Кокильное литье
Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9Кокилем называют металлическую форму с естественным или принудительным охлаждением, используемую многократно и заполняемую расплавом под действием гравитационных сил.
Во многих случаях кокили имеют неметаллические части, обычно — песчаные стержни и вставки, однако большую часть поверхности отливки формируют металлические элементы кокиля, что существенно влияет на ее качество. К достоинствам кокильного литья относят:
1. Возможность многократного использования кокилей (до нескольких десятков тысяч заливок при литье алюминиевых сплавов и до нескольких сотен заливок — при литье чугуна).
2. Повышенная точность размеров (до 12—15-го квалитетов СТ СЭВ 144—75) и малая шероховатость поверхности отливок Rz 10—80 мкм), следствием чего является снижение объема обработки резанием и повышение коэффициента использования металла по сравнению с литьем в песчано-глинистые формы.
3. Улучшение механических свойств металла отливок, особенно в поверхностном слое, вследствие быстрого охлаждения расплава при контакте с металлической формой и образованием при кристаллизации плотной, мелкозернистой структуры.
4. Высокая производительность труда и снижение стоимости изготовления отливок.
5. Сокращение потребности в производственных площадях и улучшение условий труда, связанное с уменьшением пыле- и газовыделений по сравнению с литьем в песчаные формы за счет полного или значительного исключения из производства песчаных формовочных и стержневых смесей.
6. Сокращение, а в ряде случаев практически полное исключение трудоемких и энергоемких операций очистки отливок, подготовки формовочных материалов и приготовления смесей, их транспортирования и регенерации.
7. Широкие возможности комплексной механизации и полной автоматизации процесса литья с использованием компактного, высокопроизводительного оборудования при одновременном обеспечении наиболее благоприятных условий труда.
К недостаткам кокильного литья следует отнести:
1. Трудоемкость и сравнительно высокую стоимость изготовления кокилей, резко возрастающую с увеличением размеров и конструктивной сложности получаемых отливок.
2. Быстрое охлаждение расплава при заполнении им металлической формы, что затрудняет получение тонкостенных отливок, особенно с протяженными стенками, а при литье чугуна вызывает опасность образования отбела — твердой и хрупкой структурной составляющей (цементита).
3. Неподатливость кокиля, могущая привести к образованию внутренних напряжений в отливках, а вследствие этого к возникновению коробления и даже трещин.
4. Ограниченные возможности отвода воздуха и газов из полости металлической формы.
5. Резкое снижение стойкости кокилей по мере увеличения массы отливок, особенно при литье сплавов с высокой температурой плавления, например сталей (табл. 11.1).
На стойкость кокилей помимо указанных выше факторов существенное влияние оказывают их устройство и режимы работы (температура, наличие окраски рабочей поверхности, интенсивность охлаждения и др.).
| Заливаемые сплавы | Температура заливки, °С* | Характеристика массы отливок | Стойкость кокилей (количество заливок) |
| Цинковые | 420—480 | Мелкие Крупные |
Сотни тысяч Десятки тысяч |
| Алюминиевые | 660—770 | Мелкие Средние Крупные |
Сотни тысяч Десятки тысяч Несколько тысяч |
| Магниевые | 680—780 | Мелкие Средние Крупные |
Сотни тысяч Десятки тысяч Несколько тысяч |
| Медные | 1000—1180 | Мелкие Средние Крупные |
1000—10 000 1000—8000 500—3000 |
| Чугуны | 1280—1400 | Мелкие Средние Крупные |
1000—5000 700—3000 200—1000 |
| Стали | 1420—1560 | Мелкие Средние Крупные Очень крупные |
400—700 100—300 40—100 10—50 |