Кокильное литье

Заполняемость кокиля зависит также от литейных свойств сплава и степени его перегрева, температуры кокиля при заливке и конструкции литниковой системы. При литье алюминиевых и магниевых сплавов, легко окисляющихся на воздухе, необходимо обеспечить спокойное (ламинарное) течение расплава, без перемешивания струй, образования завихрений в потоке и замешивания в него воздуха. Это обеспечивается сифонным (снизу) подводом расплава, чем и объясняется значительное число таких конструкций в приведенных на рис. 11.12 схемах.

Для снижения скорости потока расплава от стояка к питателю и спокойного заполнения полости формы при литье алюминиевых и магниевых сплавов применяют расширяющиеся литниковые системы, наиболее часто с соотношением сечений: Fc : Fк: Fп =  1 : 2 : 3, где Fc : Fк: Fп — площади поперечных сечений стояка, коллектора и питателя соответственно.

Рис. 11.12. Разновидности (1, 2, 3) конструкций литниково-питающих систем для кокильного литья алюминиевых и магниевых сплавов с подводом расплава:
I — сверху. II — снизу (сифоном). III — через вертикально-щелевой питатель. IV —комбинированным способом. V — через питатели, расположенные в несколько ярусов

При кокильном литье чугуна используют обычно суживающиеся (запертые) литниковые системы, например с соотношением сечений Fc : Fк: Fп= 1,25 : 1,15 : 1. В зависимости от конфигурации, размеров отливки и положения ее в кокиле используют верхний, нижний, боковой (рис. 11.13) или комбинированный подвод расплава. Как видно из приведенных на этом рисунке схем, прибыли при кокильном литье чугунных отливок (особенно равностенных) обычно не применяют ввиду малой усадки серых чугунов.

Рис. 11.13. Разновидности конструкций литниковых систем при литье в кокиль чугунных деталей с подводом расплава:
а — сверху (через боковые питатели и «дождевые» литники), б — в среднюю часть отливки, в — в нижнюю часть отливки (сифоном)

Рис 11.14. Питание массивных узлов отливок:
а — с помощью верхних открытых прибылей 1, выполненных в стержне, б — с помощью закрытых отводных прибылей (питающих бобышек 2)

Отличием литниковых систем для отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, линейная усадка которого (до 2%) значительно превышает усадку серого чугуна (1 —1,5%), является наличие бобышек и прибылей, обеспечивающих питание массивных узлов (рис. 11.14,а, б). Наиболее характерное соотношение сечений элементов литниковой системы: Fc: Fк : Fп = 1 : (1,2—1,4) : 1,1 обеспечивает спокойное заполнение полости формы расплавом и хорошее отделение неметаллических включений в коллекторе, где скорость движения металла невелика.

Плохие литейные свойства сталей: малая жидкотекучесть, значительная усадка, вызывающая опасность образования в отливках усадочных раковин, рыхлот, трещин, высокая температура заливки (до 1580°С) во многом предопределяют конструкцию и способы выполнения литниковых систем. Минимальные тепловые потери расплава обеспечиваются выполнением их в песчаных стержнях (рис. 11.14, а), в отдельных случаях — заливкой форм непосредственно через прибыли (см. рис. 11.2,6). Наиболее часто в кокилях изготовляют отливки из конструкционных углеродистых сталей (марок от 20Л до 45Л), реже из легированных (110Г13Л).