Кечин В.А. Селихов Г.Ф. Афонин А.Н. Проектирование и производство литых заготовок. ВГУ. 2002, 208с (934503), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Литье в кокиль4.6.1. Сущность и особенности процессаКокилем называют литейную форму (рис. 4.8) из чугуна, стали или алюминия. Перед заливкой кокили подогревают, рабочую поверхность их окрашивают. Заливают расплав. Кокиль в 3…5 раз быстрее песчано-глинистой формыотводит теплоту перегрева и затвердевания сплава. Интенсивность затвердевания отливки, а также ее отдельных частей регулируют главным образом температурой нагрева кокиля и толщиной теплоизолирующей краски. Из кокиля отливку удаляют горячей при температуре составляющей 0,6…0,8 температурысолидуса сплава.
Далее она охлаждается на воздухе или в специальной камере.Кокиль охлаждают или подогревают до определенной температуры(200…300ºС). Цикл повторяется.Рис.4.8. Кокиль разъемный с песчаным стержнем:1 – нижняя часть; 2 – средняя часть; 3 – верхняя часть кокиля;4 - выпор; 5 – рабочая полость; 6 – стержень; 7 – литник.Таким образом, время от заливки кокиля до удаления отливки и продолжительность охлаждения или подогрева кокиля определяют темп его работы.
Какправило, оптимальную температуру кокиля поддерживают темпом работы.В кокиле можно получать простые отливки без полостей (например, слитки, валки) и фасонные отливки со сложными полостями. Кокили используютсяпри литье многократно (для цветных сплавов до сотен тысяч, при литье чугуна– 3000…5000 заливок).Полости в отливках оформляются песчаными, оболочковыми или металлическими стержнями. Кокили могут быть неразъемные (вытяжные) и разъемные. Последние делают с вертикальной, горизонтальной или наклонной плоскостями разъема.
Кокили с песчаными стержнями применяют преимущественно для получения чугунных и стальных отливок, с металлическими стержнями– для отливок цветных легких сплавов (алюминиевых, магниевых).121Для удаления во время заливки воздуха из полости кокиля предусматривают выпоры, вентиляционные риски по плоскости разъема или специальныеотверстия, называемые вентами.Литниковые системы и прибыли по назначению и принципам расчета неотличаются от применяемых при литье в разовые формы.К числу основных особенностей процесса относятся:1.
Повышенная плотность мелкозернистой структуры металла отливок, которая вызвана интенсивным теплообменом между отливкой и кокилем, что существенно повышает свойства магниевых и алюминиевых сплавов (табл. 4.24).Таблица 4.24.Механические свойства алюминиевых сплавов.σB, МПаδ%В песчаВ песчаСплавСостояниеные фор- В кокиль ные фор- В кокильмымы8,04,0200150ЛитойАЛ 2АЛ 4АЛ 5Закаленный исостаренный1802302,04,0Закаленный исостаренный2002401,01,52.
Чугунные отливки, как правило, получаются с отбеленным поверхностным слоем и остаточными внутренними напряжениями, поэтому их необходимо отжигать;3. В кокилях трудно изготовлять фасонные стальные отливки, так как с повышением интенсивности теплообмена между отливкой и кокилем увеличивается вероятность образования трещин в стали, а также вследствие низкой стойкости кокилей (не более 200…300 заливок);4. Трудоемкость изготовления отливок в кокилях меньше, чем при литье вразовые формы; качество поверхности и точность размеров отливок выше,меньше припуски на обработку, лучше условия труда;5. Высока стоимость кокиля.
Поэтому литье применяют, если снижаютсязатраты на изготовление готовой детали с учетом стоимости кокиля, расходаметалла в стружку и снижение затрат на механическую обработку. Этот способлитья целесообразно применять в массовом и крупносерийном производстве,когда партия составляет не менее 300…500 отливок. Во многих случаях, особенно при литье стали и чугуна, решающее значение имеет метод изготовлениякокиля, который определяет его стоимость. Наиболее точные кокили изготавливают механической обработкой в инструментальных цехах. Их применяютдля литья цветных сплавов.
Такие кокили дороги. Для литья чугуна и стали122применяют, как правило, литые, более экономичные, хотя и менее точные, чугунные кокили без последующей механической обработки.Кокиль применяют также для изготовления отливок, к которым предъявляют определенные технические требования, например, получить чугунныйпрокатный валок с отбеленным твердым износостойким поверхностным слоемможно только в кокиле; плотные без усадочной рыхлости с повышеннымисвойствами отливки из алюминиевых сплавов с широким интервалом температур затвердевания.4.6.2.
Технико–экономические показатели процессаЛитье в кокили – один из прогрессивных способов изготовления отливок всерийном и массовом производстве отливок из цветных и черных сплавов. Прилитье в металлические формы достигается повышенная точность и малая шероховатость поверхностей отливок. Этим объясняется меньшие припуски на обработку и допуски на размеры отливок (табл. 4.25 - 4.29).Таблица 4.25.Классы размерной точности отливок.ТехнологическийпроцесслитьяЛитье вкокиль безпесчаныхстержнейЛитье вкокиль спесчанымистержнямиЛитье воблицованный кокильТип сплаваНетермообрабатываемые черные Термообраи цветныебатываемыетугоплавкие чугунные ии термообцветные турабатываегоплавкиемые цветныесплавылегкие сплавыКласс размерной точностиНаибольшийгабаритныйразмер отливки,ммЦветныелегкие термообрабатываемыесплавыДо 100»100»250»250»6305т – 9т5–96 – 105–96 – 107т – 11т6 – 107т – 11т7 – 117т – 117 – 118 – 12До 100»100»250»250»6305 – 106 – 117т – 116 – 11т7т – 117 – 127т – 117 – 128 – 13т7 – 128 – 13т9т – 13Степень коробления отливок определяют по табл.
3.13.Термообрабатываемыестальныесплавы123Таблица 4.26.Шероховатость поверхностей отливок.Шероховатость поверхностиRa, мкм, неболееЗначение шероховатости для степеней точности поверхностейотливок5675,06,38,089101112131415161710,0 12,5 16,0 20,0 25,0 32,0 40,0 50,0 63,0 80,0Таблица 4.27.Степени точности поверхностей отливок.Тип сплаваНетермообрабатываемыеТермообНаибольчерные иЦветныеТермообрабатыТехноло- ший габацветныелегкиерабатываемые чуритныйгическийтугоплавтермообваемыегунные ипроцесс размер откие и террабатыстальныецветныеливки,литьямообрабаваемыесплавытугоплавммтываемыесплавыкие сплавыцветныелегкиесплавыСтепень точности поверхностейЛитье в7 – 127 – 115 – 104–9До 100кокиль8 – 137 – 126 – 115 – 10100 – 250без пес250 – 6309 – 148 – 137 – 126 – 11чаныхстержнейЛитье вкокиль спесчаными10 – 179 – 168 – 157 – 14До 100стержня11 – 1810 – 179 – 198 – 15100 – 250ми12 – 1911 – 1810 – 179 – 16250 – 630Литье воблицованныйкокиль124Таблица 4.28.Припуски и допуски на размеры чугунных отливок, мм.Номинальный размерэлемента отливкиДо 2021 – 100100 – 200200 – 300300 – 400400 – 600Припуск на сторону поверхностиНижниеили наружныебоковые1,01,52,02,32,42,6Общий допуск отливок залитых в форму с рабочимиповерхностями кокиляВнутренниеВерхниеМеханически обработанныеЛитыми необработанными1,21,82,42,62,73,02,02,63,03,23,43,60,20,50,70,80,80,91,21,41,72,02,02,2Таблица 4.29.Припуски и допуски на размеры отливок из легких сплавов, мм.Припуск на сторонуНоминальный размерэлемента отливкиДо 4040 – 100100 – 250250 – 400Алюминиевые сплавыМагниевыесплавы0,3 – 1,00,5 – 1,50,7 – 2,01,0 – 2,01,0 – 2,01,5 – 2,01,5 – 2,02,0 – 3,0Литье с металлическимстержнемДопуски наразмеры,образуемыенеподвижными частями кокиляДо 0,3» 0,4» 0,5» 0,8Допуски наразмеры,образуемыеподвижными частямикокиля0,50,50,71,0Допуски наразмеры, образуемые песчанымистержнями0,60,70,81,2Разновидностью кокильного литья является литье в облицованные кокили.Облицованные кокили применяют для повышения стойкости кокилей при изготовлении стальных и чугунных отливок.
В этом случае рабочую полость кокиляоблицовывают песчано-смоляной смесью по принципу изготовления оболочковых форм.При переводе заготовок на литье в кокиль необходимо выполнять следующие требования обеспечения технологичности конструкции отливок: дляоблегчения удаления отливки из кокиля необходимо предусмотреть литейныеуклоны стенок, направленные в сторону разъема кокиля (табл. 4.30); не допускать в отливках резких переходов от толстых сечений к тонким; избегать выступающих частей и углублений, затрудняющих усадку металла.Следует избегать в отливках глубоких литых отверстий небольшого диаметра. Допустимые размеры литых отверстий приведены в табл. 4.30.125Таблица 4.30.Элементы конструкции отливок.Размер отверстия, ммСплавыЦинковыеМагниевыеАлюминиевМедныеЧугунныеСтальныеМиним. Максим.
глубинадиаметр Непрох. Проход.1261,01062,5532,5433,0436,0438,0Уклон стенок отвысоты, %НаВнутр.ружн.0,2 –2,00,51–30,5 –1,01–30,5 –1,01–30,5 –1,02–60,42–60,4Миним.толщина стенки2,5 – 32,5 – 42,5 – 63,0 – 123,5 – 156,0 – 25Для повышения жесткости отливок и устранения возможного их коробления при извлечения из формы, а также при термической обработке, предусматривают ребра жесткости. Однако следует учитывать то, что большое число ребер жесткости затрудняет усадку отливок и может привести к образованиютрещин.
Толщина ребер жесткости должна составлять 0,6…0,8 толщины сопрягаемых стенок отливки.Для облегчения механической обработки или повышения эксплуатационных свойств их отдельных частей иногда целесообразно армировать отливкивкладышами. Вкладыши можно применять для получения фасонных биметаллических деталей из легких сплавов в комбинации со сталью.Стоимость кокильного литья при среднесерийном и массовом производстве в условиях механизированного изготовления отливок аналогична литью впесчано-глинистые формы (см. табл. 3.20).Контрольные вопросы1.2.3.Как осуществляется литье в кокиль?Каковы технико-экономические показатели литья в кокиль?Для получения каких отливок применяется литье в кокиль?4.7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
