3. Опишіть суть виготовлення виливків кокільним литтям, типи кокілів, особливості застосування кокільного лиття.
Кокільне лиття передбачає використання кокілів (оболонок) – металевих форм багаторазового застосування, які наповнюють рідким металом під дією сил гравітації. Перед заливанням внутрішню поверхню кокілю покривають вогнетривкою фарбою, щоб запобігти її стикання з рідким металом, нагрівають до 250-3000 С. (газовим полум’ям, електричним струмом), потім охолоджують (водою, повітрям, оливою). Витримування виливки у кокілю зменшують максимально. Повітря із порожнини кокілю під час наповнення його розплавленим металом виходить крізь випори, гази – крізь спеціальні щілини 0,3-0,5 мм глибиною, утворені на площині розкриття кокілю.
Використовуються суцільні й рознімні кокілі з вертикальною, горизонтальною або комбінованою поверхнями розкриття. Їх виготовляють з чавунів, сталей.
Застосовуючи кокільне лиття необхідно враховувати його позитивні й негативні якості. Так, позитивним є можливість багаторазово використовувати кокіль. Збільшується точність розмірів, покращується якість поверхонь й механічні властивості отриманих виливок. Зростає продуктивність праці, покращуються санітарні умови праці, виникає додаткова можливість механізувати й автоматизувати процес виробництва. До негативних властивостей кокільного лиття можна віднести його високу собівартість. Таке лиття вигідне лише в серійному й масовому виробництвах. Обмежені можливості виготовлення тонкостінних виливків, зумовлені швидким охолодженням залитого металу.
Рис. 1. Кокіль
Кокіль (Рис. 1) зазвичай складається з двох півформ (1), плити (2), вставок (10). Півформи взаємно центруються штирями (8), і перед заливкою їх сполучають замками (9). Розміри робочої порожнини (13) кокілю більше розмірів відливання на величину усадки сплаву. Порожнини і отвори у відливанні можуть бути виконані металевими (11) або піщаними (6) стержнями, витягнутими з відливання після його затвердіння і охолоджувань до заданої температури. Розплав заливають в кокіль через систему ливника (7), виконану у його стінках, а живлення масивних вузлів відливання здійснюється з прибутків (живлячих випоров) (3). При заповненні кокілю розплавом повітря і гази віддаляються з його робочої порожнини через вентиляційні випори (4), пробки (5), канали (12), утворюючі вентиляційну систему кокілю.
Кокілі з горизонтальним роз'ємом (Рис. 2) застосовують переважно для простих за конфігурацією, а також великогабаритних відливань, в окремих випадках для відливань досить складної конфігурації.
Рис. 2. Кокіль з горизонтальним роз'ємом
Кокілі зі складною (комбінованою) поверхнею роз'єму (Рис. 3) використовують для виготовлення відливок складної конфігурації.
Рис.3. Кокіль зі складним роз'ємом
На рис. 4 представлений кокіль з повітряним охолодженням. Ребра на стінках кокілю збільшують поверхню зіткнення охолоджувача — повітря — з кокілем і відповідно тепловідвід.
Рис. 4. Кокіль з повітряним охолодженням
На рис.5 представлений водоохолоджувальний кокіль для відливання барабана шахтної лебідки з високоміцного чавуну. Вода подається окремо в обидві половини кокілю, нижня плита і верхня кришка.
Рис. 5. Водоохолоджувальний кокіль