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模型(Pattern)是用以產生鑄模空穴,進而生產鑄件所需的實體,其形狀和尺寸都與鑄件相近。

設計模型時需考慮其幾何精度及表面光滑度等對鑄件品質的影響,儘可能節省澆注之鑄件材料使鑄造各步驟的執行簡單且順利,模型本身為容易製作及經久耐用等條件。

 

1.收縮裕度(Shrinkage allowance)
鑄件是金屬材料從熔融的狀態經凝固而形成,金屬的體積會隨著溫度的降低而縮小。
製作模型時,需考慮金屬的收縮率而將模型尺寸適度的放大,稱此為收縮裕度。

 

2.起模斜度(Draft taper)
當模型自鑄模中取出時,若拔取方向和模型與模穴之接觸平面平行的話,容易造成模穴被刮到而崩裂或使模砂脫落,將會影響到鑄件的表面光滑度。
模型的垂直面必須有適當的起模斜度,且截面上部需較下部厚一些,故當起模愈高時,模型與模穴之間隙會愈大,即可避免上述之缺失。

 

3.搖動裕度(Shake allowance)
製作砂模時,因為模型和砂模會緊密接觸,為了順利起模,往往需要輕輕的敲動模型使之做上下左右搖動,因而造成模穴擴大。
為消除此現象對鑄件的影響,在製作模型時即需將它的尺寸做適當的縮小,以涵蓋搖動裕度。

 

4.加工裕度(Finish allowance)
當鑄件的表面需進行後續切削加工才能合乎工件要求的規格時,則需將模型在該處的厚度加大些以利將來鑄件的加工,稱之為加工裕度。
不同的鑄件所需增加的加工裕度大都不相同。

 

5.變形裕度(Distorsion allowance)
若鑄件在冷卻過程中,會因金屬收縮而造成扭曲變形時,則需考慮將其特性納入模型製作之考慮因素,稱此為變形裕度。
模型可分為可取出模型和可消失模型。

 

可取出模型
模型需自鑄模內取出以形成中空模穴者。
優點有可反覆使用,易於存放及搬動,製模後可檢查模穴是否合格和不會造成環保問題等。
缺點則有需考慮及評估模型裕度,複雜鑄件的模型非常困難製作,常需要使用砂心,造模程序較繁瑣和較費時等。

 

資料來源:網上協作平台

 

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