Литье в кокиль

Данный метод предполагает получение отливки с помощью кокиля. Кокиль —металлическая многократно используемая форма, заполняемая жидким металлом под действием гравитационных сил.

Конструкции кокилей разнообразны. Так, различают кокили:

• • неразъемные;
• • разъемные (с вертикальной, горизонтальной и комбинированной плоскостями разъема);
• • одноместные;
• • многоместные.

Рис. 4.6. Примеры блока моделей (а) и отдельных моделей (6) отливок для литья по выжигаемым моделям Число плоскостей разъема и их расположение зависят от конфигурации литой детали и положения отливки при заливке. Внутренние полости в отливках при литье в кокиль могут выполняться как разовыми песчаными, так и постоянными металлическими стержнями, в том числе и разъемными. На рис. 4.7 приведена конструкция кокиля с разъемным стержнем для получения литого алюминиевого поршня.

Рис. 4.7. Конструкция кокиля для литья алюминиевого поршня:

• 1,6 — половинки кокиля; 2 — внутренняя полость кокиля;
• 3—5 — металлический разъемный стержень; 7 боковой стержень;
• 8 — нижняя плита

Кокиль имеет вертикальный разъем и состоит из двух половин 1, 6 и нижней плиты 8. Для получения отверстий в поршне используются металлические стержни. Причем если боковые стержни 7 иод поршневые пальцы будут затем извлекаться из отливки без особых затруднений, то извлечь центральный стержень можно, только если он разъемный. После охлаждения отливки сначала извлекается центральная клиновая часть 4, а затем боковые части 3 и 5 стержня.

Технология литья в кокиль имеет ряд особенностей. Формирование отливки происходит в условиях интенсивного отвода тепла от отливки к металлической форме, обладающей повышенной теплопроводностью. В результате быстрого затвердевания структура металла становится мелкозернистой и плотной, а следовательно, отливки получаются с повышенными механическими свойствами.

На поверхности чугунных отливок в результате быстрого охлаждения возможно образование слоя цементита (Fe₃C) — отвела, затрудняющего механическую обработку отливок. Образование отбела можно предотвратить использованием облицованных кокилей, имеющих внутреннее теплоизоляционное покрытие, которое предотвращает отбеливание чугуна и разгар кокиля.

Кокиль практически неподатлив и интенсивно препятствует усадке отливки, что способствует возникновению в отливках внутренних напряжений, которые в большинстве случаев снимаются последующей термической обработкой.

Литьем в кокиль можно получать отливки практически из всех сплавов массой от нескольких килограммом до нескольких тонн. Наибольшее распространение получило литье в кокиль алюминиевых и магниевых сплавов, обладающих сравнительно невысокой температурой плавления и хорошими технологическими свойствами. Этим методом получают головки блоков автомобилей, поршни, корпуса масляных насосов и другие детали.

Основными недостатками литья в кокиль являются:

• • низкая стойкость и высокая стоимость формы;
• • пониженная заполняемость кокиля;
• • трудность или невозможность получения тонкостенных отливок;
• • высокая вероятность получения отбела в отливках из чугуна.