Размеры отливки должны отличаться от размеров готовой детали на величину припуска, необходимого для механической обработки. При этом величина припуска определяется не только условиями механической обработки, но и возможностями литейной технологии, так как припуск должен быть не меньше глубины дефектов поверхностного слоя (обезуглероживание, пригар, шероховатость, раковины, плены, ужимины и др.).
Однако размеры отливки даже при неизменном технологическом процессе ее производства колеблются в некоторых пределах, а при разных технологических процессах пределы колебания размеров отливки различны. Поэтому при конструировании отливки учитывают установленные практикой пределы колебания размеров отливки для принятого технологического процесса ее изготовления.
Отклонения от принятого технологического процесса приводят к изменению пределов колебания размеров отливки. Если размеры отливки меньше установленных чертежом — ее бракуют, так как ее нельзя обработать. Если размеры отливки больше установленных чертежом, ее можно обработать, увеличив трудоемкость и изменив технологию механической обработки. Однако в условиях массового производства при обработке на автоматических линиях отливки с завышенными размерами бракуют.
Основными причинами несоответствия размеров отливок, получаемых в песчано-глинистых формах, являются недопустимые отклонения в размерах модельного комплекта, изменение размеров и формы моделей и стержневых ящиков в результате износа и деформаций в процессе эксплуатации; деформации формы и стержней при сушке; неточность сборки формы; повреждение полости формы при извлечении модели или установке стержня; нарушение размеров полости формы или заливке металлом, колебания усадки сплава и ее торможение формой: коробление отливки при охлаждении и термической обработке; механические повреждения при выбивке, обрубке, очистке и транспортировке.
Для предупреждения несоответствия размеров отливок по вине модельной оснастки, последнюю перед запуском в производство необходимо тщательно проверять. Обязательна проверка первой партии отливок, полученных по новой оснастке. Искажение размеров, обусловленное неточностью монтажа модели на подмодельной плите, составляет в среднем ±0,15 мм и зависит от способа фиксации моделей на плитах. Наибольшую точность обеспечивает фиксация моделей штифтами на двусторонних плитах. При применении односторонних модельных плит обычно производят фиксацию моделей по штырям.
В процессе эксплуатации моделей и стержневых ящиков вследствие износа, механических повреждений изменяются их размеры, что вызывает искажение размеров и формы отливок. Величина износа моделей зависит от способа уплотнения формовочной смеси, положения поверхности модели на пути потока смеси и т. д. Наименьший износ наблюдается в нижней части вертикальной поверхности. Вследствие деформации крепежных болтов между моделью и плитой образуется зазор, который заполняется частицами песка, что вызывает интенсивный износ поверхности модели, соприкасающейся с плитой. При уплотнении форм прессованием наиболее сильно изнашиваются выступающие части модели, наклоненные под углом 45—60° к горизонтали. Чем выше давление прессования, тем больше износ моделей. При изготовлении форм прессованием под давлением 40 кГ/см2 наиболее стойки модели из стали с цементованной и закаленной поверхностью. Для деревянных моделей допустим двусторонний износ, равный двойной толщине слоя краски, около 0,2 мм.
Для того чтобы извлечь модель, не повредив поверхности формы, ее либо расталкивают вручную (ручная формовка), либо извлекают при включенном вибраторе машинная формовка.
Существенное влияние на точность размеров отливок оказывает колебание линейной усадки сплава, зависящее от его химического состава, механического торможения усадки формой. При увеличении содержания в чугуне компонентов, способствующих графитизации (главным образом углерода и кремния), уменьшается усадка отливок и, наоборот, при увеличении содержания компонентов, препятствующих графитизации (марганца, серы), увеличивается линейная усадка отливки. Так как колебание содержания серы и фосфора в чугуне незначительно, а марганец мало влияет на графитизацию, то практически усадка чугуна изменяется пропорционально сумме углерода и кремния. Степень механического торможения усадки зависит от отношения площади поверхности стенок отливки, препятствующих усадке, к площади стенок, вызывающих усадку. Чем это отношение больше, тем меньше действительная линейная усадка отливки.
