2.2. Формовочный инструмент и приспособления

При ручной формовке используют различный формовочный инструмент и приспособления (рис.1.3).

Весь процесс формовки осуществляется в опоках. Опоки (рис. 1.3, т) представляют собой металлические рамки, в которых удерживается уплотненная формовочная смесь. Основными требованиями, предъявляемыми к опокам, является высокая прочность, жесткость и минимальная масса.

Рис. 1.3. Формовочный инструмент и приспособления: а – трамбовки;

б, ж – лопаты; в – гладилки для ремонта формы; г – ложки; д – формо-вочные крючки (ланцеты); е – подъемники; з – сито; и – кисточки; к – моло-ток металлический; л – гладилка плоская; м – молоток деревянный;

н – вентиляционные иглы; о – струбцины; п – солдатики; р- совок;

с- припыл; т – опока; у - фасонная гладилка; ф - сгребалка

При формовке в парных опоках (см. рис. 1.3, т), верхняя 1 и нижняя 4 опоки соединяются при помощи пропущенных в отверстия проушин 3 штырей 2. Чтобы уплотненная смесь не выпадала, в опоках делают буртики 5. Опоки наполняют формовочной смесью лопатами (рис. 1.3, б, ж) и уплотняют трамбовками (рис. 1.3, а), имеющими по концам плоский или острый башмак.

Исправляют и отделывают поверхность готовой формы отделочным инструментом (гладилки, ланцеты, крючки). Гладилки плоские (рис. 1.3, л) применяют для выглаживания прямолинейной поверхности формы, их изготавливают из стали с полированными поверхностями. Фасонные гладилки (рис. 1.3, в, у) применяют для отделки углов, галтелей. Их выполняют из стали или бронзы также с полированными поверхностями.

Ланцеты (рис. 1.3, д) и ложки (рис. 1.3, г) используют для отделки формы в труднодоступных местах, криволинейных поверхностей, углублений. Они также служат для заглаживания углубленных узких частей формы и удаления остатков смеси из глубоких и узких каналов в форме. Искусственные вентиляционные каналы накалывают длинными стальными вентиляционными иглами - душниками  3 … 5 мм (н). Подъемники с заостренным концом или резьбой применяют для вынимания модели из формы.

Металлические линейка – сгребалка (рис. 1.3, ф) применяется для придания плоскости разъема полуформ плоской поверхности срезанием после формовки.

2.3. Модельный комплект

Модельный комплект предназначен для изготовления разовой литейной формы. В его состав входят: модель отливки, один или несколько стержневых ящиков (если отливка имеет полости), модели литниковой системы, подмодельные плиты, а при машинной формовке — модельные плиты.

Модель отливки необходима для получения в литейной форме полости с конфигурацией, соответствующей наружным очертаниям отливки. В стержневых ящиках изготавливают стержни, с помощью которых воспроизводят внутреннюю поверхность отливок. Подмодельные плиты служат для установки на них моделей в процессе формовки.

Модельный комплект должен: 1) соответствовать конфигурации и размерам отливки с учетом усадки металла и припусков на механическую обработку; 2) обладать достаточной прочностью, жесткостью и влагоустойчивостью; 3) не изменять свои размеры при хранении и многократном использовании; 4) быть легким и недорогим. Конструкция модельного комплекта не должна препятствовать набивке формы и удалению модели из формы (или стержня из стержневого ящика).

Охлаждение металла в форме сопровождается его усадкой, т. е. уменьшением объема и линейных размеров отливки. Следовательно, при изготовлении модели необходимо ее размеры увеличивать (по сравнению с размерами отливки) на величину усадки. Для этого модельщик при изготовлении модели пользуется так называемым усадочным метром, который превышает длину обычного метра на величину усадки соответствующего сплава. В местах, подвергающихся дальнейшей механической обработке, в размерах модели надо еще учитывать и припуск на механическую обработку, величина которого предусмотрена ГОСТ 26645 - 85.

Модельный комплект для ручной формовки. Самым дешевым материалом для изготовления модельного комплекта является древесина. При серийном производстве для комплектов используют твердые породы деревьев (клен, бук, березу), а для единичного — ель и сосну. Модели могут быть разъемными и неразъемными. Разъем модели для отливок сложной конфигурации облегчает ее удаление из литейной формы. С этой же целью вертикальные стенки модели должны иметь формовочные уклоны в пределах 0,5…3, уменьшающиеся с увеличением высоты модели.

На рис. 1.1 показаны эскизы отливки и разъемной модели. В разъемной модели, в отличие от отливки, нет отверстия. Модели для отливок с отверстиями имеют две крайние, часто цилиндрические поверхности (выступы), называемые стержневыми знаками. Они служат для образования углублений (отпечатков) в форме, в которые устанавливают стержень при сборке. Чтобы полумодели в процессе формовки не сдвигались, в одной из них есть центрирующие шипы, а в другой, соответственно, гнезда (отверстия).

Недостатком деревянных модельных комплектов является относительно невысокая прочность и склонность к короблению в процессе эксплуатации и хранения. Поэтому их используют обычно в индивидуальном и мелкосерийном производстве.

Модельный комплект для машинной формовки. В крупносерийном и массовом производстве при машинной формовке применяют металлические модели и стержневые ящики. Металлическую модель (полумодель) устанавливают (закрепляют при помощи винтов) на металлической плите. Одновременно с моделями отливки на плите также монтируются модели литниковой системы (питателя). Такие плиты с закрепленными на них металлическими моделями называют модельными плитами.

Металлические стержневые ящики изготавливают из легких металлических сплавов с разъемом или без разъема. Одну половину стержневого ящика относительно другой фиксируют также с помощью шипов.

Металлические модельные плиты и стержневые ящики могут выдержать десятки и сотни тысяч формовок, причем отливки, полученные при использовании металлических модельных комплектов, более точны.