Классификация кокилей, литниковая система

Область применения кокильных отливок

Способом литья в кокили изготавливают различные по назначению отливки из стали, чугуна и цветных металлов. Наиболее технологичны алюминиевые, магниевые и медные сплавы, менее - железоуглеродистые сплавы и особенно сталь. Это объясняется тем, что с повышением температуры плавления используемого для литья сплава уменьшается стойкость кокиля. Кроме того, большие скорости охлаждения расплава и затвердевшей отливки приводят к возникновению в ней повышенных напряжений, а в чугунной отливке возможен поверхностный или сквозной отбел по сечению стенки.

В ручных и механизированных кокилях чаще всего изготовляют стальные отливки простой конфигурации со стенками толщиной более 6 мм и массой от нескольких килограммов до 14 тонн; чугунные отливки простой конфигурации с отбеленной поверхностью, плотной структурой и повышенной герметичностью, а также отливки, к которым предъявляют каких-либо требований по структуре; отливки из чугуна с вермикулярной или шаровидной формой графита со стенками не менее 8 мм; отливки средней сложности до 100 кг массой из алюминиевых сплавов с толщиной стенок не менее 4 мм; простые и средней сложности отливки из магниевых сплавов массой не более 50 кг и толщиной стенки не менее 5мм; отливки из латуней со стенками не менее 4 мм и размерами в плане до 600х700мм. Перечисленные отливки можно изготовлять и на автоматизированных линиях.

При использовании в цехах автоматических кокильных машин, линий и комплексов, а также технологии литья в облицованные кокили и кокили с расплавляемой облицовкой ограничения для производства чугунных и стальных отливок по сложности их конфигурации снимаются. Это объясняется тем, что использование упомянутых видов облицовки уменьшает интенсивность теплоотвода от формирующейся и охлаждающейся отливки в материал и резко повышает его стойкость. Одновременно снижение скорости теплоотвода позволяет повысить жидкотекучесть заливаемого расплава, понизить температуру заливки и расширить диапазон получаемых отливок по сложности конфигурации.

Номенклатура производимых отливок в значительной степени определяется технологическими возможностями и экономической целесообразностью применения этого способа литья. Эти ограничения в ряде случаев обуславливаются имеющимся оборудованием. Например, большинство кокильных машин отечественного производства могут быть использованы для производства отливок из чугуна и стали массой примерно до 300 кг и их цветных сплавов до 30 кг.

Меньшие по массе отливки изготавливают на механизированных и автоматизированных линиях и комплексах. Отливки массой в несколько тонн изготавливают в кокилях, перемещение и заливку которых осуществляют с помощью кранового оборудования.

Технологическая возможность изготовления отливки в кокиле зависит от конструкции литой детали и литейных свойств используемого сплава. Так с уменьшением толщины стенки и размеров отливки возрастают трудности ее производства, и ухудшается технологичность литья. Полученные в кокиле отливки с тонкими стенками могут иметь недоливы, стальные и чугунные - трещины, а чугунные - поверхностный сквозной отбел. Технологичность литья ухудшается и с увеличением числа отливаемых в отливке отверстий и повышением температуры плавления используемого сплава.

Достоинства и технико-экономические показатели производства отливок в кокили

Изготовление отливок в кокили по сравнению с литьем их в песчаные разовые формы имеет несомненные достоинства и экономические преимущества:

существенно повышается размерная точность и уменьшается шероховатость поверхностей отливки, что снижает припуск на ее механическую обработку. Последняя иногда полностью исключается, что повышает прочность отливки, так как литая поверхность всегда лучше сопротивляется изнашиванию и коррозии;

практически все отливки имеют плотную и мелкозернистую структуру, что повышает их механические свойства и гидроплотность;

кокильную литейную форму используют многократно;

за счет уменьшения расхода металла на литниковую систему или ее отсутствия повышается выход годного литья;

улучшаются условия труда, и повышается производительность;

уменьшается брак отливок;

создаются благоприятные предпосылки для комплексной механизации и автоматизации производства отливок, а также уменьшения их себестоимости.

Литье в кокили используют в условиях крупносерийного и массового производства. При изготовлении простых отливок из алюминиевых сплавов их партия должна быть не менее 1500 шт., а сложных - 12000-15000 шт. Если отливка может быть получена только литьем в кокиль, то серийность ее партии не ограничивает целесообразность использования этого вида обработки.

После принятия решения о целесообразности изготовления отливок в кокиле разрабатывают технологию их производства по переделам, которые показаны в виде схемы на рис.1.