При массовом производстве отливок формовщику в процессе изготовления литейных форм с несколькими моделями приходится постоянно повторять одни и те же операции. Перед набивкой каждой опоки он должен раскладывать на подмодельной плите модели, в процессе отделки формы – прорезать к каждой из них питатели, вынимать из формы каждую модель в отдельности. Повторение таких операций при формовке создает неудобства в работе и отнимает у формовщика много времени. Можно значительно упростить работу формовщика, если все модели прикрепить к подмодельной плите вместе с моделями литниковой системы. В этом случае при отделке формы все модели можно вынимать одновременно, а не отдельно каждую. Операции выполнения литниковой системы в форме упраздняются. Такие плиты с прикрепленными к их поверхности моделями изделия и литниковой системы называют модельными плитами.
В процессе изготовления литейных форм применять модельные плиты выгодно: не только экономится время, сокращаются некоторые операции, ио и представляется возможность улучшить качество отливок. Объясняется это тем, что при формовке по отдельным моделям формовщик перед извлечением модели из формы.
Чтобы избежать обрыва ее стенок, смачивает края формы водой, увеличивая влажность формы. Излишек влаги в форме приводит к образованию газовых раковин в отливке или к отбеливанию ее тонких частей. При формовке по модельным плитам такого явления не происходит, так как форма при извлечении модели не смачивается.
При формовке обычным способом правильность устройства в форме литниковой системы зависит от опыта формовщика. Применение модельной плиты исключает операцию вырезания в форме элементов литниковой системы вручную, что повышает точность их выполнения, так как на плите вместе с моделями укреплена и модель литниковой системы, рассчитанная в соответствии с размерами и формой отливаемого изделия. Кроме того, формовка по сдельным плитам исключает возможность получения отливок, разных по размерам и массе, что может быть при формовке по отдельным моделям, когда формовщик для удобства извлечения моделей из формы расталкивает каждую модель в отдельности и часто по-разному. Поэтому модельные плиты в современных условиях художественного и архитектурного литья получили широкое применение.
Виды модельных плит. В зависимости от сложности моделей и расположения их на плите модельные плиты бывают односторонние и двусторонние. Односторонними модельными плитами называют такие, на которых модели расположены на одной стороне. В производстве художественных отливок односторонние плиты применяют для формовки простых моделей.
При монтировании на плите разъемной модели одну из ее частей располагают на одной стороне модельной плиты, вторую – на обратной стороне плиты соответственно расположению первой. Модельные плиты, на которых модели расположены с обеих сторон, называют двусторонними модельными плитами.
Разновидностью односторонних модельных плит являются реверсивные модельные плиты. На их одной стороне помещают обе части разъемной модели. Верхние части модели располагают в одной части плиты, а нижние – в другой части. На реверсивной модельной плите формуют как верхнюю, так и нижнюю опоки. При сборке формы верхнюю опоку. Устанавливают на нижнюю, повернув ее на 180° в горизонтальной скости. Модели ситниковой системы на реверсивных плитах, как правило, не располагают, так как каждая набитая на плите опока может быть и верхней и нижней – Можно использовать отъемные модели литниковой системы для нижней и верхней опок. В этом случае при набавке нижней опоке в соответствующем месте между моделями ставят модель питателей, а при набивке верхней опоки – модели шлакоуловителя и стояка.
Изготовление модельных плит
По способу изготовления модельные плиты делятся на моно литные и сборные.
Монолитными или литыми называют плиты, модели которых представляют с ними одно целое. Плиты, на которых укреплены отдельно изготовленные модели, называют сборными. Монолитныемодельные плиты чаще всего отливают в виде двусторонних плит из чугуна или сплава алюминия.
В зависимости от сложности располагающихся на плитах моделей существуют несколько способов их изготовления. Один из способов формовки модельных плит состоит в следующем Для изготовления литейной формы плиты применяют три опоки. Высота средней опоки должна быть такой, чтобы свободно совмещать отливку плиты с литниковой системой. Для отливки моделей, которые будут расположены на модельной плите, изготовляют деревянные или гипсовые промодели с двойным припуском – на усадку и обработку.
Изготовленные промоделн заформовывают в двух опоках, без средней. На плоскость разъема нижней опоки укладывают деревянную рамку, наружные размеры и форма которой соответствуют размерам и форме отливаемой модельной плиты. На нижнюю опоку с уложенной рамкой устанавливают среднюю опоку. Пространство между стенками опоки и рамкой заполняют формовочной смесью и уплотняют ее. Излишек смеси срезают вровень с краями опоки и рамки. В набитой средней опоке прорезают литниковую систему, после чего модели и рамку удаляют, части формы припаливают и собирают для заливки. Отливку плиты очищают от песка и обрабатывают. В процессе механической обработки чеканят рисунки поверхности моделей, сверлят отверстия для штырей опоки. Отверстия для штырей опоки при продолжительном сроке службы модельной плиты изнашиваются и плита начинает качаться на штырях опоки, что приводит к браку отливок. Чтобы избежать этого, в отверстия плиты ввертывают или впрессовывают специальные сменные центрирующие втулки с отверстиями.
Механическая обработка литых модельных плит неудобна из-за их громоздкости. При наличии на поверхности моделей тонких украшений обработка их усложняется. Поэтому монолитные модальные плиты применяют для формовки моделей с простой поверхностью, не требующих большой точности отливки.
Сборные модельные плиты более удобны в изготовлении, так как модели, изготовляемые отдельно от плиты, могут быть легко и точно обработаны с применением станочного оборудования, что сложнее сделать с моделями, расположенными на плите. Для изготовления моделей сборных плит возможно применение более дорогих материалов – латуни, бронзы и других сплавов, так как при получении их заготовок расход металла будет значительно меньше по сравнению с расходом на монолитные плиты. Кроме того, Для сборных модельных плит можно изготовлять пустотелые модели, они будут легче и удобнее в работе.
Сборные модельные плиты могут быть односторонними и двусторонними. Рассмотрим порядок изготовления сборной двусторонней модельной плиты для отливки детской игрушки «утюжок». Для этого из дерева или гипса изготовляют разъемную пустотелую модель утюжка с двойным припуском – на усадку и обработку.
По половинкам изготовленной модели из соответствующего металла отливают заготовки моделей, которые обрабатывают до необходимых размеров. Затем половинки моделей соединяют вместе по плоскости разъема, сверлят в них сквозные отверстия. Через отверстия половинки модели утюжка скрепляют винтами и подвергают окончательной обработке – доводке и чеканке поверхности. Затем берут модельную плиту необходимых размеров и формы, укладывают на нее половники моделей, освободив их от соединительных винтов, и через отверстия в них намечают места отверстий на модельной плите. По рискам, сделанным в модельной плите, сверлят отверстия, равные диаметру отверстий в моделях. Половинки моделей утюжка крепят на обеих сторонах плиты болтами, проходящими через плиту и обе половинки модели. Концы болтов на поверхности моделей запаивают и зачищают. Вместе с моделями утюжка на плите монтируют и модели литниковой системы: модели питателя – на одной стороне плиты, модель шлакоуловителя с основанием стояка – на другой.