Приклад. 5 страница

Литво в кокілі рентабельно при зніманні з кожної форми не менше ніж 200-400 невеликих і 50-200 крупних відливок.

Операції технологічного процесу литва в кокіль (рис.55):

1) Підготовка форми (очистка, нагрів, нанесення на робочі поверхні облицювань і фарб).

2) Складання форми (установка стержнів, закриття і закріплення частин форми).

3) Заливка форми рідким металом.

4) Виймання відливки з форми після охолодження (розкриття форми механічним способом або вручну).

5) Обрубка, очистка, термообробка.

Рисунок 55. Поопераційна схема виготовлення відливки у кокілі з вертикальним роз’ємом: а – підготовка кокілю до заливки, б, в - установка піщаного стержня, г – закриття половинок кокілю і заливка розплаву, д – твердіння і охолодження відливки у кокілі, е – розкриття половинок кокілю і протяжка вниз стержня, ж – видалення відливки з кокілю; 1 – піддон, 2,3 – половинки кокілю, 4 – металічний стержень, 5 – пульверизатор для фарбування кокілю, 6 – маніпулятор, 7 – піщаний разовий стержень, 8 – відливка.

Конструкція кокілів

Кокілі бувають:

1) Нероз’ємні (витряхні) (рис.56) – для відливок простої конфігурації, без виступаючих частин.

2) З горизонтальною поверхнею роз’єму (рис.57) – для низьких і невідповідальних відливок.

3) З вертикальною поверхнею роз’єму (рис.55) – для невеликих, плоских або тонкостінних відливок зі стержнями.

4) Зі складною поверхнею роз’єму (рис.58) – для складних відливок.

Кокілі можуть бути одногніздні – для отримання однієї деталі та багатогніздні –для отримання декількох деталей.

Кокілі виготовляють з чавуну, сталі, алюмінію і міді.

Рисунок 56. Витряхні кокілі для виготовлення відливки:

а — алюмінієвої, б — стальної: 1 — корпус кокілю, 2 — цапфи для повороту кокілю при вибивці відливки, 3 — вентиляційні отвори у кокілі, 4 — стержнева вставка для оформлення металоприймача і живильників, 5 — стержень с верхнім знаком, 6 — стояк, 7 — ливникова воронка, 8 — випори, 9 — надставка з екзотермічною сумішшю для обігріву додатків, 10 — додаток, 11 — стержнева діафрагма для оформлення шийки додатку, 12 — нижній стержень.

Рисунок 57. Шестигніздний кокіль з горизонтальним роз’ємом.

Рисунок 58. Кокіль з комбінованим роз’ємом: 1 — нижня частина кокілю; 2 — ліва частина кокілю; 3 — підставка з піщаним стержнем, що оформляє верхню частину відливки і ливникову систему; 4 — права частина кокілю; 5 — центровий піщаний стержень.

Найчастіше кокілі виготовляють з сірого чавуну: дрібні – з СЧ20, СЧ30, середні – з СЧ15, СЧ20.

Крупні кокілі виготовляють зі сталі 15Л, 15ХМЛ.

Відповідальні частини кокілів виготовляють зі сталей 30ХГСА, 35ХГС, металічні стержні – зі сталей У7, У10, 30ХГСА.

З міді виготовляють водоохолоджувані кокілі, відливки, отримані в них, мають високі механічні властивості.

Кокілі з алюмінію також водоохолоджувані, робочу поверхню їх піддають анодуванню для окислення поверхні на глибину близько 0,3мм для збільшення стійкості кокілю.

Кокілі виготовляють литвом без обробки різанням (литво чавуну, сталі) або з обробкою різанням робочої поверхні (литво алюмінієвих, магнієвих сплавів).

Дрібні кокілі часто виготовляють механічною обробкою стальних поковок.

Стержні застосовують піщані, оболонкові і металічні.

Для виводу газів з форми застосовують випори і газовідвідні канали. Газовідвідні канали глибиною не більше 0,3мм виконують в площині роз’єму, іноді на стінках робочих порожнин.

Для центрування частин кокілю застосовують штирі і втулки. Для усунення короблення кокілю його виготовляють з ребрами жорсткості та, по можливості, рівностінним.

Ливникові системи для кокільного литва

При розробці ливникових систем для кокільного литва керуються правилами конструювання ливникових систем для даного сплаву.

Особливості:

- ливникові канали виконують більше за перерізом, ніж при литві в піщані форми (F_ж більше на 25-33%),

- довжина ливникових каналів повинна бути якомога менше,

- не повинно бути гострих кутів, поворотів, різких змін перерізу (через швидке охолодження розплаву в кокілі),

- перехід від стояку до ливникового хода виконують з максимальним радіусом закруглення.

Розплав підводять в кокіль зверху, знизу і збоку (рис.59).

Для алюмінієвих, магнієвих сплавів часто застосовують вертикально-щілинний живильник і зигзагоподібні стояки (рис.60).

Рисунок 59. Різновиди конструкцій ливникових систем при литві в кокіль чавунних деталей з підводом розплаву:

а — зверху (через бокові живильники і «дощові» ливники), б — в середню частину відливки, в — в нижню частину відливки (сифоном).

Рисунок 60. Різновиди (1, 2, 3) конструкцій ливниково-живильних систем для кокільного литва алюмінієвих і магнієвих сплавів з підведенням розплаву:

I — зверху, II — знизу (сифоном), III — через вертикально-щілинний живильник, IV —комбінованим способом, V — через живильники, розташовані в декілька ярусів.

Розрахунок ливникових систем можна здійснювати за тими ж формулами, що й для піщаних форм. Для легких сплавів застосовують ливникові системи, що розширюються - F_ст: F_кол: F_ж = 1: 2: 3 або 1: 2: 6.

Фарбування кокілів. Облицьовані кокілі

Для захисту поверхні кокілю від дії рідкого металу (зварювання), збільшення терміну його служби, регулювання швидкості охолодження відливки, покращення заповнення форми робочу поверхню кокілю і металічних стержнів покривають захисними покриттями і фарбами.

Склад фарби:

- наповнювач – речовини з малою теплопровідністю,

- розчинник – вода,

- кріпильник – рідке скло.

В облицюваннях більше твердої фази, товщина їх більше.

В якості наповнювача для відливок з алюмінієвих сплавів застосовують оксид цинку, азбест, з чавуну – графіт, вогнетривку глину, кварцове борошно, зі сталі – кварцове борошно, з мідних сплавів – мазут, керосин, льняне і машинне масло, графіт, оксид цинку, тальк та ін.

Для усунення відбілу зверху фарби наносять шар ацетиленової сажі.

Фарби наносять пульверизатором шаром 0,1-0,5мм на нагріту до 100-150^оС поверхню кокілю. Завдяки фарбі розплав повільніше охолоджується, а форма менше прогрівається.

При литві чавунних відливок для уникнення їх відбілу застосовують облицьовані кокілі (рис.61). Між робочою поверхнею кокілю і металічною моделлю піскодувним способом вдувається піщано-смоляна суміш (2,5-3% пульвербакеліту). При температурі 200-220^оС кокілю і моделі суміш зміцнюється і утворює облицювання товщиною 3-5мм.

Робоча поверхня кокілю не обробляється для зчеплення облицювання з кокілем, поверхню моделі покривають роздільним складом – розчином каучуку в уайт-спіриті.

Рисунок 61. Схема процесу литва в облицьовані кокілі:

а — підготовлений до роботи комплект оснащення, б — надув піщано-смоляної плакованої суміші в зазор між кокілем 1 і модельною плитою 2 з моделлю 3, в — знімання з модельної плити половини кокілю з нанесеним облицювальним шаром, г — заливка розплавом складеного облицьованого кокілю з піщаним стержнем 4, д — вибивка готової відливки, е — дробоструменева очистка поверхні кокілю від залишків піщано-смоляного облицювання.

Особливості литва в кокіль різних сплавів