4 Разработка технологического процесса получения заготовки.

4.1 Технологический процесс литья в кокиль.

Литьё в кокиль обеспечивает максимальное приближение заготовки к детали. Литьё в кокиль также определяет низкую себестоимость, в 1,2-1,5 раза по отношению к 1 при литье в землю. Доля литья в кокиль в общем производстве достаточно высока – 40%. Это определяется преимуществами, такими как: повышенная размерная точность отливок, высокая производительность процесса, многократность использования литейной формы, возможность автоматизации, экономное использование производственных площадей, высокие механические свойства отливок. Литьё в кокиль используется при изготовлении фасонных отливок из чугунов.

Кокиль

Очистка

Подогрев (охлаждение)

Нанесение защитного покрытия

Сборка кокиля и установка стержней

Изготовление стержней

Подготовка шихтовых материалов

Плавка металла

Заливка расплава в кокиль

Шихтовые

материалы

Разработка кокиля

Извлечение отливки из кокиля

Обрубка и отчистка отливки

Термическая отливка

обработка отливки на механическую обработку

Рисунок 3 - Технологический процесс литья в кокиль

На рисунке 3 приведена технологическая схема процесса литья в кокиль. Кроме основных преимуществ, литьё в кокиль имеет свои недостатки: высокую трудоёмкость изготовления и стоимость литейной металлической формы, повышена склонность к возникновению внутренних напряжений в отливке вследствие затруднённой усадки и более узкого интервала режимов литья, по сравнению с литьём в песчаную форму.

4.1 Выбор материала для кокиля.

Кокиль для алюминиевых сплавов в основном изготавливают из серого чугуна. Такие чугуны имеют феритно-перлитную структуру и графит в виде мелких изолированных включений. В этих чугунах не допускается присутствие свободного цементита, так как при нагреве кокиля происходит распад цементита с изменением объёма материала в результате чего возникают внутренние напряжения, способствующие короблению кокиля. В состав таких чугунов вводят до 1% Ni, Cr, Cu. Чугуны для изготовления кокилей – СЧ20, СЧ25.

4.2 Размещение вентиляционных каналов в кокиле.

Так как литьё в металлические формы не обеспечивает выход воздуха и газов через поры, как при литье в землю, в кокиле необходимо предусмотреть вентиляционные каналы, посредством которых будет обеспечиваться выход газов из полости кокиля. Необходимость рациональной организации газового режима металлических форм вызвана повышенной склонностью отливок к газовым дефектам экзогенного происхождения в виде недоливов, газовых раковин и пор, а также влиянием давления газа на процесс заливки металла в кокиль.

При конструировании кокилей вентиляционные каналы располагают обычно в верхних участках форм, а также в тупиковых зонах. От вентиляционных систем всех типов на поверхностях отливок остаются отпечатки. Поэтому системы располагают преимущественно в зоне механически обрабатываемых поверхностей отливок. Площадь поперечного сечения вентиляционных каналов должна быть минимальной в близи подвода расплава в полость кокиля, что связано с повышенной жидкотекучестью перегретого металла.