План: 1. ЛИТЬЕ В КОКИЛЬ Сущность процесса 2. Упрощенная конструкция створчатого кокиля 3. Особенность литья в кокиль 4. Достоинства литья в кокиль ПРЕЗЕНТАЦИЯ НА ТЕМУ: ВИДЫ ЛИТЬЯ: ЛИТЬЕ В МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ФОРМЫ-КОКИЛЬ

1. ЛИТЬЕ В КОКИЛЬ СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА Кокильным литьем называют процесс получения отливок посредством свободной заливки расплавленного металла в многократно используемые металлические формы – кокили. Формирование отливки происходит при интенсивном отводе теплоты от расплавленного металла, от затвердевающей и охлаждающейся отливки к массивному металлическому кокилю, что обеспечивает более высокие плотность металла и механические свойства, чем у отливок, полученных в песчаных формах.

ЛИТЬЕ В КОКИЛЬ Сущность процесса – расплав заполняет форму под действием сил гравитации. Кокиль – металлическая форма, рабочие стенки которой выполнены из чугуна, стали, меди или алюминия (АЛ 11) с водоохлаждением. Стенки кокиля имеют покрытие тонкослойные (краски) и толстослойные. Для крупных отливок его величина 30 мм. Его используют многократно. С его помощью изготавливают отливки из стали, чугуна и цветных металлов в серийном и массовом производствах. Точность отливок 12…15 квалитет. Шероховатость поверхностей Ra = 8…100 мкм. По конструктивному принципу кокили делят на разъемные (с вертикальной, горизонтальной, криволинейной плоскостью разъема) и неразъемные (вытряхные). Кокили могут быть с воздушным, жидкостным или комбинированным охлаждением. При литье в кокиль чугуна поверхностные слои тонкостенных отливок затвердевают с достаточно большой скоростью, что приводит к образованию в металле структурно-свободного цементита (отбела). Образуется высокая твердость материала (НV 600) и хрупкость, затрудняющие обработку резанием. Для устранения отбела отливки подвергают отжигу, что удлиняет технологический цикл литья, увеличивает энергозатраты.

2. УПРОЩЕННАЯ КОНСТРУКЦИЯ СТВОРЧАТОГО КОКИЛЯ Рисунок 4.1 – Упрощенная конструкция створчатого кокиля 1 – стержень; 2 – расплав для гильзы ДВС; 3 – створка Для предотвращения отбела в Институте технологии металлов НАН Беларуси (г. Могилев) был разработан новый технологический процесс литья в кокиль (рисунок 4.1), который позволил изменить тепловые условия затвердевания отливки.

Металлическая форма (рис. 7.1) обычно состоит из двух полуформ, которые фиксируются штырями (фиксаторами) 3 и перед заливкой металла закрепляются замками 4. Питание отливки осуществляется прибылями 1, вентиляция формы происходит через выпоры 2 и специальные вентиляционные пробки. Разъемная металлическая форма (кокиль): 1 прибыли; 2 выпоры; 3 фиксаторы; 4 закрепляющие замки; 5 полуформы Рис Разъемная металлическая форма (кокиль)

3. ОСОБЕННОСТИ ЛИТЬЯ В КОКИЛЬ Особенность литья в кокиль состоит в многократном использовании металлической формы (кокиля). Высокая прочность материала металлической формы позволяет более точно выполнять рабочие поверхности формы, что обеспечивает высокое качество литой поверхности. Благодаря высокой теплопроводности формы отливка быстро затвердевает. К числу преимуществ литья в кокиль относится резкое (по сравнению с литьем в песчаные формы) сокращение механической обработки отливок, сокращение расхода формовочных материалов. К недостаткам технологии относятся: высокая стоимость металлической формы, плохая заполняемость формы при получении тонкостенных отливок с поднутреями, опасность возникновения трещин на отливках.

Применяют и неразъемные металлические формы их называютвытряхной кокиль (рис. 7.2). Основное требование, предъявляемое к материалу формы, –стойкость к термическому удару, возникающему при заливке металла. Формы изготавливают из серого чугуна (СЧ 15, СЧ 18, СЧ 20, СЧ 25), высокопрочного чугуна (ВЧ , ВЧ 45-5), конструкционных углеродистых(10, 20, 15Л, 25Л) и легированных сталей (15ХМЛ), медных (латуни) и алюминиевых (АЛ2, АЛ4, АЛ9, АЛ11, АЛ12) сплавов. Неразъемная металлическая форма (кокиль): 1 стержень; 2 корпус

Перед заливкой на рабочую поверхность формы наносят слой упорного покрытия, который предохраняет форму от резкого теплового удара при заливке и от опасности схватывания металла с формой. В состав огнеупорного покрытия при изготовлении стальных и чугунных отливок входят: пылевидный кварц, графит, огнеупорная глина, жидкое стекло. Затем форму подогревают до температуры не ниже 200 °С. температура подогрева зависит от состава заливаемого сплава и толщины стенок отливки.

Разновидностью рассматриваемой технологии является литье в облицованный кокиль, которое лишено недостатков оболочкового и кокильного литья, но совмещает в себе их достоинства. Облицованный кокиль обладает высокой трещиностойкостью; податливостью. Он обеспечивает высокую точность отливки. Расход дорогостоящего формовочного материала минимален по сравнению с оболочковым литьем. Для изготовления облицованной металлической формы (рис. 7.3) пространство между рабочей поверхностью кокиля и металлической модели отливки пескодувным способом, заливкой или другим способом заполняется песчано-смоляной смесью, содержащей в качестве связующего фенолформальдегидную смолу (2 – 2,6 %) с добавкой (8 – 12 % от массы смолы) уротропина; самотвердеющие смеси и керамические составы со связующими – жидким стеклом и этилсиликатом соответственно. От тепла кокиля и модели, нагретых до 200 – 220 °С, происходит затвердевание смеси и образование облицовки обычно толщиной 3 –5 мм. Полости в отливках выполняют при помощи обычных или оболочковых стержней.

4. ДОСТОИНСТВА ЛИТЬЯ В КОКИЛЬ: Достоинства литья в кокиль: возможность многократного использования форм; возможность автоматизации труда; хорошие механические свойства отливок, обусловленные их мелкозернистой структурой; снижение припусков на механическую обработку; снижение расходов на возврат литья за счет уменьшение количества металла на литниковую систему или ее отсутствие. Недостатки литья в кокиль: отсутствие податливости форм; трудоемкость изготовления кокилей; высокая стоимость кокилей.