Что такое литье в кокиль

Литье в кокиль

Литье в кокиль представляет собой один из эффективных методов заливки в формы расплавленного металла, который позволяет получить отливку. Литье металлов в кокиль выполняется с помощью многоразовых форм, что позволяет ускорить и при этом снизить стоимость производства. Это дает возможность получить за короткий промежуток времени большее количество отливок при серийном изготовлении.

Область применения кокильного литья алюминия, чугуна, стали и других металлов зависит от технологических возможностей и экономической целесообразности изготовления отливок этим методом. Группа компаний «Литейное производство» предлагает заказать литье в кокиль под давлением по выгодной цене.

Особенности технологии

Для литье металлов в кокиль требуется четко соблюдать определенную последовательность этапов. Для начала проводится подготовка, включающая следующие этапы:

В зависимости от заливаемого в кокиль состава подбирается оптимальный вариант его облицовки. В зависимости от толщины покрытия регулируется скорость охлаждения отлитой заготовки. Наличие огнестойкого слоя обеспечивает защиту формы от воздействия разогретого металла. Для производства данного слоя применяется глина, жидкое стекло или другие современные защитные материалы.

Перед заливкой металла форма прогревается. При наличии внутренних полостей у изделия устанавливают песчаные или керамические стержни. После чего половинки формы соединяются и фиксируются зажимами, таким образом осуществляется литья в кокиль под давлением.

В процессе охлаждения требуется частично убрать из отливки стержни. Это выполняется для уменьшения их обжатия, которое возникает при усадке расплава. После охлаждения отливку нужно извлечь из кокиля, отрезать выпоры, литники и прибыли, а также удалить стержень. После окончания работы проводится контроль качества как готовых металлических отливок, так и кокиля.

Заказать литье алюминия в кокиль от «Литейное производство»

Литье в кокиль является оптимальной технологией для организации серийного или массового производства отливок. Оформить заказ в группе компаний «Литейное производство» стоит за ряд преимуществ:

Обратившись к нам, вы гарантировано получите отливы высокого качества в максимально сжатые сроки. При этом при массовом производстве мы предлагаем выгодные цены в Москве.

Онлайн калькулятор

— С помощью онлайн калькулятора вы можете рассчитать приблизительную стоимость вашего заказа

Преимущества литья в кокиль

Литье в кокиль под давлением – эффективный способ производства отливок из различных металлов. Технология широко применяется при работе из различных сплавов со сложной геометрией деталей. К основным преимуществам технологии по сравнению с литьем в песчаные формы можно отнести:

Недостатки литья в кокиль

Несмотря на явные преимущества, технология литья алюминия в кокиль обладает и рядом недостатков:

Таким образом, литье в кокиль нецелесообразно использовать при штучном производстве из-за высокой стоимости изготовления формы. Однако для массового или серийного производства такой способ литья является одним из наиболее выгодных и удачных вариантов. Эффективность этого метода намного выше, чем литья в песчаные формы. Готовые отливки получаются точными и качественными, а их изготовление – быстрым и более безопасным для литейщика и окружающей среды.

Эффективность и область применения литья в кокиль

Литье металлов в кокиль позволяет получить отливки из чугуна, стали, алюминия и цветных сплавов. Автоматизированные и механизированные линии позволяют выполнить отливки из стали и чугуна массой до 160 кг, а также отливки из цветных сплавов, вес которых достигает 30 кг. В кокилях без механизации литейного производства удается выполнить отливки массой до нескольких тонн.

Благодаря внедрению технологии кокильного литья алюминия в облицованные кокиля удается получить даже сложные и тонкостенные отливки на основе стали и чугуна. Наличие облицовки снижает скорость затвердевания отливки, что позволяет предотвратить образование «отбела» чугуна.

Область применения литья в кокиль в первую очередь определяется экономической целесообразностью, массовостью производства и технологическими возможностями производства отливок данным методом.

Технические возможности выполнения отливок с помощью форм зависят от конструкции этих деталей и особенностей используемого сплава. Чем сложнее конструкции отливки и тоньше ее стенки, тем сложнее процесс производства. При кокильном литье у отливок с тонкими стенками могут наблюдаться недоливы, а при использовании чугуна – отбел его поверхности. Производство отливок сложных конструкций требует аналогичных кокилей, изготовление которых трудоемко. К тому же такие формы менее технологичны.

Чаще всего применяется литье алюминия в кокиль. Процесс происходит с широким интервалом кристаллизации, что позволяет получить отливку любой формы, включая даже сложные и тонкостенные. Из чугуна и стали чаще всего делают самые простые или средние по сложности отливки. При этом они имеют увеличенные толщины стенок по сравнению с литьем ЛВМ. Большое количество отливок разного размера и формы выполняется из медных и магниевых сплавов.

Литье в кокиль под давлением пользуется популярностью благодаря высокой скорости изготовления отливок из различных металлов и их сплавов, возможностью организовать серийное производство и минимизировать расходы, а также высоким показателем стойкости кокилей к механическим повреждениям.

Источник

Что такое кокиль? Изготовление кокиля. Литьё в кокиль

Что общего между закуской из морепродуктов и формой для литья? Тот, кто разбирается одновременно и в кулинарии, и в металлургии, вспомнить о названии «кокиль».

Что такое кокиль?

Бывают разъемные и неразъемные формы. Последние, называются вытряхными. Готовые изделия из них попросту вытрясают. Понятно, что литье должно иметь простые формы, иначе, застрянет в сосуде.

Разъемные кокили предназначены для отливки изделий сложных форм. От их сложности зависит количество разъемов. К тому же, бывают одно- и многоместные кокили. В последних, присутствуют несколько рабочих полостей. Это позволяет делать отливки в кокиль, экономя время, формируя сразу партию товара.

Изготовление кокиля

Изготовление кокилей для литья ориентируется на то, с какими сплавами им предстоит взаимодействовать. Материал форм, так же, подбирается в соответствии с размерами заливок.

Оба сплава низколегированные, то есть, сторонних добавок в них минимум. По свойствам марки расходятся лишь в показателе модуля упругости. У 25-го чугуна он на 70 единиц больше.

Из меди и ее сплавов делают кокили для отливки металлических стержней. Они могут быть любого состава. Медные стенки формы, как правило, тонкие и позволяют охлаждать заготовки водой.

Из сплавов алюминия высокопрочными и жароустойчивыми являются марки АЛ9 и АЛ11. Для кокилей берутся их анодированные версии. Так именуют сплавы алюминия с покрывающей их пленкой оксидов. Она защищает поверхности от коррозии и увеличивает их прочность.

Литье в кокиль

В расплавленном виде их объем больше. Поэтому, расчет кокиля ведется так, чтобы форма была шире конечного продукта. Разница в объемах равна показателю усадки конкретного сплава.

То есть, если форма предназначена для производства деталей из сплава алюминия определенной марки, залить в нее иной состав получится, но должного результата не будет.

Песчаными, кстати, бывают и формы для отливки. Но, такие емкости одноразовые. Кокили же используются месяцами, годами. Стальные формы рассчитаны на 50-500 прогонок, чугунные – на 400-4 000.

Для заливки расплава в кокили используют литниковую систему. Она слагается из ряда каналов и резервуаров в форме. Их несколько, поскольку через один металлическая масса не заполнит кокиль равномерно, особенно, если он сложной конфигурации.

Присутствует в кокилях и вентиляция. Она нужна для удаления из внутренних камер воздуха и прочих газов. Останься они в форме, заняли бы часть ее объема, даже будучи сжатыми напирающими металлами. К тому же, присутствие в кокиле газов позволило бы им просочиться в состав сплава для отливки, изменив его характеристики, загрязнив.

Наличие в кокилях необходимых систем не говорит о возможности слепого пользования ими. Перед каждой заливкой проверяются проходимость каналов вентиляции и литников. Следует тщательно очистить внутренние полости формы. После, проверяют точность перемещения ее подвижных деталей и надежность креплений между частями кокиля.

Еще одна операция перед заливкой – нанесение на внутреннюю поверхность огнеупора. Его толщина высчитывается исходя из необходимой скорости остывания сплава. Для кокиля огнеупор несет сберегающую функцию, избавляя от резкого скачка температуры при заливке. Это продлевает жизнь форм.

Преимущества и недостатки литья в кокиль

Еще одна проблема работы с кокилями — трещины на готовых изделиях и коробление их поверхности. Это связано с высокими внутренними напряжениями, рождающимися в остужаемом расплаве.

Огрехи проявляются, если материал охлаждается неравномерно, или претерпевает структурные изменения. Не секрет, что сплав – это смешение разных компонентов. На температуры и прочие факторы они тоже реагируют по-разному.

Поэтому, к примеру, при равномерной прокалке стали мартенсит из нее соберется на наружном слое, а перлит устремится к центру. В итоге, создается ситуация лебедя, рака и щуки из басни Крылова. Растягивая деталь в разные стороны, компоненты «приводят» к образованию трещин.

Последним минусом применения кокилей является их газонепроницаемость. Между тем, для формирования некоторых изделий присутствие атмосферы необходимо. Поэтому, использование металлических форм для заливки сужает круг изделий, которые можно производить и сплавов, коими можно пользоваться.

Источник

О производстве литья

Популярные статьи

Обучающий PDF-мануал «5 способов эффективно вложить 1000+ руб»

Модные часы для успешных

Свежие записи

Декабрь 2021

Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
1	2	3	4	5
6	7	8	9	10	11	12
13	14	15	16	17	18	19
20	21	22	23	24	25	26
27	28	29	30	31

Блок подписки

Согласие на получение новостей с сайта

Кокиль

Литье в металлические формы является одним из способов получения отливок с высокой размерной точностью и частотой поверхности.

В металлические формы- кокили, металл заливается и отливки получаются от сотен до тысяч съемов отливок с одного кокиля..

Что такое кокиль

Кокиль, это металлическая многоразовая форма для получения отливок в литейном производстве повышенной точности и чистотой поверхности.

Металлическая поверхность кокиля выполняется механическим резанием с большой точностью и высокой частотой поверхностью, поэтому отливки полученные литьем в кокиль получаются высокой размерной точностью и чистотой поверхности литья.

Материал кокиля способствует более быстрому затвердеванию и охлаждению отливки в кокиле, что способствует получению отливок с лучшими механическими свойствами.

Область применения

Применение кокильного литья в настоящее время, довольно широко распространено, так как не требует использования смесеприготовительного отделения для приготовления формовочной смеси; не требуется использования опочного хозяйства и модельных комплектов, используется во всех сферах машиностроения: автомобилестроении, авиастроении, ракетостроении, для изготовления отливок космических аппаратов и т.д., везде где требуются применение литых заготовок с размерной точностью и высоким качеством поверхности.

Материалы для изготовления кокилей

Рабочая поверхность кокиля в процессе работы подвергается воздействию высоких температур при соприкосновении с расплавленным металлом. При заливке металла формообразующая поверхность быстро нагревается, а после извлечения отливки из кокиля быстро охлаждается. Поэтому материал из которого делается кокиль должен обладать хорошей теплопроводностью, иметь стойкость к образованию разгарных трещин и хорошо противостоять короблению. Больше всего этим требованиям соответствует серый чугун, иногда применяется сталь. Чугунные кокили изготавливаются с минимальными припусками на механическую обработку.

Для изготовления кокилей применяются чугуны с перлитно-ферритной структурой без следов структурно свободного цементита. Количество феррита в структуре не должно превышать 5-10 %. Примерный состав такого чугуна в %; С 3,4-3,6;Si 0,9-1,0; Mn 0.9-1.0;Р 0,15; S 0,06-0,08.

Ответственные части изготавливаются из сталей 30ХГСА,35ХГС,ЭИ69,ЭИ107; металлические стержни из сталей У7,У10, 30ХГСА.

Процесс изготовления кокиля

Изготовление кокилей разделяется на несколько этапов. Для того, чтобы получить литые заготовки корпусов кокиля изготавливают деревянные модели, на которых предусмотрены припуски на механическую обработку. Далее выполняется формовка литых заготовок в песчаные формы и заливка их жидким металлом. Заготовки кокиле сложной конфигурации выполняются литьем в стержня, также заготовки кокилей получают литьем под давлением и центробежным литьем, что обеспечивает получение кокилей высокой размерной точности. Далее выполняется термическая обработка, для снятия литейных напряжений, далее производится механическая обработка литых заготовок кокилей согласно конструкторской документации, их сборка в соответствии со сборочным чертежом кокиля и проверка разметкой на соответствие геометрии формообразующих поверхностей чертежам.

Процесс литья в кокиль

Процесс литья в кокиль состоит из нескольких этапов:

Состав кокильных покрытий

Для увеличения долговечности кокилей применяются : огнеупорные облицовки и краски. Формообразующие поверхности кокиля покрываются два- три раза в смену или по необходимости могут покрываться чаще, огнеупорной облицовкой слоем 0,1 – 1 мм и более, а краской покрываются перед каждой заливкой металлом. Составы покрытий смотрите ниже в таблице.

Краски для определения температуры кокиля

Состав огнеупорных облицовок

Область примененияПри литье алюминиевых сплавов1Окись цинка5Для мелких и средних отливокЖидкое стекло2вода932Молотый мел10То жеТальк, прокаленный при температуре 1000°С10вода803Окись цинка5Для крупных отливокКоллоидальный графит (серебристый)1,5Жидкое стекло1,5вода924Молотый мел15То жеСеребристый графит8Жидкое стекло4вода735асбопорошок7Для прибылей, литников, каналов и больших поверхностейПрокаленный тальк3Окись цинка2Жидкое стекло1,5вода86,5При литье магниевых сплавов1Отмученный мел6Для мелких отливокБорная кислота3вода912Отмученный мел3Для крупных отливокБорная кислота6Окись магния7вода843Прокаленный тальк10Для разных отливокБорная кислота3,5Жидкое стекло3вода83,54Прокаленный тальк10Для больших и сложных отливокБорная кислота6вода845графит7То жемел25,53Борная кислота3,54вода63,93При литье медных сплавов1Вареное масло96Для разных отливокПорошкообразный графит42Вареное масло50То жеЗеленое мыло50графитНебольшое количество3Смазочное масло50То жепарафин50При литье чугунных деталей

перед каждой заливкой кокиль необходимо покрывать облицовочными слоями и слоем ацетиленовой копоти1маршалит100 гДля разных отливокЖидкое стекло50 гВода1 л2Каустический магнезит50 гТо жеЖидкое стекло30-50 гвода1 л3Хромовая руда100 гДля разных отливокЖидкое стекло50 гМарганцовокислый калий0,3 гвода1 л4маршалит100 гДля больших и сложных отливокЖенная бура100 гЖидкое стекло20 гвода1 л5сажа20 гТо жеОгнеупорная глина50 гграфит10 гЖидкое стекло10 гвода1 л6маршалит25Для литниковой системыМолотый шамот35Огнеупорная глина25Жидкое стекло15водаДо густоты пасты7Кварцевая мука100-150 гДля мелких и средних отливокЖидкое стекло30-50 гвода1 л8Огнеупорная глина100-150 гТо жеЖидкое стекло30-50 гМарганевокислый калий0,5 гвода1 л9Молоты шамот45-35Для крупных отливокЖидкое стекло6Марганевокислый калий0,5вода30-4010Молоты ферросилиций35-40Модифицированная паста для уменьшения отбелаграфит30-35Огнеупорная глина4-5водаДо уд веса 1,75-1,811Кварцевая мука65Для заделки небольших трещин в кокилеОгнеупорная глина35Жидкое стеклоДо густоты замазки12Железный сурик10 гДля отливок с отбеленной поверхностьюМашинное масло6 гкеросин2 гбензин0,5 г13Железный сурик7 гТо жеМолотый графит3 гМашинное масло2 гбензин0,5 гПри литье стальных деталей1Молотый кварц63—Огнеупорная глина5,5Жидкое мыло1,5Вода 1302маршалит5—Строительный цемент1,5Сульфитный щелок в объемных

частях1,5вода43спиртовый лак50—керосин25-30Обезвоженный мазут25-304Машинное масло М или Т45- 50—Железный сурик (55-64 %)37-34Маршалит10-15керосин8-10

Состав красок для покрытия форм

краскиСоставляющиеКоличество, в %Область примененияПри литье алюминиевых сплавов1Молотый мел15-17Для покрытия рабочих поверхностейЖидкое стекло0,6водаостальное2Окись цинка4-6То же, когда требуется повышенная частота поверхности отливкиЖидкое стекло1,5-2водаостальное3Молотый мел8-15Для покрытия рабочих поверхностей кокиля и металлических стержней, когда имеются глубокие полости и малые уклоныКоллоидальный графит5-80Жидкое стекло3-4водаостальное4Окись цинка4-5То же, когда требуется повышенная чистота поверхности отливкиКоллоидальный графит0,8-1,5Жидкое стекло1,2-1,5водаостальное5Окись цинка2-3Для местного утепленияЖженый асбест6-7Прокаленный тальк1-1,5Жидкое стекло3-4водаостальное6Молотый мел8-10Для покрытия поверхности литниковой системыЖженый асбест3-5Жидкое стекло3-5водаостальное7Молотый мел8-10Для утепления литниковой системыЖженный асбест27-29Жидкое стекло5-7водаостальное8Коллоидный графит5-10Для покрытия трущихся поверхностейводаостальноеПри литье магниевых сплавов1асбест13Для утепления, при покрытии прибылей и других элементов литниковой системы, наносится кистьюБорная кислота3,5Жидкое стекло1,5водаостальное2Жженый асбест8Для утепления; при покрытии рабочих поверхностей мелких кокилей при тонкостенном литьеОкись цинка5Борная кислота2,5Жидкое стекло2,5водаостальное3асбест2Для утепления; при покрытии рабочих поверхностей крупных кокилей при тонкостенном литьеТонкомолотый мел5Борная кислота5Жидкое стекло2,5водаостальное4Борная кислота5,5Для изоляции; при покрытии рабочих поверхностей форм тонкостенного литьяКоллоидальный графит1,8Жидкое стекло2,7водаостальное5Белый тальк8,5Для изоляции; при покрытии рабочих поверхностей мелких кокилей толстостенного литьяБорная кислота2,5Жидкое стекло1,5водаостальное6Тонкомолотый мел8,5Для изоляции; при покрытии рабочих поверхностей крупных кокилей толстостенного литьяБорная кислота2,5Жидкое стекло2,5водаостальное7Коллоидальный графит5-10Для антифрикционности, при покрытии трущихся поверхностейводаостальноеПри чугунном литье1Копоть ацетиленового пламени100Наносится поверх облицовки2Ламповая сажа50 гПрименяется вместо ацетиленовой копотиЖидкое стекло100 гОгнеупорная глина50 гМарганцевокислый калий0,5 гвода1000 е3Молотый кокс20—Уголь ПЖ20Черный графит50Огнеупорная глина5Жидкое стекло5водаДо уд.веса 1,25-1,354Газовая копоть нафталина100—5Растительное масло50Для тонкостенного литьяУгольная пыль506Газовая сажа75Для мелких и средних отливокРастительное масло257Крепитель 4 ГУ100Для мелких и средних отливок

Плюсы и минусы процесса кокильного литья

Повторюсь еще раз. При получение отливок литьем в кокиль, получаются отливки более высокой точности по сравнению с литьем в песчаные формы, более гладкая поверхность, соответственно можно уменьшать припуски на механическую обработку, а в отдельных случаях возможно изготовление отливок без припуска на механическую обработку и с резьбой. Так же при кокильном литье отпадает необходимость в изготовлении формовочных смесей, нет необходимости в применении опок, увеличивается выход годного литья, увеличивается производительность на тех же площадях, что снижает затраты на производство, улучшение условий труда.

Недостатком кокильного литья является высокие затраты на изготовление оснастки. Недостаточно знаний для конструирования и и эксплуатации кокилей, нет удовлетворяющего требованиям получения годного литья расчета литниковой системы и режимов заливки кокилей металлом, в связи этим освоение процессов кокильного литья требует длительного времени. Освоение кокильного литья сопровождается повышенным процентом брака отливок, Иногда требуется несколько раз изготавливать новые кокили до тех пор, пока не получатся отливки требуемого качества и низкого % брака.

Ориентировочная стойкость кокилей указана в таблице.

Кокильные машины

Машины для кокильного литья делятся на три типа: индивидуальные, карусельные и конвейеры., которые показаны на рисунках.

Источник