Топ-15 моделей для литья металлов, которые должен знать каждый технологи

Рассмотрим 15 основных типов моделей, применяемых в литейном производстве.

1. Цельноштамповая (однокомпонентная) модель

Изготавливается без соединений, разъёмов, подвижных частей. Также называется свободной моделью (не крепится к пластине). Формовщик сам вырезает заливочные каналы, воротки, питатели — операция дольше. Для крупных простых отливок в малой серии. Обычно плоскозадняя (flat-back) — с малой неравномерностью и без сердечных отпечатков. Большая горизонтальная площадь служит разъёмной поверхностью. Полость полностью в низу или в верху фляга.

2. Разъёмная (Split) модель

Сложные модели не снимаются целиком. Делят на две части по разъёмной линии: половина в низу, половина в верху. Выравнивание шплинтами. Для очень сложных — трёх- и многокомпонентные (multi-piece pattern).

3. Модель с подвижными частями (Loose Piece Pattern)

Имеет подвижные элементы для извлечения при андеркутах (подрезах). Подвижные части снимают отдельно через полость основной модели после её извлечения. Могут требовать поворота/смещения. Крепятся к основной модели деревянными шплинтами.

4. Заворочная модель (Gated Pattern)

Для серийного производства. Из металла — прочность, нет воя. Несколько моделей соединяют в многогнездовую форму. Заливно-распределительная система (воротки, стволы) интегрирована в модель. Исключается ручная вырезка вороток и извлечение моделей. Группы моделей с воротковыми формовочными элементами = заворочные модели.

5. Модель на соответственной пластине (Match Plate Pattern)

Половинки разъёмной модели крепят к разным сторонам одной пластины. Пластина — жёсткое основание, широко используется в машинной формовке. Воротки и стволы также закреплены в правильных позициях. На стороне низа — отверстия-ориентиры под шплинты фляга. При снятии пластины все модели извлекаются, верх и низ совпадают идеально, воротки/стволы формируются за одну операцию. Для массового производства мелких отливок. Дорогие, но окупаются в серии.

6. Модель с последовательной доской (Follow Board Pattern)

Тонкостенные модели (рис. 3.8) деформируются/крушатся при утрамбовке. Просадку предотвращает последовательная доска (follow board) — опорный блок, вставляемый в модель при утрамбовке.

7. Метательная модель (Sweep Pattern)

Для симметричных регулярных крупных форм. Метательная модель (профиль детали) вращается вокруг центрального стержня, «метая» форму в песке — исключает дорогое 3D-моделирование.

8. Секционная (Segmental) модель

Сегменты модели укладывают в форму так, чтобы в сумме давали полную полость. Для круговой работы: кольца, колёса, ободы, шестерни.

9. Каркасная (Skeleton) модель

Для очень крупных отливок цельная модель требует слишком много древесины, неэкономно при малых партиях. Делают деревянный каркас и рёбра — задаёт внешний/внутренний контур, общие габариты.

10. Оболочечная (Shell) модель

Крепится на пластине, разъём по центру, половины точно шплинтуются. Такие короткие колена обычно литуют и отливают парами. Для водосточных фитингов и трубопроводов.

11. Наслоенная (Built-Up) модель

Составлена из 2+ частей. Для спец. шкивов: сегменты из деревянных полосок, склеенные в слои для толщины. Фланцы аналогично. Удобны для сложных форм — проще собрать из сегментов.

12. Ящиковая (Boxed-Up) модель

Коробкообразная: доски/брусчики склеены/прибиты/привинчены. Экономит древесину на крупных моделях, облегчает их.

13. Бочковая (Lagged-Up) модель

Цилиндрические (бочки, трубы, колонны) — стволяная/лаговая конструкция. Продольные ленты («лаги»/«ставы») со скосами по бокам, склеены на деревянные торцы («головы»).

14. Модель с ложным верхом (Odd Shaped Pattern)

Когда форма отливки не даёт удобного плоского разъёма (кривoyant рычаг). Модель цельная, но используют ложный верх (false cope) — контурный разделитель между верхом и низом (рис. 3.14). Часто из гипса.

15. Каркасная модель (повтор названия в источнике, но с иным описанием)

Снаружи повторяет форму отливки, внутри — простой деревянный каркас. Для крупных простых геометрических отливок. Направляет формовщика при ручной формовке. При проектировании с верхом/низом — крупная часть в низу (песок прочнее на сжатие, чем на растяжение). Критичные поверхности тоже в низу (осыпки чаще в верху).