Модельным комплектом (блоком, елкой) называют одну или несколько моделей, соединенных с литниковой системой. Мелкие модели монтируют группами по нескольку штук в модельные комплекты для увеличения производительности на всех операциях изготовления отливок. Это уменьшает расход модельных материалов и металла.

Более крупные модели, заливаемые по отдельности, собирают в комплект с моделями литниковой системы и прибылей.

В зависимости от конфигурации и конструкции отливок применяют модельные комплекты, различаемые по следующим признакам:

1) по количеству моделей отливок (с одной или несколькими моделями);

2) по способу подвода металла;

3) по положению главного литникового канала (вертикальное или горизонтальное).

При изготовлении большого количества мелких изделий целесообразно создавать модели звеньями с частью литниковой системы и собирать эти звенья на специальных металлических стояках. Конструкция модельных комплектов должна обеспечить получение отливок высокого качества при минимальном расходе материалов и рабочего времени.

К модельным комплектам предъявляются следующие требования.

1. Удобство сборки и возможность применения приспособлений для ее облегчения.

2. При размещении моделей на литниковой системе учитывают доступность мест припаивания моделей к литнику и возможность отрезки будущей металлической отливки от литниковой системы. Например, отливки в блоке должны быть расположены так, чтобы их возможно было удалить от литниковой системы вулканитовым кругом.

3. Предусматривают возможность применения приспособлений, облегчающих сборку, например для удержания стояка в вертикальном или горизонтальном положении и для его поворота.

4. Удобство нанесения огнеупорного покрытия на всю поверхность модельного комплекта и правильность его сушки.

Для этого в модельных комплектах с несколькими моделями предусматривают возможность проникновения жидкого покрытия и песка для обсыпки покрытия в зазоры между отдельными частями модельного комплекта или через сквозные отверстия моделей, в том числе и находящиеся выше участков моделей, на которые наносится покрытие. С этой целью расстояние между моделями, в зависимости от их размера, должно быть от 10 до 30 мм. При этом необходимо, чтобы огнеупорное покрытие первых двух-трех слоев на противолежащих поверхностях моделей не сливалось вместе и оставался бы зазор, обеспечивающий просы-хание огнеупорного покрытия.

5. Достаточная прочность, обеспечивающая удержание моделей на комплекте при нанесении огнеупорного покрытия, сушке, транспортировке и формовке. Она достигается определенным сечением элементов литниковой системы и качеством присоединения к ней (приплавлением) моделей отливки.

6. Возможность заполнения формовочным материалом полостей моделей и зазоров между отдельными частями модельного комплекта. Это имеет значение при опочных и формах, когда давлению жидкого металла противодействует не только огнеупорное покрытие, но и наполнитель.

7. Возможность наиболее полного удаления модельного состава. Это имеет особое значение при применении выплавляемых моделей и зависит от способа выплавления. Наиболее полное удаление модельного состава достигается таким присоединением к литниковой системе моделей отливок, при котором на пути движения модельного состава при выплавлении не будут находиться какие-либо углубления полости формы. Примеры правильной и неправильной сборки моделей.

Замечено, что для облегчения удаления модельного состава моделями и литниковым каналам часто придают наклонное положение. При выплавлении модельного состава горячей водой наклон моделей практически не применяют.

При выплавлении моделей модельный состав должен иметь возможность вытекать из всех участков полости формы. Это необходимо для обеспечения хорошего качества отливок, так как оставшийся в полости и порах формы модельный состав хотя и сгорит при прокаливании, но после него останется зола. Кроме того, в случае неполного сгорания состава он будет догорать при заполнении формы металлом и образовывать в отливках газовые раковины.

8. Правильное затвердевание отливки — одновременное для тонких сечений и направленное от более тонких к более толстым в массивных сечениях. Это необходимо для предупреждения образования усадочных раковин из-за разностенности отливок. Чрезмерно близкое расположение моделей в комплекте может вызвать замедленное охлаждение отливок в отдельных или скрытых усадочных раковинах.

9. Достаточность питания отливок при их затвердевании. Это необходимо для компенсации усадки металла отливки и достигается правильными размерами литниковой системы, при которых жидкий металл непрерывно поступает из литниковой системы в отливку во все время ее затвердевания. Для этого сечение питающего литника должно быть больше сечения питаемой части отливки и более коротким. Сечение стояка и литникового хода должно быть больше сечения питателей для того, чтобы металл в стояке и литниковом ходе затвердевал позже, чем в отливке и питателях.

В более крупных отливках с массивными сечениями, питание которых литниковой системой недостаточно или вызвало бы увеличенный расход металла, предусматривают прибыли, обеспечивающие питание их жидким металлом.

10. Экономичность производства. Для этого нужна такая конструкция модельного комплекта, при которой расход модельных материалов и металла, а также времени на все технологические операции был бы наименьшим при наилучшем использовании существующего оборудования.