6.3. Литье в кокиль (постоянные металлические формы)

Наиболее часто для изготовления кокилей применяют чугуны СЧ20, СЧ25, ВЧ42-12. Используются также стали 10 и 20, 15ХМЛ. Литьё в кокиль используется в основном для получения отливок из сплавов алюминия и магния. Для сплавов на основе железа литьё в кокиль используется редко, т. к. стойкость кокилей при заливке их сталью или чугуном очень мала.

Технологический процесс начинается с очистки кокиля, его нагрева до 150 ... 200 С, смазки и покрытия внутренней поверхности кокиля огнеупорным составом 0,3 ... 0,8 мм в виде водной суспензии. При необходимости для получения внутренних поверхностей в кокиль устанавливают стержни, при этом производится его сборка и смыкание подвижных частей. Затем кокиль нагревается до рабочей температуры 150 ... 350 С, производится заливка, выдержка, раскрытие, выбивка из отливок стержней (песчаных). Различают кокиль с вертикальным и горизонтальным разъемом. Иногда кокиль полностью или частично облицовывают огнеупорным материалом для повышения их стойкости и облегчения ремонта.

Достоинствами метода являются высокая точность размеров и низкая шероховатость поверхностей отливок. Недостатки: высокая стоимость кокиля, низкая стойкость при получении отливок из чугуна и стали. Кроме того, вследствие большой теплоёмкости и теплопроводности кокиля, трудно получить тонкостенные детали.

6.4. Центробежное литье

Заливка металла производится во вращающиеся формы. Различают литьё во вращающиеся формы с горизонтальной и вертикальной осями вращения. Центробежный метод литья позволяет получать внутренние отверстия в отливках без применения стержней, т. к. металл под действием центробежных сил, которые должны превышать гравитационные, отбрасывается к наружным стенкам формы. При вращении формы с горизонтальной осью вращения отливают длинные отливки. Наиболее часто этот способ применяют для получения чугунных труб (D = 50 ... 1500 мм и длиной 4 ... 5 м). Частота вращения подбирается по диаметру трубы и изменяется в пределах 150 ... 1200 об/мин.

Кроме того, центробежные силы приводят к удалению большого количества легких примесей (шлака, оксидов, газовых пузырей) на внутреннюю поверхность отливки. Поэтому этот метод позволяет получать отливки с наружными поверхностями высокого качества. Его могут применять для литья заготовок, предназначенных для изготовления ответственных деталей, например зубчатых колёс, при этом применяют формы с вертикальной осью вращения.

Достоинствами являются высокое качество, плотность металла, возможность получать двухслойные детали. Недостатком является низкое качество внутренней поверхности.

а

б в

Рис. 6.4. Схемы процессов изготовления отливок центробежным литьем:

а: 1 – электродвигатель, 2 – изложница, 3 – желоб, 4 – ковш, 5 – отливки,

6 – кожух, 7 – опорные ролики, 8 – оболочковый стержень для конца трубы;

б: 1 – шпиндель, 2 – литейная форма, 3 – отливка, 4 – разливочный ковш;

в: 1, 6 – половинки кокиля, 2 – стержень, 3 – стол машины, 4 – стержень,

5 – шпиндель центробежной машины

1

5

6

2

3

4

7

8

2

2

3

1

4

1

6

3

4

5