Матеріали для кокілів
Лиття кольорових металів у металеві форми - кокілі
Вентиляційна система має забезпечувати спрямоване витіснення повітря з кокіля розплавом. Для виходу повітря використовують відкриті випори, прибутки, зазори по площині роз'єму
і між рухомими частинами (вставками, стрижнями) кокіля та спеціальні вентиляційні канали: по площині роз'єму роблять газовідвідні канали / (див. Б - Б на рис. 2.9), спрямовані наскільки можна вгору. У місцевих поглибленнях форми під час заповнення їх розплавом можуть утворюватися повітряні мішки (див. А — А). У цих місцях у стінці кокіля встановлюють вентиляційні пробки 2. При виборі місця встановлення вентиляційних пробок необхідно враховувати послідовність заповнення форми розплавом.
Центруючі елементи - контрольні штирі та втулки-призначені для точної фіксації половин кокіля при його збиранні. Зазвичай їхня кількість не перевищує двох. Їх розташовують у діагонально розташованих кутах кокіля.
Замикаючі механізми призначені для запобігання розкриття кокіля і виключення прориву розплаву його роз'ємом при заповненні, а також для забезпечення точності виливків. У ручних кокілях застосовують ексцентрикові, клинові, гвинтові замки та інші пристрої, що забезпечують щільне з'єднання частин кокіля.
Закриття та замикання кокілів, що встановлюються на машинах, здійснюється пневматичним або гідравлічним приводом рухомої плити машини.
Системи нагрівання та охолодження призначені для підтримки заданого температурного режиму кокіля. Застосовують електричний та газовий обігрів. Перший використовується для загального нагрівання кокіля, другий більш зручний для загального та місцевого нагріву. Конструкції кокілів, що охолоджуються, розглянуті вище.
Видалення виливка з кокіля здійснюєтьсяспеціальними механізмами. При розкритті кокіля виливок повинен залишатися в одній з його половин, бажано рухомий, щоб використовувати її рух для виштовхування виливка. Тому виконують з одного боку виливки менші, але в інший великі ухили, спеціальні технологічні припливи і передбачають несиметричне розташування литниковой системи в кокілі (цілком лише у половині кокиля). При виготовленні великих виливків має бути забезпечене видалення виливків з обох половин кокіля. Виливки з кокіля видаляються виштовхувачами, які мають у своєму розпорядженні на невідповідних поверхнях виливки або литниках рівномірно по периметру виливки, щоб не було перекосу і заклинювання її в кокілі. Виштовхувачі повертаються у вихідне положення пружинами (невеликі кокілі) чи контртолкателями.
Матеріали для кокілів
У процесі експлуатації в кокілі виникають значні термічні напруги внаслідок різких нагрівів, що чергуються, при заливці і затвердінні виливки і охолоджень при розкритті кокіля і витягуванні виливки, нанесенні на робочу поверхню вогнетривкого покриття. Крім знакозмінної термічної напруги під дією змінних температур у матеріалі кокіля можуть протікати складні структурні зміни, хімічні процеси. Тому матеріали для кокіля, особливо для його частин, що безпосередньо стикаються з розплавом, повинні добре протистояти термічній втомі, мати високі механічні властивості і мінімальні структурні перетворення при температурах експлуатації, мати підвищену ростостійкість і окалиностійкість, мати мінімальну дифузію окремих елементів при циклічній дії оброблятися, бути недефіцитними та недорогими. Виробничий досвід показує, що дляробочих стінок кокілів досить повно зазначеним вимогам відповідають наведені нижче матеріали.
СЧ20, СЧ25
кокілі для дрібних та середніх виливків з алюмінієвих, магнієвих, мідних сплавів, чавуну; кокілі з повітряним та водоповітряним охолодженням
ВЧ42-12, ВЧ45-5
Кокілі для дрібних, середніх та великих виливків із чавунів: сірого, високоміцного, ковкого; кокілі з повітряним та водоповітряним охолодженням
Стали 10, 20, СтЗ, стали 15Л-П, 15ХМЛ
Кокілі для дрібних, середніх, великих та особливо великих виливків з чавуну, сталі, алюмінієвих, магнієвих, мідних сплавів.
Мідь та її сплави, леговані сталі та сплави з особливими властивостями
Вставки для інтенсивного охолодження окремих частин виливків; тонкостінні водоохолоджувані кокілі; масивні металеві стрижні для виливків із різних сплавів
АЛ9, АЛ11
Водоохолоджувані кокілі з анодованою поверхнею для дрібних виливків з алюмінієвих, мідних сплавів, чавуну
Для виготовлення кокілів використовують низьковуглецеві сталі 10, 20, а також сталі, леговані хромом та молібденом, наприклад 15ХМЛ. Ці матеріали мають високу пластичність, тому добре пручаються розтріскування при експлуатації. Кокілі для дрібних виливків з чавуну та алюмінієвих сплавів іноді виготовляють з алюмінієвих сплавів АЛ9 та АЛ11. Такі кокілі анодують, внаслідок чого на їхній робочій поверхні утворюється тугоплавка (температура плавлення близько 2273 К) зносостійка плівка оксидів алюмінію товщиною до 0,4 мм. Висока теплопровідність алюмінієвих стін кокіля сприяє швидкому відводу теплоти від виливки.
Матеріали для виготовлення деталей кокілів