Бураков (Бураков С.Л. Литье в кокиль), страница 2

Огромную потребность в отливках не могли удовлетворить старые способы литья. Взамен их и был использован вновь открытый способ литья в чугунные кокили. Скифы, пршнедшие с Востока на Причерноморье в У1! в. до нашей эры, соадали адесь могущественное и обширное государство, добившееся больших военных успехон на Ближнем Востоке, в Малой Азии, противостоявшее сильным государствам на Запале.

Для военных целей скифам необходимо было огромное количество пустотелых наконечников стрел, причем требовалось, чтобы этн наконечники стрел были строго одинаковы по своим размерам и массе. Литейное ремесло в Скифии было высоко развито, об искусстве литья замечательных скифских котлов с восторгом писал Геродот; свительством тому служат также многие дошедшие до нашего нремени литые изделия. Однако для Общие введения о лшпье в докиеь а) в) Рмс. 3. Ко<иль периода Гюрющпхсп царств (ззз — ззл гг. дп з.

л.) дл» литья чугуииых мвтыж ц 2 — палозппкп какплп; 3 — металлический стержень рпс. 3. Ко«илп Скийлмм длп литья ма«овечим<оп стрел: и — часть кокали; б — металлический стержеиьд <в какпль в сборе массового изготовления наконечников стрел существовавшие ранее способы литья, в том числе и литье па восковым моделям, оказались непригодными. Для решения пробтемы литейщикам пришлась искать новые пути. Так скифами была впервые изобретена литье в кокиль.

Правда, как указывает Б. А. Шрамка, одна из находок археологов — четырехместный какиль дает основание предполагать, что в Причерноморье литье было известна и в доскифский период. Но других, более достоверных данных, подтверждающих такое предположение, пака ие имеется. Что касается археологических находок скифского периода, та оии, как и находки периода Борющихся царств (403 — 22! гг.

до н. э.), свидетельствуют аб умелом использовании какилей древними литейщиками. Трудна сказать, почему эти древние способы литья в какиль ие получили широкого распространения н почему литейщики последующих столетий и эпох их не заимствовали. Ва всяком случае не из-за несовершенства этих процессов. На рис. 2 и 3 приведены эскизы кокилей, свидетельствующие о том, что более 20 веков тому назад литейщики владели сложными способами литья в какиль, используя даже металлические стержни. Интересна отметить, что после этого способ литья в кокиль ие испальаавался литейщиками более 1О столетий, хотя не исключена вазможность его неоднократного появления и исчезновения.

«Пробелыл в истории литья в кокиль объясняются не утерей древних секретов, а тем, что в разные периоды отсутствовали благоприятные условия эффективного использования кокилей. Такие условия появились в России в ХИ в., когда потребовалось массовое изготовление чугунных пушечных ядер с достаточиыл< воспроизводствам размеров и масс. Существовавшие в то время способы сравнительно развитага литейного производства в России пе были пригодны для литья таких ядер, хотя с их помощью решались более сложные проблемы — изготовление колоколов, пушек и других сложных и ответственных отливок.

Возрожденный же способ литья в кокиль позволил решить проблему чугунных ядер. А когда отпала необходимость в чугунных ядрах, процесс литья в какиль вновь <забылил на несколько веков. Возрождается этот способ лишь в коаце прошлого столетия, и уже для литья стальных заготовок: в 90 гадах Х1Х в. на вагоностроительном ааводе в г. Риге была освоена литье в какиль стальных дисков массой 200 — 300 кг, По таму времени литье стальных дисков была смелым инженерным решением, давшим значнтельнмй эффект. Простые кокили успешна были применевы для литья чугуаных вагонных колес с отбеленными ребордами. Достоинства нищая в кокиль В дальнейшем какили нашли еще более широкое применение для литья самой разнообразной продукции; вагонных колес, буферов электровозов, тяжелых корпусов редукторов, различной аппаратуры, хозяйственных изделий, тонкостенной посуды и т.

д, Впервые было освоено массовое литье в какиль чугунных изделий толщиной менее 3 мм. Советскими учеными была разработана строго научная теория литья в какиль. Большой вклад в теорию и практику кокильного литья внес основоположник советской ваучной шкалы специальных способов литья проф. Н. Н.

Рубцов. Многие труды советских ученых переведены почти на все основные языки мира. Советский опыт заимствовали многие технически развитые страны. Литье в кокиль особенно успешно развивается в странах социалистического содружества: ГДР, ЧССР, ПНР и др. В настоящее время многие цехи и заводы полностью заменили песчаные формы на кокили, потучив при этом большой экономический эффект и значительно улучшив качество отливок. Положительный опыт накоплен на заводах «Водоприбор» (Москва), им. П. Монтина (г.

Баку), им. Малышева (г. Харьков), «Красный Октябрю (г. Харьков), сельскохозяйственного машиностроения им. Октябрьской революции (г. Одесса), «Вольта» (г. Таллин), л«стерном (г, Барнаул) и др. Значительные рабаты по изысканию новых конструкций кокнлей, их материала, способов изготовления и эксплуатации выполнены в физико-техническом институте АН БССР, научно-исследовательском институте специальных способов литья (НИИСЛ), МВТУ им. Баумана, Харьковском автомобильно- дорожном институте и в других научных организациях, а также на заводах. з.

достоинстВА литья Б кокиль И ОБЛАСТИ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ Возрастающая популярность процесса литья в кокиль обусловлена его несомненными достоинствами и рядом четко выраженных преимуществ перед традиционными способами изготовления отливок 119 — 21, 25, 52, 53, 106, 1071. Главные из них относятся к эффективности процесса литья и к качеству отливок. Порышение эффективности литейного производства связано с такимнудостоинствами литья в кокиль, как многократность использования литейных форм, рост производительности труда и снижение себестоимости отливок, улучшение качества отливок благодаря повышению точности и ускоренному охлаждению металлад)Само собой разумеется, что снижение брака отливок, повышение их точности, снижение припусков на обработку и т, п.

обеспечивает повышение эффективности процесса литья. Снижение расхода формовочных материалов. С заменой всей или части песчаной формы кокилем сокращается расход формовочных материалов. Польза при этом не только в том, что снижаются затраты на доставку и подготовку формовочных материалов, а разовые формы заменяются многократно используемыми, но и в том, что значительно улучшаются условия труда литейщиков, меньше загрязняется окружающая среда. Уменьшение источников брака. Известно, что литейная форма находится в сложных условиях взаимодействия с отливкой. Достоинство кокиля заключается в том, что характер этого взаимодействия более стабилен, чем в песчаной форме. В результате число !О Общие ееедеиия о лищье е кекиль трудно управляемых факторов, обусловливающих брак отливок, уменьшается.

Качество отливок и свойства сплавов. Затвердевание отливки в кокилях обеспечивает более высокую плотность металла, а также более высокие механические свойства по сравнению со сплавами, полученными в песчаных формах. Исключением является чугун: в силу особых условий кристаллизации в чугуне кокильных отливок часто образуются карбиды и феррито-графнтная эвтектика, отрицательно сказывающиеся на свойствах изделий. Так, износостойкость, вязкость и другие свойства чугуна кокильных отливок нередко ниже, чем в отливках, полученных в песчаных формах. Правда в настоящее время существуют надежные меры повышения таких свойств.

Как правило, отливки, полученные в кокилях, имеют хорошие точность и чистоту поверхности, малые припуски на обработку, что значительно облегчает их дальнейшую обработку. Повышение производительности. Известно, что при производстве отливок на изготовление песчаных форм, на приготовление формовочных материалов и на очистку отливок приходится до 80 — 90% всех трудовых затрат. При литье же в кокили многие из трудоемких операций либо совсем отпадают, либо объем их резко сокращается (например, на сборке форм и очистке отливок).

Поэтому переход на литье в кокили часто позволяет повысить производительность труда в литейном цехе в 2 — 3 раза и больше. При этом ощутимое повышение труда достигается и в механических цехах. Механизация и автоматизация. Кокили отличаются от обычных песчаных форм болыпой жесткостью и высокой прочностью, достаточно высокой точностью и стабильностью размеров элементов, а также точностью н надежностью сопряжения последних. Для управления качеством отливок при литье в кокиль приходится учитывать меньшее число факторов, чем при литье в песчаную форму.

Такие, например, факторы, как влажность, огнеупорность и газотворность формы, в первом случае оказываются несущественными. Все это создает благоприятные условия для механизации и автоматизации процесса. И только механизированные и автоматизированные процессы литья в кокиль в состоянии конкурировать с современными процессами литья в песчаные формы. Уменьшение капитальных затрат. Для изготовления одних и тех же отливок в кокилях требуется значительно меньше производственных площадей, чем при литье в песчаные формы.

Это не только потому, что некоторые участки упраздняются илн сокращаются (например, смесеприготовительные и обрубные), но благодаря сокращению времени на сборку форм, затвердевание отливок и т. д. По опыту ряда заводов с переходом на кокильное литье съем с 1 м' производственной площади увеличивается в 2 — 4 раза. Досэзоинсмда лэтпья В кдкиль Следовательно, для создания литейных цехов и участков литья в кокиль требуется меньше капитальных затрат. Ускорение подготовки кадров. Так как при литье в кокиль упрощаются многие технологические операции, а также заметно уменьшаются трудно устранимые источники брака, то значительно упрощается и задача подготовки кадров литейщиков.

Если на подготовку квалифицированного формовщика иногда требуются годы, то квалифицированным кокильщиком становятся за несколько недель или, в крайнем случае, за два-три месяца. Снижение себестоимости отливок. Многократность использования кокилей, уменьшение затрат на изготовление форм значительно удешевляют отливку. Этому же способствует снижение брака и улучшение качества отливок, а также уменьшение капитальных затрат, расхода металла и т.

п. Все это в конечном итоге приводит к снижению себестоимости отливок. Во всех цехах страны, где внедрено литье в кокиль, себестоимость отливок на 20 — 30% ниже, чем в цехах с традиционными способами изготовления отливок. Изложенное характеризует технико-экономические преимущества литья в кокиль. Более подробные сведения по этому вопросу можно найти в гл. 711 и в третьем и четвертом разделах. В гл.

г'11 приведены наиболее общие критерии качества и эффективности н дается сравнение литья в кокиль с другими видами литья. В третьем и четвертом разделах указаны конкретные поиазатели качества отливок из различных сплавов и экономической эффективвости рассматриваемого способа литья. Литье в кокиль успешно применяется в производстве отливок из серого и высокопрочного чугунов, алюминиевых, магниевых и медных сплавов. В отдельных случаях в кокилях получают детали из стали и ковкого чугуна.