Теория и технология литейного производства: Учебное пособие, страница 200

Широкому применению чугуна для литейной оснастки спо­собствует его высокая прочность и износостойкость, хорошая об­рабатываемость и гладкая поверхность после обработки, сравни­тельно невысокая стоимость.

Сталь марок 15JI-45JI и Ст 3 (ГОСТ 380-94) используют для изготовления моделей средних и мелких сложных отливок, мо­дельных плит, цельнолитых опок. Применение стальной оснастки экономически оправдывается благодаря высокой прочности и стойкости — до 500000 отливок, возможности ремонта и исправ­ления повреждений (заварка изношенных частей моделей).

Бронза (ГОСТ 613-79) и латунь (ГОСТ 15527-70) имеют вы­сокую износостойкость и стойкость против коррозии, гладкую поверхность после обработки. Формовочная смесь практически не прилипает к поверхности бронзовой и латунной модели. Эти ма­териалы применяют для изготовления мелких сложных моделей для автоматических формовочных линий, вкладышей и вставок.

Для изготовления пластмассовых модельных комплектов применяют в основном пластмассы на эпоксидных и полиэфир­ных смолах, акриловые самотвердеющие пластмассы и стекло­пластики.

В литейном производстве используют смолы марок ЭД-5; ЭД-6; ЭД-16; ЭД-20 — отечественного и Эпокси-1200, Эпокси- 2100, Эпокси-2200 — чешского производства.

Для модельной оснастки применяют композицию, состоя­щую из эпоксидной смолы, наполнителя, отвердителя и пласти­фикатора. Наполнители придают моделям и стержневым ящикам необходимую прочность, износостойкость, высокую твердость, а также позволяют сократить расход смолы и снижают усадку пла­стмассы. В качестве наполнителя можно использовать металличе­ские порошки и пылевидный кварц. Пластификаторы придают пластмассе эластичность, что предохраняет ее от разрушения при встряхивании и ударах. Наиболее распространенным пластифи­катором является дибутилфталат, дикаприлфталат, диоктилфта- лат и др., содержание которых в композиции колеблется от 4 до 25%. Для отверждения пластмассы при комнатной температуре (20-25 °С) в качестве отвердителей применяют полиэтиленполи- амин, гексаметилендиамин и др. Для отверждения при 60-130 °С применяются ангидриды малеиновый, фталевый, янтарный и др.

Жизнеспособность эпоксидных композиций колеблется от 0,5 до 3 ч, поэтому их приготавливают непосредственно перед применением.

Акриловые пластмассы — это двухкомпонентные смеси, со­стоящие из порошка и жидкости. При их смешивании происхо­дит химическое взаимодействие устойчивого полимера, обладаю­щего необходимой прочностью и износостойкостью.

Применяются акриловые пластмассы марок АСТ-Т и ТШ. Время затвердевания этих пластмасс в цеховых условиях не пре­вышает (9...12) • 10² с. Во избежание пористости и набухания пластмассы, отверждение должно происходить под давлением 5-7 МПа.

С целью повышения абразивной стойкости, теплопроводно­сти, твердости в акриловые пластмассы вводят те же наполните­ли, что и в эпоксидные смолы.

Стеклопластики — это сложные слоистые материалы, со­стоящие из стекловолокон, пропитанных полиэфирной или эпок­сидной смолой.

Модели и стержневые ящики изготавливаются из стекло­пластиков полыми, что резко сокращает расход дорогостоящих смол, а также затраты на изготовление оснастки.

Пластмассовые модели и стержневые ящики обладают ма­лой плотностью, высокой прочностью и износостойкостью, что позволяет использовать их при изготовлении мелких, средних и крупных отливок.

Металлические модели и стержневые ящики изготавливают из литых заготовок путем их механической обработки. Процесс получения литых заготовок состоит из двух самостоятельных технологических процессов: 1 — изготовление деревянных моде­лей (промоделей) для литья заготовок; 2 — литье заготовок по изготовленным деревянным промоделям.

Деревянные промодели имеют специфические особенности. Во-первых, при изготовлении промодели учитывается суммарная усадка сплава модели и сплава отливки. Например, если мате­риалом металлической модели является алюминиевый сплав, имеющий усадку 2%, а отливки — сталь с усадкой 1,8%, то про- модель изготавливают с учетом суммарной усадки, равной 3,8%. Во-вторых, промодель должна иметь припуски на механическую обработку модели и получаемой по ней отливки. Припуски на механическую обработку модели делаются на все формообразую­щие поверхности, а также на плоскости разъема. В-третьих, про­модели изготавливают с таким расчетом, чтобы отлитые по ним заготовки имели минимальную массу, т.е. были пустотелыми с ребрами жесткости и необходимыми для крепления приливами.