Понимание наклонных углов в литье в песок: когда и как их использовать

Некоторые инженеры-конструкторы скажут, что вам всегда нужен наклонный угол на деталях литья в песок. Реальность в том, что это не совсем верно. Если вы можете ориентировать модель для обеспечения естественного уклона, нет необходимости компромиссить дизайн, добавляя наклонные углы.

Смущен? Вот объяснение, почему наклонные углы необходимы в литье в песок, и как вы можете их избежать.

Модели и литье в песок

Литье в песок предполагает заливку расплавленного металла в полость или пустоту, сформированную в песке. Затем, когда металл затвердел, песок встряхивается, чтобы обнаружить отлитую деталь.

Эта полость или пустота — ключ к получению хорошей детали. Она формируется моделью, которая является физическим представлением формы или детали, которую вы хотите отлить. Традиционно модели изготавливали из стали или алюминия, хотя другие материалы, такие как дерево, иногда используются.

Модель помещается в песочную коробку, и песок засыпается или уплотняется в пустоту вокруг модели гравитацией или под давлением до тех пор, пока он не станет плотно упакован. Затем модель вынимается, и оставшаяся в песке пустота — это форма, которую вы собираетесь отлить.

Наклон спроектирован на модели, отсутствие которого увеличит трение между моделью и песчаной формой при извлечении модели. Модель тянет за собой любой песок при извлечении, что расширит пустоту. Конечная отлитая деталь будет иметь лишний металл в местах, где вышел песок. Это делает плохое качество литья и тратит металл. Наклонные углы избегают эту проблему.

Основы наклонного угла

Представьте наклонный угол как конусность на иначе вертикальной стороне модели. (То есть, сторона, перпендикулярная верхней поверхности формы.) Если модель имела полностью вертикальные стороны, когда она была вынута, модель бы трела по песку. Неизбежно это заставило бы некоторые песчинки освободиться.

Чтобы предотвратить это, вертикальные стороны слегка наклоняются или конусятся. Теперь, когда модель вынимается вертикально, сторона выходит свободно из песка. Нет трения — значит, нет повреждений песка.

В литье в песок этот конус называется положительным наклоном. Он положительный, потому что верхняя часть модели нависает над песком. Если наклон был отрицательным, песок в верхней части модели нависал бы над нижней областью модели. В этом сценарии модель не может быть вынута без отламывания части песка.

Какой наклонный угол достаточно?

Литейщики в песок хотят как можно большего наклона, потому что это снижает риск производства дефектных литейных деталей. Большинство конструкторов деталей хотят наименьший наклон, с которым они могут уйти, потому что это усложняет их дизайн. Это также затрудняет приспособление и механическую обработку.

Компромисс — использовать между 1,5° и 2° наклонного угла. Мелкие детали будут иметь больше, в то время как очень глубокие детали могут обойтись с меньшим. Продвинутое формовочное оборудование может значительно уменьшить размер наклонного угла. В общем, деревянные модели требуют большего наклонного угла, чем металлические.

Как избежать наклонных углов

Ключ — заставить геометрию детали обеспечивать наклонный угол. Например, представьте литье вала. Цилиндрическая модель укладывается плоско и вдавливается в песок. (Или песок уплотняется вокруг неё.) Когда модель удаляется, радиусная поверхность отделяется от песка: нет трения и поэтому нет повреждений. Геометрия детали устранила любую потребность в наклонном угле.

Вы могли бы использовать ту же технику для литья квадратного прута. Втолкните его в песок плоско, и стороны потребуют наклонный угол для плавного освобождения. Но поверните модель на 45°, так что линия разделки идет диагонально через прут, и модель автоматически имеет 45° наклона.

Наш опыт показывает

Когда вы проектируете деталь для литья в песок, моделисты скажут вам, что она должна иметь наклонные углы на сторонах, перпендикулярных линии разделки формы. Это правда: добавьте 2° положительного угла, и модель выйдет из песка без повреждения. Но если вы действительно не хотите наклонного угла на детали, подумайте о том, не могла ли модель быть ориентирована для наклона сторон и таким образом обеспечения естественного наклона.

У нас много опытных профессионалов литья в песок. Они могут помочь вам с вашими отлитыми деталями. Все, что вам нужно сделать — это Связаться с нами.