Освоение проектирования моделей для литья в песок для получения качественных деталей

Клиент почти никогда не видит самую важную часть литья в песок, потому что это — модель. Модель — это то, что формирует полость в песке, которая впоследствии заполняется расплавленным металлом. Сделайте дизайн модели правильно, и процесс литья в песок производит качественные детали, требующие минимума механической обработки. Сделайте неправильно — и вы будете вечно бороться с литейными дефектами, низкими выходами и жалобами клиентов.

Создание отверстия в песке

В отличие от литья под давлением, которому нужны точные формы, механически обработанные из массивных кусков стали, литье в песок не требует ничего больше, чем песок, две коробки и деревянная модель. Это делает его экономичным процессом для малых и средних объемных заказов.

Модель номинально имеет тот же размер и форму, что и готовая деталь, с поправками для учета процесса литья в песок и свойств металла, который заливается. Кроме того, стоковые каналы, впускные затворы и райзеры должны быть включены. Это проходы, через которые металл течет в полость, сформированную в песке моделью.

Песок для литья в песок уплотняется в две коробки. После удаления модели они стыкуются одна поверх другой. Нижняя коробка, низовка, всегда имеет пустоту, сформированную моделью. Она также будет иметь каналы для течения металла.

Верхняя коробка, верховка, может не иметь никакой формы, сформированной в ней, в этом случае она называется «плоская спинка». Большинство сложных литий, однако, нуждаются в части формы, сформированной в верховке, что создает разделку и линию разделки в литье.

Рассмотрения модели

Существует несколько пунктов для рассмотрения при проектировании и изготовлении модели.

• Модель выходит без повреждения песка — достигается за счет придания сторонам модели наклонного угла вместо вертикального.
• Полость заполняется плавно — впускные затворы, обычно позиционируемые так, чтобы полость заполнялась снизу, являются отверстиями, ограничивающими скорость течения металла. Оптимальная скорость заполняет без турбулентности или пузырей и без застывания металла до достижения всех внутренних углов и поверхностей.
• Допуски на усадку и искажение — металл сокращается при остывании, поэтому для производства детали нужного размера модель должна создавать слегка большую полость. Плюс, металл не будет остывать с одинаковой скоростью везде.
• Размер райзера — райзер — открытая область в верховке, которая заполняется последней. Это обеспечивает визуальное указание, что полость полна. Он также формирует резервуар расплавленного металла, который течет обратно в полость, когда металл там остывает и усаживается.

Планирование того, как отлить деталь

Первое рассмотрение — убедиться, что модель не оставляет карманов, где воздух может быть заловлен при заполнении полости. Одна помощь для достижения этого — поставить райзер в самую высокую точку. Одна особенность литья в песок — в отличие от литья под давлением, заловленный воздух может проникать через песок в небольшой степени.

Когда отлитая деталь выходит из песка, у неё прикреплены впускные затворы и райзеры. Их нужно отрезать перед тем, как деталь может быть механически обработана.

Раздельное литье будет иметь линию разделки, идущую по периферии. Допуски в том, как верховка и низовка сходятся, и в размещении модели означают, что может быть небольшое смещение между верхней и нижней половинами литья.

Команда литья будет работать с конструктором детали до изготовления модели, чтобы минимизировать то, как эти особенности влияют на механическую обработку и конечную деталь.

Всё в модели

Отлитая в песок деталь может быть только настолько хороша, насколько позволяет модель. Требуется большой опыт, чтобы извлечь лучшее из процесса. В Impro мы международно признаны за нашу экспертизу в литье в песок. Если вы хотите узнать, как мы бы подходили к литью ваших деталей, пожалуйста, свяжитесь с нами.