УМКДП 050709 Проектирование литейной оснастки

Министерство образования и науки Республики Казахстан Карагандинский государственный технический университет     Утверждаю Первый проректор ___________Исагулов А.З. «____» _________ 2009 г.           УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ   по дисциплине «Проектирование литейной оснастки» для студентов специальности 050709 – «Металлургия»                      Факультет Машиностроительный   Кафедра    МЛП и КМ   2009 г.

Предисловие Учебно-методический комплекс дисциплины преподавателя разработан: к.т.н., доцент кафедры МЛП и КМ Канунникова С.Г., ст. преподаватель Буканов Ж.У.       Обсужден на заседании кафедры МЛП и КМ Протокол № _______ от «____»______________200___ г. Зав. кафедрой ________________         «____»____________200___ г. (подпись)       Одобрен методическим бюро факультета ___________________________ Протокол № ________ от «_____»_____________200___ г. Председатель Куспекова Ш.А.   «____»____________ 200___ г.

1 Рабочая учебная программа

 

1.1 Сведения о преподавателе и контактная информация

Канунникова Светлана Гавриловна, к.т.н., доцент кафедры МЛП и КМ

Буканов Жанат Умиртаевич, ст. преподаватель

Кафедра МЛП и КМ находится в главном корпусе КарГТУ (адрес), аудитория 313, контактный телефон 124.

 

1.2 Трудоемкость дисциплины

Семестр	Количество кредитов	Вид занятий					Количество часов СРС	Общее количество часов	Форма контроля
		количество контактных часов			количество часов СРСП	всего часов
		лекции	практические занятия	лабораторные занятия
6	2	15	15	—	30	60	30	90	экз.

 

1.3 Характеристика дисциплины

Дисциплина «Проектирование литейной оснастки» является дисциплиной по выбору, в которой рассматриваются основные сведения о проектировании модельно-опочной оснастки.

 

1.4 Цель дисциплины

Целью изучения данной дисциплины является ознакомить студентов с разновидностями технологических процессов и оборудованием для проектирования и производства оснастки (моделей, стержневых ящиков, модельных плит, пресс-форм, металлических форм, моделей и пресс форм для литья по выплавляемым моделям и т.д.). Приобретение студентами основных понятий, касающихся вопросов получения оснастки.

 

1.5 Задачи дисциплины

Задачи дисциплины следующие:

Студент, в результате обучения по данной дисциплине должен обладать, основными понятиями, касающиеся вопросов проектирования и получения модельной оснастки для того или иного технологического процесса получения отливки.

В результате изучения данной дисциплины студенты должны иметь представление о: современном состоянии науки и техники в области производства литейной оснастки перспективах ее развития, экономических и технических преимуществах производства оснастки для специальных видов литья по отношению к традиционным технологическим процессам получения отливок в разовые песчано-глинистые формы.

Знать:

Сущность проектирования и производства оснастки для получения фасонных отливок из различных литейных сплавов.

Уметь:

Правильно выбрать способ производства и проектирование оснастки с учетом экономической и технологической целесообразности; произвести расчет литниковой системы применительно к отливкам различной конфигурации и из определенного требования к оснастке и снижение ее стоимости.

Приобрести практические навыки: по рациональному выбору способа производства и материала оснастки.

 

1.6 Пререквизиты

Для изучения данной дисциплины необходимо усвоение следующих дисциплин:

 

 

1.7 Постреквизиты

Знания, полученные при изучении дисциплины «Проектирование литейной оснастки», используются при освоении следующих дисциплин:

1. Технология литейного производства.
2. Теория формирования отливки.
3. Производство чугунных и стальных отливок.
4. Контроль качества.

 

1.8 Содержание дисциплины

1.8.1 Содержание дисциплины по видам занятий и их трудоемкость

 

 

    1.9 Список основной литературы

1. Ложичевский А.С. – Литейные металлические модели. М.: «Машиностроение», 1973 г.

2. Титов А.Д., Степанов Ю.А. – Технология литейного производства. М.: «Машиностроение», 1986 г.

3. Трухов А.П. и др. – Технология литейного производства. М.: «Академия», 2005 г.

4. Могилев В.К., Лев О.И. – Справочник литейщика. М.: «Машиностроение», 1988 г.

5. Жуковский С.С. – Технология литейной формы. М.: «Машиностроение», 1994 г.

 

 

1.10 Список дополнительной литературы

6. Исагулов А.З., Кузембаев С.Б., Канунникова С.Г. – Проектирование литейной оснастки. Караганда: КарГТУ, 2003 г.

7. Альбомы и машиностроительные нормали на модельные плиты, опоки, способы крепления моделей к модельным плитам, конструкции типовые кокилей, пресс-форм.

8. Ефимов В.А. Специальные способы литья – Справочник. М.: «Машиностроение», 1991 г.

 

1.11 Критерии оценки знаний студентов

Экзаменационная оценка по дисциплине определяется как сумма максимальных показателей успеваемости по рубежным контролям (до 60%) и итоговой аттестации (экзамену) (до 40%) и составляет значение до 100% в соответствии с таблицей.

 

 

Рубежный контроль проводится на 7-й и 14-й неделях обучения и складывается исходя из следующих видов контроля:

 

 

 

1.12 Политика и процедуры

При изучении дисциплины «Проектирование литейной оснастки» прошу соблюдать следующие правила:

1. Не опаздывать на занятия.

2. Не пропускать занятия без уважительной причины, в случае болезни прошу предоставлять справку, в других случаях – объяснительную записку.

3. Не жевать резинку.

4. Отключать сотовые телефоны.

5. Активно участвовать в учебном процессе.

6. Быть терпимыми, открытыми, откровенными и доброжелательными к сокурсникам и преподавателям.

 

1.13 Учебно-методическая обеспеченность дисциплины

Ф.И.О. автора	Наименование учебно-методической литературы	Издательство, год издания	Количество экземпляров
			в библиотеке	на кафедре
Основная литература
1. Ложичевский А.С.	Литейные металлические модели.	М.: «Машиностроение», 1973 г.	1	1
2. Титов А.Д., Степанов Ю.А.	Технология литейного производства.	М.: «Машиностроение», 1986 г.	15	2
3. Трухов А.П. и др.	Технология литейного производства.	М.: «Академия», 2005 г.	15	1
4. Могилев В.К., Лев О.И.	Справочник литейщика.	М.: «Машиностроение», 1988 г.	10	1
5. Жуковский С.С.	Технология литейной формы.	М.: «Машиностроение», 1994 г.	5	—
Дополнительная литература
6. Исагулов А.З., Кузембаев С.Б., Канунникова С.Г.	Проектирование литейной оснастки.	Караганда: КарГТУ, 2003 г.	15	2
7. Альбомы и машиностроительные нормали на модельные плиты, опоки, способы крепления моделей к модельным плитам, конструкции типовые кокилей, пресс-форм.	Проектная документация	М.: «Машиностроение» 1972 -74 гг.	1	1
8. Ефимов В.А.	Специальные способы литья	М.: «Машиностроение», 1991 г.	20	20

 

2 График выполнения и сдачи заданий по дисциплине

Вид контроля	Цель и содержание задания	Рекомендуемая литература	Продолжительность выполнения	Форма контроля	Срок сдачи
1	2	3	4	5	6
Практич. занятие №1	Углубление теоретических знаний	[ 2 ] конспекты лекций	2 недели	Текущий	2-ая неделя
Практич. занятие № 2	Углубление теоретических знаний	[ 1 ], [ 2 ]	3 недели	Текущий	5-ая неделя
Контрол. работа	По 1-му и 2-му разделам	[ 1, 2, 3 ]	2 недели	Рубежный	7-ая неделя
Практич. занятие № 3	Углубление теоретических знаний	[ 1, 2, 3, 7 ]	2 недели	Текущий	9-ая неделя
Практич. занятие № 4	Углубление теоретических знаний	[ 1, 2, 3, 7 ]	2 недели	Текущий	11-ая неделя
Контрол. работа	По 4-му разделу	[ 1, 2, 3, 7 ] конспект лекций	2 недели	Текущий	12-ая неделя
Практич. занятие № 5	Углубление теоретических знаний	[ 1, 2, 3, 7 ] конспект лекций	2 недели	Рубежный	14-ая неделя
Экзамен	Проверка усвоения материала дисциплины	Весь перечень основной и дополнительной литературы	контактных часов	Итоговый	В период сессии

 

 

3 Конспект лекций

 

Тема 1. Основные понятия о модельной оснастке (2 часа)

План лекции:

1. Понятия о модельном комплекте.

2. Понятия о формовочном комплекте.

3. Понятие о литейном комплекте.

4. Основные требования к модельному комплекту в зависимости от характера производства.

 

Непрерывный рост и прогресс машиностроения предъявляют повышенные требования к качеству и точности отливок, которые в значительной степени зависят от качества изготовления модельной оснастки.

Для изготовления отливок применяется большое число различных приспособлений, которые называют литейной оснасткой. Часть литейной оснастки, включающей все технологические приспособления, необходимые для получения в форме отпечатка модели отливки, называют модельным комплектом.

Модельный комплект состоит из модели отливки и моделей элементов литниково-питающей системы; стержневых ящиков; модельных плит для установки или крепления модели отливки и моделей литниковой системы; сушильных плит и приспособлений для доводки и контроля форм и стержней.

При  формовке,  кроме модельного  комплекта,  используют  опоки и различные приспособления — наполнительные рамки, щитки, штыри, скобы и т.д.

Поэтому наряду с понятием «модельный комплект» употребляют понятие «формовочный комплект», т.е. полный комплект оснастки, необходимый для получения разовой формы.

Модельные комплекты изготовляются рабочими-модельщиками, как правило, высокой квалификации.

Модельный комплект должен удовлетворять следующим основным требованиям:

1) обеспечивать получение отливки определенной геометрической формы и размеров;

2) обладать высокой прочностью и долговечностью, т.е. обеспечивать изготовление необходимого числа форм и стержней;

3) быть технологичным в изготовлении;

4) обладать минимальной массой и быть удобным в эксплуатации;

5) иметь минимальную стоимость с учетом стоимости ремонта;

6) сохранять точность размеров и прочность в течение определенного времени эксплуатации.

Требуемые точность, прочность и долговечность модельного комплекта зависят от условий производства: единичного, серийного, массового. В единичном и мелкосерийном производстве чаще всего используют деревянные модельные комплекты; в массовом и крупносерийном производстве – металлические модельные комплекты, которые хотя и дороже, но значительно долговечнее деревянных.

В серийном производстве во многих случаях успешно применяют модели из пластмасс, например, эпоксидных смол, а также из гипса и цемента.

Металлические и пластмассовые модели в течение длительного срока службы   сохраняют   точность   размеров,   способствуют   получению   четкой конфигурации отливки, прочны и долговечны. Однако стоимость изготовления металлических и пластмассовых моделей в 3-5 раз превышает стоимость изготовления деревянных, поэтому их применение должно быть обосновано экономическим расчетом. Правильный экономически обоснованный выбор материала для модельного комплекта позволяет существенно снизить себестоимость отливок.

В массовом и крупносерийном производстве предъявляют повышенные требования к геометрии точности отливок и точности их по массе.

Геометрическую точность отливки характеризуют четыре основных параметра: размерная точность, качество поверхности, точность конфигурации и отсутствие пространственных отклонений.

Точность отливок, получаемых в разовых формах, в значительной степени зависит от модельно-опочной оснастки, а именно от точности изготовления оснастки; изменения износа, коробления, колебания зазоров в местах соединения частей оснастки; деформации формы при удалении из неё модели.

Металлическая оснастка, по сравнению с деревянной, имеет большую начальную размерную точность, которую она сохраняет в течение длительной эксплуатации.

 

Рекомендуемая литература [1,2,6]

 

Тема 2. Производство деревянных моделей и стержневых ящиков

(2 часа)

План лекции:

1. Классификация деревянных моделей. Породы дерева, применяемые для изготовления модельной оснастки.

2. Литейные уклоны на моделях и стержневых ящиках. Припуск на механическую обработку и усадку.

3. Стержневые знаки. Оборудование и инструмент.

 

Металлическая оснастка, по сравнению с деревянной, имеет большую начальную размерную точность, которую она сохраняет в течение длительной эксплуатации.

Однако древесина как модельный материал обладает рядом положительных свойств: малой плотностью, хорошей обрабатываемостью, способностью к склеиванию, удержанию лака и красок, низкой стоимостью. Вместе с тем древесина имеет неоднородное строение, способна поглощать и испарять влагу; при этом изменяются ее объем и механические свойства, она коробится. Указанные недостатки древесины можно частично устранить выбором соответствующих сортов дерева, режимом её сушки и обработкой при изготовлении моделей.

В зависимости от назначения и срока службы модели изготовляют из различных пород дерева: мягких, небольшой и средней твердости, твердых.

Липа — очень мягкое дерево, легко обрабатывается, обладает низкой прочностью и большой гигроскопичностью, кроме того, имеет большую усушку; применяется для мелких и средних моделей.

Ольха — сравнительно мягкое дерево, легко обрабатывается, имеет небольшую усушку и коробление, применяется для промоделей (модель для изготовления модели), мелких и средних моделей, стержневых ящиков, а также моделей с тонкими стенками и ребрами.

Сосна — хорошо обрабатывается, обладает небольшой усушкой и незначительным короблением, применяется для средних и крупных моделей любой сложности, а также стержневых ящиков, шаблонов, кондукторов и т.д.

Ель — очень трудно обрабатывается; поверхность модели после обработки получается негладкой, особенно в торцовой части, сильно коробится. Ель применяется, главным образом, для изготовления крупных или неответственных моделей, для моделей различных приспособлений и стержневых ящиков.

Береза — хорошо обрабатывается на токарном станке, сильно коробится, имеет большую усушку, гигроскопична, сравнительно быстро гниёт. Поверхность модели после обработки получается очень гладкой. Береза применяется для мелких изделий и частей моделей, имеющих форму тел вращения (стержневых знаков, бобышек, ободьев шкивов и т.д.), а иногда и для облицовки средних и крупных моделей.

Клен — трудно обрабатывается, имеет высокую твердость, небольшую усушку и незначительное коробление. Поверхность модели после обработки обычно получается чистой и гладкой. Клен применяется для мелких ответственных моделей в единичном и серийном производстве, а также для облицовки ответственных частей крупных и средних моделей, для изготовления промоделей и модельных шаблонов.

Дуб — трудно обрабатывается, имеет высокую твердость, применяется для модельного и формовочного инструмента.

Фанера — березовая, ольховая или буковая 1-го сорта, хорошо обрабатывается, незначительно коробится, имеет чистую и гладкую поверхность, применяется для изготовления плоских тонкостенных моделей, модельных плит, рамок, щитков и других частей моделей.

Пластик древесный слоистый — материал типа фанеры, изготовляется в виде листов толщиной 1-12 мм и плит толщиной 15 мм, горячим прессованием березового шпона, пропитанного раствором синтетической смолы, после обработки имеет гладкую поверхность, малое коробление и небольшую гигроскопичность, применяется для изготовления плоских тонкостенных моделей, модельных плит, рамок, щитков и др. частей моделей.

Согласно ГОСТ 8486–66, пиломатериалы делятся: на доски — если ширина превышает двойную толщину, бруски — если ширина не более двойной толщины, брусья — если толщина и ширина больше 100 мм.

Для предотвращения коробления деревянные модели и стержневые ящики изготовляют из высушенной древесины, кроме того, их рабочую поверхность покрывают нитроэмалями, а иногда лаком. Согласно техническим условиям, для моделей нельзя использовать древесину, имеющую пороки в виде сучков, ухудшающих обрабатываемость и механические свойства, гнили, трещин, косослоя, что снижает качество поверхности модели, увеличивает отходы и коробление моделей.

При естественной сушке используют движение окружающего воздуха, смывающего поверхность пиломатериала. Для сушки пиломатериалы укладывают в штабеля под навесами, на заранее подготовленные деревянные или бетонные фундаменты. Процесс сушки древесины длится для мягких пород дерева до 2-х лет, для твердых — до 4-х и более. Преимущество естественной сушки в том, что нет надобности в специальном оборудовании, а недостаток — в длительности процесса сушки и возможности загнивания материала.

Наиболее распространенным способом сушки является искусственная сушка подогретым воздухом в специальных сушилах. Преимущества этого способа в том, что сокращается продолжительность сушки, влажность древесины доводится до требуемой величины согласно техническим условиям, и качество древесины повышается. К недостаткам следует отнести значительные затраты на специальное оборудование, а также большой расход пара.

Для сушки применяют камерные сушила: паровые, газовые и электрические.

Наиболее распространены воздушно-паровые: в них воздух нагревается перегретым паром при помощи труб, калориферов или батарей. Конструкция сушильных камер безопасна в пожарном отношении, кроме того, обеспечивает необходимую температуру и влажность воздуха в камере, удобна и надежна в эксплуатации. Воздушно-паровые сушила бывают периодического и непрерывного действия (туннельные). Сушила обоих типов имеют естественную или принудительную циркуляцию воздуха. Сушку древесины целесообразно производить в сушилах периодического действия. Продолжительность цикла сушки зависит от породы дерева, его толщины и влажности. Чтобы устранить коробление пиломатериалов в процессе сушки, их предварительно пропаривают. Для этого в камеру подают влажный пар. Пропаривание производят до 3-х раз. Мягкие породы древесины сушат при температуре 40 – 75 °С, твердые при 35 – 55 °С.

Чтобы предотвратить появление изменений в структуре поверхностных слоев древесины, увеличивающих твердость и ухудшающих обработку, температура сушки не должна превышать 80°С. Продолжительность сушки в камерных сушилах мягких пород 5–8 дней, твердых 8–10 дней. Продолжительность сушки в электрических сушилах с использованием токов высокой частоты составляет всего несколько часов; при этом древесина высушивается равномерно, не коробится и не имеет трещин.

Влажность древесины, употребляемой для моделей, не должна превышать 8-12 %. В процессе сушки древесины происходит ее усушка. Древесина усыхает неравномерно: в продольном направлении 0,1-0,3 %, в радиальном 3-8 % и в направлении по касательной к годичным слоям 5-12 %.

 

По неразъемным моделям можно получить отпечаток, соответствующий конфигурации отливки, целиком в одной полуформе. Формовка по таким моделям требует специальных приемов, усложняющих изготовление формы. Поэтому обычно применяют разъемные модели, состоящие из частей (половин), по которым производят формовку в отдельных полуформах, собираемых перед заливкой.

Конструкция модели зависит от способа формовки. Модели машинной формовки должны иметь плоский разъем, минимальное число отъемных частей. В этом случае отверстия, полости и углубления в отливке выполняются стержнями. Модели для ручной формовки могут иметь отъемные части, криволинейный разъем. Модели для машинной формовки пригодны и для ручной формовки.

По сложности изготовления модели разделяют на простые, средней сложности, сложные, очень сложные. Простые – это небольшие неразъемные или с плоским разъемом модели без отъемных частей.

К моделям средней сложности относятся модели с криволинейными поверхностям и небольшим числом стержней, к сложным и очень сложным моделям – крупные модели с криволинейными поверхностями для тонкостенных отливок с большим числом стержней.

Деревянные модели и стержневые ящики делят по прочности на три класса.

По первому классу делают ответственные модели и стержневые ящики с повышенной точностью, а также модели для серийного производства. Модели изготовляют из бука, клена, дуба и других твердых пород. Тонкие части моделей выполняют из алюминия. Отъемные части в моделях для ручной формовки крепят на металлических шипах (шпонах) типа ласточкина хвоста. Поверхность модели тщательно отделывают и покрывают последовательно не менее 3 раз лаком.

По второму классу прочности делают модели для мелкосерийных производств и модели сложных единичных отливок. Модели изготовляют из сосны, липы и др. пород дерева 1 и 2-го сорта. Стержневые ящики выполняют разъемными. Тонкостенные модели выполняют с модельными плитами. Поверхность модели тщательно отделывают и покрывают 2 раза лаком.

Модели изготовляют по 3-му классу прочности для ручной формовки единичных отливок, изготовляемых из ели, сосны, липы и других пород дерева. Отдельные части модели соединяют клеем или гвоздями. Минимальное число съемов форм составляют с моделей первого класса – 150, второго – 30 и третьего — S.

По точности изготовления деревянные модели делят на 3 класса: I, II, III.

Точность обусловливается величиной отклонения размеров модели от указанных на чертеже. Отклонения могут быть в сторону увеличения размера –верхнее отклонение (+) или уменьшения – нижнее отклонение (-). Получить и сохранить высокую точность деревянных моделей труднее, чем металлических, т.к. древесина впитывает влагу, набухает, а затем также легко высыхает. Точность деревянных моделей связана с их конструкцией и прочностью.

Прочная модель лучше сохраняет точность. Поэтому, например, модели 1-го класса точности должны быть изготовлены по 1-му классу прочности.

В серийном производстве делают одновременно два-три модельных комплекта (дублера), которые попеременно находятся в работе и в ремонте. Эти комплекты должны быть взаимозаменяемы, т.е. стержневые ящики одного комплекта должны подходить к модели другого и наоборот. Взаимозаменяемость возможна только при изготовлении модельных комплектов с отклонениями в пределах допусков для данного класса точности.

 

Деревянные модели и стержневые ящики выполняют по рабочим чертежам детали, на которых технолог-литейщик обозначает цветными карандашами, в соответствии с нормалями на оформление чертежа отливки, место и величину припусков на механическую обработку, контуры стержневых знаков модели, устанавливает их размеры, форму и номера стержней. Поверхность разъема формы на чертеже указывают стрелками с надписями «Верх» и «Низ». Чертеж детали, таким образом, превращается в технологический чертеж отливки. В соответствии с технологическим чертежом отливки модельщик вычерчивает модель на деревянном щитке или на фанере, а иногда острой чертилкой на алюминиевом (А1) листе.

На чертеже модели вычерчивают отливку и ее сечения в натуральную величину по специальному усадочному метру без размеров и штриховых линий. Так же, как и на технологическом чертеже отливки, модельщик указывает припуски на механическую обработку, знаковые части стержня, формовочные уклоны, положение поверхности разъема форм. По чертежу модели определяют величину заготовки, размечают и изготавливают шаблоны, а также контролируют размеры моделей, стержневых ящиков в период их изготовления и при приемке ОТК цеха.

Кроме того, модельщик продумывает технологический процесс изготовления модели, намечает заготовки для частей модели и метод соединения их. После выполнения чертежа модели модельщик приступает к изготовлению модельного комплекта.

Чтобы при извлечении модели форма не разрушалась, вертикальные стенки модели делают с уклонами. С такими же уклонами делают и стенки стержневых ящиков.

Галтели. Сопряжение стенок в отливках должно быть плавным, углы не должны быть острыми. Скругления внутренних углов поверхностей отливки называются галтелями, а наружных – закруглением. Галтели облегчают извлечение модели из формы, предотвращают появление трещин и усадочных раковин в отливке. Радиус галтели необходимо принимать от 1/5 до 1/3 средней арифметической толщин двух стенок, образующих угол модели.

При изготовлении моделей I класса прочности галтели вырезают в теле модели. На модели II класса прочности галтели вклеивают, на моделях Ш класса   прочности  выполняют из   замазки.  На крупных моделях галтели r≥15 мм допускается делать при помощи маяков (рис. 2.1), устанавливаемых на расстоянии 800 — 1000 мм друг от друга.

Например:

при толщине одной стенки а = 24 мм и другой b = 18 мм

мм

Рисунок 2.1 – Выполнение галтели

 

Для обработки дерева применяют циркулярные и ленточные пилы, станки: фуговальные, рейсмусовые, фрезерные, шлифовальные, шинорезные.

Циркулярный круглопильный станок используют для продольной и поперечной распиловки досок и брусков.

Ленточный станок применяют для прямолинейной и криволинейной распиловки досок. Пиломатериалы подают вручную под режущую кромку движущегося вертикально замкнутого ленточного полотна. Для безопасной работы ленточное полотно вместе со шкивами ограждают кожухом из металлической сетки.

Фуговальный станок применяют для обработки плоскостей брусков и досок. На плите стола станка находится вал с пластинчатыми ножами, который вращается от электродвигателя. Перемещением плиты стола с помощью винтов устанавливают определенную толщину срезаемой стружки. Доски на фуговальный станок подают вручную с прижимом доски к плите.

Рейсмусовый станок (строгальный) применяется для строгания поверхности доски и для выравнивания ее толщины. Обычно на рейсмусовых станках строгают доски. Рейсмусовый строгальный станок имеет стол, перемещающийся по вертикали для установки заданной толщины обстругиваемой доски, вал с ножами, который вращается от электродвигателя. Доска к ножевому валу подается специальными валиками и роликами.

На фрезерных станках обрабатывают криволинейные поверхности деревянных заготовок, особенно для стержневых ящиков, которые имеют большое число криволинейных поверхностей. Фрезерные станки бывают нескольких типов: вертикальные, горизонтальные и копировальные.

Шлифовальный станок применяют для шлифования лентой или шкуркой деревянных заготовок моделей и стержневых ящиков. Шлифовальные станки бывают различных конструкций: ленточные, дисковые и комбинированные.

В современных цехах применяется электрофицированный инструмент, значительно облегчающий труд модельщика. Наиболее распространены следующие инструменты: дисковая электрическая пила модели И-78 с редуктором для обрезки заготовок, пропиливания пазов и других работ, ленточная электропила, электрорубанок, электрофреза, электроразвертка, а также инструмент для электрошлифования поверхностей моделей.

Мерительный инструмент: усадочный метр, угольник, рейсмус, циркуль, кронциркуль, нутромер, штангенциркуль.

Усадочные метры изготовляют длиной больше обыкновенного метра на величину усадки сплава отливки.

Угольником проверяют прямые углы и размечают перпендикулярные линии на брусках и досках. Угольник состоит из колодки и вставленной в нее под прямым углом тонкой линейки.

Малка — металлическая или деревянная служит для проверки различных углов и для разметки, состоит из колодки и линейки (пера), соединенной с колодкой шарнирным винтом.

Рейсмус необходим для проведения параллельных линий на брусках и досках.

Кронциркулем измеряют наружные размеры тел вращения, а также толщину изделий.

Нутромером — диаметры отверстий, углубления и расстояния между отдельными частями модели.

Штангенциркулем размечают окружности больших размеров.

Окраска модели по ГОСТу 2413-67.

Красная — для отливок из чугуна, серая — из стали, желтая — из цветных сплавов. Окрашивают поверхности, не подвергающиеся механической обработке.

Поверхности, подвергающиеся механической обработке, — черные круглые пятна по красному, серому, желтому фону.

Знаки окрашивают черным цветом. Сопряжение моделей с отъемными частями окрашивают — делают окантовку сопряжений черной полосой.

Поверхности скрепляющих частей моделей и стержневых ящиков, отпечаток которых в формах и стержнях подлежит заделке, окрашивают следующим образом: проводят черные полосы по красному, желтому или некрашеному фону в виде штриховки под углом. Поверхности прибылей, элементов литниковой системы, приливов для отбора проб и образцов отделяют от основного фона модели черной полосой по контуру сопрягаемых элементов. Окраску моделей производят в специально изолированных от цеха помещениях, снабженных хорошей приточно-вытяжной вентиляцией и противопожарным оборудованием, так как лаки являются вредными и огнеопасными веществами. Окрашенный модельный комплект маркируют в соответствии с ГОСТ 2413 — 67. Для этого на нерабочую поверхность моделей и стержневых ящиков прибивают цифры и буквы из тонкой листовой латуни.

 

Рекомендуемая литература: [1,2,6]

 

Контрольные задания для СРС (темы 2) [1,2,6]:

1. Опишите структуры древесины.

2. Определение температуры сушки древесины и продолжительности.

3. Сушила применяемые для сушки древесины.

4. Что такое «Галтель» и ее расчет.

5. Опишите парк станков для обработки древесины и назначение каждого станка.

6. Опишите набор инструмента модельщика по дереву.

7. Что такое усадочный метр.

Тема 3. Металлические модели и стержневые ящики (3 часа)

План лекции:

1. Состав металлической модельной оснастки.

2. Модельные плиты как составляющая модельного комплекта, шаблоны, приспособления и др.

3. Металлические модели и стержневые ящики.

4. Опоки и их центрирование.

5. Элементы сборки и транспортировки опок.

 

В массовом и крупносерийном производстве применяют металлическую модельную оснастку.

Металлическая оснастка, по сравнению с деревянной, имеет большую начальную размерную точность, которую она сохраняет в течение длительной эксплуатации. Повышенная чистота рабочих поверхностей литейных моделей и стержневых ящиков, по сравнению с деревянными, способствует получению отчетливого отпечатка модели в форме и стержней с четко выраженными очертаниями.

От качества и стоимости литейной оснастки зависит не только качество и стоимость отливок, но также и стоимость обработки отливок и эксплуатация литых деталей. Машинная формовка и новые технологические процессы (оболочковое литье, литье под давлением и др.) увеличивают потребность в металлической оснастке и предъявляют к ней новые требования.

Металлическую модельную оснастку по назначению делят на две группы: 1-я группа — это приспособления, которые используют при изготовлении формы для отливок только одного определенного наименования. К таким приспособлениям относятся модельные плиты, стержневые ящики, драйеры и калибры для их подгонки, кондукторы для зачистки стержней, шаблоны и приспособления для контроля и сборки стержней.

2-я группа — это приспособления, которые можно использовать при изготовлении форм для отливок разного наименования. К ним относятся опоки, жакеты, допрессовочные головки, подопечные и сушильные плиты, штыри для сборки форм, скобы для скрепления частей формы и т.д.

В крупносерийном и массовом производстве отливок наиболее полный комплект металлической модельно-опочной оснастки включает следующие объекты: 1 – модельные плиты, 2 – стержневой ящик, 3 – газоотводные плиты, 4 – сушильные плиты, плоские, стандартные и фасонные драйеры, 5 –приспособления для зачистки стержней – кондукторы, 6 – инструмент стандартный — измерительный и специальный для проверки стержней, 7 – модели холодильника, 8 – опоки или жакеты для стержневых форм и для безопочной заливки, 9 – инструмент и приспособления для сборки форм, 10 –подопочные плиты, 11 – подпрессовочные плиты, 12 – штыри и скобы для соединения   частей   формы.   Комплект   металлический   модельно-опочной оснастки в зависимости от вида разовой формы, метода изготовления формы и сложности отливки может включать разное число объектов различного назначения. Чем сложнее отливка, тем большее число объектов входит в комплект модельно-опочной оснастки.

Требования, предъявляемые к модельной оснастке. Прежде всего точность изготовления модельной оснастки должна быть значительно выше требуемой точности изготовления по данной оснастке отливки.

Требования по точности исполнения моделей, стержневых ящиков, опок, модельных плит изложены в соответствующих ГОСТах и нормалях. ГОСТом 11961–66 установлены три класса точности обработки рабочих поверхностей моделей и стержневых ящиков соответственно принятым классам точности изготовления отливок.

В течение эксплуатации объекты модельной оснастки должны сохранять размерную точность. Поэтому материал объектов должен быть износостойким. При массовом производстве отливок необходимо иметь дублеры модельно-опочной оснастки.

Модельная оснастка должна быть, по возможности, дешевой. Одним из факторов, снижающих стоимость оснастки, является ее технологичность в изготовлении.

Классификация модельной оснастки. Развитие литейного производства идет по пути изыскания новых методов получения отливок, усовершенствования литейной технологии и увеличения масштабности производства. Все это приводит к большому разнообразию применяемой модельно-опочной оснастки, усложнению конструкции, ее отдельных объектов и требует в эксплуатации более надежной конструкции оснастки. Соответственно с этим классификация оснастки значительно усложняется, поскольку классификационные признаки становятся более разнохарактерными и число их увеличивается. Для металлической модельной оснастки наиболее важными классификационными признаками являются: метод изготовления формы и стержней; требуемая точность обработки оснастки; конструктивная общность отдельных объектов; технологическая однородность изготовления отдельных объектов оснастки.

Основные факторы, непосредственно влияющие на конструкцию, материалы и требования, предъявляемые к отдельным объектам оснастки, это:

1) вид формы или стержня, для изготовления которых предназначается оснастка;

2) метод изготовления формы и используемое оборудование.

Металлическую модельную оснастку применяют для изготовления форм основных трех видов: сырых песчаных, стержневых, оболочковых. Оснастка для каждого вида форм имеет свои отличительные признаки: по конструкции, материалам, классу точности и чистоте обработки, а также по номенклатуре оснастки, входящей в комплект. Например, при литье в оболочковые формы модельные плиты в основном изготовляют из чугуна и стали, тогда как при литье в сырые песчаные формы модели и модельные плиты изготовляют в основном из алюминиевых сплавов. Точность и чистота обработки поверхности модельных плит и стержневых ящиков при литье в оболочковые формы выше, чем при литье в сырые формы. Кроме того, при литье в оболочковые формы не применяют опок. Есть еще и некоторые другие отличительные признаки.

Методы изготовления разовых форм и стержней, применяемые в массовом и серийном производствах, довольно разнохарактерны. Каждый метод требует определенного типа формовочных машин или комплекса машин. Например, для изготовления форм применяют встряхивающие формовочные машины, формовочные прессы с высоким давлением: пескометы, пескодувные и пескострельные машины.

Каждому типу машин соответствует определенный порядок выполнения операций при формовке, свои конструктивные особенности и размеры. Каждый тип формовочной машины предъявляет к модельной оснастке свои специфические требования, в результате которых конструкции объектов оснастки, предназначаемых для определенного типа формовочных машин, присущи определенные конструктивные особенности. Например, для изготовления сырых песчаных форм широко применяют комплекты модельных плит с протяжным устройством, с конструктивными схемами, отличными одна от другой. Модельные плиты для изготовления оболочковых форм снабжают толкательными устройствами и нагревательными элементами.

Таким образом, классификационными признаками для отдельных объектов модельного комплекта являются: метод изготовления формы или стержня и тип формовочной машины, для которой предназначаются модельная плита, опока или стержневой ящик.

Отдельные объекты модельных комплектов по конструктивному выполнению (цельнолитые модельные плиты для безопочной формовки, открытые и закрытые стержневые ящики для ручной формовки, опоки для прессовых машин и т.д.) необходимо объединять в отдельные, завершающие классификационную схему группы. Признаком объединения в такие завершающие группы может быть только технологическая однородность объектов оснастки. Например, цельнолитые модельные плиты для безопочной формовки – одна группа, а наборные – вторая группа, открытые стержневые ящики для ручной формовки – одна группа, закрытые – вторая и т.д.

Таким образом, классификацию металлической модельной оснастки необходимо производить по каждому объекту в отдельности. В основу классификации должны быть положены конструктивная общность и технологическая однородность изготовления.

Завершающее звено из классификационной схемы для модельных плит, предназначенных для изготовления сырых форм на встряхивающих формовочных машинах, показано на рис. 3.1.

Рисунок 3.1 – Схема изготовления литейных форм на формовочных машинах и используемая оснастка

 

Материалы, применяемые для изготовления металлической модельной оснастки, должны отвечать различным требованиям, предъявляемым к отдельным объектам оснастки. Но основными требованиями ко всем материалам  являются   следующие:   обеспечение  длительной   эксплуатации объекта, сохранение его начальных геометрических форм в процессе эксплуатации, способность материала при изготовлении модели и стержневых ящиков четко воспроизводить все очертания рабочих поверхностей формы и стержня, материал должен быть сравнительно недорогой.

Алюминиевые сплавы обладают достаточной прочностью, износостойкостью, высокой коррозийной стойкостью и малой плотностью, легко обрабатываются механически и вручную, после обработки имеют гладкую поверхность. Эти свойства способствуют широкому применению алюминиевых сплавов для изготовления модельной оснастки. Из алюминиевых сплавов изготовляют модели и цельнолитые модельные плиты для получения сырых песчаных форм, драйеры, корпусы и вкладыши стержневых ящиков, не требующие нагрева, модельные плиты и жакеты для безопочной формовки, корпусы кондукторов для зачистки стержней.

Наибольшее распространение получили вторичные алюминиевые сплавы АЛ3В, АЛ7В, АЛ10В и АЛ14В

Чугуны марок СЧ18, СЧ15 также широко применяются для изготовления оснастки. Высокая прочность и износостойкость, хорошая обрабатываемость, гладкая поверхность после обработки, невысокая стоимость чугуна способствуют широкому его применению. Чугун является основным материалом для изготовления моделей и стержневых ящиков, модельных плит для оболочкового литья, а также при пескодувном, пескострельном и пескометном методах формовки и изготовления стержней. Чугун применяется для изготовления опок, сушильных плит, кондукторов для зачистки стержней. Чугунную модельную оснастку подвергают термообработке и естественному старению.

Сталь марок 15Л – 45Л широко используют для изготовления модельных плит и цельнолитых опок, что экономически оправдывает себя благодаря высокой прочности стали и возможности заварки при ремонтных работах.

Бронза обладает высокими износостойкостью и неокисляемостью, имеет очень чистую поверхность после обработки, формовочная смесь не прилипает к поверхности бронзовой модели. Недостаток бронзы — большая плотность Дефицитность исходных материалов и их высокая стоимость резко ограничивают применение бронзы для модельной оснастки. Бронзу и латунь применяют в особых случаях для изготовления мелких моделей вкладышей и вставок.

Модели металлические. Модель в значительной степени отличается по конфигурации и по размерам от получаемой по ней отливки и детали, изготовляемой из этой отливки.

Прежде всего, модель, в зависимости от конструкции отливки, метода получения отливки и конструкции модельной плиты, может быть разъемной и неразъемной. Если она разъемная, то она может состоять из двух частей и более.

Чем же отличается модель от отливки?

1) знаками;

2) формовочными уклонами на вертикальных стенках модели;

3) припусками на механическую обработку;

4) припусками на величину усадки.

Конструкция модели должна быть легкой и в то же время достаточно жесткой, что особенно важно при изготовлении полуформ на прессовых машинах с высоким давлением. Этому требованию удовлетворяют облегченные модели, снабженные для жесткости ребрами, расположенными во внутренней полости.

 

Таблица 3.1 – Размеры стенок, ребер, бортов моделей в мм

 

 

При уменьшении массы моделей для оболочкового литья прежде всего следует обеспечить потребную теплоемкость и теплопроводность модели, а также необходимую величину контакта поверхности модели с плитой и потоком тепла от нагревателей.

В соответствии с ГОСТом 13138-67 исходными данными для определения толщины тела модели являются ее длина L и ширина В, определяющие среднийгабаритный размер модели  и материал модели.

По ГОСТу 13138-67 толщина стенок алюминиевых моделей должна быть минимум 8 мм, а максимум 18 мм, чугунных соответственно 6 и 10 мм. При этом максимальный габаритный размер чугунных моделей 1000 мм. Стандартом допускается увеличение толщины стенок моделей для изготовления полуформ под высоким давлением до 35 %. Модели со средним габаритным размером до 160 мм допускается изготовлять монолитными (без облегчения).

 

Рабочая полость стержневых ящиков является формой, в которой из стержневой смеси изготовляют стержень необходимых размеров и очертаний.

Как и модель, гнездо стержневых ящиков отличается размерами и формой от полостей литой детали, образуемых стержнем. Размер гнезда увеличивают на величину усадки отливки. Для свободного удаления стержня из гнезда на соответствующих его поверхностях предусматривают формовочные уклоны. На обрабатываемые поверхности литой детали, образуемые стержнем, в стержневых ящиках предусматривают соответствующие припуски. Для образования знаков в гнезде ящика имеются дополнительные углубления или выступы.

По конструкции стержневые ящики делятся на два основных типа:

1. Неразъемные стержневые ящики, так называемые вытряхные.

2. Разъемные ящики, которые при удалении стержня разбираются на две или большее число частей.

Наиболее распространенные конструкции – это:

а) открытые односторонние вытряхные без вкладышей и с вкладышами ящики. Такие стержневые ящики выполняют многогнездными и одногнездными;

б) открытые односторонние стержневые ящики с вертикальной плоскостью разъема,

в) открытые разъемные с горизонтальными или вертикальными плоскостями разъема,

г) закрытые глухие разъемные ящики.

Полость этих ящиков, заполняемая смесью, закрыта со всех сторон. Смесью заполняют каждую половину гнезда в отдельности, а затем половины соединяют, образуется единый стержень. Закрытый стержневой ящик для пескодувных машин заполняется смесью только после его сборки.

Выбор типа стержневого ящика зависит от формы и размеров стержня. Метод изготовления стержня также оказывает непосредственное влияние на выбор конструкции ящика для конкретного стержня. Каждому из этих типов стержневого ящика свойственны определенные направления заполнения смесью полости ящика и отделения ящика от стержня, а также определенная поверхность сушки стержня, если он сушится уже после удаления из ящика. При выборе типа стержневого ящика конструктор должен проанализировать соответствие того или иного типа ящика для получения в нем конкретного стержня при заданном способе его изготовления.

Выбор направления заполнения ящика смесью зависит в значительной степени от принятого для данного стержня метода его заполнения, от установки холодильников и каркасов

Отверстие для заполнения стержневого ящика смесью должно иметь такие размеры и быть расположено относительно всей полости ящика так, чтобы установка каркасов, выполнение газоотводных каналов, а в случае необходимости и установка холодильников в стержне не вызывали затруднений. Направление отделения ящика от стержня или направление разъема частей ящика необходимо выбирать с таким расчетом, чтобы ящик делился на меньшее число частей и имел меньше вкладышей. Это уменьшает стоимость ящика и повышает производительность при изготовлении стержней. Необходимо считаться с тем, что и вкладыш, и особенно их гнезда в ящике быстро изнашиваются в местах взаимного соприкосновения, а ремонт гнезд вкладышей – процесс достаточно сложный. В результате износа вкладышей и гнезд по контуру их соприкосновения образуются неровности, что приводит к необходимости дополнительной отделки готового стержня.

Направление отделения ящика от стержня и направление разъема частей ящика должны способствовать тому, чтобы формовочные уклоны меньше сказывались на искажении формы и размеров стержня. Для обеспечения равномерной толщины стенок отливки величина и направление формовочных уклонов в стержневом ящике и в модели должны соответствовать друг другу.

В крупносерийном и массовом производстве отливок применяют различные методы изготовления стержней. Ящики в зависимости от метода изготовления стержней делятся на ящики для ручной и машинной формовки, для работы на пескодувных машинах и на ящики для изготовления оболочковых стержней.

Каждый метод оказывает свое влияние на конструкцию ящиков и на требования, предъявляемые к их конструкции, материалам и т.д. При всех методах изготовления стержней процесс формообразования сводится главным образом, к заполнению смесью, уплотнению смеси в ящике и последующему удалению из ящика стержня.

 

Рекомендуемая литература [1,2,6]

 

Контрольные задания для СРС (темы 3) [1,2,6]:

1. Опишите, чем отличается модель от отливки.

2. Требования, предъявляемые к конструкции отливки.

3. Допустимая толщина стенок металлических моделей, от чего она зависит.

4. Опишите назначение ребер жесткости на моделях и их расположение.

5. Назначение стержневых знаков, как определяются их размеры.

6. Опишите отъемную часть модели, в каких случаях пользуются отъемными частями модели при ее конструировании. Способы применения отъемных частей.

7. Назначение стержневых ящиков. Возможные конструкции стержневых ящиков.

 

Тема 4. Технология изготовления пластмассовых моделей (2 часа)

План лекции:

1. Пластмассовые модели, преимущества таких моделей и перспективы применения

2. Виды пластмасс, применяемые для изготовления моделей. Технология изготовления пластмассовых моделей

3. Модельный компаунд.

 

В литейном производстве широко используют пластмассовую модельную оснастку. Практика изготовления и эксплуатации этой оснастки доказала преимущества ее перед оснасткой из дерева и металла. Применение пластмассы сокращает в 2-3 раза сроки изготовления средних и крупных моделей и стержневых ящиков, причем используемое оборудование значительно дешевле и проще оборудования для оснастки из металла.

Пластмассовые модели и стержневые ящики обладают малой плотностью, высокой прочностью и износостойкостью, что позволяет, использовать их в серийном и массовом производстве, при эксплуатации сохраняют необходимые геометрические размеры и не подвергаются коррозии. Гладкие рабочие поверхности моделей и стержневых ящиков способствуют легкому отделению от них формовочной смеси.

Для изготовления модельной оснастки применяют в основном пластмассы на эпоксидных и полиэфирных смолах, акриловые самотвердеющие пластмассы марок ACT – Т и ТШ и стеклопластики.

Эпоксидные смолы — это искусственные смолы, получаемые в виде жидких, вязких или твердых продуктов конденсации в результате реакции хлорированных глицеринов с определенными фенолами в щелочной среде. Физическое состояние смол зависит от соотношения компонентов, участвующих в реакции.

В литейном производстве используют эпоксидные смолы марок ЭД — 5 и ЭД- 6 и смолы марок Эпокси-1200 и Элокси-2100.

Для модельной оснастки применяют композицию, состоящую из эпоксидной смолы, наполнителя, отвердителя и пластификатора. Такие композиции называют компаундными. Эпоксидные смолы сравнительно дороги, поэтому в качестве основной массы в модельный компаунд вводят различные наполнители. Наполнители придают моделям и стержневым ящикам необходимую прочность, износостойкость, а также высокую твердость рабочим поверхностям.

В качестве наполнителей в модельные компаунды вводят металлические порошки и пылевидный кварц. Наполнители уменьшают усадку пластмассы до 0,1–0,3 %; наполнители мелкого помола придают стабильность свойствам компаунда и повышают прочность оснастки.

Пластификаторы придают затвердевшей эпоксидной пластмассе необходимую вязкость. Это позволяет моделям и стержневым ящикам значительно лучше переносить встряхивание, удары и дольше работать без ремонта. Наиболее распространенным пластификатором является дибутилфталат – прозрачная маслянистая жидкость. Введение пластификатора увеличивает также жизнеспособность компаунда в процессе его использования. Избыток пластификатора может значительно снизить физико–механические свойства пластмассы и повысить их усадку. В связи с этим его вводят в пределах 4-25 %. Эпоксидные смолы самостоятельно не отверждаются. Для получения твердой пластмассы в смолу вводятся специальные отвердители, Отвердители вызывают полимеризацию смолы, в результате чего пластмасса и приобретает определенные свойства. В зависимости от температурных условий, в которых должна происходить полимеризация смолы, применяются те или иные виды отвердителей. Для отверждения при температуре 20-25 °С в качестве отвердителей применяется гексаметилендиамин, полиэтиленполиамин и др. Для отверждения компаундов при температуре 60-130 °С (температуру полимеризации компаундов подбирают с учетом обеспечения технологических требований в отношении жизненности компаунда и получения требуемых свойств пластмассы) применяют в качестве отвердителей малеиновый ангидрид, фталевый ангидрид, янтарный ангидрид и др. Выбор отвердителя зависит от назначения компаунда. Критерием для выбора отвердителя служит требуемая жизненность компаунда при определенных температурных условиях и необходимость получения пластмассы с определенными физико-механическими свойствами.

Количество отвердителя, необходимое для отверждения пластмассы, определяется расчетным путем. Все данные для расчетов имеются в технических условиях на эпоксидные смолы и отвердители.

Жизнеспособность эпоксидных компаундов колеблется от 1 до 3 часов, поэтому их приготовляют непосредственно перед употреблением. Пластмасса, в которую входят эпоксидная смола, наполнитель, пластификатор и отвердитель, обладает высокими механическими свойствами, низким коэффициентом трения, высокой адгезией к различным материалам, малой плотностью (1,3 — 1,8 г/см³) и очень малой усадкой. Благодаря малой усадке значительно повышается точность изготовления из эпоксидных смол оснастки Высокая коррозионная стойкость оснастки очень важна для условий ее эксплуатации и хранения в литейном цехе. Ремонт оснастки сводится к зачистке дефектных мест и накладыванию на них эпоксидного компаунду которому после отверждения придается необходимая форма и размеры.

Акриловые самотвердеющие пластмассы АСТ-Т и ТШ состоят из двух компонентов: порошка и жидкости. Порошкообразный компонент при смешении с жидким растворяется в нем, превращается в вязкую однородную массу и затем необратимо затвердевает, образуя устойчивый полимер. Пластмасса затвердевает в течение 15-20 мин. Во избежание пористости и набухания затвердевание пластмассы должно происходить под давлением 500-700 МПа. После затвердевания пластмасса обладает необходимой прочностью и износоустойчивостью.

Для увеличения теплопроводности и абразивной стойкости в пластмассы вводятся те же наполнители, что и в компаунды, составляемые на основе эпоксидных смол.

Стеклопластики – это слоистый материал, изготовляемый из стеклянных волокон, пропитанных высокомолекулярным связующим – полиэфирной или эпоксидной смолой. Модели и стержневые ящики изготовляют из стеклопластиков полыми, что резко сокращает расход дорогостоящих смол. Оснастка из стеклопластиков значительно дешевле оснастки из других пластмасс.

Пластмассовые модели и стержневые ящики получают залив­кой (свободной или под давлением) компаунда в специальную форму. Рабочие поверхности пластмассовых моделей и ящиков не подвергают механической обработке, поэтому размеры формы должны обеспечивать получение в ней пластмассовой отливки опре­деленной точности.

Процесс изготовления моделей и стержневых ящиков из пласт­масс состоит из следующих операций:

1 – изготовление деревянной или металлической мастер-мо­дели или непосредственно деревянной формы;

2 – изготовление формы для отливки моделей и ящиков;

3 – приготовление соответствующего компаунда для пласт­массы;

4 – заливка или запрессовка в форму компаунда и после его отверждения удаление модели из формы;

5 – термическая обработка модели;

6 – механическая обработка разъема модели и отделка мо­дели.

Мастер-модели для получения форм изготовляются из дерева или алюминиевого сплава. Деревян­ные мастер-модели изготовляются для получения пластмассовых моделей (стержневых ящиков), имеющих простую форму и требующих малую точность в размерах – не выше 3-го класса точности по ГОСТ 1855–55 и 2009–55.

Металлические мастер-модели применяются при изготовлении пластмассовых моделей и стержневых ящиков, сложных по форме и требующих точности размеров по 2-му классу. Требования к этим мастер-моделям в части размеров, формовочных уклонов и чистоты поверхностей остаются такими же, как и к обычным мастер-моде­лям.

Формы для изготовления пластмассовых моделей могут быть постоянными,  полупостоянными и разовыми.

Постоянные формы изготовляются из формопласта – в гипсо­вой оболочке, из эпоксидопескомассы или металлические, полу­постоянные из гипса, цемента и дерева. Разовые – из песчаной смеси.

Рассмотрим процесс изготовления основных видов форм.

Формопластовые формы при удалении из нее отлитой модели легко деформируются, а затем очертания формы и ее размеры пол­ностью восстанавливаются.

Для изготовления форм применяется формопласт марки СМТУ МХП 2742–53. Это темно-желтая студенистая масса, изготавли­вается из искусственных смол. Вследствие способности формо­пласта легко деформироваться формы для получения пласт­массовых моделей изготавливаются двухслойные. Первый слой, образующий рабочую часть формы, изготавливается из формопласта, а второй – укрепляющий слой изготавливается из гипса. Второй слой является своего рода каркасом формы. Сам процесс изготовления формы схематически протекает в следую­щем порядке. Металлическая мастер-модель прикрепляется к метал­лической плите. Затем на плиту устанавливается конусный или разборный жакет. Расстояние между промоделью и жакетом 25–30 мм. Расплавленный в масляной бане формопласт заливают в полость, образуемую жакетом и промоделью до уровня верх­ней кромки жакета. После отвердения формопласта жакет сни­мают с формопласта и вместо него устанавливают второй жакет большего размера. Полость, образующаяся между стенками жакета и формопластом, заполняется сметанообразным раствором гипса. После затвердевания гипса промодель вынимают из полученной формы, жакет снимают, форму окончательно высушивают, зачи­щают и она становится пригодной для изготовления по ней пласт­массовых моделей.

Материалом для изготовления форм из эпоксидопескомассы служит смесь кварцевого песка с эпоксидным компаундом. На покрытую разделительным составом мастер-модель кистью нано­сится облицовочный слой эпоксидного компаунда без наполни­теля; после полимеризации нанесенного слоя наносится такой же второй слой. После полимеризации второго слоя вокруг мастер-модели устанавливается жакет,  который и заливается уже эпоксидопескомассой, состоящей из одной части эпоксидного компаунда и двух частей кварцевого песка. После отверждения формы ее слегка подогревают, разделительный слой на мастер-модели рас­плавляется, мастер-модель удаляется из формы, а рабочая по­верхность формы полируется фланелью.

Изготовление гипсовых форм ведется следующим образом. Гипсовая форма изготавливается также в жакете. В зависимости от размера мастер-модели размер от нее до жакета должен быть 25–100 мм. Внутренние поверхности жакета, мастер-модели и плита смазываются разделительные составом.

Для предупреждения протекания раствора гипса под жакет его необходимо плотно пригнать по плите и затем надежно при­жать к ней. Раствор гипса должен иметь такую консистенцию, чтобы раствор четко заполнил все углубления у промодели и четко оформил все ее выступающие части. Для упрочнения в гип­совый раствор можно вводить 20–25 %   портландцемента.

Готовый раствор за один прием спокойно заливают в полость жакета до верхнего уровня. Через 15–30 мин (в зависимости от сложности промодели) жакет с гипсовой формой отделяют от про­модели. В случае необходимости, промодель с плитой слегка подо­гревают для расплавления смазки. После отделки рабочих поверх­ностей, форму тщательно просушивают. Сушка формы произво­дится либо при нормальной температуре в течение до трех суток, либо в термостате при температуре 65–70 °С в течение 8–10 ч.

У высушенной формы, рабочие поверхности покрывают очень, тонким слоем воска или парафина, которые образуют хороший разделительный слой между поверхностью формы и заливаемой туда пластмассой.

Изготовление пластмассовых моделей и стержневых ящиков. При изготовлении пластмассовых моделей в формах применяют три метода их получения: 1 – литьевой; 2 – наполнительный; 3 – контактный.

При литьевом способе применяют три способа получения моде­лей: свободную заливку пластмассы в форму; запрессовку ком­паунда пластмассы в форму пуансоном на прессе под давлением в 50–60 кгс/см² и заливку формы шприцем под давлением.

Свободная заливка осуществляется следующим образом. Под­готовленную форму накрывают стальной плитой толщиной не менее 10 мм с несколькими отверстиями диаметром 20–25 мм. Подготов­ленный к заливке модельный состав (компаунд пластмассы с на­полнителем) через одно из отверстий в плите заливается в форму. Воздух из формы при заливке выходит через остальные отверстия, имеющиеся в плите.

Получение моделей методом запрессовки модельного состава в форму пуансоном происходит следующим образом. Модельный состав, в определенном количестве, заливается в форму, установ­ленную на стол пресса, и пуансоном, образующим форму внутрен­ней – нерабочей поверхности модели, модельная масса под дав­лением 50–60 кгс/см² запрессовывается во все углубления формы. Этот метод позволяет получать четко оформленные модели с тон­кими и высокими ребрами, бобышками и т. п. элементами на поверхности модели.

При заполнении формы модельной массой из шприца, процесс получения модели протекает следующим образом: на подготовлен­ную форму устанавливается металлическая плита с отверстием, шприц, наполненный модельной массой, центрируется по отвер­стию в плите и модельная масса впрессовывается в полость формы, в количестве, обеспечивающем заполнение всей полости формы. Удаление воздуха из формы может осуществляться через специаль­ные отверстия в плите или по разъему формы.

Модели, полученные методом прессования или шприцевания, имеют более высокую чистоту рабочих поверхностей и большую прочность по сравнению с моделями, полученными методом откры­той заливки.

Учитывая особенности полимеризации акриловых пластмасс АСТ-Т и ТШ, модели из них не рекомендуется изготавливать методом свободной заливки, а только с применением давления, что значительно повышает физико-механические свойства пластмассы. Модели из эпоксидных компаундов после полимеризации под­вергают термообработке по специальному режиму. В результате термообработки увеличивается механическая прочность материала и увеличивается поверхностная прочность моделей, что способ­ствует увеличению, износостойкости рабочих поверхностей моде­лей. Термообработка способствует устранению напряжений и склонности к деформации, остающихся у моделей после их от­ливки.

Наполнительным способом пользуются только при изготовле­нии монолитных (без облегчения) моделей небольшого размера. Модельный состав при этом способе изготовления по своей кон­систенции более вязкий, чем применяемый при литьевом спо­собе.

У заполненной формы модельный состав должен несколько выступать над ее открытой плоскостью. Это позволяет произвести небольшую допрессовку модельного состава после заполнения формы. Для этой цели на выступающую поверхность модельного состава кладется стальная плита с небольшими отверстиями. Под весом плиты модельная масса уплотняется, а ее излишек выходит через отверстия в плите.

Контактный способ находит применение при изготовлении моде­лей, армируемых стеклотканью или стекловолокном. Применение такого армирования позволяет получить модель с высокой проч­ностью, что особо важно при наличии модели с тонкими выступаю­щими частями.

Процесс изготовления моделей этим способом протекает сле­дующим образом. На рабочую часть формы, покрытой разделитель­ным составом, наносят облицовочный слой эпоксидного компаунда толщиной 1,5–3 мм. Не давая этому слою окончательно полимеризоваться (компаунд должен еще находиться в состоянии прилипаемости), на него укладывают слой стеклоткани или стекловолокна, пропитанных эпоксидным компаундом. Наложенный слой плотно утрамбовывается деревянной трамбовкой. При этом необходимо следить за тем, чтобы в наложенных слоях не оставались зазоры и воздушные пузыри. Количество армированных слоев колеблется в пределах трех в зависимости от размера модели. Оставшаяся незаполненная полость формы заполняется модельной массой с наполнителем. После полной полимеризации модель удаляется из формы и подвергается термообработке.

Более технологичным и позволяющим получить более высоко­качественные армированные модели, является способ получения их под высоким давлением. Отличие его от описанного – ручного способа уплотнения заключается в следующем. После укладки в форму необходимого количества армированных слоев форму плотно закрывают эластичным листовым материалом (лучше резина). Сверху листа накладывается стальная плита с отвер­стиями и плотно прижимается к форме. Через отверстия в плите, в полость между плитой и эластичным листом подается под дав­лением воздух (можно и воду); эластичный лист плотно прижи­мается к уложенным армированным слоям модели и уплотняет их. После необходимой, для затвердевания армированного слоя модели, выдержки, давление сбрасывается и модель, после уда­ления из формы, подвергается термообработке.

Отлитые и термообработанные модели подвергаются обработке. Во-первых, обрабатывается плоскость разъема, на которой преду­сматривается специальный в 0,5–1 мм припуск. Обработка про­изводится фрезерованием, строганием или шлифовкой. Рабочие поверхности моделей зачищаются очень мелкой наждачной бума­гой, с тем, чтобы поверхности имели чистоту, обеспечивающую удаление модели из формы без повреждения последней.

Пластмассовые модели обладают достаточной прочностью и это позволяет крепление и фиксирование моделей на плитах осу­ществлять примерно теми же способами, что и при монтаже метал­лических моделей: винтами снизу или сверху (рис. 4.1), При креп­лении снизу возможны два варианта. При первом варианте: в мо­дель, при ее изготовлении в форме, заливается в заранее определен­ных местах необходимое количество стальных втулок с внутрен­ней резьбой под крепежные винты. Эти втулки и используются для крепления моделей к подмодельной плите (рис. 4.1, а). При втором, варианте крепление осуществляется непосредственно в тело модели (рис. 4.1, б). В этом случае, в моделях сверлят по разметке отверстия под винты. Диаметр отверстий на 1–1,5 мм больше внешнего диаметра резьбы винта. Затем отверстия заполняются жидкотекучим эпоксидным компаундом, и в них вдавли­ваются, на необходимую глубину, винты, смазанные разделитель­ным составом. После полимеризации компаунда винты выворачи­ваются из модели, в которой после этого остается необходимое количество резьбовых отверстий. Отверстия в плитах в обоих слу­чаях сверлятся по разметке. Последующая установка моделей на плиту производится по разметке, а если верхняя и нижняя поло­винки модели имеют одинаковый контур, то по специальному шаблону. Крепление моделей сверху осуществляется сквозными болтами или винтами (рис. 4.1, е). Углубление для головки болта после монтажа заделывается тем же модельным составом, из кото­рого изготовлена модель.

 

Рисунок 4.1 – Варианты крепления пластмассовых моделей к плитам

 

Для предотвращения возможных горизонтальных смещений моделей на плите, модели, перед креплением винтами, приклеи­ваются к плите с помощью эпоксидного компаунда.

Одним из вариантов крепления моделей является крепление их с помощью пластмассовых заклепок.

В приклеенной к подмодельной плите модели, через плиту, сверлят отверстия на необходимую глубину (рис. 4.1, г) и в про­сверленные отверстия заливается модельный компаунд (рис.  4.1, д).

Благодаря адгезионным свойствам компаунда, затвердевшие «заклепки» достаточно прочно соединяют модель с подмодельной плитой, что позволяет использовать такой метод крепления и у мо­дельных плит, предназначенных для машинной формовки.

Стержневые ящики из пластмасс изготавливаются двух типов: цельнолитые из пластмассы и сборные – гнездо из пластмассы, а корпус литой  из алюминиевого сплава  (рис. 4.2).

Сборные стержневые ящики: алюминиевый литой корпус, пластмассовое гнездо и бронированная плоскость набивки в условиях массового производства, Выдерживают изготовление по ним до 30 000 стержней.

Рисунок 4.2 – Комбинирован­ный многогнездный ящик:

1 – пластмассовое    гнездо, 2 – броня, 3 – корпус, 4 – промежуточный склеи­вающий слой пластмассы

Процесс   изготовления  такого  стержневого   ящика   сводится к следующему. Отлитый по деревянной модели корпус стержневого ящика подвергается необходимой механической обработке – обрабатывается опорная плоскость и плоскость разъема. Гнездо стержневого ящика выполняется у деревянной модели полнее не­обходимого на 5–10 мм на сторону больше требуемого чертежом и имеет упрощенную форму.

Для образования рабочих поверхностей гнезда стержневого ящика изготавливается алюминиевый, деревянный или гипсовый стержень (негативная форма гнезда стержневого ящика). Стер­жень своей плоскостью разъема прикрепляется к металлической планке – ограничителю (рис. 4.3). Гнездо корпуса стержневого ящика заполняется необходимым количеством модельного ком­паунда, в который и вдавливается стержень до глубины, ограни­чиваемой планкой (рис. 4.3).

 

Рисунок   4.3 – Схема   изготовления   пластмассового  гнезда в   ящике:

1 – корпус,   2 – пластмассовое  гнездо,   3 – гипсовый   стер­жень;  4 – планка,  5 – броня,   6 – броня (условно не пока­зана)

 

Излишки выдавливаемой модельной массы счищаются с плоскости разъема стержневого ящика. После полимеризации массы стержень удаляется из образованного им гнезда. Плоскость набивки стержневого ящика затем фрезеруется или протачивается и на нее устанавливается стальная бронь. Крепле­ние брони к корпусу ящика осуществляется таким же способом, как и к металлическому ящику. А в случае необходимости крепить бронь к пластмассовой плоскости гнезда, это крепление осуще­ствляется винтами, как и при креплении пластмассовых моделей к плитам: винтами предварительно заливаемыми в пластмассовое гнездо ящика. Установленная бронь подвергается обработке по плоскости разъема и по контуру гнезда ящика. Изготовление таких стержневых ящиков требует в 2–3 раза меньше времени, нежели для изготовления металлических стержневых ящиков.

 

Контрольные задания для СРС (темы 4):

1. Опишите модельный компаунд, состав, свойства.

2. Какие смолы вводят в состав компаунда, и какую функцию они выполняют.

3. Опишите виды пластмасс, которые применяются для получения пластмассовых моделей.

4. Опишите технологический процесс изготовления форм для пластмассовых моделей.

5. Опишите технологический процесс и материалы, применяемые для получения пластмассовых моделей и стержневых ящиков.

6. Опишите технологический процесс получения гипсовых и цементных моделей. Применяемые материалы для получения таких моделей.

7. Опишите преимущества и недостатки гипсовых и цементных моделей и область их применения.

 

         Тема 5. Опочная оснастка, конструкция и назначение (2 часа)

План лекции:

1. Назначение опок и их классификация по методу изготовления.
2. Центрирование опок. Элементы сборки и транспортировки опок
3. Приспособление для центрирования опок (втулки).
4. Модельные плиты, их конструкция и назначение.

5. Центрирование и крепление модельных плит с опоками.

 

В условиях крупносерийного и массового производства наибольшее применение находят опоки литые (чугунные, стальные и из легких сплавов) и сварные (стальные) из стандартного и специального проката. Стальные литые и сварные опоки отличаются высокими эксплуатационными качествами. По назначению опоки делят на два основных типа: ручные для машинной формовки и крановые для машинной формовки. Есть еще третий промежуточный тип так называемых комбинированных опок.

Опоки в свету имеют прямоугольное круглое или фасонное очертание, которое зависит от конфигурации отливок и технологических условий их производства.

Средний размер в свету ручных опок для машинной формовки не более 500 мм и максимальная масса вместе с формовочной смесью не более 60 кг. Опоки этого типа не имеют приспособлений для захвата их подъемными устройствами. Все операции с этими опоками, кроме отделения их от модельной плиты, выполняют вручную, для чего предусмотрены специальные ручки. В зависимости от веса готовой полуформы число ручек может быть рассчитано на одного или двух человек. Опока, приведенная на рис. 5.1, рассчитана на одного рабочего. Характерной особен­ностью этого типа опок является отсутствие ребер-крестовин.

Комбинированные опоки отличаются от ручных только тем, что у них, помимо ручек, рассчитанных на двух рабочих, имеются еще и цапфы для захвата опок подъемным устройством. На рис. 5.2 показана литая стальная комбинированная опока с четырьмя прилитыми ручками и двумя литыми цапфами. Ком­бинированные опоки, заполненные формовочной смесью, могут иметь массу, и более 60 кг, но средний размер опоки в свету не более 500 мм. Увеличение массы опок является следствием боль­шой их высоты.

Конструкция крановых опок предусматривает использование подъемно-транспортных механизмов при их эксплуатации. Подъ­емные цапфы расположены по продольной оси опоки. Крановые опоки имеют ребра-крестовины, удерживающие формовочную смесь. Средний размер их в свету болей 500 мм.

 

Рисунок  5.1 – Литая алюминиевая опока

Рисунок 5.2 – Стальная литая комбинированная опока

В качестве основной расчетной величины для определения конструкции и размеров отдельных элементов опок всех типов условно принимается средний размер в свету .

Основным элементом опоки, определяющим ее прочностные характеристики и несущим на себе все остальные элементы кон­струкции, являются стенки. Толщина стенок опоки и ее профиль определяют прочность опоки. Теоретические расчеты опок наибо­лее распространенных размеров дают заниженную величину толщин стенок литых опок, которые непригодны для длительной их эксплуатации в условиях литейного цеха. Поэтому минималь­ная толщина стенок литых из всех сплавов опок установлена равной 8 мм, а стальных сварных – 5 мм. Нормалями машино­строения для каждого типоразмера опок в зависимости от при­меняемого материала установлены соответствующие толщины стенок.

Прочность и жесткость конструкции опоки зависит от толщины стенки опоки и от ее профиля. Одновременно профиль стенки предопределяет способность опоки надежно удерживать формо­вочную смесь. Каждому из профилей стенок, принятых в настоя­щее время для опок, свойственны свои преимущества и недостатки. Известно, что при уплотнении смеси встряхиванием плотность ее в верхней части опоки меньше, чем у плоскости разъема. До­полнительное верхнее прессование устраняет этот недостаток. Наиболее благоприятные результаты прессования достигаются при отсутствии у опоки внутреннего верхнего бортика. Следова­тельно, наиболее рациональным является размещение верхнего бортика по наружному периметру опоки. Но следует учитывать, что расположение бортика по наружному периметру литых опок значительно усложняет литье опок. Верхний внутренний бортик позволяет передвигать уплотненную опоку без подопочной плиты, поскольку бортик способствует удержанию смеси в опоке. На практике также применяют опоки с наклонными внутрь стен­ками. Верхняя часть таких опок получается суженной. Благо­даря такой форме улучшаются условия уплотнения формовочной смеси у стенок опоки и исчезает опасность высыпания смеси из нижней опоки при ее транспортировке от формовки до сборки.

Для придания большей жесткости по внешнему периметру стенок крановых опок предусматриваются горизонтальные и вертикальные ребра.

Профиль стенок сварных опок из специального проката опре­деляется профилем самого проката. Для изготовления сварных опок применяют профили с № 1 по № 7 по ГОСТу 9637–61. Необ­ходимость применения профиля того или иного номера обуслов­ливается размером опоки. Например, для ручных опок с разме­рами L = 400-500 мм; В = 300-400 мм и Н = 75-100 мм применяют профиль № 1, а для крановых опок с размерами L = 1000-1200 мм, В = 800-900 мм и Н = 300-550 мм – про­филь № 7. Применение профилей для каждого типоразмера опок установлено соответствующими нормалями машиностроения.

Для быстрого удаления газа из формы после ее заливки спла­вом в стенках опок выполняют отверстия. У литых опок отвер­стия овальные, а у сварных – круглые. Эти отверстия значи­тельно облегчают вес опок. Отверстия выполняют с расширением к внешней стороне опоки, что предохраняет эти отверстия от заполнения их формовочной смесью во время уплотнения опоки. Для сохранения равномерной прочности стенки опоки отверстия располагают в шахматном порядке. Суммарная площадь отвер­стий не должна превышать 15 % общей площади стенки.

Вторым важным элементом конструкции опоки являются ребра-крестовины, которые имеют двойное назначение: первое – для удержания формовочной смеси в опоке; второе – для прида­ния дополнительной прочности и жесткости опоке.

Чем меньше площадь реберной клетки и выше столб формовочной смеси в ней, тем надежнее смесь удерживается в опоке.

Форма и размеры ребер непосредственно влияют на надеж­ность удержания формовочной смеси и на равномерное уплотне­ние формы. Сечение ребра по всей его высоте конусное, а в месте подхода к модели конусность ребра увеличивается (рис. 5.3). Только при этих условиях можно обеспечить необходимую плот­ность формовочной смеси под ребрами. Для лучшего удержания смеси и уменьшения веса опоки в высоких ребрах можно выпол­нять окна. В тех случаях, когда внутренняя полость опоки при ее литье требует применения стержневых ящиков, следует размеры и очертания окон у всех ребер проектируемой опоки макси­мально унифицировать, что дает возможность уменьшить число стержневых ящиков для получения окон в ребрах.

 

Рисунок 5.3 – Профили ребер-крестовин в литых стальных и чугунных опоках

 

Для упрощения обработки опок верхний уровень ребер можно выполнять ниже бортиков. С целью придания ребрам чугунных опок большей прочности верхнюю часть ребер желательно изго­товлять Т-образной формы и располагать ее на одном уровне с бортиками. Толщина ребер зависит от толщины стенок и может равняться ей или же быть несколько меньше ее. Ребра должны отстоять от контура модели на 15–30 мм, схематично повторяя профиль контура модели. Размеры ребер-крестовин регламенти­руются нормалями   машиностроения.

Одним из ответственных узлов опоки, влияющим на получе­ние точной отливки, является штырьевой узел, называемый узлом спарки. К этому узлу относятся ушки, прилитые к стенкам опоки. Ушки предназначены для установки в них втулок: центри­рующих – круглых   и   направляющих – для   плоских   штырей.

Центрирующие втулки – это обычные втулки с бортиками, типа применяемых во всевозможных приспособлениях и кондук­торах. Направляющие втулки для плоского штыря различны по конструкции. Втулка типа II, показанная на рис. 5.4, удобна в изготовлении, но имеет один эксплуатационный недостаток. Сравнительно малая высота направляющих втулки уменьшает точность соединения опок, а также ускоряет износ втулки. Вторым недостатком этой втулки является то, что при запрессовке ее в стальные и чугунные опоки происходит некоторое сжатие втулки в зоне расположения направляющих, в результате этого умень­шается размер между ними. Этот недостаток устраняется обычно тем, что устанавливают величину уменьшения размера, а затем уже, при изготовлении втулок, размер между направляющими увеличивают на установленную величину уменьшения.

Втулки запрессовывают в ушки чугунных и стальных опок. Запрессовывание втулок в ушки чугунных опок сопряжено с опасностью поломки ушка, поэтому если для втулок, устанавливаемых в сталь­ные опоки и опоки из цветных сплавов, применяют прессовую посадку,  то для  втулок,   устанавливаемых в  чугунные опоки, применяют  глухую  посадку.

 

 

Рисунок 5.4 – Втулки: I – центрирующие; II–IV – направля­ющие;

V – для опок из цветных сплавов

 

Таблица 5.1 – Размеры втулок (рис. 5.4) для чугунных и стальных опок в мм

Средний габаритный размер опок в мм	d	D	D1	D2	D3	H		l		c
						Чугун	Сталь	Чугун	Сталь
До 750	25	35	45	48	58	35	30	19	16	32
751–1500	30	40	50	52	62	40	35	21	19	37
1501–2500	35	45	55	60	70	45	40	24	21	42

 

Направляющие втулки конструкции, показанной на рис. 5.4, тип III, наиболее технологичны. Заготовки для этих втулок полу­чают литьем по выплавляемым моделям, что значительно упро­щает их обработку и особенно обработку направляющих плоско­стей. В то же время их эксплуатационная надежность значительно выше, чем у втулок типа II.

Втулки при запрессовке в опоки из цветных сплавов в боль­шей степени деформируют поверхности отверстия и при эксплуа­тации плотность их посадки уменьшается. Для предупреждения выпадания втулки ее дополнительно крепят винтами (рис. 5.4, тип V).

Опоки при сборке формы спаривают с помощью специальных сборочных штырей. Наиболее распространены два способа спаривания: «штырем» (рис.  5.1, а) и «на штырь» (рис.  5.1, б). При втором способе спаривания появляется необходимость иметь в нижней опоке дополнительные ушки непосредственно под ушками с запрессованными втулками. В зависимости от принятого в данном производстве типа сборочного штыря отверстия в допол­нительных ушках могут быть цилиндрическими или коническими.

 

Рисунок 5.1 – Способы спаривания опок

 

Способ спаривания «на штырь» обеспечивает более точное соединение верхней и нижней полуформ и практичнее в условиях крупносерийного и массового производства.

У литых ручных опок для машинной формовки ручки выпол­няют либо цельнолитыми с опокой, либо из стального прутка, залитого в опоку. Тип, размеры и конструкция ручек регламенти­руются соответствующими нормалями машиностроения.

У крановых литых опок цапфы выполняются залитыми или литыми, их конструкция и размеры определяются весом полу­формы и материалом опоки.

В целях обеспечения безопасности в работе, на одну цапфу определенного диаметра из определенного материала допустима строго определенная нагрузка и пренебрегать этим недопустимо. Нормали машиностроения регламентируют размеры цапф для всех типоразмеров опок.

Обычно опока имеет две цапфы. Расположение цапф должно быть таким, чтобы подвешенная на цапфах готовая полуформа сохраняла устойчивое положение и при ее транспортировке, и в момент накрытия нижней полуформы. Цапфы по высоте у нижней опоки располагаются посредине, а у верхней опоки на 0,6 высоты опоки от ее плоскости разъема. Разница в расположении объяс­няется следующим. Нижняя опока после снятия ее с приемного стола не кантуется, и, следовательно, полуформа, поднятая, за цапфы плоскостью разъема кверху, должна сохранить полную устойчивость. Достигнуть этого можно только при условии рас­положения центра тяжести полуформы ниже оси цапфы. Следова­тельно, расположение цапф посредине высоты нижней опоки обес­печивает необходимые условия для сохранения требуемой устой­чивости полуформы при ее транспортировке. Основная масса формовочной смеси у верхней полуформы располагается в верхней части. Практика показала, что установка цапф на расстоянии 0,6 общей высоты опоки от плоскости разъема в большинстве случаев обеспечивает необходимую устойчивость полуформы и при ее транспортировке и при накрытии нижней полуформы.

Большое значение имеет скрепление опоки с модельной плитой во время уплотнения полуформ (в том случае, когда у формовоч­ной машины нет пневматических прижимов для опоки) и опок между собой перед заливкой формы. Узел скрепления опоки с плитой и опок между собой целесообразнее всего объединять в один общий узел. Наибольшее распространение имеет способ скрепления с помощью скоб. Этот способ наиболее – прост, надежен и практичен. На клиновидные платики, прилитые к опокам, в момент скрепления надевают скобы. Размеры платиков и скоб различны и зависят от размеров опок. Платики распо­лагают по длинной стороне опоки. Число платиков (2–4) зависит от размера опоки. Скобы могут быть литыми, стальными или коваными.

Вторым способом скрепления опок и крепления их к модель­ной плите является скрепление их с помощью специальных шты­рей с клиньями, через особые ушки, расположенные по периметру опоки (рис. 5.2). Ушки имеют отверстия диаметром несколько большим, чем диаметр штыря. Штырь имеет головку в виде пло­ской шляпки и прорезь для клина. Для обеспечения необходимого натяга нижняя поверхность прорези для клина должна быть на 5 мм ниже плоскости ушка, по кото­рой скользит клин. В головке штыря делается срез со стороны опоки, что дает возможность сборщику форм всегда безошибочно вводить штырь в ушко в необходимом положении. При формовке на машине с пово­ротным столом эти ушки опоки используются и для крепления опоки к модельной плите, для чего их рас­полагают соответственно крепежным штырям на модельной плите.

Рисунок 5.2 – Скрепление опок шты­рями

 

При определении габаритных размеров опок необходимо учи­тывать следующие факторы:

1) возможность использования проектируемой опоки для изго­товления отливок нескольких наименований;

2) целесообразность применения менее мощных формовочных машин;

3) необходимость достижения экономии формовочной смеси и рабочего времени, потребного на изготовление формы;

4) при заливке формы в автоклаве необходимо обеспечить проход формы во входное отверстие в автоклаве.

Использование одной опоки для получения в ней отливок разных наименований имеет для каждого литейного цеха очень важное значение. Во-первых, это резко увеличивает маневрен­ность при использовании парка опок при одновременном сокраще­нии его количества. Во-вторых, упрощается производство и ре­монт опок в модельном цехе.

Основным препятствием, мешающим унификации опок, яв­ляется необходимость применения ребер-крестовин. Учитывая это, следует в первую очередь производить унификацию опок, для которых ребра-крестовины не требуются. К таким опокам прежде всего относятся все опоки со средним габаритным размером до 500 мм. Первым шагом к унификации опок является разработка таблицы, фиксирующей принятые для данного производства раз­меры опок в свету и по высоте, в соответствии с номенклатурой отливок и имеющихся формовочных машин. На основе принятых стандартных размеров опок создаются нормали на опоки мелкого размера, а также на нижние опоки, не требующие ребер и с реб­рами стандартных размеров и расположения. Такие нормали пред­ставляют собой фактически рабочие чертежи, по которым непо­средственно изготовляют опоки.

При крупносерийном и массовом производстве отливок в целях экономии формовочных материалов, энергии и рабочей силы необходимо стремиться к максимальному сокращению расхода формовочной смеси на одну отливку, что достигается двумя пу­тями. Первый путь – это максимальное использование площади опок за счет размещения в одной форме наибольшего числа отли­вок, что должно предусматриваться при разработке чертежа со­бранной формы. Второй путь – это строгая специализация опок (при использовании опок со средним габаритным размером в свету более 600 мм).

Экономия от специализации опок довольно значи­тельная и в этих случаях надо отдавать предпочтение специальным опокам для каждой отливки. Контуры таких опок (рис. 5.3) в плане имеют форму, приближающуюся к форме отливки.

 

Рисунок 5.3 – Комплект специальных опок:

1 – верхняя;    2 – ниж­няя опока

При получении в одной форме одновременно нескольких отливок очер­тания опоки приближаются к очертаниям границы расположенных в форме отливок и литниковой системы.

 

Конструкция модельной плиты зависит главным образом от типа машины, на которой будет изготовляться полуформа, кон­струкции отливки, получаемой по данному модельному комплекту, и вида формы.

Каждая модельная плита состоит из плиты и расположенных на ней деталей, необходимых для изготовления полуформы: мо­дели, литниковой системы, штырей, фиксаторов и т. п.

В зависимости от типа машины, вместо одной модельной плиты для изготовления полуформы может потребоваться комплект разных по назначению плит.

Модельные плиты могут быть односторонними и двусторонними, наборными и цельнолитыми. На односторонних плитах модели располагаются только на одной верхней стороне плиты, называе­мой рабочей стороной. На двусторонних плитах и верхняя и ниж­няя стороны плиты являются рабочими, поскольку на обеих сто­ронах располагаются половины модели. Двусторонние плиты применяются только при безопочной формовке.

Наборная плита состоит из подмодельной плиты и прикреплен­ной к ней одной или нескольких половин моделей и других де­талей.

Цельнолитая модельная плита – это плита, полученная за­одно с моделью (рис. 5.1).

По своему назначению модельные плиты делятся на следующие виды:

1) для опочной формовки;

2) для безопочной формовки;

3) для изготовления оболочковых полуформ.

Рисунок 5.1 – Цельнолитая модельная плита

 

Модельные плиты для опочной формовки. Модельные плиты для опочной формовки являются односторон­ними. Такие плиты могут быть и наборными, и цельнолитыми. Цельнолитые плиты применяют сравнительно небольших размеров (до размера опоки в свету 500×600 мм). Применение цельноли­тых плит большего размера не всегда оправдано, так как изготов­ление их достаточно сложно, а в эксплуатации они сравнительно быстро выходят из строя из-за коробления и трещин. Для опочной формовки цельнолитые плиты изготовляются из серого чугуна и бронзы. Модельные наборные плиты для опочной формовки очень разнообразны по конструкции. Их конструкция зависит от раз­мера, формы и числа моделей, устанавливаемых на них, типа формовочной машины и в первую очередь от способа отделения модельной плиты от готовой полуформы.

Ниже приведены общие принципы проектирования модельных плит опочной формовки для основных двух типов формовочных машин с поворотным столом и протяжными устройствами. Модельные плиты, предназначаемые для этих машин, значительно отли­чаются друг от друга конструкцией.

Проектирование модельной плиты для любой формовочной машины начинается с определения габаритных размеров всей уста­новки в собранном виде. Под всей установкой подразумевается модельная плита с расположенной на ней опокой, а для машин с поворотным столом – еще и подопочная плита.

Начиная проектирование модельной плиты, конструктор, имея чертеж собранной формы, располагает данными о высоте каждой полуформы и размере формы в плане. В чертеже собранной формы указывается тип и марка формовочной машины, на которой будет изготовляться каждая из полуформ. Одновременно у кон­структора должны быть все необходимые данные о конструктив­ных особенностях формовочных машин, используемых для изго­товления полуформ, со всеми необходимыми размерами этих машин.

Модельные плиты для безопочной формовки. Модельные плиты для безопочной формовки обычно изготовляют двусторонними. На верхней и на нижней сторонах плит располагают половины моделей и элементы литниковой сис­темы. Модельная плита имеет корытообразный вид (рис. 5.2), что обусловлено двумя обстоятельствами.

Первым является сам процесс изготовления формы, во время которого модельная плита подвергается деформирующим усилиям. Корытообразная же конструкция плиты более устойчива против деформации. Вторым обстоятельством является то, что при сборке формы выступ в нижней полуформе и, соответствующее ему углуб­ление в верхней полуформе образуют замок, который исключает возможность ухода сплава по разъему формы и сдвиг верхней полуформы при дальнейших операциях.

 

Рисунок 5.2 – Модельные плиты для безопочной формовки с направляющими втулками: а – одноштырьевыми,    б –  двухштырьевыми

Для соединения и взаимного фиксирования плиты с верхней и нижней опокой к плите крепят две направляющие втулки, одно-штыревые или двухштырьевые (рис. 5.2). Увеличенный диаметр от­верстий для втулок и болтов в плите дает возможность регулиро­вать положение втулок по штырям опоки. Для более точного регу­лирования втулки относительно вертикальной оси штыря в одно-штырьевой втулке предусмотрены два установочных винта и одна неподвижная опора в виде прилива. Втулки изготовляют из ков­кого чугуна, модельную плиту, модели, элементы литниковой системы и остальные детали плиты изготовляют из алюминиевого сплава (за исключением отдельных мелких крепежных и фикси­рующих деталей).

Модельные плиты для безопочной формовки изготовляют на­борными и цельнолитыми.

 

Для фиксирования опоки на плите,  а также для взаимного фиксирования полуформ  при их соединении, на подмодельной плите устанавливаются минимум два штыря: один круглый – фиксирующий, а второй квадратный – направляющий. Центрирующий штырь предохраняет   опоку от смещений в любом горизонтальном направлении, а направляющий штырь предохраняет опоку от смещений только относительно продольной оси плиты. Такое сочетание штырей и соответственно втулок у опок вполне надежно фиксирует опоку на модельной плите и готовые полуформы между собой.  В то же время это облегчает установку штырей на плите и втулок у опок.

Центрирующий 1 (рис. 5.3) и направляющий 2 штыри для опок должны быть установлены на модельной плите так, чтобы имелся свободный доступ ключа к гайке штыря при нахождении плиты на машине. Этому требованию удовлетворяет выполнение узла в виде ушка, вынесенного за пределы контура плиты.

Рисунок 5.3 – Схема крепления центрирующего и направляющего штырей на модельной плите

Толщина ушка зависит от диаметра монтируемого штыря, поскольку определенному диаметру штыря соответствует и определенная длина направляющей части штыря. Очертание же ушка в плане является произвольным, и поэтому соединение ушка с плитой должно быть таково, чтобы была обеспечена максимальная прочность ушка в наиболее опасном сечении. Центрирующие и   направляющие штыри, устанавливаемые на подмодельной плите, нормализованы соответствующими нормалями машиностроения. Для них установлено четыре типоразмера для центрирующего штыря с диаметрами 25-30-35 и 40 мм и с такими  же размерами сторон квадрата у направляющих штырей. В зависимости от среднего габаритного размера опоки в свету применяется штырь с тем  или иным диаметром (и стороной квадрата). Например штыри с диаметром 25 мм применяются для опок, имеющих средний габаритный размер в свету до 750 мм.

Длина фиксирующей части штырей (диаметра или квадрата) зависит от высоты половин модели, смонтированной на плите. Чем выше половина модели, тем длиннее фиксирующая часть штыря. Для каждого типоразмера штыря установлено два или три размера длин6ы фиксирующей части. Например, для штыря диаметром 25 мм длина фиксирующей – цилиндрической части штыря может быть 40-70 и 100 мм при соответствующем удлинении части штыря, выступающей над плитой. Штыри изготовляются из стали 15, а для большей износостойкости цементуются и калятся. Рабочие поверхности штырей шлифуются.

При проектировании общего вида установки на формовочную машину, не имеющую механических или пневматических опоко-держателей, должны быть разработаны узлы скрепления модельной плиты с опокой и опоки с подопочной плитой. Наиболее распространены следующие способы соединения.

1. С помощью скоб. Для осуществления такого способа у подмодельной плиты, опоки и подопочной плиты предусматриваются специальные конусные платики. При использовании платиков для  скрепления полуформ, при заливке формы, число, расположение и размеры платиков определяются вначале на опоке, с тем чтобы было обеспечено равномерное и плотное скрепление полуформ по всему периметру. Число платиков на плите 2-4. Расположение их на плите зависит от расположения на опоке.

В зависимости от средних габаритных размеров опок в свету нормалями машиностроения установлены три размера для крепежных скоб, а соответственно им и три размера платиков.

2. Крепление опоки 1 с модельной плитой 2 с помощью откидного штыря 3 и клина 4 (рис. 2,а). Этот вид крепления сложен в исполнении и его применять целесообразно только для более крупных модельных плит. Используют его на формовочной машине 235М.

На ряде предприятий применяется способ крепления модельной плиты 2 с опокой 1 стационарными штырями 3 и входящими в них клиньями 4 (рис. 5.4,б). В  этом случае на модельной плите устанавливают два-четыре специальных штыря с отверстиями для клиньев. Штыри обычно закрепляют на

 

Рисунок 5.4 – Способы крепления опоки с модельной плитой

 

углах плиты гайками 5. Штыри применяются двух диаметров, но клинья одного размера. Применяется такой узел крепления для модельных плит из алюминиевых сплавов и поэтому необходимо обращать особое внимание на прочность ушков плиты, выдерживающих всю тяжесть полуформы в перевернутом положении установки на формовочной машине. Для придания ушку большей прочности, в месте его перехода в плиту оно должно иметь возможно большее сечение. Во избежание появления усадочных раковин рыхлот в теле ушка, при литье плиты, ушко выполняется не толще 50 мм, а для придания же большей прочности увеличивается ширина ушка в месте перехода его в плиту и дополнительно оно может быть укреплено ребрами с нижней стороны.

Для облегчения транспортировки и монтажных операций при изготовлении, установке на формовочную машину и демонтаже модельные плиты с весом более 30-40 кг должны иметь цапфы. Цапфы выполняются либо стальными залитыми в плиту, либо цельнолитыми с плитой.

В случае большего размера моделей, в целях облегчения установки, в чугунных и стальных  плитах под моделью делают вырез. При низких плитах по периметру выреза должно располагаться сплошное ребро, это придает необходимую жесткость конструкции плиты. В случае врезки половины модели в плиту, когда ее рабочие поверхности полностью или частично расположены ниже плоскости разъема плиты, половина модели Ии плита имеют свои конструктивные особенности. В этом случае в плите имеется специальное гнездо, в которое врезается половина модели. Для того чтобы модель могла быть  зафиксирована в плите обрабатывается с торца и нижней опорной плоскости.

 

Рекомендуемая литература [1,2,3,6,7]

Контрольные  задания для СРС (темы 5) [1,2,3,6,7]

1. Опишите конструкцию литых опок. Назначение цапф, крестовин.
   1. Опишите способы центрирования опок и опок с модельной плитой.
   2. Опишите приспособление, с помощью которого осуществляется спаривание опок при сборке формы.
   3. Опишите конструкцию опок при использовании АФЛ, способ центрирования и крепления.
   4. Опишите элементы сборки форм.
   5. Опишите назначение подопочных плит.
   6. Опишите способы крепления моделей к модельным плитам.

 

Тема 6. Монтаж моделей на плитах (2 часа)

План лекции:

1. Расположение моделей на плите в зависимости от размеров моделей и размера опоки в свету.

2. Способы монтажа.

3. Типовые конструкции плит из алюминиевых сплавов малого размера.

 

Крепление половин моделей к плитам осуществляется различными способами, влияющими на конструк­цию плиты и половин модели. Наиболее распространенным и про­стым способом является крепление половин модели 1 на гладкой плите 2 без всяких врезок, как это показано на рис. 6.1. Надежность фиксирования половины модели при таком креплении обеспечи­вается установкой ее на контрольные штифты. Места расположе­ния штифтов, винтов крепления определяются непосредственно при проектировании общего вида установки. Контрольные штифты должны проходить в модельной плите насквозь, и отверстия для них должны находиться на некотором расстоянии от ребер плиты. Эти требования объясняются необходимостью обеспечить удобство сверления отверстий при монтажных операциях и удобство постановки и удаления контрольных штифтов. Более подробно об уста­новке контрольных штифтов сказано в разделе о моделях.

Крепление половин моделей к плитам осуществляется главным образом винтами или болтами с нижней стороны плиты (рис. 6.2). Только в отдельных случаях, при очень низких половинах моде­лей, крепление производится винтами сверху. В зависимости от высоты половинки модели крепление снизу может быть глухое или сквозное. При креплении вглухую у половины модели преду­сматриваются бобышки с резьбой. Форма бобышек может быть раз­личной, в зависимости от конструктивных особенностей половины модели и расположения мест крепления.

Необходимые удобства для выполнения монтаж­ных операций обеспечиваются имеющимся в центре модельной плиты большим вырезом и окнами, имеющимися в наружных стенках модельной плиты. Эти окна и вырез в плите создают не­обходимые условия для установки болтов и затяжки гаек ключом. Расположение отверстий для крепления при этом должно быть ближе к наружному контуру половины модели и равномерное по всему ее периметру, с тем, чтобы были обеспечены плотное и равномерное прижатие половины модели к плоскости плиты и удобная установка болтов.

 

Рисунок 6.1 – Варианты крепления половин моделей на односторон­ней плите

Рисунок   6.2 – Крепление   и  фиксирование половин моделей на плитах

(1 – контрольные штифты)

Число и размеры винтов и болтов определяются в зависимости от формы и средних габаритных размеров половин модели. Диа­метры винтов и болтов рекомендуется брать равными 0,8–1,2 толщины стенки модели. В целях предупреждения ослабления креплений установка пружинных шайб под гайку или головку винта обязательна.

 

Рекомендуемая литература [1,8]

 

Контрольные  задания для СРС (темы 6) [1,2,3,6,7]

1. Расположение моделей на модельных плитах.

2. Способы крепления моделей на модельных плитах.

3. Расположение моделей элементов литниковой системы на модельных плитах и способы их крепления.

 

4 Методические указания для выполнения практических занятий

 

Практическое занятие №1. Изучение конструкций деревянных моделей. Особенности конструирования – 3 часа.

Порядок выполнения работы:

1. По предложенному чертежу детали разработать технологический процесс получения отливки.

2. Изучив технологию получения отливки, предложить конструкцию модели (разъемная, неразъемная или с отъемными частями).

3. Предложить конструкцию стержневого ящика (вытряхной, разъемный или с вкладышами). Дать изображение модели в изометрии.

 

Контрольные вопросы:

1. Какие могут быть конструкции моделей?

2. Возможные конструкции стержневых ящиков?

3. Какие требования предъявляют к модельному комплекту?

 

Рекомендуемая литература [1,2,3]

 

Контрольные задания для СРС [1,2,3].

1. Что такое литейная оснастка?

2. Понятие «формовочный комплект» – что это такое?

3. Какие требования предъявляют к модельному комплекту?

 

Практическое занятие №2. Изучение конструкций металлических моделей и модельных плит в соответствии с ГОСТ 2423-80. – 4 часа

Порядок выполнения работы:

1. По предложенному чертежу детали разработать технологический процесс получения отливки.

2. Изучить технологию получения отливки, предложить конструкцию модели и стержневого ящика.

3. Изучить конструкцию модельных плит и способы крепления моделей к ним.

 

Контрольные вопросы:

1. От чего зависит конструкция модели?

2. Для чего нужен стержневой ящик?

3. Что значит облегченная модель и сплошная?

 

Рекомендуемая литература [1,2,3]

 

Практическое занятие №3. Изучение конструкций чугунных и стальных литых опок в соответствии с ГОСТ 14977-80. – 4 часа

Порядок выполнения работы:

1. Изучить конструкцию опок для ручной, машинной формовки и на АФЛ.

2. Научиться определять размеры опок «в свету» и способы центрирования опок.

3. Научиться подбирать к конкретной опоке модельную плиту по межцентровому расстоянию.

 

Контрольные вопросы:

1. Каковы способы изготовления опок?

2. Цапфа – что это за элемент опоки?

3. Для чего нужны в опоках крестовины?

 

Рекомендуемая литература [1,2,3]

 

Контрольные задания для СРС [1,2,3]

1. Опишите элементы стандартных опок.

2. Опишите назначение крестовин в опоках.

3. Опишите способы центрирования опок.

 

Практическое занятие №4. Модельные плиты, назначение плит, возможные конструкции – 2 часа

Порядок выполнения работы:

1. Изучить конструкцию модельных плит для ручной и машинной формовки, а также для АФЛ.

2. Изучить способы центрирования модельных плит с опоками.

3. Изучить способы крепления опок к модельным плитам.

 

Рекомендуемая литература [1,2,3]

 

Контрольные задания для СРС [1,2,3]

1. Опишите наборную модельную плиту.

2. Опишите модельные плиты для опочной формовки.

3. Опишите необходимые данные для того, чтобы спроектировать модельную плиту.

4. Опишите модельные плиты для безопочной формовки.

 

Практическое занятие №5. Способы определения, центрирование и крепление плит с опоками – 2 часа

 

Порядок выполнения работы:

1. Выбор конструкции и материала для опок и их центрирование с плитами.

2. Разработка способа центрирования опоки с модельными плитами.

3. Учитывая характер производства определить материал модельной плиты и опоки.

 

Контрольные вопросы:

1.Какие типы модельных плит?

2. От чего зависит выбор типа модельных плит?

3. Особенности конструкции модельных плит для автоматических формовочных линии?

 

Рекомендуемая литература [1,2,3]

 

Контрольные задания для СРС [1,2,3]

1. Опишите выбор модельной плиты.

2. Опишите возможные конструкции модельных плит.

3. Опишите возможные способы креплений моделей к модельным плитам.

 

5 Тематический план самостоятельной работы студента с преподавателем

 

Наименование темы СРСП	Цель занятия	Форма проведения занятия	Содержание задания	Рекомендуемая литература
Тема 1. Основные понятия о модельной оснастке ГОСТ 17819-72 (4 часа)	Углубление знаний по данной теме	Выбор оснастки	Производство деревянных моделей	[2,3]
Тема 2. Производство деревянных моделей. Породы дерева, классификация деревянных моделей и стержневых ящиков (4 часа)	Углубление знаний по данной теме	Выбор материала для определения характера производства	Конструиро- вание деревянных стержневых ящиков	[2,3]
Тема 3. Металлические модели и стержневые ящики, универсальные модельные плиты. Опоки и их центрирование. Элементы сборки и транспортировки опок. (4 часа)	Углубление знаний по данной теме	Выбор конструкции моделей и стержневых ящиков. Работа с чертежами	Изучение конструкций металлических моделей и стержневых ящиков	[1]
Тема 4. Пластмассовые модели. Преимущества и перспективы применения (4 часа)	Углубление знаний по данной теме	Разработка конструкции пластмассовых моделей. Работа с чертежами	Изучение возможных конструкций пластмассо- вых моделей	[1]
Тема 5. Опочная оснастка, модельные плиты (6 часов)	Углубление знаний по данной теме	Изучение конструкций опок и модельных плит. Работа с чертежами	Изучение возможных конструкций опоки с конкретными размерами	[1]
Тема 6. Монтаж моделей на плитах (4 часа)	Углубление знаний по данной теме	Выбор крепежного материала	Изучение способов крепления моделей на модельных плитах	[8]
Тема 7. Способы определения, центрирование и крепления плит с опоками (4 часа)	Углубление знаний по данной теме	Разработка конструкции центрирования опок с модельной плитой	Изучение методики выбора центрирующего и направляющего штырей	[1]

 

6 Материалы для контроля знаний студентов в период рубежного контроля и итоговой аттестации

 

6.1 Тематика письменных работ по дисциплине

Тематика рефератов

1. Технологический процесс конструирования деревянных моделей и стержневых ящиков.

2. Особенности конструирования металлической оснастки (моделей и стержневых ящиков).

3. Особенности изготовления пластмассовой оснастки.

4. Выбор опочной оснастки в зависимости от характера производства.

5. Выбор модельных плит для опочной и безопочной формовки, их особенности.

6. Выбор оснастки в зависимости от способа литья.

 

Тематика контрольных работ

1. Древесина как лучший материал для изготовления модельной оснастки. Применяемые породы для изготовления моделей и стержневых ящиков.

2. Материалы, применяемые для изготовления металлической модельной оснастки.

3. Возможные типы стержневых ящиков и условия их применения.

 

6.2 Вопросы (тестовые задания) для самоконтроля

 

1. Охарактеризуйте физические и механические свойства древесины.
2. Процессы ручной обработки древесины.
3. Механическая обработка древесины.
4. Способы соединения элементов заготовок.
5. Модельные комплекты, их классификация.
6. Изготовление деревянных модельных комплектов.
7. Отделка деревянных модельных комплектов.
8. Модельная оснастка из пластмасс.
9. Роль металлической модельной оснастки в производстве отливок.
10.  Разработка технического задания на проектирование модельного комплекта.
11.  Объекты металломодельного комплекта.
12.  Модельные плиты – возможные конструкции.
13.  Металлические модели, их особенности, способ получения.
14.  Металлические стержневые ящики, возможные конструкции.
15.  Вентиляционные плиты, драйеры и сушильные плиты.
16.  Возможные конструкции опок.
17.  Проверка и доводка металломодельной оснастки.
18.  Ремонт оснастки.
19.  Разработка технологии изготовления отдельных объектов оснастки.

 

6.3 Экзаменационные билеты (тесты)

1. Модельный комплект – это:

А) набор приспособлений, необходимых для получения в форме отпечатка модели отливки.

В) часть литейной оснастки.

С) приспособления, необходимые для получения формовочных и стержневых смесей.

D) часть формовочного комплекта.

Е) набор инструментов необходимых для изготовления литейной формы.

 

2. Какие параметры литейного комплекта характеризуют геометрическую точность отливки?

А) размерная точность.

В) качество поверхности.

С) точность конфигурации.

D) отсутствие пространственных отклонений.

Е) все перечисленные.

 

3. Материалы, применяемые для изготовления модельного комплекта:

А) только дерево.

В) металлы, дерево, пластмассы.

С) только пластмассы.

D) только резина.

Е) только смолы.

 

4. Деревянные модели для изготовления песчанно-глинястых форм могут быть:

А) разъемными, неразъемными.

В) только неразъемными.

С) только с отъемными частями.

D) только цельными.

Е) только полыми.

 

$$$ 5

Какие требования предъявляются к моделям для машинной формовки?

А) должны иметь плоские разъемы и стержневые знаки.

В) только минимальное число отъемных частей.

С) без припусков на обработку.

D) без формовочных уклонов.

Е) правильного ответа нет.

 

6. Состав модельного комплекта в массовом и крупносерийном производстве:

А) модельные плиты, стержневые ящики, модели отливки, модели литниковой системы.

В) приспособления и инструмент для центрирования опок.

С) приспособления для изготовления полуформ.

D) формовочные и стержневые смеси.

Е) кондуктора, скобы, груза.

 

7. От чего зависит конфигурация модельной плиты:

А) от типа формовочных машин и конфигурации отливки.

В) конструкции литниковой системы.

С) вида формы.

D) характера производства.

Е) состава формовочной смеси.

 

8. Односторонние модельные плиты используются для:

А) опочной формовки.

В) изготовления углеродных форм .

С) изготовления оболочковых форм.

D) изготовления керамических форм.

Е) все ответы правильные.

 

9. Деревянные модели по прочности делятся:

А) на классы.

В) на группы.

С) на виды.

D) на категории.

Е) правильного ответа нет.

 

10. Что такое галтель?

А) плавное скругление на внутренних углах  модели.

D) формовочный инструмент.

B) расстояние между соседними моделями на модельной плите.

C) угол между двумя смежными стенками отливки.

E) правильного ответа нет.

 

11. В каком производстве целесообразно применять металлические модельные комплекты?

А) в массовом и крупносерийном производстве отливок.

В) только в единичном производстве.

С) только при ручном изготовлении литейных форм.

D) в любом из перечисленных.

E) правильного ответа нет.

 

12. Модельные плиты используются:

А) для опочной и безопочной формовки.

В) для получения разовых неразъемных форм.

С) для изготовления металлических форм.

D) при литье по выплавляемым моделям.

Е) все ответы верны.

 

13. В каком случае пользуются односторонними модельными плитами?

А) для получения форм с несколькими разъемами.

В) для опочной формовки.

С) для получения керамических форм.

D) для получения кокилей.

Е) все ответы правильны.

 

14. Из какого материала изготовляют модельные плиты?

А) серый чугун, алюминиевые сплавы.

В) бронза.

С) резина.

D) полистирол.

Е) все ответы правильны.

 

15. Какие приспособления используются на модельных плитах для центрирования опок?

А) штифты.

В) штыри.

С) болты.

D) вставки.

Е) винты.

 

16.Чем отличается модель от отливки?

А) наличием знаков, формовочными уклонами, припусками на механическую обработку.

В) только наличием знаков.

С) только конфигурацией, массой, конструкцией.

D) только материалом.

Е) только стоимостью.

 

17. Конфигурация стержневого ящика зависит:

А) от конфигурации отливки, способа изготовления стержня.

В) только от размеров стержня.

С) от материала отливки.

D)  от массы стержня.

Е) от характера производства.

 

18. Литейная оснастка — это …:

А) инструмент и приспособления для изготовления литейной формы.

В) материалы для получения литейной формы.

С) сплавы, необходимые для получения отливок.

D) набор приспособлений для сборки литейной формы.

Е) все ответы правильны.

 

19. В состав модельного комплекта входят:

А) модель, стержневой ящик, модельные плиты.

В) опоки, стержневые ящики, формовочная смесь.

С) формовочная машина, штыри, стержневая смесь.

D) сушильные плиты.

Е) правильного ответа нет.

 

20. Требования, предъявляемые к модельному комплекту:

А) точность, прочность, долговечность, твердость.

В) вязкость, пластичность.

С) влажность.

D) коррозионная стойкость .

Е) правильного ответа нет.

 

21. Какие материалы используются для изготовления модельных комплектов?

А) дерево, металлы, пластмассы.

В) только резина, смолы, пенополистирол.

С) парафин, стеарин.

D) пульвербакелит.

Е) правильного ответа нет.

 

22. Для изготовления деревянных моделей применяются?

А) только липа.

В) липа, ольха, сосна, ель, береза, дуб.

С) бамбук.

D) красное дерево.

Е) правильного ответа нет.

 

23.  Оптимальная температура сушки древесины:

А) 150-200⁰С.

В) 40-50⁰С.

С) 20-25⁰С.

D) 110-120⁰С.

Е) 5-10⁰С.

 

24. Деревянные модели конструктивно исполняются:

А) разъемными и неразъемными.

В) только цельными.

С) только сплошными.

D) только с ребрами жесткости.

Е) правильного ответа нет.

 

25. Продолжительность искусственной сушки древесины:

А) 5-8 часов.

В) 8-16 дней.

С) 2-3 часа.

D) 15-20 часов.

Е) все ответы правильны.

 

26. Какими свойствами должны обладать пластмассовые модели?

А) только малой плотностью, высокой прочностью,.

В) только меньшей прилипаемостью формовочной смеси.

С) только износостойкостью.

D) только коррозионной стойкостью.

Е) всеми перечисленными свойствами.

 

27. Какие материалы применяются для изготовления пластмассовых моделей?

А) только эпоксидные смолы.

В) специальные компаунды.

С) только наполнители.

D) только связующие.

Е) только катализаторы.

 

28. Живучесть эпоксидных компаундов:

А) 3-4 минуты.

В) 1-3 часа.

С) 8-10 часов.

D) 1-2 суток.

Е) 12-20 часов.

 

29. Рациональные способы изготовления пластмассовых моделей:

А) заливкой и прессованием.

В) разбавлением.

С) механической обработкой.

D) растворением.

Е) правильного ответа нет.

 

30. Что такое промодель?

А) модель для получения алюминиевой или пластмассовой модели.

В) модель для получения отливки.

С) модель для получения стержневого ящика.

D) отъемная часть модели.

Е) шаблон для получения модели.

 

31. Что такое пресс-форма?

А) литейная форма, применяемая при литье под давлением.

В) модель при литье под давлением.

С) форма для литья по выплавляемым моделям.

D) форма для центробежного литья.

Е) правильного ответа нет.

 

32. От чего зависит конструкция пресс-формы?

А) от типа машин, конфигурации отливки.

В) только от конфигурации отливки.

С) только от характера производства.

D) только от материала отливки.

Е) только от заливаемого сплава.

 

33. Живучесть акриловых пластмасс составляет:

А) 5-10 минут.

В) 45-60 минут.

С) 2-4 часа.

D) 5-8 часов.

Е) 1-2 суток.

 

34. Какова должна быть толщина стенок алюминиевых моделей?

А) 8-15 мм.

В) 18-25 мм.

С) 50-100 мм.

D) 30-60 мм.

Е) правильного ответа нет.

 

35. Наиболее характерные свойства пластмассовых моделей:

А) малая плотность, высокая прочность, износостойкость.

В) пластичность, заполняемость.

С) максимальная жизнеспособность.

D) высокая шероховатость поверхности.

Е) невысокая размерная точность.

 

36. Что защищает изнашивающиеся части модельного комплекта?

А) броня.

B) резина.

C) модельная плита.

D) гарнисаж.

E) правильного ответа нет.

 

37. Как называется элемент для вывода воздуха из полости стержневого ящика в пескодувной машине?

А) вибратор.

B) экстрактор.

C) зумпф.

D) втулка.

E) вента.

 

 

38. Что такое припуск на механическую обработку модели?

А) слой металла на модели, предусмотренный для ее обработки резанием.

В) слой металла на модели для компенсации усадки.

С) слой металла на модели, который необходим только при ручной формовке.

D) слой металла на всех поверхностях модели.

Е) правильного ответа нет.

 

39. От чего зависит конструкция стержневого ящика?

А) от сложности стержня, классов прочности и точности модельного комплекта.

В) только от характера производства, качества модельного комплекта.

С) только от выбранного материала стержневого ящика.

D) только от способа обработки рабочей полости стержневого ящика.

Е) только от размеров стержня и его знаков.

 

40. На каких поверхностях моделей выполняют формовочные уклоны:

А) на вертикальных.

В) только на горизонтальных.

С) только на криволинейных поверхностях.

D) на наклонных плоскостях.

Е) на всех поверхностях.

 

41. Заготовки деревянных моделей соединяются:

А) сплачиванием и вязкой.

В) только склеиванием.

С) только гвоздями.

D) только винтами.

Е) правильного ответа нет.

 

42. Как крепят отъемные части на моделях?

А) на ласточкин хвост, на штифтах, на шпильках.

В) только гвоздями, штифтами.

С)только винтами.

D) только болтами и винтами.

Е) только шипами и заклепками.

 

43. Пенополистироловые модели:

А) не извлекаются из формы перед заливкой расплавом.

В) растворяются под действием теплоты металла.

С) сплавляются с расплавом.

D) всплывают под действием расплава.

Е) правильного ответа нет.

 

44. Опокой называется:

А) металлическая рамка для изготовления литейных форм.

В) металлический ящик для получения литейных форм.

С) приспособление для удержания стержней.

D) приспособление для хранения инструмента.

Е) правильного ответа нет.

 

45. В чем состоит подготовка древесины для изготовления моделей?

А) сушка, разделка на заготовки.

В) пропитка, покраска.

С) шпаклевка.

D) скрепление.

Е) правильного ответа нет.

 

46. Что применяется для извлечения отливки из рабочей полости формы?

А) жеребейка.

B) фиксатор.

C) толкатель.

D) зумпф.

E) правильного ответа нет.

 

47. Модели для машинной формовки должны иметь:

А) горизонтальную плоскость разъема, минимальное число отъемных частей.

В) только определенную шероховатость поверхности.

С) только уклоны вертикальных поверхностей.

D) только пластичность.

Е) правильного ответа нет.

 

48. В каком случае используют двухсторонние плиты?

А) для безопочной формовки.

В) для получения разовых неразъемных форм.

С) для получения оболочковых форм.

D) для получения металлических форм.

Е) для  углеродных форм.

 

49. Крепление моделей к модельным плитам  осуществляется:

А) винтами, болтами, штифтами.

В) только заклепками.

С) только штифтами.

D) только приклеиванием.

Е) правильного ответа нет.

 

50. Стержневые ящики по конструкции могут быть:

А) вытряхными, разъемными, с вкладышами.

В) только коробчатыми.

С) только открытыми  односторонними.

D) только закрытыми.

Е) все ответы правильны.

 

51. Для обработки деревянных моделей применяются:

А) круглопильные, ленточные, токарные, фуговальные, шлифовальные, шипорезные станки.

В) только токарные и фрезерные станки.

С) только фуговальные и рейсмусовые станки.

D) только круглопильные и ленточные станки.

Е)правильного ответа нет.

 

52. Приспособление для правильной пространственной ориентации стержня при обработке, сборке и установке в форму  называется:

А) Стержневой ящик.

B) Опока.

C) Пресс-форма.

D) Кондуктор.

E) Миксер.

 

53. Опоки могут быть:

А) прямоугольные, круглые фигурные.

В) только прямоугольные.

С) только круглые.

D) только с ребрами.

Е) все ответы правильны.

 

54. Для  транспортировки крупных опок служат:

А) цапфы.

В) ручки.

С)  втулки.

D) штыри.

Е) правильного ответа нет.

 

55. В качестве наполнителя при изготовлении пластмассовых моделей используется:

А) металлический порошок, пылевидный кварц.

В) глина, пульвербакелит.

С) известь, шамот.

D) корунд.

Е) все ответы правильны.

 

56. Какие материалы применяются для изготовления пластмассовых моделей?

А) связующие, наполнители, пластификаторы.

В) только отвердители.

С) только  пластификаторы.

D) только связующие.

Е) правильного ответа нет.

 

57. Как называется часть модельной оснастки для образования в литейной форме отпечатка, соответствующего конфигурации и размерам отливки?

А) Контрольный шаблон.

B) Литейная модель.

C) Модельный комплект.

D) Модельная плита.

E) Пресс-форма.

 

58. Что такое промодель?

А) модель для получения алюминиевых и пластмассовых моделей.

В) модель для получения отливки.

С) модель для получения стержневого ящика.

D) модель для получения литниковой системы.

Е) правильного ответа нет.

 

59. Опоки при сборке форм центрируются:

A) на штырь, по штырям.

B) по контуру опоки.

C) по  меткам.

D) по высоте опоки.

E) по специальным направляющим.

 

60. Для кантовки крупных опок служат:

A) цапфы.

B) ушки на боковых стенках.

C)  выступы на стенках опоки.

D) отверстия в стенках опоки.

E) все ответы правильны .

 

61. Для засыпки в опоку  дополнительного количества смеси на нее  устанавливается:

А) Подопочная плита.

B) Модельная плита.

C) Кондуктор.

D) Наполнительная рамка.

E) Драйер.

 

62. Деревянные модели по прочности делятся на:

A) ответственные  с повышенной точностью для массового производства.

B) только для мелкосерийного производства.

C) только для ручной формовки единичных отливок.

D)  для специальных способов литья.

E) все ответы правильны.

 

63. Какие объекты включает в себя полный модельный комплект в массовом и крупносерийном производстве?

A) модельные плиты, стержневые ящики, модели отливок, опоки.

B) только приспособления для центрирования опок.

C) только приспособления для изготовления полуформ.

D)      только приспособления для кантовки и сборки форм.

E)       правильного ответа нет.

 

64. Какие параметры модельного комплекса характеризуют геометрическую точность отливки?

A) размерная точность.

B) качество поверхности.

C) точность конфигурации.

D) отсутствие пространственных отклонений.

E) неправильный выбор материала оснастки.

 

65. Как называется приспособление для удержания формовочной смеси при формовке, транспортировке и заливке?

А) кондуктор.

B) драйер.

C) шаблон.

D) опока.

E) жакет.

 

66. Как классифицируются стержневые ящики по конструкции?

A) вытряхные, разъемные.

B) полые.

C) открытые односторонние.

D) закрытые глухие разъемные ящики.

E) с отъемными частями.

 

67. Модельные плиты предназначены:

A) для опочной и безопочной формовки.

B) для кокильного литья.

C) для центробежного литья.

D) для получения разовых неразъемных форм.

E) правильного ответа нет.

 

68. Металлические стержни применяются:

A) при литье в разовые песчано-глинистые формы.

B) при литье в кокиль.

C) при литье по выплавляемым моделям.

D) при центробежном литье.

E) все ответы правильны.

 

69. Что такое формовочный уклон?

A) уклон, который дается на внешних плоскостях моделей для облегчения извлечения модели из формы.

B) уклон на моделях дается только для компенсации усадки.

C) уклон на моделях дается только для снятия припусков на механическую обработку.

D) уклон дается только на стержневых знаках.

E) уклон дается только на горизонтальных поверхностях.

 

70. Допускаемая влажность древесины, используемой для моделей:

A) не более 12%.

B) 20 – 25%.

C) менее 1%.

D) до 30%.

E) правильного ответа нет.

 

71. Какие компоненты входят в состав цементных моделей?

A) цемент и кварцевый песок.

B) цемент, кварцевый песок, графит.

C) цемент, кварцевый песок, древесные опилки.

D) цемент, кварцевый песок, глина.

E) правильного ответа нет.

 

72. Какие станки применяются для обработки сложных криволинейных поверхностей металлических моделей?

A) копировально-фрезерные.

B) продольно-фрезерные.

C) токарные.

D) строгальные.

E) плоско-шлифовальные.

 

73. Какие станки при изготовлении металлических моделей наиболее производительны?

A) строгальные.

B) с числовым программным управлением.

C) сверлильные.

D) долбежные.

E) все ответы правильны.

 

74. Для чего используются штифты на модельных плитах?

A) для правильной ориентации моделей при установке на плиту.

B) для быстрой смены моделей.

C) для предупреждения смещения моделей.

D) для всего перечисленного.

E) правильного ответа нет.

 

75. Из какого материала изготавливают стержневые ящики?

A) только из алюминиевых сплавов.

B) только из древесины.

C) только из пластмассы.

D) из любого из указанных.

E) правильного ответа нет.

 

76. Что такое координатная модельная плита?

A) приспособление для быстрой смены моделей.

B) контрольна плита.

C) подопочная плита.

D) подстульная плита.

E) плита для монтажа промоделей.

 

77. Для чего предназначен стержневой ящик?

A) для изготовления стержней.

B) для получения моделей холодильников.

C) для элементов литниковой системы.

D) для изготовления литейной формы.

E) для получения моделей.

 

78. Отъемные части на моделях крепятся:

A) только гвоздями.

B) на ласточкин хвост.

C) склеиванием.

D) только шпонками.

E) правильного ответа нет.

 

79. Область применения гипсовых и цементных моделей:

A) массовое производство.

B) единичное производство и художественное литье.

C) крупносерийное производство.

D) только производство крупных отливок.

E)все ответы правильны.

 

80. В каком сочетании используются пенополистироловые модели?

A) только с жидкоподвижными смесями.

B) только с песчано-глинистыми смесями.

C) только с песчано-смоляными смесями .

D) только с магнитной формовкой.

E) в любом из перечисленных.

 

81. Как конструктивно выполняется стояк на модельной плите при машинной формовке ?

A) только постоянным.

B) только съемным.

C) только с пружинной моделью литниковой воронки.

D) любым из перечисленных.

E) правильного ответа нет.

 

82. Какие материалы непригодны для изготовления пластмассовых моделей?

A) эпоксидные смолы.

B) акриловые самотвердеющие пластмассы .

C) полиэфирные смолы.

D) стеклопластики.

E) хлорированные глицерины.

 

83. В модельный компаунд входят:

A) эпоксидная смола, наполнитель, отвердитель и пластификатор.

B) только эпоксидная смола и наполнитель.

C) только эпоксидная смола и отвердитель.

D) только наполнитель и пластификатор.

E) все ответы правильны.

 

84. По какому из признаков не различаются деревянные модели:

A) по роду металла отливок, для которого они предназначены.

B) по сложности.

C) по точности изготовления.

D) по прочности.

E) правильного ответа нет.

 

85. Укажите неправильный ответ:

Конструкция модели выбирается в зависимости от

A) заданной прочности.

B) способа формовки.

C) конфигурации отливки.

D) сложности.

E) материала отливки.

 

86. Как классифицируются деревянные модели по точности изготовления:

A) на три класса.

B) на два класса.

C) на пять классов.

D) только один класс точности.

E) правильного ответа нет.

 

87. Приспособление, на котором вычерчиваются контур и сечения деревянной модели при ее изготовлении:

A) щиток.

B) плита.

C) пластина.

D) брус.

E) правильного ответа нет.

 

88. Когда необходимо  применять только металлическую модельную оснастку?

A) для формовки по шаблону.

B) для формовки в кессоне.

C) для литья в оболочковые формы.

D) для сухих песчано-глинистых форм.

E) для художественного литья.

 

89. Как называется предварительная окраска деревянных моделей?

A) шпаклевка.

B) грунтовка.

C) пропитка.

D) затирка.

E) правильного ответа нет.

 

90. Что такое драйер?

A) фигурная плита для сушки стержней.

B) фигурная газоотводная плита.

C) координатная плита.

D) плита для сборки стержней.

E) правильного ответа нет.

 

91. Сушильные плиты могут быть:

A) только с плоской опорной поверхностью.

B) только с фасонной опорной поверхностью.

C) только с наклонной плоскостью.

D) только сборные.

E) правильного ответа нет.

 

92. Что такое вента?

A) приспособление для вентиляции стержневых ящиков.

B) приспособление для упрочнения стержневого ящика.

C) приспособление для упрочнения верхних плит.

D) приспособление для упрочнения нижних плит.

E) правильного ответа нет.

 

93. Венты по конструкции и способу изготовления могут быть:

A) только литыми.

B) только прорезными.

C) только сетчатыми.

D) только двухслойными сетчатыми.

E) любыми из перечисленных.

 

94. Протяжные плиты предназначены:

A) для формовочных машин с рамным съемом.

B) для формовочных машин только со штифтовым съемом.

C) только для встряхивающих формовочных машин.

D) только для пескометной формовки.

E) правильного ответа нет.

 

95. Вентиляционные плиты конструктивно выполняются:

A) плоскими с направляющими  втулками.

B) только сложной конфигурации.

C) только с ребрами жесткости.

D) только сборными.

E) правильного ответа нет.

 

96. Что называется литейной оснасткой?

А) инструмент и приспособления для получения литейной формы.

B) материалы для изготовления литейной формы.

C) сплавы, необходимые для производства отливок.

D) комплект моделей и шаблонов.

E) набор опок и стержневых ящиков.

 

97. Что входит в состав модельного комплекта?

А) модели отливки и литниковой системы, стержневой ящик, модельные плиты.

B) опоки, стержневые ящики, формовочная смесь.

C) формовочная машина, модельная плита с моделями, стержневая смесь.

D) модель отливки, модельная плита, опоки, штыри.

E) ланцет, гладилка, трамбовка.

 

98. Какие требования предъявляются к модельному комплекту?

А) жаропрочность, твердость и пластичность.

B) точность, прочность и долговечность.

C) упругость, термостойкость и вязкость.

D) жидкотекучесть, малая ликвация и усадка.

E) все ответы правильные.

 

99. Какие материалы используются для изготовления модельных комплектов?

А) резина, термореактивные смолы, пенополистирол.

B) сталь, чугун, парафин.

C) дерево, металлы, пластмасса.

D) керамика, воск, кожа.

E) термопластичные смолы, фанера, гипс.

 

100. Какие породы деревьев применяются для приготовления моделей?

А) липа, ольха, сосна, береза, дуб.

B) клен, рябина, калина, осина.

C) тополь, тис, ель.

D) карагач, лиственница, арча.

E) правильного ответа нет.

 

101. Какой вид быстросменной оснастки называется плавающей?

A) координатные плиты, закрепляемые на столе машины.

B) плиты с быстросменными вкладышами.

C) модельные плиты и стержневые ящики, перемещаемые по специальным направляющим.

D) вытряхные стержневые ящики.

E) сборные модельные плиты.

 

102. В какой цвет рекомендуется окрашивать знаковые части деревянных модельных комплектов:

А) только черный.

B) только красный.

C) только синий.

D) любой, контрастный к окраске остальных поверхностей.

E) все ответы правильные.

 

103. Какой тип краски преимущественно применяется для окраски деревянных моделей?

А) нитроцеллюлозная.

B) масляная.

C) акриловая.

D) водо-эмульсионная.

E) правильного ответа нет.

 

104. Укажите неправильный ответ. Половины стержневого ящика скрепляют между собой:

А) откидными болтами.

B) шарнирными скобами.

C) пружинными зажимами.

D) пневматическими зажимами.

E) клиньями.

 

105. Как называется плавное скругление внутренних углов сочленения стенок отливки:

А) уклон.

B) напуск.

C) галтель.

D) припуск.

E) правильного ответа нет.

 

106. Нагрев горячих ящиков производится:

А) продувкой горячим воздухом.

B) встроенными электронагревателями.

C) накладными электронагревателями.

D) теплом стержневой смеси.

E) Правильного ответа нет.

 

107. Каково назначение модельных плит:

А) для формовки в парных опоках.

B) только для безопочной формовки.

C) только для пескометной формовки.

D) для изготовления разовых неразъемных форм.

E) все ответы правильны.

 

108. Когда применяются односторонние модельные плиты?

А) При безопочной формовке.

B) При опочной формовке.

C) При литье в керамические формы.

D) При литье по выплавляемым моделям.

E) При кессонной формовке.

 

109. Из какого материала изготавливают модельные плиты?

А) из белого чугуна.

B) из бронзы.

C) из серого чугуна и стали.

D) из гипса.

E) все ответы правильны.

 

110. Какое приспособление используется на модельных плитах для центрирования опок?

А) шпильки.

B) шплинты.

C) штифты.

D) штыри.

E) болты.

 

111. Чем модель может отличаться от отливки?

А) только конфигурацией и массой.

B) только материалом и конструкцией.

C) только размерами и шероховатостью поверхности.

D) только величиной формовочных уклонов.

E) правильного ответа нет.

 

112. От чего зависит конструкция стержневого ящика?

А) от способа изготовления и конфигурации стержня.

B) от материала отливки и способа литья.

C) от конструкции модельной плиты и моделей.

D) от состава стержневой и формовочной смесей.

E) от всего вышеперечисленного.

 

113. Какова наиболее рациональная толщина стенок алюминиевых моделей?

А) 50-100  мм.

B) 50-77 мм.

C) 18-25 мм.

D) 5-12 мм.

E) 1-3 мм.

 

114. Каковы преимущества пластмассовых моделей?

А) хорошая жидкотекучесть, низкая температура плавления.

B) высокая пластичность, хорошая заполняемость.

C) высокая упругость, большая твердость.

D) большая плотность, маленькая твердость, легкоплавкость.

E) малая плотность, высокая прочность, износостойкость.

 

115. Какие требования предъявляются к моделям для машинной формовки?

А) любая линия разъема, минимальное число отъемных частей.

B) комбинированная линия разъема, наличие галтелей.

C) сложная линия разъема, отсутствие жеребеек.

D) плоский  разъем, наличие уклонов и стержневых знаков.

E) плоская линия разъема, наличие холодильников и прибылей.

 

116. Из каких операций состоит подготовка древесины для изготовления моделей?

А) сушка и пропаривание.

B) пропитка и разделка.

C) пропаривание и выдержка.

D) полировка и окраска.

E) все ответы правильные.

 

117. Для получения каких форм применяют металлическую модельную оснастку?

А) только оболочковых.

B) только керамических.

C) песчано-глинистых в индивидуальном производстве.

D) жидкостекольных в мелкосерийном производстве.

E) песчано-глинистых в массовом производстве.

 

118. Когда используются двусторонние модельные плиты?

А) для получения оболочковых форм.

B) для получения керамических форм.

C) для получения форм по выплавляемым моделям.

D) для получения разовых неразъемных форм.

E) для безопочной формовки.

 

119. Что не применяется для крепления моделей к модельным плитам?

А) винты.

B) болты.

C) штифты.

D) гайки.

E) гвозди.

 

120. Как классифицируются стержневые ящики по конструкции?

А) сплошные и разъемные.

B) простые и сложные.

C) разъемные и вытряхные.

D) односторонние и двусторонние.

E) открытые и закрытые.

 

121. Какие материалы применяются для изготовления пластмассовых моделей?

А) эпоксидные смолы.

B) фурановые смолы.

C) неорганические связующие.

D) специальные компаунды.

E) все вышеперечисленные.

 

122. Как получают пластмассовые модели?

А) механической обработкой.

B) прокаткой.

C) литьем.

D) сваркой.

E) волочением.

 

123. Модель для получения модели отливки называется:

А) промодель.

B) контрольная модель.

C) шаблон.

D) болван.

E)правильного ответа нет.

 

124. От чего зависит конструкция пресс-формы?

А) от размеров и материала пресс-формы.

B) от веса и стоимости пресс-формы.

C) от типа литейной машины, усилия прессования и материала пресс-формы.

D) от материала, шероховатости поверхности и массы отливки.

E) от типа машины, конфигурации отливки и характера производства.

 

125. Что такое пресс-форма?

А) приспособление для изготовления изделий из различных материалов путем прессования.

B) литейная форма, применяемая при литье в кокиль.

C) устройство для прессования разовых песчано-глинистых форм.

D) приспособление для скрепления литейных форм перед заливкой.

E) правильного ответа нет.

 

126. Какой материал применяют для изготовления пресс-форм?

А) высокопрочный чугун.

B) медные сплавы.

C) алюминиевые сплавы.

D) углеродистые стали.

E) инструментальные и легированные стали.

 

127. Какие сплавы предпочтительны для изготовления рабочей части пресс-формы?

А) стали У12 и 3Х2В8Ф.

B) стали 40Л и Р18.

C) чугуны СЧ 20 и СЧ 30.

D) бронзы и латуни.

E) сплавы АЛ 4 и АЛ 11.

 

128. Какой материал наиболее часто применяют для изготовления металлических моделей

А) белый и серый чугун.

B) ковкий и высокопрочный чугун.

C) высоколегированные стали.

D) магниевые сплавы.

E) алюминиевые сплавы.

 

129. При изготовлении стержней по горячей оснастке ее нагрев производится:

А) управляемыми газовыми горелками.

B) циркуляцией горячей воды.

C) горячим воздухом.

D) накладными электронагревателями.

E) правильного ответа нет.

 

130. Какие материалы нецелесообразно применять для изготовления модельных комплектов?

А) древесина.

B) металлы.

C) пластмассы.

D) гипс.

E) резина.

 

131. Линейную усадку сплава при изготовлении модели учитывают при помощи:

А) усадочных линеек.

B) специального калькулятора.

C) припусков на усадку.

D) дополнительного слоя шпаклевки.

E) правильного ответа нет.

 

132. От чего зависит конструкция модельной плиты?

А) от материала  и массы плиты.

B) от конструкции отливки и ее размеров.

C) от серийности производства и номенклатуры литья.

D) от количества моделей на плите.

E) от вида литейной формы и типа формовочной машины.

 

133. В каком случае применяются цельнолитые модельные плиты?

А) при безопочной формовке.

B) при литье в кокиль.

C) при изготовлении неразъемных разовых форм.

D) при производстве керамических форм.

E) правильного ответа нет .

 

134. При проектировании промодели необходимо учитывать:

А) только усадку отливки.

B) только усадку модели.

C) сумму усадок модели и отливки .

D) разность усадок модели и отливки.

E) правильного ответа нет.

 

135. От чего зависит конструкция стержневого ящика?

А) от материала отливки и серийности производства.

B) от шероховатости поверхности и габаритов отливки.

C) от материала и веса ящика.

D) от конфигурации стержня и способа изготовления.

E) все ответы правильные.

 

136. Какой материал нецелесообразно применять для изготовления стержневых ящиков?

А) фанеру.

B) древесный слоистый пластик.

C) пенополистирол.

D) древесину.

E) правильного ответа нет.

 

137. Что используется в качестве отвердителя для производства пластмассовых моделей?

А) полиэтиленполиамин, малеиновый и фталевый ангидриды.

B) янтарный ангидрид.

C) ортофосфорная кислота.

D) керосин и бензин.

E) поливинилацетатная эмульсия.

 

138. Металлические модели по конструкции могут быть:

А) только облегченные.

B) только цельнолитые.

C) только комбинированные.

D)  только сплошные.

E) правильного ответа нет.

 

139. Какая конструкция наиболее целесообразна для крупных деревянных моделей?

А) сплошная.

B) каркасная.

C) полая с армированием пластмассой или металлом.

D) неразъемная.

E) все ответы правильны.

 

140. Какой может быть минимальная толщина стенок алюминиевых моделей?

А) 5 мм.

B) 8 мм.

C) 12 мм.

D) 17 мм.

E) 25 мм.

 

141. Как называется приспособление для контроля правильности установки стержней в  литейную форму?

А) шаблон.

B) штырь.

C) опока.

D) драйер.

E) шпинель.

 

 

142. Что предусматривается для облегчения извлечения стержня из ящика?

А) направляющие штыри.

B) центрирующие втулки.

C) формовочные уклоны.

D) венты.

E) экстрактор.

 

143. Как называется измерительный инструмент модельщика по дереву?

А) контрольный шаблон.

B) лекало.

C) рейсмусс.

D) усадочный метр.

E) угольник.

 

144. Что применяется для снижения износа стержневых ящиков при пескострельной формовке?

А) венты.

B) втулки.

C) уклоны.

D) броня.

E) резиновый шнур.

 

145. Для чего применяют координатные модельные плиты?

А) для увеличения высоты полуформы.

B) для быстрой смены моделей.

C) для повышения жесткости моделей.

D) для улучшения формуемости смеси.

E) для упрочнения плиты.

 

146. Как называется приспособление для контроля размеров стержней?

А) шаблон.

B) кессон.

C) опока.

D) драйер.

E) ящик.

 

147. При каком способе формовки применяется модельная оснастка с вентами?

А) при прессовании.

B) при встряхивании.

C) при пескометном.

D) при пескострельном.

E) правильного ответа нет.