Виготовлення випалюваних моделей з компактного полістиролу.

Виготовлення випалюваних моделей з компактного полістиролу

Для виготовлення моделей з досить грузлого в нагрітому стані полістиролу можна використовувати спеціальні преси або стандартні ( ДЕРЖСТАНДАРТ 10767-71) однопозиційні машини для лиття під тиском термопластичних і термореактивних матеріалів, наприклад, мод. Д-3328 і ДБ-3328 на 63-100 див
запрессовиваемого матеріалу, або Д-3231 на 125 див
. Такі автомати випускає Хмельницький завод ковальсько-пресового встаткування. Термопласт-Автомат Д-3328 має тиск упорскування 140 Мпа, мінімальний час упорскування 1,2 з, три зони обігріву матеріального циліндра, найбільша відстань між плитами для кріплення прес-форм 500 мм. Висота прес-форм може змінюватися в межах 140- 250 мм. Габаритні розміри автомата 3330 X 820 X 1666 мм. Як вказувалося при розгляді властивостей модельних матеріалів, застосування моделей з полістиролу обмежене через недостатню технологічність його й утвору шкідливих продуктів при термодеструкції полістиролу моделей, що виділяються при випалюванні. Найбільш раціональна область застосування полистироло-вих моделей — крупносерийное й масове виробництво досить дрібних (з найбільшим розміром 30—40 мм) і тонкостінних виливків, ушкодження моделей яких з воскообразних сполук може відбуватися вже при витягу їх із прес-форм
Пенополистироловие моделі, що віддаляються з оболонок форм випалюванням або розчиненням, можна виготовляти такими способами: ванним, занурюючи металеву прес-форму, заповнену гранулами полістиролу для вспенивания, у гарячу воду; автоклавним; тепловим ударом — швидким прогрівом гранул у повному обсязі порожнини прес-форми вдмухуванням у неї перегрітого пари через спеціальні инъектори; вспениванием за допомогою ТВЧ [ шляхом діелектричного нагрівання змочених рідким діелектриком гранул; розробленим у МВТУ ім. Н. Є. Баумана комбінованим методом — тепловим ударом у комбінації з ванним нагріванням. Однак застосування цих способів, особливо при виготовленні тонкостінних, протяжних і складних по конфігурації моделей не забезпечує стабільно високої якості поверхні останніх
Найбільш прийнятний розроблений у ХФ ВНИИЛИТмаш метод виготовлення пенополистиролових моделей на термопластавтома-тах спеціальної конструкції. Виготовлення такого двопозиційного термопластавтомата мод. 69213 (мал. 5.27) освоєне Тираспольським заводом ливарних машин ім. С. М. Кірова. Особливістю цього автомата є те, що його запрессовивающее обладнання послідовне робить упорскування пластифицированного нагріванням полістиролу для вспенивания у дві прес-форми 4 і 5.
При роботі двопозиційної автоматичної литьевой машини в прийомний бункер 1, а з нього мірними порціями в робочий циліндр 2 надходять гранули полістиролу для вспенивания (бажане марки ПСВ-ЛД). На вході робочого циліндра температура в ньому перебуває в межах 100—130 °С и поступово підвищується до виходу до 180—220 °С. Нагрітий пінополістирол впорскують
Рис. 5.27. Термопластавтомат мод. 69213 для лиття під тиском пенопо-листиролових моделей
.
у прес-форму через ливниковий канал і крапкові або щілинні живильники зі швидкістю не менш 120 див
/с. Що впорскується за 0,2- 0,5 з матеріал займає ~20 % об`єму прес-форми, після чого, спінюючись, повністю відтворює його. Що сформувалися й отвержденние в результаті охолодження моделі виштовхують із прес-форм і вони попадають у бункер 3.
Таким чином, виготовлення пенополистиролових моделей литьевим методом складається із чотирьох стадій: пластифікації гранул полістиролу, упорскування його в прес-форму, вспенивания й охолодження моделі в прес-формі. Переваги й властивості пенополистиролових моделей докладно розглянуті вище в цій главі, а конструктивні особливості прес-форм для виготовлення пенополистиролових моделей зазначені в гл. 4. Сконструйований восьмипозиционний карусельний автомат для одержання ланок пенополистиролових моделей, сполучений з роторною установкою для автоматичного складання блоків моделей (див. мал. 10.12). Автомати входять до складу комплексу встаткування для лінії виробництва по випалюваним ненополистироловим моделям дрібних точних сталевих виливків, розрахованої на випуск 1000-1500 т/рік
Рис. 5.28. Форма з випадающей металевою моделлю прибутки:.
/ — модель виливка з легкоплавкої модельної сполуки; 2 — шар модельної сполуки на металевій моделі прибутки; в — металева модель, що випадає
Рнс. 5.29. Усунення нерівномірної усадки масивного хвостовика моделі турбінної лопаткн вставками: а — модель без вставки; б — модель із вставкою
.
Спеціальні методи виготовлення моделей. Знаходять застосування металеві так звані моделі, що випадають, або частини моделей, на які наносять шар модельної сполуки нарощуванням або запресовуванням. По першому способу металеву модель послідовно 2-5 раз занурюють на кілька секунд у розплавлену модельну сполуку, після чого на поверхні моделі нарощується легкоплавкий шар товщиною 1,5-3 мм. Такий спосіб не може забезпечити точність конфігурації й розмірів виливка, і тому використовують його звичайно при виготовленні моделей ливникових систем у досвідченому й дрібносерійному виробництві
По другому способу металеву модель, як стрижень, установлюють у прес-форму й зазор між поверхнею моделі й поверхнею порожнини прес-форми заповнюють модельною сполукою. Таким способом можна одержати точну модель або частину її з металевою основою й тонким виплавлюваним шаром (мал. 5.28).
Для попередження неточностей розмірів і форми в масивних частинах моделей можуть бути застосовані вставки з модельної сполуки; їх виготовляють заздалегідь і проставляють у прес-форму перед запресовуванням моделі (мал. 5.29). На мал. 5.29, а показаний характер викривлення профілю масивного хвостовика лопатки в результаті усадки
Моделі зі скривленими отворами, а також зі складними за формою порожнинами, що й розширюються усередині, звичайним шляхом одержати неможливо. У таких випадках застосовують один із чотирьох способів: виготовляють моделі з декількох окремих частин, які потім згуртовують або склеюють; використовують розчинні стрижні; одержують отвори за допомогою гнучких гумових стрижнів; застосовують керамічні стрижні
Рис. 5.30л Частини збірної моделі робочого колеса насоса й готова модель
.
На мал. 5.30 зображені виготовлені в окремих прес-формах частини моделі робочого колеса насоса й готова спаяна із цих частин модель
Розчинні у воді стрижні виготовляють звичайно з карбаміду вільним заливанням розплаву в металеву форму й потім проставляють у прес-форму, фіксуючи за допомогою знаків. Після за-прессовивания модельної сполуки моделі з карбамідними стрижнями, що перебувають у них, занурюють у воду ( при °20-25 С), де стрижні розчиняються протягом 30-50 хв. Тривалість розчинення стрижнів може бути значно скорочена при виготовленні їх порожніми. При використанні карбамідних стрижнів слід ураховувати їхню підвищену крихкість і гигроскопичность.
Стрижневий ящик з відлитим у ньому карбамідним стрижнем і блок моделей деталі «носок», виготовлених із застосуванням карбамідних стрижнів показані на мал. 5.31 і 5.32.
Для виконання криволінійних наскрізних отворів у моделях можуть бути застосовані пружні гумові стрижні. Використовують також керамічні стрижні з вогнетривких матеріалів, які
Рис. 5.31. Двомісний стрижневий ящик з відлитим в ием карбамідним стрижнем
Рис. 5.32. Блок моделей деталей «носок»» виготовлених із застосуванням карбамідних стрижнів
установлюють у прес-форму перед заповненням її модельною сполукою, і вони виявляються усередині моделі за винятком знаків. Способи виготовлення керамічних стрижнів описані в гл. 6.
Моделі ливникових систем в умовах досвідченого й дрібносерійного виробництва систем часто одержують методом вільного заливання розплаву модельної сполуки в прес-форми, а в умовах масового виробництва використовують металеві стояки-каркаси (див. п. 5.8).