МОДЕЛЬНАЯ ОСНАСТКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ
ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ
§ 76. Общие требования к модельной оснастке
При литье в оболочковые формы модельная оснастка предназначена не только
для формирования форм и стержней, но также и для их отверждения. Для
выполнения этих условий оснастка должна работать при температурах 200 -
300° С, противостоять значительным внутренним термическим напряжениям,
возникающим при нагреве и охлаждении оснастки, обладать при рабочих
температурах высокой механической прочностью, термостойкостью,
химической инертностью по отношению к применяемым стержневым составам.
Оснастка также должна обеспечивать равномерную передачу тепла
песчано-смоляной смеси во время формирования и отверждения оболочки или
стержня, а также сохранять постоянную температуру от одного цикла к
другому. При этом она должна сохранять необходимую степень размерной
точности.
§ 77. Материалы для изготовления модельной оснастки
Наиболее подходящим материалом для изготовления модельной оснастки для
оболочковых форм и стержней является серый чугун, так как он обладает
хорошими литейными свойствами, сравнительно легко поддается механической
обработке, отличается небольшим линейным расширением при нагреве, не
вызывает сильного прилипания (адгезии) отвержденной песчано-смоляной
смеси к поверхности модели, устойчив против термического коробления и
имеет достаточную прочность.
Сталь по сравнению с чугуном имеет более высокую механическую прочность,
однако она не обладает многими положительными свойствами чугуна, поэтому
из стали изготовляют только сложные тонкостенные модели, фиксаторы,
толкатели, оканто-вочные рамки и т. п.
Чтобы избежать деформации чугунной модельной оснастки при эксплуатации,
заготовки оснастки подвергают многократному отжигу по специальному
режиму, причем отжиг проводят до и после предварительной механической
обработки.
Общим недостатком чугуна и стали как материалов для изготовления
модельной оснастки является большая трудоемкость
слесарной обработки. Алюминиевые сплавы в этом
отношении имеют преимущество, но для изготовления оснастки в массовом и
крупносерийном производстве они не могут рекомендоваться вследствие
малой твердости алюминия, его способности легко деформироваться и
изнашиваться в работе, большой теплопроводности, вызывающей значительный
температурный перепад между тонкими и толстыми сечениями, высокого
термического расширения алюминия, приводящего к короблению модельной
оснастки и большой адгезии песчано-смоляной смеси к алюминию.
Модельную оснастку можно изготавливать и из медных сплавов, но
вследствие высокой стоимости их следует применять только при
изготовлении отдельных частей моделей или стержневых ящиков. Так,
например, для выравнивания температуры в тонких сечениях чугунной
оснастки предусматривают вставки из медных сплавов, коэффициент
теплопроводности которых в 3—4 раза больше, чем у чугуна. При выборе
материала следует учитывать, что модельные плиты, стержневые ящики и
толкательные плиты рекомендуется изготавливать из одного и того же
материала, так как различные коэффициенты расширения приводят к
деформации оснастки.
Механическая стойкость модельной оснастки из серого чугуна очень
высокая. Износ такой оснастки не превышает 0,0025 мм на 100 000 съемов.