3.7. Литьё в кокиль

Сущность этого литья заключается в изготовлении отливок путём заливки расплава в многократно используемую металлическую форму, называемую кокилем. Кокили обычно изготовляют литьём или механической обработкой из серого чугуна, стали или цветных сплавов. Стержни часто выполняют из легированных сталей, поскольку на них действуют высокие температуры и механические нагрузки. При получении полостей, форма которых не допускает свободное извлечение стержня из отливки, используют комбинированные стержни, одна часть которых – металлическая, а другая – песчаная или оболочковая (эту часть, образующую сложное поднутрение, при извлечении просто разрушают).

Рис. 3.19. Последовательность операций при литье в кокиль: а – нанесение огнеупорного покрытия на рабочие поверхности кокиля и металлического стержня; б – установка песчаного стержня; в – соединение полуформ кокиля и заливка расплава; г – раскрытие кокиля и вытягивание металлического стержня из застывшей отливки: 1 – правая полуформа кокиля; 2 – левая полуформа кокиля; 3 – поддон; 4 – металлический стержень; 5 – пульверизатор; 6 – песчаный стержень; 7 – расплав; 8 – застывшая отливка

Рабочие поверхности кокиля с вертикальной плоскостью разъёма (рис. 3.19-а), состоящие из правой1и левой2полуформ, поддона3и металлического стержня4, предварительно нагревают до температуры 150С и покрывают из пульверизатора5слоем огнеупорного покрытия, которое защищает эти поверхности от резкого нагрева и схватывания с отливкой, а также позволяет регулировать скорость охлаждения расплава для обеспечения высокого качества. Огнеупорные покрытия создают из огнеупорных материалов (пылевидного кварца, талька, мела, графита), связующего (жидкого стекла) и воды. Далее на металлический стержень4устанавливают песчаный стержень6(рис. 3.19-б), предназначенный для образования расширяющейся части полости отливки. Затем половины кокиля соединяют друг с другом (рис. 3.19-в), скрепляют и заливают расплавом7. После затвердевания и охлаждения отливки8(рис. 3.19-г) кокиль раскрывают и вытягивают металлический стержень. Освобождённая отливка подаётся на дальнейшие операции очистки и механической обработки.

Литьё в кокиль является высокопроизводительным и позволяет сократить, а во многих случаях полностью избежать расхода формовочных и стержневых смесей, трудоёмких операций формовки и выбивки форм, повысить точность размеров отливок и уменьшить шероховатость поверхности, снизить в 2 раза припуски на механическую обработку по сравнению с литьём в песчаные формы. Затвердевание отливок в условиях интенсивного отвода теплоты обеспечивает более высокие плотность металла и механические свойства, чем у отливок, полученных литьём в песчаные формы.

К недостаткам кокильного литья относятся высокая трудоёмкость изготовления кокилей, их ограниченная стойкость, а также трудность изготовления сложных по конфигурации отливок.