metalurgia050

98

Do wytwarzania formy służy zestaw przyrządów zwany oprzyrządowaniem modelowym, za pomocą którego odwzorowuje się w masie formierskiej kształt wnęki formy. Forma może być wykonana w skrzynce formierskiej lub bez niej, jako tzw. forma bezskrzynkowa, w niektórych przypadkach zwana samonośną. Wytwarzanie odlewu w formie jednorazowej przedstawiono na rysunku 3.17, a zasadę wykonania prostego odlewu żeliwnego w formie piaskowej na rysunku 3.18.

3.3.1. Oprzyrządowanie modelowe

Elementy oprzyrządowania

Oprzyrządowaniem modelowym nazywa się przyrządy, za pomocą których odtwarza się wnękę formy odlewniczej. Do oprzyrządowania należą: modele, płyty modelowe oraz rdzennice. Ze względu na wielokrotność zastosowania oprzyrządowanie można podzielić na trwałe i jednorazowe.

W większości procesów odlewniczych stosuje się oprzyrządowanie trwałe z materiałów o różnym stopniu trwałości i wytrzymałości, takich jak drewno, stopy metali (żelaza, miedzi czy aluminium) oraz tworzywa sztuczne. Modele jednorazowe są wykorzystywane tylko w nielicznych procesach, a materiałami na ich wykonanie są zazwyczaj mieszanki woskowe, parafinowe lub tworzywa sztuczne, np. styropian, rzadziej metale niskotopliwe.

W procesach odlewniczych najczęściej używa się modeli bez znaków rdzeniowych i ze znakami rdzeniowymi, wykonanych jako jedna bryła lub dzielonych w płaszczyźnie podziału formy. Modele naturalne bezpośrednio odtwarzają kształt odlewu, tzn. ich geometria odpowiada geometrii surowego odlewu powiększonej o wartość skurczu odlewniczego. Wszystkie modele jednorazowe są wykonywane jako modele naturalne niedzielone. Modele ze znakami rdzeniowymi odtwarzają natomiast tylko zewnętrzny kształt odlewu oraz gniazda rdzeniowe umożliwiające zamocowanie rdzeni. Omówione typy modeli przedstawiono na rysunku 3.19.

JZH

część

odejmowana

YIZ7

a)

b)

c)

Rys. 3.19. Rodzaje modeli: a) niedzielony bez znaków rdzeniowych, b) dzielony ze znakami rdzeniowymi, c) z częściami odejmowanymi

W szczególnych przypadkach, np. do wytwarzania dużych odlewów, gdy ich kształt na to pozwala, a seria jest nieliczna, stosuje się modele uproszczone. Są one prostsze do wykonania, wymagają mniejszej ilości materiału modelarskiego, ale posługiwanie się nimi wymaga większego nakładu pracy podczas formowania i dużych kwalifikacji formierskich.

O zastosowaniu powyższych modeli decyduje:

-    kształt i wielkość odlewu,

-    wymagana trwałość modeli,

-    sposób wykonania formy.

Do seryjnej produkcji odlewów, szczególnie podczas formowania maszynowego, wykorzystuje się płyty modelowe. Są to płyty kształtowe odwzorowujące zarówno powierzchnię podziału formy, jak i kształt wnęki formy (modelu lub jego części). Ustalanie skrzynek formierskich względem siebie i względem płyty formierskiej umożliwiają elementy ustalające. Przykłady płyt modelowych przedstawiono na rysunku 3.20.

Rys. 3.20. Przykład płyt modelowych: a) jednostronna montowana; b) jednostronna jednolita

Do oprzyrządowania należą również rdzennice, czyli przyrządy służące do formowania rdzeni. Przykład rdzennicy pokazano na rysunku 3.18c. Rdzenie w rdzennicach mogą być wytwarzane w dwojaki sposób: ręcznie bądź maszynowo. W zależności od rodzaju używanej masy rdzeniowej i stopnia zmechanizowania procesu formowania rdzeni zmienia się konstrukcja rdzennic: od prostych drewnianych do rdzennic metalowych z wmontowanymi elementami grzewczymi i ustalającymi, umożliwiającymi montaż rdzennic w specjalnych maszynach.

Wytwarzanie oprzyrządowania

Ze względu na skomplikowane kształty i dużą wymaganą dokładność wykonania koszt oprzyrządowania modelowego jest z reguły znaczny, co ma szczególne znaczenie w produkcji jednostkowej lub małoseryjnej, a szczególnie w czasie wykonywania odlewów do narzędzi prototypowych.