Текст
                    

Ю. И. ЧЕРНОВ, А. И. КИЗИЛОВ СПРАВОЧНИК ПО ЛИТЕЙНОЙ ОСНАСТКЕ Наименование материала удельным вес в Г/см2 Сплавы железа Стали Железо техническое........................ Сталь углеродистая конструкционная . . Сталь углеродистая литая ................. Сталь углеродистая инструментальная . . . Чугуны Серый чугун: СЧ 15-32 .......................... СЧ 18-36 ........................... МАШГИЗ 7,85-7,88 7,85 7,80 8,25 6,80—7,10 7,00—7,20 7,20—7,30 7.25—7,40 - <г -т 70 государственное НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Москва 1961
В справочнике приведены основные сведения по кон- струкционным материалам, опокам, подмодельным и су- шильным плитам, в том числе подмодельным рамкам и модельным вкладышам, моделям и стержневым ящикам, кокилям; по оснастке лнтья по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, под давлением, центробежного литья. Кроме того, в справочнике даны технические характеристики формовочных и стержневых машин, машин и станков для литья в кокиль, в оболочковые формы, центробежного литья и литья под давлением, Книга предназначена для конструкторов по литейной оснастке, технологов и цехе"" инженеров-литейщиков. Рецензент канд. техн, наук А. П. Лакшин Редактор канд. техн, наук А. А. Жуков Редакция справочной литературы Зав. редакцией инж. Г. А. МО.ЛЮКОВ
Глава 1 ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВАЖНЕЙШИХ МАТЕРИАЛОВ УДЕЛЬНЫЙ ВЕС МАТЕРИАЛОВ При конструировании литейной оснастки возникает необ- ходимость определения веса деталей исходя из их объема. В табл. 1 приведены данные об удельном весе некоторых твер- дых веществ и жидкостей. 1. Удельный вес некоторых твердых веществ и жидкостей Наименование материала Удельный вес в Г/см3 Сплавы железа Стали Железо техническое Сталь углеродистая конструкционная . • . Сталь углеродистая литая Сталь углеродистая инструментальная . . Чугуны Серый чугун: СЧ 15-32 СЧ 18-36 СЧ 21-40 СЧ 24-44 и выше Белый чугун Ковкнй чугун (ферритный черносердечный) Аустенитный чугун Медные сплавы Латуни Медь чистая Цинк чистый 7,85—7,88 7,85 7,80 8,25 6,80-7,10 7,00-7,20 7,20-7,30 7,25—7,40 7,40—7,70 7,25—7,40 7,50—7,60 8,85—8,93 7,00—7,15 3
Продолжение табл. 1 Наименование материала Удельный вес в Г/см* Томпак ЛТ96 и ЛТ90 8,80—8,85 Полутомпак Л80 8,65 Латунь Л68 8,60 Латунь Л62 8,50 Латунь алюминиевая ЛА 77-2 8,60 Латунь алюминиевоникелевая ЛАН 59-3-2 8,40 Латунь марганцевая ЛМц 58-2 8,50 Латунь свинцовая ЛС 59-1 8,50 Латунь оловянная ЛС 62-1 8,45 Латунь никелевая ЛН 65-5 8,65 Бронзы Олово чистое 7,23 Бронза оловянная Бр. 010 8,80 Бронза оловянносвинцовая Бр. ОС 7-17 9,20 Бронза оловянноцинковая Бр. ОЦ 8-4 . • 8,78 Бронза алюминиевая Бр. А5 8,20 Бронза алюминиевая Бр. А7 7,90 Бронза алюминиевомарганцевая Бр. ЛМц9-2 8,10 Бронза алюминиевожелезомарганцевая Бр. ЛЖМц 10-3-1,5 7,50 Бронза марганцевая Бр. Мц5 8,60 Бронза кремнистомарганцевая Бр. КМц 3-1 8,40 Бронза бериллиевая Бр. Б2 8,23 Бронза кадмиевая МКд 8,90 Бронза марганцевосвинцовая Бр. МцС 8-20 8,83 Алюминиевы е~ с плавы Алюминий чистый 2,67-2,70 Алюминиевокремнистые сплавы: АЛ6 (Si = 5,0%) 2,66 АЛ2 (Si « 12,0%) 2,65 АЛ9 (Si = 7,0%, Mg= 0,3%) . . . . 2,66 АЛ4 (Si = 9,0%, Mg = 0,25%) . . . 2,61 4
Продолжение табл. 1 Наименование материала Удельный вес в Г/см* Алюмиииевомедные сплавы: АЛ7 (Си = 4,0%) АЛ12 (Си = 10,0%) В-9 (Си = 6,5%, Si = 5,0%) Алюминиевомагниевые сплавы: АЛ8 (Mg ® 10,0%) АЛ13 (Mg = 5,0%, Si = 1,0%) . . . . Алюминиевоцинковые сплавы: АЛ 11 (Zn = 10%, Si = 7,0%) . . . . АС1 (Zn = 10%, Си = 3,0%) .... Магниевые сплавы Магний чистый Магниевоалюминиевые сплавы: МЛ5 (А1 = 8,5%) МЛ6 (А1 = 10,0%) Магниевоалюминиевоцинковые сплавы: МЛЗ (А1 = 3,0%, Zn = 1,0%) . . . МЛ4 (Al = 6,0%, Zn = 2,5%) Магниевомарганцевые сплавы: МЛ2 (Мп = 2,0%) Магииевокремнистые сплавы: МЛ 1 (Si = 1,3%) Баббиты Оловянны.2 баббиты Свинцовые баббиты Натриевокальциевый баббит (Na - - 0,75?^, Са = 0,25%) 2,78 2,85 2,69 2,65 2,60 2,95 2,95 1,74-1,75 1,81 1,85 1,78 1,83 1,80 1,75 7,3—7,45 9,73—10,1 10,50 5
Продолжение табл. 1 Наименование материала Удельный вес в Г/см1 Припои Припои медноцинковые: ПМЦ (Си = 40 -г- 45%, Zn •= 60 - 55%) ПМЦ (Си = 49 -г- 53%, Zn - 51 -- 47%) Припои оловянносвинцовые: ПОС90 (Sn = 90%, Pb - 10%) .... ПОСЗО (Sn = 30%, Pb - 70%) .... ПОСС 4-6 (Sn = 3,5%, Sb = 5,5%, Pb- 91%) Припои серебряномедноципковые: ПСрЮ (Ag - 10,0%, Си 53,0%, Zn - = 37.0%) ПСр45 (Ag - 45% , Си - 20% , Zn - 35%) ПСр70 (Ag - 70% , Си = 22% , Zn - 8,0%) Легкоплавкие сплавы Сплав Вуда (Bi = 50%, Pb = 25%, Sn = = 12,5%, Cd --- 12,5%) Сплав состава: Bi = 49,9%, Cd = 6,7%, Pb - 43,4% Неметаллические материал ы Асбест Асбестовый картон Бетон Воск Гипс обожженный Глина Графит Дерево сухое (при влажности 15%): дуб бук береза 8,1 8,3 7,6 9,7 10,7 8,6 9,3 9,8 9,72 10,73 2,5—2,8 1,20 1,80—2,00 0,95—0,99 1,81 1,5—2,6 1,90—2,30 0,70—1,0 0,69 0,5—0,8 б
Продолжение табл. 1 Наименование материала Удельный вес в Г/см9 груша 0,73 клен 0,71 липа 0,47 орех (грецкий) 0,67 осина 0,50 тополь 0,43 ясень 0,69 сосна 0,52 кедр сибирский 0,44 ель 0,40-0,7 лиственница сибирская 0,67 пихта 0,40 Динас • • ( 1,80-2,10 Доломит . » 2,0-2,95 Жир животный 0,92—0,94 Известняк 1,92—2,8 Карбид кальция 2,27 Канифоль 1,07 Каолин . . . : 2,20 Карборунд 2,50—2,65 Каучук 1,1—1,2 Кварц 2,65 Кирпич : 1,40—2,0 Кирпичная кладка 1,60—2,0 Каменный уголь в куске 1,20—1,50 Корунд 3,95 Магнезитовый кирпич 2,45—2,7 Мрамор 2,65 Парафин 0,87—0,93 Пемза природная 0,50—0,70 Плавиковый шпат 3,15 Пластмассы: текстолит 1,3-1,4 эпоксидные смолы 1,05-1,15 Пробка 0,24 Полевой шпат 2,54 Слюда 2,60—3,20 7
Продолжение табл. 1 Наименование материала Удельный вес в Г/см* Стеарин 1,00 Смола 1,07—1,10 Хромит 2,90—3 20 Цемент 1,50-2,00 Шамотный кирпич 1,70—1,90 Сурик свинцовый 8,60—9,10 Тальк 2,70 Фарфор 2,40-2,50 Эбонит, 1,8 Жидкости Ацетон 0,79 Бензин при 18° 0,68—0,74 Глицерин при 20° 1,26 Древесный спирт при 18° ......... 0,80 Жидкое стекло 1,43—1,55 Керосин при 15° 0,79—0,82 Льняное масло при 18° 0,93 Минеральные масла 0,89—0,94 Мазут 0,91—0,99 Расплавленная низкоуглеродистая сталь (при 1600°) 7,20 Расплавленная инструментальная сталь У12 (при 1550°) 7,00 Расплавленный серый чугун (при 1200°) 6,65—6,90 Расплавленный алюминий 2,35—2,40 Расплавленный цинк 6,65—6,70 Скипидар при 18° 0,87 Сурепное масло при 18° 0,91—0,92 Примечание. Для определения удельного веса жидкостей на практике часто применяется шкала Боме в. градусах. Существуют следующие соотношения: для жид- 146,78 костен легче воды у = . п ,— Г/см*, для 14о, /о -f-/l жидкостей l^O, its тяжелее воды у = , Г/см*, где у — удельный вес 14b, /8— П. жидкости в Г/см*, п — число градусов по Боме. 8
Удельный вес стали при комнатной температуре может быть определен по формуле у = 7,88 + Дух Г /см3, где х — содержание примеси в % по весу; Ду — изменение удельного веса на 1% примеси, определяемое по табл. 2. 2. Изменение удельного веса железа на 1% примеси Элемент Ау При содержа- нии данного элемента в % не более Углерод . . .' —0,040 1,55 Фосфор —0,117 1,10 Сера —0,164 0,20 Медь +0,011 1,00 Марганец —0,016 1,50 Никель +0,004 5,00 Хром +0,001 1,20 Вольфрам +0,095 1,50 Кремний —0,073 4,00 Алюминий —0,120 2,00 Мышьяк +0,100 0,15 Пример. Определить удельный вес углеродистой стали состава С = 0,80%, Мп = 0,12%, Si = 0,05%, Р = 0,01%, S= 0,03%. У = 7,88 — 0,04-0,8 — 0,016-0,12 — 0,073-0,05 —0,1 17-0,01 —0,164 X Х0,03 = 7,88 — 0,044 = 7,836 Псм3. Удельный вес чугуна при комнатной температуре опреде- ляется по формуле Y 0,127 + 0,002 Si +0,0014 Собщ — 0,0025 Сгр Г/СМ3’ где Si, Собц< и Сгр — процентное содержание кремния, обще- го углерода и графита. ИЗМЕНЕНИЕ РАЗМЕРОВ ТЕЛ ПОД ВЛИЯНИЕМ ТЕМПЕРАТУРЫ Коэффициент теплового линейного расширения а есть уве- личение длины тела при повышении его температуры на 1 ° при начальной длине, равной 1,0. Коэффициент объемного 9
расширения для твердых однородных тел может быть принят ~ 3 а. Для всех газов при постоянном давлении увеличение объема с повышением температуры на 10 одинаково и может быть для технических расчетов принято равным V = 0,00366 V, где V — первоначальный объем. В табл. 3 приведены коэффициенты теплового линейного расширения различных металлов и сплавов. 3. Коэффициенты теплового линейного расширения металлов и сплавов Наименование а-10 при температурах в °C 20—100 20—200 20—400 20-600 Железо 11,5 11,7 11,8 12,0 Сталь: с 0,1% С 11,6 12,6 13,6 14,6 с 0,3% С 12,6 13,9 15,6 15,6 с 0,5% С 12,0 12,4 13,3 14,1 с 0,7% С 11,5 12,3 13,0 13,8 Чугун: с 3,66% С 8,6 8,8 11,3 13,2 с3,2—3,4% С; 2,8—3,0% Si 10,9 11,7 12,8 13,2 Алюминий 23,1 — — .— Бронза Бр. ОЦ 8-4 17,8 — — — Бронза Бр. ОС 4-12 .... 17,3 — — — Бронза Бр. А10 17,0 —- — — Латунь (томпак) ЛТ90 • • 17,0 — —. — Латунь Л63 29,0 — — — Латунь ЛМЦ 60-2 22,0 — — — Латунь ЛС 59-1 14,0 — — — Латунь ЛО 62-1 19,3 — — — Латунь никелевая ЛН65-5 18,2 — — — Медь 16,8 — — — Никель 12,8 — — — Олово (^-модификация) . . . 20,0 — — — Свинец 29,1 — — — Цинк 30,0 — — — 10
Пример расчета. Определить длину и ширину чугунной опоки при 150°, если при 20° ее длина / = 1450 мм, а ширина b = 850 мм. Согласно табл. 3 коэффициент линейного расширения чугуна при температуре от 20 до 150° равен 8,7-10~б. Увеличение длины при нагреве с 20 до 150° Д/ = 1450 (150 — 20) 8,7-10—11 = 1,00 мм. Увеличение ширины ДЬ = 850 (150 — 20) 8,7 10—8 = 1,00 мм. Таким образом, размеры опоки при 150° будут следующими: I — 1451,6 мм‘, b = 851,0 мм. В табл. 4 приведены данные о свободной усадке некоторых литейных сплавов, а в табл. 5 — о линейной усадке отливок. 4. Свободная усадка металлов и сплавов Наименован ие Линейная усадка в % Объемная усадка в % Алюминий 1,79 5,36 Алюминиевые сплавы: АЛ6 (Si = 5,0%) 1,35 4,06 АЛ2 (Si = 12,0%) АЛ9 (Si = 7,0%, Mg = 0,3%) АЛ 12 (Си = 8,0) 1,10 3,31 1,30 3,90 1,30 3,90 Бронзы: Бр. 010 1,28 3,85 Бр. ОЦ 8-4 1,54 4,62 Бр. ОС 17-7 1,50 4,50 Бр. А5 2,49 7,49 Бр. АЖ 9-4 2,49 7,49 Бр. МЦ5 1.96 5,88 Латуни: ЛТ90 (томпак) 2,00 ,6,00 Л68 1,92 £5,77 Л62 2,05 16,15 ЛМЦ 58-2 1,45 4,35 ЛС 59-1 2,23 6,66 ЛО 62-1 1,78 5,36 ЛН 65-5 2,05 6,15 11
Продолжение табл. 4 Наименование Линейная усадка в % Объемн ая усадка в % Магниевые сплавы: МЛ5, МЛ6 (А1 = 8,5 -т- 10%) .... 1,35 4,06 МЛЗ (Al = 3,0?zo, Zn - 1,0%, Мп - 0,3%) 1,60 4,81 Медь 0,80 2,40 Олово 0,73 2,34 Сталь (С = 0,2-г-0,3%) 2,00 6,00 Свинец 1,09 3,26 Цинк 1,61 4,83 Чугун серый (С = 3,5 ч- 3,7%) 1,04 3,12 Чугун ковкий после отжига (С = 2,5 ч-2,9%) 1,70 5,08 Примеры расчетов'. 1. Чучупный стержень при длине модели 2,5 м будет иметь длину 215 2^ми= 2.474 л(. 100 2. Отливка из оловянной бронзы Бр. 010, модель которой имеет объем 300 см*, будет иметь объем 300--300^81 = 288,4 ™.. 5. Линейная усадка отливок различной величины Сплав Линейная усадка в % Мелкое литье Среднее литье Крупное литье Серый чугун Высокопрочный чугун Углеродистая сталь Медные сплавы . . . Алюминиевые сплавы 0,8—1,0 1,0—1,3 1,8—2,2 1,4-1,6 0,9—1,35 0,7-0,9 0,9-1,2 1,6-2,0 1,0—1,4 0,7-1,2 0,6—0,8 0,8—1,1 1,4—1,8 0,8—1,2 0,6—1,0 Примечание. Нижние пределы принимаются для деталей с затрудненной усадкой, отливаемых в сухие формы. 12
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ В табл. 6 приведены основные механические свойства мате- риалов, применяемых для литейной оснастки. 6. Механические свойства основных материалов* Материал Марка мате- риала авр О’у» НВ в» в % в кГ 1мм2 Сталь углеродистая 15 38 23 143 27 качественная кон- 20 42 25 156 25 струкционная 25 46 28 170 23 (ГОСТ 1050-60) 30 50 30 179 21 35 54 32 187 20 40 58 34 217 19 45 61 36 241 16 50 64 38 241 14 55 66 39 255 13 60 69 41 255 12 65 71 42 255 10 70 73 43 269 9 75 НО 90 285 7 80 НО 95 285 6 85 115 100 302 6 Сталь углеродистая Ст. 0 32 • 22 обыкновенного каче- Ст. 1 32-40 — 33 ства (ГОСТ 380-60) Ст. 2 34—42 19—22 — 31 Ст. 3 38—47 21—24 — 21—27 Ст. 4 42—52 24—26 — 19-25 Ст. 5 50-62 26—28 — 15-21 Ст. 6 Ст. 7 60—72 70—75 30—31 11—16 8-11 * Механические свойства древесины приведены стр. 216. на 13
Продолжение табл. 6 Материал Марка мате- риала °0Р О’у НВ в % Сталь углеродистая 15Л 40 20 . .. 24 литая (ГОСТ 977-58) 20Л 42 22 — 22 25Л 45 24 — 19 ЗОЛ 48 26 — 17 35Л 50 28 — 15 40Л 53 30 — 14 45Л 55 32 — 12 50Л 58 34 — И 55Л 60 35 — 10 Сталь инструмен- У7 — — 187 — тальная углеродистая У8 — — 187 — - (ГОСТ 1435-54) У9 — — 192 — У10 — — 197 — У11 — — 207 — У12 — — 207 — У13 — — 217 — Сталь инструмен- 5ХНМ 197—241 тальная легированная 5ХНТ — — <241 — (ГОСТ 5950-51) ЗХ2В8 — — 207—255 — 5ХГМ — — 197—241 — 4Х8В2 — — 207—255 — Алюминиевые ли- АЛЗ 12-17 65—70 1 тейные сплавы АЛ4 15—20 — 50-70 1,5—2 (ГОСТ 2685-53) АЛ5 16 — 65 0,5 АЛ6 15 — 45 1 АЛ 10В 12-17 — 80—90 АЛИ 20 — 80 2 14
Продолжение табл. 6 Материал Марка мате- риала ствр ави НВ et В % Серый чугун СЧ 12-28 12 28 (ГОСТ 1412-54) СЧ 15-32 15 32 — — СЧ 18-36 18 36 — СЧ 21-40 21 40 — — СЧ 24-44 24 44 — СЧ 28-48 28 48 — — СЧ 32-52 32 52 — — Текстолит Поделом- 6,5-10 12-16 25-35 1,0 ный Древесно-слоистые дсп 10—27 — 20-30 — пластики Капрон Эпоксидные смолы (отливки из отвер- жденной смолы) ЭД-6 эд-13 ЭД-15 СП 1111 Оо 7-10 1,0 8 6 5—8 17—18 26 28 50 Самотвердеющий акрилат АСТ-Т 4,5-1 8—14 —- 13—19
Глава 11 ОПОКИ ЛИТЕЙНЫЕ КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ ОПОК По материалу и способу изготовления опоки делятся на: 1) цельнолитые из стали, чугуна и легких сплавов; 2) сварные из стандартного и специального проката; 3) сварные из литых стальных элементов; 4) свертные из литых стальных и чугунных элементов. По весу опоки делятся на категории согласно ГОСТу 2133-57 (табл. 7). 7. Категории опок по весу по ГОСТу 2133-57 Категория опок Наименование опок Вес в кГ опоки без земли опоки с землей 1 Ручные < 30 < 60 2 Комбинированные (с руч- ным и крановым подъемом) > 30 <60 > 60 3 Крановые > 60 > 60 По контуру в свету опоки могут быть прямоугольными, круглыми илн фасонными; контур опоки определяется формой и размерами модели н технологическими условиями произ- водства отливок. По способу формовки и заливки опоки делятся на: 1) парные опокн для машинной формовки; 2) парные опоки для ручной и пескометной формовки; 3) одиночные опоки для почвенной формовки. 16
8. Размеры опок в мм (ГОСТ 2133-57) 5 7 зооо § jSBt s ООО \штгл\ ез <а jooo 1О00О 3505 ~555о 6500 7000_ 7500 1SL 4000 Т^Ш. 4500 300 __35J .JM 050 500. Т[550} _..6ОО (650) 700_ 7750) "Ж. SOO 1000_ TiTooi •1005 ! (1500) 1600 2550 ~7200' 2000 ' (2500) 2600 2800 ’ Примечание. Размеры опок, заключенные в скобки, по возможности не применять.
У. Размеры опок в мм (ГОСТ 2133-57) 'К Высота. L zz/7a\^ диаметр *4 § § 1 600 1 § rs °0 1 006^ 1 зоо • • 350 • • 400 • • • 450 • • 500 • • • • (550) • • • • 600 • • • • (650) • • • • 700 • • • • • (750) • • • • • • 800 • • • • • • • 1000 □ □ □ □ • • а □ (1100) □□□□□□□□ ODD 1200 □□ □ □ □ □ □ □ □□□ 1400 □□ □ □ • □ а а □□□ (1500) • • □ • • • □ ID □DD 1600 • • • • • □ □ ID □□□ 1800 □□□□□□□а □DD 2000 □□□□□□□а ODD 2200 □□□□□□а □DD 2400 □□□□□□□ □□□ (2500) • □ □ □ □ о ID □□□ а D 2600 • • • □ □ ID □DO □ D 2800 • • • • ID ID □DD □ □ 3000 • • • • ID ID □□□ □ ID D • (3250) • • • ID ID □DD □ □ D • 3500 • • • □ ID □DD □ D □ • (3750) • □ □ ID ID □DD □ D D а 4000 □□□□□ ODD □□□□ (4250) □□□□ □DD □DDD 4500 • □ ID □ □DD D □ а • (4750) • □ ID □ □DD D D □ • 5000 • □ ID ID □DD D D □ □ 5500 □DD □□□□ 6000 □ ID □ □DD □ D 651)0 ID ID □DD □ □ 7000 ID ID □DD D □ 7500 ID □DD ШО □ □□□ 3000 ODD 10000 □□□
Основные размеры. Опоки характеризуются тремя основ- ными размерами: длиной L и шириной В в свету, определяе- мыми по внутреннему контуру опоки в плоскости разъема, и высотой Н. В качестве основной расчетной величины для конструктивных элементов опок всех типов условно прини- мается средний габаритный размер, равный —— , а для круглых опок — диаметру D в свету, также определяемому по внутреннему контуру опоки в плоскости разъема. При проектировании опок необходимо учитывать требова- ния ГОСТа 2133-57 (табл. 8 и 9). ОПОКИ ЦЕЛЬНОЛИТЫЕ ИЗ СТАЛИ И ЧУГУНА Цельнолитые опоки из стали и чугуна нашли наибольшее применение в промышленности. Стальные опоки более эконо- мичны: они значительно долговечнее и легче чугунных. Примеры типовых цельнолитых опок Ручные парные опоки для машинной формовки. На фиг. 1 даны в трех исполнениях элементы транспортировки и каи- л-А 2* Исполнение!] Исполнение 1 Исполнение 111 Фиг. 1. Опока ручная парная для машинной формовки: 1 — втулка центрирующая; 2 — ушко под втулку; 3 — ручка залитая; 4 — платик под снимающие штифты машины; 5 — платик под скреп- ляющие скобы; 6 — скоба залитая; 7 — втулка направляющая: 8 — ручка цельнолитая. 19
товкп; выбор исполнения зависит от материала опоки, ее раз- меров и веса. Так например, залитые стальные скобы (испол- нение //) применяются для легких опок, обслуживаемых одним человеком; залитые стальные ручки (исполнение /) г^име- няются главным образом в чугунных опоках; цельнолитые ручки (исполнение 111) -применяются только в стальных опоках. Фиг. 2. Опока комбинированная парная: 1 — втулка центрирую- щая; 2 — цапфа сопряженная; 3 — ручка залитая; 4 — ушко под втулку; 5 — платик под штифты машины; 6 — платик под скрепляющие скобы; 7 — ручка цельнолитая; 8 — втулка направ- ляющая. Комбинированные парные опоки для машинной формовки (фиг. 2) в отличие от ручных имеют цапфы и ручки; ручки (цельнолитые или залитые) служат для транспортировки пустых опок вручную, а цапфы — для кантовки и транспор- тировки опок с землей. 20
Средние крановые парные опокн для машинной, ручной и пескометной формовки (фиг. 3) имеют средний габаритный размер до 1500 мм включительно. Для транспортировки и кан- товки этих опок служат цапфы, расположенные на торцо- вых стенках опоки. На фиг. 3 цапфы показаны в двух исполнениях: для низких опок (исполнение //) и для высоких (исполнение /). Фиг. 3. Опока крановая средняя: 1 — втулка центрирующая; 2 и 8 — цапфы сопряженные; 3 — ребра; 4 — ушко под втулки; .5 — платик под скрепляющую скобу; 6 — ребра крестовины; 7 — втулка направляющая. Крупные крановые опоки (фиг. 4) имеют средний габарит- ный размер более 1500 мм. Кроме кантовочных сопряжен- ных цапф 1, расположенных на торцовых стенках, опоки имеют на боковых стенках залитые скобы 8 или цельнолитые калачи 7 (или цапфы). Эти элементы являются вспомогатель- ными при кантовке опок и основными при накрывании форм. В чугунных опоках применяются только кованые залитые цапфы и скобы, в стальных — как залитые, так и цельнолитые цапфы и калачи. 21
В некоторых опоках (например, в крупных чугунных) на торцовых стенках делаются по две цапфы 5, располагаемые по обе стороны от ушка со втулками (в чугунных опоках цапфы только залитые). Скрепление спариваемых опок про- Л-4 Фиг. 4. Крупная крановая парная опока: / — цапфа сопряженная; 2 и 3 — втулки центрирующая и на- правляющая; 4 — ушки под втулки; 5 — цапфа сво- бодная; 6 — ушки под скрепляющие штыри; 7 — калач цельнолитой; 8 — скоба залитая. изводится штырями с клиньями или болтами с гайками через скрепляющие ушки 6 опоки. Опоки для почвенной формовки отличаются от парных больших опок отсутствием скрепляющих платиков и ушек и элементов центрирования. Механической обработке не под- вергаются. Технические требования Цельнолитые стальные и чугунные опоки в соответствии с требованиями ГОСТа 8909-58 изготовляются из стали марок 15Л-45Л (ГОСТ 977-58) или из чугуна марки СЧ 15-32 (не ниже) (ГОСТ 1412-54). Припуски на механическую обработку, предельные откло- нения по размерам, а также допуски на разностенность и вес должны соответствовать 3-му классу точности (по ГОСТам 22
2009-55 для стальных опок и 1855-55 для чугунных). Стальные опоки перед механической обработкой подвергаются термо- обработке. Залитые элементы транспортировки и кантовки опок (цапфы, ручки, скобы) должны обеспечивать надежное соединение с основным металлом на всю длину их заделки. Опоки для машинной, пескометной и ручной формовки, имеющие одни и те же размеры в свету, должны быть взаимо- заменяемыми. На двух противоположных стенках каждой опоки должны быть нанесены размеры в свету и высота опоки (например, 1500 .4 1000 X 500). ГОСТ 8909-58 устанавливает следующие требования по механической обработке: 1) отклонение от плоскостности поверхности разъема не должно превышать 0,5 мм для опок длиной до 1500 мм, 1,0 мм при длине свыше 1500 мм и 2,0 мм при длине свыше 3000 мм; 2) отклонение от перпендикулярности осей центрирующих отверстий к плоскости разъема опок не должно превышать 0,1 мм на длине 200 мм при среднем габаритном размере до 1500 мм и 0,1 мм на длине 100 мм при среднем габаритном размере свыше 1500 мм; 3) отклонение от параллельности плоскостей разъема и на- бивки не должно превышать 0,4 мм на длине 1000 мм; 4) чистота поверхностей опок в зависимости от их назначе- ния и среднего габаритного размера должна быть не ниже указанной в табл. 10. 10. Чистота поверхности опок (ГОСТ 8909-58) Наименование обрабатываемой поверхности Опоки для машинной формовки Опоки для пескометной формовки Средний габа в эитный размер им до 750 св. 750 до 1500 св. 1500 Плоскость разъема V6 V4 V4 V3 Плоскость набивки ..... V4 V3 V3 VI Центрирующее отверстие . • V6 V6 V6 V5 Прорезное отверстие .... Отверстия под центрирующую V5 V5 V5 V5 и направляющую втулки V6 V6 V6 V6 23
Опоки для формовочных машин Самые жесткие требования предъявляются к опокам для машинной формовки: для максимального использования гру- зоподъемности машины и габаритов стола они должны иметь малый вес и минимально возможные внешние габариты. Опоки для машинной формовки подвергаются наиболее полной и точной механической обработке. Размеры машинных опок выбираются с учетом технологи- ческих и технических данных машины. Характеристики фор- мовочных машин приведены в табл. 1I--14. Конструктивные элементы цельнолитых опок Профили стенок Профили стенок опок для машинной формовки в зависи- мости от среднегабаритного размера опок приведены в табл. 15—17. Выбор верти- Фнг. 5. Профиль и обознв- чение размеров стенки опок для ручной формовки. кального или наклонного про- филя определяется условиями производства опок и формовки деталей в этих опоках. Вну- тренний буртик, показанный на фигурах пунктиром, рекомен- дуется делать при формовке по-сырому. Для небольших опок со средним габаритным разме- ром до 1000 мм верхний наруж- ный бурт можно заменить вну- тренним, если это необходимо по производственным и техноло- гическим условиям изготовле- ния опок. В мелких ручных чу- гунных опоках верхние бурты можно не делать, если опоки могут быть изготовлены формов- кой по чистой модели (стальные опоки изготовлять по чистой модели затруднительно). Профили стенок опок для ручной и пескометной формовки также выбираются по табл. 15—17. С целью уменьшения меха- нической обработки нижний бурт этих опок рекомендуется делать с уступом (фиг. 5). При этом I — 0,4 Ьг и а ~ (0,4 ~- ч- 0,5) /г.,. 24
11. Технические и технологические характеристики формовочных машин с штифтовым съемом опок [48], [49], [7] Характеристика № модели формовочных машин 271 242М 243 244 845С Размеры в свету нормальной опоки в мм 500X 400 800X 700 1000X800 1600Х 1200 1400Х 1000 Высота опоки в мм 200 300 400 500 500 Грузоподъемность в кГ при давлении 6 ати .... 150 700 1320 2500 2000 То же при давлении 5 ати 120 550 1200 2000 1600 Производительность при полной меха- низации (количество съемов в час) 60-80 30—40 25 15 15—18 Размеры стола в мм 600Х 450 юеох 7оо 1250Х 1000 2120Х 1250 1460Х 1060 Высота стола над уровнем пола в мм 700 525 285 300 170 Ход вытяжки штифтов в мм .... 150 250 400 500 460 Ход прессового поршня в мм • . • 170 — — — Расстояния между центрами подъем- ных штифтов (или брусьев) в мм: по длине 400—800 660—1380 1500 по ширине 350—550 390—750 100—1000 150—1150 660 Расстояние от стола до прессовой плиты в мм: максимальное 400 минимальное 250 — — — — Сила прессования в кГ при давлении 6 ати .... 6250 — - —
12. Технические и технологические характеристики формовочных машин с поворотным столом [48], [49], [7] Характеристика № модели формовочных машин 253М 254М 255М 845 846 Размеры в свету нормальной опоки в мм 600X500 800X 700 1000X800 1200X800 1800Х 1000 Высота опоки в мм .... Максимальные габаритные 250 300 350 450 600 размеры опок в мм . • . Грузоподъемность в кГ при 1000X650 1250X750 — 1600Х 1000 — давлении 6 ати 400 600 900 1380 2400 То же при давлении 5 ати Производительность при 320 480 1110 •— полной механизации (ко- личество съемов в час) 50 45 12—15 — Размер стола в мм .... Высота стола над уровнем 800X 450 1120X500 1320X560 1600X735 2100Х 1100 пола в мм 890 1025 1085 295 300 Высота рольганга над уров- нем пола в мм 435 435 430 — — Ход вытяжки в мм 240 290 325 450 700 Ход прессового поршня в мм 300 360 — — — Максимальная сила прессо- - вания в кГ Расстояние от перевернутого 6500 13 000 16 500 — — стола до тележки в мм — — — 960 1350
13. Технические и технологические характеристики формовочных машин с протяжной рамкой [48], [49], [7] Характеристика № модели формовочных машин 266М 2М-265 267М 268 794 Размеры в свету нормальной опоки в мм 600X 500 800X 700 1000X800 1200Х 1000 550X550 Высота опоки в мм 250 300 350 400 515 Грузоподъемность в кГ при давлении 6 ати .... 400 600 1200 1500 600 То же при давлении 5 ати 320 480 960 1200 480 Производительность при полной механизации (ко- личество съемов в час) 50 50 45 30 40—50 Размеры протяжной рамки в свету в мм 560X 800 750X1000 850X1200 1120Х 1320 570Х 730 Высота рамки над уровнем пола в мм 790 800 735 825 560 Ход вытяжки в мм .... 250 250 325 350 500 Ход прессового поршня в мм 300 345 400 500 250
14. Технические и технологические характеристики формовочных машин с перекидным столом [43], [49], [7] Характеристика Хе модели формовочных машин 231 232 233 234 235 236 Размеры в свету нормальной опо- ки в мм • . . 600X 500 800Х 700 1000Х 800 1600Х 1200 2000 X 1600 2500Х 2000 Высота опоки в мм 275 450 400 500 600 800 Грузоподъемность в кГ при давле- нии 6 ати 400 600 1320 2500 5000 10 000 То же при давле- нии 5 ати 280 470 1100 2000 4000 8 000 Производитель- ность машин при полной механи- зации (количество съемов в час) 35—40 30—ЗЪ 20—25 15-20 10—16 До 5 Размеры поворот- ной плиты в мм 1140X560 1240X710 1440Х 1000 2600Х 1250 2735Х 1830 4160X2240
Продолжение табл. 14 Характеристика № модели формовочных машин 231 232 233 234' 235 236 Высота поворотной плиты над уров- нем пола в мм 440 570 395 280 320 320 Высота рольганга над уровнем пола в мм • . 480 600 255 415 430 460 Расстояние от перевернутой плиты до прием- ного рольганга в мм 675 876 850 1400 1715 1890 Ход вытяжного стола в мм . . 460 630 800 1100 1300 1600 Грузоподъемность при обратном по- вороте плиты в кГ 140 240 450 800 2100 3500
15. Элементы профиля стенок опок при среднем габаритном размере не свыше 1000 мм и высоте не свыше 400 мм Размеры в мм (не более) Средний габаритный размер опоки Стальные опоки Чугунные опоки t Ь 61 б2 6, 62 Г1 t 6 б. Ь2 61 б2 Г1 Г 2 < 500 8 25 10 35 10 15 3 5 12 30 10 40 12 15 5 5 501—750 10 30 10 40 12 15 5 5 15 40 10 50 15 20 5 8 751 — 1000 12 35 12 60 12 20 5 8 15 50 12 70 15 25 8 12
16. Элементы профиля стенок опок прн среднем габаритном размере свыше 1000 мм и высоте не свыше 400 мм Размеры в мм (не более) Средний габаритный размер опоки Стальные опоки Чугунные опоки t ь ь2 Л, Л 2 Г 2 t Ь bi hi Л2 Г1 гг 1001—1500 18 50 15 75 15 25 8 12 25 65 15 90 20 30 10 15 1501—2500 25 75 20 110 20 30 10 15 35 95 20 120 25 35 12 20 2501—3500 30 100 25 140 25 35 12 20 40 120 25 160 30 40 15 25
17. Элементы профиля стенок опок при высоте Н = 450 — 600 мм Размеры в .ил£ (не более) Средний габаритный размер опоки Стальные опоки t Чугунные опоки t Ь bi ь2 /11 Г1 Г, ь 61 Ьг hj. ha Г1 750-1000 10 35 12 60 12 20 5 8 15 50 12 70 15 25 8 12 1001 — 1500 15 50 15 75 15 25 8 12 22 65 15 90 20 30 10 15 1501—2500 22 75 20 110 20 30 10 15 32 95 20 120 25 35 12 20 2501-3500 25 100 25 140 25 35 12 20 35 120 25 160 30 40 15 25
Средние опоки (рамки) имеют всегда только вертикальный профиль с наружными и внутренними буртами вверху и внизу. Верхние бурты имеют те же размеры, что и нижние. В опоках-рамках для ручной и пескометной формовки нижний и верхний бурты делаются с уступом (фиг. 6). Раз- меры / и а на фиг. 6 равняются соответственно 0,4 62 и (0,4 -ь 4- 0,5) Л2. Основные размеры элементов профиля выбираются по табл. 15—17. Профиль стенки опок для почвенной формовки строится в зависимости от среднего габаритного размера (табл. 18). Фиг. 6. Профиль и обозначе- ние размеров стенки опоки- рамки для ручной формовки. Фиг. 7. Упрощенный профиль стенки опоки. Для опок со средним габаритным размером до 3500 мм и высотой Н до 400 мм при наличии высоких ребер крестовин возможно применение упрощенного профиля без верхнего бурта (фиг. 7). В этом случае размер t увеличивается на 10— 15%. Ребра крестовин Расположение и размеры ребер и клеток крестовин. В опо- ках размером в свету 500 X 400 мм и меньше ребра не де- лаются. В опоках шириной до 500 мм включительно делаются только поперечные ребра с расстоянием между ними 150— 250 мм. При ширине опок 600 мм и более делаются продольные и поперечные ребра по одной из схем, показанных на фиг. 8— 10. Необходимо иметь в виду, что расположение ребер, пока- 3 Чернов и Кизилов 495 33
18. Элементы профиля стенок опок для почвенной формовки Размеры в мм (не более) Средний габар итный размер опоки Стальные ОПОКИ Чугунные опоки i ь bl 62 /11 h2 t ь 61 62 hi h2 rt ?2 1500-2500 25 75 20 110 20 30 10 15 35 95 20 120 25 35 12 20 2501—3500 30 100 25 140 25 35 12 20 40 120 25 160 30 40 15 25 3501—5000 42 130 30 190 30 45 15 25 — — — — — — — 5001—7500 55 160 35 230 35 50 20 30
Фиг. 8. Крестовина опок без смещения ребер. Фиг. 9. Крестовина опок со смещенными ребрами. Фиг. 10. Крестовина опок с шахматным расположением ребер. 3* 35
эанное на фиг. 8, несмотря на простоту исполнения, может вызвать образование трещин в пересечении ребер при отливке опок. Для решетки по фиг. 9 g = (2 ч- 3) 6. Рекомендуемые размеры клеток ребер приведены в табл. 19. 19. Рекомендуемые размеры клеток ребер в мм (фиг. 8 — 10) Средний габаритный размер опоки а и b 501—1000 150—250 5-8 1001—1500 200—300 10 1501—2500 250—350 15 2501—3500 300—400 15 3501—5000 400—550 20 5001—7500 500—650 25 При выборе размеров клетки необходимо учитывать, что с уменьшением этих размеров ухудшаются условия набивки опок пескометом. В круглых опоках рисунок решетки может состоять из пря- моугольных клеток или из радиальных и концентричных ребер; при этом окружности могут быть заменены многоугольни- ками, что упрощает изготовление моделей. Профиль ребер и их размеры. Для стальных опок (фиг. И) толщина ребра 6 — (0,8 ч- 1,0) t; для чугунных (фиг. 12) 6 = (0,8 ч~ 1,0) t\ = (1,2 ч- 1,5) 6. Расстояние С от пло- скости разъема до верхней кромки ребер равно t, а при t > > 15 мм С = 15 ч- 25 мм. Высоту ребер h в стальных и чугунных опоках рекомен- дуется назначать по табл. 20 в зависимости от высоты опоки И. 20. Зависимость высоты ребер крестовин от высоты опоки Размеры в мм И 200 250 300 350 400 450 500 600 700 800 1000 h 60 75 90 100 115 130 150 160 180 200 250 36
Фиг. 11. Профиль ребра крестовины в стальной опоке. Фиг. 12. Профиль ребра крестовины в чугун- ной опоке. 37
Фиг. 13. Радиусы сопряжения стенок опок и расположение ребер. 21. Вертикальные ребра и радиусы сопряжения стенок опоки (фиг. 13) Размеры в мм Средний габарит- ный раз- мер опоки 1 Z1 Стальные опоки Чугунные опоки R Ъ bi R ь 61 <750 Ребра не делаются 30 — — 20 — — 751—1000 50 — — 40 — — 1001—1500 150-200 300-500 50 15 25 40 20 30 1501—2500 200—300 500-600 75 20 30 60 25 35 2501-3500 250—350 600—800 25 35 30 40 3501-5000 300-400 600-800 100 30 45 — — 5001—7500 350—450 800—1000 150 35 50 — — — 38
Во всех случаях можно руководствоваться следующим соот- ношением: h = (0,25 ч- 0,30) И. Рекомендуемые расположения и размеры клеток, а также профили ребер относятся к опокам общего назначения верхним и нижним. В условиях массового и крупносерийного, а иногда и индивидуального производства расположение и профиль ребер выбираются исходя из расположения прибылей, выпо- ров, конфигурации и размеров модели. В таких случаях рас- стояниеот поверхности модели до нижней кромки ребра должно быть равным от 15 до 50 мм в зависимости от среднегабаритных размеров опоки. Следовательно, в верхней опоке ребра могут делаться высотой h = Н — (15 ч- 50) мм (см. фиг. 7). Если плоскость набивки опоки механически не обрабатывается (например, в опоках для почвенной формовки), верх ребер можно делать вровень с плоскостью набивки опоки (см. фиг. 7). Для облегчения веса опоки в высоких ребрах рекомендуется делать окна. Наружные вертикальные ребра и радиусы сопряжения стенок опок. Размеры b, bt, 1, 1г, R (фиг. 13) даны в табл. 21. Расстояния между ребрами I и 1г ориентировочные и уточ- няются с учетом расположения на опоке цапф, крепежных платиков и лап; мест для центрирующих втулок и внутрен- них ребер решетки. Элементы центрирования Спариваемые опоки всегда должны центрироваться в двух диаметрально противоположных точках. В соответствии с ГОСТом 8909-58 центрирующие отверстия должны распо- лагаться на торцовых стенках. Диаметры центрирующих отверстий и размеры центрирующих и направляющих втулок должны соответствовать указанным в табл. 22—24. Центрирование при спаривании опок производится с по- мощью сборочных штырей через центрирующие и направляю- щие втулки. Центрирующие и направляющие втулки и сбороч- ные штыри должны изготовляться из цементуемой стали ма- рок 15 и 20 или из стали марки 45 (ГОСТ 1050-60). Допус- кается изготовление втулок и штырей из стали марки 45Л-1 (ГОСТ 977-58). Твердость центрирующих и направляющих втулок должна быть HRC 45-52, а сборочных штырей HRC 40—45. Глубина слоя цементации рабочих поверхностей вту- лок и штырей должна быть не менее 0,8 мм, чистота рабочей поверхности втулок и штырей не ниже \/7. Размеры ушек и отверстий под втулки рекомендуется выби- рать по табл. 25. 39 /
22. Диаметр центрирующих отверстий опок (по ГОСТу 8909-58) Средний габаритный размер опоки в мм Диаметр центрирующего отверстия в мм < 500 20 501—750 25 751—2500 30 2501—5000 40 23. Размеры центрирующих втулок в мм V4 Остальное Средний габаритный размер опоки d Стальные опоки Чугунные опоки d2 h D н I) н < 500 20А3 ЗОПр 20 30 г 30 29,5 40 4 501—750 25А3 35Пр 30 35 Г 35 34,5 45 4 751—1500 ЗОА3 40Пр 35 40 Г 40 39,5 50 5 1501—2500 зоа4 40Пр 35 40 Г 40 39,5 50 5 >2500 40А4 52Пр 45 52 Г 50 51,0 62 5 40
24. Размеры направляющих втулок в мм & О, 0,02 ! к 1*45° V* остальное Средний габаритный размер опоки d d. Стальные опоки Чугунные опоки вг h D И /11 D н /11 <500 20А3 28 38Пр 20 11 38Г 30 16 37,5 48 4 501—750 25А3 36 46Пр 30 16 46 Г 35 19 45,5 56 4 751—1500 ЗОА3 42 52Пр 35 19 52 Г 40 21 51,5 62 5 1501-2500 30А4 42 52Пр 35 19 52Г 40 21 51,5 62 5 >2500 40А4 55 67Пр 45 24 67Г 50 26 66,0 77 5
25. Ушки и отверстия под втулки (фиг. 14) Размеры в мм Средний, габаритный размер опоки d Л' а Ь 41 R Г Л1 Под втулку Стальные опоки Чугунные опоки центри- рующую направ- ляющую D Di D я Н1 Г н Hi <500 20А3 40 5 6 — ' — 10 4 ЗОА 42 38А 52 70 20 — 90 30 — 12 501—750 25А3 50 7 8 — — 10 35А 47 46А 60 80 30 — 100 35 — 15 751—1500 ЗОА3 60 10 12 25А5 40 15 5 40А 52 52А 64 95 35 90 120 40 90 20 1501—2500 30А4 70—80 15 15 25А5 50 25 40А 52 52А 64 120 35 НО 150 40 НО 30 >2500 40А4 80-90 15—20 18 35А5 60 35 52А 64 67А 79 135 45 130 190 50 130 40
В чугунных опоках для ручной и пескометной формовки, а также в крупных стальных опоках при индивидуальном производстве втулки устанавливать необязательно (фиг. 14). Исполнение 1 Исполнение П (Чугунные опоки) (Стальные опоки) Фиг. 14. Ушки под центрирующие и направляющие втулки или отверстия (обозначение размеров). В этом случае размеры центрирующих и прорезных (направ- ляющих) отверстий выполняются в соответствии с табл. 23 и 24; чистота обработки отверстий V6- Ушки под центрирующие и направляющие втулки показаны на фиг. 14. Здесь тонкой линией показаны полочки под сбороч- ные штыри типа V при сборке «на штырь». 43
В стальных опоках ребра на ушках не делаются. Расстояние С между центрирующими отверстиями необхо- димо выбирать согласно ГОСТу 2133-57 (табл. 26). 26. Расстояние С между осями центрирующих отверстий по ГОСТу 2133-57 Длина или диаметр опоки в свету в мм Расстояние между осями центрирую- щих отверстий в мм Длина или диаметр опоки в свету в льи Расстояние между осями центрирую- щих отверстий в мм До 750 800 -1200 14001600 1800—2400 (£+100) ±0,2 (£+120)±0,5 (£+160) ±0,5 (£,+200) ±1,0 2500—4000 4250—5500 6000—8000 (£4-240) ±1,5 (£-1-280) ±1,5 (£±320) ±1,5 Спаривание опок Спаривание опок производится двумя способами: «штырем» и «иа штырь» (фиг. 15). Спаривание «штырем» применяется Спарибание „штырем Спарибание „ на штырь I Е Щ IV V Фиг. 15. Способы спаривания опок: 1 — III —«штырем»; IV , I' — «на штырь». преимущественно в мелкосерийном и индивидуальном произ- водстве, спаривание на «штырь» — в серийном и массовом, в опоках со средним габаритным размером 750 и более. 44
Размеры штырей приведены в табл. 27 и 28. Размер выбирается исходя из высоты опок, расположения и типа сопряженных цапф, высоты стержней или модели и других параметров. С учетом этих же факторов выбирается и высота прямого участка ручки (от 100 до 400 мм). Размер L в табл. 28 выбирается таким образом, чтобы цилиндрическая часть шты- ря, установленного в ннжнюю опоку, выступала за плоскость разъема этой опоки на 20—30 мм, во избежание заеданий опоки на штыре при спаривании и при выемке штыря после спаривания. Элементы скрепления Скрепление парных опок под заливку производится главным образом тремя способами: скобами по платикам, штырем с клином и болтами с гайками. Скрепление скобами по платикам применяется преимущест- венно для опок со средним габаритным размером до 1700 мм, скрепление болтами с гайками — при вертикальной заливке. Скрепление скобами по платикам. Размеры платиков и скоб приведены в табл. 29 и 30. Узел скрепления скобами показан 1 2 Фиг. 16. Скрепление опок скобами: / — платик; 2 — крепежная скоба. на фиг. 16. Скобы изготовляются из стали ЗОЛ по ГОСТу 977-58 (группа I). В цеховых условиях во избежание путаницы удобнее поль- зоваться одним-двумя размерами скоб и соответственно пла- тиков. Рекомендуется выбирать какой-либо средний размер скобы, для больших опок предусматривая шесть платиков вместо четырех. 45
27. Размеры штырей в мм при спаривании «штырем» ТипП Тип! \~120 Сфера Сфера -d- Средний габаритный размер опоки d di D L Угол a Тип штыря I II <500 20Ш3 19,5 25 30 60 140, 180 3° 5° 501-750 25Ш3 24,5 30 35 80 140, 180 3° 5° 220 l°30' 3° 751—1500 ЗОШ3 29,5 35 45 100 150, 190 3° 5° 230, 280 l°30' 3° 1501—2500 30Ш4 29,5 35 45 120 190, 230 3° 5° 280, 330 l°30' 3° >2500 40Ш4 39,5 45 55 140 230 3° 5° 280, 340 l°30' 3° Примечание. Для опок со средним габаритным раз- мером до 750 мм рекомендуется изогнутую ручку заменять пря- мой с накатом или гладкую.
28. Размеры штырей в мм при спаривании «на штырь» Crhr>nnTunl Tun'l Сфера Средний габаритный размер опоки d dl ^2 1 D L Угол а Тип штыря I II 751 — 1500 зош3 24,5 35 30 25С5 150 260 300 340 3° 5° 380 420 1°30' 3° 1501—2500 30Ш4 24,5 35 30 25Cs 175 340 380 зэ 5° 420 460 500 1=30' 3° >2500 40Ш4 34,5 45 40 35С5 200 340 390 3° 5° 440 490 550 1°30' 3°
29. Платики под скобы Размеры в мм Количество платиков Средний габаритный К В L размер ОПОКИ 2 <500 21 16 75 4 501 750 34 20 85 4 751- -1000 43 24 100 4 1001- -1700 50 28 120 30. Крепежные скобы 48
Скрепление опок скобами очень удобно и позволяет легко и быстро восполнять неизбежные потери скоб. Скрепление скобами получило широкое распространение как в массовом, так и индивидуальном производстве. При этом на некоторых заводах за счет увеличения числа скоб до шести или увеличения размеров скоб и платиков скрепляют опоки со средним габаритным размером до 2500 мм. Исполнение / Исполнение II Фиг. 17. Скрепление опок штырем с клином: исполнение / — для опок с средним габарит- ным размером до 1500 мм; исполнение// — для опок со средним габаритным размером более 1500 мм. Скрепление штырем. Узел скрепления штырем с клином показан иа фиг. 17. Исполнение II рекомендуется для опок со средними габаритными размерами более 1500 мм. Размеры штырей, клиньев и ушек приведены в табл. 31 и 32. 4 Чернов и Кизилов 495 49
31. Ушки под скрепляющие штыри (фиг. 17) Размеры в мм Средний габаритный размер опоки Диаметр штыря d Размер Л опок а Л, ь di Л! N F F1 L Количество штырей к X Я U чугунных < 750 24 37 42 5 6 10 8 28 60 40 80 — — 4 751 — 1500 27 45 50 7 6 10 12 32 90 50 100 — — 6—8 1501- 2500 27 55 60 10 8 12 16 32 120 60 120 350 200 8—10 2501—3500 27 60 65 10 8 12 16 32 140 70 — 400 250 12 3501-5000 27 65 70 12 10 15 20 32 160 70 -- 500 300 14-16
32. Скрепляющие штыри и клинья Размеры в мм А-А Ь, ~Ь -1мм Я 2,5 Уклон 1-20 Уклон Г-20 2 1/1 |J to Средний габаритный размер опокн Шты ри Клинья d L) ь h hi Опоки ^3 L, ь, стальные чугунные L | L. L | М • 750 24 '36 6 32 | 12 135 | 70 145 | 80 28 120 5 751 — 1500 27 40 8 38 15 165 | 85 175 | 95 36 150 7 1501-2500 10 45 195 | 105 205 | 115 45 200 9 2501—3500 205 | 115 215 | 125 3501—5000 215 | 125 225 | 135
Вместо прорезей под штыри можно применять круглые от- верстия диаметром d±; в этом случае буртик с краю ушка размером ht X br не делается. Скрепление болтами отличается от скрепления штырем только тем, что вместо штыря с клином устанавливается болт с гайкой. Диаметр d и количество болтов, а также ушки под болты выбираются по табл. 31. Отверстия под болты, так же как и под штыри, делаются прорезными или круглыми. Элементы кантовки и транспортировки Скобы и ручки для ручных опок. Размеры ручек и скоб приведены в табл. 33 и на фиг. 18. Расстояние С между центрирующими втулками опреде- ляется по табл. 26. Цельнолитые ручки (тип II) применяются только в стальных опоках. Скобы (тип III) применяются только для опок, обслу- живаемых одним человеком. Вставные ручки (тип IV), залитые скобы (тип III) и залитые ручкн (тип I) изготовляются из стали марки Ст. 3 по ГОСТу 380-60; ручки можно делать из трубы. Цапфы сопряженные для средних крановых опок. Для кан- товки и транспортировки этих опок торцовые стенки имеют по одной цапфе, сопрягаемой с элементами центрирования. Эти цапфы в зависимости от высоты опоки бывают трех типов (фиг. 19). На фигуре условной линией показаны полочки для штырей для спаривании способом «на штырь». Размеры сопря- женных цапф приведены в табл. 34—36. Элементы кантовки и транспортировки крупных опок пред- ставлены на фиг. 20—24. Размеры цапф цельнолитых сопряженных (фиг. 20) выби- раются по табл. 36. Цапфы свободные в стальных опоках выполняются цельнолитыми (фиг. 21). Размеры d, d0, D, a, I берутся по табл. 36, а размер К принимается равным 10— 25 мм. В крупных чугунных опоках цапфы делаются только зали- тыми (фиг. 22 и 23). Они изготовляются ковкой из стали марки Ст. 3. Размеры цапф приведены в табл. 37. В залитых цапфах допускается делать буртик приварным из круглого железа диаметром, равным а (табл. 37). Калачи цельнолитые (табл. 38) делаются только в стальных опоках и располагаются на боковых (длинных) сторонах опоки по две на каждой стороне. 52
33. Размеры ручек и скоб в мм (фиг. 18) Средний габарит- ный размер опоки Тип I 11 III IV d d Г d d К h Л, I- 1г г Л. <500 16 25 10 16 18 6 12 34 220 10 32 501—750 20 30 12 20 22 8 14 40 220 12 38 Тип / Ручка залитая Тип // Фнг. 18. Ручки и скобы для ручных опок. 53

34. Сопряжение цапфы стальных опок (фиг. 19) Размеры в мм Средний га- баритный раз- мер опоки Высота опоки // d ‘1„ D а Е F Ь 1 и Г <500 До 400 30 10 60 80 105 70 15 45 10 12 501—750 » 400 30 10 60 80 110 90 20 45 10 20 » 600 50 20 90 100 115 90 20 45 15 20 751-1000 » 400 » 600 50 60 20 25 70 100 90 120 135 140 150 150 25 25 60 60 15 20 25 25 1001 1500 » 400 60 25 100 НО 170 170 30 80 20 35 » 600 90 35 140 160 170 170 • 30 80 20 35 35. Сопряжение цапфы чугунных опок (фиг. 19) Размеры в мм Средний га- баритный раз- мер опоки Высота опоки // d 4. I) н Е F ь 1 а Г <500 До 400 40 15 70 90 115 80 20 45 15 15 СЛ1 "7'Л » 400 50 20 90 100 120 100 25 45 15 25 nJ 1 — / OU » 600 60 25 100 120 125 120 25 45 20 25 7SI 1ЛЛЛ » 400 60 25 100 120 155 120 30 70 20 30 / с) 1 1 иии » 600 80 30 120 140 165 160 30 70 25 30 1001 — 1500 » 400 90 35 140 150 210 180 40 100 30 40 » 600 120 45 170 200 210 200 40 100 30 40
Сп СГ> 36. Сопряжение цапфы для крупных стальных опок (фиг. 20) Размеры в мм Средний габаритный размер опоки Высота опоки Н d D В Е Е А ь Z а R Г Допусти- мая нагрузка на цапфу в т До 400 100 40 160 240 235 250 40 125 30 45 12 6,0 1501—2500 » 600 140 50 210 240 240 250 40 125 35 45 15 11,7 » 1000 160 55 240 240 245 250 40 125 40 45 20 16,4 До 400 140 50 210 260 270 280 50 140 35 60 15 11,7 2501—3500 « 600 160 55 240 260 275 280 50 140 40 60 25 16,4 « 1000 180 60 260 260 275 280 50 140 40 60 25 23,0 До 400 160 55 240 280 295 300 60 140 40 70 15 16,4 3501—5000 » 600 180 60 260 280 295 300 60 140 40 70 25 23,0 » 1000 200 60 280 280 295 300 60 140 40 70 25 32,0
Фиг. 20. Цельнолитые сопряжен- Фиг. 21. Цапфы свобод- ные цапфы для крупных стальных ные (несопряженные) опок. для крупных стальных опок. 57
37. Размеры свободных залитых цапф в мм (фиг. 22 и 23) Средний габаритный размер опоки Высота опоки /7 D а 1 L Допускаемая нагрузка на цапфу в т Материал опоки Сталь Чугун Сталь Чугун До 400 100 150 25 125 150 275 300 6 1501—2500 » 600 140 200 35 180 210 340 370 11 » 1000 160 230 40 200 240 365 400 16 До 400 140 200 35 180 210 350 380 11 2501-3500 » 600 180 260 40 230 270 410 450 23 » 1000 200 280 40 260 300 440 480 32 До 400 140 200 35 180 350 11 3501-5000 » 600 180 260 40 230 — 410 — 23 » 1000 200 280 40 260 —• 440 — 32
Фиг. 22. Цапфы свободные залитые для крупных чугунных и стальных опок. Фиг. 23. Залитая кованая цапфа с приварным бурти- ком. Фиг. 24. Скобы залитые для крупных опок.
38. Размеры цельнолитых калачей в мж Средний габаритный размер опоки Высота опоки Н Г R Д 3 т 1 : г 1 -'w Si 15012500 До 600 40 60 60 2501-3500 » 400 40 60 60 » 600 50 80 80 / » 1000 50 80 100 3501-5000 » 400 50 80 80 » 600 50 80 100 » 1000 50 80 100
39. Размеры скоб и приливов под скобы в мм (фиг. 24) Средний габаритный размер опоки Высота опоки Н d L D b 1 Г Количе- ство скоб в опоке Материал опоки Сталь Чугун Сталь Чугун 1501—2500 До 400 50 300 100 220 230 90 100 25 15 4 » 600 70 140 35 » 1000 80 160 40 2501 — 3500 » 400 70 350 140 275 300 115 135 35 20 4 » 600 90 180 45 » 1000 100 200 50 3501—5000 » 400 90 400 180 370 — 160 45 25 4 » 600 115 230 60 » 1000 130 260 70 5001—7500 » 600 130 400 260 | 380 — 170 — | 70 30 | 6
Скобы залитые (фиг. 24). На фигуре условной линией-пока- заны приливы под скобы для низких опок. Размеры скоб и при- ливов приведены в табл. 39. Вентиляционные отверстия Для свободного выхода газов в стенках опок делаются вен- тиляционные отверстия (фиг. 25). Их расположение и размеры приведены в табл. 40 и 41. Плоскость набойки Фиг. Расположение вентиляционных отвер- стий в стенках опок. 40. Расположение рядов отверстий (фиг. J25) Размеры в мм Количество рядов отвер- стий Высота опоки И ь 250 80 80 2 300—350 80 70—90 3 400—450 80 - 90 80-90 4 500 100 100 4 600 100 120—130 4 700 110 110-120 5 800 120 130—140 5 1000 120 140—150 6 62
В местах сопряжения ребер со стенками опок, расположе иия ручек, цапф и ушек, а также в местах маркировки, на зак руглениях по углам опок вентиляционные отверстия не де лаются. 41. Размеры вентиляционных отверстий в ля (фиг. 25) Средний габа- ритный размер d Л А, <750 10 25 20-90 751 — 1500 15 10 40—90 1501—2500 18 50 60 -100 2501—3500 20 60 80 — 120 >3500 25 80 80 — 120 ОПОКИ СВАРНЫЕ ИЗ СТАНДАРТНОГО ПРОКАТА По ГОСТу 2133-37 изготовление сварных опок ограничи- вается средними габаритными размерами до 2500 мм. Для них остаются в силе основные положения ГОСТа 2133-57, отно- сящиеся к классификации по весу (см. табл. 7), применению и размерам. Некоторые конструктивные особенности и размеры отдель- ных элементов сварных опок тесно связаны с рекомендуемыми конструкциями и размерами цельнолитых опок. Сюда отно- сятся методы скрепления опок, размещение вертикальных ребер, высота расположения цапф, размеры выступов бортов, методы центрирования опок, расстояния между втулками. Стенки сварных опок делаются тоньше, чем литых, вслед- ствие чего даже в опоках небольших размеров применяются наружные вертикальные ребра жесткости. В сварных опо- ках толщина ребер крестовин составляет 80% толщины сте- нок. Во всех случаях конструкция и размеры сварных опок долж- ны обеспечивать полную взаимозаменяемость с цельнолитыми чугунными и стальными опоками. 63
Технические требования 1. В качестве материала для сварных опок изз стандартного проката применяются листы или полосы из сталш марки Ст. 3. 2. Опоки свариваются электродами Э42 (ПОСТ 2523-51); качество сварных швов должно удовлетворятьь требованиям ГОСТов 3242-54 и 6996-54. 3. Все сварные опоки после сварки подвер г ааются термооб- работке, а затем рихтовке. 4. Механическая обработка производится вв соответствии с ГОСТом 8909-58 (см. стр. 23). 5. Все размеры, не оговоренные допусками! на чертежах, выполняются в соответствии с ГОСТом 2689-Е54. 6. Заусенцы после механической обработки! должны быть сняты. Конструктивные элементы На фиг. 26—29 показаны сварные опоки из Л1шста и полосы. Размеры элементов опок приведены в табл. 442. Фиг. 26. Опока сварная парная, ручная, из ря.ядового проката: 1 — ушки под втулки; 2 — втулка центрирующцая; 3 — стенка; 4 — верхний бурт; 5 — нижний бурт; 6 — втулка а направляющая; 7 — скоба. 64
Расстояние С между центрами втулок определяется по табл. 26. Диаметры втулок в зависимости от среднего габарит- ного размера опок выбираются по табл. 23 и 24, диаметры отверстий и размеры ушек под втулки — по табл. 25. Сварные опоки, так же как и цельнолитые, под заливку скрепляются скобами, штырями с клином или бол- тами. Фиг. 27. Опока сварная парная комбинированная: 1 — ушко под втулку; 2 — втулка центрирующая; 3 — цапфа; 4 — ручка; 5 — отверстие вентиляционное; 6 — втулка направляющая; 7 — платик. \<г50\ Размеры скрепляющих скоб и илатиков под скрепляю- щие скобы, размеры ушек, штырей и клиньев к ним опреде- ляются по табл. 29—31. Цапфы изготовляются из круглого проката марки Ст. 3 (табл. 43). Опоки из специального проката широкого применения пока нс имеют. Чернов и Ктзилов 495 65

П. Размеры элементов сварных опок в жж (фаг. 28 и 29) Средний габа- ритный раз- мер опок Высота опоки Н t d к ь bi а ai ti < 750 <400 6 10 90 80 36 25 14 12 4 751 — 1000 <200 10 12 120 100 36 25 14 12 8 <400 8 6 1001—1200 <200 10—14 12 120 100 50 36 18 16 10 <400 8—12 8 <600 6-8 6 1201-1500 <200 14—16 15 120 100 60-80 40—60 20 18 12 <400 12—14 10 <600 8—12 8 1501—2000 <200 16—18 15 160 130 80—100 60-80 25 22 14 <400 14—16 12 <600 10—14 10 2001-2500 <200 18—22 15 160 130 100 80 28 25 14—18 <400 16-20 13—16 <600 12—16 10—12
43. Размерь! цапф сварнМх опок п мм 4 Г \730cm апъное 0 V7 ш 1 г— Средний габа- ритный раз- мер опоки Высота опоки Н D £>1 l>2 cl 1 а L <750 <400 80 60 80 40 40 15 190 18-20 30 751 - 1000 <400 90 60 80 40 40 15 190 30 40 1001—1200 <200 90 70 80 50 45 20 200 35 <400 120 90 100 60 55 20 200 35 <600 140 120 120 80 70 30 235 35 1201-1500 <200 90 70 80 50 55 20 215 40 <400 120 90 100 60 60 20 215 40 <600 160 135 140 90 80 30 250 40 1501-2000 <200 120 90 100 60 60 20 215 45 50 <400 140 120 120 90 70 30 250 45 <600 170 150 160 100 90 30 250 40 2001-2500 <200 140 120 120 90 70 30 250 45 <400 160 135 140 90 80 30 250 45 <600 170 150 160 100 90 30 |250 45 68
СВАРНЫЕ ОПОКИ ИЗ ЛИТЫХ СТАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Изготовление сварных опок из литых элементов ограничи- вается средним габаритным размером до 1 000 .и.и( ГОСТ 2133-57). Степки опок этого типа формуются на формовочных машинах, что повышает производительность и значительно улучшает качество литых элементов опок. Ребра крестовин делаются из стального проката или цельнолитыми. Литые элементы изготовляются из стали марок от 20Л-1 до 35Л-1 (ГОСТ 977-58). Пример маркировки Фиг, 30. Опока ручная сварно-литая. К сварным опокам из литых элементов предъявляются следующие требования: I) поверхности отливок должны быть очищены от пригара н формовочной земли, заусенцы обрублены, а кромки под сварку зачищены абразивным кругом; 2) дефекты в отливках обязательно завариваются электро- дами Э42 (ГОСТ 2523-51); 3) механическая обработка производится в соответствии с требованиями ГОСТа 8909-58. 69
о Фиг. 31. Опока крановая сварно-литая размером 1000 X 700 X 500 мм. фиг. 32. Опока крановая, сварно-литая размером 1200 X 100 X 600 мм.
На фиг. 30—32 показаны образцы сварно-литых опок. Для них остаются в силе требования н рекомендации, относя- щиеся к цельнолитым опокам в части расстояний между втул- ками, размеров втулок и ушек под втулки, размеров крепеж- ных платиков и скоб, размеров и конструкции цапф, размеров клеток решетки, вентиляционных отверстий. СВЕРТНЫЕ ОПОКИ Свертные опоки применяются значительно реже цельноли- тых и сварных опок вследствие недостаточной жесткости, недолговечности и большой трудоемкости механической обра- ботки. ГОСТом 2133-57 допускается применение свертных опок со средним габаритным размером свыше 1000 мм и то лишь в случае технически обоснованной невозможности примене- ния цельнолитых или сварных опок. Стенки и крестовины свертных опок отливаются из стали марок от 15Л-1 до 45Л-1 по ГОСТу 977-58 и из чугуна марки СЧ 18-36 по ГОСТу 1412-54. Соединение стенок между собой и с крестовинами произво- дится болтами. Механической обработке подвергаются плоскости разъема и набивки, места сопряжения стенок, пазы под шпонки и от- верстия под болты в стенках и крестовинах. Опоки центрируются по диагонально расположенным от- верстиям. Толщину стенок свертных опок можно назначать по реко- мендациям, приведенным для цельнолитых опок, с коэффи- циентом 1,25—1,30. Верхние и нижние наружные бурты де- лаются одинаковыми; ширина их для увеличения жесткости стенок берется в 1,4—1,6 раза больше, чем в цельнолитых опоках.
Глава III ПОДМОДЕЛЬНЫЕ И СУШИЛЬНЫЕ ПЛИТЫ ПЛОСКИЕ ПОДМОДЕЛЬНЫЕ ПЛИТЫ Назначение Подмодельные плиты служат для установки и фиксирования моделей. Верхняя плоскость плиты образует плоскость разъе- ма формы. Плита прикрепляется к столу формовочной машины болтами. Конструкция и размещение элементов крепления плиты к столу машины зависят от типа стола. Габариты плит назна- чаются в соответствии с габаритами опок, для которых они предназначены. По способу установки н закрепления моделей подмодельные плиты делятся на два типа: 1) плоские плнты, на которых модели закрепляются бол- тами; такие плиты применяются главным образом в серийном и массовом производстве; 2) координатные плиты, имеющие сетку отверстий, просвер- ленных с большой точностью; такие плиты применяются в мел- косерийном производстве, при котором производится частая смена моделей. Конструкция (фиг. 33) Плоские подмодельные плиты с закрепленными на них моде- лями — наиболее распространенный вид подмодельных плит в массовом и крупносерийном производстве. Монтаж моделей на таких плитах производится в модельном цехе; модели хра- нятся на складе вместе с плитой в собранном виде. Размеры А и Во подмодельпых плит определяются размерами опоки в свету плюс 2Ь3, где Ьг — размер бурта опоки по пло- скости разъема (см. табл. 15—17). Плоские подмодельные плиты изготовляются из стали марок от 15Л-1 до 45Л-1 (ГОСТ 977-58) или из чугуна марок 72
СЧ 15-32 и СЧ 18-36 (ГОСТ 1412-54), небольшие плиты — из алюминия марки АЗ или других вторичных алюминиевых сплавов. Подмодельные плиты имеют следующие элементы: 1) установочные штыри (центрирующий и направляющий) под втулки в опоках; расстояния С между центрами штырей должны соответствовать данным табл. 26. 2) ушки под установочные штыри; 3) лапы для прикрепления плит к столу машины; 4) ручки или цапфы для транспортировки (в чугунных и алюминиевых плитах применяются залитые цапфы); 5) платики под скрепляющие скобы или ушки под скрепляю- щие штыри. Стальные подмодельные плиты. В табл. 44 приведены раз- меры стальных подмодельных плит. На фиг. 33 показаны пла- тики под скрепляющие скобы для плит под опоки со средним габаритным размером до 1700 мм. Для опок больших размеров в плитах вместо платиков делаются ушки для штырей с кли- ном; рекомендуется штыри делать откидными. Чугунные подмодельные плиты отличаются от стальных большей высотой, несколько увеличенными размерами б и Ч и конструкцией отдельных узлов и элементов; так, например, ушки под штыри, лапы для крепления к столу у чугунных плит делаются с ребрами (табл. 45). Ушки под установочные штыри. Для стальных плит ушки под штыри показаны на фиг. 33, а размеры их приведены в табл. 44. Размеры ушек для чугунных плит приведены в табл. 46. Установочные штыри (фиг. 34 и 35). Один штырь (центри- рующий) делается круглым с диаметром рабочей части, равным диаметру центрирующей втулки опок; второй (направляющий) имеет квадратное сечение со стороной квадрата, равной ши- рине прорези направляющей втулки опоки. Штыри делаются из стали марки 45 или из цементуемой стали марки 15 или 20. Рабочие поверхности штырей закали- ваются до твердости НRC 40—50. При закреплении штыря под гайку устанавливается пружинная шайба. Размеры уста- новочных штырей приведены в табл. 47. Цапфы для транспортировки. В стальных плитах цапфы выполняются цельнолитыми (табл. 48), в чугунных — зали- тыми (таОд. 49). В стальных плитах мелких и средних размеров цапфы можно не делать, а для транспортировки использовать ушкн под штыри, придавая им соответствующую форму и размеры (см. фиг. 47 и табл. 53, приводимые ниже). 73
Фиг. 33. Подмодельная плита: /—штырь направляющий; 2—лапы для прикрепления плит к столу машины; 3~платик под скреп- ляющие скобы; 4 —^цапфы; 5 — ушко под штыри; 6 — штырь центрирующий. Фиг. 34. Штырь центрирующий. Фиг. 35. Штырь направляющий.
44. Элементы плоских стальных подмодельных плит (фиг. 33) Размеры в мм Средний габа- ритный раз- мер опоки н й t 6 F h К Ki l R Л, <500 70 8 12 8 80 25 300 — 40 40 15 501—750 70 10 14 10 90 30 300 250 50 40 20 751—1000 80 12- — 14 14 12 100 35 400 300 60 50 25 1001—1500 90 14— — 16 16 12 110 35 400 300 60 50 30- -35 1501—2000 110 18 20 16 120 40 450 400 70 60 35 2001-2500 130 22 24 20 130 40 500 400 80 70 40 2501-3000 150 25 27 23 140 40 500 450 80 70 45 >3000 160 28 30 26 140 40 500 450 90 80 45 45. Элементы плоских чугунных подмодельных плит (фиг. 33) Размеры в мм Средний габа- ритный раз- мер опоки И 6 t G К Л, <750 80 14 16 12 300 250 751—1000 90 16 18 14 300 300 1001 — 1500 120 18 20 16 350 300 1501—2000 160 22 24 20 400 350 2001—2500 190 25 28 22 450 400 2501—3000 220 28 30 24 450 400 >3000 250 32 32 26 500 400 75
46. Ушки под штыри чугунных подмодельных плит Размеры в мм Средние габаритные размеры опокн d t h А 1 <500 15А3 16 25 80 40 501-750 20А3 16 30 90 50 751—1500 24А3 18 35 ПО 60 1500—2500 24А3 22 40 130 70 >2501 34А3 24 40 140 80 Диаметр бонки вокруг залитой цапфы должен быть не менее двух диаметров цапфы, а заливаемая часть — равна примерно половине всей ее длины. Лапы для крепления плит к столу машины. Расположение лап на плите определяется расположением на столе машины прорезей под крепежные болты. На каждой стороне плиты должно быть не менее двух лап. На плитах для опок со средним габаритным размером до 750 мм достаточно иметь лапы только с двух сторон; рекомен- дуется располагать их на короткой (торцовой) стороне плиты во избежание падения плиты с опокой во время поворота перекидного стола машины. Размеры лап чугунных и сталь- ных подмодельных плит приведены в табл. 50 н 51, конструк- ция — соответственно на фиг. 36 и 37. В стальных плитах ребра у лап можно не делать. В тех случаях, когда лапа полу- чается вытянутой, можно делать одно ребро (посрединелапы), доводя его только до бонки, и таким образом, чтобы оно не мешало гайке и работе с гаечным ключом. Элементы скрепления плит с опоками. Размеры крепеж- ных платиков и ушек и их расстановка должны соответство- вать расположению платиков и ушек на опоках. Платики под скобы делаются на плитах для опок со средним габарит- ным размером до 1700 мм (см. табл. 29). 76
47. Размеры центрирующих и направляющих штырей в мм Средний габаритный размер опоки d dt dz м S /11 Л 2 Ад It 4 h'i d. н <500 20Ш3 14,5 15C3 М12 16,5 25 40 17 25 20 24 113 108 501—750 25Ш3 19,5 20С3 М16 18,5 25 45 22 30 20 30 128 123 751—1500 ЗОШ3 23,5 24С3 М20 23,5 30 50 27 35 25 35 148 143 1501—2500 30Ш4 23,5 24С3 М20 23,5 30 50 32 40 25 35 158 153 >2500 40Ш4 33,5 34С3 М24 ' 35,0 40 65 32 40 35 48 183 178
48. Цельнолитые стальные цапфы подмодельных плиТ Размеры в мм R TV Г 7777777Z7/7ZA I 1 2 Средний габа- ритный размер опокн L i а г R t <1000 1001 — 1500 1501-2500 2501—3500 >3500 50 60 80 120 120 15 20 25 30 30 10 10 10 20 20 25 30 45 55 70 40 45 65 80 95 12 15 15 20 25 49. Закладные цапфы чугунных подмодельных плит Размеры в мм Допускае- мая на- грузка на одну цапфу в кГ d D L 1 П -С» 1 200 30 50 60 80 40 400 40 60 80 90 45 , £_ 1000 45 65 120 130 65 1750 60 90 150 175 90 3000 80 120 180 230 115 5000 100 150 220 285 145 78
50. Крепежные лапы чугунных плит (фиг. 36) Размеры в мм Средний габа- ритный раз- мер опоки h а А 1 Л 1) 1>, Я Коли- чество лап <500 20 25 ‘ 8 35 60 80 15 36 10 4 501—750 25 30 8 35 60 90 15 36 10 4 751-1000 30 35 12 45 70 100 18 42 15 6-8 1001 — 1500 35 40 12 45 80 115 22 50 15 8 1501—2000 40 45 14 50 90 130 25 57 20 8 2001—3000 45 50 16 60 100 150 28 64 25 8-10 79
Фиг. 37. Крепежная лапа для стальных плит. 51. Крепежные лапы стальных плит (фиг. 37) Размеры в мм Средний габа- ритный раз- мер опоки в мм h А 1 Ь D R Коли- чество лап <750 22 25 35 50 15 35 10 10 4 751 — 1000 25 30 45 70 18 42 12 10 4 1001 — 1500 30 35 45 85 22 50 14 12 8 1501-2000 35 40 50 НО 25 57 16 14 8 2001-3000 40 45 60 120 28 64 18 16 8 3001—4000 45 50 60 130 32 72 20 18 10 4001-5000 50 60 70 140 36 86 25 20 10 80
Ушки плит со скрепляющими откидными штырями пока- заны на фиг. 38 и 39. 5 6 Фиг. 39. Деталь ушка под скрепляющий штырь. б Чернов п Кизилов 495 81
Ушки делаются как одиночными, так и спаренными в соот- ветствии с конструкцией ушек в опоках. Откидной штырь 1001-1500 8 1501—2500 10 2501—300012 3001—3500 12 52. Откидные штыри и клинья (фиг. 40) Размеры В Л1Л1 >3500 12 14—16 10 150 45 200 50 200 50 200 50 200 50 S L h и клин для него показаны на фиг. 40. Их размеры приве- дены в табл. 52. Размер I болта назначается по конструктивным сообра- жениям. Фиг. 40. Откидной скрепляю- КООРДИНАТНЫЕ ПЛИТЫ щий штырь и клин. Координатными называют- ся подмодельиые плиты, имеющие на рабочей поверхности сетку отверстий для фиксирования положения модельного комплекта. Коорди- натные плиты получили распространение в мелкосерийном производстве, где частые смены плит с моделями вызывают большие простои машин. Конструируются координатные плиты по общим рекомен- дациям, изложенным выше. Следует только следить за тем, чтобы ребра плиты не попали под фиксирующие отвер- стия. Координатная плита с установленной на ней моделью пока- зана на фиг. 41. Расстояния между осями отверстий в зависи- мости от размеров плиты равны 50 ± 0,1; 100 ± 0,1 или 82
2(i() ±0,1 мм. Для уменьшения ошибок расстояния между рядами отверстий следует показывать на чертеже от центри- рующего штыря (фиг. 42). Фиг. 41. Координатная плита с моделью и опокой: / —опока; 2 — штырь центрирующий; 3 — коорди- натная плита; 4 — модель; 5 — крепежный болт; 6 — штырь направляющий. Небольшие модели могут закрепляться на координатной плите с помощью специальных нагелей; в индивидуальном производстве модели часто не закрепляются, а вынимаются из формы вручную. Закрепленная и незакрепленная модели показаны на фиг. 43. 6* 83
—------U+^a)±O,f-------- —----------(1+5а)*0,1 — -------------(l+6a)±0,1 C Фиг. 42. Привязка координатных {"отверстнн1к^цеи- трирующему штырю. Фиг. 43. Быстросменное крепление деревянных моделей к коор- динатной плите; а — без закрепления; б — с закреплением. 84
ПОДМОДЕЛЬНЫЕ РАМКИ Назначение Подмодельная рамка в отличие от обычной подмодельной плиты имеет со стороны разъема внутреннюю полость, в кото- рую может устанавливаться выполненная по размерам этой полости деревянная или металлическая модель (вкладыш) с любым контуром разъема. Подмодельные рамки, как и координатные плиты, поз- воляют быстро сменять мо- дельный комплект, не сни- мая их с машины. Кроме того, подмодельные рамки с глубокой полостью разъема служат для формовки отли- вок с фигурным разъемом модели (фиг. 44). Комплект оснастки с под- г 1 Фиг. 44. Подмодельная рамка с фигурным разъемом модели; / —подмодельиая рамка; 2 — модельный вкладыш с фигур- ным разъемом. модельной рамкой и деревян- ным вкладышем показан на фиг. 45, а такой же комплект осна- стки, но с металлическим вкладышем — на фиг. 46. Конструктивные элементы и способы крепления На фиг. 47 показана стальная подмодельная рамка с отвер- стиями в углах для закрепления вкладыша болтами; для креп- ления опок к подмодельной рамке служат платики под скобы, а для транспортировки — ушки специальной формы под уста- новочные штыри. Подобные рамки делаются под опоки со средним габарит- ным размером до 1500 мм. В рамках под опоки со средним габаритным размером более 1500 мм рекомендуется делать транспортировочные цапфы по аналогии с плоскими подмо- дельными плитами. В чугунных рамках всех размеров реко- мендуется делать цапфы залитыми. Размеры элементов стальных рамок приведены в табл. 53. Размеры I и /, ушек под штыри в рамках под опоки размером свыше 1500 мм в табл. 53 не приведены, так как для этих рамок рекомендуется ушки делать такими же, как в плоских подмо- дельных плитах, а для транспортировки делать цапфы. Размеры элементов чугунных рамок назначаются также по табл. 53, но с поправочным коэффициентом 1,3 на толщину стенки, буртов, ребер и некоторых других элементов. 85
А-А gW'Tjrw
ь-ь в^в л Фиг. 45." Нодмодельная'рамка с де- ревянным модельным вкладышем: | 1 — опока; 2 — штырь установочный; *1 . з — подмодельная рамка; 4— пружин- -НЛ мая шайба; 5 — гайка; 6 — шайба для J центрирования вкладыша; 7 — винт нажимной; 8 — контргайка; 9 —мо- дельный вкладыш; 10 — модель; 11 — контрольный штырь; 12 — стол 1 машины; 13 — болт; 14 — шуруп; /5 — шайба для транспортировки; 16 — пластинка под зажимной винт.
/1-/1 Фиг. 46. Подмодельная рамка с металлическим модельным вкладышем: 1 — опока; 2 — подмодельная рамка; 3 — мо- дель. §7
А-А Пример маркировки Фиг. 47. Стальная подмо- дельная рамка: I — ушко под центрирующий штырь и для транспортировки; 2 — отверстие под штырь; 3 — окно для закладывания и вытаскивания модельного вкладыша; 4 — платик кре- пежный; 5 — отверстие для закрепления вкладыша бол- том; 6 — ушко под напра- вляющий штырь.
53. Элементы стальных рамок (фиг. 47) Размеры в мм Средний габа- ритный раз- мер опоки t h Ai h2 ^3 b bi l 11 6 <750 10 40 10 12 25 60 50 80 120 3 751—1000 12 50 12 15 30 65 50 100 140 4 1001—1250 14 50 15 20 35 70 60 110 150 5 1251-1500 16 60 18 22 35 75 60 120 170 5 1501—2000 18 60 20 24 40 80 70 — — 5 2001—2500 20 60 22 26 40 80 70 — — 6 >2500 22—25 60 24 28 40 85 80 —- —- 6
Для транспортировки чугунных рамок использовать ушки нельзя; для этой цели делаются залитые ручки или цапфы, как в плоских подмодельных плитах. Расстояние С между штырями выбирается по табл. *26 (см. также «Технические требования», п. 7д на стр. 101). Расстояние Ct между штырями для установки вкладыша определяется из конструктивных соображений; однако жела- тельно, чтобы у рамок под различные опоки размер Со = Q __ Q =--------1 был постоянным. Это условие позволяет иметь 2 J один универсальный кондуктор для сверления четырех отвер- стий под установочные штыри в рамках разных раз- меров. Длина Л, и ширина В, рамки соответственно равны длине и ширине опоки в свету плюс 10—14 мм; Д2 = Z. + 2 Ь9, а В3 =- В + 2Л0, где L — длина, а В — ширина опоки в свету; Ьо — ширина бурта опоки по плоскости разъема, определяе- мая по табл. 15—17. Расстояние С2 между окнами для выемки модельных вкла- дышей назначается из конструктивных соображений. Расстояние С3 между крепежными платиками и длина пла- тиков /2 должны соответствовать таковым на опоках. Способы крепления рамок к столу машины те же, что и для плоских подмодельных плит; размеры крепежных лап опре- деляются по табл. 50 для чугунных подмодельных рамок и по табл. 51 для стальных. Установочные штыри для фиксирования опок на подмодель- ных рамках те же, что для плоских подмодельных плит (см. табл. 47). Соответственно и ушки под установочные штыри конструируются по данным табл. 44 для стальных плит и табл. 46--для чугунных. Закрепление опок на подмодельных рамках производится так же, как и на плоских подмодельных плитах. Способы закрепления модельных вкладышей. Закрепление нажимным винтом показано на фиг. 48—50, размеры элементов крепления приведены в табл. 54. Деревянный модельный вкладыш имеет закрепленную шуру- пами пластину с углублением под нажимной винт; в металли- ческом вкладыше пластинки не требуются, а углубление под винт выполняется на самом вкладыше. Закрепление деревянного вкладыша сквозным болтом, при- меняемое главным образом в рамках под опоки со средним габаритным размером свыше 1000 .я.и, показано на фиг. 51. Деталь закрепления показана на фиг. 52. Размеры элементов болтового закрепления вкладышей приведены в табл. 55. 90
Фиг. 48. Закрепление модельного вкладыша нажим- ным винтом: 1 — подмодельная рамка; 2 — нажимной винт; 3 — пластинка; 4 — деревянный модельный вкладыш; 5 — шайба пружинная; 6 — металлический модельный вкладыш (вариант); 7 — гайка. Фиг. 49. Нажимной винт. 91
Фиг. 50. Пластинка под нажимной винт. 54. Нажимные винты и другие сопряженные элементы (фиг. 48—50) Размеры в мм Средний габаритный размер опоки d L С R И Г Б «о h Коли- чество винтов <750 М12 60 9 8 8 14 1 1 30 40 4 751 — 1000 М16 85 12 10 10 20 1 1 35 40 4 1001—1250 М16 90 12 10 10 20 1,5 1,5 38 60 6 1251—1500 М20 ПО 15 12 12 24 1,5 2 42 60 6 Примечание. Размер L уточняется конструктивно. Установочные штыри под вкладыш показаны на фиг. 53, а их размеры приведены в табл. 56. Штыри изготовляются из стали марки 45. 92
А- А Фнг. 51. Модельный вкладыш, закрепленный сквозными бол- тами; 1 — опока; 2 — подмо- дельная рамка; 3 — центриру- ющий штырь; 4 — крепежный болт; 5 — штырь для установки вкладыша; 6 — шайба для цен- трирования вкладыша; 7 — мо- дельный вкладыш; 8 — крепеж- ный болт; 9 — крепежная лапа.
в) Фиг. 52. Деталь закреп- ления вкладыша болтом: а —деревянный вкла- дыш; б — металлический вкладыш; в—вид сверху (общий для а и б). 55. Детали болтового закрепления вкладышей (фиг. 52) Размеры в мм Средний габаритный размер опоки d в Б D h Коли- чество болтов <1000 М10 30 1 13 45 30 5 4 1001 — 1250 М12 35 1,5 15 50' 35 5 4—6 1251—1500 М12 40 1,5 15 50 35 5 6 1501—2500 М16 50 2,0 20 55 40 6 8 >2500 М16 60 3,0 20 55 40 6 10 94
Si!. Штыри под вкладыш (фиг. 53) Размеры в мм Средний габаритный размер опоки L) d dr lt L <1000 20С4 16С4 М12 15 12 60 1001—1500 25С4 18С4 М14 20 15 70 >1500 30С4 20С4 М16 25 20 85 Фиг. 53. Установочный штырь под вкладыш. Модельные вкладыши Деревянные вкладыши. На фиг. 54 показан простейший деревянный вкладыш (без модели) для неглубоких подмодель- ных рамок, а на фиг. 55 — высокий деревянный вкладыш с фи- гурным разъемом модели; технология склейки древесины пока- зана факультативно. Шайбы под контрольные штыри располагаются по оси вкла- дыша на расстоянии C]t равном расстоянию между шты- рями в подмодельной рамке; одна шайба имеет круглое отвер- стие, другая — продолговатое. Некоторые основные размеры деревянных вкладышей при- ведены в табл. 57. Длина L и ширина 5Х модельного вкладыша равны соответ- ственно длине и ширине полости под вкладыш в рамке минус 25, где 5 берется по табл. 54. 95
Расстояние С2 между шайбами для транспортировки должно соответствовать расстоянию С2 между окнами в рамке (см. фиг. 47). У вкладышей высотой Нг более 150 мм рекомендуется вместо шайб устанавливать планки (фиг. 56). Фиг, 54. Низкий деревянный модельный вкладыш: 1 — вкладыш; 2 — шайба контрольная; 3 — шуруп; 4 — шайба для транспортировки; 5 — шайба кон- трольная с удлиненным отверстием. Металлические модельные вкладыши изготовляются из вто- ричного алюминия. На фиг. 57 показан низкий плоский метал- лический вкладыш, который конструктивно почти не отли- чается от обычной подмодельной плиты; разница состоит в том, что вкладыш не несет таких нагрузок, как подмодель- ная плита. Для выбора основных размеров модельного плоского вкла- дыша можно пользоваться табл. 58. Высокие вкладыши (фиг. 58) можно конструировать, поль- зуясь рекомендациями, данными для конструирования метал- лических моделей и ящиков, а также данными табл. 58. 96
Ори Н,& 120мм быемо* делать Высокий деревянный мо- де л ь н ы й в к л а ды ш: / — вкладыш; 2 — транспортиро- вочная планка; 3 — шуруп; 4 — шайба под кре- пежный болт; 5 — шайба контроль- ная с круглым отверстием; о — шайба контроль- ная с удлиненным отверстием. 57. Основные размеры деревянных вкладышей в мм (фиг. 54—55) Средний габаритный размер вкладыша h П1 rfi £>2 /12 rfo d2 Z, <500 30 80 5 20А4 75 5 30 40 20 501—750 40 30 40 30 751-1000 40 30 40 40 1001 — 1500 60 85 6 25А4 85 8 35 45 40 1501-2000 60 90 8 зоа4 85 8 35 45 50 2001—3500 80 90 8 зоа4 100 8 40 50 50 7 Чернов и Кизилов 495 97
Шаг 100 Фиг. 56. Транспортировочная планка. Фиг. 57. Низкий металлический .модельный вкладыш.
Г>8. Элементы низких металлических вкладышей (фиг. 57) Размеры в мм Средний габаритный размер вкладыша н К и Д, fi i G d <500 30 200-300 8 12 8 501 —750 40 250—300 10 14 10 20A4 751 — 1000 50 300—400 12 16 12 1001 — 1500 60 300—400 14 18 14 25A4 А-А Фиг. 58. Высокий металлический модельный вкладыш. 99
Технические требования ' К подмодельным плитам и рамкам предъявляются следую- щие требования. 1. Подмодельные плиты и рамки изготовляются из стали марок от 15Л-1 до 45Л-1 (ГОСТ 977-58) или из чугуна марок СЧ 15-32 и СЧ 18-36 (ГОСТ 1412-54), небольшие подмодель- ные плиты могут изготовляться из вторичного алюминия марки АЗ. 2. Отклонения в размерах по необрабатываемым поверх- ностям, а также по весу допускаются в пределах 3-го класса по ГОСТам 2009-55 и 1855-55. 3. Все стальные плиты отжигаются, чугунные и алюминие- вые подвергаются искусственному старению. 4. Центрирующие и направляющие штыри изготовляются из цементуемой стали марок 15 или 20, а также из стали марки 45. Глубина слоя цементации не менее 0,8 мм. Рабочие поверхности штырей подвергаются поверхностной закалке до твердости HRC 40—45. Чистота обработки рабочих поверхностей не ниже . 5. Допускается заварка дефектов, не влияющих на проч- ность плит и рамок. Все дефекты на рабочих поверхностях обязательно устраняются заваркой. 6. Чистота механической обработки рабочих плоскостей мелких и средних плит должна быть не ниже \75, а плоскостей прилегания плиты или рамки к столу машины не ниже \/4, рабочие плоскости крупных плит (для пескометной формовки) обрабатываются под знак \74, а нижние плоскости — под знак V3; отверстия под центрирующие штыри обрабаты- ваются под знак \Д>- 7. Точность механической обработки определяется следую- щими требованиями: а) отклонение от плоскостности рабочей поверхности не должно превышать 0,5; 1,0 и 2,0 мм для плит длиной до 1500, от 1500 до 3000 и свыше 3000 мм соответ- ственно; б) отклонение от параллельности рабочей плоскости и пло- скости прилегания к столу машины не должно превышать 0,3 мм на длину 1000 мм; в) отклонение от перпендикулярности установочных штырей к рабочей поверхности плит и рамок не должно превышать 0,1—0,2 мм на длине 200 мм; г) смещение отверстий координатной сетки на координат- ных плитах относительно осей плит не должно превышать ±0,1 мм; 100
д) отклонение расстояния С между осями установочных штырей не должно превышать ±0,2; ±0,3 и ±0,5 мм при С < 850; 1800 С > 900 и С > 1800 мм соответственно. 8. Требования к механической обработке подмодельных рамок по точности показаны на фиг. 47. Только при условии строгого выполнения указанных тре- бований можно осуществить взаимозаменяемость и быстро- сменность модельной оснастки. ПЛИТЫ СУШИЛЬНЫЕ Плоские плиты Плоские плиты делаются преимущественно цельнолитыми из чугуна и алюминиевых сплавов. Из алюминиевых сплавов делаются преимущественно плиты размером до 1,0 м2; боль- шие плиты отливаются из чугуна. Мелкие плиты могут быть также сварными из листа и полосы толщиной 3—4 мм. К мелким ручным алюминиевым плитам относятся плиты размером примерно 0,15—0,25 м2, вес которых вместе со стерж- нем допускает переноску вручную одним или двумя рабо- чими. Примерная конструкция ручной сушильной плиты приве- дена на фиг. 59, размеры указаны в табл. 59. Крановые алюминиевые сушильные плиты (фиг. 60) отли- чаются от предыдущих наличием мест для захвата чалочными цепями или канатами. К крановым относятся плиты, вес кото- рых вместе со стержнем превышает 60 кГ. Примерные размеры плит приведены в табл. 60. В крановых чугунных плоских плитах (фиг. 61, табл. 61) для транспортировки можно применять залитые цапфы. Раз- меры цапф выбираются по табл. 48. Фасонные плиты (драйеры) Простейшими являются драйеры под цилиндрические стерж- ни небольших размеров. На фиг. 62 показан четырехместный драйер для стержней длиной до 300 мм. Количество гнезд, размеры С, /, d назначаются по стержневому ящику. Для опре- деления остальных размеров рекомендуются следующие зави- симости: а = 0,6 7Д. где L){— диаметр стержня; Ь= а ± 20 мм; h 4 ~ 5 мм; -6 — 7 мм, D — 8 ч- 10 мм (D должен соответствовать диаметру штыря на стержневом ящике). 101
j i ______J L__^4-__J ^diWl 15j25 ффф- <$>—[• A — к 1 A 111 ± i 11 Ф ф -ф- Ф 1 | гф) 1 j j Ф Ф ф- 4 11 Фиг. 59. Ручная алюминиевая сушильная плита. 59. Элементы мелких алюминиевых плит (фиг. 59) Размеры в мм Размеры плит И h b bl К и Вес плиты в кГ 250 X 250 35 7 6 9 100 ~ 1,5 300 X 300 35 7 6 9 100-125- ~2,5 350 X 350 40 8 7 10 100—125 -4,0 450 X 350 40 8 7 10 125—150 —'5,4 500 X 350 40 8 7 10 130-150 -6,2 102
60. Элементы алюминиевых крановых плит (фиг. 60) Размеры в мм Размеры плит н h ь bt d I, К и /<! ^2 1 И 11 тип а 400x450—500x450 45 8 7 10 6 25 100—120 40 25—30 25 10 — 500x500-550x500 50 8 7 10 6 25 120-150 40 25—30 25 10 __ 600x500-700x600 60 10 8 12 12 30 120—160 50 35-50 35 12 10 700x700—800x600 70 10 8 12 12 40 120—170 60 35—80 40 12 15 1000x800 85 12 10 14 16 40 150—170 60 60—80 40 12 15 1000x1000 100 12 10 14 16 40 150—180 60 60—80 40 14 20
Фиг. 60. Крановая алюминиевая сушильная Фиг. 61. Крановая чугунная сушильная плита, плита.
61. Элементы чугунных плит (фиг. 61) Размеры в мм Размеры плит н h hx d ъ„ ^0 К и Kt тип 1 И II 1400x800—1400x1400 по 16 25 25 20 35 240—330 50-70 50—85 1500x1500—1700x1200 120 18 25 25 22 35 270-360 50—70 60—100 1800x1000—2000x1200 120 18 30 25 25 35 270—360 60—70 75-105 2500 х 1200—2800x2000 150 25 35 30 32 45 340—420 80—100 100—140 2800x1500—3000x2000 150 30 35 30 34 45 420—460 80—120 120—160
На фиг. 63 показан одноместный драйер для цилиндриче- ского стержня длиной В 350 мм; здесь а= 1,2 D^, h = = 6-ч-7 мм; hx — 8 -f- 9 мм. Размеры I и С назначаются по стержневому ящику. . Фиг. 62. Четырехместный драйер для цилиндрических стержней. На фиг. 64 показана примерная конструкция драйера для прямоугольного стержня. Размеры элементов драйера можно назначать в зависимости 4 + В от среднего габаритного размера стержня -—2— (табл. 62). Технические требования 1. В качестве материалов для изготовления сушильных плит рекомендуются чугун марок СЧ 15-32 или СЧ 18-36 (ГОСТ 1412-54), алюминиевый сплав марки АЛЗ (ГОСТ 2685-53), лист или полоса из стали марки Ст. 3 (ГОСТ 380-57). 106

V остальное Фиг. G4. Драйер для прямоугольного стержня.
62. Элементы драйеров (фиг. 64) Размеры в мм Средний габаритный размер стержня в+о,1 И а b h /11 d 1 и Z, К и /<, <200 8 30 15 10 4 6 10 6 20—30 100-125 201—300 10 30 20 10 5 7 15 6 25-35 100-125 301—400 10 35 20 15 6 8 15 8 30-40 100—150 401—500 12 40 25 15 7 9 20 8 30-45 125—150 >500 12 40 25 15 8 10 20 8 35-45 125-200
2. Для снятия внутренних напряжений и устранения воз- можного коробления при эксплуатации все сушильные плиты подвергаются термической обработке. 3. Литые сушильные плиты должны быть очищены от формо- вочной смеси и пригара; заливы, места литников и выпоров должны быть обрублены и зачищены. 4. Сварные сушильные плиты должны быть очищены от ока- лины; наплывы сварочных швов должны быть обрублены и зачищены. 5. Сушильные плиты с литейными дефектами, резко снижаю- щими прочность плит, бракуются; рассредоточенные дефекты, не снижающие прочностных качеств плиты, оставляются без исправления; все дефекты на рабочих поверхностях драйе- ров, как правило, завариваются.
Глава 1V МОДЕЛИ И СТЕРЖНЕВЫЕ ЯЩИКИ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Модели и стержневые ящики являются основной оснасткой, применяемой при изготовлении форм и стержней. Конструк- ция моделей и стержневых ящиков должна обеспечивать: 1) незатрудненную набивку и выемку моделей из формы и стержней из стержневого ящика; 2) получение чистой и гладкой рабочей поверхности моделей и стержневых ящиков, а также формовочных уклонов верти- кальных стенок; 3) достаточную прочность, соответствующую напряжениям, возникающим в процессе набивки форм и стержней; достаточ- ную стойкость к влиянию сырой формовочной и стержневой смеси; 4) технологичность и экономичность моделей и стержневых ящиков. При конструировании моделей и стержневых ящиков раз- меры их должны приниматься с учетом величины усадки и припусков на механическую обработку отливки. Кроме того, должно предусматриваться максимально возможное облегчение веса модели. Классификация моделей и стержневых ящиков Классификация моделей представлена в табл. 63. Классификация стержневых ящиков производится: 1) по материалам (деревянные, металлические, комбиниро- ванные деревянные с металлическими частями); 2) по конструкции (неразъемные, разъемные, специаль- ные — вращающиеся шаблоны, протяжные шаблоны); 3) по размерам (мелкие, < 150 мм; малые, 150—300 мм; средние, 301—500 мм; большие, 501—100 мм; крупные > 1000 мм). 111
63. Классификация моделей [41] Классификация Модели для ручной формовки Модели для машинной формовки По материа- лам Деревянные для индивидуального и серийного производства Гипсовые, восковые, скелетноземля- ные и др. для единичных отливок Металлические тонкостенные, криво- линейные для серийного производ- ства Комбинированные (деревянные с ме- таллическими частями) для серий- ного производства Деревянные для мелкосерийного про- изводства Гипсовые и цементные для серийного производства Металлические для крупносерийного и массового производства Комбинированные (металлические модели с деревянными ящиками) для крупносерийного производства По размерам Крупные (> 1500 мм); средние (500 ч- 1500 мм); мелкие «500 мм) Крупные (>500 мм); средние (150 — 500 мм); мелкие (<150 мм) По характеру формовки Неразъемные простые Неразъемные для формовки с под- резкой или фальшивкой Разъемные и с отъемными частями Неразъемные односторонние Неразъемные односторонние Разъемные односторонние
ОО Чернов и Кизилов 495 Продолжение табл. 63' Классификация Модели для ручной формовки Модели для машинной формовки По конструк- ции Полные (на весь контур отливки) Неполные (с шаблоном и с кусками для крупных отливок) Скелеты контурные для земляных моделей Шаблоны формовочные и стержневые (протяжные и заточные) Массивные металлические для мел- ких отливок Пустотелые металлические для сред- них и крупных отливок Цельнолитые модельные плиты По Сложности Сложные, криволинейного контура, с большим числом стержневых ящиков Средней сложности, простого кон- тура, с большим числом стержневых ящиков Простые, прямолинейного контура, с простыми ящиками Сложные, пустотелые, крупные, с ручной и станочной обработкой и с большим числом стержневых ящиков Средней сложности, мелкие, ручной и сложной обработки, с ящиками Простые, обрабатываемые в основном на универсальных станках
Г>4. Характеристика материалов, применяемых Материал Марка или состав Преимущества Дерево — Легкая обрабатываемость, дешевизна Чугун СЧ 12-28 СЧ 15-32 Прочность, хорошая об- рабатываемость, гладкая рабочая поверхность после обработки, относительно невысокая стоимость Бронзами латунь Всех марок Особогладкая поверхность после обработки, неокисляе- мость, неприлипаемость смесей к поверхности Алюминиевые сплавы АЛЗВ АЛ7В АЛ14В Легкость, хорошая кор- розионная стойкость, удо- влетворительная прочность, хорошая обрабатываемость, гладкая поверхность после обработки Белые сплавы Составы сплавов: 1) 70% РЬ; 17% Sn; 13% Sb; 2) 80% Pb; 15% Sb; 5% Zn; 3) 82% Pb; 9% Sb; 8% Sn; 1% Zn; 4) 71% Pb; 15% Sb; 14% Bi; 5) 45% Pb; 55% Bi Легкая обрабатываемость, гладкая поверхность после обработки, весьма незначи- тельная усадка (0,2—0,3°/о) 114
для изготовления модельной оснастки [2], [1], [17] Недостатки Область применения Количество циклов формовки ручной машинной Деформирует- ся, подвергается изнашиванию В мелкосерийном произ- водстве для любых по раз- мерам и сложности моделям До 100 До 1000 Большой вес, окнсляемость В крупносерийном н мас- совом производстве для из- готовления моделей, стерж- неаых ящиков и модельных плит — 75 000— 100 000 Большой вес, дефицитность исходных мзте- : риалов и высо- | кая стоимость При массовом производ- стве для моделей мелких сложных отливок — До 10 000 Сравнительно невысокая меха- ническая проч- ность, более вы- сокая стоимость, чем чугуиа Широкое применение при изготовлении моделей и ящиков, односторонних н двусторонних плит в се- рийном и массовом произ- водстве До 3000 25 000— 50 000 Большой вес, высокая стои- мость, дефицит- ность исходных материалов В мелкосерийном произ- водстве для моделей мелких и средних отливок До 300 До 2000 115
Материал Марка или состав Преимущества Строительный гипс 50% гипса, 50% аоды Простота изготовления, хорошая пластичность, быст- рое затвердевание, возмож- ность исправления модели, отсутствие усадки, невысо- кая стоимость Кальцинирован- ный гипс (меди- цинский) 50% гипса, 50% воды 11 ростота изготовлени я, хорошая пластичность, быстрое затвердевание, воз- можность исправления мо- дели, отсутствие усадки, невысокая стоимость Портландцемент 60% цемента ма- рок 500—600-Ь 40% древесных опилок (сито 1,5—2 лм) Простота изготовления, удовлетворительная проч- ность и легкость Портландцемент (ГОСТ 940-41) 50% цемента ма- рок 400-5004-50% мелкого кварцевого песка Высокая прочность, про- стота изготовления Пластмассы Эпоксидные смолы с наполнителем; са- мотвердеющий ак- рилат Простота изготовления, прочность Выплавляемые материалы Составы на пара- фино-стеариновой и другой основе Простота изготовления, высокая точность 116
Продолжение табл. 64 Недостатки Область применения Количество циклов формовки ручной машинной Недостаточно гладкая поверх- ность Для заполнения внутрен- них частей модели 100—250 1000—1500 — Для мелких моделей и ра- бочих поверхностей средних моделей 100—250 1000—1500 — Для средних моделей при серийном производстве не- сложных отливок среднего размера До 350 До 1000 Значительный вес То же, но для крупных моделей при ручной и ма- шинной формоаке До 550 До 1000 — Для отлнвок малых и средних размеров при серий- ном производстве 250—500 До 1000 — Для отливок мелких раз- меров 1 — 117
Материалы для изготовления моделей и стержневых ящиков Модели изготовляют деревянными, металлическими, гипсо- выми, цементными, пластмассовыми и из выплавляемых мате- риалов. Стержневые ящики изготовляют деревянными и метал- лическими. Материал модели выбирается в зависимости от требуемого количества отливок и их сложности. В индивидуальном и мел- косерийном производстве применяется формовка по деревян- ным моделям. Если модель сложна, то она изготовляется из более прочной древесины или с металлическими вставками. В серийном и массовом производстве в основном применяются металлические и пластмассовые модели, реже деревянные и цементные, для простых отливок — гипсовые. Модельные плиты для безопочной формовки делают алюми- ниевыми. Подмодельные плиты для машинной формовки делают стальными и чугунными. Стержневые ящики изготовляют деревянными, в серийном производстве — алюминиевыми. В табл. 64 (см. стр. 114—117) и 65 приведены харак- теристики материалов для изготовления, ремонта и пайки моделей. 65. Материалы для ремонта и пайки моделей Материал Состав Назначение Сургуч Припои для алюминие- вых сплавов: авиа 1 авиа 2 29% канифоли, 9% пчелиного воска, 45% талька, 15% углекислого каль- ция, 2% церезина 55% Sn; 25% Zn; 20% Cd 40% Sn; 25% Zn; 15% Al; 20% Cd Для заделки выбоин и раковин на деревянных и металлических моделях Для пайки алю- миниевых моде- лей 118
Формовочные уклоны и галтели Для облегчения выема модели из формы и стержня из стержневого ящика стенки, перпендикулярные к плос- кости разъема, делаются с уклонами, величина которых зависит от высоты стенки, материала модели и способа формовки. В табл. 66 и 67 приведены размеры формовочных уклонов наружных поверхностей моделей, стержневых ящиков и литей- ных болванов. Галтелями называются закругления на углах моделей и ящиков, обеспечи- вающие получение в отливке плавного перехода от одной поверхности к дру- гой. Радиус галтели (фиг. 6о) опреде- ляется в зависимости от толщины стенок отливки по следующей фор- муле: Фиг. 65. Галтели. где а и b — толщина стенок отливки в мм. Обычно R берется равным 1, 2, 3, 5, 8, 10, 15, 20, 25, 30, 40 мм. Радиусы 1, 2 и 3 мм применяются только для металли- ческих моделей. Знаковые части литейных форм Места соединений литейной формы со стержнем называются знаковыми частями. Последние должны обеспечивать правиль- ное и устойчивое положение стержней в форме. Размеры знаков устанавливаются в соответствии с техно- логией формовки и характером литья. При недостаточных размерах знаковых частей может произойти смятие опорной поверхности формы, влекущее за собой перекос и искажение толщины стенки отливки. При слишком больших знаках уве- личение габаритов опоки требует большого расхода формовоч- ных материалов. В табл. 68 и 69 приведены размеры горизон- тальных знаков, а в табл. 70 и 71 — вертикальных. Эскизы знаков приведены на фиг. 66 и 67. В табл. 72 и нафиг. 68 и 69 указаны уклоны нижних и верх- них знаков моделей и стержневых ящиков, необходимые для правильной установки стержней в форму и накрытия, верхней полуформой. Принятые 'размеры знаковых частей (особенно 119
66. Формовочные уклоны наружных поверхностей моделей и стержневых ящиков (ГОСТ 3212*57) Эскиз Уклон Измеряемая высота по- верхности h модели в мм Угол уклона моделей Р выпла- вляемых оболоч- ковых металли- ческих деревян- ных За счет увели- чения размеров отливки До 20 Св. 20 до 50 » 50 » 100 » 100 » 200 Св. 200 до 300 » 300 » 500 » 500 » 800 Св. 800 до 1600 » 1600 » 2000 » 2000 » 2500 » 2500 1111 111 1 11 g LO О о О Of! I’ll тр СО СО СЧ СЧ О__^ О о_^ О ио О ООО 1111 СО Тр со СО СЧ СЧ 0 0 0 ; ; °—д О—д 3° 1°30' 1° 0°45' 0э30' 0°30' 0°30' 0°20' 0°20' 0°15' 0°15' 1 За счет одновре- менного ‘ увеличе- ния и уменьшения размеров отливки fi. За счет умень- шения размеров отливки
67. Формовочные уклоны литейных болванов (ГОСТ 3212-57) Эскиз Измеряемая высота поверхности модели в мм Уклоны моделей 0 не более металли- ческих деревян- ных в До 20 Св. 20 до 50 » 50 » 100 » 100 » 200 » 200 » 300 » 300 » 500 » 500 » 800 » 800 3° 2° 1° 045' 045' 0°30' 0°30' 3° 2°30' 1°30' 1° 1° 045' 045' 0°30' 4 f 1 г Примечания: 1. Приводимые в таблице данные от- носятся к болванам, диаметр или наименьшая ширина d которых больше высоты 2. При соотношении ~ С 1 внутренние поверхности от- ливки могут быть выполнены стержнями. 3. Для болванов, выполняемых в верхней полуформе, величина формовочного уклона может быть увеличена в 2 раза. крупных) необходимо проверять на смятие опорной поверх- ности формы, причем за нагрузку на стержень следует при- нимать силу давления металла за вычетом веса стержня. Для крупных стержней необходимо учитывать влияние их собст- венного веса. Допускаемое напряжение смятия сырых форм принимается равным около 0,25 кГ/см2, 121
68. Горизонтальные знаки (опорные) при формовке по-сырому (ГОСТ 3606-57) Размеры в мм а 4- b 2 ли D Длина знака 1 не более при длине стержня L (фиг . 66) До 50 Св. 50 до 150 Св. 150 до 300 Св. 300 до 500 Св. 500 до 750 Св. 750 до 1000 Св. 1000 до 1500 Св. 1500 до 2000 Св. 2000 до 2500 До 25 15 25 40 — — .— — .— — Св. 25 до 50 20 30 . 45 60 — __ — — — » 50 » 100 25 35 50 70 90 по — — — » 100 » 200 30 40 55 80 100 120 140 160 — » 200 » 300 — 50 60 90 ПО 130 150 180 200 » 300 » 400 — — 80 100 120 140 160 200 220 » 400 » 500 — — 100 120 130 150 180 230 250 » 500 » 750 — — 140 150 170 200 250 280 » 750 » 1000 — — — 180 200 230 280 300 1000 » 1250 — — — — 200 230 250 300 330 » 1250 1500 — — . — — — 250 280 330 350
69. Горизонтальные знаки (опорные) при формовке по-сухому (ГОСТ 3606-57) Размеры в мм z+ b 2 или D Длина знака 1 не более при длине стержня L (фиг. 66) До 50 Ss И о и < Св. 150 до 300 со § Я о О < ' Св. 500 до 750 1 Св. 750 до 1000 Св. 1000 । до 1500 Св. 1500 до 2000 Св. 2000 до 2500 Св. 2500 до 3000 Св. 3000 До 50 15 20 30 40 Св 50 ДО 100 20 30 40 50 60 70 — — — — » 100 » 200 — 45 50 60 70 80 100 по — — — » 200 » 300 — 50 60 70 80 90 по 120 130 140 150 » 300 400 — — 70 80 90 100 120 130 140 150 160 » 400 » 500 — — 80 90 100 ПО 130 140 150 160 170 » 500 » 750 — — .—. 100 ПО 120 140 150 160 170 180 » 750 » 1000 — — — — 130 140 150 160 170 180 190 : » 1000 » 1250 — — — — — 150 160 170 180 190 200 » 1250 » 1500 — — — — — — 180 190 200 210 220 » 1500 » 2000 — — — — — — 200 210 220 230 240 » 2000 » 2500 — — — — — — 220 230 240 250 260 » 2500 » 3000 — — — — — — — 250 260 270 280 » 3000 —• — — — — — — — 280 290 300 Примечания к табл. 68 и 69: 1. Длина знаков консольных стержней в случае необходи- мости может быть увеличена до величины L. 2. Длина знаков миогоопориых стержней (более двух опор) может быть уменьшена на 30—50%.
to 70. Нижние вертикальные знаки (ГОСТ 3606-57) Размеры в мм Высота знака h ие более при длине стержня L (фиг. 67) а 4- b 2 win D До 50 С в. 50 до 150 Св. 150 до 300 Св. 300 до 500 Св, 500 до 750 Св. 750 до 1000 Св. 1000 до 1500 Св. 1500 до 2000 Св. 2000 До 25 20 25 Св. 25 до 50 20 40 40 60 75 — — — — » 50 » 100 25 35 50 70 100 120 — — — » 100 » 200 30 30 40 60 90 ПО 160 200 — » 200 » 300 35 35 40 50 80 100 150 190 200 » 300 » 400 40 40 40 50 70 90 140 180 190 » 400 » 500 40 40 40 50 60 80 130 170 180 » 500 » 750 50 50 50 50 60 70 120 160 170 » 750 » 1000 50 50 50 50 50 60 ПО 150 160 » 1000 » 1250 — 60 60 60 60 60 100 140 150 » 1250 » 1500 —. 70 70 70 70 70 80 130 140 » 1500 » 2000 — 90 90 90 90 90 90 120 130 » 2000 » 2500 — 100 100 100 100 100 100 ПО 120 » 2500 — ПО 110 ПО по 110 ПО НО 110 Примечания: 1. Стержневые знаки при соотношении или -д , > 5 рекомендуется делать в соответствии с фиг. 67, б. 2. При отсутствии верхнего знака высота нижнего знака может быть увеличена иа 50% против величины, взятой по табл. 70.
71. Верхние и нижние вертикальные знаки Максималь- ная высота нижнего знака h 20 25 30 35 40 50 60 70 80 90 100 Максимальная высота верх- него знака 15 15 20 20 25 30 35 40 50 55 60 Максимальная высота нижнего знака h 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Максимальная высота верх- него знака 65 70 80 85 90 95 100 110 115 120 Примечание. Для массового и крупносерийного производства допускается применение нижних и верхних знаков одинаковой высоты.
72. Уклоны знаков моделей и стержневых ящиков (ГОСТ 3606-57) Высота знака h или ht в мм Уклон знака Пределы допусков па уклоны знаков вертикаль- ных стержней (фиг. 69) горизонтальных стержней (фиг. 68) металлических деревянных ниж- него верх- него н ижнего верхнего моде- лей стержне- вых ящиков моде- лей стержне- вых ящиков а ₽ а | at ₽ До 20 Св. 20 до 50 » 50 » 100 » 100 » 200 » 200 » 300 » 300 » 500 » 500 » 800 » 800 + JC | | I 1 15° 10° 8° 6° 10° 7° 6° 5= 5“ 4° 3° 2=30' 3= 1°30' 1° 0°45' 0°45' 0°30' 0°30' 0°30' 15° 10° 8° 6° 6° 5° 3°30' 3° + 15' + 15' + 10' + 10' + 10' + 5' + 5' + 3' —15' —15' -10' -10' -10' — 5' — 5' — 3' +30' +30' +25' +25' +20' +20' + 15' + 15' -30' —30' —25' —25' —20' -20' — 15' — 15' Примечание. Для стержней, симметричных по отношению своей горизонтальной осн, уклоны нижних и верхних знаков могут выполняться одинаковыми.
Фиг. 66. Горизонтальные знаки стержней. Исполнение I Исполнение П Фиг. 67. Вертикальные знаки стержней: а — при ^или j <5; г L / г 127
Фиг. С8. Уклоны горизонтальных знаков. Исполнение l Фиг. 69. Уклоны вертикальных знаков. 128
Зазоры и допуски Для установки стержня в форму или другой стержень необходимо предусматривать зазоры, величина которых зависит от размеров стержней и технологии производства. В табл. 73 показаны допуски на^размеры знаков металличе- Фиг. 70. Зазоры между знаком формы и стержнем. ских моделей и стержневых ящиков. В табл. 74 и 75 приведены зазоры между знаком формы и стержнем для формовки по-сы- рому и по-сухому (фиг. 70). Технологические элементы знаковых частей В знаковых гнездах нижней формы рекомендуется устрой' ство в торцовой части канавки (зумпфа), предохраняющей от попадания под кромку песка при установкестержня в форму. Во избежание заливки вентиляционных каналов металлом на знаках модели в крупных стержнях делают обжимное коль- цо или противообжимной поясок. В табл. 76 приведены раз- меры противообжимпых поясков, обжимных колец и зумпфа круглых знаков. 9 Чернов и Кизилов 49.5 129
73. Допуски на размеры знаков Металлических моделей и стержневых ящиков (ОСТ НКМ 1027. ОСТ 1024. ОСТ 1025, ГОСТ 2689-54) Размеры в мм Горизонтальный знак Допуск на До изготовление иЗс знака модели ст Технологический зазор (двойной) к izz/zz/223 опуск на иззото знака модели Наибольший размер знака в поперечном сечении или диаметр А Допуски 6 на от класс и класс I — ВЗа Стерж - новые ящики Модели Св. 18 до 30 » 30 » 50 » 50 » 80 » 80 » 120 » 120 » 180 » 180 » 260 » 260 » 360 » 360 » 500 » 500 » 630 » 630 » 800 » 800 » 1000 » 1000 » 1250 » 1250 » 1600 » 1600 » 2000 » 2000 » 2500 —0,084 —0,100 —0,120 —0.140 —0,160 —0,185 —0,215 —0,250 —0,280 —0,300 —0,350 -0,400 —0,450 —0.500 —0,550 4-0,084 4-0,100 -40.120 4-0,140 4-0,160 -40,185 4-0,215 4-0,250 4-0,280 4-0,300 4-0.350 4-0,400 4 0,450 4-0,500 4-0,550 * I класс для условий масс изводства; II класс — для ус III класс —для условий мел производства. Вертикальный знак писк на готоблвние . ержнвбого ящика — • [—б К й tie ж бление Те — ческ (д хнологи зй зазор войной) размеры знаков в зависимости а модельного комплекта * са его точности не более 11 — В4 HI — В5 Стерж • невые ящики Модели Стерж- невые ящики Модели —0,140 —0,170 —0,200 —0,230 —0,260 -0,300 —0,340 —0,380 —0,450 —0,500 —0,550 —0,600 —0,650 —0,750 —0,900 нового и ловий с< косерийн -40,140 -Ч). 170 -40.200 -40,230 -40.260 4 0,300 4-0,340 4-0,380 4-0,450 4-0.500 4-0,550 --0,600 4-0,650 --0,750 --0,900 крупно фНЙНОГО ого и и» —0,280 —0,340 —0,400 —0,460 —0,530 —0,600 —0,680 —0.760 —0,900 —1,900 — 1,100 —1,200 —1,300 — 1,500 —1,800 серийног произв щивидуа 40,280 4-0.340 -40,400 4-0,460 4-0.530 4-0,600 4-0,680 4-0,760 4-0,900 4-1,000 4-1,100 4-1.200 4-1,300 4-1,500 4-1,800 о про- здства; льного 130
о 74. Зазоры на сторону между знаком формы и стержнем при формовке по-сырому (ГОСТ 3606-57) Размеры в мм Высота знака h ^ли наибольшая в мм Зазор Si (не более) при длине стержня L или диаметре D (фиг. 70) Зазор До 50 Св. 50 до 150 So — о а о О П Св. 300 до 500 1 Св. 500 до 700 Св. 700 до 1000 Св. 1000 до 1500 Св. 1500 до 2000 Св. 2000 до 2500 5з До 25 0,15 0,15 0,25, — — Св. 25 до 50 0,25 0,25 0,5 1,0 1,о 1,5 — — — 1,5—2,5 » 50 » 100 0,5 0,5 1,0 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 2,0—5,0 » 100 » 200 1,0 1,0 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 3,0-6,0 » 200 » 300 1,о 1,0 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 3,5—6,5 » 300 » 500 1,5 1,5 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 4,0-7,5 » 500 » 750 2.0 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0—8,0 » 750 » 1000 — — 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5—9,0 » 1000 » 1250 .— — — 3,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,5—9,5 » 1250 » 1500 — — — 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 7,5—10,5 Зазор S2 0,15 0,25 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 3,0 4,0
75. Зазоры на сторону между знаком формы и стержнем при формовке по-сухому (ГОСТ 3606-57) Размеры в мм Зазор Sj (наибольший) при длине стержня L или диаметре D (фи г. 70) Высота знака h или hi наименьшая в мм До 50 Св. 50 до 150 о 2g О ч 8о 5 ч о о© LO 10 и о О Ч о О to О с-О со о о < Св. 1000 до 1500 Св. 1500 до 2000 Св. 2000 до 2500 Св. 2500 до 3000 Св. 3000 Зазор До 25 Св. 25 до 50 » 50 » 100 » 100 » 200 » 200 » 300 » 3G0 » 500 » 500 » 750 » 750 » 1000 » 1000 » 1250 » 1250 » 1500 » 1500 » 2000 » 2000 » 2500 » 2500 » 3000 » 3000 0.5 0,5 1,0 1,5 1,5 2,0 1 । । । । । । । 1 и । । 1 । 1.5 1,5 2.0 2,0 2,5 3,’Ь 3,5 3.5 4.0 1,5 2.0 2.5 2,5 3,0 3,0 3.5 3,5 4,0 4,5 5,0 6,0 6.5 2.0 2,5 3,0 3,0 3,5 3.5 4,0 4.0 4,5 5.0 5,5 6,5 7.5 3,0 3.5 3,5 4.0 4,0 4,5 4.5 5.0 5,5 6.0 7,0 8.0 3.5 4.0 4,0 4,5 4,5 5.0 5.0 5,5 6,0 6.5 7.5 8.5 4,0 4,5 4,5 5,0 5.0 5.5 6^0 6,5 7,0 8.0 9,0 5,0 5,0 5.5 5.5 6,0 6.0 6,5 7,0 7,5 8,5 9,5 5.5 5.5 6,0 6.0 6,5 6,5 7.0 7,5 8.0 9,0 10,0 1.5—3.0 1,5—6.0 2,5—7.5 3,0—8.0 3.5—8.5 4,0—9,0 4.5—9,5 5,0-10,0 5,5—10,5 6,0—11,0 7.5—12,0 9,0—13.5 9,5—13,8 Зазор S2 0,25 0.5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 5.5 6,0 6,5 7,0 — Примечания к табл. 74 и 75: 1. Зазоры для стержней, имеющих два или более верти- кальных знака, при необходимости можно увеличить до 1,55,. 2. При исполнении на знаках сырых форм противообжимных поясков, зазор S2 не назначается.
76. Противообжимные пояски, обжимные кольца и зумпфы круглых знаков Размеры в ми Обжимные кольца и противообжимные пояски применяются при формовке по-сырому. Обжимные кольца, противообжим- ные пояски и зумпфы могут применяться и па знаках некруг- лой формы. Припуски на механическую обработку отливок В зависимости от предъявляемых требовании к детали уста- навливаются три класса точности изготовления отливок из серого чугуна и стали и соответственно три класса припус- ков на их механическую обработку (в табл, 77 и 78). 133
77. Поипуски на механическую обработку отливок из серого чугуна I, 1! и III классов точности (ГОСТ 1855-55) Наиболь- ший габа- ритный размер де- тали в мм Положе- ние по- верхности при заливке Номинальный размер в мм До 50 Св. 50 до 120 Св. 120 до 260 Св. 260 до 500 Св. 500 до 800 I II 1 11 III I II ш I 11 III I 11 111 До 120 Верх 2.5 3,5 2.5 4,0 4,5 1 - — — — — — Низ, бок 2,0 2,5 2,0 3,0 3, b 1 - — — — —_ — — — — Св. 120 Верх 2,5 4,0 3,0 4.5 5,0 3,0 5,0 5,5 — — — — — до 260 Низ, бок 2,0 3.0 2,5 3.5 4,0 2,5 4,0 4,5 — — — — — — Верх 3,5 4.5 3,5 5,0 6,0 4,0 6,0 7,0 4,5 6,5 7 — — — до 500 Низ, бок 2,5 3.5 3,0 4,0 4.5 3.5 4.5 5.0 3,Ь 5,0 6 — — — Св. 500 до 800 Верх Низ, бок 4,5 3,5 5.0 4,0 4,5 3.5 6.0 4.5 7,0 5,0 5,0 4,0 6,5 4,5 7.0 5.0 5,5 4,5 7,0 5,0 8 6 5,5 4.5 7,5 5.5 9 7 Св. 800 до 1250 Верх Низ, бок 5,0 3,5 6,0 4.0 5,0 4.0 7,0 5.0 7,0 5,5 6.0 4.5 7,0 5.0 8,0 6.0 1 6,5 4.5 7,5 5,5 8 6 7,0 5.0 8,0 5.5 9 7 Св. 1250 до 2000 Верх Низ, бок 5.5 4.0 7,0 4.5 6,0 4.5 7,5 5.0 8.0 6,0 6,5 4.5 8.0 5,5 8,0 6,0 7,0 5,0 8.0 6,0 9 7,0 5.0 9,0 6.5 9 7 Св. 2000 до 3150 Верх Низ, бок 6,0 4.0 J:S 6.5 4,5 7,5 5.0 9,0 7,0 6,5 4,5 8.0 5,5 9,0 7.0 7,Ь 5.0 8,5 6.0 8,0 5,5 9,0 6.5 А Св. 3150 до 5000 Верх Низ, бок 6,0 4,5 Я 6,5 5.0 7,5 5.5 9,0 7,0 7,0 5,0 8,0 6,0 10,0 8,0 7.5 5.5 8,5 6.0 ‘8° 8,0 6,0 9.0 6.5 11 9 Св. 5000 до 6300 Верх Низ, бок — 8,0 6,0 9,0 7,0 8,5 6,5 10,0 8,0 9,0 7,0 10,0 7,5 12 9 Св. 6300 Верх 9,0 10,0 П 12 10 до 10 000 Низ, бок 7,0
Продолжение табл. 77 Наиболь- ший габа- ритный размер де- тали в мм Положе- ние по- верхности при заливке Номинальный размер в мм Св. 800 до 1250 Св. 1250 до 2000 Св. 2000 до 3150 Св. 3150 до 5000 Св. 5000 до 6300 Св. 6300 до 10 000 I 11 III 1 II III * II III 1 II II II III III До 120 Св. 120 до 260 Св. 260 до 500 Св. 500 до 800 Верх Низ, бок Верх Низ, бок Верх Низ, бок Верх Низ, бок Illi 1 1 •. 1 1 • II II 1111 — II II II 11 1 1 11 11 II II II II II 1 1 11 1 1 II II I 1 1 1 1 1 1 1 II II 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 11 1 1 II II 11111111 11 11 11 1 1 11 11 II II II II 1 III II II 11 1 1 1 1 11 1 1 1 1 II II II II 11 11 11 11 11 11 II II 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 Св. 800 до 1250 Верх Низ, бок 7,0 5,0 8,5 6,5 10,0 7,5 Св. 1250 до 2000 Верх Низ, бок 7.5 5,5 9,0 6,5 10,0 8.0 8,0 6,0 10,0 7,5 12,0 9 Св. 2000 до 3150 Верх Низ, бок 8,5 6.5 10,0 7,0 11,01 9,0 9,0| 6.5 11,0 8.0 9.5 6,5 12,0 9,0 14,0 10,0 Св. 3150 до 5000 Верх Низ, бок 9,0 6,5 10,0 7,0 12,0 9,0 9,5 7,0. 11,0 8,0 |н 10,0 7,5 12,0 | 15 | 11,0 9,01 12 | 8.5 1 Го 16 13 Св. 5000 до 6300 Верх Низ, бок - п;о 8,0 13,0 10,0 12,0 9.0 г - 13,0 10,0 16 13 г 15 12 20 17 Св. 6300 до 10 000 Верх Низ, бок 14 11,0 л 18 15 17 22 19 24 21 Примечание. Под номинальным размером понимается наибольшее расстояние между противо- положными обрабатываемыми поверхностями или расстояние от базисной поверхности либо от осн детали до обрабатываемой поверхности. । .
78. Припуски на механическую обработку стальных отливок I, II и III классов точности (ГОСТ 2009-55) Наиболь- ший габа- ритный размер де- Положе- ние по- верхности при Номинальный размер-в мм До 120 Св. 120 до 260 Св. 260 до 500 Св. 500 до 800 заливке I II III- I II III II III I III До 120 Верх 3,5 4 5 - . Низ, бок 3 4 4 — — — — — — — — Св. 120 Верх 4 5 5 5 6 6 до 260 Низ, бок 3 4 4 3.5 4 5 — — - — — — Св. 260 Верх я 6 6 5 7 8 6 7 9 до 500 Низ, бок 3 5 5 4 5 6 4 6 6 — — — Св. 500 Верх 5 7 7 6 8 8 -г 9 10 7 10 11 до 800 Низ, бок 4 5 5 4.5 6 6 5 6 7 5 7 / Св. 800 Верх 7 8 9 7 9 10 8 10 11 8 10 12 до 1250 Низ, бок 5 6 6 ь 7 7 6 7 8 6 8 8 Св. 1250 Верх 8 9 10 8 10 11 9 10 12 9 11 13 до 2000 Низ, бок 6 7 7 6 7 8 6 8 9 7 8 9 Св. 2000 Верх 9 10 10 9 11 11 10 11 13 10 12 14 до 3150 Низ. бок 7 7 8 7 8 9 7 8 10 8 9 10 Св. 3150 Верх 10 10 12 10 11 13 11 12 14 12 13 15 до 5000 Низ, бок 8 8 9 8 8 10 8 9 11 8 9 11 Св. 5000 Верх — 12 — 13 14 13 15 14 16 _ до 6300 Низ, бок — 9 — — 9 10 10 11 10 12 Св. 6300 | Верх — 16 — 18 до 10 000 Низ, бок — — — — — — 12 - — 13
Продолжение табл. 78 Наиболь- ший габа- ритный размер де- тали в мм Положе- ние по- верхности при заливке Номинальный размер в мм Св. 800 до 1250 Св. 1250 до 2000 Св. 2000 до 3150 Св. 3150 до 5000 Св. 5000 до 6300 Св. 6300 до 10 000 I II Ill I II III I II ш I II ш II III III До 120 Верх Низ, бок — — II II II II II II 1111 — Св. 120 до 260 Верх Низ, бок Св. 260 до 500 Верх Низ, бок Св. 500 до 800 Верх Низ, бок Св. 800 до 1250 Верх Низ, бок 9 6 и 8 13 9 Св. 1250 до 2000 Верх Низ, бок 9 7 12 9 14 10 10 7 13 9 16 11 Св. 2000 до 3150 Верх Низ, бок 11 8 13 10 15 11 12 8 13 10 16 12 12 9 14 11 17 13 Св. 3150 до 5000 Верх Низ, бок 12 9 13 10 16 12 13 9 13 10 17 13 ‘ 13 10 it 18 14 16 12 16 13 20 16 Св. 5000 до 6300 Верх Низ, бок = it 18 13 — 15 11 20 14 = 21 15 — !! V 20 16 25 20 — Св. 6300 до 10 000 Верх Низ, бок — — 20 14 — — 22 15 23 16 — — 25 18 — 28 22 33 26
Для отливок из цветных сплавов устанавливаются три груп- пы припусков в зависимости от характера производства (мас- сового, серийного или индивидуального). Каждая из этих групп предусматривает различные припуски для простых и сложных отливок. Размеры припусков на механическуюобра- ботку для отливок из сплавов цветных металлов приведены в табл. 79. 79. Припуски на механическую обработку отливок из сплавов цветных металлов Размеры в мм (не более) Наибольший размер отливки Группа припусков при производстве отливок массовом серийном индивиду- альном про- стых слож- ных про- стых СЛОЖ- НЫХ про- стых слож- ных До 200 2 2 2 3 3 4 Св. 200 до 300 2 2 2 4 4 5 » 300 » 500 3 3 3 5 5 6 » 500 » 800 3 4 4 5 5 7 » 800 » 1200 4 5 5 6 6 8 » 1200 » 1800 4 5 5 7 7 9 » 1800 » 2600 5 6 6 8 8 10 » 2600 » 3800 — — 7 9 9 11 » 3800 » 5400 — — 8 10 10 13 » 5400 — — 9 12 12 16 138
Отрицательные припуски Увеличение размеров формы из-за неравномерной набивки или непрочного скрепления опок, а также вследствие растал- кивания модели при ее удалении или ее разбухания вызывает увеличение размеров и веса отливки. Поэтому при изготовле- нии моделей рекомендуется применять отрицательные при- пуски (табл. 80), т. е. толщину необрабатываемых стенок отли- вок принимать меньше указанной в чертеже. 80. Отрицательные припуски на размеры моделей необрабатываемых отливок Вес отливки в кГ Толщина стенок отливки в мм < 10 11—20 21—40 <50 —0,5 -(0,5ч-1) -1,5 51—250 —1,0 —1,5 —2 251—500 — —1.5 - (2 4- 2,5) 501—3000 — —2,0 —(2,5 4-3,0) 3001—10 000 — — -(3,0 4-3,5) >10 000 — — —4,0 Вес отливки Толщина стеиок отливки в мм в кГ 41—50 51—80 81 — 100 <50 —2 — (2,5 ч-3,0) —3,5 51—250 —2,5 -(34-3,5) —4,0 251—500 —2,5 -(34-3,5) —4,0 501-3000 —3,5 — (44-4,5) —4,5 3001—10 000 —4 - (4,54-5,5) -5,5 >10 000 —4,5 -5,5 -6,0 139
Точность изготовления моделей и отливок Деревянные модели изготовляются по трем классам точ- ности. Предельные отклонения от номинальных размеров даны в. табл. 81. 81. Предельные отклонения от номинальных размеров моделей Размеры в мм Измеряемый размер модели Класс точности моделей 1 П Ш Производство крупно- серийное серийное единичное До 50 Св. 50 до 100 » 100 » 200 » 200 » 300 » 300 » 500 » 500 » 800 » 800 » 1200 » 1200 » 1800 » 1800 » 2600 » 2600 +0,2 ±0,3 ±0,4 ±0,5 ±0,6 ±0,8 ±1,0 ±1,0 ±1,0 ±1,5 ±0,3 ±0,4 ±0,5 ±0,8 ±0,8 ±1,0 ± 1,0 ±1,5 ±2,0 ±2,0 ±0,5 ±0,5 ±0,8 ±1,0 ±1,0 ±1,5 ± 1,5 ±2,0 . ±3,0 ±3,0 Для металлических моделей точность изготовления должна быть не ниже I класса. В табл. 82 и 83 приведены допускаемые отклонения разме- ров отливок, 140
82. Допускаемые отклонения размеров чугунных и стальных отливок I, II и III классов точности Размеры в мм Наибольший габаритный размер отливки Номинальный размер До 50 Св. 50 до 120 Св. 120 до 260 Св. 260 до 500 Св. 500 до 800 I II III I II III I II III I II III I II Ш До 120 Св. 120 до 260 » 260 » 500 » 500 » 1250 » 1250 » 3150 » 3150 » 5000 » 5000 » 630С » 6300 » 10000 ±0,2 ±0,3 ±0,4 ±0,6 ±0,8 ±1,0 ±0,5 ±0,8 ±1,0 ±1.2 ±1,5 ±1,5 ±1,0 ±1,2 ±1,5 ±1,5 ±1,8 ±2,0 ±0,3 ±0,4 ±0,6 ±0,8 ±1.0 ±1,2 । Н 1+ 1+ 1+ 1+ 1+ । GO СО СП Ю О СО ±1,5 ±1,8 ±2,0 ±2,2 ±2,2 ±2,5 ±0,6 ±0,8 ±1,0 ±1,2 ±1,5 ±1,0 ±1,2 ±1,5 ±2,0 ±2,2 ±2,2 1+ 1+ И ± 1+ и- | I СО СО Со to ю к 1 1 Си о О СЛ (-О о ±1,0 ±1,2 ±1,4 ±1,8 ±1,5 ±2,0 ±2,5 ±3,0 ±3,0 ±2,5 ±3,0 ±3,5 ±4,0 ±4,0 ±4,5 ±1,4 ±1,6 ±2,0 ±2,5 ±3,0 ±4,0 ±4,0 ±4,0 ±5,0 ±5,5 ±5,5 ±6,0
Продолжение табл. 82 142 Наибольший габаритный размер отливки Номинальный размер Св. 800 до 1250 Св. 250 до 2000 Св. 2000 до 3150 Св. 3150 до 5000 Св. 5000 до 6300 Св. 6300 до 10 000 I II III I 11 III I II III I 11 III II III ш До 120 Св. 120 до 260 » 260 » 500 » 500 » 1250 » 1250 » 3150 » 3150 » 5000 » 5000 » 6300 » 6300 » 10000 ±1.6 ±2,0 ±2.5 ±3,0 ±4,0 ±5,0 ±5,0 ±5,0 ±6,0 ±6,5 ±6,5 ±7,5 ±2,5 ±3,0 ±5,0 ±6,0 ±6,0 ±7.0 ±8,0 ±8,0 ±9,0 ±3,0 ±4,0 ±6,0 ±7,0 ±7,0 ±9,0 ±10,0 ±10,0 ±н,о ±5.0 ±9.0 ±9,0 ±12,0 ±14,0 ±12,0 ±12,0 ±15,0 ±17,0 ±20,0 Примечание. По требованию заказчика допускается увеличение нижних отклонений за счет верхних.
83. Допускаемые отклонения толщины необрабатываемых стенок и ребер чугунных и стальных отливок (ГОСТы 1855-55 и 2009-55) Размеры в мм Наибольший га- баритный размер отливки Толщина необра- ботанной стенкн или ребра Класс точности отливок I II III чугун- н Ы X сталь- ных чугун- ных сталь- ных чугун- ных сталь- ных | До 500 До 6 Св. 6 до 10 » 10 » 18 » 18 » 30 » 30 » 50 » 50 » 80 » 80 » 120 <0,2 ^0,3 ±0,5 ±0,8 ±0,8 ±1,0 ±1.0 ±0,3 ±0,5 ± 0,8 .t 1,0 + 1,0 ±1.2 ±1,5 ±0,4 ±1,0 ±1,2 ±1,5 ±1,8 ±0,8 ±0,8 ±1.0 ±1,0 ±1,5 ±2,0 ±2,0 ±0,8 ±1,0 ±1,5 ±1,5 ±2,0 ±2,5 ±2,5 ±1,0 ±1.0 ±1,5 ±1,5 ±2,0 ±2,5 ±3.0 Св. 500 до 1250 До 10 Св. Юдо 18 » 18 » 30 » 30 » 50 » 50 » 80 » 80 » 120 ±0,3 ±0,5 ±0,8 ±1,0 ±1,2 ±1,5 ±0,8 ±1,0 ±1,0 ±1,2 ±1,5 ±2,0 ±0,8 ±1,2 ±1,5 ±1,8 ±2,0 ±2,5 ±1,0 ±1,5 ±1.5 ±2,0 ±2,5 ±3,0 ±1,2 ±1,5 ±2,0 ±2,0 ±2,5 ±3,0 ±1,5 ±2,0 ±2,0 ±2,5 ±3,0 ±3,5 Св. 1250 до 2500 До 10 Св. Юдо 18 » 18 » 30 » 30 » 50 » 50 » 80 » 80 » 120 ±0,5 ±0,8 ±1,0 ±1,2 ±1,0 ±1,0 ±1.5 ±1,5 ±1,2 —1,0 ±2,0 ±2,5 ±1,5 + 2,0 + 2,0 ±2,5 ±1,4 ±2,0 — 2,5 ±3,0 ±1,5 ±2,0 ±2,5 ±3,0 ± 1,8 ±2,0 2,0 ±2,5 ±2,5 ±3,0 + 3,0 ± 3,5 ±3,0 + 3,5 ±3,5 ±4,0 Св. 2500 до 4000 < 18 18-30 30—50 50—80 80—120 + 1,0 ±1,2 ±1,5 ±2,0 ±2,5 ±1,5 ±1,5 ±2,0 ±2,0 ±2,5 ±1,5 ±2,0 ±2,5 ±3,0 ±3,5 ±2,0 ±2,5 ±3,0 ±3,5 ±4,0 ±2,0 ±2,5 ±3,0 ±3,5 ±4,0 ±2.5 ±3,0 ±3,5 ±4,0 ±4,5 Св. 4000 < 18 18—30 30—50 50-80 80-120 ±2,0 ±2,5 ±3,0 ±3,5 ±4,0 ±2,0 ±2,5 ±3,5 ±4,0 ±4,5 ±3,0 ±3,5 ±4,0 ±4,5 ±5,0 ±2,5 ±3,0 ±4.0 ±5,0 ±6,0 Примечания: 1. Местные увеличения или умень- шения толщины необрабатываемой стенки или ребра отливки оговариваются в технических условиях. 2. По требованию потребителя допускается увеличение нижних отклонений за счет уменьшения верхних. 143
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ Металлические модели применяются главным образом при крупносерийном и массовом производстве. Основные их пре- имущества — долговечность, точность и хорошее качество рабочей поверхности. В табл. 64 приведены данные о характеристике материалов, применяемых для изготовления металлических моделей. Конструктивные элементы Толщина стенок Металлические модели могут выполняться сплошными и пустотелыми. Сплошные модели изготовляются при малых габаритных размерах (до 50 X 50 мм) или малой высоте Фиг. 71. Диаграмма для 'определения толщины стенок металлических моделей из различных спла- вов: 1— алюминиевые сплавы; 2— чугун; 3 — бронза. доЗО.ч.ч). В остальных' случаях модели делаются пустоте- лыми. На фиг. 71 представлена диаграмма для определения толщины стенок модели. 144
Ребра жесткости Для большей прочности пустотелые модели, имеющие зна- чительные габаритные размеры, снабжаются ребрами жест- кости. Количество ребер и форма их расположения зависят от размеров и конфигурации моделей. В табл. 84 указаны расположение и размеры ребер жест- кости. Толщина ребер жесткости зависит от толщины тела и определяется по табл. 85. 84. Расположение и размеры ребер жесткости в моделях и стержневых ящиках Размеры в мм Тип Г ТипU ВидЬ Вид F. Тин I Тип II Средний габарит- ный размер л + В модели —- а А ~В " 1,25 .4 В = 1,5 zl в = 2 а b а b а b Св. 250 до 500 » 500 » 750 » 750 »1100 » 1100 » 1500 » 1500 »2000 160 200 250 320 100 140 180 220 280 360 175 225 275 350 450 130 160 200 260 320 195 240 300 390 480 105 135 170 215 270 210 270 340 430 540 По своей конструкции ребра могут быть трех видов: ребра, доходящие до уровня плоскости разъема модели; ребра, при- поднятые над уровнем плоскости разъема модели, и ребра, имеющие арочное строение. 10 Чернов и Кизилов 193 145
У моделей с большими горизонтальными плоскостями и высо- той не более 100 мм ребра должны находиться на уровне плоскости разъема. Мелкие и средние модели высотой до 75 мм могут иметь ребра, приподнятые на 5—10 мм над уровнем плоскости разъема модели. Для высоких моделей делаются арочные ребра, минимальная высота которых должна быть не менее пятикратного размера толщины тела модели. 85. Толщина ребер жесткости в мм Уклоны на ребрах модели берутся в зависимости от вы- соты //. Высота модели Н в мм < 100 100—200 > 200 Уклон ребер 1"30' 1° 0°30' Радиусы скруглений на нерабочих поверхностях моделей, и стержневых ящиков приведены в табл. 86. Крепление моделей к плитам Модели устанавливаются и фиксируются на плите контроль- ными штифтами. Применение последних преследует две цели: во-первых, с их помощью половины разъемных моделей спа- риваются в процессе изготовления; во-вторых, контрольными штифтами фиксируется положение моделей на плите в процессе ее монтажа и эксплуатации модельной плиты в литейном цехе. 146
86. Радиусы скруглений на нерабочих поверхностях моделей и ящиков Размеры в мм Модель Стержневой ящик Рабочая поверхность Tunl ТипИ ТипШ ЖХ? ИЯ но не ч» меньше, чем по таблице t 6-9 10-12 1.3-15 16—20 г 3 5 7 10 Примечание. Размеры г1 и па рабочих поверх- ностях задаются конструктором по чертежу отливки. Количество контрольных штифтов и их размеры зависят от размеров модели, но при всех условиях количество штифтов не должно быть меньше двух и больше четырех (если модели несоставные). Для лучшей фиксации моделей расстояние между штифтами должно быть возможно большим. Крепление модели к плите может производиться шпиль- ками при их посадке как через модель в плиту (табл. 87), так и наоборот (табл. 88). Крепление модели к плите в зависимости от конструкции и размеров модели производится винтами или болтами (табл. 89—95). 10* 147
87. Посадка шпилек через модель в плиту Размеры в мм Для моделей с толщиной стенки t>6220MM,npuH<6t Tu.nl ТипП Тип Ш d А а Р. 41 Тип I Типы II и III 5 8 12 8 9 Мб 6 10 15 9 12 М8 8 12 20 12 15 М10 10 16 23 26 15 18 21 М12 М14 13 21 30 33 20 24 27 М16 М18 16 24 38 24 30 М20 Примечание. Размеры t брать по диаграмме на фиг. 71. 148
88. Посадка шпилек через плиту в модель Размеры в мм Для моделей с толщиной стенки 1>6г20мм,при H>6t ТипКос^Ю0 ТиШКа^О* ТипШ«**45° d К Л а С R Типы I и II Тип III Тип I Тип II Тип III при значении а Типы I и II Тип III о к 30— 45° 5 12 12 20 12 16 10 12 20 30 8 9 6 16 15 26 15 20 12 16 24 32 9 12 8 20 20 32 20 25 16 22 30 40 12 15 10 24 25 38 23 30 20 24 36 48 15 18 28 45 26 28 44 56 21 13 32 32 50 30 40 26 32 48 64 20 24 36 58 33 36 55 72 27 16 40 40 65 38 55 32 40 62 88 24 30 149
89. Крепление моделей к односторонним плитам винтами с потайной головкой Размеры в мм TunI Тип И при t <-10мм, H=(0,75v1,0)t при^Юмм, 7НО,75ЦО)1 Тип крепления d Do D С h К при материале плиты чугун алюминий Мб 7 13 12 10 4 9 12 I—III М8 9 16 16 12 5 12 16 М10 11 20 20 15 6 15 20 М12 13 25 30 20 7,5 —. М14 15 28 30 22 8 — — п-ш М16 17 32 36 24 8,5 — — М18 20 36 42 27 9,5 — — М20 22 40 42 30 10,5 — — Примечания: 1. Диаметр винтов рекомендуется при- нимать равным (0,8 1,2) t. 2. Толщину стенок модели выбирать по диаграмме на фиг. 71. 150
90. Крепление моделей к односторонним плитам винтами с цилиндрической головкой Размеры в мм Tu.nl Типи nput^-WHM nput>10MMH4t,^,0)t Запаять d D II c R при материале плиты Тип креп- лены я чугун алимиииЙ Мб T 10 . 5,5 8 9 9 12 M8 9 13 .— 7 10 12 12 16 I MIO 11 16 — 8,5 12 15 15 20 М12 13 20 30 10 15 18 М14 15 24 30 12 18 21 — М16 17 26 36 13,5 20 24 — —- II М18 20 29 42 14,5 22 27 — — М20 22 32 42 15,5 24 30 — — Примечания: 1. Диаметр винтов рекомендуется принимать равным (0,8 1,2) t. 2. Толщину стенок модели выбирать по диаграмме на фиг. 71. 15I
91. Крепление моделей к односторонним плитам болтами Размеры в мм Для моделей при t до 20 мм TunI ТипЛ при H-(3+5)t npuH>5t при H>4t d R D h к с при значении а npl мат мод ериале ^ли < 10° ДЛЯ типа I для типа 11 чунунj . S с = с= S П S чугун X = 51 1 30—45°' о0о 01 с0£ Об Мб 7 9 18 20 9 12 12 15 12 20 30 14 18 М8 9 12 20 26 12 16 16 20 16 24 32 20 22 М10 11 15 24 32 15 20 20 25 22 30 40 24 30 М12 13 18 30 38 18 24 24 30 24 36 48 28 34 М14 15 21 30 45 20 28 28 35 28 44 56 32 40 М16 17 24 36 50 24 32 32 40 32 48 64 36 44 М18 20 27 42 58 26 36 36 45 36 56 72 42 52 М20 22 30 42 65 30 40 40 50 40 62 88 46 56 Примечания: 1. Диаметр винтов рекомендуется принимать равным (0,8 1,2) t. 2. Толщину стенок модели выбирать по диаграмме на фиг. 71. 152
92. Крепление моделей к односторонним плитам болтами Размеры в мм Для моделей при 1:&12мм npuH^St npuH£8t крепление гайки Крепление гайки со сторонь! плиты со стороны модели d <4 D Я К при мате- риале модели с при значениях а чугу н алюми- ний < 10° 10—20° 20—30° М12 13 30 18 15 18 36 54 68 М14 15 30 21 18 21 46 58 76 М16 17 36 24 20 24 52 68 90 М18 20 42 27 22 27 58 80 100 М20 22 42 30 25 30 64 88 104 Примечания: 1. Диаметр винтов рекомендуется принимать равным (0,8-?- 1,2) t. 2. Толщину стенок модели выбирать по диаграмме иа фиг. 71. 153
93. Крепление к плитам вогнутых моделей Размеры в мм ТипТ при t^lO TunU nput^iO Тип креп- ления d Йо D И h С 1 К при мате- риале плиты чугун алюми- ний Мб 7 10 8 5,5 8 24 9 12 I М8 9 13 — 10 7 10 34 12 16 М10 11 16 — 12 8,5 12 42 15 20 М12 13 20 30 15 10 15 50 11 М14 15 24 30 18 12 18 58 — — М16 17 26 36 20 13,5 20 64 М18 20 29 42 22 14,6 22 70 — — М20 22 32 42 25 15,5 24 85 — —- Примечания: 1. Диаметр винтов рекомендуется принимать равным (0,8 4-1,2)/. 2. Толщину стенок модели выбирать по диаграмме на фиг. 71. 154
94. Крепление моделей к двусторонним плитам винтами при расположении модели с одной стороны плиты Размеры в мм Тип / ппн H^R Тип ТГ ппи H>R d do Do h Тип I Тип II н К прн материале плиты С н С при значении а К при мате- риале модели при мате- риале модели сталь чу- гун алюми- ний < 10° 10—30° 30—45° чугун алюми- ний чугун алюми- ний Мб 7 13 4 6 9 12 10 Св. 10 12 19 29 9 12 12 15 М8 9 16 5 5-20 8 12 16 12 16 24 32 12 16 16 20 М10 11 20 6 10 15 20 15 21 30 40 15 20 20 25
95. Крепление моделей к двусторонним плитам винтами при расположении модели с двух сторон плиты Размеры в мм d (/0 К —— при материале модели А 1 Тип I Тип II чугун алюминий О» С h Do С h Мб 7 9 12 1^ 13 10 4 10 8 6 М8 9 12 16 16 20 16 12 5 13 10 7 М10 11 15 20 20 25 20 15 6 16 12 9
Отъемные части Части модели, препятствующие выему ее из формы, делаются отъемными. Отъемные части отделяются от формы: а) после выема модели (выступы, бобышки и пр.); б) через верх формы до выема модели (стояки, выпоры, прибыли и пр.); в) перед выемом модели внутрь модели или модельной плиты. Боковые отъемные части устанавливаются обычно с по- мощью клиновых шипов, имеющих форму ласточкина хвоста (фиг. 72). Фиг. 73. ’ Установка круглых ’ отъемных частей на модели с по- мощью штырей. Фиг. 72. Установка боковых'отъем- ных частей на модели: 1 — модель; 2 — отъемные части. Установка отъемных частей, отделяемых до выема модели, показана на фиг. 73—75. В отдельных случаях эти части соеди- няются цилиндрическими штифтами без втулок. В табл. 96—99 приводятся данные о штырях и втулках для соединения отъемных частей. Штыри типа II применяются преимущественно в условиях массового производства. Для болеежесткогозакрепления на модели отъемных частей, удаляемых через верх формы, существует несколько способов жесткого крепления, основным из которых является крепле- ние винтовым зажимом (фиг. 76). Направляющие втулки изготовляются из стали марки 15 и цементуются. 157
Фиг. 74. Фиксирование на модели съемных 'частей: а — модель с выпором; б — круглый выпор; в — фасонный выпор; 1 — знак; 2 — разъем; 3 — модель; 4 — отъемная часть; 5 — ручка; 6 — контрольные штифты.
Шип на корпусе Ящика Шип у отъемной части 3 Фиг. 75. Установка отъемной части посредством шипа: 1 — ящик; 2 — отъемная часть; 3 — шип; 4 — виит; 5 — штифт. 96. Штыри типа I Размеры в мм * 322 -д’ — _ V4 остальное иг </ш3 1 ** 41 т ь с 8 25 40 12 Мб 13 5 1,8 10 30 50 15 М8 15 6 12 35 '60 18 М10 17 7 2,0 40 40 70 20 М12 20 8 Примечание. Материал — сталь 45. Твердость после термообработки HRC 40—50. 159
Отделение отъемных частей моделей от формы внутрь модели или подмодельной плиты производится с помощью специальных механизмов, которые приводятся в действие обычно вручную, иногда пневматически. На фиг. 77 представ- лены схемы отделения отъемных частей с помощью простых механизмов. Плоскость соединения вставок с моделью реко- мендуется армировать сталь- ными пластинами. Л-4 в) Фиг. 77. Схема отделения отъемных частей с помощью простых механизмов: а — от- деление отъемных частей внутрь модели: б—по наклонной линии; в — по дуге окружности. Фиг. 76. Крепление отъемной части модели винтовым затво- ром (зажимом): 1 — модель; 2 — отъемная часть; 3 — за- жим; 4— рукоятка; 5— втулка. Фиксирование и крепление знаков, изготовляемых отдельно Для частей модели, изготовляемых отдельно, должно при- меняться крепление, гарантирующее правильную их посадку на модель. Наиболее надежным способом посадки является 160
1 1 Чернов и Кизилов 97. Штыри типа II Размеры в мм Примечав и е. Допускается эксцентричность 0,02 мм диаметров относительно осн.
врезание в модель с дополнительным креплением винтами. Точеные знаки (фиг. 78, а) лучше выполнять с хвостовиками и запрессовывать в модель с постановкой контрольного штиф- та, предохраняющего выход хвостовика из гнезда. е) Фиг. 78. Фиксирование и крепление знаков, изготовляемых отдельно: 1 и 2 — пробки из припоя; 3 — плита; 4 — модель; 5 — плита для безопочной формовки. В случае невозможности постановки такого контрольного штифта (фиг. 78, б) знак обязательно врезается в модель и крепится винтами с дополнительной постановкой верти- кально расположенного контрольного штифта, предохраняю- щего знак от поворота. В целях предохранения модели от износа может быть при- менен вариант, показанный на фиг. 78, в. При монтаже модели 162
98. Размеры направляющих втулок в л/л/ \~Т)Пр2^ V4 Остальное rfA з Ы1р23 рх н h 8 14 20 18 3 13,6 10 15 22 20 3 14,6 12 18 25 25 4 17,6 14 22 30 28 4 21,6 Примечания: 1. Допускается эксцентричность 0,02 мм диаметров ДА3 и ^Пр23 относительно оси. 2. Втулки термообрабатываются на твердость HRC 55—60. на плите для безопочной формовки стальной отъемный знак фиксируется, как указано на фиг. 78, г. На фиг. 78, д и е показан способ фиксации на модели горизонтально располо- женных отъемных знаков. Модели для безопочной формовки Модельные плиты для безопочной формовки бывают дву- сторонними и односторонними. Двусторонние модельные плиты, по которым сразу формуются обе полуопоки, состоят из собственно подмодельной плиты с расположенными с обеих сторон моделями и двух направляющих втулок (фиг. 79). Односторонние модельные плиты, по которым формуются отдельно верхняя и нижняя полуопоки, подобны плитам для опочной формовки с той лишь разницей, что в плите для фор- мовки нижней опоки вместо направляющих штырей установ- лены направляющие втулки. Наибольшее распространение получили двусторонние модельные плиты корытообразного сечения, которое придает им большую жесткость. Модели для безопочной формовки изготовляются из дерева пли металла. Металлические модели выдерживают свыше 50 000 формовок. Материалом для деревянных моделей слу- жит орех и красное дерево, а при сложной резной работе — груша, яблоня и черешня. 11* ’ 163
99. Размеры нарезных втулок в мм Втулка без буртика 1*45° ИА3 ЦементоВато 1*45 Втулка с буртиком РА \А0Т Для втулок с буртиком Общие размеры <*А, 1) н t п f h 6 М12 10 3,5 2 16 10,0 1,6 3 8 М14 15 4,0 2 18 11,5 10 М16 20 4,5 2,5 20 13,5 20 4 12 М18 25 5,0 23 15,5 Примечание. Твердость HRC 58. 164
Для подмодельных плит употребляются твердые породы дерева, но чаще они вырезаются из листовой стали толщиной 4—6 мм или отливаются из того же алюминиевого сплава, что и модель. Модельные плиты для безопочной формовки изготовляются наборными или цельнолитыми. Цельнолитые модельные плиты отливаются исключительно из алюминиевого сплава и применяются в основном в массовом и крупносерий- А-А 1 2 3 Фиг. 79. Модельная плита цельнолитая для безопоч- ной формовки: 1 — коллектор; 2— металлопрнемник; 3 — прибыль. ном производстве. Наборные плиты рекомендуется применять для мелкосерийного производства. На фиг. 80 и в табл. 100 приведены размеры плит из алюми- ниевых сплавов для безопочной формовки. Направляющие втулки делаются обычно из бронзы или ков- кого чугуна. Сдвоенные втулки обеспечивают более точное и плавное отделение плиты от формы. Заготовки сдвоенных втулок необходимо изготовлять попарно с последующей распи- ловкой по оси отверстий. Нафиг. 81 и 82 показаны направляю- щие втулки и узлы крепления их к модельным плитам. 165
100. Подмодельные плиты из алюминиевых сплавов для безопочной формовки Размеры в мм Размеры опоки в свету А Б В Г Д Е ж 300 300 250 250 350 350 420 300 350 300 250 400 350 470 350 350 300 300 400 400 470 300 400 350 250 450 350 520 350 400 350 300 450 350 520 300 450 400 250 500 350 570 300 600 550 250 650 350 720 /1-/1 Фиг. 80. Подмодельные плиты для безопочной формовки. На монтированных модельных плитах модели фиксируются контрольными штифтами, размеры которых приведены в табл. 101. 166
s) Фиг. 81. Одинарная направляющая втулка и ее крепление к плите и опоке: а — направляющая втулка; и — узел крепления: 1 — штырь; 2 — гайка; 5 — шайба; 4 — подмодельная плита; 5 — винт; 6 — втулка; 7 — болт.
aJ Фиг. 82. Сдвоенная направляющая втулка и се креп- ление к плите и опоке: и — направляющая втулка: б — узел крепления; 1 — штырь; 2 — втулка: 3 — болт; 4 — гайка; 5 — шайба; 6 — подмодельпая плита.
101. Контрольные штифты для фиксирования металлических моделей на плитах для безопочной формовки Размеры в мм Диаметр штифта d Н не менее С не менее Фиксация Фиксация односторонних двусторонних моделей моделей" Запилить Запилить 2 3 4 5 6 3 4 5 6 7 4 5 6 7 8 Примечания: 1. Чаще всего применяются штифты диаметром 3 и 5 мм. 2. Посадка штифтов неподвижная. Металлические модели крепятся на плите винтами с потай- ной головкой (табл. 102); небольшие модели крепятся цилинд- рическими штифтами с по- следующей расклепкой их с торцов (табл. 103). Де- ревянные модели также крепятся винтами (табл. 104 и 105). Крепление моделей лит- никовой системы, кроме моделей стояков, анало- гично крепленйю других видов моделей. Установка стояка на модельной плите показана на фиг. 83, а. При формовке на встря- хивающих машинах с до- прессовкой применяют- ся пружинные стояки (табл. 106) или прорез- ные трубки (фиг. 83, б). Фиг. 83. Конструкции стояков. 169
102. Крепление моделей на плите винтами впотай Размеры в мм С м Запаять =t ад 7 & Ж 1 ^-90^ Подмодельная плипа (1 Н mtn Н) min с ь пип min А min - ь 1) /1 <G М3 М4 ! 8 10 3 3,5 5 6 7 9 1 1,5 0,8 6 8 2,5 3 3,2 4,3 М5 ' Мб . 12 15 4 5 7 8 11 13 2 2,5 1 10 12 3,5 4 5,5 6,5 М8 19 7 10 17 3 2 16 6 9 __ , 1 • *Т 1-Т/У । Jwtfe ’ / 7 ! ^Ч- Подмодельная 4х' '~ С ~ плата Залаять $1—, d Я mtn f,l min ^min А В xmin d h 4i М3 М4 * 15 18 3 3,5 5 6 10 12 7-9 9-11 1 1,5 0,8 6 8 2,5 3 3,2 4,3 М5 Мб * 22 26 4 5 7 в 14 18 11-13 13-17 2 2,5 1 10 12 3,5 4 5,5 6,5 М8 * 32 | 7 1 1° 1 24 Преимущественно примени 17-22] 3 змые размеры. 2 | 16 6 9 170
103. Цилиндрические штифты для крепления металлических моделей к плите Размеры в мм Крепление односторонних моделей. Расчеканить после сборки Подмодельная плита Расчеканить после сборки -Крепление двусторонних моделей. Диаметр штифта d н с не & енее 2 3 4 3* 4 5 4 5 6 5* 6 7 6 7 8 * Преимущественно применяемые размеры. 104. Винты с потайной головкой для крепления деревянных моделей к плите Размеры в лги крепление Крепление односторонних моделей двусторонних моделей Деревянная пробка g * сз я 3 s КД И Глубина ввинчн- : вания При шпак- левке гнезда замазкой При заделке гнезда проб- кой С и К D (при- мерно) </, Н h /ц 3j 5 2,5-6 2 . 7 5 5 6 3,2,* 4i “6 , 3,5-7 2,5 8 6 6 8 4,3 5 718 4—8 9 9 7 8 10 5,5 6 ю =• 5-10 3,5 11 8 10 12 6,5 П р и м е ч а н в е. Размеры даны минимальные за исклю- чением D н dt. 171
105. Винты с потайной головкой и гайкой для крепления деревянных моделей к плите Размеры в мм Tu.nl ТипП При шпаклевке гнезда замазкой (тнп I) При заделке гнезда пробкой (тип II) Общие размеры 5 ж 23 /ц Я, /ь нг /"Г 2 h С D (при- мерно) 41 X М3 5-8 3 7-9 5 9 7 10 8 2 8 9 3,2 1,5 М4 6-10 8—12 и 8 13 10 3 10 Н 4,3 2 М5 7—12 3,5 10-15 6 13 9 16 12 4 12 13 5,5 3 Мб 9—14 4 11—17 15 10 18 13 5 14 15 6,5 4
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СТЕРЖНЕВЫЕ ЯЩИКИ Типовые конструкции Конструкция металлических ящиков зависит в основном от конфигурации и способов изготовления стержней. Типичные конструкции стержневых ящиков представлены в схематическом виде на фиг. 84. Фиг 84. Типовые конструкции металлических стерж- невых ящиков. Односторонние ящики. Съем одностороннего ящика, пока- занного на фиг. 84, а, производится перпендикулярно к пло- скости набивки. Односторонний ящик, показанный на фиг. 84, б, имеет в плоскости набивки накладную планку, которую запрессовывают в стержневую смесь после запол- нения ящика. 173
Разъемные ящики с вертикальным разъе- мом (фиг. 84, в и г) соединяются штырями и скрепляются скобами; набиваются с торца, а разнимаются в стороны. Ящик, показанный на фиг. 84, г, имеет от- дельное дно. Разъемный ящик с горизонталь- ным р азъем ом, по- казанный на фиг. 84, д, соединяется штырями, скрепляется скобами и набивается с торца. Ящик с горизонталь- ным разъемом, пока- занный на фиг. 84, е, является глухим; он набивается по половин- кам через разъем, а Фнг. 85. Металлический ^стержневой ящик с шарнирным разъемом. затем спаривается по штырям. Для лучшего соединения полустерж- ней набивку одной половины глухого ящика следует производить с примене- нием шаблона таким образом, чтобы при спаривании он вда- вливался внутрь контура ящика на 4—5 мм. Глухие ящики такого типа часто делаются с шарнирным разъе- мом (фиг. 85). Все указанные конструк- ции стержневых ящиков могут быть без вставок и со вставками. Односторонний стержневой ящик с наклонными глад- кими стенками, в котором рабочие очертания стержня образуются вставками, на- зывается жакетом или вы- тряхным стержневым ящи- ком. Съем ящика (жакета) со Стержневой ящик Сушильная плита Фиг. 86. Жакетный (вытряхной) стержневой ящик. стержня производится пер- пендикулярно к плоскости набивки, а остающиеся на стержне вставки отделяются в стороны (фиг. 86). 174
SZI со о ND Сл ND О Диаметр D 125 100 Сл 125 100 СЛ 125 О о сл Высота опок Н О о СЛ О 100 СЛ СЛ О 100 СЛ Сл о корпуса 1 | Размеры | 00 О X о -ч о о 60x40 воронки 106. Размеры пружинного стояка в мм v§A ND •— О X О ego о Высота ребра WtC-CCDOoN Толщина стенки ящика t о — ООО со со о о Уклон 0 ребра tOtO 00 0'0)0040 01 Толщина ребер р CDOO’MOiCDCnO^COCOND*-- О NO СЛ 4 О Ш4 О ГО ШЧ — OD CD • OD •—• OD ►—' 0D ►—* О) /Д 1 H 1 1 1 Ш 1 1 ! OOCONOOCn^WWNOH- rji СЛОСЛОСЛОСЛОСДОСЛО Средний габарит- ный раз- мер ящи- ка ND ND — — OOCoCoOCI^^tOtOOO 1 oooooooooooo' Длина 1
Толщина стенок Металлические стержневые ящики, как и металлические модели, делаются тонкостенными; толщина стенки опреде- ляется в зависимости от материала и габарита ящика. На фиг. 87 представлена диаграмма для определения тол- щины стенок стержневых ящиков. Средний габаритный размер-AiB. Фиг. 87. Диаграмма для определения толщины стенок металлических стержневых ящиков из сплавов; 1 — алюминиевых; 2 — чугуна; 3 — бронзы. Допускается изготовление алюминиевых ящиков с толщиной стенок на 5—15% меньше, чем получается по диаграмме (5% для мелких ящиков, 15% для крупных) 119]. Для большей прочности стержневой ящик с нерабочей сто- роны снабжается ребрами жесткости. Количество и располо- 176
жение ребер жесткости зависит от размера и конфигурации стержневого ящика. На фиг. 88 показана конструкция, а в табл. 107 приведены размеры ребер жесткости стержневых ящиков. При проектировании многогнездных стержневых ящиков дл'я уменьшения их размеров расстояние между гнездами должно быть наименьшим, но не менее 5 мм. При проектиро- вании многогнездных стержневых ящиков для ручной формов- ки нужно исходить из того, чтобы вес стержневого ящика не превышал в таких случаях 3 кГ. В плоскости иабивки и в плоскости разъема стержневые ящики снабжаются бортами, предохраняющими ящик от быст- рого износа и увеличивающими его жесткость. В условиях крупносерийного и массового производства борта алюминие- вых ящиков дополнительно армируют стальными пластинами. Размеры бортов стержневых ящиков приведены на фиг. 89 и в табл. 108. 108. Размеры бортов стержневых ящиков в .ил/ Средний габаритный размер ящика ,.44-В 2 И а С ь Г d Материал ящика алю- миний чу1 ун алю- миний чугун <160 18 16 10 8 3 40 10 5 М5 160-200 20 18 И 9 11 200—250 22 20 12 10 12 250—320 25 | 22 14 | 12 4 70 10 8 Мб 320-400 28 25 16 14 400—500 32 28 18 16 500—630 36 32 20 18 12 10 630—800 40 | 36 22 20 90 800—1000 50 40 25 22 Примечания: 1. Материал брони — сталь марки Ст. 3. 2. А—длина. В — ширина стержневого ящика. 3. Борта чугунных ящиков не бронируются. 12 Чернов и Кизилов 495 177
Фиг. 88. Конструкция п раз- меры ребер жесткости стерж- невых ящиков. При Е<2? При Е^25 Фиг. 89. Размеры бортов у стержневых^ящп- ков.
Соединение ящиков Для соединения разъемных стержневых ящиков приме- няются штыри двух типов: нерегулируемые (табл. 109—111) и регулируемые (табл. 112—115).'В последних втулка и штырь сделаны на конус, чтобы при их срабатывании можно было восстанавливать продольное фиксирование половинок ящика. Закрепление штыря в определенном положении производится затяжкой нижней гайки. В ящиках типов а, б и в (фиг. 84) штыри могут устанавливаться в любой части ящика, а в ящи- ках типа д и е (фиг. 84) штыри ставятся в половинке ящика, имеющей более сложную конфигурацию. В этом случае драйер изготовляется на более простую часть стержня, соответствую- щую половинке ящика со втулками. Штыри и втулки изготовляются из стали марки 45. Твер- дость штырей после термообработки ИRC 35—40, втулок IIRC 44—48. 109. Соединение стержневых ящиков нерегулируемыми штырями Размеры в мм Г-1? -~±- 1г В В ь УШ 1 18 36 20 22 42 30 L 26 48 40 Скрепление стержневых ящиков перед набивкой может производиться клиновыми скобами (табл. 116), шарнирными болтами с гайками-барашками (табл. 117 и 118) или шарнир- ными скобами (табл. 119 и 120). Конструкция последних является более совершенной. Гайки-барашки изготовляют из бронзы или ковкого чугуна, шарнирные болты из стали марки Ст. 5. На алюминиевых стержневых ящиках плоскости клиновых приливов, соприкасающиеся со скобами, покрываются сталь- ными пластинами. Откидные скобы и пластины на ящиках изготовляются из стали марки 45. 12* 179
110. Размеры нерегулируемых штырей в мм L z-1 l' -iM - - - VI - - -Ти 2~ 2 '1,545° “"J Z^ L | ~ LI | 1 </Ш, Штырь i Zi Za A. de-у d, d. d3 1) Штырь корот- длин- корот- длин- корот- длин- кий ный кий ный 1 кий ный 8 15 30 45 60 16 14 6 3 14 1М14 11 13 18 1°30' 1° 10 20 35 55 70 20 16 8 4 16 1М16 13 15 20 1° 0°30' 12 25 40 65 90 24 18 10 4 18 1М18 15 17 22 111. Направляющие втулки к нерегулируемым штырям _________________Размеры в мм___________________ 1,545 7 н L ’Т d А з L 1 X I) лс3 di d-> R в 8 10 30 36 14 16 3 4 18 20 1М14 1М16 14 16 13 15 11 13 2 /,545° 12 42 18 4 22 1М18 18 17 15 X г*—
112. Размеры регулируемых штырей в мм rfx3 <^2 1 п / Конус Морзе № | Штырь s о & о * ДЛИННЫЙ короткий длинный 8 Мб 4,5 15 30 49 64 8 22 0,8 1,5 0 10 М8 6 20 35 61 76 10 26 1 2 1 12 М10 7.5 25 40 72 87 12 30 1,2 2,4 113. Основные втулки под регулируемые штыри Размеры в мм -—- Z-J- ти 30” Z1 / ^2. / \ 2x45° С* rfA3 ill rf2 ^С3 1)1 L 1 п t 8 1М14 Мб 14 17,7 30 12 1,5 10 10 1М16 М8 16 19,7 36 15 12 12 1М18 М10 18 21,7 | 42 20 | 2 14 Примечание. Допускается эксцентричность 0.02 мм диаметров </А$ и DC3 относительно оси. 181
114. Направляющие втулки к регулируемым штырям Размеры в мм т Z -/5—| 1 c.jr> \М5° </As di ПС3 | Г>1 L п t Конус Морзе № 8 1М14 14 1 17,7 30 2,5 3 0 10 1Л116 16 | 19,7 36 1 12 1М18 18 21.7 42 3 4 Примечап п е. Допускается эксцентричность 0.02 мм диаметров г?А3 и 1)С3 относительно осн. 115. Размеры комплекта регулируемого штыря в мм 182
116. Клиновые приливы для крепления стержневых ящиков скобами Размеры в мм 117. Размеры гаек-барашков в мм d D «2 К н /Л R. б Г Мб 16 12 10 28 8 9 22 5 2,5 3 3 М8 19 15 13 32 10 11 25 5,5 3 3,5 4 М10 22 18 15 38 14 13 30 6 3,5 4 4,5 183
118. Размеры шарнирных болтов в мм d L б D 1 Г di с Мб 40 6 12 22 5 5 1 М8 50 8 14 25 10 6 1,5 мю 60 10 16 35 15 8 2 119. Размеры откидной скобы в мм А а Е ь d К R Ri Вес в кГ 45 12 32 6,5 6,1 40 28 15 0,10 60 16 42 9 8,1 50 33 20 0,21 70 20 52 10,1 60 39 25 0,40 90 22 62 14 70 45 30 0,60 НО 24 . 82 12,1 80 51 35 0,91 184
120. Крепление половинок стержневых ящиков откидными скобамя Размеры в мм Скоба откидная Пластина Средний габаритный А-\- В размер ящика - н Е Е, 1 ъ d G 12 С К. dt а R ^2 <71 <160 18 30 30 20 16 6 М3 12 11 8 4,0 5,5 7 32 М5 9 160—250 22 40 35 25 24 8 М4 15 12 10 11 35 Мб 13 250—400 26 50 40 30 30 10 12 Мб 18 14 12 4,5 6,5 13 45 16 400—600 600—1000 30 34 60 80 45 33 35 36 21 24 16 18 14 16 5,0 8,5 14 50 56 М8 17 Примечание. Допуски на размер d: для отверстия А3; для штифта Пр13.
Отъемные части Существует несколько способов отделения отъемных частей: 1) отделение отъемных частей от стержня после извлечения их из стержневого ящика; 2) отделение отъемных частей через верх стержня до его извлечения из ящика; 3) отделение отъемных частей в сторону через боковую стенку стержневого ящика до извлечения из него стержня Фиг. 90. Установка и обозначение размеров отъемной части в металлическом стержневом ящике посред- ством шипа (на ласточкином хвосте): / — стержне- вой ящик; 2 — отверстие для очистки гнезда от песка; 3 — отъемная часть. Установка отъемной части посредством шипа, имеющего форму ласточкина хвоста, показана на фиг. 90 и 91. В условиях массового производства гнезда под вкладыши, как и трущиеся поверхности самих вкладышей, покрывают стальными пласти- нами; рекомендуется гнезда делать стальными или чугунными, вмонтированными в стержневой ящик (фиг. 91). Отъемные части, удаляемые через верх стержня до отделе- ния его от ящика, устанавливаются так же, как и на моделях (см. фиг. 73—76 и табл. 96 — 99). Когда выступающая часть расположена ближе к дну ящика, целесообразно удалять ее через боковую стенку стержневого ящика (фиг. 92). 'Га кие отъемные части вынимаются из ящика
перед отделением его от стержня. На фиг. 92, а показана установка круглых отъемных частей с запором; установка за счет винтового подъема шайбы, изображенной слева, обес- печивает постоянство зажима вставки. В тех случаях, когда вкладыш требует фиксирования также и от поворота, наиболее рациональным является запор, показанный на фиг. 92, б. Здесь гнездо отъемной части имеет прямоугольную форму. Вкладыши зажимаются с помощью^клинообразной скобы. Отверстие для очистки гнезда от песка Фи1. 91. Установка отъемной части в металлическом стержневом ящике посредством шипа (на ласточкином хвосте) с применением промежуточных стальных пластин: 1 — стержневой ящик; 2 — клип; 3 — направляющая прокладка; 4 — штифт; 5 — винт; 6 — отъемная часть. На фиг. 92, в показано фиксирование вкладыша, образую- щего сквозное отверстие (канал стояка) в стержне. Здесь запор осуществляется простой шайбой. Устанавливать отъемные части без запора не рекомендуется. На фиг. 93—95 показаны способы фиксирования крупных вкладышей. Взаимное фиксирование наружных вкладышей, оформляющих наружный контур стержня, показано на фиг. 93. На фиг. 94 показано фиксирование наружных вкладышей со врезкой в корпус. Все поверхности соприкосновения вкладышей со стержне- вым ящиком должны иметь уклоны. Для вкладышей высотой 137
до 75 мм необходим уклон 5°; при высоте свыше 75 мм достато- чен уклон 3°. Уклоны по плоскостям взаимного соприкосно- вения вкладышей достаточно делать только на одной из про- тивоположных друг другу плоскостей, как это показано на фиг. 93. Фиг. 92. Фиксирование вкладышей, протягиваемых через стенку: 1 — стенка стержневого ящика; 2 — запорная шайба; 3 — штифт; 4 — вкладыш; 5 — скоба запорная. Для выемки вкладыша служат специальные ребра, распо- ложенные в его полости, предназначенной для облегчения. При отсутствии полости во вкладышах вместо ребер выфре- зеровываются круглые / (фиг. 95) или овальные 2 углубления для пальцев. 188
Фиг. 93. Различные способы взаимного фиксирования наружных вкладышей. Фиг. 94. Фиксирование наружных вкладышей со врезкой в корпус. 189
В высоких вкладышах ребра жесткости располагаются вертикально, в длинных — горизонтально. При большой длине вкладыша (фиг. 95) следует специально увеличивать его ширину для повышения жесткости. Нижняя часть длинного вкладыша может быть врезана в корпус ящика, если это позволяет его конструкция. В про- тивном случае применять фиксирование вкладыша штырями, как показано на фиг. 95. Для увеличения срока службы ящиков все сильно изнаши- вающиеся части, места соединения отъемных частей, а также борта должны покрываться стальными пластинами или изго- товляться отдельно из стали или чугуна, а затем монтиро- ваться н ящик. Ручки и ц а и ф ы У стержневого ящика для ручной формовки должны иметься места для удержания ящика в руках при отделении от него стержня. В разъемных ящиках для этой цели могут быть ис- пользованы ушки, предназначенные для монтажа затворов. Если ушки не могут быть использованы пли они отсутствуют, то при конструировании ящика должны быть предусмотрены специальные ручки или цапфы (фиг. 96). Соединение торцовых стенок В том случае, когда конфигурация или размеры ящика не позволяют изготовить его целым, он делается свертным из отдельных стенок. Способы соединения торцовых стенок стержневых ящиков приведены в табл. 121. Установка душников и способы фиксирования каркасов В индивидуальном и мелкосерийном производстве вентиля- цию стержней осуществляют при помощи стального прутка со слегка заостренным концом (душника), которым произво- дят накалывание стержня. Душники можно заранее заклады- вать в стержневой ящик при набивке стержня (фиг. 97). В крупносерийном и массовом производстве вентиляция стержней производится с помощью вентиляционных плит, размеры и форма которых определяются размерами и формой стержневых ящиков. На фиг. 98 приведена конструкция 190
Фиг. 95. Длинный вкладыш в стержневом ящике. Тип I | 5g Тип II Фиг. 96. Ручки и цапфы для стержневых ящиков: /— для ручной формовки; II и III — для машинной формовки; II — высота стержневого ящика; t — толщина стенок стержневого ящика. Tun III 191
co 121. Соединение торцовых стенок стержневых ящиков Размеры в мм При угле наклона торцовой стенкиа^О* При угле наклона торцовой, стенки 10*ot*20° При угле наклона торцовой стенки о>20° /ш 1 1 "к&/ 1' тУ/ 2-й вариант при наличии внутр скругления -HL1 w_i I ft при материале ящика d rf» Л2 К чугу и алюминий 6 8 Мб 7 15 24 10 8 10 М8 9 20 32 14 10 12 М10 И 25 40 18 12 15 М12 13 30 50 22 14 18 М14 15 35 55 25 16 20 М16 17 40 60 28 18 22 М18 20 45 60 32 20 24 М20 22 50 65 36 Примечания: 1. Толщину стенки t рекомендуется принимать по диаграмме (фиг. 87). 2. Количество болтов назначается по месту.
вентиляционном плиты с расположенными на ее рабочей поверхности вентиляционными каналами и вмонтированными Лушниковыми иглами. Для точного расположения вентиляционных каналов в стержне плита надевается на стержневой ящик по вмонти- рованным в нее направляющим штырям. Для плит без душни- ковых игл штыри можно ставить в стержневом ящике, но так, чтобы они не мешали удалению излишков смеси ли- нейкой. В разъемных ящиках в качестве направляющих шты- рей для вентиляционной рп, предназначенные для соединения половинок ящика. При изготовлении стерж- ней в большинстве слу- чаев применяются кар- касы. Способы фиксирования их в стержневых ящиках показаны на фиг. 99. Каркас-трубка вста- вляется перед набивкой ящика через отверстия в его стенках и фик- сируется во вкладышах (фиг. 99, а). После отде- ления ящика от стерж- ней вкладыши отодвига- ются и каркасы высту- пают за габариты стерж- ня. В том случае, когда каркас-трубка распола- гается внутри стержня, фиксирование его произ- водится по варианту, по- казанному на фиг. 99, г. На фиг. 99, б, в и д по- казан способ подвешива- можно использовать шты- Фиг. 97. Схема установки душни- ков в металлических стержневых ящиках: 1 —- штырь; 2 — душник; 3 — стержневой ящик; 4 —гайка; 5 — ручка; 6 — подставка. ния проволочных карка- сов внутри стержня. Спо- соб в менее рационален, чем способ б, так как зна- чительно усложняет уст- ройство каркаса. 13 Чернов и Кизилов 495 193
Фиг. 98. .Вентиляционная плита с душниковыми~иглами: / — душниковые иглы; 2 — стержневой я1цик;|5 — на- правляющая втулка со штырем; 4 — вентиляционные каналы; 5 — вентиляционная плита; 6 — ушко. | I Фиг. 99. Способы фиксирования каркасов в стержневых ящиках. 194
Машинные ящики и крепление их к машинам Конструкция стержневых ящиков для машинной формовки должна быть увязана с конструкцией машины. Стержневые ящики для встряхивающих машин конструируются откры- тыми сверху. На фиг. 100 показан универ- сальный стержневой ящик, ко- торый позволяет изготовлять стандартные круглые стержни высотой 100, 150, 200, 250 и 300 мм. В табл. 122 приведены раз- меры ящика для различных диаметров стержней. На фиг. 101 — 102 и в табл. 123 — 124 приведены основные размеры типовых кор- пусов машинных вытряхных ящиков [14]. Фиг. 100. Универсальный стержневой ящик: 1 и 2 — половины ящика; 3 —пе- редвижной вкладыш; 4 — штырь; 5 — втулка; 6 —от- кидной болт; 7 — гайки- барашки; 8 — сухарь; 9 — штифт; 10 — фиксирующий винт; 11 и 12 — стальные пластины. Вставку и дно, оформляющие конфигурации стержня, де- лают деревянными или металлическими. Крепление мелких и средних ящиков к ручным встряхи- вающим машинам (типа С-3 и 283) производится клиновыми или параллельными плашками или посредством промежуточ- ных пластин (фиг. 103—105). Крепление стержневых ящиков к машинам типа 231 и 232 стационарное. У столов машин имеются специальные пазы для болтов (фиг. 106). В соответствии с расположением пазов у стержневых ящиков предусматриваются лапки с прорезами 13* 195
122. Ящики для изготовления стержней различных диаметров [16| Размеры в мм 196
Продолжение табл. 22 <1 D h с A В п т 55 85 75 60 85 90 80 40 155 100 185 47,5 62,5 65 95 85 70 100 90 75 100 105 95 40 170 115 200 55 70 80 ПО 100 85 115 105 90 115 125 115 45 190 130 215 65 80 95 130 120 100 135 125 105 130 140 130 45 205 145 230 72,5 87,5 110 145 135 115 150 140 120 145 160 150 45 225 160 245 82,5 97,5 125 165 155 130 170 160 135 460 175 165 50 240 175 260 90 105 140 180 170 145 185 175 150 175 190 180 50 255 190 275 97,5 112,5 155 195 185 160 200 190 165 190 205 195 50 270 205 290 105 120,8 170 210 200 175 215 205 180 205 220 210 50 285 220 305 112,5 127,5 185 225 215 190 230 220 195 220 235 225 50 300 235 320 120 135 200 240 230 205 250 240 210 240 255 245 50 325 255 340 132 147,5 215 260 250 220 265 255 197

123. Крупные вытряхные стержневые ящики (фиг. 101) Основные размеры в мм л ’ Б В Е Ж м В п С tn У До 600 До 400 < 200 150/200 40 20 15 18 40 12 8 Св. 600 до 800 Св. 400 до [600 < 300 150/200 40 20 15 18 45 13 8 » 800 » 1000 i » 600 » 800 <400 200 40 22 18 20 50 14 10 » 1000 » 1200 » 800 » 1000 <500 200/250 50 25 18 20 55 15 10 » 1200 » 1400 » 1000 » 1200 < 600 200/250 50 25 18 25 60 15 12 » 1400 » 1700 » 1200 » 1400 <800 200/250 50 30 20 25 65 16 12 » 1700 » 2000 » 1400 » 1600 < 1000 200/250 50 30 20 30 70 16 15
Фиг. 102. Типовой корпус для средних машинных вытряхных ящиков: 1 — пластина; 2 — штифт; 3 — корпус ящика; 4 — гайка; 5 — болт; 6 — планка; 7 и 8 — винты.
124. Средние вытряхные стержневые ящики Основные размеры в мм А + Б 2 Е Ж И К С т d в До 300 100 12 20 8 20 8 М5 < 150 Св. 300 до 400 150 12 20 8 25 9 М5 <200 » 409 » 500 150 14 20 8 25 10 М5 < 200 » 500 » 600 200 16 25 8 30 11 М5 < 300 » 600 » 700 200 18 25 8 30 12 М5 < 400 » 700 » 800 200 20 30 10 35 14 Мб < 500 » 800 » 1000 250 22 30 10 40 16 Мб <600
о to А-А Фиг. 103. Крепление стерж- невых ящиков к машине клиновыми планками: / — стол машины; 2— клиновая планка; 3 — направляющая планка; 4 — винт; 5 — гайка; 6 — шайба. Фиг. 104. Крепление стерж- невых ящиков к машине параллельными планками: / — стол машины; 2 — па- раллельная плаика; 3 — на- правляющая планка; 4 — пинт; 5 — гайка; 6— шайба. Фиг. 105. Крепление стерж- невых ящиков к машине промежуточными пласти- нами: 1 — стол машины; 2 — промежуточная пла- стина; 3 — винт; 4 — болт; 5 — гайка; 6 — шайба.
для болтов (фиг. 107). Количество и размеры лапок зависят от размеров ящика, а конструкция должна исключать воз- можность отрыва их от ящика. Фиг. 106. Стол машины 232. Фиг. 107. Лапка для крепления стерж невого ящика к машине. МОДЕЛЬНАЯ ОСНАСТКА ДЛЯ ИЗЮТОВЛЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ И ФОРМ ПЕСКОДУВНЫМ МЕТОДОМ На пескодувных машинах стержни и формы изготовляются вдуванием в стержневой ящик или опоку стержневых или формовочных смесей под давлением 5—6 ати. На фиг. 108 показано положение стержневого ящика на машине в момент наполнения его смесью. Наружные контуры ящика должны быть прямоугольной формы, чтобы обеспечить зажим его в тисках. На фиг. 109 показана схема пескодувного процесса при изготовлении стержней, а на фиг. 110—при изготовлении форм. Стержневая смесь вдувается в ящик через отверстия в надув- ной плите, прикрепляемой к бункеру. Диаметр вдувных отверстий зависит от состава и проч- ностных характеристик смеси [1], [45]; для стержневых смесей с пределом прочности на сжатие по-сырому до 0,1 кГ/см? d = 10 -г- 12 мм, при <тв сж свыше 0,1 кПсм2 d = = 15 20 мм и для формовочных смесей с ов сж -- — 0,5 -5- 0,6 кГ!см2 d = 20-1-30 мм. Количество отверстий выбирается из расчета одно отвер- стие на 40—60 см2 площади стержня. 203
Фиг. 108. Пескодувная машина с установленным стержневым ящиком; 1 — стол машины; 2 — стерж- невой ящик; 3 — стержневая смесь; 4 — от клапана; 5 — надувная плита; 6 — пневматические тиски; 7 — от магистрали сжатого воздуха. 204
Фиг. 109. Схема пескодув- ного процесса: 1 — пескодув- ный резервуар; 2 — надувная плита; 3 — вдувные отвер- стия; 4— стержневой ящик; 5 — венты; 6 — прижим ящика; 7 — отверстие для впуска сжатого воздуха. Фиг. 110. Схема пескодувного резервуара с периферийным впуском воздуха и с воро- шилкой: 1 — впуск сжатого воздуха; 2 — на- ружная стенка резервуара; 3 — внутренняя стенка резервуара; 4 — доньевая плита; 5 — вентиляционная плита; 6 — опока; 7 — модель; 8— модельная плита; 9— при- жим опоки; 10— венты; 11— вдувные отвер- стия; 12 — приводная ворошилка.
Форма отверстий в стержневом ящике и в надувной плите приведена на фиг. 111, бив. Надувные плиты изготовляются из стали или серого чугуна, в большинстве случаев отдельно для каждого ящика. Плос- кости плит должны шлифоваться. Рабочая полость стержневого ящика д) Фиг. 111. Варианты системы вывода воздуха из стержневых ящиков для пескодувных машин н форма вдувных отверстий. Вдувные отверстия могут выполняться в стальных каленых втулках, которые запрессовываются в плиты (фиг. 111, б). Зазор между плоскостями половинок ящика и надувной пли- 206
л той не более 0,07 мм. Борта алюминиевых стержневых ящиков, к которым прижимается надувная плита, бронируются сталь- ными пластинами и шлифуются. Ширина бортов должна быть ие менее 30 мм. Вдуваемая смесь сильно насыщена воздухом; свободный выход его из ящика или опоки, которые в данном случае имеют глухие стенки, осуществляется следующими способами: 1) у мелких стержне- вых ящиков для простых стержней — по плоскости разъема (фиг. 111, а) или через надувную плиту вокруг вдувной втулки (фиг. 111, б); 2) на более сложных стержневых ящиках и при изготовлении форм для вывода воздуха исполь- зуются воздушные сопла (фиг. 111, г), которые изготовляются из бронзы или латуни и плотно за- прессовываются в отвер- стия, располагаемые в со- ответствующих местах в теле ящика (фиг. 112); отверстий в соплах может быть от одного до восьми; профиль их должен быть расширяющимся в напра- влении движения воздуха. В табл. 125 приведены размеры наиболее распро- страненной конструкции Фиг. 112. Конструктивное оформ- ление выводов воздуха из стерж- невых ящиков. вентиляционной пробки (вента) со щелевыми отверстиями. Диаметр сопел и пробок колеб- лется от 6 до 16 мм. Помимо сопел может быть применена установка сеток как в плите (фиг. 111, д'), так и в корпусе ящика (фиг. 112). Всего компонуется три сетки — две стальные и одна латунная. Сетка, выходящая в рабочую полость ящика, — стальная, толщиной 1,5 мм, с отверстиями диаметром 1—1,5 мм. Вторая сетка — латунная, с отверстиями 0,3—0,4 мм, а третья — стальная, толщиной до 3 мм, с отверстиями 3—5 мм. Сетки устанавливаются в круглую выточку, в которой они фиксируются винтами. Воздух, прошедший через сопло или 207
125. Вентйляцйонйая пробка (вента) с прорезными щелями ы / 30*- —и—- прорези D в мм d в мм Количество прорезей sj ш Площадь сечения про- резей в мм2 ^d- 16 12,5 9,5 8 6,5 13,5 10 7 5,5 4 7 6 5 4 3 2 1,5 1,5 1,5 1,5 20,96 14,18 8,48 5,33 3,15 сетки, выходит через просверленные каналы, как указано на фиг. 111, д и 112. Точные размеры и расположение вдувных и вентиляцион- ных отверстий в стержневом ящике устанавливаются опытным путем, но для сокращения доводочных работ необходимо при проектировании ящика исходить из следующих рекомендаций. Вентиляционные каналы должны располагаться под вдувными отверстиями с некоторым смещением в сторону от осевой линии отверстия. Отдельные углубления в стержневом ящике должны иметь вентиляционные каналы, которые могут располагаться и на вертикальных стенках ящика (фиг. 112). Поверхности, расположенные против вдувных отверстий, необходимо покрывать стальными пластинами, а вдувные отверстия располагать над более ровными поверхностями, чтобы обеспечить возможность установки пластин. Отношение суммы площадей полезного сечения выдувных отверстий (сеток) к суммарному сечению вдувных отверстий рекомендуется выбирать от 0,3 до 0,7. Для стержней большой площади (горизонтальных) и сравнительно небольшой высоты это отношение должно быть ближе к 0,6. Примерная схема расположения вдувных и вентиляцион- ных отверстий приводится на фиг. 113. По внутреннему периметру конструкция стержневых ящи- ков для пескодувной формовки должна удовлетворять требо- ваниям, приведенным на схеме фиг. 114. Стержневой ящик должен иметь минимальное количе- ство вкладышей. Плоскость вкладыша, соприкасающаяся 208
Вы Зубные сетки а12$мм Фиг. 113. Схема расположения вдувных и выдувных отверстий. 30 15~20 30—40 Фиг. 114. Схема периметров резервуара машины и стержня: 1 — внешний контур резервуара машины; 2 — внутренний контур резервуара; 3 — максимальная площадь стержня. 14 Чернов и Кизилов 495 209
Давление на ящик Фиг. 115. Ящик для пескодувной формовки: 1 — стол машины; 2 — броневые пластинки; 3 — корпус стержневого ящика; 4 — вкладыш; 5 — вдувное отверстие; 6 — вдувная плита. следующей операцией С плоскостью разъема ящика или со вдувной плитой резер- вуара, располагается на 0,6—0,8 мм ниже плоскости разъема ящика (фиг. 115). Большие ящики из сплавов алюминия изготовляются с толщиной стенок пе менее 9 мм. Небольшие ящики могут изготовляться из серого чугуна; при этом толщина стенок составляет не менее 5 мм. Все стороны ящика должны быть тщательно обработаны под углом90° для обеспечения взаимной перпен- дикулярности плиты подъемного стола и надувной плиты головки при зажиме ящика в момент надува. Непараллелыюсть верхней и ниж- ней плоскостей ящика даже в преде- лах 0,2.им отрицательно влияет на качество стержня. Широкое распространение в про- мышленности получили стержне- вые пескодувные машины 285, 287 и карусельная четырехпозицион- ная машина Д-12, некоторые па- раметры которых приведены в табл. 126. Суммарная высота стержневого ящика и сушильной плиты при набивке на сушильной плите с по- протяжки должна соответствовать следующим двум неравенствам: Z.e -J- /,я < 345 мм; l-я -I- Ln > 200 мм, где Le — ход вытяжки в мм; /,ч — высота стержневого ящика в мм; Ln — высота сушильной плиты в мм. Ход вытяжки Le в мм может быть определен из следующего равенства: Z-e — hCin - (5 -г- 10), где hcin — высота стержня в мм. 210
126. Основные параметры стержневых ящиков и машин при пескодувном изготовлении стержнй (7f Марка машины Параметры ящиков 285 287 Д2 Вертикаль- ный разъем ящика Горизонталь- ный разъем ящика Максимальные размеры ящиков в мм: длина 250 450 550 >65 ширина 150 240 240 570 высота 200 200—240 * 200-340 270 Максимальный вес стержня в к Г . . 1 15 —• Максимальная площадь стержня в см2 180 ИЗО — Максимальный подъем стола в мм — 170 260 Расход сжатого воздуха на один надув в м3 0,015 0,085 5,25—0,4 Производительность (количество надувов в час) 360 240 20—102 Количество ящиков, устанавливав- мых на машине 1 4 * При иадуве на сушильной плите с последующей ее протяжкой вь сота ящика ранпчивается 145—170 мм. ** Производительность снижается па 85% при работе с двумя типоразмерами ящиИ-
МОДЕЛИ И СТЕРЖНЕВЫЕ ЯЩИКИ ДЕРЕВЯННЫЕ Породы дерева, применяемые для изготовления *•'*’— и ящиков . распространенным материалом Дерево являе;[<'йОделе|| и стержневых ящиков. для избЖе часто употребляемыми в модельном деле поро- дами дерева считаются сосна, ольха, береза, грушевое дерево, липа, орех, ясень, граб (белый бук) и красное дерево. В табл. 127 приведена характеристика пород дерева для изго- товления моделей. В табл. 128 приведены физико-механические свойства древесины [5]. 127. Породы дерева, применяемые для изготовления моделей Класс твердости Порода дерева Общая характеристика Назначение Очень мягкие Сосна Малая влагопрони- цаемость, хорошая со- противляемость загни- ванию; незначительные деформации, дешевизна, неоднородность строе- ния. Легко обрабаты- вается. При обработке отдельные слои скалы- ваются, и обработанная поверхность получается шероховатой. Средний удельный вес 0,48 Г/см3. Усушка 3—6% Средние и круп- ные по габариту несложные моде- ли и ящики Ель 1 Плохая обрабатывае- мость, наличие твердых выпадающих из дре- весины сучков; сильное коробление. Средний удельный вес 0,46 Г/см3. Усушка 3—8% Простейшие модели для еди- ничного произ- водства 212
Продолжение табл. 127 Класс твердости Порода дерева Общая характеристика Назначение Очень мягкие .. : Ольха | Хорошая сопротив- ляемость влиянию влажной среды, но быстрое загнивание на воздухе. Однородность строения. Хорошая обрабатываемость, глад- кая поверхность. Сред- ний удельный вес 0,55 Г/см3. Усушка 3-5% Мелкие и сред- ние по габариту модели, находя- щиеся в работе непрерывно и предназначенные для отливок с чистой поверх- ностью Липа Однородность строе- ния; хорошая обраба- тываемость. Средний удельный вес 0,40 Г/см3. Усушка 8—12% Модели для мелкосерийного производства; для художественного литья Лиственница Хорошая сопроти- вляемость короблению и малая гигроскопич- ность. Средний вес 0,62 Г/см3. Усушка 2,5—6% Мелкие модели для единичного производства; ответственные части средних и крупных моде- лей Мягкие Береза Плохая сопротивляе- мость загниванию, особенно во влажной среде. Однородность строения; незначитель- ные деформации. Хоро- шая обрабатываемость. Средний удельный вес 0,64 Г/см3. Усушка 7-8% Мелкие модели с чистой поверх- ностью; облицов- ка отдельных мелких частей средних и круп- ных моделей и ящиков 213
Продолжение табл. 127 Класс твердости Порода дерева Общая характеристика Назначение Средней твердости Бук Трудная обрабаты- ваемость, значительные деформации. Средний удельный вес 0,72 Г/см3. Усушка 5—8% Особопрочные модели простых очертаний Дуб Трудная обрабаты- ваемость, шероховатая поверхность, склон- ность к скалыванию. Средний удельный вес 0,73 Г/см*. Усушка 3-8% Облицовка простых поверх- . костей крупных моделей; изгото- вление отдельных частей ящиков, подверженных ударам Твердые j 1 Клен Легкая обрабатывае- мость, плотность. Сред- ний удельный вес 0,64 Г/см3. Усушка 3-7 % Модели и ящи- ки сложных очер- таний Ясень 1 Плотность; быстрое загнивание при изме- нении влажности. Средний удельный вес 0,75 Г/см3. Усушка 4-7% Облицовка не- сложных поверх- ностей ' средних и крупных моде- лей Груша Хорошая сопроти- вляемость влиянию воздуха и влажной среды; незначительные деформации. Хорошая обрабатываемость Для сложных тонкостенных мо- делей и тонких ребер 214
Продолжение табл. 127 Класс твердости Порода дерева Общая характеристика Назначение Т вердые Красное дерево Трудная обрабаты- ваемость, однородность строения, сопротивле- ние растрескиванию и деформации, чистая и гладкая поверхность Точные и проч- ные модели слож- ной конфигура- ции в серийном производстве вза- мен металличе- ских моделей Фанера Березовая или кленовая Трудная обрабаты- ваемость; деформации незначительные Изготовление плоскостных тонкостенных моделей, модель- ных плит для машинной фор- мовки, щитков для вычерчива- ния и изготовле- ния шаблонов Примечания: 1. Удельный вес соответствует воздушно- сухому состоянию (12—15% влажности). 2. Значения усушки имеют лишь сравнительный характер, причем нижний предел соответствует радиальной усушке. 3. Техническими условиями на приемку пиломатериалов для изготовления моделей предусмотрено модельные пиломате- риалы применять в виде обрезных досок для хвойных пород и необрезных для лиственных следующих размеров: по длине от 2 .и и выше; по ширине — сосиа, кедр и ольха от 14 см и выше, бук и береза от 10 см и выше, по толщине 2э, 35, 50 и 100 мм. Размеры устанавливаются для досок в воздушио- сухом состоянии. Влажность до высушивания ие ограничи- вается; после высушивания и выдержки она должна составлять Ь-12%. 215
128. Физико-механические свойства древесины Коэффициент усушки в % Предел прочности (при 15%-ной влажности) в кГ/см* при скалыва- «5 X НИИ ж н М О Порода СО о ж £ -Г о s « f- о о «ж 2 ж S 0) Л S S ° 2.0 Я Й * о = га С H«s га с * 5 о со >0 = § Ж га н о <J\O х £ радиаль й пло ости U О о ж к о га л ьс Н R О га о vo о о. < о. га О Ж О аз Ж СО X Е аз с S и s и СО Д Е Хвойные породы Сосна 0,53 0,18 0,38 439 793 69 73 Ель . . 0,46 — — 423 774 53 52 Листвен- ница . 0 68 0,22 0,40 511 973 83 72 Кедр . . 0,44 0,12 0,27 352 645 53 57 Пихта 0,35 0,09 0,33 337 519 47 53 Мягкие лиственные породы Осина 0,50 0,20 0,32 374 766 57 77 Липа . . 0,51 0,26 0,39 390 680 73 80 Ольха . 0,52 368 692 — — Тополь . 0,47 0,16 0,31 351 600 58 74 Твердые лиственные породы Дуб . . 0,72 0,18 0,28 520 935 85 104 Ясень . 0,71 0,19 0,30 510 1150 138 133 Бук . . 0,65 0,15 0,33 461 938 99 131 Береза . 0,64 0,26 0,31 447 998 85 110 Клен . . 0,71 0,21 0,34 540 1091 87 124 Граб . . 0,81 — — 503 1134 137 182 Ильм . . 0,69 — — 486 1057 — 138 Вяз . . 0,55 0,15 0,32 389 852 70 77 Поим еч а н и е. Радиально£ усушкой называется умеиь- шение линейных размеров по радиусу ствола. Тангенциальной усушкой называется уменьшение линейных размеров по годо- вым кольцам. 216
Классификация деревянных моделей и ящиков Деревянные модели и стержневые ящики делятся на три класса. К I классу относятся долговечные модели и стержневые ящики, изготовленные из прочного материала (бук, груша, береза, орех и др.) с применением наиболее надежных видов соединения, а также с принятием эффективных мер против коробления. Модели и стержневые ящики этого класса нахо- дятся непрерывно в работе и подвергаются периодическому осмотру и планово-предупредительному ремонту. Ко II классу относятся модели и стержневые ящики, пред- назначенные для получения небольшого числа отливок. Для изготовления этих моделей употребляются более низкие сорта древесины. Ремонтируются по мере надобности. К III классу относятся модели и стержневые ящики, сде- ланные из наиболее дешевого материала. Изготовляются они из целых кусков дерева; вместо проклейки или крепления шурупами отдельные части соединяются гвоздями. Модели и стержневые ящики этого класса предназначаются для разо- вых отливок. На фиг. 116 показаны модели и стержневые ящики, изго- товленные по разным классам. Модели и стержневые ящики каждого класса в зависимости от их конструкции, определяемой методом формовки, разде- ляются на следующие группы. 1. Модели и стержневые ящики неразъемные (цельные) как без отъемных, так и с отъемными частями. 2. Модели и стержневые ящики разъемные (по плоскости разъема формы) как с отъемными, так и без отъемных частей. 3. Модели специальные (поскребковые, скелетные, шаблоны, косяки, модели контрольных сечений и др.). Конструктивные элементы Для спаривания половинок разъемных моделей и стержне- вых ящиков применяют шипы (шканты) из крепкого дерева или металла (фиг. 117). Круглыедеревянныешипы (фиг. 117, а) делают диаметром d, равным 6, 8, 10, 12, 15, 20 и 25 мм, соот- ветственно размерам моделей; в крупных моделях приме- няются прямоугольные шипы (фиг. 117, б). Малые метал-- лические шипы диаметром 6, 8, 10 и 12 мм штампуют, а круп- ные — диаметром от 15 мм и выше — либо отливают из серого или ковкого чугуна (фиг, 117, в), либо вытачивают из стали (фиг. 117, г). 217
Верхняя опока Нижняя опока Верхняя опока Нижняя опока Фиг. 116. Модели и стержневые ящики, изготовленные по разным классам; а — модель цилиндра, изготовленная по I, II и III классам; б — модель диска, изготовленная по I, II и III классам; в — стержиевой ящик, изготовленный по II классу; г — стержневой ящик, изготовленный по I классу; д— модель буксы, изготовленная по I классу; с — модель буксы, изготовленная по II и III классам; ж — модель канатного шкива, изготовленная по I классу. Нижняя Верхняя опока опока
Металлические шипы врезаются в модель или ящик на тол- щину дисков и привертываются шурупами, а дюбели заби- ваются в просверленные углубления. Размеры металлических шипов приведены в табл. 129. Для выемки модели из формы вручную или краном приме- няются подъемы. Простейший подъем представляет собой r=0Jd2 Фиг. 117. Разъемные соединения в моделях: а—дере- вянные круглые шипы; б — деревянные прямоуголь- ные шипы; в — металлические литые шипы; г — стальные точеные шипы (дюбели). стержень (фиг. 118, а), вбиваемый острием в модель или ввер- тываемый нарезанной частью (фиг. 118, б) в полость планки на модели. При большом количестве формовок модель пор- тится от вбивания подъема, а нарезанная часть засоряется. Практичнее пользоваться подъемами с Т-образным концом 219
129. Металлические шипы Размеры в мм (фиг. 118, в), который вставляется в планку с продолговатым овальным отверстием, врезаемую заподлицо с поверхностью модели и привертываемую шурупами. На внутренней стороне планки имеются полукруглые углубления, в которые входят концы подъема. Для крупных моделей применяются подъемы полосовые, с загнутыми концами и болтовые, количество и размеры кото- рых приведены в табл. 130—133. Стержневые ящики могут соединяться деревянными клинья- ми или металлическими приспособлениями, из которых наи- большее распространение получили штампованные скобы (фиг. 119), массивные скобы, крепление винтом с барашком и крепление конструкции Г. И. Князева (фиг. 120). 220
Фиг. 118' Подъемы для вытаскивания моделей. Фиг. 119. Крепление стерж- невых ящиков штампован- ными скобами: 1 — ушко левое; 2 — скоба; 3 — ушко правое. Фиг. 120. Крепление стержне- вых ящиков’ (конструкция Г. И. Князева). 221
130. Болтовые и полосовые подъемы к деревянным моделям [10] 5 „ * «3 - ® и х S _ " s уз 5 о О о S >> 1- t( О. ч £ о о Наименование приспособлений Площадь боковой поверхности модели в м2 2 5 10 20 30 40 С— со 2 Болтовой подъем: количество диаметр в мм .... 2 16 2 16 4 16 6 16 — — Стальная пластина под гайку: площадь в см2 . . . толщина в мм • • • 50 5 50 5 50 5 50 5 — — 0,5 Полосовой подъем: количество ширина и толщина В ММ 2 6Х 40 4 6X40 4 6X40 6 6X40 — — Крепежные шурупы: количество на один подъем диаметр в мм • - 4 8 6 8 8 8 10 10 — — 1
Продолжение табл. 130 2 S » д S Я § о Наименование Площадь боковой поверхности модели в м2 О о S >»R «о- 5|§-е приспособлений 2 5 10 20 30 40 Болтовой подъем: количество диаметр в мм • • • 2 16 2 16 2 24 4 24 6 30 — Стальная пластина под гайку: площадь в см2 . . . толщина в мм - . • 50 5 50 5 50 6 100 6 100 6 — 1 Полосовой подъем: 9 количество 2 4 4 6 6 — ширина и толщина в мм 6X40 6X40 10X60 10X80 10Х 80 — Крепежные шурупы: количество на один подъем диаметр в мм • • • 6 8 8 8 10 10 14 10 16 10 —
Продолжение табл. 130 лубина а летания одели в юрме в м Наименование приспособлений Площадь боковой поверхности модели в м- 2 5 10 20 30 40 п S •& 1,5 Болтовой подъем: количество диаметр в мм ... Стальная пластина под гайку: площадь в см2 • • • толщина в мм • • . 2 16 50 5 2 24 100 6 2 30 100 8 4 30 100 8 6 30 125 8 6 36 180 8 Полосовой подъем: количество ширина и толщина в мм Крепежные шурупы: количество на один подъем диаметр в мм .... 2 6X40 10 8 4 10X60 10 10 4 10X60 12 10 6 10X80 16 10 6 10X80 18 10 6 12Х 100 20 10
Продолжение табл. 130 -1ернов н Кизилов сл Глубина залегания модели в форме в м Наименование приспособлений Площадь боковой поверхности модели в м2 2 5 10 20 30 40 Болтовой подъем: количество диаметр в мм • • — 2 24 4 24 4 30 6 36 6 42 Стальная пластинй под гайку: площадь в см2 ... толщина в мм . . . — 100 6 100 6 125 8 180 8 240 10 2 Полосовой подъем: количество —. 2 4 4 6 6 ширина и толщина в мм — 10X60 10X60 10X80 12Х 100 12Х 120 Крепежные шурупы: количество на один подъем диаметр в мм — 10 10 10 10 18 10 20 10 24 10
Продолжение табл. 130 Глубина залегания модели в форме в м * Наименование приспособлений Площадь боковой поверхности модели в м2 2 5 10 20 30 40 3 Болтовой подъем: количество диаметр в мм • . Стальная пластина под гайку: площадь в см2 . • . толщина в мм • . — 2 36 100 6 2 36 100 6 4 36 125 8 4 42 210 10 4 . 50 240 10 Полосовой подъем: количество ширина и толщина в мм ...... Крепежные шурупы: количество на один подъем . диаметр в мм • . • — 4 10Х 60 12 10 4 10X80 16 10 4 12Х 100 20 10 6 12Х 120 24 10 6 16Х 130 36 10
Продолжение табл. 130 к * X Наименование Площадь боковой поверхности модели в м- приспособлений R га О О 10 20 30 40 Болтовой подъем: количество — — 2 4 4 4 диаметр в мм . • - Стальная пластина под — — 36 36 42 50 гайку: площадь в см2 • — — 100 180 240 320 4 толщина в мм • — 6 8 10 10 Полосовой подъем: количество ширина и толщина — 2 4 4 4 в мм ...... — — 12Х 100 12Х 100 12Х 100 16Х 130 Крепежные шурупы: количество на один подъем . — — 20 24 30 40 диаметр в мм . . — — 10 10 10 10 Примечания: 1. Болтовой подъем к модели крепится через прокладку в виде швеллера нли пластины, площадь соприкосновения которых с деревом должна быть ие менее указанной в таблице. 2. Под гайку и головки крепежных болтов необходимо класть стандартные шайбы.
131. Болтовые подъемы Размеры в мм L 1 1) d I. 1 D d <500 30 40 16 <2000 60 50 30 <1000 50 40 16 <2000 60 70 36 <1000 50 40 24 <2000 70 80 42 <1000 50 40 30 <3000 70 80 36 <1500 50 40 16 <3000 70 80 42 <1500 50 40 24 <3000 90 80 50 <1500 60 50 30 <4000 90 80 36 <1500 60 70 36 <4000 90 80 42 <2000 60 40 24 <4000 90 80 50 132. Пластины под гайку болтового подъема Размеры в мм — / 1 И Л d dt Количество крепежных отверстий ф ф 80 70 5 18 4 4 80 70 6 18 4 4 L 100 100 6 26 5 4 ,— 100 100 8 32 5 4 125 100 8 32 5 4 140 130 8 38 6 4 /zKY 150 140 ю- 44 6 4 160 150 10 44 7 4 160 150 10 52 7 4 180 180 10 52 8 4 228
133. Полосовые подъемы Размеры в мм — Тип^ Г TjnU ^4 4 ь в ЕЬ lilt + Я Л ]ь 1 —* И- н Тип L и И ь J) Б с d Количество отверстий диаметром d I 465 450 965 950 935 1465 1450 1435 1420 35 50 35 50 65 35 50 65 80 40 60 40 60 80 40 60 80 100 6 10 6 10 10 5 10 10 12 15 20 15 20 25 15 20 25 30 50 50 70 70 70 90 90 90 90 20 25 20 25 25 25 25 25 25 9 11 9 И И 9 И 11 11 8 10 8 10 16 10 12 18 20 II 2000 2000 2000 2000 3000 3000 3000 3000 4000 4000 4000 4000 1 1 1 II 1 I 1 1 1 1 1 60 80 100 120 60 100 120 130 60 100 120 130 10 10 12 12 10 12 12 16 10 12 12 16 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 11 И и 11 11 11 11 и и 11 11 11 12 18 20 28 14 20 26 38 20 24 30 40 229
134. Размеры штампованных скоб в мм № скобы И В 1 * Вес в кг 1 100 80 но 0,26 1 W 1 д 2 70 70 100 0,165 3 • 1 - 45 - длина 45 в разве 75 рнутом 0,08 виде. 135. Размеры ушка в мм № ушка н В С А 1 • Вес в к!' 1 100 70 40 35 80 85 0,2 2 70 60 30 25 50 75 0,17 3 * 1 - 45 дли на 50 в разве 22 энутом 20 виде. 25 65 0,15 230
В табл. 134 и 135 приведены размеры крепления стержне- вого. ящика штампованными скобами. При высоте ящика более 300 мм ставят по две скобы на каждый угол. Размеры массивных скоб для крепления стержневых ящи- ков приведены в табл. 136. 136. Размеры массивных скоб для крепления стержневых ящиков На фиг. 120 показана конструкция металлического крепле- ния стержневого ящика конструкции Г. И. Князева. Круглый металлический стержень 1 имеет па концах прорези. В прорези левого конца на шпильке свободно вращается прямоугольная планка-чека 2 с прорезью посередине. Ширина чеки не более диаметра стержня. 231
137. Размеры стержня в мм (крепление конструкции Г. И. Князева) 138. Размеры чеки в мм (крепление конструкции Г. И. Князева) 232
139. Размеры клина в мм (крепление конструкции Г. И. Князева) 140. Размеры шайбы в мм (крепление конструкции Г. И. Князева) а, № шайбы I) d 41 1 50 22 36 4 2 45 17 31 4 233
В прорези правого конца стержня на шпильке передви- гается клин 3 с наклонно расположенной прорезью. При передвижении вверх клин смещается влево, а вместе с ним передвигается шайба 4. Таким образом, устройство является подвижным клиновым зажимом между шайбой 4 и кромкой чеки 2, поставленной в вертикальное положение (в момент пространовкн стержня в отверстие ящика она находится в горизонтальном положении). В табл. 137—140 приведены размеры элементов крепления конструкции Г. И. Князева. Стержень, чека, клин и шайба крепления конструкции Г. И. Князева изготовляются из стали марки Ст. 3.
Глава V кокили ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Литье в кокиль является одним из прогрессивных методов производства отливок, обеспечивающим резкое повышение производительности труда, точности отливок, выхода годного литья, улучшение механических свойств металла отливки, значительное улучшение санитарно-гигиеничных условий труда. Если в песчаной форме возможно изготовить только одну отливку, то в кокиле можно получить от десятка до сотен тысяч отливок. Для отливок из алюминиевых и магниевых сплавов кокиль- ная форма и стержни делаются металлическими; для отливок из черных металлов форма делается металлической, а стержни, как правило, песчаными. Литье в кокиль рекомендуется применять при серийности не менее 300--500 мелких отливок или 50—150 средних. Когда применение металлических форм позволяет получить отливки высокого качества и заданную структуру металла, требования к серийности могут быть понижены. Стойкость кокилей В табл. 141 и 142 приведены данные о стойкости кокилей изготовленных из чугуна и стали. Причинами выхода из строя кокилей являются: 1) выгорание рабочих поверхностей от теплового воздей- ствия жидкого металла; 2) трещины на рабочих поверхностях, образующиеся от многократного одностороннего нагрева и охлаждения стенок формы; 235
141. Стойкость чугунных кокилей [11], [17] Отливаемые сплавы Тем- пера- тура плав- ления в °C Особенности литья X арактер отливок по весу Стойкость металли- ческой формы (количество залннок) Алюминие- вые, маг- ниевые и цинковые 650 640 420 С песчаным или метал- лическим стержнем Мелкие Средние Крупные Сотни тыояч Десятки тысяч То же Медные 1050 С песча- ными стержнями Мелкие Средние Крупные 1000-10 000 1000 - 8 000 500 - 3 000 Чугун ИЗО С песча- ными стержнями Мелкие Средние Крупные Тяжелые 1000— 5 000 1000- 3 000 200— 1 000 50- 200 Литье чугунных валков Весом 5—6 т 100-500 Сталь 1450 С песча- ными стержнями Мелкие Средние Крупные Тяжелые 400—600 100—300 50-100 10— 50 Литье стальных слитков Мелкие (0,3—3 т) Средние (3-7 т) Крупные (7—16 т) Очень крупные (100 т) 100-500 50-100 30— 50 10- 30 236
142. Стойкость кокилей, изготовленных из высококачественного чугуна или из стали [11], [17] Характер отливок по весу Материал формы Стойкость формы Количество заливок стали Количество залнвок чугуна Средние Высоко- качествен- ный чугун 400—600 2000-5000 Крупные Сталь 200—400 400—1000 Тяжелые Сталь 50-250 100—400 Примечание. Стальные кокили для мелких отливок из медных сплавов имеют стойкость от 5000 до 15 000 заливок. 3) коробление с потерей первоначальных размеров (пре- имущественно крупных и сложных форм); 4) механические повреждения при плохом обращении с коки- лями во время их эксплуатации; 5) грубая механическая обработка рабочих поверхностей. Стойкость металлических форм зависит от свойств отливае- мого металла и металла формы; от конструкции литниковой системы; от конструкции и размеров формы; от качества изго- товления формы и правильной ее эксплуатации. Материал кокилей Поверхность рабочей части кокиля при его эксплуатации претерпевает резкие температурные изменения, так как при заливке жидким металлом кокиль подвергается быстрому нагреву, а после удаления отливки — охлаждению. Поэтому материал кокилей должен обладать достаточной теплостой- костью, противостоять выгоранию, росту и короблению. Этим требованиям больше всего удовлетворяет серый чугун (табл. 143). Сталь применяется реже. 237
238 143. Химический состав чугуна для изготовления кокилей [36], [41] Содержание элементов в % С Si Мп р S Прочие Назначение кокиля 3,4—3,7 1,8—2,2 0,8—1,1 0,1—0,2 0,05—0,1 — Для отливки мелких чу- гунных деталей 3,4-3,6 2,0 -2,5 0,6-0,7 0,1 —0,2 <0,1 0,1 Ni, 0,4Сг Для отливки мелких и средних чугунных детален 3,3—3,7 1,8—2,8 0,6-0,7 0,1—0.2 <0,12 — Для отливки мелких сталь- ных деталей 2,8—3,6 1,6—2,2 0,4-0,8 0,1-0,2 0,06—0,1 — Для отливки деталей про- стой конфигурации из алю- миния и медных сплавов 3,3—3,6 1,7—2,25 1,0-1,05 0,1 — 0,2 0,07-0,1 1;0 Си, 0,5-0,6 Сг То же, но больших габа- ритов и сложной конфигу- 3,1-3,4 1,4—1,7* 0,8—1,2 <0,25 <0,12 0,1—0,25 Сг, <0,35 Ni То же, но особо сложной конфигурации, с резкими переходами 3,4—3,6 1,4—1,7 0,8—1,0 0,15 0,10 — Для отливки чугунных отбеленных валков Примечание. Теплоотводящие вставки кокилей, предназначенные для лнтья цветных сплавов, изготовляются из меди Ml. * Содержание кремния приведено для чугуна до модифицирования; после модифицирования оно составляет 1,0—1,9% Si.
143а. Марки сталей, применяемых для изготовления кокилей [41J, (20) Марки сталей Назначение 5ХНМ, ХНЗ 4ХВС, 4ХНВ, 5ХНВ . . ЗХВ8, 4ХВС ЗХВ8, ЗХВС 45 Ст. 4, Ст. 5, 4ХВС, 5ХНМ, У7, У8, У10 У8А 50ХФА 20 Ст. 3, Ст. 4, 35Л-П1 • • 5ХНМ, ЗОХГСА Кокили для отливки алю- миниевых деталей про- стой конфигурации То же, но сложной кон- фигурации То же, но особо сложной конфигурации Кокили для отливки из мед- ных сплавов деталей с с конфигурацией средней сложности Штыри, гайки, фиксаторы, эксцентрики замков, пробки Металлические стержни ко- киля при отливках из сплавов цветных метал- лов Выталкиватели Пружины для толкателей Эксцентрики приспособле- ний для удаления стерж- ней Ручки, скобы, оси и гайки замков, шайбы, цапфы, вилки Вставки, стержни и вытал- киватели сложной конфи- гурации Возможно изготовление кокилей из алюминия для литья не только легких сплавов, но чугуна и стали (табл. 143а). Отливки в этом случае имеют лучшую структуру и более чистую поверхность. В них, как правило, отсутствуют усадочные напряжения. Внутренняя поверхность алюминиевого кокиля аноди- руется; это предохраняет алюминий от сплавления с жидким 239
металлом и увеличивает стойкость кокиля. Перед заливкой рабочая поверхность кокиля опрыскивается защитной жидкостью, например суспензией силиманита Al 2SiOg. Кокили изготовляются различными методами. Заготовки кокилей несложной конфигурации отливаются в сырые формы или на металлическую плиту (литье в металлические формы производится при серийном производстве заготовок кокилей, причем для улучшения их качества применяется метод кри- сталлизации под прессовым давлением). Заготовки кокилей более сложной конфигурации изготовляются литьем в сухие формы, а при очень сложной конфигурации заготовки отли- ваются в стержнях. При благоприятной конфигурации, например когда кокили имеют форму тел вращения, заготовки их отливаются центро- бежным способом. Небольшие кокили сложной конфигурации можно отливать по выплавляемым моделям, что значительно сокращает объем механической обработки. Припуски на механическую обработку и допуски на размеры отливки При литье в металлические формы припуски на механиче- скую обработку назначаются меньшие и допуски на размеры более жесткие, чем при литьевпесчаныеформы (табл. 144и 145). 144. Припуски на механическую обработку и допуски на размеры чугунных отливок, изготовляемых в кокилях Размеры в мм Отливка Припуск на одну сторону на поверхности Наибольшие допуски (отклонения) для отливок, залитых в форму с рабочими поверхностями ; нижние или на- ружные боковые внутрен- ние боко- вые верхние механи- чески ! обрабо- танными литыми необрабо- танными <20 21— 100 101— 200 201— 300 301— 400 401— 600 601— 800 801-1000 1,0 1,5 2,0 2,3 2,4 2,6 2,9 3,3 1,2 1,8 2,4 2,6 2,7 3,0 3,2 3,6 2,0 2,6 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,2 ±0,12 ±0,5 ±0,7 ±0,8 ±0,8 ±0,9 ±1,0 ±1,0 ±1,2 ±1,4 ±1,7 ±2,0 ±2,0 ±2,2 ±2,5 ±2,5 240
Чернов и Кизилов 145. Припуски иа механическую обработку и допуски на размеры кокильных отливок из легких сплавов [15[ Размеры в мм Наибольший размер одного измерения обрабаты- ваемой поверхнос! и Припуск на одну сторону Ли ней и не размеры и толщина стенок отливки Литье с металлическим стержнем Допуски на раз- меры, образуе- мые песча- ными стерж- нями Алюми- ниевые сплавы Магние- вые сплавы Допуски на размеры, образуемые в кокиле одной деталью или несколькими непо- Допуски на размеры, образуемые подвижными деталями кокиля движным деталями <40 0,3-1,0 1,0—2.0 <40 От ±0.2 до ±0,3 ±0,5 ±0,6 40—100 0,5-1,5 1,5—2,0 40—100 » ±0,3 » ±0,4 ±0,5 ±0,7 100—250 0,7—2,0 1,5-2,0 100—250 » ±0,4 » ±0,5 ±0,7 ±0,8 250 -400 1,0—2,0 2,0—3,0 250 -400 » ±0,5 » ±0,7 ±1,0 ±1,2 400-1000 3,0 3,5 400—630 » ±0,6 » ±1,0 ±1,5 ±1,7 1000-1600 4.0 >3,0 630-1000 » ±1,0 » ±1,2 ±1,8 ±2,0 — — 1000-1600 » ±1,5 » ±1,7 ±2,2 ±2,5
Линейная усадка сплавов, заливаемых в кокиль Ввиду сложности расчетного определения величины факти- ческой усадки отливок, особенно крупных, рекомендуется при назначении усадки руководствоваться опытом отливки подобных деталей. После уточнения величины усадки произ- водят доводку форм. Величины усадок, учитываемых при проектировании, приведены в табл. 146. 146. Расчетная величина усадки Марка сплава Свобод- ная усадка в % Мар к а сплава Свобод- ная уеадка в % Марка силава Свобод- ная усадка в % АЛ2 1,0 ii АЛЮ 1,0—1,1 Бронзы алюми- ниевые Бронзы 1,8-2,4 1,3—1,5 АЛ4 0,8-1,1 | ii АЛ12 1,0—1,2 |i оловянисто- свинцо- вистые АЛ5 0,9—1,1 , МЛ4 1,1 —1,3 Серы ii !1 чугун 1,0 АЛ9 10 l! МЛ5 1,1 —1,2 Сталь литая 1,5-2,0 При разогреве металлической формы ее размеры увеличи- ваются, что особенно сказывается на размерах отливок боль- ших габаритов. Поэтому при подсчете размеров рабочей по- лости формы для больших отливок необходимо учитывать тепловое расширение полости формы при нормальной ее ра- боте. Требования к конструкции деталей, отливаемых в кокиль К кокильным отливкам предъявляются следующие требова- ния: 1) толщина стенок должна быть достаточной, чтобы форма целиком заполнилась жидким металлом при нормальном тех- нологическом режиме; 242
147. Конструктивные параметры деталей, отливаемых в кокиль [13], [15], [41] со Мин и мальв ые параметры Материал отливки Чугун Сгаль Алюми- ниевые силаны Маг- ниевые сплавы Мед- ные сплавы Мелкие отливки Средние отливки Крупные отливки Толщина необрабатываемой стенки в мм 3 8 15-20 15 1 3 2 Радиусы закруглений внут- ренних углов отливки в мм А--В r~ 5^' ' " 5~ А-'-В г~ 3 3 1 2 1,5 Уклон на внешних верти- кальных стенках формы по пе- риметру отливок в град. 2 0,4 0,3 1- 1.5 0,2-0,5 1 0,5 - 1 Уклон па стенках внутрен- них полостей отливки, обра- зуемых металлическими стерж- нями или выступами металли- ческой формы, в град. 5 3 2 - — 0,5-2 9 0,5-2 Примечания: 1. /4 и В — толщины смежных стенок отливки. 2. В случае применения комбинированных форм (металл и земляной стержень) указанная толщина стенок чугунных и стальных отливок может быть уменьшена на 20—30%. 3. При литье стали в кокиль применяются преимущественно песчаные стержни.
148. Классификация кокильных отливок [И] Группа отливок Конфигурация отливок Под- Под- груп- груп- па А па Б Вес в кг до | свыше Характеристика отливок Желательные плоскости разъема кокилей I 50 Отливки без стерж- ней; имеют простые кон- туры. вследствие чего легко удаляются из форм с одной плоскостью разъема Для подгруппы А — вертикальная; для подгруппы Б — горизонтальная II ^2^2 - 70 Отливки без стерж- ней: имеют на поверх- ности ребра и выступы, но легко удаляются из формы с одной плоскостью разъема Вертикальная III у, 1 1 60 Отливки изготовляют- ся с одним песчаным стержнем, легко уда- ляются из неразъемных форм. Знак стержня пе- рекрывает верхнюю по- верхность отливки. Подвесной стержень крепится иа знаке Неразъемные ко- кили
Конфигурация отливок Под- груп- па А Под- груп- па Б Вес в кг До свыше IV 100
Продолжение табл. 148 Xарактеристика отливок Желательные плоскости разъема кокилей Отливки имеют слож- ные контуры; изготов- ляются с одним или не- сколькими стержнями в неразъемной форме. Знак стержня перекры- вает верхнюю поверх- ность отливки Для подгруппы А — неразъемные ко- кили, для подгруп- пы Б — с дополни- тельной горизон- тальной плоскостью разъема Отливки имеют фасон- ные контуры; изготов- ляются с одним или не- сколькими стержнями. В верхней части отлив- ки имеются небольшие выступы. Отливка про- изводится в формах с одной или несколькими плоскостями разъема Горизонтальная
Продолжение табл. 148 1 | Группа отливок Конфигурация отливок Под- груп- па А Под- груп- па Б Характеристика отливок Желательные плоскости разъема кокилей Вес в кг до | свыше VI i 100 Отливки имеют фи- гурные контуры; изго- товляются с песчаными стержнями; характери- зуются симметрично расположенными флан- цами-ребрами и бобыш- ками, отливаются в формах с одной или не- сколькими плоскостями разъема Вертикальная VII 100 Отливки имеют слож- ные контуры; отли- ваются в формах с не- сколькими плоскостями разъема Комбинированная
2) отливки должны легко удаляться из формы при мини- мальном количестве прямолинейных разъемов; 3) у отливок не должно быть резких переходов от толстых стенок к тонким, большого количества выступающих частей, углублений и острых внутренних углов; 4) конструкция отливки должна по возможности обеспе- чивать получение ее внешних контуров за счет поверхности кокиля, т. е. без применения стержней. Литые детали в машиностроении разнообразны по внутрен- ним контурам и по весу. ТЗсе отливки условно можно разде- лить на семь групп по очертанию внешних контуров и на две подгруппы (А и Б) по весу. В табл. 147 приведены конструктивные параметры деталей, отливаемых в кокиле, а в табл. 148 — класси- фикация отливок по весу и рекомендации по разъему кокилей. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОКИЛЕЙ Классификация кокилей Классификация кокилей в зависимости от плоскости разъема и конструкции приведена в табл. 149. Общие требования к конструкции кокилей Конструкция литниковой системы должна обеспечивать спокойное и равномерное поступление металла в форму, без образования брызг. Если это трудно осуществить, следует принимать меры к тому, чтобы удар металла воспринимался самой литниковой системой или стержнем. При изготовлении стальных отливок обязательно устраи- вать литниковую систему в песчаной части формы. Во всех случаях необходимо избегать попадания струи жидкого металла на выступающие части металлической формы. При изготовлении кокилей следует добиваться точного соединения частей формы, чтобы во время ее эксплуатации металл не попадал в места сочленения. Конструкция кокиля должна обеспечивать свободную усадку и выбивку отливки. 247
149. Классификация кокилей 248
Продолжение табл. 149 Тип кокиля Плоскость разъема Вертикальная (нижняя половина фи- гуры симметрична верхней) 249
Продолжение табл. 149 Тип кокиля Плоскость разъема С параллель- ным разъемом Толщина стенок, ребра жесткости и о х л а ж д а ю щ не ш т ы р и Толщина стенки кокиля выбирается в зависимости от тол- щины отливки по графику на фиг. 121 в пределах заштрихо- ванной области, ближе к верхнему пределу при литье сплавов с высокой температурой плавления (чугун, сталь) и к ниж- нему для кокилей, изготовляемых из материалов с повышен- ными механическими свойствами (высокопрочный чугун, сталь). При изготовлении отливок повышенной точности или с отбеленной поверхностью выбранная по графику на фиг. 121 толщина стенок кокиля должна быть увеличена на 15—30%. Для отвода тепла от кокиля применяются охлаждающие штыри и ребра жесткости, конфигурация и размеры которых приведены соответственно на фиг. 122 и в табл. 150. Охлаждающие штыри применяются для кокилей с габарит- ными размерами до 320 : 250 ,и.м. ребра жесткости — для кокилей размером выше 320 1ч 250 л,и. 250
Фиг. 121. График для определения толщины стенок кокилей. Фиг. 122. Охлаждающие штыри для кокилей. 251
150. Размеры ребер жесткости кокилей в мм (фиг. 122) 252
Толщину стенки кокиля для отливки отбеленных валков мджно определять по следующим эмпирическим формулам: 6 (0,33 — 0,5)Т; 6 - 4,25 /7Г, где 6 — толщина стенки кокиля в мм; d — диаметр отли- ваемого валка в л/.и. Б. Г. Переезда [31 ], исходя из условий полного поглоще- ния кокилем тепла от заливаемого металла, даст следующую формулу для определения веса кокиля С?Л: г. (1,3 > 5)(76. где Gq — вес бочки валка. В табл. 151 приводятся взятые из практики размеры коки- лей и отношения толщины стенок кокиля к диаметру отливае- мого валка. Фиг. 123. Конструкция знаков сухих песчаных стержней: а ~ для полостей, перпендикулярных к разъему; и — конусный знак для предупреждения от всплывания; в — ж — знаки подвесных стерж- ней; з и и — объединенные знаки для мелких стержней; х — закры- тый знак; л — дополнительный канал для вывода газа; м — фик- сирующие планки (/) н буртики на кокилях; н — то же; о — углуб- ления (/) для уменьшения трепня знака стержня; п — зазоры (/) для уменьшения трения знака стержня. 253
151. Размеры кокилей и отливаемых валкоз Размеры кокиля Размеры бочки валка ь* *- о а s и 13 Высота Н в мм Толщина стенки 6 , в мм А в 0, з: X. X « и m и щсо G к (‘б Диаметр в мм Длина в леи J.V И Яг, Эан 280 170 61 290 — 105 36 - - — — 300 —. 140 47 .— 320 — 170 53 — — — 330 160 48 — 340 — 160 47 — — — 360 — 175 48 — — __ — 540 850 160 30 2210 1.83 520 785 1 200 568 1 500 180 34 2 500 1,92 550 1 200 2 080 618 1 550 225 37 6 800 3,3 600 1 000 2 050 644 1 640 1751 28 5 500 1,8 630 1 250 2 830 666 2 080 145 30 8 100 2,4 650 1 400 3 380 688 1 800 180 28 6 500 2,0 670 1 250 3 200 718 1 275 200 28 5 400 1.9 700 1 000 2 800 762 1 130 165 22 6 400 2,0 744 1 000 3 160 820 2 500 220 27 13 150 2,0 800 1 800 6 000 880 2 980 210 25 15 600 1,45 860 2 350 10 700 254
Стержневые знаки Для получения внутренней полости в отливке, а иногда для выполнения и наружных частей применяются сухие или сырые стержни. В отдельных случаях их заменяют металли- ческими вкладышами или металлическими стержнями. Сырые стержни применяются в тех случаях, когда от них требуется большая податливость. Способ крепления стержней в кокиле определяется конструкцией стержневых знаков. На фиг. 123 показана конструкция таких знаков для сухих стержней. Сырые стержни и способы крепления их в кокили показаны на фиг. 124. Примеры конструкции металлических' стержней приведены на фиг. 125. Зазоры между стержнями и отверстиями или гнездами для стержней. Зазоры между направляющими частями металли- ческих стержней и отверстиями для них в кокиле принимаются по табл. 152. Зазоры между знаками песчаных стержней и гнездами для них в кокиле принимаются, как и в песчаных формах при литье по-сырому (см. табл. 74). Допуски на размеры знаков в кокилях и стержневых ящи- ках можно брать, как для металлических моделей и стержне- вых ящиков (см. табл. 73), Длина горизонтальных и вертикальных знаков, а также уклоны вертикальных знаков выбираются но табл. 69—72 Ч исто т а и о в е р х н о с т п При изготовлении разъемных кокилей необходимо обеспе- чивать достаточную чистоту поверхностей разъема во избежа- ние образования больших заливов. Для точных отливок простой конфигурации применяются кокили с полной обра- боткой рабочих поверхностей и мест сопряжений. Для отли- вок средней точности производится частичная обработка кокилей, главным образом знаков стержней и мест соедине- ния частей формы. При производстве отливок сложной кон- фигурации, когда их обработка сопряжена с трудностями, а также в тех случаях, когда не требуется высокая точность отливок, кокили механически не обрабатываются. Чистота поверхностей кокиля указана в табл. 153. 255
Фиг. 124. 11риспособление для установки сырых песчаных стержней в кокиль; а — стержень с металлическим знаком: б — то же с под- доном; в — то же на плите; г — то же с каркасом; О — каркас с металлическим знаком; / — отверстия для отвода газа: 2 — стерж- невой слой. Фиг. 125. Металлические стержни: а — для неглубокой внутренней полости; б — для глубокой внутренней полости; в — для сквозных полостей; з — вытряхной разъемный; д — извлечение стержней рычажное; е — то же шарнирно-рычажное; ж — то же винтовое; з — то же пневматическое. 256
152.Зазоры между направляющими частями металлических стержней и отверстиями для них в кокиле Кокиль Ксголнение I С~С Размеры стержня а, b или d в мм Зазор S (на диаметр) в мм Тяжелые сплавы (железные и медные) Легкие сплавы (алюминиевые и магниевые) <25 0,17 0,08 25—40 0,17—0,26 0,08-0,13 40—60 0,26—0,41 0,13—0,21 60—100 0,42—0,66 0,21—0,33 100—160 0.66—1,05 0,33—0,53 160—250 1,05—1,64 0.53—0,82 П римс ч а п и я: 1. Стержни толщиной менее 15 мм при длине более 1,5 толщины применять не рекомендуется. 2. Зазор назначается за счет уменьшения размеров стержня. 3. Стержень выполняется с предельными отклонениями по С3, отверстие в кокиле по А3. Способы крепления полуформ Крепление полуформ можно производить различными способами: непосредственно к бабке станка, к подформенным плитам или же при помощи цапф, опирающихся па специаль- ные подставки. В табл. 154—156 приведены элементы крепле- ния половинок кокилей, размеры цапф и ручек. Элементы центрирования Для центрирования полуформ применяются штыри или направляющие выточки. Штыри располагаются либо внутри контура, ограничивающего поверхность разъема формы, либо 17 Чернов н Кизилов 495 2 57
153. Чистота поверхностей кокиля Наименование поверхностей, образующих Класс чистоты по ГОСТу 27Ы»-59 Поверхности, для которых приведен класс чистоты (показаны утолщен- ными линиями^ отливаемую деталь VG |3р ~г ж литниковую систему (же- лательно получать в литом виде) V4 th — отверстия для знаков песчаных стержней V-1 № ф 1 Йт> установочные плоскости V4 плоскости разъема V-1 1 258
Продолжение табл. 15з Нацменов;!янс поверхностей, образующих Класс чистоты по ГОСТу 2789-59 ПоЕ КОТ к (пок HI ерхности, для >рых приведен пасс чистоты 1заны утолщен- ней линиями) нерабочие поверхности (в литом виде) г+п направляющую часть ме- таллических стержней и отверстия для нее V6 v'// направляющие штыри и отверстия для них V7 [ fa 1 1 ill выталкиватели и отвер- стия для них V7 17* 259
154. Элементы крепления половинок кокиля с параллельным разъемом Размеры в мм Исполнение / Габариты полуформ А-\- В 2 d (1 Hl ь R «1 К2 280 14 18 20 25 20 25 18 450 18 22 25 32 25 30 22 650 22 28 30 40 30 35 28 Примечание. Толщину стенки i кокиля принимать по графику на фиг. 121. 260
155. Цапфы для вытряхных кокилей и плит Размеры в мм Общие Тип I Тип 11 Тип III Допускаемая нагрузка на цапфу в кГ d / J) /\ h R Г h R г С В л t 25 30 25—50 40 20 6 7 4 3 — -- — — — — — 300-200 32 45 25 -65 50 25 8 10 4 3 10 4 3 25 20 15 20 450—300 40 55 30—80 60 32 10 12 6 5 12 6 5 30 28 20 25 800—500 50 75 30-90 75 - 12 8 5 40 35 25 35 1300-800 Примем а и и я: 1. Меньшему значению I соответствует большая величина допускаемой нагрузки. 2. Материал цапф — сталь марки Ст. 3.
156. Ручки для вытряхных и створчатых кокилей Размеры в мм Ручка Мернь/баемая _ КП-КП —30- Ш5° / -Ч 15 ~ 2^5° т~ 1 т Сэ .1 I I -25 — Ручка залитая кп-члп —44-— “Г “7 -25- Габариты кокиля А 4- В 2 или диаметр D S 180 12 М12 11 280 16 М16 14 450 20 М20 17 650 22 М22 17 П римеча и и я: 1. Д—длина, В—ширина кокиля. 2. Материал ручек—сталь марки Ст. 3. 262
в специальных ушках, прилитых к наружным вертикальным стенкам формы. Штыри могут запрессовываться (фиг. 126, а) или крепиться гайками (фиг. 126,6). Втулки запрессовываются. Фиг. 126. Установка контрольных штырей в форме- В табл. 157 приведены размеры отверстий и центрирующих штырей. Центрирование форм при помощи выточек по системе выступ—впадина широко применяется в тех случаях, когда формы обрабатываются на токарных станках. Для того Менее нагре - ваемая часть Неправильно Правильно Фиг. 127. Схема спаривания частей формы: / — более нагреваемая часть; 2— менее нагре- ваемая часть. чтобы не происходил зажим частей формы, рекомендуется наружный (охватывающий) выступ спариваемых половинок выполнять в той части, которая сильнее нагревается и по- этому больше расширяется (фиг. 127). Высота выступа должна быть в пределах 6—10 мм с уклоном 2—5°, а размер впадины делается на 3—5 мм меньше высоты выступа. 263
157. Размеры отверстий и центрирующих штырей в мм V4 1 ь У]'?' '.и 4— t — L 5° 77 1 Габари ты кокиля A L Н 2 _dA3 1> «1 «. ritFTp 13 L I 11 180 13 17 12 4 13 13 16 45 20 6 280 16 21 16 5 16 16 21 2£ 55 24 7 450 20 26 20 6 20 20 70 30 8 650 25 34 25 8 25 25 32 90 40 9 Примечания: I. Л—длина, В—ширина кокиля. 2. Материал штыря—сталь марки 45, твердость НRC 40—50.
Механизмы для разъема форм При литье в кокиль применяются как ручные механизмы, так и механические, пневматические и гидравлические. Самый простой способ разъема частей форм показан на фиг. 128, где рабочий осуществляет разъем с помощью рукоятки. Этот способ разъема следует применять при мелко- серийном производстве. Для облегчения первоначального отрыва одной половинки формы от другой рекомендуется на краях полуформ по плоскости разъема делать одно или два углубления 4—6 мм для введения в них небольшого рычага (ломика), отводящего одну часть формы от другой. В зави- симости от размеров форм таких углублений можег быть одно или два (фиг. 129). На фиг. 130—133 показаны рычажный, реечный, винтовой и эксцентриковый механизмы разъема. Наиболее распространенным механизмом для разъема частей формы является винтовой механизм, одна из конструк- ций которого показана на фиг. 132. При вращении маховика 1 по часовой стрелке винт 2 втя- гивается в маховик, и форма открывается. Для закрывания формы нажимают на маховик, предварительно отвернутый до первоначального положения. 265
266
Фиг. 132. Винтовой механизм'для разъема форм. 158. Основные размеры в мм винтового механизма для разъема форм (фиг. 132) № приспособления i! D R А В d„ 1 16 160 8 12 25 10 2 20 200 9 15 30 12 3 24 240 10 18 35 12 4 30 300 12 20 40 16 5 36 360 14 22 45 16 267
Резьба винта 2 и отверстия маховика 1 прямоугольная или трапецеидальная, с увеличенными зазорами для создания удара при открывании и закрывании кокиля. В табл. 158 даны размеры основных элементов пяти винтовых приспособ- лений для разъема форм разных габаритов. Высоту Н реко- мендуется назначать 50, 75, 100, 125, 150, 200 и 250 мм [20]. Конструкция винтового механизма для разъема тяжелых форм большого габарита изображена на фиг. 134. Весьма удобным и производительным при эксплуатации форм сред- них габаритов является реечный механизм, изображенный на фиг. 135. При помощи рукоятки 1 производится поворот зубчатого валика 2, который в свою очередь передвигает зубчатую рейку 3, вследствие чего форма открывается или закрывается. При небольших перемещениях полуформ пользуются рукоятками, при значительных — штурвалами. В зависи- мости от габаритов формы модуль зацепления выбирают от 2,5 до 4, а число зубьев зубчатого валика от 10 до 14 (не более). Определение усилия для разъема и закрывания кокилей [13]. Усилие, необходимое для подъема полуформы кокильных станков с горизонтальной плоскостью разъема, определяется по следующей формуле: Р, ... G R + I, 268
Фиг. 134. Механизм с обратным ходом для разъема форм. Фиг. 135. Реечный механизм для разъема форм. 269
fl где б — общий вес в кГ передвигаемой полуформы й Свя- занных с ней подвижных частей станка; R — сила трения в кГ (обычно принимается равной 0,75G при расчетах ручных машин, а для поршневых 0,5G); I — сила в кГ, необходимая для сообщения движения механизм)' и металлической форме (согласно практическим данным принимается равной 0.25G). г Следовательно, для перемещения полуформы в вертикальном f направлении ручной привод станка должен обеспечить уси- | лие Ру, равное около 2G. Усилие передвижения полуформы пневматических и гидравлических станков с вертикально i расположенными цилиндрами определяется по формуле j 1,5G. ; Для станков с вертикальной плоскостью разъема полуформ ! н перемещением подвижной полуформы в горизонтальном ‘ направлении Рг определяется по следующему уравнению: Л - +1, ; где G — общий вес в кГ подвижной полуформы вместе с отливкой, иодформенной плитой и другими подвижными деталями станка; ц — коэффициент трения в подшипниках и направляющих валах каретки станка; I — сила в кГ, необходимая для сообщения движения механизму и металли- ческой форме. После заливки формы на ее стенки действует металлостати- ческое давление, равное Рс - HyF, где // — расстояние от верхнего края до центра тяжести площадки F; у — удельный вес расплава; F — площадь, * очерченная контуром отливки и литников в полости разъема формы. При заливке расплава в форму на ее стенки, кроме стати- ческого давления, действует и динамическое давление струи, ударяющейся о литниковую воронку. Можно принять, что динамическое давление Pg равно утроенной величине стати- ческого давления, т. е. i Рд =- ЗРС 3HyF. : Запорные м е х а п и з м ы • Для плотного стягивания половинок форм и удержания их в таком положении в момент заливки применяются замки следующих типов: накидные, эксцентриковые, струбциноч- пые или винтовые, фрикционные, клиновые, скобы. Наиболее 27(1
159. Эксцентриковые замки Размеры в мм
совершенными являются эксцентриковые и струбциночныё замки. В табл. 159—161 приведены размеры эксцентриковых замков. 160. Эксцентрик замка типа I Размеры в м и 17 12 32 2 40 161. Эксцентриковый замок типа I Размеры в мм Эксцентрик и собственно замок эксцентрикового замка типа I изготовляются из стали марки 45. В эксцентриковом замке типа II для устранения зазора между рабочей поверхностью скобы 1 и эксцентриком 2, обнаруживающегося в результате износа, эксцентриковую 272
162. Струбциночный замок Размеры в мм Габарит формы Lt b (отклоне- ния по A3) L h d Малый Средний 60 80 130 160 160 200 80 M16 100 M20 40 50 M12 M16 16 20 157 205 Габарит формы н Е С 1 <4 К d В 1 - Малый 50 52 8 но М16 25 14 30 — Средний 75 78 10 130 М20 30 16 35 — Большой 100 103 12 150 М24 40 20 45 — 18 Чернов н Кизилов 495 273
втулку 3 поворачивают на некоторый угол и снова закрепляют стопором 4. В табл. 162—165 приведены размеры струбциночных зам- ков. Ручка и гайка струбциночного замка типа I изготовляются из стали марки Ст. 3, а упор и вилка из стали марки 35Л-Ш. 163. Ручка струбциночного замка типа I Размеры в мм 164. Гайка струбциночного замка типа 1 Размеры в мм В табл. 166 приведены размеры основных элементов фрик- ционных замков для форм малого и среднего габарита. Для кокилей высотой не свыше 250—300 мм достаточно одного замка с каждой стороны, а для кокилей большей высоты целесообразно ставить по два замка с каждой стороны (один над другим). 274
275 1G5. Упор и вилка для струбциночного замка типа 1 Размеры в мм Упор Вилка L 1 i >1 l-i н В ~ /1 Ь (откло- нения по С8) R d di (откло- нения по Ая) 110 80 1 40 18,5 56 32 16 78 13 13 140 100 50 22.5 60 40 20 100 17 16
166. Фрикционный замок Размеры в мм Удаление воздуха и газов из формы Для отвода газов из плотно закрываемой формы следует на плоскости разъема одной из полуформ делать специальные каналы 1 или 2 (фиг. 136) глубиной 0,25 мм при отливке дета- лей из чугуна и бронзы и 0,5 мм для литья деталей из алю- миниевых и магниевых сплавов. Если контур полости отливки удален от края формы более чем на 30 мм, то в форме делают магистральный капал 1 (фиг. 137) глубиной до 1 мм. Такие 276
Фиг. 137. Отвод газа из формы через магистральные каналы. Фиг. 138. Примеры расположения вентиляционных пробок: а — в углублениях с большим периметром и вертикально расположен- ной плоскостью; б — в углублениях с горизонтально расположен- ной плоскостью; в — при наличии углублений в верхней части формы. 277
же каналы делаются между полостями в многоместных фор- мах. Для вывода газа из местных углубление! формы широко применяется установка вентиляционных пробок 3 (см. фиг. 136). Количество запрессованных пробок определяется опытным путем; однако при конструировании металлической формы следует предусматривать возможность установки пробок во всех углублениях ее полостей и в первую очередь в верх- них их участках. Для правильного выбора места установки пробки необходимо по чертежу общего вида формы предста- вить себе последовательность заполнения зон рабочей полости формы жидким металлом. При этом можно более или менее точно установить, в каких частях формы во время движения струи жидкого металла происходит образование воздушных мешков. На фиг. 138 показаны примеры расположения вентиляцион- ных пробок. В табл. 167 и 168 приведены размеры отверстий и вентиляционных пробок. Металлические стержни Металлические стержни делают неподвижными и подвиж- ными. Неподвижные металлические стержни (см. фиг. 125, а), представляющие одно целое с формой, применяются для отли- вок, имеющих неглубокую внутреннюю полость и достаточный уклон в направлении выемки стержня. Для образования глубоких полостей в отливке (см. фиг. 125, б) стержни делаются подвижными со специаль- ными вытяжными устройствами. Стержни вынимают из отливок до раскрытия формы, когда отливки имеют еще достаточно высокую температуру и неболь- шую усадку. Для чугунных отливок выемку металлических стержней рекомендуется производить при температуре 900— 950° и усадке порядка 0,1—0,4% [13]. Механизмы для удаления стержней бывают с ручным (реечные, винтовые, эксцентриковые), пневматическим или гидравлическим приводом. Ручное удаление стержней (фиг. 139, а) применяется только в том случае, когда стержни просты по конфигурации и невы- соки. Винтовой механизм (фиг. 139, б) развивает значитель- ные усилия, удаляет стержни плавно, без рывков и поэтому применяется для крупных, глубоко сидящих стержней. Эксцентриковый механизм (фиг. 139, в) применяется ограни- ченно, так как он требует тщательного изготовления и ненадежен в эксплуатации. Он применяется для удаления 278
CD 167. Отверстия для установки вентиляционных пробок Размеры в мм
168. Вентиляционные пробки Размеры в мм Остальное (73 d (отклоне- ния по Пр13) d, п 1 (отклоне- ния по С3) Коли- чество лысок 6 8 5 6 20 4 10 8 2 12 10 25 6 16 12 20 16 25 20 4 30 8 30 25 1
Фиг.” 139. Устройство для выемки металлических стержней: а — ручное; б—винтовое; в — эксцентриковое: г — эксцентриковое со скобой; д — рееч- ное; е — протяжное.
небольших стержней, как нижних, так и боковых. Простым и удобным приспособлением для удаления металлических стержней является эксцентриковая скоба (фиг. 139, г), кото- рая применяется для удаления верхних и боковых стержней. Наиболее удачными являются реечный (фиг. 139, д) и про- тяжной кривошипный (фиг. 139, е) механизмы. Протяжное устройство рекомендуется для выемки вертикально располо- женных стержней, а реечное — для горизонтально располо- женных. В табл. 169—175 приведены размеры винтовых и эксцен- триковых механизмов. Скоба и ручка винтового механизма изготовляются из стали марки Ст. 3, а гайка и винты—из стали марки 45 (твердость HRC 40—45). Материал скобы эксцентрикового механизма — сталь марки Ст. 3, а эксцентрика — марки 45 (твердость HRC 40—45). Материал эксцентрика одностороннего и двустороннего механизмов — сталь марки 20, цементованная, твердость HRC35—40 при глубине слоя 0,8—1,2 мм; материал руко- ятки — сталь марки 35Л-Ш. Фиксирование металлического стержня от углового пере- мещения осуществляется специальным фиксатором, который укрепляется на стержне и входит в соответствующий паз в кокиле. Размеры фиксаторов приведены в табл. 176. Материал фиксаторов — сталь марки 45. Удаление отливок из форм При выборе способа удаления отливки из формы прежде всего определяется часть формы, в которой должна остаться отливка после раскрытия кокиля. При наличии у формы плиты, по которой перемещаются обе полуформы, желательно чтобы отливка при раскрытии формы осталась на месте, так как в этом случае в конструкции кокиля не требуется никаких выталкивающих устройств. При наличии одной подвижной и одной неподвижной полу- формы наиболее целесообразно оставлять отливку в подвиж- ной части формы. При отливке деталей, симметричных по отношению к вертикальной плоскости разъема, необходимо искусственным образом обеспечить условия, при которых 281
отливка постоянно оставалась бы в одной и той же полуформе. Для этого необходимо принимать следующие меры: а) создание максимальной разницы в литейных конусах между поверхностями гнезда одной половины формы и поверх- ностями другой; б) несимметричное расположение каналов литниковой системы в форме; в) образование специальных искусственных приливов, к детали или литниковой системе в той части формы, где отливка должна оставаться. Для отливок среднего и крупного размера должно быть обеспечено оставление отливки на месте при разъеме формы, чего можно достигнуть оформлением части поверхности отливки плитой или подвижным металлическим стержнем, фиксируемым в плите. Оставление отливок после раскрытия формы в одной из ее частей требует применения выталкивателей для последующего выема отливки из полуформы. Примеры конструкции и способа привода выталкивателей показаны на фиг. 140. Выталкиватели обычно делаются из инструментальной стали марки У8А, закаленной на твердость НRC 48—54; в отдельных случаях они выполняются из серого чугуна. Для уменьшения опасности заедания выталкивателей в результате их нагрева скользящая посадка обеспечивается только на некоторой глубине от разъема форм. Выталкиватели располагаются в форме таким образом, чтобы при выталкива- нии не происходило перекоса отливок. Выбранная конструк- ция выталкивающего устройства должна исключать возмож- ность повреждения удаляемой отливки (особенно из таких сплавов, как алюминиевые, магниевые и цинковые). Для выталкивания отливок рекомендуется максимально исполь- зовать поверхности литников, прибылей и выпоров. В табл. 177 приведены размеры выталкивателей с возврат- ной пружиной, которыми можно пользоваться как для руч- ных, так и для машинных кокилей. 282
Фиг. 140. Выталкиватели для удаления отливок из кокильной формы: а — типовой выталкиватель; б — самоцептрирую- щийся выталкиватель с чекой для вытряхного кокиля; в — выталкиватель с облицовкой; г — схема действия вы- талкивателей; д — схема действия выталкивателей на пневматических станках с вертикальной плоскостью разъема; е — второй вариант схемы действия выталкивателей; 1 — чека; 2 — выталкиватели; 3— выступ подвижной части полуформы; 4 — форма; 5 — тяга; 6 — рычаг; 7 — рама; 8 — пружина: 9 — подвижная полуформа; 10 — шток; 11 — неподвижная полуформа; 12 — плита; 13 — упоры; 14 — станина; 15 — отливка; 16 — планки; 17 — ограничи- тельная шайба, 283
to oo 169. Винтовой механизм для удаления металлических стержней Размеры в мм
285 170. Гайка и винт для винтового механизма Размеры в мм
171. Эксцентриковый механизм со скобой Размеры в мм -------В: Размер стержня А В В, L Л d 1 ь В2 Длина раз- вертки скобы D Л с <50 50 60 160 17 13 80 20 384 40 12 4 50—60 60 70 200 90 8 474 60-80 80 90 250 21 16 120 25 566 50 16 5 80—100 100 НО 320 130 716 100—120 120 130 400 25 20 165 10 30 898 60 20 6 120—160 160 170 200 938 Примечание. Допускаемое отклонение по d для отвер- стия принимается но А3, а для штифта по Пр13. 286
172. Односторонний эксцентриковый механизм Размеры в мм Размер стержня Л D d с t L Li Размер цилвядри- чсского штифта (ГОСТ 3128-46) Размер винта (ГОСТ 1481-58) <40 32 16 8 1 100 125 160 200 200 8Г1р13х35 МЮхЗО 40—60 40 20 10 1,4 125 160 200 250 250 10Пр13> 45 M12V.30 Примем а н и е. Плотность прилегания стержня к пло- скости 1' обеспечивает натяг, т. е. h у стержня меньше на величину t, чем тс же размеры плиты или кокиля. 287
173. Эксцентрик и рукоятка для одностороннего эксцентрикового механизма Размеры в мм _________________________________________________________________ L 1 DX, DlCi D, dX. <ЛС4 с D3A. Vi ^3 A 3 da dl Li В 100 125 160 200 20 32 20 25 16 8 8 20 35 8 25 20 200 30 125 160 200 250 25 40 25 32 20 10 10 25 45 10 28 22 250 — 32 55 13 32 25 320 40 — — — — — — — — 40 70 16 36 28 400 Примечав не. Отверстие </х сверлится н развертывается совместно с рукояткой.
174. Двусторонний эксцентриковый механизм Размеры в мм Эксиентрик В-6 Рукоятка Винт Штифт Размер стержня А D d с t L Li Размер винта (ГОСТ 1481-58) Размер штифта (ГОСТ 3128-46) 60—80 80—100 50 25 12,5 1.7 200 250 300 350 250 300 350 400 320 М12Х30 13Пр13'х55 100—125 125—160 60 30 16 2 250 300 350 400 300 350 400 450 400 16Пр13Х 70 Примем а н ня: 1. Размеры рукоятки см. в табл. 173. 2. Плотность прилегания стержня к плоскости F обеспе- чивает натяг, т. е. h у стержня меньше на величину t, чем те же размеры плиты или кокиля. 19 Чернов и Кизилов 495 289
175. Эксцентрик для двустороннего эксцентрикового механизма Размеры в мм L 1 DX, DiC. D, dX4 </iA, с 200; 250 300; 350 60 50 32 40 25 13 12,5 250; 300 350; 400 80 250; 300 350; 400 100 60 40 50 30 16 16 300; 350 400; 450 125 Примечание. Отверстие di сверлится и разверты- вается совместно с рукояткой. 290
176. Установка фиксаторов металлических стержней Размеры в мм ьо А — г J V4 Остальное Ы5° Vv? Г^“1 1 Т“1 ft И d, 1- 1 Фиксатор Ai / 1 \ Стержень L,— Размер стержня А D Размер винта (ГОСТ 1491-58) L 1 Л /1 dt d2 /и Li <60 13 М5Х15 28 16 6 14 6 9 6 28 60—100 16 Мбх 18 36 20 8 16 7 11 8 36 100—160 20 М8х22 45 25 10 20 9 14 10 45 160—250 25 МЮхЗО 56 32 12 26 11 17 12 56 Примечание. Отклонения D для отверстия по А3, для фиксатора по Ха.
292 177- Выталкиватели с возвратной пружиной Размеры в мм
178. Пружины и шайбы для выталкивателей с возвратной пружиной Размеры в мм Шайба Пружина D d t /7Д пр fp Длина развер- нутой прово- локи d. d. Z)j Л 25 ± 0,5 3 ± 0,06 65±l:i 6 55 34,5 865 8,5 10 32 18 13 35 ± 0,8 4,5 + 0,8 11±| 10 85 65 1295 13,5 16 40 25 15 Примечания: 1. Материал пружины — сталь марки 50ХФА, твердость HRC 45—50. 2. Число рабочих витков п = 10. 3. Общее число витков пг = 12,5. 4. Материал шайбы — сталь марки Ст. 3.
МАШИНЫ И СТАНКИ ДЛЯ ЛИТЬЯ В КОКИЛЬ (табл. 179—180) 179. Машины для литья в кокиль [13], [36] Тип машины Привод Сложность отливки Габариты отлив- ки в плоскости разъема формы в мм Количе- ство форм Индивидуальные стан- ки для форм с вертикаль- ной плоскостью разъема Машины для серийного Ручной, винтовой, эксцентриковый, рычаж- ный, реечный производства С ребрами До 200x200 1 Ручной, пружинный, кантовальный Простейшие До 200x200 1 Пневматический и электрический Сложные и простые 300x300 и более 1 Г идравлический 1500x800 1 Индивидуальные стан- ки для форм с гори- зонтальной плоскостью разъема' Ручной блочный Простейшие — 1 Пневматический
_______________________________________________________________________Продолжение табл. 179 Тип машины Привод Сложность отливки Габариты отлив- ки в плоскости разъема формы в мм Количе- ство форм Карусельные машины с вертикальной осью вращения Машины для массового Пружинный производства Простейшие 200x200 4 Пневматические Сложные 300x300 и более 12 Копировальный с гру- зом Простейшие с узкими пре- делами веса Не более 200x200 24 Копировальный без грузов 300x300 24 Кантовальный Сложные Отливки сред- них размеров 8 Карусельные машины с горизонтальной осью вращения Открывание форм действием собственного веса Простейшие, вытряхного типа Отливки не- больших раз- мер ов 4—12 Л Вертикальный кон- вейер Лашины для массово-пото От электродвигателя или пневматического выталкивателя чного производит Простейшие, вытряхного типа ва — Горизонтальный конвейер 1200x300 1
180. Основные размеры рабочих частей и некоторые параметры кокильных машин {7], [50] Основные параметры Тип машины Кокиль- ный ста- нок К21 Кокиль- ная 592 Карусель- но-кокиль- ная 582 Максимальные габариты собранного кокиля в,м: длина 790 700 700 ширина 600 600 600 высота 230 240 — Размеры в мм: опорной поверхности ко- киля 715X530 Г сменной плиты . . . — 700x600 — Наибольший ход раскры- тия кокиля в мм 205 300 350 Ход выталкивателей в мм — — 10 Максимальный вес отливки из черного металла с лит- никами в кГ 50 50 Производительность (коли- чество отливок в час) 10-12 8 40—240
Глава VI ОСНАСТКА ДЛЯ ЛИТЬЯ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ Сущность процесса литья по выплавляемым моделям состоит в следующем. Из легкоплавких модельных составов в специальных пресс-формах изготовляют модели деталей и литниковой системы. Их соединяют в блок моделей, на который в несколько слоев наносят суспензию (облицо- вочное покрытие), состоящую из огнеупорной основы и свя- зующего раствора. Каждый слой суспензии обсыпают сухим песком и просушивают, вследствие чего на модели образуется тонкостенная форма. Далее следует выплавление моделей, прокаливание формы и заливка ее металлом. Точность размеров и чистота поверхности отливок, изго- товленных по выплавляемым моделям, приведены в табл. 181. 181. Точность размеров и чистота поверхности отливок, получаемых по выплавляемым моделям [37] Наибольший размер отли- вок в мм Преобладаю- щая толщина стенок в мм Примерный вес отливок в кГ Класс точно- сти по ОСТам 1010 н 1015 Класс чисто- ты поверхно- сти по ГОСТу 2789-59 50 До 3 До 0,2 4—5-й 5—6-й 150 Св. 3 ДО 5 Св. 0,2 до 1,0 4—5-й 4—5-й 250 » 5 » 10 » 1,0 » 5,0 5—6-й 3—4-й 500 » 10 » 20 » 5,0 » 15,0 6—7-й 3-й Св. 500 » 20 » 15,0 7—8-й 3-й 297
ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ Конструкция детали, отливаемой по выплавляемой модели, должна отвечать двум главным требованиям: обеспечивать направленную кристаллизацию отливки в литейной форме и быть технологичной. Ниже приводятся рекомендации по конструированию литых деталей для литья по выплавляемым моделям. Стенки литых деталей Минимальная толщина стенки может быть определена по диаграмме (фиг. 141) [37]. Величина N определяется в зависимости от габаритов деталей по формуле Фиг. 141. Диаграмма изменения минималь- ной толщины стенки для точных отливок по выплавляемым моделям: I— для сталь- ного литья и безоловянистых сплавов; II — для цветных оловянистых сплавов. На деталях типа лопаток турбин толщину выходной (тонкой) кромки не рекомендуется делать менее 0,8 мм. Для предотвращения образования горячих трещин и умень- шения внутренних напряжений в местах сопряжения стенок различной толщины иногда целесообразно в конструкцию детали вводить специальные ребра (фиг. 142, а—г) толщиной С = (0,6 -=- 0,7) , 298
где С — толщина ребра; а — толщина наружной стенки; b — толщина внутренней стенки. При установке ребер жесткости в конструкциях короб- чатого сечения необходимо предусматривать в угловых сопряжениях отверстия (фиг. 142, г). Фиг. 142. Примеры расположения ребер: А—отвер- стия в ребрах против утолщенных узлов. Сопряжение стенок, переходы и радиусы закруглений при- ведены в табл. 182. Отверстия и внутренние полости в деталях В отливке можно получить отверстие любой формы (круг- лое, квадратное, треугольное) и в любом направлении. Однако надо иметь в виду, что все прямые линии в отверстиях, распо- ложенных в массивных частях отливки, будут искажаться в результате усадки при затвердевании металла. Минимальный размер отверстия, получаемого в литье, составляет 1,5 мм [25]. Однако в большинстве случаев отвер- стия размером менее 3—5 мм целесообразнее получать меха- нической обработкой. Отношение высоты сквозного отверстия к его диаметру может доходить до 5 : 1; в глухих отверстиях это отношение не должно превышать 3:1. При конструировании деталей рекомендуется по возмож- ности избегать полостей. Если же по условиям работы 299
182. Сопряжение стенок, переходы и радиусы закруглений [25], [37]
Продолжение табл. 182
Продолжение табл. 182 Сопря- жение Конструкция Размеры в мм неправильная правильная Плоскости стенки с цилин- дром Re = E, когда £<10; Re = 10, когда £>>10 Крестообразное sL L_ Р*2ЕъЗ,5Е HQ* D»!,5E H^R £e>2£, когда £< 10; £e = 2£, когда £>10 — Sr I Г i— Re = E, когда £JglO
деталей полости в них необходимы, то конструировать деталь надо так, чтобы полость имела два или более выхода наружу (фиг. 143). Следует избегать полостей, суживающихся к выходу. Фиг. 143. Конструкции деталей: а и б — нетехно- логичные; в — технологичная. Литая резьба и литые зубья Применение литой резьбы, в особенности с малым шагом (менее 2 мм), нецелесообразно, так как по качеству она зна- чительно уступает резьбе, получаемой механической обра- боткой. Методом литья можно изготовлять резьбу нестандартного профиля, а также детали с резьбой из труднообрабатываемых сплавов. В отличие от резьбы зубья рекомендуется выполнять литыми с последующим шлифованием при особо жестких требованиях к точности. Зубчатые детали из цветных сплавов можно получать с шагом 1,5 мм, из стали и тугоплавких сплавов •— не менее 3 мм. ПРИПУСКИ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ И ДОПУСКИ Припуски на механическую обработку точных отливок следует устанавливать: 1) на сопрягаемые поверхности деталей; 2) на все размеры, имеющие допуски выше 5-го класса точности по ОСТу 1015; 3) на все поверхности, которые должны иметь чистоту выше класса \/6 по ГОСТу 2789-59. В табл. 183 приведены рекомендуемые величины припусков в зависимости от способа обработки деталей и их габаритов. На развертывание круглых отверстий, а также на калибровку или прошивание фасонных отверстий следует 303
183. Припуски на механическую обработку отливок, получаемых по выплавляемым моделям Размеры в мм Наибольший размер отливки Припуски на одну сторону при обработ- ке резанием при обработ- ке шлифова- нием в местах рас- положения прибылей До 40 0,7—1,0 0,3—0,5 2,0 Св. 40 до 100 1,0—1,5 0,5—0,7 3,0 » 100 » 250 1,5—2,0 0,7—1,0 4,0 » 250 » 500 2,0—3,0 1,0-1,5 5,0 устанавливать припуски от 0,15 доО.Зжл на сторону. Отвер- стия под резьбу малых диаметров в пределах 3—4-го классов точности допускается отливать без припусков на предвари- тельную механическую обработку. В табл. 184 и 185 приведены допуски на размеры отливок, изготовляемых по выплавляемым моделям, где 1-й класс относится к деталям средней сложности, 2-й класс — к слож- ным деталям и 3-й класс — к особо сложным деталям. 184. Допуски иа радиусы закруглений в мм Класс точности До 4 Св. 4 ДО ю Св. 10 до 16 Св. 16 до 25 Св. 25 до 40 Св. 40 до 63 Лт 1-й ±0,05 ±0,10 ±0,15 ±0,20 ±0,30 — Лт 2-й ±0,10 ±0,20 ±0,40 ±0,60 ±0,80 — Лт 3-й ±0,20 ±0,40 ±0,60 ±0,80 ±0,20 ±1,60 КОНСТРУИРОВАНИЕ ПРЕСС-ФОРМ Общие сведения В практике широко применяются три основных способа изготовления пресс-форм: а) отливкой из легкоплавких сплавов по модельному эта- лону; б) методом гальванопластики и металлизации; в) механической обработкой. 304
20 Чернов и Кизилов 185. Допуски на размеры отливок Размены в мм Наибольший размер отливки Класс точности Отклонения размеров отливок на необрабатывае- мые поверхности на необрабатывае- мые толщины стенок на размеры от необ- рабатываемых поверхностей Верхнее Нижнее Верхнее Ннжнее Верхнее Нижнее <25 Лт 1-й Лт 2-й Лт 3-й + 0,05 + 0,08 +0,20 —0,05 -0,08 —0,20 +0,04 +0,06 +0,20 —0,04 —0,06 —0,20 +0,1 +0,02 +0,30 -о,1 —0,2 —о,з 25—40 Лт 1-й Лт 2-й Лт 3-й +0,06 +0,10 +0,20 —0,06 —0,10 -0,20 +0,05 +0,08 +0,20 —0,05 —0,08 —0,20 +0,10 +0,20 +0,30 —0,10 —0,20 —0,30 40—63 Лт 1-й Лт 2-й Лт 3-й +0,08 + 0,12 + 0,30 —0,08 —0,12 —0,30 +0,06 +0,10 +0,30 —0,06 —0,10 —0,30 + 0,10 -| 0,20 +0,40 —0,10 -0,20 —0,40 63—100 Лт 1-й Лт 2-й Лт 3-й +0,10 + 0,15 +0,30 —0,10 —0,15 —0,30 +0,08 +0,15 +0,30 —0,08 —0,15 —0,30 -1 0,20 +0,30 +0,40 —0,20 -0,30 -0,40 100—250 Лт 1-й Лт 2-й Лт 3-й +0,12 +0,30 +0,40 —0,12 —0,30 —0,40 +0,10 +0,20 +0,40 —0,10 —0,20 —0,40 +0,20 +0,40 +0,50 —0,20 —0,40 —0,50
В мелкосерийном производстве применяются первые Два способа: первый рекомендуется для крупных деталей слож- ной конфигурации (например, для гребных винтов), второй — для мелких деталей. Третий способ применяется в крупно- серийном и массовом производстве. Кроме металлических пресс-форм, применяются пласт- массовые, каучуковые, формопластовые, гипсовые. Чистота рабочей поверхности пресс-формы должна быть на один-два класса выше, чем у отливки, но не ниже 7-го класса по ГОСТу 2789-59; точность размеров — на одни-два класса выше тре- буемой точности отливки. Величину допусков на рабочие размеры пресс-форм необходимо принимать не более 1/4 уста- новленного допуска на размер отливки. Величину допусков на сдвиг составных частей пресс-формы принимать не ниже 4—3-го класса точности по ОСТам 1013 и 1014. На фиксирующие штифты и направляющие втулки вкла- дышей допуски назначаются не ниже 3-го класса точности по ОСТам 1012 и 1013. Усадка Величина суммарной усадки отливок (модельного состава -|- + керамического покрытия -Н металла) колеблется от 0,5 до 3% в зависимости от различных факторов, в том числе от конфигурации и толщины стенок детали. Поэтому при проектировании пресс-форм или модельных эталонов опреде- ление рабочих размеров с учетом суммарной усадки отливки встречает значительные трудности. В помощь конструкторам и технологам можно привести лишь отдельные обобщенные выводы и некоторые рекоменда- ции. Так, например, по данным ВПТИ судостроительной промышленности, при проектировании пресс-форм для сталь- ных отливок суммарную усадку рекомендуется принимать в соответствии с табл. 186. Табл. 186 составлена с учетом применения парафино- стеаринового модельного состава (65% парафина и 35% стеа- рина) при запрессовке его в пресс-формы в пастообразном состоянии при температуре 42—44°, под давлением до 3 ати. Первые три слоя керамического покрытия изготовлялись из суспензии маршалита в спиртовом растворе гидролизо- ванного этилсиликата, а последующие слои — из суспензии маршалита в жидком стекле. Ввиду большой трудности определения величины литейной усадки при проектировании сложных пресс-форм реко- мендуется уточнять размеры на опытных образцах или 306
186. Суммарная усадка для стального литья по выплавляемым моделям Толщина стенки д в мм Суммарная усадка в % Свободная Частично затрудненная Затрудненная в вертикаль- ном в горизон- тальном в вертикаль- ном в горизон- тальном в вертикаль- ном в горизон- тальном направлении 1—3 Св. 3 до 6 » 6 » 10 » 10 » 16 » 10 » 22 » 22 » 30 » 30 » 50 » 50 0,4—0,8 0,8—1,1 1,1—1,5 1,5—1,8 1,8—2,1 2,1—2,4 2,4—2,7 2,7 0,7—1,1 1,1 —1,4 1,4—1,8 1,8—2.1 2,1—2,4 2,4—2,7 2,7—3,0 3,0 0,3—0,5 0,5—0,8 0,8—1,1 1,1—1,4 1,4—1,7 1,7-2,0 2,0—2,2 2,2 0,5-0,7 0,7-1,1 1,1 —1,4 1,4—1,7 1,7—2,0 2,0— 2,3 2,3—2,5 2,5 0.3 0,3—0,6 0,6—0,8 0,8-1,0 1,0—1,3 1,3—1,5 1,5-1,8 1,8 До 0,5 0,5—0,8 0,8-1,0 1,0-1,2 1,2-1,5 1,5—1,7 1,7—2,0 2,0
предусматривать последующую доводку размеров пресс-форм. Для этого стержни, выполняющие полость, следует изготов- лять с расчетом на максимальную усадку, а полость — на минимальную. Расчет размеров рабочих полостей Определение размеров полости пресс-формы—одна из наи- более важных и трудных задач в технологии литья по выплав- ляемым моделям. Ниже приводится методика расчета рабо- чих размеров пресс-форм, разработанная ВПТИ судострои- тельной промышленности, и методика расчета, приведенная в ведомственных руководящих материалах по точному литью — РМО 261-55. По методике ВПТИ рабочие размеры пресс-формы рассчи- тываются по формуле 1пр^ (/+ 4~a + w) ±Q'’ где 1пр — искомый размер рабочей полости пресс-формы в мм; I — соответствующий размер отливки в мм; а — допуск на размер отливки (с соответствующим знаком) в мм; К — суммарная усадка отливки для искомого размера (при- нимается по табл. 186) в %; а' — допуск на искомый размер пресс-формы (на один-два класса выше, чем допуск на соот- ветствующий размер отливки); для ответственных размеров , 1 , ' отливок а = -у-, для малоответственных а = и Z При определении размеров рабочих полостей пресс-формы следует проверить правильность нанесения припусков на механическую обработку в чертеже отливки (см. табл. 181, а также раздел «Припуски на механическую обработку»). Особенность методики, приведенной в ведомственных руководящих материалах РМО 251-55, заключается в том, что при расчете рабочих размеров полости пресс-формы влияние различных факторов на величину суммарной усадки учитывается раздельно. Ниже приводятся рекомендуемые формулы для определения размеров модельного эталона. Для наружных размеров отливки D. - ОДв. = - °- + -отг) - °* • 308
Для внутренних размеров отливки Dn = DH + DH -I- 0,56o = ~Dh (1 + w) + °’56° Здесь Dn — номинальный размер рабочей полости пресс- формы в мм; DH — номинальный размер отливки в мм; Yx — средняя линейная усадка модели в %; Ycp — среднее Фнг. 144. Изменение линейных размеров огнеупорного покрытия при иагреве и охлаждении. линейное расширение литейной формы при обжиге перед заливкой в %; YM — средняя линейная усадка металла в %; Vx — Ycp ~ YM—общая линейная усадка отливки в %; допуск на размер отливки в мм. Увеличение или уменьшение номинального размера пресс- формы на половину несимметричного допуска (0,5бо) про- изводится для того, чтобы размер отливки совпадал со сред- ним, а не номинальным чертежным размером. При симметрич- ных допусках этого делать не следует. В табл. 187 указаны средние величины свободной усадки моделей (Yx) в процентах для различных модельных соста- вов, а в табл. 188 — для металла (YM) (стали, чугуна, латуни и бронзы). При затрудненной усадке данные табл. 187 и 188 необхо- димо корректировать в сторону уменьшения (см. табл. 186). 309
187. Величина свободной линейной усадки модели в зависимости от модельного состава Марка модельного состава Составляющие в % Температура каплепа- дения по Убелоде в °C Темпера- тура за- прессовки состава в °C Средняя величина свободной усадки В % Парафин Стеарин Этилцел- люлоза Канифоль 1 Церезин Блочный полисти- рол 1 3 (Т) ч _ ►2 и с ПС-30 70 30 49 0,2—0,4 ПС-40 60 40 — 46 0,2—0,4 ПС-50 50 50 — — — — — 45 40—45 0,5-0,7 ПС-70 30 70 — —. — — — 48 0,7—0,9 ПСЭ-5 25 70 5 50 0,3-0,5 ПСЭ-8 42 50 8 — — — — 58 4о—oU 0,2—0,4 ПСЭ-17 — 83 17 — — — — 69 48—53 0,3—0,5 КПЦ — — 50 20 30 — 131 140—160 ПП 85—90 — — — — 15-10 75—84 56—58 0,9 Примечав й е. Указанные величины линейной усадки моделей установлены при запрессовке модельного состава в пресс-формы в пастообразном состоянии (для размеров моделей от 15 до 100 мм).
188. Свободная линейная усадка различных сплавов при литье по выплавляемым моделям Наименование сплава Марка сплава Пределы сво- бодной ли- нейной усад- ки металла В % Техническое железо — 2,3—2,50 Сталь углеродистая 15Л 35Л 45Л 55Л ЭОЛ 2,35—2,45 2,20—2,40 2,15—2,35 2,10—2,30 2,0—2,20 Сталь ле1 'ированная 36НЗЛ; 35ХЛ; 35ДЛ; 35МЛ; 35ФЛ; 35НГЛ 2,0—2,2 Сталь высоколегиро- ванная 1Х13Л Сильхром 1Х18Н9ТЛ Сталь Гадфильда 1,8—2,2 1,6—2,2 2,3-3 2—3 Чугун Серый Ковкий Модифици- рованный магнием — 0,8—0,1 1,5—1,7 1 4—2,6 Бронза Бр. ОЦЮ Бр. ОЦ 8-4 Бр. ОС 17-7 Бр. А5 Бр. АЖ 9-4 Бр. Мц5 1,2—1,3 1,5-1,6 1,4—1,5 2,3—2,5 2,3—2,5 1,8—2,0 Латунь ЛТ90; ЛТ68 ЛМц 58-2 ЛС 59-1 ЛС 62-1 ЛН 65-5 1,80—2,0 1,45—1,50 2,10—2,20 1,60—1,80 1,90—2,0 311
На фиг. 144 показана диаграмма изменения линейных размеров огнеупорного покрытия в процессе его нагрева и охлаждения. Технологические требования к пресс-формам Для симметричных деталей разъем пресс-формы рекомен- дуется делать по плоскости симметрии; при этом необходимо принимать меры, чтобы при разборке формы модель всегда оставалась в одной опреде- ленной ее части. На разъемах формы следует нанести тон- кие (глубиной 0,1 мм) риски. В глухих углублениях не- обходимо предусматривать мелкие вентиляционные от- верстия для выхода воздуха во время заполнения пресс- формы модельным составом. Сложные детали пресс- формы, изготовляемые меха- Фиг. 146. Пресс-форма со сплошным выталкивателем: 1 — зубчатый венец; 2 —стер- жень; 3 — выталкиватель. Фиг. 145. Пресс-форма с мест- ными выталкивателями: / и 2 — выталкиватели; 3 — скрепляю- щая планка. нической обработкой, целесообразно расчленять на более простые элементы. Для извлечения моделей применяются выталкиватели двух типов: местные (фиг. 145) и сплошные (фиг. 146). Местные выталкиватели оставляют следы на моделях, поэтому их сле- дует располагать в местах последующей механической обра- 312
ботки отливок. Сплошные выталкиватели позволяют изго- товлять пресс-формы с меньшими уклонами или без уклонов. Выталкиватели целесообразно применять в крупносерий- ном и массовом производстве; в условиях мелкосерийного производства они применяются только при затрудненном выеме моделей. В конструкции пресс-формы должна быть предусмотрена возможность удаления стержней до разборки пресс-формы. Ручные пресс-формы снабжаются ручками, приливами или углублениями для захвата. Классификация пресс-форм Пресс-формы для изготовления выплавляемых моделей классифицируются по разным признакам (табл. 189). ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРЕСС-ФОРМ Пресс-формы, изготовляемые механической обработкой Для пресс-форм применяется сталь марки У8А (после термо- обработки твердость HRC 30—32) и среднеуглеродистая марок Ст. 5, 20, 25, 30 и др. с последующей термообработкой. Наиболее изнашивающиеся части пресс-формы (втулки, направляющие штыри, зажимы, длинные тонкие вставки) изготовляются из стали марок 50, У7, У8, и т. п. с последую- щей закалкой и отпуском. Крупные пресс-формы изгото- вляются из алюминиевых сплавов. Иногда пресс-формы изготовляются из двух металлов: быстроизиашивающиеся части — из стали, а корпусные детали — из алюминиевого сплава. Срок службы стальных пресс-форм практически не ограни- чен (сотни тысяч моделей). Литые металлические пресс-формы Литые пресс-формы применяются при отливке деталей сложной конфигурации. Пресс-форма изготовляется по металлической мастер-модели (стальной, реже из медных или алюминиевых сплавов). Для получения полости в пресс-форме по мастер-модели, последнюю подогревают до температуры на 50—60° ниже температуры плавления легкоплавкого сплава, а сплав перегревают на 50—60° выше температуры его плавления. На фиг. 147 и 148 показаны процессы изготовления литых пресс-форм для турбинной лопатки и рычага. 313
189. Классификация пресс-форм для изготовления выплавляемых моделей Признак Группа пресс-форм Условия применения Точность отливок С большой точно- стью размеров Для деталей ма- шин и инструментов С четким воспро- изведением контуров эталона Художественное литье Сложность Простейшие Простые Средней сложности Сложные Особо сложные В зависимости от сложности отливок, степени механиза- ции, количества мест в пресс-формах Материал пресс-формы Неметаллические (из гипса, цемента) Единичные круп- ные отливки, опыт- ные пресс-формы, индивидуальное и мелкосерийное про- изводство, художе- ственное литье Металлические (из легкоплавких спла- вов, стальные, алю- миниевые) Комбинированные Серийное и мас- совое производство Способ изготов- ления пресс-форм Литые из цинко- вых и легкоплав- ких сплавов по ма- стер-модели Мелкосерийное производство. При отработке процесса; для художественного литья; специальные заказы 314
Продолжение табл. 189 Признак Группа пресс-форм Условия применения Способ изготов- ления пресс-форм Механически обра- ботанные (стальные и из алюминиевых сплавов) Массовое и серий- ное производство де- талей машин, при- боров, инструментов Комбинированные. Простые детали из- готовляются механи- ческой обработкой, сложные отливаются по мастер-модели Специальные зака- зы. Серийное произ- водство деталей ма- шин, инструментов и для художествен- ного литья Способ заполнения модельным составом Свободная заливка Производство еди- ничных отливок; из- готовление полых моделей методом на- мораживания Заполнение под давлением жидким модельным составом Изготовление по- лых моделей методом намораживания; из- готовление сплошных моделей Заполнение при высоком давлении нагретым до размяг- чения порошком пластмасс Применяется очень редко 315
Продолжение табл. 189 Признак Группа пресс-форм Условия применения Способ охлаждения Охлаждаемые в ок- ружающей среде Индивидуальное и серийное производ- ство Охлаждаемые жид- костью, протекаю- щей по каналам в стенках пресс-формы Массовое произ- водство Степень механизации Ручные С механизацией выемки моделей С механизацией разъема Полностью меха- низированные Единичное и мел- косерийное произ- водство Автоматизирован- ные Массовое произ- водство Количество одновре- менно по- лучаемых моделей Одноместные Крупногабаритные и сложные модели; единичное и серий- ное производство Многоместные Массовое произ- водство 316
Срок службы литых пресс-форм из легкоплавких сплавов составляет обычно 1000 запрессовок, а из цинковых и алю- миниевых 3000—5000. Состав сплавов для изготовления литых форм приведен в табл. 190. 6 I I 147. Схема изготовления для а — заливка половины про- литой ло- стер-модель; 2 — нижняя обойма; 4 — направляющая втулка; 5 — глина; 7 — верхняя обечайка; 8 — направляющий втулкой; 9 — верхняя цесса пресс-формы натки: ней формы; б — заливка верх- ней половины пресс- формы; в — готовая пресс- форма в сборе; / — ма- 3 — нижняя обечайка; 6 — легкоплавкий сплав; штифт с верхней обойма. пресс- Комбинированные пресс-формы К комбинированным относятся пресс-формы, простые детали которых изготовляются механической обработкой, а наиболее сложные — отливкой из легкоплавких сплавов. Применяемые материалы и способы изготовления отдельных частей комбинированных пресс-форм те же, что для литых пресс-форм» и пресс-форм, изготовляемых механической обработкой. Примером комбинированной пресс-формы может служить форма шарошки бурового долота, приведенная на фиг. 149. 317
a) Фиг. 148. Схема процесса изготовления литой пресс-формы для рычага: а — заливка нижней полуформы; 6 — заливка верхней половины пресс-формы; 1 — груз; 2 — обойма; 3 — втулки выталкивателей; 4 — выталкиватели; 5 — штыри; 6 — формовочная смесь; 7 — металлическая плита; 8, 10 и 11 — стержни; 9 — мастер-модель; 12 — раздели- тельная смазка (глина); 13 — глиняная обмазка; 14 — легкоплавкий сплав.
190. Легкоплавкие Сплавы для изготовления пресс-форм № сплава Содержание элементов н о/ /о Температура плавления в °C 1 РЬ Sb Bi Sn Cd Zn Al Si Си 1 г— 42 58 139 2 56 11 — 53 .— — — — — 315 3 87 13 — -— .— — — — — 247 4 80 8 — 12 — — — — — — 5 100 — — — — — — — •— 6 82 — 18 7 — — 30 70 — — — — — 170 8 — — 58 48 .— — — — — 138,5 9 20 — 40 40 — — — — — 100 10 25 — 50 12,5 12,5 — — — — 68 11 80 12 8 140 12 56 11 — 33 — — —. — — 140 13 70 — 15 15 — — — — — 140 14 30 — 35 35 — — — — — 140 15 — — — — — 89 10 — 1 380 16 — ___ — — — 88 12 __ 560 Примечание. Наибольшее распространение имеют сплавы на оловянной, свинцовой, цинковой и алюминиевой основе (Xs 3, 7, 15 и 16). Здесь наружная часть колец (детали 2, 4, 6 и 8) как наиболее простая изготовлена механической обработкой из стали, а внутренняя, выполняющая профиль зубьев, — отливкой из легкоплавкого сплава. • Комбинированные пресс-формы имеют меньшую стойкость, чем пресс-формы, изготовленные механической обработкой из стали, и большую, чем литые. 319
* ЕЗ Сталь ES2 Легкоплавки] сплав Фиг. 149. Сложная пресс-форма шарошки бурового долота: 1 — корпус; 2, 4, 6 и 8— кольца из стали со вставками из лег- коплавкого сплава; 3, 5 и 7 — стальные полукольца; 9 — верх пресс-формы; 1п — кольцо; 11 — сердеч- ник с отверстием для запрессовки модель- ного состава; 12 — гайки; 13 — затяж- ной клип; 14 —шар- нирные скрепляющие болты. Фиг. 150. Изготовлений пресс-форм методом гальванометал- лизации: а — алюминиевая модель-эталон (верхняя поло- вина); б — эталон с нанесенным па него покрытием; в — коронка, залитая гипсом; г — разрез пресс-формы с запрессованной моделью; 1 — плнта выталкивателей; 2 — крышки; 3 — выталкиватель; 4 — обечайки; 5 — ме- таллические стержни; 6 — штыри; 7 — гипсовый наполни- тель; <3 — коронка; 9— отверстие для запрессовки; /0—вы- плавляемая модель. 320
Пресс-формы, изготовляемые способом гальванометаллизации Указанный способ применяется при необходимости быстрого изготовления пресс-формы. Схема способа приведена на фиг. 150. Сначала изготовляют мастер-модель из алюминиевого или легкоплавкого сплава, состоящую из двух частей, плос- кость разъема которых соответствует плоскости разъема изготовляемой пресс-формы. Модель тщательно очищают; плоскость разъема покрывают изоляционным составом из 50% воска и 50% канифоли; способом гальванизации покрывают модель сначала слоем никеля, а затем слоем меди толщиной около 1 мм. После промывки и просушивания модель покрывают слоем меди или стали толщиной 2—2,5 мм способом металлизации. По окончании металлизации с поверхности разъема сни- мают изолирующий слой, затем удаляют эталон (при алюми- ниевой мастер-модели путем вытравливания в кипящей щелочной ванне, а при легкоплавких сплавах — выплавле- нием), после чего остается так называемая коронка. Послед- нюю устанавливают в специальной форме и заливают алюми- ниевым или цинковым сплавом или даже гипсом, получая при этом половину пресс-формы. Изготовленные части пресс- формы подвергают механической обработке по плоскости разъема и собирают. Точность спаривания матриц проверяют по оттискам легкоотделяемой модели. Чистота поверхности и точность размеров отливок при использовании этих пресс-форм такие же, как и при стальных пресс-формах. Стойкость не отличается от стойкости комби- нированных пресс-форм. Магнезитовые, цементные, гипсовые и деревянные пресс-формы Магнезитовые, цементные, гипсовые и деревянные пресс- формы применяются в условиях мелкосерийного и индиви- дуального производства отливок, а также при отработке технологического процесса. Порядок изготовления пресс- форм, такой же, как для литых. Мастер-модель может быть изготовлена из любого металла, дерева, гипса и других материалов. Для предохранения пресс-формы от разрушения носком шприца в верхнюю половину ее заливают предохранительную металлическую планку с отверстием для запрессовки модель- ного состава. На фиг. 151 показана схема изготовления гипсовой пресс-формы. 21 Чернов и Кизилов 495 321
При изготовлении магнезитовых, цементных и гипсовых пресс-форм применяются следующие составы. Для магнезитовых пресс-форм: 36% магнезита каустиче- ского (ГОСТ 1216-11); 18"о маршалита (пылевидный кварц 1К0063А и 1К005А по ГОСТу 2138-56); 46% связующего водного раствора хлористого магния |2 части хлористого магния (ГОСТ 4209-48) и 1 часть воды |. Удельный вес раствора 1,30—1,32. Фиг. 131. Схема процесса изготовления гипсовой пресс-формы: о — мастер-модель; б — вспомогательные приспособления; в — мастер-модель, наформованная в пластическом материале; г — пер- вая полуформа, залитая гипсом; due — заливка гипсом второй полуформы; ж — готовая гипсовая полуформа; 1 — модель; 2 — плиты; 3 — пластический материал; 4 и 5 — обоймы; 6 — гипс; 7 — стояк. Стойкость пресс-формы (количество запрессовок до выхода из строя) свыше 100 моделей. Для цементных пресс-форм: 60% цемента; 30% кварце- вого песка 1К01А, просеянного через сито №016; 10%жидкого стекла. Для гипсовых пресс-форм: 85—70% гипса и 15—30% цемента. Стойкость формы от 10 до 100 моделей. Примечание. Количество составляющих ука- зано в процентах по весу. Для изготовления гипсовых пресс-форм применяется формо- вочный и высокопрочный гипс. Нормальная густота при 322
затвердевании и высокая прочность формы достигается стро- гой дозировкой воды для затворения. Так, на 100 весовых частей строительного гипса необходимо 50—80 частей воды, формовочного 60—80 частей, медицинского 70—90 и вы- сокопрочного гипса 35—50 частей. Фиг. 152. Деревянная пресс-форма для модели кулачка токарного полуавтомата: а— модель; б — пресс-форма; / — 3 — части разъемной пресс-формы; 4 — заливочное отверстие. Деревянные пресс-формы находят применение при изго- товлении небольшого количества моделей невысокой точности. Пример такой пресс-формы приведен на фиг. 152. Формопластовые пресс-формы Формопластовые, а также желатиновые и клеевые пресс- формы изготовляются по мастер-модели,сделанной из металла, дерева, гипса, пластилина и других материалов. Формопласт применяется в лепных работах при размноже- нии копий, а также для пресс-форм сложных выплавляемых моделей при мелкосерийном производстве. Формопласт изго- товляется из 23—27% полихлорвиниловой смолы, 75—71 % дибутилфталата и 2% стеарата кальция. Прочность формо- пласта на растяжение 2—3 кГ/смг, удлинение 200—250%, температура начала плавления 100—110°. Нафиг. 153 (а—з) показана схема изготовления пресс-формы из формопласта. Формопластовые пресс-формы пригодны для работы при температуре от 0 до 80е. Вследствие эластичности материала формопластовые пресс-формы должны быть заключены 21* 323
/ г у & у // Фиг. 153. Схема изготовления пресс-формы из формопла- ста; 1 — мастер-модель; 2 — формовочная смесь; 3 — рамки: 4 — глина; 5 модели выпоров; 6 — модель литника; 7 — полость для заливки гипса; 8 — гипс; .9 — выпор; 10 — литник; 11 — полость под заливку формопласта; 12 — формопласт; 13 — полость для гипса; 14— фиксатор; 1.у — полость для модельного состава; 16 — модельный состав. Фиг. 154. Схема формопла- стовой пресс-формы; 1—фор- мопласт; 2 — выплавляемая модель; 3 — раковина из гипса, цемента или металла. 324
в жесткий разъемный жакет, который часто называют ракови- ной и изготовляют из гипса, цемента или металла (фиг. 154). Плавление формопласта производят в масляной или гли- цериновой ванне, где его перегревают до 170—180°, а затем охлаждают до температуры заливки (120—150°). Застывание залитого в раковину формопласта продолжается 1—2 часа. Формопласт можно использовать многократно. Многоместные пресс-формы В многоместной пресс-форме готовится целое модельное звено, состоящее из нескольких расположенных по окруж- ности моделей, связанных кольцом, служащим одновременно 6-6 Фиг. 155. Многоместная пресс-форма для звена моделей (12 шт.): I — эксцентриковый зажим; 2 — вставка; 3 — штифт; 4 — верх пресс-формы; 5 — низ пресс-формы; 6 — втулка; 7 — планка выталкивателя; 8 — стержни выталкивателя; 9 — кольцо выталки- вателя; 10 — планка с отверстием для запрессовывания модельного состава. частью стояка. Вместо припайки отдельных моделей к стояку, готовые звенья собираются в блок путем нанизывания колец на металлический стояк. Гнезда располагаются в пресс-форме таким образом, чтобы к стояку через питатель присоединялась наиболее утолщенная 325
часть отливки. Длину питателя следует делать не более 4—5 мм. На фиг. 155 приведена многоместная пресс-форма для полу- чения звена моделей; некоторые конструктивные элементы пресс-форм приведены на фиг. 156. Фиг. 156. Конструктивные элементы пресс-формы: а — заслонка, перекрывающая литниковое отверстие в пресс-форме: б — фикси- рующее устройство (замок) для стержней; в — универсальные зажимы для пресс-формы (/ — одинарный, II — двойной); г — схема пневматического зажима для пресс-формы; / — планка; 2 — задвижка; 3 — винты; 4 — корпус пресс-формы; 5 — стержень; 6 — замок; 7 — пресс-форма; 8 — стол пресса. Изготовление элементов литниковой системы и прибылей Элементы литниковой системы, выпоры и прибыли изго- товляются в специальных металлических пресс-формах преимущественно свободной заливкой. Наиболее рациональным и быстрым способом изготовления стояков и литниковых воронок является нанесение СЛОЯ 326
модельного состава на металлические стержни с раструбом, имеющие форму стояка с воронкой (фиг. 157 и табл. 191). 191. Размеры металлических стояков в мм 1) А L 22 20 60 . 260 32 30 260 70 300 350 42 40 300 ' 350 Металлический стояк опускают и сосуд с расплавленным модельным составом и сразу же извлекают; через 2—3 мин. !-------80------I----------------L Фиг. 157. Металлический стояк: / — ручка; 2 — втулка; 3 — стояк. стержень вновь погружают в сосуд. При трех-четырехкрат- ном погружении на металлическом стержне образуется слой модельного состава толщиной 2—3 мм. На фиг. 158 показана ванна для механизированного нанесения слоя модельного состава на металлические стояки. Для удобства сборки мелких моделей в блок применяются приспособления (фиг. 159), которые дают возможность вра- щать модельный блок вокруг горизонтальной оси. Присоединение моделей к литниковой системе и прибылей К моделям производится пайкой при помощи нагретого ножа. 327
Фиг. 158. Ванна для автоматического нанесения мо- дельного состава на металлические стояки: /— кон- вейер; 2 — стояк; 3 — ванна; 4— водяная рубашка; 5 — электронагреватель; б — рейка; 7 — шестерня; 8 — электродвигатель; 9 — редуктор. Фиг. 159. При- способление для сборки моделей в лобки: /— осно- вание; 2 и 4 — зажимные винты стойки; 3—стойка; 5 — стояк.
Сборка звеньев производится нанизыванием моделей на металлический стояк (фиг. 160). На конусную часть стояка надевают воронку из модельного состава, толщина стенок которой соответствует толщине кольца звена (на фиг. 160 Фиг. 160. Металлический стояк для сборки моделей: / — ручка; 2 — стояк; 3 — втулка; 4 — воронка из модельного состава; 5 — пружина; 6 — выталкиватель; 7 — втулка; 8— лапка; 9 — кол- пачок из модельного состава. контуры воронки и звеньев показаны тонкой линейкой). Затем на стояк нанизывают звенья, раздвигают лапки вы- талкивателя, и они под действием пружины прижимают кольцо последнего звена. Замок последнего звена смазывают раствором жидкого стекла и прикрепляют колпачок.
Глава VII ОСНАСТКА ДЛЯ ЛИТЬЯ В ОБОЛОЧКОВЫЕ ФОРМЫ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Технология изготовления оболочковых форм заключается в следующем. Односторонняя модельная плита нагревается до температуры 200—300°, после чего опрыскивается раздели- тельной смазкой. Сверху из поворотного бункера на горячую плиту засыпается песчано-смоляная смесь; через 15—20 сек. смесь, не приставшая к модели, ссыпается обратно в бункер, а плита с налипшей на нее смесью помещается в печь для спе- кания оболочки. Затвердевшая оболочка снимается с плиты с помощью выталкивателей. Готовые оболочковые полуформы спариваются на клею, скрепляются или засыпаются опорным материалом (песком или металлической дробью). Точность получаемых отливок соответствует 7-му классу, а в отдельных случаях 5-му. Чистота поверхности отливок из разных сплавов соответствует следующим классам [39]: для отливок из силумина 5—6-му, из кремнистой латуни и серого чугуна 4—5-му, из углеродистой стали 3—4-му, ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ Конструкция детали должна обеспечивать возможность извлечения модели из формы при минимальном количестве разъемов, по возможности без отъемных частей моделей и с минимальным количеством стержней. Необходимо также учитывать следующие требования к отдельным элементам литых деталей: 1) в оболочковых формах можно получать весьма тонко- стенное литье, однако для цветного мелкого литья (размером до 150 з/з/) толщину стенки не следует делать меньше 2 — 2,5 .из(, а для средних отливок 3—4 з/.и; 2) элементы литых деталей должны иметь плавные пере- ходы; следует избегать сопряжения массивных частей с тонко- 330
степными, так как это вызывает образование в отливке уса- дочной пористости и раковин; при литье в оболочковые формы указанное требование имеет особое значение, так как приме- нение холодильников и прибылей усложняет процесс изго- товления оболочек; 3) в местах сочленения стенок необходимо предусматри- вать галтели; рекомендуется следующие радиусы галтелей: 1, 2, 3, 5, 8 и 10 мм (в зависимости от толщины сочленяемых стенок), для стальных отливок радиусы галтелей должны быть не менее 3 мм; 4) для свободного съема оболочки вертикальные стенки модели должны иметь уклон, который необходимо предусмат- ривать при конструировании детали; 5) при небольшой толщине стенки (10—12 лл) отверстия диаметром 6 мм можно выполнять по модели без применения стержней; прн большей толщине стенки отверстия выпол- няются стержнями. МОДЕЛИ Материалы для моделей К моделям для изготовления оболочковых форм предъяв- ляются требования по теплоемкости и устойчивости против коробления при частых теплосменах. Для массового произ- водства небольших деталей применяются механически обра- ботанные стальные модели, крупные и сложные модели изго- товляются из чугуна. Модели из алюминиевых сплавов имеют низкую теплоемкость, плохую износостойкость и при много- кратном нагреве склонны к короблению. Поэтому их можно применять только в мелкосерийном производстве. Модели должны быть достаточно массивными, чтобы сохра- нять запас тепла; поэтому толщину стенок их следует назна- чать не меньше 12—15 мм (у алюминиевых моделей 25—30 мм). При изготовлении модели из разных сплавов необходимо учитывать различие коэффициентов линейного расширения, вследствие чего в модели могут возникать напряжения и деформации. Паять модели следует припоями с температурой плавления выше 450°. Принцип конструирования Модели для оболочковых форм изготовляются с точностью на два класса выше точности отливок. Чистота рабочих поверхностей модели должна соответствовать 8—10-му клас- сам по ГОСТу 2789-59. Модели элементов литниковой системы 331
н знаки выполняются по 7-му классу. Стальные модели реко- мендуется хромировать. Вертикальные стенки моделей должны иметь формовочные уклоны (см. табл. 66). У моделей элементов литниковой си- стемы уклоны составляют 3—5°. При проектировании моделей необходимо принимать в рас- чет лииеиную усадку сплава (см. табл. 5). Линейное расшире- ние модели при нагреве до рабочей температуры можно не учи- тывать, так как холодная оболочка практически имеет те же размеры, что и холодная модель [35], [39]. Для получения точных отливок размеры модели необходимо доводить после получения по ней опытной партии отливок. Подмодельные плиты Модели укрепляются на односторонних подмодельных плитах. К материалу плит предъявляются те же требования, что и к материалу моделей. Особо важное значение имеет а) I) Фиг. 161. Конструкции подмодельных плит: а — сплош- ная плита; б — ребристая; е — сварная. устойчивость плит против коробления. В большинстве случаев применяются чугунные плиты, реже стальные. Плиты из алю- миниевого сплава применяются только в тех случаях, когда вес оснастки имеет решающее значение. Плиты подвергаются термической обработке для снятия напряжений. Толщина чугунных плит 15—20 мм, алюминиевых 25—30 мм. Чистота рабочей поверхности по 7-му классу. Плиты изготовляются сплошными (фиг. 161, а) и ребри- стыми (фиг. 161, б), обычно литыми, иногда сварными (фиг. 161, в). Для установки модели на плите служат штифты, для крепле- ния — винты, располагаемые с противоположной стороны плиты (фиг. 162, а). Если оформляющая поверхность модели находится ниже плоскости разъема, модель врезается в плиту (фиг. 162, б). Мелкие тонкостенные модели крепятся заклеп- 332
ками (фиг. 162, в). В отдельных случаях применяются цельно- литые модельные плиты. Для точного фиксирования полуформ во время сборки на плите должны быть предусмотрены отверстия для фикса- Фпг. 162. Способы крепления моделей на плите: а — на штифтах с помощью винтов; б — сквозная врезка; в — на заклепках; г — глухая врезка. торов. Фиксаторы изготовляются отдельно, запрессовываются в плиту и закрепляются стопорным винтом (фиг. 163, а). Наибольшее распространение имеют фиксаторы типа выступ— впадина (фиг. 163, б). Фиг. 163. Фиксаторы полуформ: а — модель ' фикса- тора; б — фиксирование двух полуформ. Расстояния между фиксаторами, а также между ними и осевыми линиями моделей должны быть выдержаны очень точно, с допуском от + 0,02 до + 0,05 мм. 333
Иногда изготовляют так называемые «ломающиеся оболочки», которые должны точно разламываться на части для получе- ния форм малых габаритов. Для этого на подмодельной плите монтируются ножи — клиновидные стальные пластинки тол- щиной 6—7 мм. Для получения у оболочки ровных кромок и предотвраще- ния их прилипания к краям бункера на подмодельиых плитах по периметру полезной площади укрепляют стальной или латунный пруток квадратного сечения (например, 6X6 лгле) или соответствующего размера полосу углового железа. Выталкиватели Для съема с модели и плиты затвердевшей оболочки необ- ходимы специальные приспособления — выталкиватели. Наиболее распространенными являются съемные штифты- выталкиватели. Их располагают через каждые 50— 80 мм по контуру модели и оболочки, а также во всех местах, где можно предвидеть сопротивление съему оболочки; при этом должно быть предусмотрено равномерное распределение усилий по оболочке. Выталкиватели можно располагать на элементах литнико- вой системы, но иногда их приходится устанавливать непо- средственно на модели. При этом надо учитывать, что на обо- лочке, а следовательно, и на отливке остаются следы вытал- кивателей. Поэтому нужно избегать установки выталкива- телей на частях модели, соответствующих необрабатываемой поверхности отливки. На плите выталкиватели устанавливаются заподлицо с ее поверхностью (фиг. 164, б); западания их ниже поверх- ности плиты (фиг. 164, а) допускать нельзя. Для гарантии против западания выталкивателей рекомендуется устанавли- вать их так, чтобы они выступали над плитой на 0,2—0,5 мм (фиг. 164, в). При этом на оболочке образуются следы — впа- дины, не препятствующие сборке. В большинстве случаев применяются индивидуальные выталкиватели на пружинах (фиг. 165), из которых наиболь- шее распространение получил закрытый штифтовой вытал- киватель (фиг. 165, в). . Посадка штифта в отверстие плиты Х3. Конструкция выталкивателей, смонтированных на одной плите (фиг. 166), обеспечивает одновременное движение штифтов, а следовательно, и получение доброкачественной недеформированной оболочки, что утяжеляет модельную 334
Фиг. 164. Установка выталкивателей на плите: и — западающие; б — заподлицо с поверхностью плиты; в — выступающие. Фиг. 165. Конструкции выталкивателей: а — тарель- чатый выталкиватель; б — грибовидный; в — штиф- товой; г ~ с общей упорной плитой; д — с тол- кающим платиком. 33.
Цветку и поэтому применяется при работе на механизиро- ниых установках. Пружины для выталкивателей изготовляются из сталей марок 4X13, 1Х18Н9, 65Г и 65С2ВА. Диаметр проволоки Фиг. 1G6. Конструкции выталкивателей, смон- тированных на одной плите: а —типа I; б—типа II; 1 — модель отливки; 2 — модели литнико- вой системы; 3 — плиты; 4 — выталкиватели; 5 — ограничители; 6 — фиксатор. 1,5—2 мм при сжимающем усилии одной пружины 3,5— 5,5 кГ [24], [39]. Длина хода штифтов-выталкивателей зависит от высоты модели и обычно принимается равной 18—25 мм. При высоких вертикальных стенках модели она может доходить до 40 мм и выше. 336
Размещение моделей на плите При размещении моделей на плите необходимо оставлять свободные края шириной 15—20 мм для скрепления оболочек при сборке. Обычно плиты изготовляются по размеру отливок наиболь- шего габарита. Небольшие модели можно устанавливать на плите по нескольку штук, но при малых сериях это эко- номически нецелесообразно. Для получения оболочек разного размера при постоянном размере плит в ручных установках применяются сменные рамки на бункере. Рамки изготовляются Z 1 Фиг. 167. Сменная рамка, установленная на плите: / — плита; 2 — модель; 3 — рамка; 4 — оболочка. из дерева, асбеста (реже) и других теплоизоляционных материалов. В механизированных установках применяются рамки из углового железа, устанавливаемые на плите или на тележке, па которой укреплена плита (фпг. 167). Рамка имеет пере- движную планку, которую можно устанавливать на любом расстоянии от края плиты. Постоянная рамка на бункере рассчитана на максимальный размер оболочки. Свободная часть плиты перед кантованием бункера закры- вается деревянным щитком, который перед помещением плиты в печь снимается. При вертикальной заливке детален можно размещать на одной плите сбе модели (правую и левую), не применяя ломающейся оболочки. В этом случае модели располагаются симметрично относительно стояка (фиг. 168). При складыва- нии двух оболочек, снятых с такой плиты, правые и левые части формы совмещаются. СТЕРЖНЕВЫЕ ЯЩИКИ Для изготовления оболочковых стержней применяются металлические стержневые ящики. В массовом производстве для изготовления сложных стержневых ящиков следует при- менять чугун или сталь, а для изготовления мелких и простых 22 Чернов и Кизилов 495 837
Фиг. 168. Общий вид модельной плиты для вертикальной заливки: тателями; 3~фиксатор; 4— выталкиватель; 5— пружина; 6—плита; жиниая шайба; 10 — шайба; 11 — шплинт; 338
6-Б А-А Фиг. 169. Схема стержневого ящика цилиндровой гильзы в собранном виде: 1 — подставка; 2 — конусная труба; 3— стержневой ящнк из двух половин; 4 — стержень; 5 и 6 — вентиляционные пробки и каналы. 1 — модель; 2 — шлакоуловитель с пи- 7 — болт; 8 — гайка; 9 и 13 — пру- 12 — заклепка. 339
по конфигурации стержней или небольших серий отливок можно использовать стержневые ящики из алюминиевых сплавов. Стержневые ящики должны изготовляться с точностью по 3—4-му классам, с чистотой поверхности по 7—9-му клас- сам. Толщина стенок ящика 15—18 мм. Линейное расширение ящика при нагреве до рабочей тем- пературы можно не учитывать, так как холодный стержень практически имеет те же размеры, что и холодный ящик. Хромирование рабочих поверхностей ящиков способствует повышению их термической и механической стойкости, а также уменьшению прилипаемости песчано-смоляной смеси. Вертикальные поверхности стержневых ящиков должны иметь уклон (см. табл. 66); плоскость разъема может быть верти- кальной, горизонтальной и криволинейной. Конструкция стержневых ящиков во многом зависит от метода изготовления оболочковых стержней. При изготовлении простых по конфигурации стержней на поворотном бункере стержневой ящик должен иметь до- статочно большую открытую знаковую часть, через которую засыпается смесь и удаляется ее избыток. Ящики для слож- ных стержней, изготовляемых пескодувным способом, не- обходимо снабжать вентами в местах, где наблюдаются воз- душные мешки; в ящиках для небольших и простых по кон- фигурации стержней венты можно не делать, так как в подобных случаях воздух, попадающий вместе со смесью в полость стержневого ящика, выходит по его разъему. На фиг. 169 показана схема стержневого ящика цилиндро- вой гильзы. СБОРКА ФОРМ Готовые полуформы склеиваются или скрепляются механи- ческим способом, болтами, струбцинами, скобами и пружин- ными зажимами. Самым надежным является болтовое соединение, но из-за трудоемкости оно применяется очень редко. Надежное и простое соединение достигается применением железных скоб. Они хорошо скрепляют полуформы по пери- ферии, но средняя часть скоб остается нескрепленной. При склеивании оболочки должны плотно прижиматься друг к другу; это достигается применением специальных приспособлений или машин (УСОФ-150 и др.). 340
192. Основные технологические характеристики машин для изготовления оболочковых форм и стержней Основные параметры Тип машины СКФ-2М. четы- рехпозиционная для полуформ 832, шестипо- зицмонная для полуформ 837, восьмипо- зицнонная для полуформ 873, восьмипо- зиционная для стержней Максимальные размеры подмодельной плиты или стержневого ящика в мм 400 >'300 550x450 550х450 400x250 Максимальная высота мо- дели или стержневого ящика в мм 100 100 90 200 Расход смеси в кГ/час . . 100—150 -500 1000 -1000 Производительность (полу- форм или стержней в час) 65—75 190 -200 240—300 240—300
Крупные оболочки, заливаемые в вертикальном положении, необходимо засыпать опорным материалом. Для этого формы устанавливают в специальный контейнер или ящик и после перекрытия литниковой чаши производят засыпку. В качестве опорных материалов применяются металличес- кая дробь, гравий, песок или обычная формовочная смесь. Наиболее подходящим материалом является металлическая дробь. Чугунная дробь диаметром 2—4 мм, применяемая для очистки литья, вполне пригодна и в качестве опорного материала. Для заливки форм без засыпки опорным материалом при- меняются приспособления, прижимающие оболочки друг к другу. В табл. 192 приведены основные технологические харак- теристики машин для изготовления оболочковых форм стержней.
Глаш VIII ОСНАСТКА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ ФОРМЫ При центробежном литье жидкий металл заливается но вращающуюся металлическую форму, в которой он затвер- девает под действием центробежных сил. Главными факторами, определяющими выбор технологии процесса, являются конструкция и материал формы. Для центробежного литья применяются формы двух типов: металлические (постоянные) и футерованные различными составами формовочных смесей (разовые). Тип формы выбирается в зависимости от геометрических контуров и материала отливаемой детали, а также от размера партии. Металлические формы рекомендуется применять: 1) в крупносерийном и массовом производстве; 2) при отливке деталей без затрудненной усадки, когда наружный контур не препятствует извлечению детали из формы; 3) когда требуется быстрое остывание отливки; Песчаные формы применяются: 1) в мелкосерийном производстве; 2) при отливке заготовок с затрудненной усадкой, когда наружный контур изделия препятствует его извлечению из металлической формы; 3) когда должна быть получена отливка (чугунная) без отбела *; 4) когда при изготовлении отдельных партий отливок необходимо изменять некоторые размеры. * Освоено также производство неотбеленных чугунных груб методом центробежного лить я в металлические нефутерованные формы. 343
Металлические (постоянные) формы Металлические формы могут быть толстостенными и тонко- стенными, для заливки на горячую или холодную их поверх- ность. Горячие (слабо охлаждаемые) формы Горячей называется форма, температура которой перед заливкой в нее металла не ниже 500’. Повышенная температура изложницы создает условия для замедленного охлаждения металла и получения чугунных отливок без отбела. Заливка в горячую форму применяется при производстве отливок из цветных сплавов, а также чугунных и стальных изделий с небольшой толщиной стенки. Холодные (сильно охлаждаемые) форм ы Температура холодных металлических форм обычно под- держивается в пределах 150—200°, что достигается обрызги- ванием форм при помощи специальной системы охлаждения. Многослойные формы Фиг. 170. Двуслойная метал- лическая форма: 1 — тонкостен- ная труба; 2 — толстостенная труба; 3 — стержень. Формы данного типа делаются двух- и трехслойными. Двухслойная форма представляет собой тонкостенную трубу 1, заключенную в тол- стостенную трубу 2 (фиг. 170). Между внешней и внутрен- ней трубами оставляется не- большой воздушный зазор. Примером трехслойной формы служит (|юрма кон- струкции А. П. Покровского (фиг. 171), состоящая из собственно формы 1, трубы 2 и кожуха 3. По всей наруж- ной поверхности трубы 2 проходит поясок высотой около 15 .»!.«, образующий канал 5. По каналу 5 протекает охлаждающая вода, поступаю- щая через шланг 4, присоединенный к кожуху 3. Нагретая вода выбрасывается из другого торца трубы через отверстие 6 в приемный бачок 7. 344
Формы с теплоизоляционным покрытием Для увеличения срока службы форм и устранения отбела па чугунных деталях на рабочую поверхность формы нано- сятся различные сухие или жидкие теплоизоляционные покрытия. Фиг. 171. Трехслойная металлическая форма конструкции А. II. Пок- ровского (в разрезе): / — форма; 2 — труба; 3 ~ кожух; 4 — шланг; 5 — спиральный кама п: 6 — выводное отверстие; 7 — приемный бачок. Наиболее широко применяются краски и пасты, наносимые с помощью желобка (фиг. 172). В качестве сухих покрытий применяются пылевидные огнеупорные материалы, которые Фиг. 172. Желобок для нанесения жидкою покрытия на поверхность изложницы. наносятся на рабочую поверхность формы совком (пыль, образующаяся после очистки литья в барабанах, мелкий кварцевый песок, фосфоритная мука). Присыпка удержи- вается на поверхности формы центробежной силой. Приме- нение присыпки увеличивает стойкость изложниц в 5—7 раз. Так, при отливке цилиндровых втулок со стенками толщиной 10—12 мм при диаметре 90—100 мм стойкость чугунной излож- ницы достигает 3500 заливок [46|. 345
Способы охлаждения металлических форм В практике применяются следующие способы охлаждения металлических форм: погружение в ванну с проточной водой; пропускание воды через кольцевое пространство между фор- мой и кожухом; обрызгивание водой. Первый способ весьма эффективен, но сложен. Наиболее рациональным является третий способ. Футерованные формы Отливки с фасонными наружными очертаниями имеют в большинстве случаев затрудненную усадку. Поэтому для Фиг. 173. Набивная форма (с помощью пнев- матических вибраторов): 1 — модель; 2 — из- ложница; 3 — пневматические вибраторы; 4 — бункер. них применяют изложницы, футерованные различными формовочными составами. Футеровка после заливки металла и удаления отливки разрушается. Обычно такие формы изготовляются вне центробежной машины. 346
Футерованные формы применяются как в просушенном, так и непросушенном состоянии. В сухие формы отливаются цилиндры, длинные трубы, а также различные фасонные детали полуцентробежным способом и центрифугированием. Фиг. 174. Накатка формы на центробежной машине: и — распреде- ление формовочного состава с помощью скребка; б — накатка формы с помощью профильного вала; 1 — форма; 2 — крышка формы; 3 — формовочная смесь; 4 — профильный скребок; 5 — подвиж- ные опоры; 6 — профильный вал; 7 — подвижные опоры вала. В индивидуальном и мелкосерийном производстве формы набиваются вручную. Для серийного и массового производ- ства разработаны механизированные способы изготовления форм:уплотнение вибрацией, специальной пуансоно-шнековой машиной, накаткой песчаной смеси на поверхность излож- ницы и пескодувным методом. 347
На фиг. 173 показана набивка формы с помощью пневма- тических вибраторов, а на фиг. 174 — накатка формы на центробежной машине. г Фнг. 175. Форма, собранная из кольцевых стержней; 1 — излож- ница; 2 — кольцевые стержни; 3 — крышка; 4 — глиняная изо- ляция. Фиг. 176. Комбинированная форма для отливки трактор- ных катков: 1 — изложница; 2 — кольцевые песочные стержни; 3 —разъемные коль- цевые металлические вставки; 4 — крышка. Формы для отливки деталей с фасонными наружными поверхностями выполняются иногда набором отдельных кольцевых стержней (фиг. 175) или комбинированными с дополнительными металлическими вставками (фиг. 176). изложницы Материал изложниц 1Материал изложниц должен отвечать следующим требова- ниям: выдерживать высокие температуры без появления сетки разгара, трещин, коробления и роста; обладать хорошей обрабатываемостью, высокой теплопроводностью. В качестве материалов для изложниц применяются чугун серый и легированный, сталь обыкновенная и легированная (табл. 193). Для сплавов на алюминиевой основе применяются излож- ницы из серого чугуна, которые выдерживают 5000—6000 отливок типа колец [4]. Рекомендуется микроструктура чугуна, состоящая из 70— 95% перлита н 5—30% феррита, пластинок графита завих- ренной формы средней и малой величины, расположенных изолированно друг от друга. Свободный цементит должен отсутствовать [3], [321. 348
193. Химический состав сплавов, применяемых для изложниц Материал Содержание элементов в % С Si Мп 1 р ! S Ni Сг Чугун серый 3,3—3,6 1,8—2,2 0,6-1,1 <0,1 <0,3 — — Чугун гематитовый 3,3-3,6 1,7—2,2 0,8-1,0 0,1 0,08 — Чугун легированный 3,3—3,6 3,2—3,5 2,0-2,2 1,4—1,8 1,0-1,2 1,0-1,2 До 0,2 До 0,2 До 0.1 До 0,01 0,3 -0,7 0,5- 1,0 0,5-1,0 0,5—1,0 Стальное литье 0,4 0,4 0,65 0,04 0,03 — Сталь легированная 0,15 0,18—0,24 0,17—0,37 0,17—0,37 0,3-0,6 0,3-0,6 — — 1,5-1,9 2,8—3,2 0,6—0,9 0,6—0,9
Чугунные изложницы рекомендуется подвергать искус- ственному старению. Для отливок из сплавов на медной основе и тем более из чугуна и стали изложницы из серого чугуна применять не рекомендуется, так как они быстро выходят из строя вслед- ствие появления трещин, образования сетки разгара и изме- нения размеров. Стойкость чугунных и стальных изложниц, предназначен- ных для отливкн труб, приведена в табл. 194. 194. Стойкость изложниц для канализационных и водопроводных труб Материал изложницы Металл, заливаемый в изложницу Вид изделия Стойкость изложниц (количество заливок) Серый чугун X ромони келевый чугун (0,6— 1,0% Сг; 0,3— 1,0% N1) Хромоникелевая сталь (1,5—3,5 N1; 0,75-1,25% Сг) Чугун » Сталь Канализа- ционные трубы То же Трубы 300—400 1300—1400 2000—3000 Конструкция Изложницы изготовляются двух типов: 1) изложницы, в которые непосредственно заливается жидкий металл (фиг. 177); 2) изложницы со вставными гильзами (фиг. 178). При появлении разгара на рабочей поверхности изложниц или гильз их перетачивают для отливки детали большего размера. На фиг. 178 показана изложница со вставными гильзами, а в табл. 195—198 приведены размеры изложниц, вставных гильз и крышек для отливки втулок с наружным диаметром 350
от 70 до 300 .«л. Набор гильз позволяет в одной изложнице отливать втулки с различным наружным диаметром. На фиг. 179 показана изложница со вставными гильзами, а в табл. 199 и 200 приведены размеры изложниц и вставных Фиг. 177. Типовые конструкции изложниц: « — изложница, кре- пящаяся на планшайбе; б — форма, крепящаяся на шпинделе. гильз для отливки втулок с наружным диаметром от 310 до 600 .ил. Изложницы и вставные гильзы изготовляются из стали марки ЗОЛ, а крышки из стали марки Ст. 3. Для цветного Фнг. 178. Изложница со нсгаиными гильзами для отливки втулок диаметром 70 — 300 о: I — изложница; 2 — гильза; 3 ~ про- кладка; 4 — крышка; 5 — рычаг; 6 — ось; 7 — ухо; 8 — шайба; 9 — шплинт. литья можно применять гильзы из томпака, бронзы Бр. АЖ 3-4 н других тугоплавких сплавов. На фиг. 180 показана металлическая форма для отливки иа вертикальной центробежной машине деталей типа венцов. В табл. 201 приведены размеры сменных гильз. 351
r<MOO —t прокладка Фиг. 179. Изложница со вставными гильзами для отливки втулок диаметром 310 — 600 мм: / — изложница; 2—'крышка; 3 — гильза; 4 — штырь; 5 — клип; 6 — шплинт; 7 *— гайка . Фиг. 180. Форма для отливки деталей типа венцов на вертикальной центробежной машине; / — крышка; 2 — гильза; 3 — изложница; 4 — стержневая вставка; 5 — болт; 6 — зажимное устройство. 352
23 Чернов и Кизилов 195. Изложницы для литья втулок Размеры в мм L № излож- ницы Наружный иамотп отли- ваемой втулки L 1 h D d di 1 70—130 382 150 172 197+0.5 150+°.5 167+°15 1 отверстие М20 2 135—180 435 170 225 244+°’5 202+°’5 223+°’5 2 отверстия М20 3 185—300 478 190 284 400+°-5 340+°’5 367+°’5 3 отверстия М20
196. Размеры вставных гильз в мм с "vT4 £ 1 S' 5 Дб - Ч- L L № излож- ницы L 1 D Di I>2 d 1 203 168 149-°. 5 165“0,5 196~0,5 71 76 81 86 91 93 102 107 112 117 122 127 132 73 78 83 88 93 98 104 109 114 119 124 129 134 2 254 220 2O1~0,5 22i-0.5 243-0,5 137 142 147 152 157 162 167 172 177 182 139,5 142,5 149,5 154,5 159,5 164,5 169,5 174,5 179,5 184,5 354
107. Уставные гильзы для изложниц № 3 Размеры в мм. 23* 355
198. Размеры крышек в мм № излож- ницы d D Di 1_ 1 р» \~в - - D 2^5° 1 40 80 45 85 196“0,5 2 60 120 65 125 243“0,5 3 80 160 85 165 398“°’5 199. Размеры изложниц в мм № излож- ницы Наружный диаметр отливаемой втулки d 4i D 1)1 о2 4 310-400 501+°'5 511+0,5 750 670 556 5 410—600 7O1+0’5 713+0,5 950 870 765 356
200. Размеры вставных гильз в мм № излож- ницы D Di /1 t а 316 321 326 331 336 341 346 351 4 500”°'5 51О-°10 30 25 30 357 362 367 372 377 382 387 392 398 403 408 413 426 431 447 452 467 472 5 700”" 5 71O”0’" 35 30 35 487 492 507 512 538 543 568 573 609 614 357
201. Размеры сменных гильз в мм На фиг. 181 показана однослойная изложница со стенкой, толщиной 22 мм, предназначенная для отливки труб диамет- ром 150 мм. На фиг. 182 показана изложница для отливки труб диа- метром 100 мм, состоящая из внутренней трубы 1 и наружной трубы 2. Труба 2 имеет два цилиндрических выступа, кото- рыми изложница опирается на четыре опорных ролика. В средней части трубы посажен стальной бандаж 3, который служит упором и одновременно тормозным диском. В головной части обе половинки изложницы скреплены между собой. С другого конца изложницы крепления ие имеют. Для образования раструба внутрь изложницы вставляется металлический стержень 4 с картонным кольцом 5. Во время вращения изложницы стержень закрепляется центробежным зажимом. Последний состоит из трех рычагов 6, на свободных концах которых имеются грузики 7’. При установке стержень предварительно закрепляется пружинами 8, нажимающими на те же рычаги. Изложницы, показанные на фиг. 181 и 182, предназначены для отливки чугунных труб на центробежной машине Ц 61-200. Охлаждение изложниц производится воздухом, который при 358
--------------:—то —-----
помощи вентилятора и специального воздухопровода заса- сывается сквозь полости изложницы. При проектировании изложницы необходимо учитывать, что она должна иметь стенки минимальной толщины, доста- точной лишь для обеспечения необходимой жесткости излож- ницы и сопротивления короблению под действием рабочей температуры. По опытным данным толщина стенок изложницы должна быть в 3—3,5 раза больше, чем толщина стенок отли- ваемой трубы. Внутренний диаметр изложницы больше наружного диаметра отливки на величину усадки. Для облег- чения удаления отливки внутренняя поверхность изложницы малых и средних диаметров (до 300 мм) растачивается на конус так, чтобы диаметр со стороны раструба на 1,5—2 мм превы- шал диаметр противоположного конца. Для повышения стойкости изложниц и уменьшения отбела чугунных отливок внутрь изложницы иногда вставляют тонкостенную гильзу толщиной примерно 1/3—V2 толщины отливки. Крепление крышки к изложнице. Самыми распространен- ными способами крепления являются болтовое (фиг. 183, а), зажимами (см. фиг. 180), центробежными захватами (фиг. 183, б). Способ крепления центробежными захватами наиболее удобный и производительный. Во избежание произвольного раскрепления в момент установки крышки и пуска машины центробежные захваты снабжаются иногда специальным запорным устройством. Такое устройство показано на фиг. 184. Рычаг 1 удерживается упором 3, который в свою очередь удерживается пружинной защелкой 2. После пуска машины усилие пружинной защелки преодолевается центробежной силой, и упоры освобождаются. Расчет на прочность. При назначении размеров изложниц, гильз, крышек и других элементов оснастки центробежных машин необходимо учитывать: 1) давление жидкого металла на стенки изложниц или гильз; 2) собственные напряжения в изложницах и гильзах от центробежной силы; 3) давление жидкого металла на крышку изложницы; 4) снижение механических свойств металла изложниц и гильз в условиях высоких температур. При нагреве деталей из стали марок 10—30 до температуры 400° влияние температуры можно не учитывать. Дальнейшее повышение температуры резко снижает прочностные качества оснастки (табл. 202, 203). 360
Фиг. 183. Типовые крепления крышек формы: а — болтовое; б — центробежными захватами; 1 — крышка; 2 — болт; 3 — хомут; 4 — захват; 5 — груз. Фиг. 184. Центробежный захват с запорным устройством.
202. Механические свойства сталей при различных температурах [18] Марка стали Термообра- ботка Темпера- тура в °C °0,2 в кГ/мм2 в кГ/mm- 6S в % 6|0 В % в % ан в кГм/см2 15 Нормализация 20 25,0 46,5 32,5 69,0 13,0 900—920° 100 — — — — 200 23,5 53,0 19,5 — 53,0 20,0 300 23,5 55,0 18,5 — 51,0 14,0 400 19,0 43,5 27,0 — 68,0 10,0 450 18,5 39,5 29,0 — 70,0 8,5 500 17,5 31,0 26,5 — 66,0 8,0 550 15,5 23,0 24,0 — 60,5 — 600 12,5 16,0 30,0 — 80,5 35,0 30 В состоянии 20 33,1 54,5 24,8 52,4 6,4 поставки 100 31,3 51,6 — 19,8 53,8 7,3 200 31,3 59,0 — 9,5 39,1 8,4 300 20,7 59,2 — 21,3 51,7 7,2 400 18,7 51,2 — 23,1 64,0 6,0 450 17,8 42,9 —. 24,0 66,9 5,0 500 15,4 36,5 — 24,0 70,3 4,4 550 11,8 29,7 — 26,5 69,8 4,2 600 8,3 19,7 — 34,8 82,8 7,6
Продолжение табл. 202 Марка стали Термообра- ботка Темпера- тура в °C G0,2 в кГ/ммг в кГ/мм2 б6 в % в,о в % •ф в % ан в кГм/см2 40ХН Нормализация 20 80,5 17,5 . 47,7 (НВ 197) 100 — 77,6 17,2 — 48,6 — 200 — 76,8 13,5 — 50,1 — 300 — 70,0 19,8 — 46,7 400 .— 54,9 24,6 65,0 500 — 49,5 24,6 78,4 — 600 — 36,0 26,9 — 84,8 — 25Л Отжиг 900° 20 21—26 43—49 22—33 37—51 5,5—11,0 100 20-23 41—46 15—27 — 36—46 2,0—13,0 200 17—20 37—43 16—28 — 40—58 10—16 300 16—20 38—46 14—26 — 34—43 9—14 400 16—20 35—46 15—28 — 30—60 7—10 450 14—19 23—35 13—26 — 55—72 5—8 500 13—16 23—30 26—34 — 60—75 5,5—8,5 550 12—15 20—25 23—29 — 59—69 5,0—7,5 600 8,5-12 11 — 16 24—36 — 59—73 6,0—12,0
203. Механические свойства чугуна при кратковременных и длительных испытаниях в условиях повышенных температур (22 Материал Вид испытания Кратковремен- ное при 425° Длительное при 425° Кратковремен- ное при 570° Длительное при 570° ° вв кГ./мм2 в в % Ge в кГ/мм2 6 в % °вв кГ/мм2 6 в % ° вв кГ/мм2 6 в % Перлитный чугун с шаровидным графитом 52,9 7,2 26,5 10,6 37,0 11,1 13,2 11,9 Перлитно-ферритный ковкий чугун 40,6 15,3 20,8 22,4 24,0 5,8 9,1 7,9 Ферритный чугун с шаровидным графитом 35,9 14,6 22,2 6.2 22,8 15,2 8,0 11,2 Модифицированный се- рый чугун 22,0 — 13,0 1,2 16,3 — 7,0 0,9 Ферритный ковкий чу- гун 20,3 4,7 11,7 7,0 12,8 4,6 7,4 9,2
Давление на 1 с.и2 стенки наложницы или гильзы опреде- ляется по формуле [23] _ У .,2 I г2 1,1,! 17 “ Г1 Г/с.и- , где у — удельный вес в Г/с.и3; g — ускорение силы тяжести л • п и см/сек2; ш— угловая скорость, равная—l/сек.; g — О число оборотов машины в минуту; /у — наружный радиус отливки (или внутренний диаметр гильзы или изложницы) в см; гй — внутренний радиус отливки в см: Суммарное давление жидкого металла на крышку излож- ницы можно определять по формуле Р 3g зЛ \ 4'-1 + -г И- 4 Запирающие крышку детали должны быть рассчитаны на давление Pin. „ , г, Р'п В центробежных замках усилие Рх -- ——, где к — число запоров, которое обычно равно 3—4, а т — коэффициент, равный 1,3 или более. Центробежная сила Q (фиг. 185) может быть определена по формуле где G — вес (масса) груза в кГ; R — расстояние от оси вра- щения до центра тяжести груза в см; п — число оборотов машины в минуту. Условие прочного запирания выражается неравенством моментов Pgit < Q«2 (фиг. 185). 365
Пример расчета центробежного замка (фиг. 185). Дано: гг — 15 ел; г2 — 8 ел; у 8,7 Г/см3-, п = 620 об/мин; k := 3; G — 0,85 кГ; R = 27,5 ел; а1 = 3,5 ел; а2 = 10 ел. <о = пп __ 3,14-620 3(Г “ ~3б = 65 ’/сек. Р = о»2 3g Зг4 О Гл +— 2-3,14-8,7 / 154 1Г , 3-84 = —3^8Г" С5‘ (— “ 83-15 -1- ~Г~ - 631 000 Г = 631 кГ. Усилие, приходящееся иа один замок, Рт 3 631-1,3 3 = 273 кГ. 366
Центробежная сила «0R Ья> У-ад5'27’5(яг)‘ ”1Ю'1Г' Соответствующие моменты равны РуС^ — 273-3,5 = 955 кГ/см\ Qax 100-1 (Ь - 1000 кГ/см. Условие Руйу «с Qn« соблюдено. Сливные устройства Значение режима заливки металла во вращающуюся форму особенно велико при использовании металлических форм, в которых металл затвердевает очень быстро, не успевая иногда заполнить всю форму. При заливке в формы из мате- риала с низкой теплопроводностью (например, песчаные) техника заливки имеет меньшее значение. При центробежном литье весьма важно, чтобы распреде- ление металла в форме проходило достаточно быстро и чтобы струя металла не успевала остывать, дробиться или окисляться. Для этой цели применяют различные сливные устройства, форма и размеры которых зависят от формы и размеров отливки и положения оси ее вращения. Особое значение слив- ные устройства имеют при центробежном литье длинных трубчатых изделий. При литье длинных труб заливка металла производится при осевом перемещении либо изложницы, либо желоба. Для достаточно быстрого стекания металла желоб устанавли- вают под углом 3—4° к горизонту (применяется заливка металла через неподвижный желоб с коротким носком). При отливке сравнительно коротких изделий длина носка подбирается так, чтобы металл сливался в форму на участке, отстоящем от торца формы, обращенного к носку, на расстоя- нии, равном */3 длины формы. При центробежном литье большое значение имеет дози- ровка металла, так как она определяет диаметр свободной поверхности отливки. Дозировка обычно производится по объему, например при помощи мерного ковша-дозатора, 367
который футеруется огнеупорным материалом по шаблону и вмещает рассчитанное количество жидкого металла. Мерные ковши применяются двух типов: со стопором и поворотные. Последние получили наиболее широкое распространение. Ось поворота этих ковшей должна быть расположена у самого носка, с тем чтобы положение последнего не смещалось в про- цессе заливки. Форма поворотных мерных ковшей должна быть секто- риальной для обеспечения подачи равного количества ме- талла за равные промежутки времени.
Глава IX ОСНАСТКА ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Сущность процесса заключается в том, что расплавленный металл вводится в металлическую форму под давлением, роль которого сводится не к уплотнению металла, а к увеличению его жидкотекучести. Быстрое заполнение формы металлом под давлением позволяет получать отливки с высокой точ- ностью размеров. Размеры деталей в зависимости от сплава, конфигурации и точности изготовления формы могут быть выполнены по 4-му и 5-му классам точности (табл. 204). 204, Допуски на детали, отливаемые под давлением Сплавы Допуск на размеры изделий в мм, размещенных в одной части формы размещенных в двух частях формы в непод- вижной В под- вижной параллель- но разъему перпендикуляр- но к разъему Цинковые ±0,03 ±0,05 ±0,05 ±0,08; —0,03 Магниевые + 0,05 ±0,08 ±0,08 ±0,12; —0,05 Алюминие- вые ±0,05 ±0,08 ±0,08 ±0,10; -0,05 Медные ±0.05 ±0,10 ±0,10 ±0.15; —0,05 Детали, отлитые под давлением, отличаются высокой чистотой поверхности (табл. 205). На качество поверхности в основном влияет износ формы, который зависит от длитель- ности ее эксплуатации (табл. 206). 24 Чернов и Кизилов 495 369
205. Чистота поверхности отливок, получаемых при лйТьё под давлением (по ГОСТу 2789-59) Сплавы Предельное значение Среднее значение Цинковые у4— у/8 уб Алюминиевые ...... уб— \7 8 уб Медные у5— у8 уб 206. Чистота поверхности отливок в зависимости от износа форм (по ГОСТу 2789-59) Число запрессовок Класс чистоты поверхности отливок из сплавов цинковых алюми- ниевых магниевых медных 200 7—8-й 7—8-й 7—8-й 6—7-й 500 7—8-й 7—8-й 7—8-й 5—6-й 1 000 7—8-й 6—7-й 6—7-й 4—5-й 2 000 7—8-й 6—7-й 6—7-й 3—4-й 5 000 7—8-й 6—7-й 6—7-й 2—3-й 10 000 6—7-й 5—6-й 5—6-й 1—2-й 20 000 5—6-й 4—5-й 4—5-й — 30 000 5—6-й 3—4-й 3-4-й — 40 000 4—5-й 2—3-й 2—3-й — 100 000 3—4-й — — — К деталям, отливаемым под давлением, предъявляются следующие требования: 1) отливка должна иметь конфигурацию, допускающую беспрепятственное удаление ее из металлической формы; стержни, выполняющие внутренние контуры отливки, не должны иметь поднутрений; 2) толщина стенок должна быть равномерной; 3) отливки должны иметь максимальные конструктивно допустимые литейные уклоны; 4) не должны иметь острых углов, кроме углов в плоскости разъема; 370
207. Конструктивные параметры деталей, отливаемых под давлением Сплавы Толщина стенки в мм Радиус закругления в мм Минималь- ный литей- ный уклон в % от высоты Предельные размеры отверстий Предельные размеры резьб в мм Наименьший диаметр в мм Глубина отверстий (число диаметров) Минимальный шаг Минимальный диаметр резьбы на внеш- ней по- верхности на внут- ренней поверх- ности глухих сквозных наруж- ной внутрен- ней Цинковые 1,5 4 1,0 0,2 0,5 1,5 5 10 0,75 6 10 Магниевые 1,5-5 1,0 0,5 0,5 2,0 4 8 1,00 6 15 Алюминие- вые 1,5-6 1,0 0,5 1,0 2,5 3 5 1,00 12. 20 Медные 1,5-6 1,0 0,5 1,0 3 3 4 1,50 12 —
5) размеры отверстий, получаемых в литье, и конусность стержней, оформляющих отверстия, должны соответствовать данным табл. 207; 6) наружная и внутренняя резьба также должна соответ- ствовать данным табл. 207; 7) различные надписи, цифры и рифления на отливках следует выполнять выступающими над поверхностью отливки, а не вдавленными в нее. КОНСТРУКЦИЯ ФОРМЫ И ЕЕ ЭЛЕМЕНТОВ Матрица и пуансон Матрица — часть формы, в которой оформляется наружная часть отливки. Матрица укрепляется на неподвижной плите машин. Пуансон—подвижная половина формы, в которой остается отливка в результате охвата при усадке выступаю- щих частей формы. Рабочая часть формы должна быть изготовлена из легиро- ванной стали; к ней предъявляются наиболее высокие требо- вания в отношении чистоты поверхности и точности размеров. В целях нормализации оснастки необходимо по возмож- ности применять сменные матрицы и пуансоны. В сменные матрицы многоместных форм могут устанавли- ваться матрицы-вставки. Применение матриц-вставок значи- тельно облегчает механическую и термическую их обработку. При этом основные плиты в большинстве случаев термической обработке не подвергаются. Установка сменных матриц в плиту и матриц-вставок в матрицы может производиться двумя способами: 1) с нерабочей стороны (через сквозное отверстие), как это показано на фиг. 186, а; указанный способ установки при- меняется к цилиндрическим вставкам; к мелким вставкам, когда затруднено их крепление винтами; при глубоких поло- стях, когда вставка по высоте приближается к высоте плиты; 2) со стороны плоскости разъема (в коробчатые или цилин- дрические гнезда) (фиг. 186, б). Применением вставок в пуансон и матрицу можно обеспе- чивать криволинейный разъем форм (фиг. 187, а) или разъем по ломаной поверхности (фиг. 187, б). Обе полуформы центрируются направляющими колонками, которые устанавливаются преимущественно в подвижной плите в количестве от двух до четырех. Размеры направляющих колонок приведены в табл. 208. 372
208. Направляющие колонки [33] Размеры в мм 5Г< & У* t ZJ я -t3 - £ / -—1 - - ~т № колонки d D 1 L 1 2 14 18 7 25 30 55 70 3 4 16 20 8 35 40 85 100 5 6 18 22 9 35 50 85 120 7 8 9 10 22 26 И — 125 135 145 155 11 12 13 14 25 . 30 12,5 — 135 145 155 165 Примечания: 1. Обработка по v 5, кроме мест, показанных особо. 2. Колонки диаметром 14 — 18 мм применяются для спари- вания половинок форм; колонки диаметром 22 — 25 мм слу- жат для направления и поддержки прижимных плит вытал- кивателей с механизированным выталкиванием. 3. Материал колонок — сталь марки У ЮЛ, твердость после термической обработки HRC 50—55. 373.
На фиг. 188 показана усовершенствованная конструкция направляющих колонок и метод их посадки в плиту. Сфери- ческая заточка заменена здесь конической с небольшим радиу- сом при переходе от конуса к цилиндру. Длина поса- дочного места I не более трех диаметров d. Отверстия для колонок указанного типа рассверливаются непосредственно в плитах. а) Шлифовать совместно Фиг. 186. Способ крепления вставных матриц и пуансонов: 1— матрица или пуансонодержа- тель; 2 — матрица или пуансон; 3 — прижим- ная плита матрицы или пуансона. б) Отверстие для выбивки матрииы Подобные колонки применяются для малых форм средней точности (до 5-го класса). Для средних и крупных форм, а также для особо точных (до 4-го класса) применяются направляющие колонки со втулками (фиг. 189). Посадка колонки в плнту тугая (Т2); по d и dt соответственно Х3 и А3, a D — по В7. Для охлаждения плит пуансонов и матриц в них высвер- ливаются каналы, сообщающиеся через ниппели и резиновый шланг с водопроводом и канализацией (фиг. 190). Обычно устраивают три канала, но иногда приходится ограничиваться одним или двумя. Каналы следует располагать 374
Фиг. 187. Формы с разъемом по кривой и по ломаной поверхности: 2 — рассекатель; 3 — пуансон; 4 — прижимная плита пуансона; матрица; вставка. Фиг. 188. Направляющая колонка рацио- нальной конструкции. Фиг. 189. Направляющая колонка со втулкой.
ближе к рабочей поверхности плиты, на расстоянии от поло- стей, различных отверстий и сопряжений не менее 10 мм. Так как наиболее сильному нагреву подвергается матрица, Фиг. 190. Устройство охлаждения в форме: / — литниковый канал; 2 — ниппель; 3 — вставка; 4 — по- лость формы. в некоторых формах охла- ждение подводится только к плите матрицы. Иногда применяется способ охла- ждения при помощи мед- ных вставных трубок, устанавливаемых между основаниями вставок и матрицы или пуансона. Литниковые втулки предназначены для сопря- жения формы с камерой прессования. В машинах с горячей камерой металл для заливки поступает из котла через мундштук. Чтобы предохранить фор- му, между ней и мунд- штуком устанавливают сменную литниковую втулку, которая должна иметь точное и плотное сопряже- ние как с мундштуком, так и с цилиндрической выточкой Фиг. 191. Литниковая втулка для машины с горячей камерой прес- сования. Фиг. 192. Литниковая втулка для машины с хо- лодной вертикальной ка- мерой прессования: 1 — камера; 2— втулка; 3 — литник. формы (фиг. 191). Конусность отверстия литниковой втулки делают равной конусности литникового отверстия формы. 376
Литниковые втулки для машин с холодными камерами прессования показаны на фиг. 192 и 193. Фиг. 193. Втулка формы для установки на машину: а — с верти- кальной камерой; б — с горизонтальной камерой. Устройства для выталкивания отливок Извлечение отливки из полости пуансона производится системой выталкивателей или съемной плитой. Выталкиватели делаются в виде цилиндрических штифтов, утопленных в пуансоне заподлицо с полостью формы. Рабочие концы выталкивателей в зависимости от конфигу- рации отливки могут быть круглого, прямоугольного или фасонного сечения. В табл. 209 приведены размеры выталкивателей. На фиг. 194 показаны выталкиватели усовершенствованной конструкции, изготовляемые из калиброванной серебрянки. Способы крепления выталкивателей в плите показаны на фиг. 195. При отливке различного рода втулок применяют трубча- тые выталкиватели, примеры установки которых приведены на фиг. 196. Для подачи выталкивателей применяются специальные механизмы [33], [34]. В тех случаях, когда при съеме необходимо обеспечить равномерное распределение усилий по всей поверхности касания отливки с пуансоном и когда на отливке не допу- скаются следы от выталкивателей, применяется съем плитой (фиг. 197). Плиты выталкивателей для многоместных форм, двигаю- щиеся между четырьмя ножками постамента (применяемого при выталкивании реечным приводом), выполняются в виде крестовины (фиг. 198). 377
Фиг. 194. Выталки- ватель из серебрянки с привернутой голов- кой: 1 — выталкива- тель; ‘2 — плита пуансона; 3 — плита выталкивателя;, 4 — головка. Фиг. 195. Крепление выталкивателей в плите: а — при- жимной плитой; б— резьбовыми проб- ками. Фиг. 196. Примеры установки выталкивателей: 1 — штифтовой выталкиватель; 2 — трубчатый; 3 — центральный; 4 — боковой. 378
Фиг. 197. Форма со съемом отливок плитой: / — при- жимная плита матрицы; 2 — матрицедержатель; 3 — матрица; 4 — съемная плита; 5 — съемник; 6 — плита съемника; 7 — плита для стержней; 8 — неподвижный стержень; 9 — задняя плита; 10 — ограничитель; 11 и 13 — втулки; 12 — напра- вляющая колонка; 14 — винты. Фиг. 198. Плита выталкивателей. 379
209. Выталкиватели (34] Размеры в мм № выталкивателя 1 2 3 4 5 6 8 10 12 14 10 12 14 16 20 90 120 150 150 150 Примечания: 1. Обработка по ув, кроме мест, показанных особо. 2. Материал — сталь У10А. Твердость после термиче- ской обработки НR.C 50 — 55. 3. Посадка в плиты Х3. 4. Допуски на размеры D и L по В;. * Для выталкивателей типа А; тип Б для выталкивателей 0 З-г-5 мм. При механизированном выталкивании прижимная плита выталкивателя изготовляется удлиненной для задержки ее упорами, вмонтированными по бокам горизонтального блока машины. 380
Длина плит (в соответствии с расстоянием между упорами машины) для машин № 511 («Красная Пресня») и Полак-600 равна 440 мм, для машин № 512 и Полак-900 —575 мм, для машин Полак-2255—750 мм. А-А ---------575-----------• Фиг. 199. Прижимная плита для механизированного выталкивания. Нормальные размеры (в мм) прижимных плит (фиг. 199) механизированного выталкивателя для машин Полак-900 приводятся ниже. /3 1 Z, С 120 190 100 95 150 190 -240 120 95—120 180 240 150 120 Допуск на размер В по В;, на размеры I, 1Х и С по В4. Постаменты и стойки Постамент предназначен для крепления на нем пуансона н фиксирования системы выталкивателей и механизма, при- водящего в движение эту систему. Задняя часть постамента укрепляется на подвижной части машины (формодержателе). 381
Фиг. 201. Постамент для форм с механизиро- ванным выталкиванием. 210. Постамент для форм с реечным механизмом выталкивания (фиг. 200) Размеры в мм А В н /11 а ь 240±1,2 140 + 1,2 155 155 110+0,35 110 + 0,35 200±1,5 180± 1,2 165 65 160+0,35 140+0,35
На фиг. 200 и в табл. 210 приведены размеры постамента для форм с реечным механизмом выталкивания. На фиг. 201 показан нормализованный постамент к машинам с вертикальной камерой прессования, применяемый для форм с механизированным выталкиванием. Вместо литых стоек здесь применены отъемные (фиг. 202). На фиг. 203 показан по- стамент с Т-образными па- зами и литыми стойками (из чугуна или стали), имею- щими форму угольника с вы- резами под болты для креп- ления в Т-образных пазах постамента (фиг. 204). Раз- Фиг. 202. Сменные стойки. Фиг. 203. Постамент с Т-образ- пыми пазами. Металл поступает в форму перпендикулярно к плоскости разъема. Поэтому для предохранения пуансона от быстрого износа в месте поступления расплавленного металла, а также для изменения направления струи металла и создания плав- ного перехода ее из ходового литника в питатели в пуансоне устанавливают сменную деталь — рассекатель. На фиг. 205 показаны типовые рассекатели: центральные и со смещенной осью. Центральные рассекатели применяются в одноместных формах при установке литника непосредственно иа отливку, а в многоместных формах — при переходе от круг- 383
co 00
25 Чернов и Кизилов 211. Размеры стоек в мм (фиг. 204) Ширина пуансона L &2 н Толщина подвижной матрицы 210—365 260 140 100 130 20—40 160 60-80 100—125 380—480 380 260 220 150 20—40 160 60-80 200 100-125
лого центрального литника к Рассекатели со смещенной а) плоским литникам — питателям, осью применяются в одномест- ных формах для подачи металла под углом 90°. Рассекатели можно приме- нять в качестве стержней для выполнения отверстий в от- ливке. 0) Фиг. 205. Рассекатели: а — центральный рассека- тель; б — рассекатель со смещенным центром. и рельефные поверхности, Стержни и их приводы Полости и отверстия, пер- пендикулярные к плоскости разъема формы, обычно выпол- няются неподвижными стерж- нями, расположенными на пуан- соне. Боковые полости, отверстия, поднутрения, а также выступы которые невозможно получить сопряжением матрицы и пуансона, выполняются подвижными стержнями, расположенными по бокам формы. Подвижные стержни, состоя- щие из собственно стержня, направляющей и ползунка или колодки, в которой фиксирует- ся хвостовик стержня, подго- няются очень тщательно. При- мер установки подвижного стержня приведен на фиг. 206. Механизм стержня с ручным управлением может быть зубча- тым, винтовым и эксцентрико- вым (фиг. 207—209). В механизмах с автоматиче- ским управлением перемещение стержней может осуществляться при помощи наклонного изогнутого пальца, и гидравлического (фиг. 210—212). В., зависимости от приводы должны иметь различную мощность; развиваемое ими усилие в универсальных машинах средней мощности 386 Фиг. 206. Узел установки подвижного стержня: 1 — пуансон; 2 — пуансоподер- жатель; 3 — направляющая часть стержня; 4 — рабо- чая часть стержня. или реечного привода диаметра цилиндра гидравлические
25: 387
Фиг. 209. Форма с эксцентрико-радиальным при- водом ручного управления для подачи стержней: / — неподвижный стержень; 2 — матрица 3 — под- вижной стержень; 4 — палец подвижного стержня; 5 — диск эксцентриковой подачи; 6 — пуансон. Фиг. 210. Форма с автоматическим удалением стержней из матрицы при помощи изогнутого пальца: 1 — основание пуансона; 2 —- изо- гнутый палец; 3 — съемная плита; 4—извле- каемый стержень. 388
равно’от 1 до 5 т. Длина цилиндров переменная и зависит от длиныГстержней. Мощность гидравлических цилиндров для перемещения стержней определяется по диаграмме на фиг. 213 путем умно- жения силы вытягивания, рассчитанной по диаграмме, на длину', стержня в см. Фиг. 211. Форма с автоматическим реечным приводом для извлечения стержней: У — зуб- чатая рейка; 2 — зубчатый валик; 3 —зуб- чатая рейка на хвостовике стержня; 4 — мат- рицедержатель; 5 — палец. Наружная резьба в отливках изготовляется двумя спосо- бами: а) с помощью кольцевых стержней, оформляющих резьбу (стержни вставляются is пуансон и после заполнения формы выталкиваются вместе с отливкой, затем удаляются из нее); б) с помощью разъемных вставок-плашек (по разъему формы). При использовании резьбовых стержней отливка получается без шва, но калибровка резьбы не исключается, так как при литье алюминиевых сплавов, например, необходимо обеспе- чивать конусность 0,02 мм для беспрепятственного свинчи- вания вставки-пробки. При использовании разъемных плашек резьба получается без конусности и с четким профилем, но со швом в плоскости разъема, что требует дополнительной калибровки. Этот метод находит практическое применение при резьбах с шагом не менее 1,5 мм. 389
Фиг. 212. Гидравлический привод мощностью 2 т.
Внутренняя резьба может быть изготовлена только с при- менением резьбовых пробок-стержней (фиг. 214 и табл. 212), вывинчиваемых из отливки после ее удаления из формы. Сила вытягивания в кГпри глубине 1 см Фиг. 213. Зависимость силы вытягивания стержня от его диаметра. При конструировании резьбовых деталей из алюминиевых сплавов усадка по наружному размеру принимается 0,5— 0,75%, по внутреннему размеру 0,45—0,65%. Профиль резьбы Фиг. 214. Вставной резьбовой стержень. При отливке из всех сплавов отверстия под резьбу изго- товляются без припуска на расточку. 391
212. Стержни для отверстий под резьбу [33] Размеры в мм Диаметр резьбы Шаг резьбы Внутренний диаметр Диаметр отверстия без усадки 3 0,5 2,306 2,4 — 2,5 3,5 0,6 2,686 2,75—2,85 4 0,7 3,028 3,15-3,25 5 0,8 3,888 4,0 —4,1 6 1 4,610 4,85—4,95 8 1,25 6,264 6,45-6,55 10 1,50 7,816 8,1—8,2 12 1,75 9,570 9,8-9,0 14 2 11,222 11,4—11,5 16 2 13,222 13,4- 13,5 18 2,5 14,528 14,75—14,85 20 2,5 16,528 16,75-16,90 22 2,5 18,528 18,75-18,90 24 3 19,832 20,2—20,35 27 3 22,832 23,2- 23,35 30 3,5 25,128 25,2—25,65 Примечания: 1. Для нарезания резьбы в деталях, отлитых под давлением, применяют один метчик № 3. 2. К табличным размерам следует прибавлять припуск на усадку металла. При этом стержни могут делаться кони- ческими в пределах отклонений диаметра отверстия, ука- занных в таблице. Размеры элементов формы в зависимости от усадки При определении размеров элементов формы следует учи- тывать усадку металла в специфических условиях литья под давлением. Усадка металла протекает в трех стадиях, следую- щих одна за другой: 1) стадия перегрева (жидкое состояние); 2) стадия кристаллизации (переход металла из жидкого состояния в твердое); 3) стадия окончания кристаллизации (твердое состояние металла). Для отливок, свободная усадка которых затруднена, сле- дует учитывать главным образом усадку третьей стадии, причем выбивка отливок производится при повышенных 392
температурах (алюминиевые отливки снимают со стержней при 250—400°, медные отливки при 350—500°). В табл. 213 приведены значения усадки, принятые в прак- тике литья под давлением. 213. Усадка в % при литье под давлением Условия усадки Толщина стеиок отливки в мм Усадка в % Силумин, гидрона- лий Латунь, электрон Стержень препятствует 1-3 0,4 0,5 усадке >3 0,5 0,6 Стержень мало препятст- 1—3 0,6 0,7 вует усадке >3 0,7 0,8 Отливка без стержней . . 1-3 0,8 0,9’ >3 0,9 1,0 Кроме усадки сплава, на размер отливки в небольшой стет пени может влиять также увеличение размеров формы под влиянием длительного нагрева. При литье цинковых сплавов каждые 25 мм размера формы в холодном состоянии увели- чиваются при длительном нагреве примерно на 0,06 мм. Для более тугоплавких сплавов (алюминиевых и медных) это увеличение размеров больше. Для наиболее ответственных участков отливки припуск на усадку следует сначала принимать меньше требуемого, а затем при освоении процесса доводить до нормальной величины. Размеры элементов литниковой системы В табл. 214 приведены данные о толщине впускных литни- ков, соединяющих питатели с полостью формы (при работе на машинах с вертикальной камерой прессования). Указанные значения не являются предельными, и при небольших габаритах и хорошей обтекаемости отливки тол- щина впускного литника может быть доведена до толщины стенок отливки. Впускной литник, приближаясь к рабочей полости, должен иметь параллельные стенки на расстоянии 4—5 мм одна 25 495 393
214. Толщина впускных литников Толщина стеиок отливки в мм Отливки сплош- ные или с одним небольшим стержнем Отливкн с одним крупным стерж- нем или несколь- кими неболь- шими, располо- женными в одном направлении Полые отливки с большими центральными стержнями (типа коробок или кор- пусов) или отливки со стержнями, рас- положенными в различных направлениях <3 1,2—2 мм 1,2—1,5 мм 1—1,5 мм >3 2/з толщины стенок V2—2/з ТОЛЩИ- НЫ стенок х/2 толщины стенок от другой. Переход от питателя к впускному литнику должен быть плавным при уменьшении толщины под углом 10—15° и с достаточно большим радиусом на наруж- ных н внутренних переходах. Отношение сечения входного литника (при сопряжении его с камерой сжатия) к среднему сечению питателей при- нимается равным 1:2. В табл. 215 приведены значения диаметров нормализован- ных литниковых втулок применительно к машинам Полак-600 и 900. 215. Нормальные диаметры литниковых втулок в мм Диаметры литниковых втулок в мм Марка машины типа Полак 600 900 У камеры прессова- ния 8 9 10 11 12 12 14 У входа в форму . . 11 12 13 14 15 15 17 394
Для полного удаления воздуха из формы необходимо, чтобы поток металла постепенно вытеснял воздух к вентиля- ционным каналам, не опережая его. Вентиляционные каналы должны иметь толщину 0,05—0,1 мм при ширине 10—25 мм; для уменьшения торможения воздуха целесообразно на расстоянии 20—30 мм от полости рас- ширять каналы вплоть до их выхода на внешнюю поверх- ность формы. Вентиляционные каналы могут быть расположены в направляющих для боковых стержней. Применяется также вентиляция через выталкиватели, имеющие зазор 0,01— 0,015 мм. Для удаления воздуха из участков формы, в которых воз- можно его скопление, применяются перегонные резервуары. Последние устраиваются в наиболее удаленной от литника части полости. Из резервуаров воздух уводится по вентиляционным кана- лам обычного (щелевого) сечения. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ФОРМ Сталь, применяемая для изготовления форм, должна обла- дать следующими свойствами: хорошей ковкостью; достаточ- ным сопротивлением окислению при высоких температурах; малой величиной деформации при термической обработке; высокой ударной вязкостью, особенно в интервале 400—800°, необходимой для предупреждения образования трещин раз- гара в поверхностных слоях форм; высоким пределом проч- ности при умеренных температурах (от 20 до 40°), что необхо- димо для сопротивления развитию трещин разгара в более глубоких слоях (на более поздних стадиях разгара); малым температурным коэффициентом расширения и высокой тепло- проводностью; высоким пределом усталости при высокой температуре. В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют легированные стали, содержащие вольфрам и хром, а также некоторые другие элементы. В табл. 216 указаны марки сталей, применяемых для изготовления рабочих частей форм, а в табл. 217 — для раз- личных частей форм, не соприкасающихся с жидким металлом. 395
216. Стали, применяемые для изго Содержание Назначение формы Марка стали С Мп Для отливок из цинковых сплавов 5ХНМ 5950-51 0,5-0,6 0,5-0,8 5ХГМ 5950-51 0,5—0,6 1,2—1,6 5ХВГ 5950-51 0,55-0,7 0,9—1,2 4ХС 5950-51 0,35—0,45 До 0,4 35ХМЮА 4543-57 0,35—0,42 0,3-0,6 ЗОХГС 4543-57 0,28—0,35 0,8-1,1 Для отливок из 4ХВ2С 5950-51 0,35—0,44 0,2-0,4 магниевых и алюми- ниевых сплавов ЭИ69 5632-51 0,40—0,50 До 0,7 Для отливок из ЗХ2В8 5950-51 0,30—0,40 0,20—0,40 магниевых, алюми- ниевых и медных сплавов 4Х8В2 5950-51 0,35-0,45 0,20—0,40 2X13 5632-51 0,16—0,24 До 0,6 396
товления рабочих частей формы элементов в % Si Сг W Мо Другие эле- менты До 0,35 0,5-0,8 — 0,15-0,30 N1 1,4-0,3 0,25—0,65 0,6-0.9 — 0,15-0,30 0,15—0,35 0,5-0,8 0,5-0,8 — — 1,2-1,6 1,3-1,6 — — 0,17—0,37 0,35—1,65 — 0,15-0,25 А1 0,7—1,1 0,9-1,2 0,8-1,1 — — До 0,25 0,6—0,9 1,0-1,3 2,0-2,5 •— До 0,8 13,0—15,0 2,0—2,75 0,25-0,40 Ni 13,0-15,0 До 0,35 2,20—2,70 7,5-9,0 — V 0,20—0,50 » 0,35 7,9-9,0 2,0-3,0 — Ni до 0,25 » 0,6 12,0-14,0 — — Ni до 0,6 397
217. Стали для деталей формы, не соприкасающихся с металлом [34] Наименование деталей Марка стали гост Плиты пуансона и матрицы (в слу- чае применения сменных матриц или матриц-вставок) Ст. 5, Ст. 6 380-60 Основания матриц и пуансонов Рассекатели Ст. 5, Ст. 6 У10А, 38А 380-60 1435-54 Направляющие и установочные ко- лонки У10А, У8А 1435-54 Выталкиватели У10А, У8А 1435-54 Плиты выталкивателей Ст. 5, Ст. 6 380-60 Стойки Ст. 5, Ст. 3 380-60 Зубчатые валики и рейки .... Ст. 5 380-60 Болты и гайки Ст. 4 380-60 МАШИНЫ ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ Машины для литья под давлением могут иметь холодную и горячую камеры прессования. Машины первого типа нашли более широкое применение. Основные технологические параметры этих машин приве- дены в табл. 218. 398
218. Технологические характеристики машин для литья под давлением Основные параметры Модель машины 511 512 513 515 516 517 Диаметр прессующего стакана в мм 60 85 80 100 120 170 40 60 65 40-80 85 100 120 Наибольший вес отли- вок в кГ: из цинковых или мед- ных сплавов из легких сплавов 1 0.8 4 1.8 15 8 2 0,6 3 1 5,5 1,6 3,6 6,4 8,8 12,7 Наибольшая площадь отливки в плоскости разъема в см2: для медиых и цинко- вых сплавов для легких сплавов 100 200 200 400 400 900 90 150 250 125-560 750 1040 1500 Наибольшее расстояние между плитами в мм — —- — 415 500 2000 Ход пуансона в мм — — — 260 350 1000 Наибольшая производи- тельность (количество отли- вок в час) 125 125 75 120 80 20
ЛИТЕРАТУРА 1. Аксенов П. Н., Технология литейного произ- водства, Машгиз, 1957. 2. Барабашина Е. Г., Фокин Г. Ф., Справоч- ник молодого литейщика, Трудрезервиздат, 1958. 3. Баранов И. В., Кирпичников Л. М., Про- изводство чугунных отливок центробежным способом, Маш- гиз, 1944. ’ 4. Б а й к о в А. И., Центробежное литье, Машгиз, 1956._ ....... , 5. Бута.лов В. А., Модельщик, Машгиз, 1959. 6. Василевский П. Ф., Стальные отливки, Маш- гиз, 1951. ! Вол ко-м и ч А. И-.-, Л а к ш н и А. П., X азин Д. Л., Литейные машины, Машгиз, 1959. 8. всесоюзный проектно-технологический институт тяже- лого машиностроения. Нормали на литые стальные и чугун- ные опоки, 1958. 9. Всесоюзный проектно-технологический институт тяже- лого машиностроения. Нормали подмодельных плит к фор- мовочным машинам, 1958. ,10 , Г иммельман Н. Г., Г о л е н д у х и н А. В., Кочуров А. С., Технологические процессы изготовле- ния, деревянных моделей, ч. I, Машгиз, 1952. 11. Головин С. Я., Особые виды литья, Машгиз, 1959. 12. Д у б и н и н Н. П., Металлические формы для чугун- ного и стального литья, сб. ВНИТОЛ «Литье в металлические формы», Машгиз, 1952. ’400""’...........................
13. Дубинии Н. П., Чугунное литье в металлические формы, Машгиз, 1956. 14. К а з е н н о в С. А., Практика нормализации и уни- фикации оснастки для литья в песчаные формы, сб. «Норма- лизация технологической оснастки в машиностроении», Маш- гиз, 1953. 15. Колобнев И. Ф., Крымов В. В., Полян- ский А. П., Справочник литейщика, Машгиз, 1957. 16. Кри ву шин В. М., Универсальный стержневой ящик для круглых стержней, «Литейное производство» № 1, 1960. 17. К у з е л е в М. Я-, С к в о р ц о в А. А., Смеля- ков Н. Н., Справочник рабочего-литейщика, Машгиз, 1956. 18. Л и б е р м а н Л. Я., Пейсихис М. И., Справоч- ник по свойствам сталей, применяемых в котлотурбострое- нии, книга 32, Машгиз, 1958. .19. Ложи невский А. С., Металлические модели, Машгиз, 1958. 20. Лржичевский А. С., Ершов М. Е., Проек- тирование и изготовление металлических «форм, Машгиз, 1951. 21. Заславский М. Л., Литье под давлением арми- рованных и резьбовых деталей, Машгиз, 1958. 22. Металловедение и термическая обработка стали и чугуна, справ, под редакцией Н. Т. Гудцова и др., Маш- гиз, 1956. 23. Новиков П. Г., Р о з е н ф е л ь д С. Е., К л о ч- нев Н. И., Савейко В. Н., Основы центробежного литья, Машгиз, 1947. 24. Овчинников В. А., Лимбенсон 3. М., Сам бур А. М., Литье в оболочковые формы, Машгиз, 1956. 25. О з е р о в В. А., Фельдман С. С., Ш к л е н- н и к Я. И., Литье по выплавляемым моделям, Машгиз, 1958. - 26 Чернов и Кизилов 495 401
26. Оргстанкинпром, Нормали машиностроения. Опоки литейные цельнолитые, стальные и чугунные, 1-я редакция, 1958. 27. Оргстанкинпром Нормали машиностроения, плиты подмодельные металлические для машинной и пескометной формовки, 1-я редакция, 1959. 28. Оргстанкинпром, Нормали машиностроения. Опоки литейные сварные, 1-я редакция, 1959. 29. Оргстанкинпром, Нормали машиностроения. Плиты для сушки стержней, 1-я редакция, 1959. 30. Оргстанкинпром, Нормали машиностроения. Опоки чугунные цельнолитые, 1953. 31. Переезда Б. Г., Отливка прокатных чугунных валков, ОНТИ, Харьков 1935. 32. Пищев В. М., Технология изготовления излож- ниц для центробежных труб, «Литейное производство» № 4, 1956. 33. Пляцкиит). М., Технология литья под давле- нием, Машгиз, 1949. 34. Пляцкий В. М., Литье под давлением, Оборонгиз, 1957. 35. П о л я к о в Я. Г., Литье в оболочковые формы, НТО, Машпром, 1957. 36. Р у б ц о в Н. Н., Специальные виды литья, Маш- гиз, 1955. 37. Руссиян С. В., Голованов Н. Н., Произ- водство точного литья по выплавляемым моделям, Судпром- гиз, 1958. 38. С о к о л о в Н. А., Литье в оболочковые формы, Машгиз, 1956. 39. Спектрова С. И., Литинский А. М., Киреев С. А., Литье в оболочковые формы, Судпромгиз, 1955. 40. Справочник мастера по чугунному литью, Машгиз, 1953. 41. Справочник машиностроителя, т. 2, Машгиз, 1952, 402
42. Справочник машиностроителя, т. 3, Машгиз, 1951. 43. Справочник металлиста, т. 3, Машгиз, 1959. 44. X е н к н н М. Л., Патоцкий В. С., Механиза- ция технологических процессов точного литья по выплавляе- мым моделям, Судпромгиз, 1956. 45. Ч и ч а г о в К. К-, Дроздова Е. И., «Литейное производство» № 8, 1959. 46. П1 а м и р г о н С. А., Что такое центробежное литье, Машгиз, 1959. 47. Ш у б И. Е., Сорокин П. В., Точное литье по выплавляемым моделям, Машгиз, 1958. 48. ЭНИМС, Каталог. Формовочные машины, 1958. 49. ЭНИМС, Каталог. Формовочные машины (продолже- ние), 1959. 50. ЭНИМС, Каталог. Машины для литья с металлической формой, 1959.
ОГЛАВЛЕНИЕ Глава I. Основные физико-механическне свойства важней- ших материалов ........................................... 3 Удельный вес материалов.................................. 3 Изменение размеров тел под влиянием температуры .... 9 Механические свойства материалов ........................ 13 Глава II. Опоки литейные................................ 16 Классификация и основные размеры опок................... 16 Опоки цельнолитые из стали и чугуна...................... 19 При меры типовых цельнолитых опок ................. 19 Тех нические требования ........................... 22 Опоки для формовочных машин . ....................... 24 Конструктивные элементы цельнолитых опок............. 24 Профили стенок..................................... 24 Ребра крестовин.................................... 33 Элементы центрирования ............................ 39 Спаривание опок ................................... 44 Элементы скрепления ............................... 45 Элементы кантовки и транспортировки ............... 32 Вентиляционные отверстия........................... 62 Опоки сварные из стандартного проката.................... 63 Технические требования .............................. 64 Конструктивные элементы.............................. 64 Сварные опокн из литых стальных элементов................ 69 Свертиые опоки .......................................... 71 Глава III. Подмодельные и сушильные плиты................ 72 Плоские подмодельные плиты .............................. 72 Назначение ......................................... 72 Конструкция.......................................... 72 Координатные плиты....................................... 82 Подмодельные рамки....................................... 85 Назначение........................................... 85 Конструктивные элементы и способы крепления ... 85 404
Модельные вкладыши.................................. 95 Технические требования .............................. 100 Плиты сушильные.......................................... 101 Плоские плиты........................................ 101 Фасонные плиты (драйеры)............................. 101 Технические требования .............................. 106 Глава IV, Модели и стержневые ящики................... 111 Общие сведения........................................... 111 Классификация моделей и стержневых ящиков. ... 111 Материалы для изготовления моделей и стержневых ящиков............................................. 118 Формовочные уклоны и галтели....................... 119 Знаковые части литейных форм....................... 119 Зазоры и допуски................................... 129 Технологические элементы знаковых частей .... 129 Припуски на механическую обработку отливок . . 133 Отрицательные припуски........................... 139 Точность изготовления моделей и отливок........ 140 Металлические модели................................... 144 Конструктивные элементы............................ 144 Толщина стенок................................... 144 Ребра жесткости.................................. 145 Крепление моделей к плитам....................... 146 Отъемные части................................... 157 Фиксирование и крепление знаков, изготовляемых отдельно......................................... 160 Модели для безопочной формовки..................... 163 Металлические стержневые ящики ........................ 173 Типовые конструкции ............................... 173 Толщина стенок................................... 176 Соединение ящиков................................ 179 Отъемные части................................... 186 Ручки и цапфы.................................... 190 Соединение торцовых стенок....................... 190 Установка душников и способы фиксирования карка- сов ............................................. 190 Машинные ящики и крепление их к машинам .... 195 Модельная оснастка для изготовления стержней и форм пескодувным методом.................................... 203 Модели и стержневые ящики деревянные .................. 212 Породы дерева, применяемые для изготовления моделей и. ящиков...............................•.......... 212 Классификация деревянных моделей и ящиков . . . 217 Конструктивные элементы ........................... 217 405
Глава V. Кокилн......................................... 235 Общие сведения.......................................... 235 Стойкость кокилей................................... 235 Материал кокилей.................................... 237 Припуски на механическую обработку и допуски на раз- меры отливки........................................ 240 Линейная усадка сплавов, заливаемых в кокиль . . . 242 Требования к конструкции деталей, отливаемых в кокиль 242 Проектирование кокилей................................. 247 Классификация кокилей............................... 247 Общие требования к конструкции кокилей ............. 247 Толщина стенок, ребра жесткости й охлаждающие штыри............................................ 250 Стержневые знаки................................... 255 Чистота поверхности............................... 255 Способы крепления полуформ......................... 257 Элементы центрирования............................. 257 Механизмы для разъема форм ........................ 265 Запорные механизмы................................. 270 Удаление воздуха и газов из формы ................. 276 Металлические стержни.............................. 278 Удаление отливок из форм........................... 281 Машины и станки для литья в кокиль ..................... 294 Глава VI. Оснастка для литья по выплавляемым моделям . . 297 Требования к конструкции детали . ...................... 298 Стенки литых деталей................................ 298 Отверстия и внутренние полости в деталях............ 299 Литая резьба и литые зубья . ....................... 303 Припуски на механическую обработку и допуски............ 303 Конструирование пресс-форм.............................. 304 Общие сведения...................................... 304 Усадка.............................................. 306 Расчет размеров рабочих полостей.................... 308 Технологические требования к пресс-формам........... 312 Классификация пресс-форм........................ 313 Изготовление пресс-форм................................. 313 Пресс-формы, изготовляемые механической обработкой 313 Литые металлические пресс-формы..................... 313 Комбинированные пресс-формы......................... 317 Пресс-формы, изготовляемые способом галъванометал- лизации .ч........................................ 321 Магнезитовые, цементные, гипсовые и деревянные пресс- формы .............................................. 321 406
Формопластовые пресс-формы......................... 323 Многоместные пресс-формы........................... 32° Изготовление элементов литниковой системы и при- былей ........................................... 326 Глава VII. Оснастка для литья в оболочковые формы . . 330 Общие сведения ........................................ 330 Требования к конструкции детали ...................... 330 Модел и.............................................. 331 Материалы для моделей ........................... 331 Принцип конструирования ......................... 331 Подмодельные плиты............................... 332 Выталкиватели.................................... 334 Размещение моделей на плите...................... 337 Стержневые ящики..................................... 337 Сборка форм.......................................... 340 Глава VIII. Оснастка для центробежного литья......... 343 Формы.................................................. 343 Металлические (постоянные) формы................. 344 Горячие (слабо охлаждаемые) формы.............. 344 Холодные (сильно охлаждаемые) формы............ 344 Многослойные формы............................. 344 Формы с теплоизоляционным покрытием............ 345 Способы охлаждения металлических форм............ 346 Футерованные формы............................... 346 Изложницы.............................................. 348 Материал изложниц................................ 348 Конструкция...................................... 350 Сливные устройства............................... 367 Глава IX. Оснастка для литьи под давлением........... 369 Общие сведения....................................... 369 Конструкция формы и ее элементов .................... 372 Матрица и пуансон................................ 372 Устройства для выталкивания отливок ............. 377 Постаменты н стойки ............................. 381 Стержни и их приводы ............................ 386 Размеры элементов формы в зависимости от усадки . . 392 Размеры элементов литниковой системы............. 393 Материалы для форм................................... 395 Машины для литья под давлением ...................... 398 Литература............................................. 400
Юрий Иванович Чернов Анатолий Иванович Кизилов СПРАВОЧНИК ПО ЛИТЕЙНОЙ ОСНАСТКЕ Редактор издательства инж. К.. Н. Иванова Технический редактор Т. Ф. Соколова Корректор В. П. Крылова Переплет художника А. Я. Михайлова Сдано в производство 14/11 1961 г. Подписано к печати 14/V1 1961 г. Т-06189. Тираж 13 000 экз. Печ. л.14,92. Бум. л. 6,38. Уч-пзд. л. 16. Формат 70х901/Э2. Зак. 495 Типография № 6 УПП Ленсовнархоза, Ленинград, ул. Моисеенко, 10