Область применения способа, его преимущества и недостатки

Кокильное литье применяют в условиях крупносерийного и массового производства при изготовлении несложных по конфигурации отливок с толщиной стенок от 3 до 100 мм из чугуна, стали и цветных металлов.

Литье в кокиль фасонных отливок обладает целым рядом преимуществ по сравнению с литьем в песчано-глинистые формы.

Интенсивность теплообмена между отливкой и кокилем в 3–5 раз выше, чем при литье в разовые формы, поэтому отливки получаются с более плотной мелко-зернистой структурой и имеют более высокие механические характеристики.

Кокиль используется многократно, поэтому трудоемкость изготовления отливок меньше, чем при литье в разовые формы.

При литье в кокиль качество поверхности и точность размеров отливок выше, припуски на обработку меньше. Этот способ дает возможность уменьшить производственные площади и улучшить условия труда.

Однако литье в кокиль имеет существенные недостатки: требует значительных затрат средств и времени на подготовку производства, ограничивает возможность получения больших по массе изделий, кроме того, возникают большие трудности при изготовлении отливок со сложными внутренними и внешними очертаниями из-за затруднений усадки металла, опасности образования трещин и конструктивного усложнения кокилей. В кокилях трудно получать тонкостенные отливки.

Чугунные отливки, как правило, имеют отбеленный поверхностный слой и высокие внутренние напряжения, поэтому их необходимо отжигать. Изготовление стальных отливок, особенно крупных, в металлических формах не всегда экономически оправдано из-за низкой стойкости кокиля.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с конструкцией кокиля.

2. Подогреть кокиль и окрасить.

3. Собрать нагретый кокиль и залить металлом.

4. Извлечь отливку из формы.

5. Оценить качество отливки.

Содержание отчета

1. Описание технологии получения отливки.

2. Эскиз, описание конструкции кокиля и перечень материалов, применяемых для его изготовления.

3. Эскиз и оценка качества отливки.

4. Область применения способа, его преимущества и недостатки.

Лабораторная работа № 6 литье под давлением

Цель работы – ознакомиться с наиболее производительным и точным способом литья, существующими схемами машин для литья под давлением, а также с конструкцией и работой машины с холодной горизонтальной камерой прессования.

Содержание работы

Сущность технологического процесса. Металлическая форма (пресс-форма) заполняется жидким металлом под давлением, которое передается на него сжатым воздухом или поршнем машины. Перед заливкой пресс-форму обычно нагревают до 150...200 °С. При непрерывной работе может предусматриваться охлаждение водой, пропускаемой по специальным каналам. После удаления отливки рабочую поверхность формы обдувают сжатым воздухом и смазывают. Затем пресс-форму закрывают и процесс повторяется.

Основные схемы литья под давлением

Процесс литья под давлением ведут на компрессорных и поршневых машинах. На компрессорных машинах (рис. 6.1) литье осуществляется под небольшим давлением – 0,1...0,5 МПа. Сжатый воздух, подводимый к трубе 1, давит на расплавленный металл 2 и по патрубку 3 запрессовывает его в пресс-форму 4.

Рис. 6.1. Компрессорная машина для литья под давлением

В поршневых машинах рабочее давление на металл передается поршнем, который перемещается под действием сжатого воздуха (газа), эмульсии или масла. Машины поршневого действия подразделяются на машины с горячей и холодной камерами прессования.

Машины с горячей камерой прессования (рис. 6.2) применяют для сплавов, имеющих температуру плавления до 450 °С (оловянных, свинцовых, цинковых). В чугунную ванну 1 заливают жидкий металл, который через отверстие 2 заполняет полость цилиндра 3 и подводящий канал 4. Пневматический цилиндр приводит в движение поршень 5, который вытесняет расплавленный металл из цилиндра 3 в форму 6, прижатую к мундштуку 7.

Рис. 6.2. Машина с горячей камерой прессования

Схема процесса литья под давлением на машине с холодной вертикальной камерой (рис. 6.З, а) следующая. Сплав 1 заливают мерным ковшом в камеру прессования 2. Верхний поршень 3, опускаясь, оказывает давление на порцию сплава, который, в свою очередь, передает давление на нижний поршень 4. Поршень 4, передвигаясь, открывает литниковый канал 5, через который сплав заполняет полость формы. Форма состоит из двух полуформ 6 и 7.

После затвердевания сплава полуформа 6 отходит в сторону, а отливка 8 вместе с литком 9 выталкивается толкателями 10. Излишек металла, который не вошел в полость формы, выталкивается из камеры прессования наружу поршнем 4 и поступает на переплавку.

Процесс литья под давлением на машине с горизонтальной камерой (рис. 6.3, б) протекает в той же последовательности.

а

б

Рис. 6.3. Схемы литья под давлением:

а – на машине с холодной вертикальной камерой; б – на машине с холодной горизонтальной камерой