Литье в металлические формы (кокили). Литье в металлические формы является одним из прогрессивных способов получения отливок из чугуна, стали и цветных сплавов массой от нескольких граммов до

Литье в металлические формы является одним из прогрессивных способов получения отливок из чугуна, стали и цветных сплавов массой от нескольких граммов до десятков тонн.

Сущность процесса заключается в многократном применении металлической формы, изготовленной из серого чугуна, реже из стали. Полости в отливках получают при помощи металлических или песчаных стержней, которые соответственно извлекают из отливки или разрушают после ее отвердевания и охлаждения до заданной температуры.

Экономическая целесообразность применения данного способа литья во многом зависит от стойкости форм, их долговечности и стоимости. На стойкость форм влияет температура заливки металла, материал кокиля, размеры, масса и конфигурация отливки. Например, в чугунном кокиле получают средние по массе отливки в количестве 100…300 стальных отливок, 1000…3000 чугунных, 1000…8000 медных и десятки тысяч штук из других цветных сплавов.

Литье в кокиль экономически целесообразно в массовом и крупносерийном производстве относительно простых отливок из черных и главным образом цветных сплавов, имеющих более низкую температуру плавления. Как показывает практика, целесообразным может быть получение крупных отливок в количестве более 20 шт. в год, мелких чугунных отливок – более 400 шт. в год, отливок из алюминиевых сплавов – 400…700 шт. в год. В то же время, при увеличении серийности выпуска алюминиевых деталей более выгодно получение отливок способом литья под давлением.

Литые металлические формы для отливок из чугуна и стали позволяют получать отливки 14 – 16 квалитетов (9 – 14 классы точности по ГОСТ 26645-85) с шероховатостью поверхности R _z = 80…20 мкм, а механически обработанные формы для отливок из цветных сплавов – соответственно 12 квалитета при R _z = 10…15 мкм.

Технические и технологические преимущества литья в металлические формы по сравнению с литьем в песчано-глинистые смеси:

- многократное использование форм;

- повышение точности размеров отливок, уменьшение шероховатости поверхностей, что позволяет в два-три раза снизить припуск на механическую обработку, а иногда и отказаться от нее;

- увеличение выхода годного до 75…95%;

- улучшение структуры металла отливок (мелкозернистость) и повышение его механических свойств на 15…30%;

- исключение трудоемких операций формовки, сборки и выбивки форм;

- лучшие условия для механизации и автоматизации технологического процесса;

- увеличение удельного съема продукции с производственной площади, снижение себестоимости отливок.

Недостатки литья в металлические формы:

- трудность получения отливок с поднутрениями, для выполнения которых необходимо применять стержни и вставки;

- снижение жидкотекучести металла, затрудняющее получение тонкостенных и протяженных отливок;

- появление в отливках литейных дефектов (коробления, трещин, газовой пористости), так как форма неподатливая и газонепроницаемая;

- высокая стоимость формы, сложность и длительность ее изготовления.

Необходимо выявить экономическую целесообразность применения кокильного литья, литейные свойства сплава, соответствие конструкции условиям литья, которые в основном сводятся к следующему.

1. Отливки должны иметь простую форму, без выступов, острых углов, поднутрений и т. п., чтобы легко их было вынимать из формы. Разъем формы должен быть плоским, чтобы удешевляет ее изготовление и увеличивает точность отливки. Конусность стенок формы и металлических стержней должна быть достаточной для быстрого извлечения отливки из формы и составлять для стенок не менее 0,5…1⁰, металлических стержней – не менее 1,5…3⁰.

2. Ребра, бобышки и иные выступы должны быть расположены перпендикулярно плоскости разъем формы, что устраняет применение дополнительных стержней или отъемных частей. Не следует допускать двустороннюю механическую обработку стенок отливки, так как припуск при этом увеличивает разностенность, а при обработке удаляется наиболее качественный слой металла.

3. Следует избегать глубоких отверстий малого диаметра. Рекомендуемые минимальные размеры отверстий в средних по габаритам отливках из стали 30 мм, из чугуна – 20 мм, из алюминиевых сплавов – 12 мм, наибольшее отношение глубины к диаметру отверстий для стальных и чугунных отливок – 1,5…2,0, для алюминиевых – 2,0.

Поиск по сайту: