11. Литьё в металлические формы (кокиль): сущность технологического процесса, технологические возможности, область применения и оснастка.

Кокильное литье – наиболее дешевый способ литья. Кокили позволяют получать отливки со стабильными и точными размерами(до 12 квалитета ). Параметр шероховатости может достигать Rz= 20 мкм. В связи с большой теплопроводностью материала формы скорость кристаллизации очень велика. Это повышает механические свойства отливки(за счет получения мелкозернистой структуры) на 10…15%, но в то же время затрудняет получение отливок с тонкими стенками. Кокиль практически не обладает податливостью и газопроницаемостью, что необходимо учитывать при конструировании отливки.

К окиль - это металлическая литейная форма, заполняемая расплавом; используется многократно. Состоит из двух полуформ ,плиты и вставок. Полуформы взаимно центрируются штырями и их соединяют замками. Параметры кокиля Превышают величину отливки на величину усадки сплава. Стрежни извлекаются из отливки после её затвердевания и охлаждения. Расплав заливают через литниковую систему, а питание осуществляется через прибыли. Удаление газов осуществляется через стенки кокиля. Конструкция кокиля может быть сложной (неразъемные, с горизонтальным , вертикальным и несколькими плоскими разъемами)

Технологический процесс:1)Подготовка кокиля к работе: поверхность разъема тщательно очищается; проверяется легкость перемещения частей, точность центрования; на плоскость кокиля наносится слой огнеупорного покрытия и краска; кокиля нагревается до рабочей температуры (473-623)

2)Заливка расплава

Особенности взаимодействия кокиля с металлом отливки:

Металлический кокиль обладает большей теплопроводностью, теплоемкость, почти нулевой газопроницаемостью.1)Процесс охлаждения материала отливки идет более интенсивно(получается более мелкозернистая и плотная структура)

2)Гидротекучесть материала уменьшается, т.е. наполняемость формы хуже (не получают более тонкостенные отливки)3) Кокиль практически неподатлив , поэтому возможно обеспечение более высокой точности(12-15 квалитет) но в тоже время это способствует образованию значительных внутренних напряжений(трещины, корабление)4) внутренняя поверхность кокиля покрывается облицовочной смесью, поэтому шероховатость поверхности низкая (8-10 мкм)

Преимущества:-повышение производительности труда (в 2-3 раза).

-снижение расходов на капитальные вложения (увеличение съема отливок 1 ).-повышение качества отливок.-улучшение саниатрано-гигиенических условий.-возможность полной автоматизации и механизации.

Недостатки:-высокая стоимость кокиля, сложность его изготовления.

-образование внутренних напряжений.-сложность получения отливок сложной конфигурации.Применяют в серийном и массовом производстве: минимальная партия более 20 крупных и 400 мелких отливок в год (чугун) 400-700 отливок в год (алюминий).

Замена литья в песчаные формы на кокильное при достаточно большой программе выпуска снижает себестоимость отливок примерно на 30% и повышает производительность труда в 4…6 раз.