Станки для модельной оснастки в литейном производстве: цели и возможности

Модельная оснастка в литейном производстве – это прототип будущей отливки. Она помогает сформировать полость, которая впоследствии заполняется металлом.
От точности изготовления оснастки, от того, насколько прочна оснастка и как долго она сохраняется заданные параметры, во многом зависит и качество самих отливок.
О требованиях, предъявляемых к модельной оснастке, о материалах, из которых она производится, а также с помощью какого оборудования это делается, мы рассмотрим в этой статье.

Требования к модельной оснастке

Модельная оснастка решает свои задачи, отвечая следующим требованиям.

1. Точность и повторяемость

Основная особенность модельной оснастки – обеспечение точности и повторяемости форм. Это крайне важно, поскольку любые отклонения от требуемой формы могут привести к дефектам в отливках.

2. Качество материалов

Модельная оснастка должна быть изготовлена ​​из материалов, обладающих высокой прочностью, устойчивостью к термическим воздействиям и износу. Это обеспечивает долгий срок службы и стойкость к физическим и химическим воздействиям в процессе литейного производства. Особенно это важно в условиях крупносерийного и массового автоматического производства.

3. Применение современных технологий

Современные технологии, такие как 3D-печать и числовое программное управление (ЧПУ), интегрируются в процессы создания моделей. Это позволяет повысить точность получаемого литья и снизить временные затраты на изготовление моделей.

4. Автоматизация процессов

Использование инновационных станков и технологий изготовления модельной оснастки обеспечивают автоматизацию производственных процессов, уменьшают влияние человеческого фактора и повышают производительность.

5. Экономия ресурсов

Качественная модельная оснастка способствует эффективному использованию материалов в производстве, обеспечивает разумное потребление ресурсов и стабильность происходящих процессов.

Материалы модельной оснастки

Для изготовления оснастки используются различные материалы. Они выбираются исходя из условий эксплуатации, числа отливок, которые необходимо получить, технологии формовки и метода получения литья. Могут быть использованы металл и дерево, пластик и древесно-стружечные плиты (МДФ).

Исходя из указанных параметров, наиболее часто применяются следующие материалы.

Древесина и МДФ

Изготовление оснастки из этих, казалось бы, простых материалов во многом зависит от мастерства и опыта модельщика. Эти бюджетные, но в то же время достаточно распространённые виды оснастки, получают как вручную, так и на современных станках, что положительно влияет на точность и повторяемость получаемых моделей. Используется в технологии литья в песчано-глинистую (ПГС) и холодно-твердеющую (ХТС) смеси.

Пенополистирол

Из этого материала делают модельную оснастку для получения литья с помощью газифицируемых моделей. Разогретый пенополистирол путём экструзии попадает в пресс-формы, где застывает, образуя необходимый комплект газифицируемой при заливке жидким металлом, модельной оснастки. Отличается быстрым получением сложных моделей и форм, характерных как раз для этого вида литья.

Пластик

Используются в мелкосерийном и серийном производстве в технологии ХТС. Получают обработкой твёрдых пластмассовых заготовок на станках с числовым программным управлением (ЧПУ).

Металл

Металлическая оснастка находит применение в крупносерийном производстве, изготавливается на станках с ЧПУ. Без потери точности и прочности металл выдерживает большое количество съёмов форм и абразивную среду ПГС и ХТС технологии.

Изготовление модельной оснастки

Прежде чем приступить непосредственно к изготовлению модельной оснастки – вручную или на станке, необходимо её спроектировать. Это делается как по исходным разработанным чертежам, так и по образцам отливок. Современные технологии позволяют делать 3D-модель будущей отливки, даже не имея исходных чертежей.

Традиционно модельную оснастку делали вручную или с применением простейшего станочного оборудования: токарный, фрезерный станок. Эти операции выполнялись последовательно, что занимало много времени.

Бесспорный тренд нашего времени – изготовление модельной оснастки на станках с ЧПУ по созданной технологом 3D-модели и соответствующей программе.

Трёхмерное моделирование и аддитивные технологии позволяют получать модельную оснастку, отвечающую всем требованиям, которые предъявляются к современной технологической подготовке производства и качеству получаемой продукции.

Сначала разрабатывается математическая модель оснастки. По ней составляется управляющая программа, по которой высокотехнологичный станок с ЧПУ будет обрабатывать заготовки. Далее происходит изготовление оснастки, причём как деревянной, так и металлической. Кстати, по деревянной оснастке отливают прототип металлической, которую потом доводят до совершенства мехобработкой. Каждый этап изготовления оснастки контролируется, а также осуществляется выходной контроль готовой продукции.

На каких станках получить лучшую модельную оснастку

Высокая точность и производительность современных станков позволяет изготавливать с их помощью как мельчайшие детали модельной оснастки, так и крупногабаритные изделия до 3-5 метров. Обработка возможна практически любых материалов. Используется древесина хвойных пород, клеёная фанера, древесно-стружечная плита, различные виды пластика, металлы – алюминий, чугун и сталь. Самым современным и подходящим для обработки модельной оснастки оборудованием считается 5-осевой обрабатывающий центр. 

https://www.sltgroup.ru/catalog/stanki-lazernoy-rezki/

Он оснащён ЧПУ и автоматически реализует все необходимые операции по механической обработке самых разных материалов. При этом влияние человека на процесс и ошибки по его вине сведены к минимуму.

Применение такого оборудования:

- снижает трудоёмкость и трудозатраты на получение моделей
- сокращает срок их изготовления
- обеспечивает точность полученных модельных комплектов
- исключает или минимизирует доводку геометрии отливок

5-осевые обрабатывающие центры производства бренда SLT отличаются высокой точностью и скоростью обработки, жёсткой станиной и возможностью лёгкой обработки заготовки по всем 5 плоскостям.

Компания СЛТ поставляет литейное, металлургическое, металлообрабатывающее оборудование для модернизируемых и строительства новых производств.