Технологический процесс производства отливок из металла

Технология литейного производства — Технологический процесс изготовления отливок

Технологический процесс изготовления чугунных отливок и стальных отливок начинается с подготовки модельного комплекта: моделей или модельных плит, модельных щитков, стержневых ящиков, сушильных плит, шаблонов для проверки размеров формы и стержней, кондукторов к шаблонов для контроля правильности установки стержней в форме, опок, штырей и т.д.

Модельный комплект изготовляют в модельном цехе или модельном отделении литейного цеха.

Не менее важным звеном технологической цепи являете подготовка материалов для изготовления литейной формы. Формовочными материалами называют материалы, применяемые для изготовления разовых и полупостоянных форм. Это пески, связующие и специальные добавки. Исходные формовочные материалы хранят на складе формовочных материалов в специальных емкостях и бункерах. При поступлении на склад обязательно проверяют соответствие их качества сертификату. Контроль качества формовочных материалов производят в специальных лабораториях.

Процесс изготовления литейных форм называют формовкой. В литейном производстве используют ручную и машинную формовку: в единичном и мелкосерийном производстве – ручную формовку (формы изготовляют обычно по деревянным моделям) , в поточно-массовом и серийном производстве – машинную (формы изготовляют на машинах по металлическим моделям) .

Стержни получают с помощью ящиков или шаблонов. Готовые стержни сушат в специальных печах (сушилах) для увеличения их прочности, газопроницаемости, а также уменьшения газотворной способности. Стержни перед установкой в форму окрашивают красками, состоящими из огнеупорных материалов: графита, пылевидного кварца, циркона обезжелезенного и др., что необходимо для повышения чистоты поверхности чугунной отливки и стальной отливки.

Перед сборкой сырые полуформы припыливают (графитом, тальком, древесным углем и др.) и окрашивают для получения чистой поверхности отливки. Если чугунная отливка имеет полость, то в форму перед сборкой устанавливают стержень. Затем форму собирают, скрепляют опоки болтами или скобами и подают на заливку жидким металлом.

В качестве исходных материалов для получения жидкого чугуна и стали используют чушковые литейные и передельные чугуны, чугунный и стальной лом. Брикетированную стружку, ферросплавы, топливо и флюсы. Эти исходные материалы называют шихтовыми. Их хранят на складе шихты, где также производят подготовку исходных материалов к плавке: сортировку, дробление до необходимых размеров, шихтовку — взвешивание отдельных порций различных материалов в соответствии с расчетом для получения заданного химического состава металла.

Подготовленную шихту специальными транспортными средствами подают в плавильное отделение для приготовления жидкого металла (плавки металла) .

Плавильными печами называют агрегаты, предназначенные для расплавления и перегрева черных и цветных металлов и сплавов. Для плавки чугуна применяют специальные печи-вагранки, электропечи и пламенные печи; для плавки стали—мартеновские печи, конверторы, электропечи, для плавки цветных сплавов — электропечи и пламенные печи.

Расплавленный металл должен быть перегрет в печи до определенной температуры, чтобы он хорошо заполнял литейную форму. После расплавления и перегрева металл сливают из печи в различные ковши и транспортируют на участок заливки форм. Металл, залитый в форму, отдавая теплоту форме, охлаждается и затвердевает.

После охлаждения чугунной отливки или стальной отливки формы разрушают (выбивают) и отливки извлекают из форм. Выбивку форм производят только после остывания отливки до определенной температуры, так как при высоких температурах сплавы недостаточно прочны и отливка может разрушиться. Выбивку форм осуществляют на специальных установках, расположенных в отделении или на участке выбивки.

Отливки имеют литники, выпоры, иногда заусенцы и заливы металла, их поверхность может быть загрязнена пригоревшей к ней формовочной смесью. Отрезку или обрубку литников, выпоров, заусенцев, очистку поверхности отливок производят в отделении очистки и обрубки отливок специальным инструментом, на дробеструйных и дробеметных установках, в гидравлических, пескогидравлических и очистных барабанах.

После этого отливки поступают в отдел технического контроля (ОТК) . Здесь производят контроль отливок: проверяют их размеры и герметичность, наличие внутренних и внешних дефектов (усадочных раковин, газовых раковин, трещин и т.д.) , механические свойства и структуру металла. Отливки, имеющие незначительные дефекты, исправляют различными способами: газовой и электрической заваркой, пропиткой различными смолами, нанесением замазки и др.

Очень часто для получения требуемых структуры и механических свойств, снятия внутренних напряжений отливки подвергают термической обработке— нагреву и охлаждению по строго заданным режимам (по времени и температуре) в термических печах. Эта операция производится в термическом отделении литейного цеха. Затем отливки вновь подвергают очистке и контролю.

Принятые ОТК или мастером литейного цеха. отливки отправляют на склад готовых изделий, а оттуда на механическую обработку. Некоторые отливки перед отправкой в механический цех окрашивают, чтобы предотвратить коррозию.

При механической обработке отливкам придается окончательная геометрическая форма, требуемые точность и чистота поверхности, предусмотренные чертежами и техническими условиями на готовую деталь. Это наиболее трудоемкий процесс в машиностроении, так как затраты на механическую обработку составляют 40-60% затрат на изготовление машины. Следовательно, необходимо стремиться получать отливки с минимальными припусками на механическую обработку или такими точными и чистыми, чтобы не требовалась механическая обработка.

Технологический процесс производства отливок из металла

Формовочные материалы и смеси

План лекции

1. Способы изготовления отливок.

2. Схема технологического процесса изготовления отливок в разовые песчано-глинистые формы.

3. Виды формовочных смесей.

4. Способы формовки.

В настоящее время наибольшее количество отливок получают в разовых (песчаных) формах. Сущность метода заключается в том, что с помощью модели (деревянной или металлической), представляющей копию изготовляемой детали и чуть больше натуральной величины, в формовочной смеси делается пустое пространство соответствующей конфигурации, которое затем заполняется расплавленным металлом. После затвердевания металла разрушают форму и извлекают готовое изделие.

Порядок операций при изготовлении отливки рассмотрим на примере изготовления простейшей детали — втулки (рис. 1.1).

Рисунок 1.1 – Литейная форма из формовочной смечи:

1-отливаемая деталь; 2- разъемная модель; 3- стержневые знаки модели; 4- стержень; 5,6- нижняя и верхняя опока; 7- литниковая система;8-выпор; 9-отливка.

В стальную рамку — опоку, установленную на ровную поверхность – модельную плиту , укладывают разъёмом вниз половину модели и засыпают формовочной землёй до края опоки. После уплотнения смеси опока вместе с моделью переворачивается на 180° — нижней плоскостью наверх. На эту опоку и ставят вторую, устанавливают вторую половину модели и модели литниковой системы: шлакоуловитель, стояк (через который затем заливают металл), выпоры (отверстия для выхода газов из формы в период заливки) — и тоже заполняют формовочной смесью с последующим уплотнением. Приподняв верхнюю опоку, извлекают обе половинки модели и модели литниковой системы и в нижнюю половину формы укладывают стержень — цилиндр (изготовленный из специальной стержневой смеси) диаметром, равным внутреннему диаметру втулки — он должен создать внутри втулки пустое пространство. Вновь верхнюю опоку устанавливают на нижнюю. При этом нужно точно совместить обе половины формы. Это делают с помощью специальных штырей. Затем опоки скобами (или винтами) соединяют друг с другом. Форму заливают расплавленным металлом через каналы литниковой системы. Охлаждённую отливку извлекают из формы, очищают от остатков формовочной смеси и стержня, удаляют литниковую систему. После контроля качества отливку направляют на механическую обработку.

Приведённый пример показывает, что изготовление отливки представляет собой сложный комплекс разнообразных технологических процессов, который отражён в виде схемы на рис. 1.2.

Рисунок 1.2– Схема технологического процесса изготовления

отливок в песчаных формах

Формовочная смесь — сыпучий материал, из которого изготовляются формы, состоит из трёх компонентов: основных (песок, глина), связующих и добавок.

Анализ показывает, что около 50 % брака отливок возникает по причине

плохого качества смесей, обусловленного либо неудовлетворительным качеством исходных компонентов, либо нарушениями в технологии приготовления смесей.

Материалы, используемые для приготовления формовочных и стержневых смесей, и сами смеси должны обладать определённым комплексом свойств, 1 обеспечивающих получение качественных отливок.

Важнейшие из них следующие:

Прочность – способность формы не разрушаться при сборке и транспортировке и при воздействии на неё струи расплавленного метала.

Пластичность – свойство смеси точно воспроизводить отпечаток модели.

Податливость – способность смеси сокращаться в объёме, не препятствуя усадке отливки.

Огнеупорность и термохимическая стойкость — смесь при сопри­косновении с расплавленным металлом не должна плавиться, спекаться, вступать в химическое взаимодействие с металлом (не пригорать к отливкам).

Газопроницаемость – способность смеси пропускать газы, образующиеся при заливке формы металлом (при недостаточной газопроницаемости в отливке могут образоваться газовые пузыри и раковины).

Газотвориая способность — в процессе заливки формы металлом количество образующихся газов должно быть минимальным. Этому же должна способствовать и минимальная гигроскопичность смеси.

Выбиваемость — свойство смеси терять прочность после затвердевания отливки и легко удаляться из полости формы.

Главным компонентом смесей является кварцевый песок, на 90-96% состоящий из SiO _2. Диоксид кремния обладает высокой огнеупорностью ( t _пл =1713°С), но содержащиеся в зёрнах кварца примеси (слюда, полевые шпаты, оксиды железа и др.) снижают его огнеупорность. При заливке форм слой песка, соприкасающийся с расплавленным металлом, быстро нагревается. При определённых температурах кварцит испытывает модификационные превращения, сопровождающиеся изменением объёма, в результате чего происходит разрушение зерен — образующаяся пылевидная фракция ухудшает физико-химические свойства формовочной смеси. В случае повторного использования формовочная смесь должна подвергаться регенерации, главная задача которой – удаление тонкодисперсных частиц.

Основным связующим материалом в формовочных и стержневых смесях является глина. Обволакивая зёрна песка, она связывает их друг с другом и таким образом, придаёт смеси необходимую прочность и одновременно пластичность. Пластичность глины тем больше, чем больше содержится в ней частичек меньше 1 мкм. Такие мелкие коллоидные составляющие глины при смачивании водой переходят в гелеобразное состояние, обеспечивающее необходимую прочность смеси и её пластичность. По минералогическому составу коллоидные фракции глины представлены гидроалюмосиликатами — AI ₂ O ₃ , nSiO _2, n Н₂О, главным из которых является каолинит (п = 2).

Способность глины служить связующим веществом сохраняется до температуры 400°С. При нагревании до более высоких температур глина теряет кристаллизационную влагу, и в ней происходят необратимые превращения.

Глины (как и песок) обладают высокой огнеупорностью – температура плавления большинства глин составляет около 1700°С.

В литейном производстве кроме каолинитовых глин применяют бето ниты, отличающиеся большим содержанием коллоидной составляющей. Однако эти положительные свойства бетонит сохраняет только до температур 120-200°С.

Количество глины в формовочных смесях достигает 10-15 %. Однако большое содержание глины ухудшает газопроницаемость и противопригарные свойства формовочных смесей. Особенно нежелательно использование глины в стержневых смесях, подвергающихся более высоким динамическим и температурным воздействиям. Это вынуждает использовать для приготовления смесей специальные связующие добавки.

Связующие материалы в стержневых и формовочных смесях должны обеспечивать определённую прочность смеси в сыром и сухом состояниях, быстрое высыхание стержня или формы и минимальную гигроскопичность, лёгкое удаление стержня из отливки при выбивке, податливость, пластичность смесей. Кроме того, связующие материалы должны быть дешёвыми и недефицитными.

Масляные связующие и их заменители. Лучшими связующими, придающими стержневым смесям исключительно высокие физико-механические свойства, являются растительные масла. Несмотря на свою дефицитность, растительные масла и сейчас применяют для изготовления особо ответственных и сложных отливок. Песчано-масляные смеси обладают высокой газопроницаемостью, хорошей пластичностью и не прилипают к стенкам ящика. Стержни совершенно негигроскопичны, могут храниться длительное время, очень прочны в сухом состоянии. Например, льняное масло даёт на технологической пробе удельный предел прочности при растяжении не ниже: 600 кПа. В качестве заменителей масел используют натуральные и синте­тические олифы, олифу оксоль и ряд синтетических связующих, в которые входит то или иное количество растительного масла.

Связующие, расплавляющиеся при нагревании , обволакивают зёрна песка тонким слоем и после затвердевания образуют прочную плёнку, связывающую зёрна песка между собой. Типичным представителем этой группы является канифоль. Аналогично канифоли действуют торфяной и древесные пеки, битумы. Смеси на связующих данной группы имеют хорошую прочность в сухом состоянии и совершенно негигроскопичны. Недостатком их является низкая прочность стержней в горячем состоянии.

Связующие материалы органического происхождения применяют в виде водных суспензий и растворов. К этой группе связующих относятся декстрин, кормовая патока, сульфитно-спиртовая барда. Эти материалы редко применяют как самостоятельные связующие, но они входят в состав многих синтетических связующих.

Синтетические связующие на основе органических материалов. Широко распространены во всех литейных цехах связующие СП и СБ. Связующее СП представляет собой эмульсию сульфитно-спиртовой барды (93-95%) с окисленным петролатумом, а связующее СБ — эмульсию сульфитно-спиртовой барды (80-85%) с тяжёлой фракцией сланцевой смолы ГТФ. Положительными качествами этих связующих является не только высокая прочность высушенных смесей, но и сокращение времени сушки в 2-3 раза по сравнению со смесями на других связующих.

Неорганические связующие материалы. Наиболее распространены цемент, жидкое стекло, гипс. В качестве связующего материала можно применять цемент только наивысших марок — 500 или 600. Основное преимущество применения песчано-цементных смесей состоит в том, что не требуется искусственной сушки стержней в сушилах, так как смесь твердеет при комнатной температуре в течение 24-72 часов.

Жидкое, или растворимое, стекло (представляющие силикаты K ₂ OnSiO _2, или Na ₂ OnSiO ₂ ) имеет наибольшее распространение из всех неорганических связующих материалов. Связывание песчинок в этом случае происходит в результате выделения и гидратации кремнезёма, который затем образует твёрдые оболочки между зёрнами.

Связующие на основе синтетических смол . Эти связующие используют для приготовления холоднотвердеющих (ХТС) и горячетвердеющих (ГТС) смесей. 8 качестве связующих в ХТС применяют карбомидофурановые (КФ-90, КФ-70, КФ-40) и фенолофурановые смолы. Их полимеризация происходит в присутствии катализаторов. Для приготовления ГТС используют мочевиноформальдегидные смолы (М-56, М-6, УКС), фенолоформальдегидные , фурановые смолы, которые при нагреве до 220-240°С размягчаются, связывают зёрна песка, а при дальнейшем нагреве полимеризуются, придавая стержню прочность.

Для предотвращения пригара и повышения чистоты поверхности отливок в формовочные смеси дают каменноугольную пыль, древесные опилки, поверхность форм и стержней покрывают тонким слоем противопригарных материалов. Для сырых форм применяют припылы, для сухих — противопригарные краски. В этих материалах используют порошок MgO , древесный уголь, бетонит, порошок графита, маршалит, циркон и др.

1. В чем заключается сущность литейного производства, и каково его значение?

2. Какими свойствами должны обладать металлы и сплавы, применяемые для производства отливок?

3. Какие существуют связующие на основе синтетических смол?

4. Какие вы знаете синтетические связующие?

Особенности литья металлов

Литье металла – это востребованный технологический процесс, который позволяет изготавливать металлические изделия нужной формы. Проводится отливка из разных сплавов, обладающих той или иной степенью жидкотекучести в расплавленном состоянии.

Такой способ выполнения позволяет выпускать качественную продукцию без применения громоздкого оборудования и огромного количества работников. На современном рынке эта технология пользуется огромным спросом, а также входит в десятку самых эффективных и применяемых в мире.

Общие сведенья

В процессе производства проводится заливка расплавленного материала в специальные формы. После охлаждения он принимает нужную форму и подвергается последующей обработке. Используются такие изделия в различных отраслях экономики:

• автомобилестроение;
• авиационная промышленность;
• машиностроение;
• стоматология;
• ортопедия;
• ювелирное производство.

Для разных видов сплавов используется определенная технология литья, позволяющая добиться нужных качеств в готовом изделии и избежать брака. Для литейного производства используются разные виды компонентов. Они обладают высоким показателем жидкотекучести. Это свойство сплава определяется:

• химическим составом;
• структурой металлического сплава;
• температурой плавления.

Наиболее востребованными в промышленности являются металлы, имеющие низкую температуру плавления, так как их производство менее затратное. Чем ниже температура плавления материала, тем легче производится его отливка.

Металлы для заливки

В нужную форму специалисты могут отлить любой подготовленный сплав в расплавленном состоянии. Проблема состоит в том, что каждый вид материала имеет свою особенную температуру плавления и разную степень жидкотекучести. Чаще всего в промышленном литье используются металлы с низкой температурой плавления.

Компоненты, пригодные для литья, разделяют на черные, цветные и редкоземельные.

К черным относятся сталь, литейный и ковкий чугун. Все остальные сплавы относят к цветным и редкоземельным.

Для каждого вида сплавов используются специальные методы литья, позволяющие изготавливать изделия из следующих материалов:

За все время существования литейного производства было разработано много разных технологических решений с разными условиями отливки.

При отливке изделий из черных металлов используют 5 видов стали с разным содержанием углерода. Изделия с повышенной прочностью отливают из легированной стали.

Это самый распространенный материал, который используется для промышленной заливки.

Методы литья деталей

Для производства деталей станков и иной продукции высокоточного машиностроения используется обычный ковкий чугун и чугун перлитный, обладающей хорошей пригодностью к обработке.

Литейный чугун, который используется в разных сферах производства, делят на четыре вида:

Его отливка отличается низкой себестоимостью, сам материал имеет небольшую прочность и обрабатывается при помощи обычного резания.

Более прочным материалом для оливки считается чугун, в состав которого входит шаровидный графит.

Широко применяются для заливки сплавы цветных металлов, прежде всего медь и алюминий. Они отличаются высокой устойчивостью к коррозии и стоят недорого.

Самой дорогой считается технология производства титанового сплава, требующая соблюдения особенных условий заливки и остывания. Такой редкоземельный сплав используется для высокотехнологичных отраслей экономики, таких как авиакосмическая индустрия или медицина.

Сплавы драгоценных металлов используются при отливке ювелирных, медицинских изделий или деталей для электроники.

Литьё металла

Способы отливки изделий из металлических сплавов

Современное литейное производство кроме традиционной технологии заливки жидкого металла в песчаные формы применяют и другие высокотехнологичные, производительные способы литья:

• вакуумный;
• центробежный;
• под давлением;
• центробежный;
• оболочковый;
• многократный;
• ртутный;
• по выплавляемым моделям;
• электрошлаковый.

Высокотехнологичные виды литья позволили создавать металлические изделия с определенными качествами при высокой производительности труда и минимальном браке.

Чаще всего сегодня в промышленных масштабах используются следующие технологии производства:

• в металлические формы (коколь);
• статическое литье;
• отливка под давлением;
• в оболочковые формы;
• в выплавляемые модели.

При выполнении статической заливки используются неподвижные формы, в которые разливают жидкий металл. Готовые изделия достают после того, как они остынут в неподвижной модели.

Производство титана

Для изготовления высокопрочных сплавов из титана и стали применяют вакуумную отливку, позволяющую снизить в металле содержание газов. Таким способом создают более плотную структуру металлического сплава с помощью плавления в вакууме. Затем горячий металл разливают в многократные емкости, в которых он остывает.

При введении технологии отливки под давлением применяется специальное оборудование, с помощью которого заполняют пресс-формы жидким металлом. Он подается под высоким давлением в диапазоне 7–700 МПа.

Такой способ производства выполняется машинами горячего или холодного прессования.

Выполняется эта технология для заливки алюминиевых, медных, цинковых и оловянно-свинцовых сплавов. Все эти металлы обладают низкой температурой плавления, что увеличивает технологические характеристики изделий из них.

Холодные и горячие способы литья под давлением позволяют получать изделие с идеально точными размерами и ровной поверхностью, которую не нужно после завершения процесса дополнительно обрабатывать.

Такая технология позволяет повысить производительность труда. А также она сокращает время всего технологического цикла, упрощает изготовление металлического изделия. У нее имеются также недостатки, к которым относится невозможность производить продукцию сложной конфигурации, так как они могут при вынимании из пресс-формы деформироваться. Таким способом производят только металлическую продукцию, имеющую небольшой диаметр.

При центробежном литье применяются специальные вращающиеся в горизонтальной или вертикальной плоскости формы.

Действие центробежных сил обеспечивает равномерное заполнение всех полостей в отливочной форме. Внедряется такая технология отлива при производстве труб, втулок или металлических дисков. А также ее применяют при отливке ажурных ювелирных изделий.

Издержки процессов

Для уменьшения убыточности процесса обычные способы литья в одноразовые модели были модернизированы с созданием высокопрочных полимерных составов. Для этого стали производить отливку в оболочковые емкости, изготовленные из термореактивного порошкообразного полимера. Он при воздействии температуры превращается в твердую оболочку, формирующую жидкий сплав.

Таким способом отливаются радиаторы водяного и парового отопления, узлы автомобилей, станков, самолетов и других видов высокотехнологичных механизмов. Эта технология позволяет получать детали большого размера и любой сложной модификации.

Традиционной считается отливка в кокиль, когда используется прочная форма.

Из нее вытаскивается деталь после отвердения металла. Таким способом производят простые стальные изделия небольшого размера. Чаще всего в кокиль отливаются медные и алюминиевые сплавы с невысокой температурой правления.

Модель для них делается из жаропрочной стали или чугуна, имеющих боле высокую температуру плавления чем медь или алюминий.

К преимуществам такой технологии следует отнести:

• невысокую себестоимость производственного процесса и возможность его недорогой автоматизации;
• простоту исполнения;
• сохранность отливочных форм, которые используются неоднократно;
• точность параметров изготовленных изделий;
• качественную структуру металла, в которой не будет неметаллических частиц;
• гладкую поверхность изделия, которая получается при таком способе отливки.

Традиционная технология отливки по выплавляемым моделям сегодня усовершенствовалась благодаря появлению новейших материалов.

Если раньше модель для заливки сплава делали из дерева или иной органики, которая могла быть разрушена высокими температурами при выжигании, то сегодня используются легкоплавкие материалы, такие как парафин и стеарин.

Отливка по выплавляемым моделям применяется при отливке художественной продукции со сложной конфигурацией. Это затратная технология отлива, которая используется при создании памятников или иных художественных изделий.

Стальную емкость для такой заливки делают на основе моделей из легкоплавких материалов, она имеет точные размеры, а ее поверхность тщательно полируют.

Виды отливочных форм

Для литья металлов пускают в ход разные емкости, которые разделяют на песочные, применяемые только один раз во время оливки, а также многократные. Многоразовые отливочные емкости делают из разных материалов:

• чугуна;
• жаропрочной стали;
• огнеупорной керамики;
• графита.

Широко распространены чугунные кокили и изложницы. При изготовлении продукции из алюминия, меди и других цветных сплавов выполняют металлические формы из чугуна, меди и латуни.

Такое решение было принято давно, оно позволяет легко проводить подготовку материалов к основному процессу. Сам процесс длится недолго, модели выходят высокого качества. При выполнении этой технологии привлечение большого количества рабочих не требуется.

Металлические отливочные емкости бывают открытыми и закрытыми. Открытые – это изложницы, а закрытые – кокили. В закрытых емкостях имеется полость, повторяющая размеры выплавляемой детали. Заливка жидкого металла в них проводится через специальное отверстие.

Оболочковые отливочные емкости используются при заливке сплавов цветных и драгоценных металлов, а также изделий из стали. Для отливки сплавов цветных металлов их делают из порошкообразного диоксида кремния или гипса.

При изготовлении продукции из золота, платины и серебра пресс-форму делают из легкоплавкого материала, который заполняется ртутью, парафином или пластмассой, что позволяет создавать продукт сложной конфигурации небольшой толщины.

Настолько щепетильная работа требует от всего персонала высокой точности и квалификации. Каждый этап производства проводится в оптимальных условиях, способствующих выходу только качественной продукции.

Видео: Отливка деталей в песчаные формы на заводе Амурский металлист

§ 25. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОТЛИВОК.

Литые детали (отливки) изготовляются в литейных цехах.

Технологический процесс изготовления отливок состоит из следующих операций:

1) изготовления литейных форм по моделям;

2) изготовления стержней;

3) заливки форм жидким металлом;

4) выбивки отливок;

5) обрубки и очистки отливок.

Модели (рис. 27, а) представляют собой копию изготовляемых отливок и выполняются по чертежу детали (рис. 27, б) с учетом припуска на механическую обработку. Для облегчения удаления моделей форму делают конусной (0,5-3°).

Рис. 27. Производство отливок:

а — модель, б — чертеж детали, в — стержень, г — металлическая опока, д — деревянная опока

Модели изготовляют из дерева или металла. Деревянные модели выдерживают лишь несколько десятков формовок и поэтому применяются в индивидуальном производстве. Металлические формы отличаются точностью и долговечностью, однако они очень дороги и применяются только в серийном и массовом производстве. Модели делают целые и разъемные, состоящие из двух и более частей.

Для предохранения от воздействия влаги и придания гладкости внутреннюю поверхность модели окрашивают модельным лаком. Модели, предназначенные для отливок из черного литья, окрашиваются в красный цвет, для стального — в синий, для отливок из сплавов цветных металлов — в желтый.

Стержни (рис. 27, в) представляют собой круглые прутки, изготовленные из огнеупорной глины; с помощью стержней получают в отливках внутренние отверстия.

Формовка представляет собой комплекс работ, связанных с приготовлением по моделям из формовочных материалов форм, способных выдержать воздействие расплавленного металла и сообщить ему свои очертания. Изготовление литейных форм может производиться вручную или на машинах, с применением стержней или без них.

Машинная формовка применяется главным образом при массовом и серийном производстве, а ручная формовка — при индивидуальном и мелкосерийном производстве.

Ручная формовка производится в опоках или непосредственно в почве. Это более трудоемкий процесс.

Сущность формовки в почве состоит в изготовлении литейной формы в земляном полу на формовочном участке литейного цеха. Модель вдавливается в поверхность специально подготовленной постели из почвы. Таким образом изготовляют формы только для неответственных отливок.

Формовка в опоках наиболее распространена. Опоки представляют собой изготовленные из стали или чугуна (рис. 27, г), а иногда из дерева (рис. 27, д) жесткие рамки, скрепляемые болтами или штырями.