Опочная оснастка
К опочной оснастке относят опоки, штыри, крепежные приспособления, литейные жакеты и подопочные плиты.
Опоки представляют собой жесткие металлические рамки, служащие для набивки и удержания смеси при изготовлении литейных форм, удобства их транспортирования на участки заливки и выбивки. Кроме того, опока придает форме повышенную прочность, необходимую для противодействия давлению заливаемого в нее литейного расплава.
Размеры опок регламентируются ГОСТ 2133—75 и колеблются в пределах (в свету) от 500X400 до 3000Х Х2500 мм при диапазоне высот 150—1500 мм. По конфигурации опоки подразделяют на прямоугольные, круглые и фасонные, в зависимости от размеров и массы — на ручные и крановые. Ручные опоки с размерами до 600X400 мм переносят вручную, они снабжены рукоятками. Опоки больших размеров (рис. 2.24) перемещают с помощью подъемно-транспортного оборудования (мостовые краны, тельферы и др.). В них для захвата (вместо ручек) предусмотрены цапфы 5, а для удержания формовочной смеси — внутренние буртики 6 и крестовины 4. Центрирование парных опок 1 и 7 при их соединении осуществляется штырями 8 (см. рис. 2.25).
Рис. 2.24. Крановые литые чугунные парные опоки:
1 — верхняя опока, 2 — скоба, 3 — подоночная плита, 4 — крестовины, 5 — цапфы, 6 — буртики, 7 — нижняя опока, 8 — штырь
Рис. 2.25. Штыри:
а — неподвижные, б — съемные; 1 — модельная плита, 2 — опока, 3 штырь, 4 — пружинная шайба, 5 —гайка, 6 — втулка
При изготовлении безопочных форм (см. гл. 5) по двусторонним модельным плитам (ом. рис. 2.5,6) применяют парные съемные опоки с размерами от 300×225 до 500X300 мм. Внутренние поверхности таких опок делают наклонными под углом 5°, что обеспечивает их легкий съем с кома формовочной смеси. Для удержания формовочной смеси при съеме верхней полуформы в съемных опоках предусмотрены специальные планки и ножи, которые перемещаются в плоскости разъема формы.
Штыри (рис. 2.25) являются приспособлениями, с помощью которых осуществляется центрирование опок на модельной плите, (рис. 2.25,а) и полуформ при подготовке формы к заливке (рис. 2.25,6). Штыри вытачиваются из прочной углеродистой инструментальной стали на металлорежущих станках. Учитывая их интенсивное изнашивание во время использования опок и модельных плит, их подвергают упрочнению — закалке.
Литейные жакеты в виде сварных из листовой стали рамок (см. рис. 2.26) надевают на безопочные формы при подготовке их к заливке для повышения прочности.
Крепежные приспособления (рис. 2.26) предназначены для надежного соединения полуформ при подготовке формы к заливке, что предупреждает вытекание заливаемого расплава по плоскости ее разъема.
Подопочные плиты предназначены для установки на них готовых литейных форм, направляемых от формовочных машин на заливку и выбивку с помощью напольного тележечного конвейера в условиях массового и крупносерийного производства. Широко применяют легкие подопочные плиты, получаемые сваркой элементов из листовой углеродистой стали, жесткость рабочей поверхности которых обеспечивается ребрами, привариваемыми с тыльной их стороны.
Рис. 2.26. Способы скрепления полуформ перед заливкой:
1 — грузом в виде чушки чугуна. 2 плоским грузом (для безопочных форм), 3 — скобами, набиваемыми на конусные приливы опок, 4 — скобой с клином, 5 — болтами с винтовыми гайками, 6 — штырем с клином. 7,8 — стальными стяжками, 9 — рамками и болтами (для стержневых форм)
Классификация опок и их конструкции. Определение типоразмеров опок
Опока — приспособление для удержания формовочной смеси при изготовлении литейной формы, транспортировании ее и при заливке жидким металлом. Опоки классифицируют по геометрии, назначению, по применяемым для их изготовления сплавам и технологии изготовления. В зависимости от массы и геометрии отливок большинство опок по геометрии делят на прямоугольные и круглые различных размеров в свету и по высоте. Реже применяют специальные фасонные опоки.
Различают опоки для ручной и машинной формовки, для формовки методом прессования под высоким удельным давлением, специальные опоки для автоматических линий и для ручной безопочной формовки.
Опоки обычно изготовляют из серого чугуна, стали, алюминиевых и магниевых сплавов (последние используют исключительно для ручной формовки). Стальные опоки более прочные и долговечные.
В зависимости от размеров и массы опоки делят на ручные и крановые. К ручным относят опоки, масса которых вместе с уплотненной формовочной смесью не превышает 50 кг.
Опоки изготовляют литыми или сварными. Они могут быть цельнолитыми или сборными. Для облегчения выхода газов из форм в стенках опоки делают отверстия. Для удержания уплотненной смеси в средних и крупных опоках предусматривают внутренние ребра (крестовины). При сборке опоки соединяют с помощью втулок и центрирующих штырей. Для предупреждения подъема верхней полуформы давлением жидкого металла кроме грузов, укладываемых сверху на форму, предусматривают приливы для скрепления опок между собой специальными скобами. В единичном производстве опоки скрепляют штырями с клином или болтами с гайками.
На все конструкции опок независимо от их назначения, типоразмеров, материала, из которого они изготовлены, имеются стандарты или технические условия, в которых указываются стандартные размеры и конструкции, а также стандарты и технические требования, в которых указываются материалы для изготовления опок, предельные отклонения размеров, массы и припуски на механическую обработку, допуски параллельности плоскости разъема, допуски перпендикулярности осей центрирующих отверстий к плоскости разъема опок, параметры шероховатости рабочих поверхностей центрирующих и направляющих втулок и сборочных штырей, а также другие требования.
На рис. 7.70 и 7.71 представлены конструкции опок для ручной и машинной формовки, а на рис. 7.72 показана деталировка конструкций цапф и соединительных втулок. На всех конструкциях опок одна из втулок имеет продольный разрез, необходимый для перемещения опок относительно друг друга в момент заливки формы жидким металлом и компенсации расширения металла и коробления.
Опоки, применяемые в автоматических и автоматизированных линиях, должны иметь жесткую конструкцию и точные размеры как внутренних, так и наружных полостей, хорошо обработанные базовые плоскости, удобное направляющее и центрирующее устройство для сборки двух полуформ. С целью полной взаимозаменяемости верхней и нижней опок применяются специальные симметричные опоки, имеющие две рабочие плоскости с центрирующей и направляющей втулками.
Важным моментом в выборе типоразмеров опок является правильная оценка основных размеров формы. Размеры опок должны обеспечивать беспрепятственное размещение моделей при формовке, а также прочность формы, т. е. снизу, сверху и сбоку моделей должен быть слой смеси, обеспечивающий соответствующую прочность. При выборе размеров опок необходимо учитывать и то, что использование чрезмерно больших опок влечет за собой увеличение затрат труда на уплотнение смеси и большой ее расход. В табл. 2.11 приведены данные о толщине формовочной смеси на различных участках формы в зависимости от массы отливок. Полученные данные позволяют определить минимальные размеры опок, которые окончательно уточняют по соответствующему стандарту. При этом расчетные значения увеличивают до ближайшего регламентированного размера.
Литье металла: процесс, способы
Профессия ювелира требует не только творческого подхода. Ювелир должен быть аккуратен и терпелив. В этом деле множество нюансов, соблюдение которых требует предельной точности. Ювелир работает с высокими температурами и раскаленным металлом, опасность этой профессии требует выдержки и физической силы. Мастер ювелирного дела — это не только дизайнер, придумывающий эскизы и работающий напильником под ярким светом лампы. Это еще и работник литейного цеха, управляющийся с раскаленными печами и расплавленным металлом, поднимающий тяжелые гипсовые формы и следящий за соблюдением технологии. В арсенале мастера ювелирного дела полно необычных приспособлений, о которых простой обыватель даже не слышал. Например, опока. Что такое опока и для чего используется это приспособление? Об этом расскажет наша статья.
Опока в ювелирном деле
Несмотря на все новшества и высокий уровень технологии изготовления украшений, многие методы работы ювелира остаются неизменными с древних времен. Процесс литья колец, например, мало чем изменился.
Чтобы ответить на вопрос о том, что такое опока, следует узнать, как происходит процесс литья ювелирных изделий. Чтобы сделать кольцо из драгоценного металла, ювелир использует специальный огнеупорный цилиндр, в который заливается раскаленный металл, формовочная масса и помещаются восковые заготовки. Это и есть опока.
Это приспособление служит для того, чтобы удерживать формовочную смесь при ее уплотнении в процессе получения литейной формы, в которую заливается драгоценный металл. Изготовить опоку можно самостоятельно, главное — чтобы она была из огнеупорного материала. Некоторые умельцы делают опоку из обрезка трубы или сворачивают ее из листа железа. На фото представлена современная опока из металла.
В эту опоку уже залита формовочная масса, внутри которой находятся восковые заготовки. Следующий шаг — прокалка опоки в раскаленной печи, эта процедура происходит в литейном цехе.
Что такое опока? Ювелирные опоки, их назначение в ювелирном искусстве
Назначение ювелирных опок
В данной статье хочу поговорить об ювелирных опоках, какие они бывают и для чего предназначены. Когда я первый раз услышал этот термин, конечно, не понял в чём дело. Что ещё за опоки, подумал я. Однако, когда я стал серьёзно заниматься ювелирным искусством, то всё стало понятно.
На фото процесс заливки металла в одноразовую китайскую опоку
Опока представляет собой, некий цилиндр из железа, который предназначен для литья ювелирных украшений. Внутри этого цилиндра имеется застывший гипс, а уже внутри этого гипса содержится пустота, в виде, какого – нибудь кольца или серёжек.
Виды ювелирных опок
Опоки бывают одноразовые и многоразовые. Одноразовые опоки производят китайцы, поэтому, как вы догадались, качеством не блещут. Очень часто изделия из таких опок выходят с дефектами, которые приходится исправлять, а иногда заново заливать в другую опоку.
На фото одноразовая китайская опока
В то же время, кроме китайцев, никто больше их не производит, поэтому – они молодцы. Стоимость такой одноразовой опоки колеблется от 50 до 100 рублей. Её можно приобрести в любом специализированном магазине ювелирного инструмента. С их помощью хорошо увеличивается скорость выполнения работы, так как не приходится тратить время на её изготовление.
Так выглядит каталог китайских опок
Для того, чтобы самому её сделать, необходимо выполнить много операций. Китайцы также создали каталоги готовых изделий и под них продают опоки. Человек выбирает модель будущего изделия из каталога, а ювелир заказывает нужную опоку и заливает золото или серебро, вставляет при необходимости драгоценные камни, полирует, моет и отдаёт заказчику.
На картинке многоразовые перфорированные ювелирные опоки различных размеров
На первый взгляд может показаться всё очень просто, однако, на каждом этапе свои трудности. Поэтому к данному виду деятельности следует относиться очень серьёзно.
Одноразовые опоки следует хранить в сухом месте, так как повышенная влажность разрушает гипс внутри формы. Ещё их не стоит бросать или сдавливать, чтобы не испортить внутреннюю форму будущего изделия.
Многоразовые ювелирные опоки
Многоразовая опока представляет собой такой же металлический цилиндр, только больше размером и с приделанным кольцом, как юбка. Она нужна для удерживания опоки при заливке в литейной машине. Многоразовые опоки используют все профессиональные ювелиры, а также крупные производители.
На фото многоразовая опока уже залитая металлом
Чтобы создать форму из гипса для будущего украшения в многоразовой опоке, необходимо будет выполнить определённое количество процессов. В магазинах ювелирного инструмента, вместе с одноразовыми китайскими каталогами, продаются каталоги моделей из воска будущих изделий.
То есть приходит клиент, выбирает модель изделия из такого каталога и мастер заказывает будущее кольцо или серьги из воска. Чтобы подробнее ознакомиться с процессом изготовления опоки, я сделал небольшую видео инструкцию, которую вы можете посмотреть тут.
На фото восковая модель кольца и уже отлитое кольцо из металла
Такая восковая модель стоит от 40 до 200 рублей. После чего ювелир устанавливает эту восковку в пустую опоку и заливает специальным гипсом, который ещё имеет название формомасса.
Пока формомасса, находится в жидком состоянии, опока помещается на специальный вибро — стол и накрывается специальной стеклянной колбой. Стол вибрирует, а из колбы отсасывается воздух и создаётся вакуум.
На картинке изображён вакуумный вибро-стол для ювелирных опок
Таким образом, из гипса в опоке выходит весь воздух, и он хорошо трамбуется. Эту процедуру необходимо выполнять, чтобы избежать крупных пор, иногда сквозных, в будущем украшении.
После этого гипс застывает и теперь необходимо вытопить восковую модель из опоки. Её помещают в муфельную печь, нагревают и воск вытекает, оставляя пустоту для золота, серебра или платины. И вот только теперь опока готова к литью. Такая вот разница между многоразовой опокой и одноразовой. Кстати, ниже посмотрите моё видео, которое поможет вам понять данный процесс ещё лучше.
Какой сложной не была бы работа ювелира, всё равно она очень интересна, увлекательна и высокооплачиваемая, главное — это желание, стремление и не стоит бояться трудностей. Поэтому эта работа сделает любого человека счастливым.
Одноразовые опоки
Узнав, что такое опока и как она используется, проще вникнуть в тонкости процесса. Он уже не кажется таким уж сложным, скорее, интересным и простым. Современные технологии позволяют попробовать самостоятельно изготовить ювелирное украшение практически в домашних условиях. Китайский рынок предлагает широкий ассортимент одноразовых опок с уже готовыми формами. Все что нужно для работы с такой формой, — это необходимое количество драгоценного металла и возможность его расплавить. Ими пользуются как ювелиры, не имеющие собственного литейного цеха, так и свободные мастера, изготавливающие украшения на заказ.
Автор: Анастасия Разулите
Литейные опоки (ГОСТ 2133-75).
>
Их классифицируют (ГОСТ 2133—75) на типы, виды, категории и группы.
В зависимости от способа изготовления опоки делят на типы:
I — цельнолитые из стали, чугуна и легких сплавов;
II—сварные из стандартного и специального проката или стальных литых элементов;
III—свертные из стали и чугуна.
По конфигурации (контуру в свету) бывают опоки трех видов: прямоугольные (или квадратные), круглые и фасонные.
Рис. 23. Ручная (а) и крановая (б) опоки
Ручные опоки (рис. 23, а), имеющие массу без формовочной смеси до 30 кг, относят к 1-й категории; комбинированные — массой до 60 кг с устройствами для ручного и кранового подъема —ко 2-й категории; опоки массой свыше 60 кг крановые (рис. 23, б) —к 3-й категории.
Опоки, предназначенные для вертикальной заливки, в боковых или торцовых стенках имеют прорези для выполнения каналов литниковой системы и специальные устройства (скобы, цапфы) для поворота опок под заливку. Такие опоки используют и для горизонтальной заливки форм.
Для удержания смеси в крупных и средних опоках делают ребра (крестовины), а также отбортовки и ребра на боковых и торцовых стенках. Крестовины выполняют со стороны набивки опоки формовочной смесью.
Для вывода газов из формы при заливке их расплавом, а также для уменьшения массы на боковых и торцовых стенках опок делают круглые или овальные отверстия, располагаемые в шахматном порядке.
Для центрирования опок имеются ушки с центрирующими втулками или штырями; для подъема и перемещения — скобы, цапфы, ручки.
Размеры и конструкция опок нормализованы (табл. 90).
90. Размеры нормализованных опок, мм
Ориентировочные данные по массе нормализованных опок с формовочной смесью и без нее приведены в табл. 91.
91. Ориентировочные данные по массе литейных опок
Размер опоки в свету, мм
| Высота опоки, мм | Масса опоки, кг | Масса полуформы с формовочной смесью, кг | ||
| верхней или нижней | верхней или нижней | верхней | нижней | |
| 450X350 | 150 150 | 22 22 | 45 | 45 |
| 800X650 | 300 300 | 200 200 | 460 | 460 |
| 1200X900 | 250 600 | 250 350 | 690 | 1390 |
| 1400Х1000 | 250 450 | 380 500 | 940 | 1540 |
| 1500X1000 | 300 400 | 550 620 | 1270 | 1410 |
| 1500Х1000 | 300 500 | 550 675 | 1270 | 1650 |
| 1550X1200 | 450 600 | 625 850 | 1950 | 2625 |
| 1600X1600 | 350 500 | 1275 1575 | 2400 | 3200 |
| 1800Х1000 | 300 450 | 600 725 | 1640 | 2150 |
| 2200X2200 | 400 500 | 2850 3400 | 5850 | 7300 |
| 2800X1200 | 350 500 | 1200 1350 | 2200 | 2500 |
| Диаметр 3000 | 350 500 | 3000 4800 | 6500 | 9300 |
| 3000X1500 | 350 700 | 1650 2750 | 4500 | 8500 |
| 3000X2500 | 450 600 | 5000 6200 | 10500 | 13500 |
| 3500X1200 | 450 600 | 3600 4550 | 6500 | 8450 |
| 3500X1500 | 400 700 | 4450 5700 | 8300 | 12400 |
| 4500X2000 | 450 600 | 6400 7700 | 12900 | 16400 |
| 6000X1600 | 450 700 | 6500 8000 | 12700 | 17500 |
Спаривание и центрирование опок выполняют с помощью штырей (см. эскиз к табл. 96, формовка по неразъемной модели), которые бывают съемными и закрепленными на опоке. Штыри должны обеспечивать плавность соединения опок и не допускать перекоса. Для легкого и правильного сопряжения одну втулку опоки делают круглой, вторую — овальной. Втулки и штыри должны быть закаленными и не иметь дефектов.
Опоки периодически осматривают и ори наличии дефектов ремонтируют или бракуют.
Источник http://www.stroitelstvo-new.ru/liteynoe-proizvodstvo/opochnaya-osnastka.shtml
Источник https://industrial-wood.ru/tehnologiya-liteynogo-proizvodstva/10587-klassifikaciya-opok-i-ih-konstrukcii-opredelenie-tiporazmerov-opok.html
Источник https://b2b-instrument.ru/samodelki/chto-takoe-opoka-v-litejnom-proizvodstve.html