В индивидуальном и мелкосерийном производстве модели и стержневые ящики изготавливаются обычно деревянными (иногда гипсовыми или цементными). В массовом производстве при машинной формовке вся модельная оснастка (модели, стержневые ящики, модельные плиты) выпускается металлической. Деревянные модели и стержневые ящики изготавливаются из следующих пород дерева: мелкие модели — из ольхи, сосны, липы, бука, клена; средние — из ольхи, сосны, липы; крупные — из ольхи и сосны.
Предназначенная для изготовления моделей древесина предварительно просушивается при температуре 60—70° С так, чтобы влаги в ней оставалось не более 8—10%. Древесина для модельного комплекта должна быть высококачественной — без гнили, косослоя, трещин и др.
Преимуществом металлических моделей является наличие после обработки гладкой поверхности и меньших формовочных уклонов, что обеспечивает получение более точных отливок.
Для изготовления металлических моделей и стержневых ящиков наибольшее распространение получили алюминиевые сплавы, отличающиеся малым весом, удобством в транспортировке и достаточно хорошей обрабатываемостью.
При машинной формовке находят применение модели и стержневые ящики из серого чугуна. Могут применяться также бронза, латунь и сталь. Металлические модели небольших размеров (до 50x50X30 мм) изготавливаются сплошными, в остальных случаях — пустотелыми с толщиной стенок (в зависимости от размеров и материала модели) от 6 до 25 мм. Металлические модели, имеющие большие габаритные размеры, снабжаются ребрами жесткости.
Деревянные модели обычно изготавливаются из заготовок, полученных склеиванием нескольких кусков дерева, причем с таким расположением волокон, чтобы модель как можно меньше коробилась и не изменяла своих размеров.
Для предохранения деревянных моделей от влаги (из атмосферы или из сырой формовочной смеси) их окрашивают масляной краской и покрывают лаком. Для того чтобы в процессе формовки легче было определить наличие стержней, отъемных частей, места постановки прибылей и др., деревянные модели окрашивают разной по цвету краской (табл. 5).
ТАБЛИЦА 5 Разновидности окраски моделей (ГОСТ 2413-67)
Части И поверхности моделей |
Отличительная окраска |
Поверхности моделей, соответствующие поверхностям отливок, не подвергающимся механической |
Красная — для отливок из чугуна, серая — для отливок из стали, желтая — для отливок из цветных сплавов |
Поверхности моделей, соответствующие поверхностям отливок, подвергающимся механической обработке |
Черные круглые пятна по красному, серому или желтому фону (диаметр пятен не свыше 50 мм) |
Стержневые знаки |
Черная |
Поверхности сопряжения моделей с отъемными частями |
Поверхности сопряжения должны быть окантованы черной полоской |
Скрепляющие части моделей (ребра жесткости), подлежащие заделке |
Черные полосы по красному, желтому или натуральному (неокрашенной дрквесмны) фону |
Прибыли, элементы литниковой системы, приливы для отбора проб и образцов для испытаний |
Черная полоса по контуру сопрягаемых элементов |
На практике находят применение так называемые армированные модели. Для этого поверхность крупных деревянных моделей обшивают (армируют) металлическими листами для увеличения срока службы. Металлическая арматура (гнутые стержни, каркасы и др.) применяется также при изготовлении моделей из глины, цемента или эпоксидных смол для повышения их прочности.
Следует отметить, что модельный комплект, предназначенный для ручной формовки, не всегда может быть применен для формовки на машинах. Это объясняется тем, что на моделях, предназначенных для машинной формовки, имеются обычно приливы для закрепления моделей на модельной плите.