15 Специальные способы литья

Увеличению выпуска и качества отливок в значительной мере способствовало развитие и широкое применение в литейном про­изводстве специальных способов литья: в кокили (металлические формы), по выплавляемым и выжигаемым моделям, в оболочковые формы, центробежное, под давлением и др.

15.1 Литье в кокили

Литейные формы, изготовленные из металла, называют кокилями. В отличие от разовых форм, которые разрушаются после каждой отливки, в одной металлической форме можно отлить в зависимости от размеров, сложности и применяемого сплава от 50 до 5000 отливок. Кроме того, при литье в кокилях повышается чистота поверхности и точность отливок, уменьшается процесс их механи­ческой обработки, увеличивается механическая прочность, в не­сколько раз увеличивается производительность труда, экономится площадь литейного цеха (не нужны в цехе участки приготовления формовочной смеси и изготовления литейных форм). Недостатки литья в кокили — высокая стоимость кокилей, ограниченный срок их службы, сложность получения тонкостенного литья вследствие высокой теплопроводимости стенок кокиля, быстрая кристаллиза­ция металла отливки.

Технологический процесс получения отливки в кокиле вклю­чает следующие операции: 1) подготовка кокиля, 2) сборка кокиля для заливки; 3) заливка кокиля расплавом; 4) удаление отливки из кокиля; 5) обрубка, очистка и при необходимости термическая обработка отливки.

Классификация кокилей. В зависимости от сложности формы отливаемого изделия кокили могут быть цельными (неразъемными) и разъемными. Неразъемные, или вытряхные кокили, применяют для отливок простых по форме изделий, удаление которых из кокиля производится вытряхиванием при повороте залитого ко­киля на 180°.

Разъемные кокили применяют для отливки более сложных изделий с наличием частей, затрудняющих удаление отливки из кокиля способом вытряхивания. В зависимости от конструкции отливаемого изделия разъем кокиля может быть вертикальным, горизонтальным и комбинированным. По принципу разъема частей кокили подразделяются на створчатые и с параллельным разъемом.

Изготовление кокилей производится из серого чугуна, стали и алюминия способом механической обработки специальных заготовок или отливкой с готовой рабочей поверхностью в керами­ческих формах. Игольчатые кокили изготовляют путем сборки из проволочных элементов в специальных опоках.

Заливка кокилей. Для лучшего заполнения полости кокиля расплавом его перед заливкой подогревают: при заливке чугуном— до 200—400 °С, сталью — до 150—300 °С, алюминиевыми сплавами — до 200—400 °С. Заливку форм осуществляют через литни­ковую систему, чаще всего приготовленную в стержне. Вследствие быстрого охлаждения расплава, заливаемого в кокиль, сечение питателей в ее литниковой Системе делают больше, чем для песча­ных форм, на 25—30 % .

Механизация литья в кокили. Ручные операции технологи­ческого процесса литья в кокили, кроме трудоемкости, связаны с выполнением работ на оборудований, нагретой до 400 °С. Поэтому в современных литейных цехах для выполнения раскрытия и закрытия кокилей, покрытия их поверхности облицовочным слоем, установки металлических стержней и удаления отливки применяют специальные механизированные кокильные станки.