modelarz odlewniczy 722[01] z1 03 u

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ

Marian Cymerys

Rozpoznawanie oprzyrządowania modelowego

722[01].Z1.03

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:
Mgr inż. Ewa Pogorzelska
Dr inż. Rafał Suwart

Opracowanie redakcyjne:
Mgr inż. Marian Cymerys

Konsultacja:
Dr inż. Jacek Przepiórka

Korekta:

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 722[01].Z1.03
Rozpoznawanie oprzyrządowania modelowego, zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu modelarz odlewniczy.

Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Elementy zespołów modelowych. Osprzęt modelarski

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające 10
4.1.3. Ćwiczenia 11
4.1.4. Sprawdzian postępów 12

4.2. Znakowanie barwne modeli drewnianych. Znaki rdzeniowe i rdzenniki 13

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające 16
4.2.3. Ćwiczenia 16
4.2.4. Sprawdzian postępów 17

4.3. Płyty modelowe, modele i rdzennice metalowe. Modele ceramiczne

i z tworzyw sztucznych 18

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające 19
4.3.3. Ćwiczenia 19
4.3.4. Sprawdzian postępów 21

4.4. Układy wlewowe i ich elementy. Skrzynki formierskie, tulejki ustalające,

sworznie i zaciski 22

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające 26
4.4.3. Ćwiczenia 26
4.4.4. Sprawdzian postępów 28

4.5. Specjalne narzędzia i wyposażenie formierskie. Sprawdziany do form

i rdzeni 29

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające 33
4.5.3. Ćwiczenia 34
4.5.4. Sprawdzian postępów 35

5. Sprawdzian osiągnięć 36
6. Literatura 41

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik ten będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o rozpoznawaniu

oprzyrządowania modelowego a także ułatwi Ci wykonywanie modeli, form i rdzeni
odlewniczych.

Zawartość poradnika (pakietu):

1. Wstęp.
2. Wymagania w postaci wykazu umiejętności, jakie powinieneś mieć przed przystąpieniem

do nauki w tej jednostce modułowej (jednostka modułowa jest częścią modułu natomiast
zestaw modułów stanowi zbiór zadań zawodowych, czyli pozwoli Ci zdobyć zawód
modelarza odlewniczego).

3. Wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z tym poradnikiem (pakietem).
4. Materiał nauczania – czyli wiadomości dotyczące rozpoznawania oprzyrządowania

modelowego.

5. Zestawy pytań, które pomogą Ci sprawdzić, czy opanowałeś treść programu i założone

cele związane z oceną jakości odlewów.

6. Ćwiczenia, które mają na celu wykształcenie Twoich umiejętności praktycznych.
7. Sprawdzian postępów.
8. Pakiet zawiera również wykaz literatury (szczególnie ważne będą dla Ciebie poradniki, do

których będziesz sięgał podczas nauki jak i w pracy zawodowej).

W materiale nauczania zostały omówione zagadnienia dotyczące rozpoznawania

oprzyrządowania modelowego, jego normalizacji i przeznaczenia wyposażenia formierskiego.
Oczywiście poradnik zawiera tylko niewielką cześć wiadomości z tego zakresu. Pragnąc
rozwijać swoje umiejętności powinieneś korzystać z literatury, zarówno zamieszczonej w tym
poradniku, jak i spoza niego. Przy nauce pomocny będzie nauczyciel, który wskaże Ci
z czego możesz się dodatkowo nauczyć.

Zamieszczone pytania pozwolą Ci na sprawdzenie, czy posiadasz wystarczającą wiedzę

z odpowiedniego zakresu materiału, jak również, czy możesz przystąpić do wykonania
ćwiczeń. Jeżeli odpowiedzi będą poprawne to możesz przejść do dalszego etapu. Jeżeli nie, to
będziesz wiedział gdzie masz luki i co należy uzupełnić. Bardzo ważne jest więc to, abyś
samodzielnie udzielił odpowiedzi.

Kolejnym etapem Twojej pracy będzie wykonanie ćwiczeń, których celem jest

uzupełnienie i utrwalenie informacji teoretycznych oraz nabycie umiejętności praktycznych.
Po wykonaniu zaplanowanych ćwiczeń, sprawdź poziom swoich postępów wykonując test
„Sprawdzian postępów,” zamieszczony zawsze po podrozdziale.

Ostatnim etapem będzie przedstawienie nauczycielowi do oceny wykonanego ćwiczenia.

Jest to bodajże najważniejsze. Tylko wykonanie ćwiczeń praktycznych na odpowiednim
poziomie jakości pozwoli Ci dalej zdobywać umiejętności niezbędne w zawodzie modelarza
odlewniczego.

Ćwiczenia mogą być takie jak zaproponowane w poradniku lub inne, zaproponowane

przez nauczyciela.

Poznanie przez Ciebie wszystkich lub określonej części poradnika będzie stanowiło dla

nauczyciela podstawę przeprowadzenia sprawdzianu poziomu przyswojonych wiadomości
i ukształtowanych umiejętności. W tym celu nauczyciel posłuży się „Zestawem zadań
testowych” zawierającym różnego rodzaju zadania. W poradniku jest zamieszczony
przykładowy test.

Miejsce jednostki modułowej w strukturze modułu 722[01].Z1 „Podstawy modelarstwa

odlewniczego” jest wyeksponowane na schemacie zamieszczonym na stronie 5.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bhp

i instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju wykonywanych prac. Główne
zagrożenia podczas pracy w modelarni to obrabiarki i narzędzia do obróbki drewna, zapylenie
powietrza oraz aktywne chemicznie materiały. Wiadomości dotyczące tych czynników
znajdziesz w jednostce modułowej 722[01].O1.01 „Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa
i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska”.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

722[01].Z1

Podstawy modelarstwa odlewniczego

722[01].Z1.01

Posługiwanie się dokumentacją

techniczną

722[01].Z1.02

Wykonywanie pomiarów

warsztatowych i trasowanie

722[01].Z1.03

Rozpoznawanie oprzyrządowania modelowego

722[01].Z1.04

Projektowanie elementów zespołu modelowego

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przed przystąpieniem do realizacji programu jednostki modułowej „Rozpoznawanie

oprzyrządowania modelowego” powinieneś umieć:
− zastosować terminologię techniczną związaną z eksploatacją maszyn odlewniczych,

− rozpoznawać podstawowe elementy maszyn i urządzeń eksploatowanych w

odlewnictwie,

− dokonać oceny stanu technicznego użytkowanych maszyn i urządzeń,

− stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony środowiska i ochrony

przeciwpożarowej,

− charakteryzować sposoby formowania i metody odlewania,
− porównywać różne technologie odlewania,

− charakteryzować przebieg procesu tworzenia się odlewu w formie odlewniczej,

− charakteryzować zjawiska fizyczne i chemiczne zachodzące podczas odlewania,
− interpretować zasady prawidłowej konstrukcji odlewu, układu wlewowego i nadlewu,

− określić pojęcie jakości,

− rozróżniać wady odlewów i określić przyczyny ich powstawania,
− charakteryzować metody wykrywania oraz naprawy wad odlewów,

− określić związek miedzy jakością odlewu a kosztami produkcji,

− wyjaśnić wpływ cech modelu na jakość odlewu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

− określić zastosowanie oprzyrządowania modelowego w produkcji odlewów,

− sklasyfikować modele, rdzennice i wzorniki,

− rozróżnić rodzaje galanterii modelarskiej (osprzętu) modeli drewnianych,
− rozróżnić i zastosować znakowanie barwne modeli drewnianych,

− rozróżnić rodzaje znaków rdzeniowych i rdzenników,

− rozróżnić odmiany konstrukcyjne płyt modelowych,
− rozróżnić odmiany konstrukcyjne rdzennic metalowych,

− rozróżnić modele z tworzyw sztucznych i ceramicznych,

− sklasyfikować układy wlewowe,
− dokonać klasyfikacji skrzynek formierskich, tulejek ustalających, sworzni do składania,

zacisków do mocowania,

− dokonać klasyfikacji narzędzi specjalnych i wyposażenia formierskiego,

− dokonać klasyfikacji sprawdzianów form i rdzeni.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Elementy zespołów modelowych. Osprzęt modelarski

4.1.1. Materiał nauczania

Zespół modelowy składa się z modelu odlewu, rdzennicy, modelu układu wlewowego,

modelu nadlewu oraz galanterii modelarskiej. Najważniejszym elementem tego zespołu jest
model odlewu. Podstawową różnicą w procesie wykonania modelu jest jego materiał którym
przy formowaniu ręcznym najczęściej jest drewno. Inne materiały stosowane do budowy
modeli to: stopy metali, materiały ceramiczne i tworzywa sztuczne.

Modele drewniane stosuje się powszechnie w produkcji jednostkowej i małoseryjnej,

gdzie stanowią znaczną większość modeli; w mniejszym stopniu modele drewniane
stosowane są w produkcji seryjnej. Poza tym do wytwarzania modeli metalowych (z żeliwa
i stopów metali nieżelaznych) również należy najpierw wykonać model drewniany tzw.
model - matkę, wg którego następnie odlewa się właściwy model metalowy.

Najczęściej do wyrobu modeli drewnianych używa się sosnę, świerk, olchę, lipę, klon,

brzozę itp. Do projektowania modeli drewnianych, konieczna jest znajomość budowy drewna.
Zmiana wymiarów drewna pod wpływem wilgoci nie jest jednakowa we wszystkich
kierunkach: najmniejsza wzdłuż włókien, stosunkowo nieduża w kierunku promieniowym i
bardzo znaczna w kierunku stycznym do obwodu pnia. Dlatego też podstawowe wymiary
modelu powinny przebiegać wzdłuż włókien, w kierunku osi pnia.

Modele drewniane w zależności od wymaganej dokładności, dzielą się na cztery klasy

oznaczane cyframi 1, 2, 3, 4 oraz w zależności od wytrzymałości na trzy klasy oznaczane
dużymi literami alfabetu. Klasy dokładności wymiarowej wykonania modeli opierają się,
podobnie jak dla odlewów, na wielkości dopuszczalnych odchyłek wymiarowych
uzależnionych od mierzonego wymiaru i od największego wymiaru odpowiedniej
powierzchni (tabela 1). Klasa 1 ma najmniejsze odchyłki.

Tabela 1 Klasy dokładności wykonania modeli

Największe dopuszczalne odchyłki wykonania modeli
Klasy dokładności

Wymiar

nominalny

[mm]

1 2 3 4

do 100

0,05

0,10

0,2

0,5

100÷200 0,05

0,10 0,3 0,6

200÷300 0,10

0,15 0,4 0,8

300÷500 0,10

0,20 0,5 1,0

500÷800 0,15

0,25 0,6 1,2

800÷1200 0,15 0,30 0,8 1,5
1200÷1800 0,20 0,40 1,0 2,0
1800÷2600 0,25 0,50 1,2 2,5
2600÷3800 - - 1,5 3,0
3800÷5400 - - 2,0 4,0
powyżej 5400

2,5

5,0

Źródło: [3, s.39]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Pod względem wytrzymałości przyjęto następującą klasyfikację:

Klasa A - modele do formowania maszynowego lub ręcznego, do długotrwałego
użytkowania; drewno pierwszego gatunku np. jesion; łączenie przez sklejanie oraz za pomocą
czopów i kołków; części modelu łączone klejem i umacniane śrubami, wkrętami itp.; części
odejmowane łączone na jaskółczy ogon; części narażone na szybsze zużycie wyłożone
metalem; części modelu dzielonego łączone na kołki metalowe.

Klasa B - modele do okresowego używania przy formowaniu ręcznym; drewno zwykłe np.
sosna, olcha; części odejmowane łączone na drewniane jaskółcze ogony, części modeli
łączone klejem i wkrętami bez okuć, ściągaczy śrubowych itp.

Klasa C - modele do formowania ręcznego przy jednorazowym wykorzystaniu; drewno
tańszych i gorszych gatunków; łączenie na czopy niekonieczne, części odejmowane
mocowane za pomocą szpilek; modele niedzielone często zastępuje się modelami
uproszczonymi jak szkieletowymi, wzornikami itp.

Klasę modelu oznacza się więc symbolem cyfrowo-literowym wpisywanym w

odpowiednią rubrykę tabliczki rysunkowej. Model, który ma służyć do wykonania tylko kilku
sztuk odlewów, nie wymagających specjalnych dokładności, zalicza się do klasy C 3 lub C 4.
Modele-matki, z których mają być odlewane modele metalowe, wykonuje się na ogół
w klasie B1, ponieważ przy dużych wymaganiach dokładności wymiarowych nie jest
wymagana wysoka trwałość. Klasy C1 i C 2 nie mają praktycznego zastosowania.

Model drewniany zbudowany jest nie tylko z elementów drewnianych lecz posiada

szereg elementów np. metalowych do łączenia części modelu. Do wykorzystania modelu
w czasie formowania konieczny jest osprzęt modelarski. Przykłady osprzętu potrzebnego do
obijania i wyjmowania modeli z formy pokazuje rysunek 1.

Rys. 1. Płyty i uchwyty do obijania i wyjmowania modeli.

Źródło: [2, s.155]

a, b – płytki do obijania i wyjmowania modelu,

c – uchwyty do wyjmowania modelu,

d – konstrukcja delikatnego modelu (1- model, 2- przyklejony klocek).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Połączenia części odejmowanych z modelem muszą być wykonane tak, aby
jednoznacznie ustalały ich położenie oraz umożliwiały odłączenie elementu łączonego
podczas wykonywania formy. Przykładem takich połączeń mogą być zamki przedstawione na
rysunku nr 2.

Rys.2. Zamki na modelach

Źródło: [2, s.205]

Zamki są to połączenia, które stosuje się do łączenia części o dużych powierzchniach.

Rysunek 2a przedstawia zamek łagodny. Głębokość zamka wynosi 4÷10 mm zależnie od
wymiarów łączonych części. Część zagłębiona w zamku jest zbieżna, jednak górny obrys
powinien być ściśle dopasowany do gniazda. Gniazdo ma zagłębienie dla gromadzenia się
w nim ziarn masy formierskiej.

Rysunek 2b przedstawia zamek ostry, stosowany do łączenia części nie mających

zaokrągleń. Część zagłębiona jest zbieżna i ma wysokość mniejszą od głębokości gniazda
o 2÷3 mm, aby w nim mogły się zbierać ziarna masy.

Rysunek 2c przedstawia zamek o przekroju trapezowym, którego kształt uniemożliwia

przestawienie łączonych części. Oprócz zamków o przekroju wieloboków stosowane są
również zamki okrągłe, w których ustalenie łączonych części uzyskuje się przez wbicie kołka
po jednej stronie gniazda (rysunek 2d) lub przez ścięcie części koła (rysunek 2e).

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do zaplanowania

przebiegu ćwiczeń i ich wykonania.
1. Jakie znasz materiały do wytwarzania zespołów modelowych?
2. Ile znasz klas dokładności modeli odlewniczych?
3. W jaki sposób mogą być łączone części modeli drewnianych?
4. W jaki sposób mogą być łączone części modeli metalowych?
5. Jakie oznaczenia i w jakim celu mogą być naniesione na model?
6. Jaką znasz galanterię modelarską i do czego ona służy?
7. Jakie znasz znormalizowane elementy zespołów modelowych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Uzasadnij, w jakich warunkach produkcyjnych użyjesz modelu klasy C3. Objaśnij to

oznaczenie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się ze szczegółowym opisem, rysunkami i tabelami (materiał nauczania

pkt.4.1.1.),

2) zorganizować stanowisko pracy,
3) dobrać optymalną technologię formowania dla postawionych warunków,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
5) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− papier formatu A4 z zapisanym poleceniem do zadania,

− długopis,

− literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Naszkicuj i objaśnij dowolny przykład wykorzystania galanterii modelarskiej modelu

drewnianego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przeanalizować materiał nauczania (pkt.4.1.1.)
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przeanalizować rysunek nr 1 ,
4) wykonać szkic,
5) zaprezentować efekty swojej pracy,
6) dokonać oceny ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− kartka papieru formatu A4 z zapisanym poleceniem do zadania,

− ołówki kreślarskie,

− długopis,
− rysunek nr 1 materiału nauczania,

− literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 3

Naszkicuj i objaśnij jeden ze sposobów połączenia rozłącznego wykonanego jako zamek,

na modelu drewnianym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przeanalizować materiał nauczania (pkt.4.1.1.),

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przeprowadzić analizę rysunku nr 2,
4) naszkicować i objaśnić jeden ze sposobów połączenia,
5) zaprezentować efekty swojej pracy,
6) dokonać oceny ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− kartka papieru formatu A4 z zapisanym poleceniem do zadania,

− długopis,

− ołówki kreślarskie,
− rysunek nr 2 materiału nauczania,

− literatura z rozdziału 6.

4.1.4. Sprawdzian postępów:

Czy potrafisz: Tak Nie
1) charakteryzować elementy galanterii modelarskiej?

2) określić zakres normalizacji elementów zespołów modelowych?

3) objaśnić cel normalizacji części zespołów modelowych?

4) odczytać w normach wielkości charakterystyczne zespołów modelowych?

5) wyjaśnić, w jakim celu nanoszone są symbolowe oznaczenia

na modele odlewnicze?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Znakowanie barwne modeli drewnianych. Znaki rdzeniowe

i rdzenniki

4.2.1. Materiał nauczania

Modele drewniane bez względu z jakiego materiału są wykonane i do jakiego sposobu

formowania użyte, spełniają te same funkcje czyli odtwarzają w formie odlewniczej
zewnętrzne kształty odlewu. Poza tym jeżeli odlew posiada otwory to model posiada znaki
rdzeniowe odtwarzające w formie odlewniczej wnęki, zwane gniazdami rdzeniowymi, które
służą do ustawienia rdzenia w formie.

Kształt i wymiary znaków rdzeniowych powinny zapewniać:

− łatwość ustawienia rdzenia w formie,

− zabezpieczenie rdzenia od przesunięcia się w gnieździe,

− niezawodne i stateczne ustawienie rdzenia w formie odlewniczej w czasie zalewania

ciekłym metalem.

Podstawowe nazwy i określenia modeli, rdzennic i części formy podaje rysunek nr 3.

Nazwy i określenia

Znak rdzeniowy – część modelu odtwarzająca w formie gniazdo rdzennika.

Znak rdzennika – część rdzennicy odtwarzająca rdzennik.

Rdzennik – część rdzenia przeznaczona do utrzymania rdzenia w ściśle określonym
miejscu formy oraz do odprowadzenia z rdzenia gazów.

Gniazdo rdzennika – część formy, w której jest umieszczony rdzennik.

Rys.3. Nazwy i określenia modeli, rdzennic i części formy

Źródło: [6, s.112]

Jako podstawowy parametr dla znaków cylindrycznych przyjęto średnicę znaku, dla

znaków niecylindrycznych - średnią arytmetyczną poprzecznych wymiarów znaku. Z dużym

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

przybliżeniem można przyjąć, że wymiary znaków rdzeniowych odpowiadają wymiarom
gniazd rdzeniowych w formie, a wymiary znaków rdzennicy wymiarom rdzenników.

Pomiędzy rdzennikiem, a gniazdem rdzeniowym musi istnieć pewien luz. Im większy

luz, tym łatwiejszy jest montaż, ale dokładność wykonania odlewu mniejsza. Wymiary
rdzenia i formy wskutek deformacji formy i rdzenia w czasie wykonywania np. przez
ostukiwanie modelu i rdzennicy, osiadanie mas itp. mogą się różnić od wymiarów modelu
i rdzennicy.

Rodzaje znaków rdzeniowych są znormalizowane co przedstawia tabela 2.

Tabela 2 Rodzaje znaków rdzeniowych i rdzenników

Szkic Wyjaśnienie Szkic

Wyjaśnienie

Poziome znaki rdzeniowe

Specjalne znaki rdzeniowe

a) znak rozdzielający

trapezowy,

b) ustawienie

rdzennika w formie.

Umieszczenie

rdzenia poniżej

podziału modelu

(formy) stwarza

konieczność

wyprowadzenia

znaku rdzeniowego

do podziału modelu

(rdzennik

nadłożony)

Znak rdzeniowy w

przeciwciężarem

umożliwiającym

pewne zamocowanie

rdzenia w jednym

gnieździe.

Jeśli rdzeń musi

zająć w formie

dokładne

położenie, należy

stosować znaki

rdzeniowe

(rdzenniki) z

zamkami

Przekręcenie rdzenia

umożliwiają znaki

rdzeniowe z zamkami.

Zamki rdzeniowe

pionowe:

a) ścięty

b) rozszerzony

ścięty

Połączenie dwóch

odlewów stwarza

możliwość wykonania

trzech znaków

rdzeniowych i dobre

zamocowanie rdzenia

w formie.

Pionowe znaki rdzeniowe

Zamki z

wypustkami

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Niewłaściwy znak

rdzeniowy (rdzennik)

powodujący

utworzenie się zalewki

wewnątrz odlewu,

trudnej do usunięcia.

Zamki rdzeniowe

poziome:

a) pierścieniowy,

b) z pojedynczym

ścięciem.

Prawidłowe znaki

rdzeniowe nie

stwarzają wyżej

wymienionych

trudności

Zamek z

podwójnym

ścięciem

W celu zapobieżenia

dostaniu się masy pod

rdzennik, należy

wykonać znak

rdzeniowy z

pierścieniem, który

odtworzy w formie

rowek

Zamek wystający

trapezowy

Źródło: [6, s.114]

Znormalizowane wielkości znaków rdzeniowych są przedstawione w literaturze

fachowej. Wymiary znaków rdzeniowych dla rdzeni ustawionych w formie pionowo podaje
tabela nr 3.

Tabela 3 Wymiary znaków rdzeniowych rdzeni pionowych

Wysokość znaku rdzeniowego A

dla dolnej części formy przy

długości rdzenia bez znaków

Szkic

(średnica d

jest

równocześnie

średnicą
rdzenia)

k l r

dla

górnej

części
formy

150

ponad

150

250

ponad

250

500

ponad

500

10 10,5

7,5

- - -

20 20,5

7,5

30 - -

30,5 14,5 15 18 15 2 25 25 35 45

40,5 14,5 15 18 15 2 30 30 40 50 60

50,5 14,5 15 18 15 2 35 35 45 50 60

61 14,5 15 18 15 2 35 35 45 50 60

71 14,5 15 18 15 3 35 35 45 50 60

81 14,5 15 18 15 3 40 40 45 50 60

91 14,5 15 18 15 3 40 40 45 50 60

100

102 14,5 15 18 15 3 45 45 45 50 60

110

112 29,5 30 28 25 4 45 45 45 50 60

120

122 29,5 30 28 25 4 45 45 45 50 60

130

132 29,5 30 28 25 4 45 45 45 50 60

140

142 29,5 30 28 25 4 45 45 45 50 60

ponad 140

wymiary należy wyznaczyć indywidualnie dla każdego przypadku

Źródło: [6, s.116]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Normy ujednolicają oznaczenia modeli i rdzennic między innymi przez malowanie ich

powierzchni. Zalecany sposób malowania tych powierzchni przedstawia tabela norma
BN – 76/4042 - 23

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do zaplanowania

przebiegu ćwiczeń i ich wykonania.
1. Co przedstawiają różne kolory powierzchni modeli drewnianych?
2. Co przedstawiają różne kolory powierzchni rdzennic drewnianych?
3. Co to jest rdzennik?
4. Jaką rolę spełniają znaki rdzeniowe?
5. Co to jest gniazdo rdzeniowe?
6. Dlaczego pomiędzy rdzennikiem a gniazdem rdzeniowym przewiduje się niewielki luz?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Naszkicuj model drewniany odlewu o kształcie tulei, oznacz odpowiednimi kolorami

powierzchnie modelu.

Sposób

wykonania

ćwiczenia

Aby

wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przeanalizować treść zadania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) zapoznać się z materiałem nauczania,
4) przeprowadzić analizę tabeli nr 4,
5) naszkicować kształt modelu,
6) oznaczyć powierzchnie modelu kolorami zgodnymi z zaleceniami normy
7) zaprezentować efekty swojej pracy,
8) dokonać oceny ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy :

− papier formatu A4 z zapisanym poleceniem do zadania,
− ołówki kreślarskie,

− kolorowe kredki,
− tabela nr 4 materiału nauczania,

− literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Wyjaśnij różnicę pomiędzy znakiem rdzeniowym i gniazdem rdzennika.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby

wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2) przeanalizować treść zadania,
3) zapoznać się z materiałem nauczania,
4) opisać różnicę znakiem rdzeniowym i gniazdem rdzennika,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5) zaprezentować efekty swojej pracy,
6) dokonać oceny ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− papier formatu A4 z zapisanym poleceniem do zadania,

− długopis,

− literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 3

Dobrać znormalizowaną wysokość znaku rdzeniowego dla dolnej części formy

zakładając, że rdzeń pracuje w pozycji pionowej i jego długość (bez znaków rdzeniowych)
wynosi 300mm, a jego średnica wynosi 60mm.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby

wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2) przeanalizować treść zadania,
3) zapoznać się z materiałem nauczania,
4) przeprowadzić analizę tabeli nr 3,
5) odczytać z tabeli i zapisać wysokość znaku rdzeniowego,
6) zaprezentować efekty swojej pracy,
7) dokonać oceny ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy :

− papier formatu A4 z zapisanym poleceniem do zadania,
− tabela nr 3 materiału nauczania,

− długopis,

− literatura z rozdziału 6.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz : Tak Nie
1) Wyjaśnić różnicę pomiędzy znakiem rdzeniowym a gniazdem rdzennika?

2) Dobrać znormalizowane wymiary znaków rdzeniowych dla określonego

rdzenia?

3) Określić znaczenie różnych kolorów powierzchni modeli drewnianych?

4) Objaśnić funkcję luzu pomiędzy rdzennikiem a gniazdem rdzennika

w formie odlewniczej?

5) Wyjaśnić cel malowania modeli drewnianych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Płyty modelowe, modele i rdzennice metalowe. Modele

ceramiczne i z tworzyw sztucznych

4.3.1. Materiał nauczania

Płyty modelowe są to specjalne płyty z zamocowanymi modelami wraz z układem

wlewowym. Płyty modelowe są najczęściej stosowane przy formowaniu maszynowym
i w produkcji seryjnej lub masowej.
Zależnie od sposobu formowania i rozmieszczenia modeli rozróżniamy płyty: jednostronne,
dwustronne, rewersyjne albo odwrócone, przeciągane i uniwersalne.

Zależnie od rodzaju produkcji płyty modelowe wykonuje się z drewna, materiałów

ceramicznych i metalu (żeliwo, aluminium i stopów miedzi). W zależności od sposobu
wykonania rozróżniamy płyty: montowane, odlewane i składane.

Płyty modelowe do formowania skorupowego są wykonywane z metalu (żeliwo) i różnią

się głównie od normalnych płyt tym, że są zaopatrzone w sprężynowe wypychacze służące do
zdejmowania (wypchnięcia) z płyty formy skorupowej.

Modele metalowe są stosowane najczęściej przy produkcji seryjnej i masowej jako

składowe części płyt modelowych. W celu zmniejszenia do minimum ciężaru modeli
metalowych, wykonuje się je w postaci cienkościennych odlewów wzmocnionych od
wewnątrz żebrami (tabela nr 5). Ponieważ gładkość (chropowatość) powierzchni odlewów
zależy m.in. również i od gładkości modeli, dlatego są one obrabiane mechanicznie lub
zaczyszczone i polerowane ręcznie.

Tabela 5 Grubość ścianek modeli metalowych

A, B – wymiary gabarytowe modelu

1 – stopy aluminium, 2 – żeliwo, 3 - brąz

Źródło: [6, s.162]

Rdzennice metalowe są również przeznaczone do produkcji seryjnej i masowej. Ich

podział podano w tabeli nr 6. Podobnie jak modele, mają one cienkie ścianki i użebrowania
wzmacniające, przez co są lekkie i łatwe w obsłudze.

Tabela 6 Rdzennice metalowe

Lp. Szkic

Oznaczenie i

nazwa

Lp.

Szkic

Oznaczenie i

nazwa

RJ. Rdzennica

jednostronna

RVz. Rdzennica

dzielona pionowo,

zamknięta

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

RJd. Rdzennica

jednostronna z

płytą dociskową

Rho. Rdzennica

dzielona pozioma,

otwarta

Rvo. Rdzennica

dzielona pionowo

otwarta

RHz. Rdzennica

dzielona poziomo,

zamknięta (rdzeń

klejony z dwóch

połówek)

RVd. Rdzennica

dzielona pionowo

z płytą dociskową

Rfw. Rdzennica

jednostronna z

wkładkami

Źródło: [6, s.166]

Rdzennice metalowe do nadmuchiwania i wstrzeliwania różnią się od normalnych

rdzennic metalowych tym, że są zaopatrzone w kanały odpowietrzające przeznaczone do
odprowadzenia z rdzennic powietrza w czasie ich napełniania (nadmuchiwania lub
wstrzeliwania) masą.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do zaplanowania

przebiegu ćwiczeń i ich wykonania.
1. Co to jest płyta modelowa?
2. Jakie zalety posiadają metalowe płyty modelowe?
3. Jakie znasz rodzaje płyt modelowych?
4. Jakie zalety posiada rdzennica metalowa?
5. Jakie tworzywa sztuczne stosowane są do budowy modeli?
6. Jaka jest zależność grubości ścian modeli metalowych od ich wymiarów gabarytowych?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ zalecaną grubość ściany modelu wykonanego z brązu. Wymiary gabarytowe

modelu wynoszą: szerokość wynosi 300mm, długość 600mm.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby

wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2) zapoznać się z materiałem nauczania,
3) przeanalizować treść zadania,
4) przeprowadzić analizę tabeli nr 5,
5) odczytać z tabeli zalecaną grubość ściany modelu,
6) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
7) dokonać oceny ćwiczenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

− papier formatu A4 z zapisanym poleceniem do zadania,

− długopis,

− tabela nr 5 materiału nauczania,
− literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Określ zalety i wady tworzyw sztucznych jako materiału do wykonania modeli

odlewniczych.

Sposób

wykonania

ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zorganizować stanowisko pracy,
2) zapoznać się z materiałem nauczania,
3) określić zalety i wady tworzyw sztucznych jako materiału do wykonania modeli

odlewniczych,

4) zaprezentować efekty swojej pracy,
5) dokonać oceny ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy :

− papier formatu A4 z zapisanym poleceniem do zadania,

− długopis,
− literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 3

Uzasadnij, dlaczego tylko w produkcji wielkoseryjnej i masowej jest zalecane

wykonywanie modelu metalowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zorganizować stanowisko pracy,
2) zapoznać się z materiałem nauczania,
3) przeanalizować treść zadania,
4) opracować uzasadnienie zastosowania modelu metalowego,
5) zaprezentować efekty swojej pracy,
6) dokonać oceny ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy :

− papier formatu A4 z zapisanym poleceniem do zadania,

− długopis,
− literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz: Tak Nie
1) omówić budowę i funkcję płyty modelowej?

2) scharakteryzować materiały stosowane do budowy modeli metalowych?

3) uzasadnić uwarunkowania techniczno – ekonomiczne wykonania modeli

i rdzennic metalowych?

4) scharakteryzować rodzaje płyt modelowych?

5) określić zalecane grubości ścian modeli metalowych?

6) określić sposób mocowania modeli metalowych na płycie podmodelowej?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Układy wlewowe i ich elementy. Skrzynki formierskie, tulejki

ustalające, sworznie i zaciski

4.4.1.Materiał nauczania

Układ wlewowy został omówiony w jednostce modułowej 722[01].O1.03. Budowę tego
układu przedstawia rysunek nr 4.

Rys. 4. Układ wlewowy

Źródło: [4, s.109]

Układ wlewowy składa się ze zbiornika 1, wlewu głównego 2, belki wlewowej 3

i wlewów doprowadzających 4. Zbiornik wlewowy, którego kształt i wielkość zależą od
wielkości formy i od rodzaju metalu, ułatwia wprowadzenie ciekłego metalu do formy, a po-
nadto częściowo zapobiega przedostaniu się żużla do wlewu głównego.
Rozpatrując model odlewniczy i wykonywanie formy należy rozważyć ustawienie
modelu układu wlewowego, który musi być również zaformowany i usunięty z formy
podobnie jak model odlewniczy. Elementy modelu układu wlewowego są wykonywane
z materiałów i technologią taką jak modele odlewnicze. Kształty i wielkości układów
wlewowych są dobierane do kształtu i wielkości odlewu.

Skrzynki formierskie są to ramy przeznaczone do wykonywania form odlewniczych.

Mogą one być odlewane (z żeliwa, staliwa lub ze stopów lekkich) w całości lub w postaci
elementów (boków), które następnie łączy się śrubami lub przez spawanie (staliwne). Ponadto
wykonuje się skrzynki z odpowiednich kształtowników walcowanych i łączonych przez
spawanie. Podstawową wielkością, według której ustala się wymiary elementów
konstrukcyjnych skrzynki jest wymiar znamionowy

gdzie :
L – długość skrzynki w świetle w mm,
B – szerokość skrzynki w świetle w mm.

Dla skrzynek okrągłych średni wymiar znamionowy jest równoznaczny ze średnicą

skrzynki w świetle.

Podział i charakterystykę skrzynek formierskich przedstawia tabela nr 7.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 7 Podział i charakterystyka skrzynek formierskich

Źródło: [5, s.91]

Uwaga

: Wiersz tabeli o treści „Przybliżony ciężar pustej skrzynki, kG ” według źródła

zawiera wartości: do 15; do 80; powyżej 80, należy przeliczyć na obecnie obowiązujące
jednostki siły ciężkości, to znaczy z [Kg] na [N]. Po przeliczeniu wartości te będą w
przybliżeniu 10 razy większe i wynoszą : 150; do 800; powyżej 800.
Wiersz tabeli o treści „Przybliżony ciężar skrzynki z zagęszczoną masą, Kg” również należy
przeliczyć według podanej uwagi.

Dwie skrzynki złożone w komplet przedstawia rysunek 5.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 5. Skrzynka formierska ręczna prostokątna

1 – skrzynka dolna, 2 – skrzynka górna, 3 – ucha z otworami ustalającymi, 4 – sworzeń ustalający, 5 – uchwyt

do podnoszenia i przenoszenia skrzynek, 6 – obrzeża zabezpieczające przed wypadnięciem masy, 7 – otwory

ułatwiające odprowadzenie gazów

B – szerokość skrzynki, C – rozstaw otworów ustalających , L – długość skrzynki, Hd – wysokość skrzynki

dolnej, Hg – wysokość skrzynki górnej

Źródło: [6, s.184]

Tulejki ustalające

są to znormalizowane części skrzynek formierskich wprasowane

ciasno w ucha skrzynki tak, aby przy współpracy ze sworzniem mogły dokładnie ustalić
położenie dwóch skrzynek stanowiących w komplecie po zaformowaniu formę odlewniczą.

Sworznie ustalające

podobnie jak tulejki ustalające służą do nadania właściwego

położenia górnej i dolnej połowie formy. Sposób współpracy tulejek ustalających, sworzni
ustalających i skrzynek formierskich pokazuje rysunek nr 6.

Rys. 6. Sworznie do skrzynek formierskich

Źródło: [2, s.317]

Celem uzyskania dużej dokładności prowadzenia otwory w skrzynkach wierci się

i rozwierca przy użyciu narzędzi wiertarskich.

Wskutek zmian temperatury, którym ulegają skrzynki, zmieniają się odległości pomiędzy

otworami ustalającymi. Z tego względu dla prawidłowego składania skrzynek, tulejki

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wykonuje się w jednym uchu z otworem ustalającym cylindrycznym (rys. 6a), a w drugim
z otworem prowadzącym podłużnym (rys. 6b). Oś otworu ustalającego jest zarazem bazą
pomiarową. Tulejki wykonuje się ze stali do hartowania lub do nawęglania. Tulejki mocuje
się w uchach na wcisk lub zalewa żywicą epoksydową albo w skrzynkach ze stopów lekkich
- stopem ołowiu. Sworznie centrujące typu A, B, C, F (rys. 6) stosuje się do skrzynek
o wymiarach znamionowych Z od 500 do 750, dla skrzynek o Z od 751 od 1500 - sworznie
typu C, D, E, F, a o Z od 1501 do 2500 typu C, D, E. Stosowanie podwójnych uch w dolnych
skrzynkach (rys. 6d i 6e) zapewnia lepsze centrowanie i jest stosowane przy produkcji
wielkoseryjnej większych i dokładnych odlewów.

Połówki form przed zalaniem muszą być zamocowane, gdyż w przeciwnym razie górna

część formy ulegałaby podniesieniu pod wpływem ciśnienia metalu. W produkcji
jednostkowej skrzynki zabezpiecza się obciążnikami, w produkcji seryjnej i masowej
skrzynki powinny mieć elementy mocujące w postaci klamer, zacisków sworzni z klinem,
śrub itp.

Zaciski

służą do połączenia rozłącznego dwóch skrzynek formierskich. Połączenie to

musi być pewne i nie może dopuścić do rozłączenia aż do czasu demontażu formy po
wykonaniu odlewu. W odlewnictwie stosuje się różne konstrukcje zacisków. Przykłady
najczęściej stosowanych zacisków pokazuje tabela nr 8.

Tabela 8 Zaciski stosowane do połączenia skrzynek formierskich

Szkic

Przykład

oznaczenia

lub

wyjaśnienie

Główne wymiary, mm

Połączenie

skrzynek za

pomocą

zacisków

krzywkowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Połączenie

skrzynek za

pomocą
sworzni

dociskanych

klinami

Źródło: [6, s. 202-203]

Jak

widać z tabeli wielkość elementów zaciskowych podana obok rysunków jest tym

większa im większe są wymiary znamionowe skrzynki formierskiej. Wynika to z warunków
wytrzymałościowych rozpatrywanego zespołu.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do zaplanowania

przebiegu ćwiczeń i ich wykonania.
1. Jaka jest zależność pomiędzy wadami odlewu a wymiarami i kształtem układu

wlewowego?

2. Którym fragmentem (częścią) model układu wlewowego powinien stykać się z modelem

odlewu w procesie formowania?

3. Jakie materiały stosowane są do wykonania skrzynek formierskich?
4. Czy znasz klasyfikację skrzynek formierskich?
5. W jaki sposób tulejki ustalające współpracują ze sworzniami ustalającymi?
6. Jaki problem może wystąpić podczas odlewania, jeśli zaciski do mocowania skrzynek

formierskich będą uszkodzone?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Objaśnij sposób współpracy tulejek ustalających ze sworzniami.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przeprowadzić analizę rysunku nr 6,
4) objaśnić sposób współpracy tulejki ze sworzniem,
5) zaprezentować wykonanie ćwiczenia,
6) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

− papier formatu A4 z zapisanym poleceniem do zadania,

− długopis,

− rysunek nr 6 materiału nauczania,

− literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Dobierz zgodnie z wymaganiami BHP największy ciężar skrzynki formierskiej ręcznej

z zagęszczoną masą.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przeprowadzić analizę tabeli nr 7,
4) zapisać odczytaną z tabel wartość ciężaru,
5) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
6) dokonać oceny ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− papier formatu A4 z zapisanym poleceniem do zadania,

− długopis,

− tabela nr 7 materiału nauczania,

− literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 3

Objaśnij zależność pomiędzy wymiarami modeli odlewniczych a wymiarami skrzynek

formierskich dobranych do formowania tych modeli.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przeprowadzić analizę zależności podanych w zadaniu,
4) zapisać zależność pomiędzy wymiarem modelu odlewniczego i skrzynki formierskiej,
5) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
6) dokonać oceny ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− papier formatu A4 z zapisanym poleceniem do zadania,

− długopis.

− literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz: Tak Nie
1) sklasyfikować skrzynki formierskie?

2) omówić budowę, rodzaje i funkcje układów wlewowych?

3) dobrać skrzynkę formierską do zaformowania modelu odlewniczego?

4) określić sposób współpracy tulejek ustalających ze sworzniami?

5) omówić budowę i działanie zacisków?

6) dokonać klasyfikacji tulejek ustalających?

7) odróżnić skrzynkę formierską do formowania ręcznego od skrzynki

do formowania maszynowego?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Specjalne narzędzia i wyposażenie formierskie. Sprawdziany

do form i rdzeni

4.5.1. Materiał nauczania

Sprawdziany

mogą służyć do kontrolowania wymiarów rdzeni albo form. Kontroli nie

poddaje się wszystkich wymiarów rdzenia, lecz tylko te, które mogą ulec zmianie
w pewnych warunkach procesu technologicznego. Sprawdza się zawsze wymiar rdzeni
w kierunku prostopadłym do złożenia rdzennicy, gdyż złożenie jej często może być
niedokładne, z powodu jej skrzywienia albo zanieczyszczenia powierzchni podziału masą
formierską.

Ponadto poddaje się sprawdzeniu wymiary, które mogą ulec zmianie wskutek

odkształcenia rdzeni przy rozbieraniu rdzennicy, np. przy wyjmowaniu wkładek, części
odejmowanych itp. Rdzenie ciężkie, cienkie i wysokie, wykonane z masy o małej
wytrzymałości na wilgotno, mogą ulec odkształceniu spowodowanemu osiadaniem rdzenia.
W takich wypadkach kontroluje się wysokość, grubość, prostopadłość boków do
podstawy i obrys rdzeni.

Rdzenie kontroluje się w stanie suchym. Przy wykonywaniu rdzeni z części kontroluje

się każdą część składową rdzenia osobno, a następnie rdzeń po złożeniu w całość. Niekiedy,
przy bardziej skomplikowanych rdzeniach, sprawdza się prawidłowość złożenia na
poszczególnych etapach. Do sprawdzania wymiarów rdzeni używa się sprawdzianów
dwugranicznych szczękowych (rys. 7a), gdzie wymiar A

jest największym granicznym

wymiarem rdzenia, a wymiar A

-n

wymiarem najmniejszym.

Rys. 7. Sprawdziany do form i rdzeni

Źródło: [2, s.322]

Do sprawdzania dużych rdzeni używa się dwóch sprawdzianów granicznych

(rys. 7b), z których jeden ma wymiar A

, a drugi A

-n

. Jeżeli rdzeń ma wymiar

prawidłowy, to przechodzi między szczękami o rozstawieniu A

, a nie przechodzi

między szczękami o rozstawieniu A

-n

. Dlatego jeden sprawdzian nazywa się

przechodnim, a drugi nieprzechodnim. Rysunek 7c przedstawia sprawdzian wysokościowy
do rdzeni z jedną stopką, a rysunek 7d taki sam sprawdzian z dwiema stopkami oraz
rysunek 7e - sprawdzian głębokościowy i rysunek 7f - szczelinowy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 8. Sprawdzanie rdzeni sprawdzianami wysokościowymi

Źródło: [2, s.323]

Rysunek 8a przedstawia sprawdzanie obrysu rdzenia 2 na płycie 1 sprawdzianem 3,

a rysunek 8b sprawdzanie prostopadłości sprawdzianem 1 rdzenia 2 na płycie 3.
Sprawdziany wykonuje się z drewna lub blachy grubości 2÷5 mm.

Również wykonanie formy należy sprawdzać, gdyż wskutek dostania się masy między

płaszczyzny podziału, małej sztywności i zwichrowania skrzynek formierskich lub
ustawienia na nie wyrównanym podłożu, forma może ulec zniekształceniu. Wysokie,
cienkie, zwisające części formy mogą ulec, podobnie jak rdzenie, osiadaniu pod działaniem
własnego ciężaru.

Składanie rdzeni w formie odbywa się dwoma sposobami.
Jeden sposób polega na zespołowym ustawieniu w formie rdzeni złożonych poza nią

w jedną całość. W tym wypadku należy mieć sprawdziany do kontroli montowanego zespołu
i kontroli ustawienia rdzeni w formie. Montaż rdzeni przeprowadza się w tym wypadku na
specjalnej podstawie, na której umieszczone są podpory rdzeni i sprawdziany ustalające ich
położenie.

Do kontroli ustawienia zespołu rdzeni lub jednego niedzielonego rdzenia ponad

płaszczyzną podziału formy należy mieć sprawdziany wysokościowe (rys. 7c, 7d), do
kontroli największej wysokości ustawienia rdzeni we wnęce formy poniżej płaszczyzny
podziału - sprawdziany głębokościowe (rys. 7e), a sprawdziany szczelinowe (rys. 7f) do
sprawdzenia odległości między powierzchnią formy a powierzchnią rdzenia, tj. grubości
ścianki odlewu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 9. Sprawdzanie ustawienia rdzeni w formie

Źródło: [2, s.324]

Drugi sposób polega na indywidualnym ustawieniu rdzeni w kolejności

wynikającej z montażu, przy czym ustawienie każdego rdzenia lub kilku rdzeni powinno
być sprawdzone osobno. Można tego dokonać kompletem osobnych sprawdzianów, np.
ustawienie rdzenia dolnego (rys. 9a) sprawdza się sprawdzianem głębokościowym 1,
a ustawienie rdzeni 2 i 3 - listwą przyłożoną do powierzchni podziału formy (rys. 9a),
a wreszcie ustawienie wszystkich rdzeni (rys. 9b) sprawdzianem wysokościowym 1.

Celem dokładnego sprawdzenia położenia rdzenia w formie, stosuje się przyrządy

czujnikowe.

Do specjalnego wyposażenia formierskiego możemy również zaliczyć żakiety do form

bezskrzynkowych. W produkcji wielkoseryjnej niewielkich odlewów można zastosować
formowanie w zdejmowanych skrzynkach formierskich, które po zaformowaniu są usuwane,
a w ich miejsce zakłada się żakiety. Dzięki tej technologii formiernia wykorzystuje
minimalną liczbę skrzynek formierskich, które zastąpione są prostszymi i tańszymi żakietami
do form bezskrzynkowych. Forma zalewana jest ciekły metalem bez skrzynek formierskich,
a ich miejsce zastępuje żakiet, którego kształt i główne wymiary charakteryzuje tabela nr 9.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 9 Kształt i główne wymiary żakietów do form bezskrzynkowych

Wymiary skrzynki, mm

L x B

400 x 250

237,8

262,2

400 x 300

387,8 412,2 287,8 312,2

450 x 250

237,8

262,2

450 x 300

437,8 462,2 287,8 312,2

Źródło: [6, s.187]

Tabela podaje rysunek pokazujący kształty typowych żakietów oraz znormalizowane

wielkości, które są analogiczne do znormalizowanych wielkości skrzynek formierskich
wykorzystywanych w tej technologii.

Przyrządy do wykańczania rdzeni

to różnorodne przyrządy, które po wykonaniu

rdzenia w rdzennicy, doprowadzają go do stanu umożliwiającego zamontowanie do formy
odlewniczej.

Rdzenie po wykonaniu poddaje się suszeniu i nadawaniu dokładnych wymiarów

polegających na docieraniu i kontroli wymiarowej przy pomocy sprawdzianów.

Suszenie rdzeni odbywa się na płytach odlanych ze stopów aluminium, rzadziej żeliwa

lub gipsu, albo wytłaczanych z blachy stalowej.

Płyty do suszenia rdzeni są płaskie lub kształtowe (rys. 10a) zależnie od powierzchni

rdzeni. Płyty te nakłada się na rdzennice i po ich obrocie o 180° rdzeń opada na nie. Płyty
powinny podpierać rdzeń na możliwie największych powierzchniach poziomych.

Rys. 10. Urządzenia do obróbki rdzeni: a) do suszenia rdzeni

1 - rdzeń, 2 - luz, 3 - płyta

b) przyrząd do docierania rdzeni

1 - nóż, 2 – rdzeń

Źródło: [2, s.321]

Między powierzchniami bocznymi płyt i rdzeni należy przewidzieć luz 1÷2mm.

Dokładne prowadzenie płyty w stosunku do rdzennicy jest zapewnione przez sworznie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

rdzennicy wchodzące w otwory płyty, ponadto w górnej powierzchni powinny mieć one
płytki stykowe o grubości 1÷2 mm opierające się o powierzchnię podziału rdzennicy.

Docieranie rdzeni wykonuje się w przyrządach odlewanych ze stopów aluminium lub

żeliwa.

Przyrządy do docierania rdzeni (rys. 10b) składają się z noża 1 i podstawy. Podstawy

wykonuje się najczęściej otwarte. Rdzeń powinien być podparty w przyrządzie wg zasady
sześciu punktów, podobnie jak przy ustalaniu baz obróbkowych. Za bazę przyjmuje się tę
powierzchnię rdzenia, która odtwarza najbardziej odpowiedzialną część odlewu,

o określonym kształcie, np. płaszczyzna, walec i zapewnia stateczność rdzenia. Nie należy
przyjmować za bazy powierzchni ulegających deformacji lub odtworzonych przez luźne
części rdzennicy. Jeżeli rdzeń ma kilka powierzchni do docierania, to przeprowadza się je
w oddzielnych przyrządach albo w przyrządzie tak skonstruowanym, żeby było możliwe
równoczesne docieranie na kilku powierzchniach rdzenia. Jeżeli w zespole jest kilka rdzeni
o podobnym kształcie, należy do nich zastosować wspólny przyrząd.

Urządzenia galanterii modelarskiej służące do wykańczania rdzeni to różnego rodzaju

drobne urządzenia konieczne do uzyskania żądanej jakości rdzenia. W celu usuwania
z powierzchni rdzenia „szwów” (cieniutkie wystające części masy podobne do zalewek
w odlewach) utworzonych na rdzeniu w miejscu styku części rdzennicy na jej powierzchni
podziału używa się pilnika lub kawałka ściernicy.

Formy i rdzenie po wysuszeniu pokrywane są powłoką ochronną tzw. czernidłem.

Pokrywanie rdzeni warstwą ochronną wykonuje się: pędzlem, rozpylaczem, przez zanurzenie
rdzeni w kąpieli lub przez nacieranie rdzenia pokryciem o konsystencji masy. Przykład
rozpylacza służącego do pokrywania rdzenia warstwą ochronną pokazuje rysunek nr 11.

Rys. 11. Rozpylacz do pokrywania form

i rdzeni powłoką ochronną

Źródło: [5, s.166]

Rozpylacz (rys. 11) składa się z blaszanego zbiornika i dwóch rurek; jedna rurka cieńsza

zanurzona jest w cieczy (w pokryciu), a do drugiej doprowadza się sprężone powietrze.
Strumień powietrza wylatujący z rurki poziomej porywa cząsteczki pokrycia z rurki
zanurzonej w cieczy (w pokryciu) i rozpyla je na rdzeń.

Specjalne narzędzia i wyposażenie formierskie stosowane w technologii formowania

bywają różne dla różnych sposobów formowania.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do zaplanowania

przebiegu ćwiczeń i ich wykonania.
1. Jakie znasz sprawdziany do sprawdzania rdzeni?
2. Jakie znasz operacje służące do wykańczania rdzeni?
3. Co ma na celu sprawdzanie ustawienia rdzenia w formie?
4. W jaki sposób można sprawdzić ustawienie rdzenia w formie?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Kiedy używa się płyt podformowych?
6. Przy jakim formowaniu występują żakiety?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Uzasadnij, przy jakim formowaniu i w jakim celu stosuje się żakiety.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przeprowadzić analizę zadania,
4) objaśnić sposób wykorzystania żakietu przy wykonywaniu formy,
5) zaprezentować wykonanie ćwiczenia,
6) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− papier formatu A4 z zapisanym poleceniem do zadania,

− długopis,

− literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Naszkicuj sprawdzian szczękowy do sprawdzania średnicy rdzenia i objaśnij sposób

posługiwania się tym sprawdzianem.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) naszkicować sprawdzian szczękowy,
4) objaśnić sposób posługiwania się sprawdzianem szczękowym,
5) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
6) dokonać oceny ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− papier formatu A4 z zapisanym poleceniem do zadania,

− długopis,

− ołówki kreślarskie,

− literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 3

Uzasadnij, przy jakiej organizacji procesu wytwarzania odlewu i w jakim celu używa się

płyt podformowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przeprowadzić analizę zastosowania płyt podformowych,
4) uzasadnić cel stosowania płyt podformowych,
5) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
6) dokonać oceny ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− papier formatu A4 z zapisanym poleceniem do zadania,

− długopis,

− literatura z rozdziału 6.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz: Tak Nie
1) scharakteryzować sprawdziany do sprawdzania jakości rdzeni?

2) scharakteryzować sposoby sprawdzania ustawienia rdzenia w formie?

3) uzasadnić wykorzystanie żakietów przy formowaniu?

4) uzasadnić wykorzystanie płyt podformowych?

5) scharakteryzować operacje służące do wykańczania rdzeni?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem pytań testowych.
4. Test zawiera 23 pytania o różnym stopniu trudności. Są to pytania wielokrotnego wyboru.

Dla każdego pytania są podane 4 odpowiedzi a, b, c, d. Tylko jedna odpowiedź jest
poprawna.

5. Za każdą poprawną odpowiedź uzyskasz 1 punkt. Za błędną odpowiedź lub jej brak

otrzymujesz 0 punktów.

6. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej

rubryce znak X lub wpisując prawidłową odpowiedź. W przypadku pomyłki należy
błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić prawidłową
odpowiedź.

7. Test składa się z dwóch części. Część I zawiera zadania z poziomu podstawowego,

natomiast w części II są zadania z poziomu ponadpodstawowego i te mogą przysporzyć
Ci trudności, gdyż są one na poziomie wyższym niż pozostałe.

8. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
9. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.

10. Po rozwiązaniu testu sprawdź czy zaznaczyłeś wszystkie odpowiedzi na KARCIE

ODPOWIEDZI.

11. Na rozwiązanie testu masz 60min.

Powodzenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

I część

1. Celem malowania modelu na różne kolory jest

a) zwiększenie jego estetyki.
b) spełnienie wymagań normalizacyjnych.
c) zabezpieczenie przed wilgocią.
d) zabezpieczenie przed zniszczeniem.

2. Dobranie właściwych zbieżności (pochyleń) powierzchni modelu ma na celu

a) łatwiejsze wyjęcie modelu z formy.
b) łatwiejsze wykonanie modelu.
c) obniżenie kosztu wykonania modelu.
d) zwiększenie wytrzymałości modelu.

3. Połączenia z modelem części odejmowanych możemy wykonać przez

a) klejenie.
b) śruby i nakrętki.
c) lutowanie.
d) zamki na modelach.

4. Największą wytrzymałość posiadają modele

a) drewniane.
b) metalowe.
c) gipsowe.
d) cementowe.

5. Model jednorazowego użycia to model

a) metalowy.
b) styropianowy.
c) drewniany.
d) cementowy.

6. Najlepszym materiałem do wykonania rdzenia kokili może być

a) drewno.
b) cement.
c) stal.
d) gips.

7. W procesie odlewania do temperatury ciekłego metalu nagrzewa się

a) model.
b) rdzeń.
c) rdzennica.
d) skrzynka formierska.

8. Do tulejki prowadzącej zamontowanej w uchu skrzynki formierskiej montuje się

a) płytę podmodelową.
b) skrzynkę formierską.
c) sworzeń.
d) rdzeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9. Znaki rdzeniowe można znaleźć na

a) modelu.
b) rdzeniu.
c) rdzennicy.
d) odlewie.

10. Wewnętrzny kształt odlewu odtwarzają kształty

a) modelu.
b) rdzenia.
c) skrzynki formierskiej.
d) układu wlewowego.

11. Materiałem do wykonania odlewanych modeli może być

a) drewno.
b) stal.
c) żeliwo.
d) masa formierska.

12. Na płycie podformowej ustawiane są

a) modele odlewnicze.
b) skrzynki formierskie przygotowane do formowania.
c) formy odlewnicze przygotowane do zalania.
d) płyty podmodelowe.

13. Gniazdo rdzennika służy do

a) ustalenia modelu w formie.
b) wykonania rdzennicy.
c) ustawienia rdzenia w formie.
d) wykonania rdzenia.

14. Rdzennice do pracy na wstrzeliwarce wykonane są z

a) metalu.
b) drewna.
c) gipsu.
d) cementu.

15. Powierzchnia modelu drewnianego pomalowana na kolor czerwony oznacza

a) powierzchnie niepracujące.
b) powierzchnie odtwarzające ścianki odlewu nie obrabianie przez skrawanie.
c) powierzchnie znaków rdzeniowych.
d) powierzchnie czołowe.

16. Sprawdziany szczękowe do rdzeni służą do sprawdzania

a) długości rdzeni.
b) średnicy rdzeni.
c) prostoliniowości rdzeni.
d) twardości rdzeni.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17. Płyta modelowa różni się od płyty podmodelowej tym, że

a) jest montowana nad płytą podmodelową.
b) jest montowana pod płytą podmodelową.
c) jej częścią jest model odlewniczy.
d) jest modelem w kształcie płyty.

II część

18. Normalizacją nie objęte są

a) wielkości skrzynek formierskich.
b) wielkości modeli odlewniczych.
c) wymiary tulejek ustalających.
d) barwy modeli drewnianych.

19. Wymiary gabarytowe skrzynki formierskiej dobieranej do formowania zależą głównie od

wymiarów
a) rdzenników.
b) gniazd rdzeniowych.
c) modelu.
d) rdzennicy.

20. Rdzennice służą do wykonania

a) rdzenników.
b) gniazd rdzeniowych.
c) rdzeni.
d) znaków rdzeniowych.

21. Ustalenie i mocowanie dwóch skrzynek formierskich podczas formowania wykonuje się

za pomocą
a) śrub i podkładek.
b) wkrętów i podkładek.
c) kleju i zacisków.
d) sworzni i zacisków.

22. Modele do formowania maszynowego różnią się od modeli do formowania ręcznego

tym, że
a) są całe malowane na kolor czarny.
b) są zawsze mocowane do płyty.
c) są zawsze wykonane z drewna.
d) są zawsze wykonywane ręcznie.

23. Wada odlewnicza powstająca na wskutek dużych luzów sworzni ustalających skrzynki

formierskich to
a) przypalenie.
b) niespaw.
c) przestawienie.
d) pęknięcie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko .............................................................

„Rozpoznawanie oprzyrządowania modelowego”

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Numer

pytania

Odpowiedź Punktacja

1. a b c d

2. a b c d

3. a b c d

4. a b c d

5. a b c d

6. a b c d

7. a b c d

8. a b c d

9. a b c d

10. a

11. a

12. a

13. a

14. a

15. a

16. a

17. a

18. a

19. a

20. a

21. a

22. a

23. a

Razem

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Chabowski W.: Mały poradnik odlewnika. WNT, Warszawa 1974
2. Godlewski Z.: Modelarstwo. WSiP, Wrocław 1976
3. Murza-Mucha P.: Odlewnictwo. Skrypt Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1967
4. Okoniewski S.: Technologia maszyn. WSiP, Warszawa 1995
5. Piwoński T.: Odlewnictwo. PWSZ, Kraków 1969
6. Piwoński T.: Poradnik modelarza, formierza i rdzeniarza. WNT, Warszawa 1967
7. PN – EN 12890: 2002 Odlewnictwo – Modele, Zespoły modelowe i rdzennice do

wykonywania form oraz rdzeni piaskowych.

8. PN – H – 54101: 2002 Odlewnictwo – Skrzynki formierskie - Postanowienia ogólne