Ëèòüå â êîêèëü
ÑÓÙÍÎÑÒÜ ÏÐÎÖÅÑÑÀ. ÎÑÍÎÂÍÛÅ ÎÏÅÐÀÖÈÈ.
ÎÁËÀÑÒÜ ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈß
Êîêèëü - ìåòàëëè÷åñêàÿ ôîðìà, êîòîðàÿ çàïîëíÿåòñÿ ðàñïëàâîì ïîä äåéñòâèåì ãðàâèòàöèîííûõ ñèë.  îòëè÷èå îò ðàçîâîé ïåñ÷àíîé ôîðìû êîêèëü ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàí ìíîãîêðàòíî. Òàêèì îáðàçîì, ñóùíîñòü ëèòüÿ â êîêèëè ñîñòîèò â ïðèìåíåíèè ìåòàëëè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ äëÿ èçãîòîâëåíèÿ ìíîãîêðàòíî èñïîëüçóåìûõ ëèòåéíûõ ôîðì, ìåòàëëè÷åñêèå ÷àñòè êîòîðûõ ñîñòàâëÿþò èõ îñíîâó è ôîðìèðóþò êîíôèãóðàöèþ è ñâîéñòâà îòëèâêè.
Êîêèëü ðèñ. îáû÷íî ñîñòîèò èç äâóõ ïîëóôîðì 1, ïëèòû 2, âñòàâîê 10. Ïîëóôîðìû âçàèìíî öåíòðèðóþòñÿ øòûðÿìè 8, è ïåðåä çàëèâêîé èõ ñîåäèíÿþò çàìêàìè 9. Ðàçìåðû ðàáî÷åé ïîëîñòè 13 êîêèëÿ áîëüøå ðàçìåðîâ îòëèâêè íà âåëè÷èíó óñàäêè ñïëàâà. Ïîëîñòè è îòâåðñòèÿ â îòëèâêå ìîãóò áûòü âûïîëíåíû ìåòàëëè÷åñêèìè 11 èëè ïåñ÷àíûìè 6 ñòåðæíÿìè, èçâëåêàåìûìè èç îòëèâêè ïîñëå åå çàòâåðäåâàíèÿ è îõëàæäåíèÿ äî çàäàííîé òåìïåðàòóðû. Ðàñïëàâ çàëèâàþò â êîêèëü ÷åðåç ëèòíèêîâóþ ñèñòåìó 7, âûïîëíåííóþ â åãî ñòåíêàõ, à ïèòàíèå ìàññèâíûõ óçëîâ îòëèâêè îñóùåñòâëÿåòñÿ èç ïðèáûëåé (ïèòàþùèõ âûïîðîâ) 3. Ïðè çàïîëíåíèè êîêèëÿ ðàñïëàâîì âîçäóõ è ãàçû óäàëÿþòñÿ èç åãî ðàáî÷åé ïîëîñòè ÷åðåç âåíòèëÿöèîííûå âûïîðû 4, ïðîáêè 5, êàíàëû 12, îáðàçóþùèå âåíòèëÿöèîííóþ ñèñòåìó êîêèëÿ. Îñíîâíûå ýëåìåíòû êîêèëÿ - ïîëóôîðìû, ïëèòû, âñòàâêè, ñòåðæíè ò. ä.- îáû÷íî èçãîòîâëÿþò èç ÷óãóíà èëè ñòàëè. Âûøå ðàññìîòðåí êîêèëü ïðîñòîé êîíñòðóêöèè, íî â ïðàêòèêå èñïîëüçóþò êîêèëè ðàçëè÷íûõ, âåñüìà ñëîæíûõ êîíñòðóêöèé.
Îñíîâíûå îïåðàöèè òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà. Ïåðåä çàëèâêîé ðàñïëàâà íîâûé êîêèëü ïîäãîòîâëÿþò ê ðàáîòå: ïîâåðõíîñòü ðàáî÷åé ïîëîñòè è ðàçúåì òùàòåëüíî î÷èùàþò îò ñëåäîâ çàãðÿçíåíèé, ðæàâ÷èíû, ìàñëà; ïðîâåðÿþò ëåãêîñòü ïåðåìåùåíèÿ ïîäâèæíûõ ÷àñòåé, òî÷íîñòü èõ öåíòðèðîâàíèÿ, íàäåæíîñòü êðåïëåíèÿ. Çàòåì íà ïîâåðõíîñòü ðàáî÷åé ïîëîñòè è ìåòàëëè÷åñêèõ ñòåðæíåé íàíîñÿò ñëîé îãíåóïîðíîãî ïîêðûòèÿ îáëèöîâêè è êðàñêè. Ñîñòàâ îáëèöîâîê è êðàñîê çàâèñèò â îñíîâíîì îò çàëèâàåìîãî ñïëàâà, à èõ òîëùèíà - îò òðåáóåìîé ñêîðîñòè îõëàæäåíèÿ îòëèâêè: ÷åì òîëùå ñëîé îãíåóïîðíîãî ïîêðûòèÿ, òåì ìåäëåííåå îõëàæäàåòñÿ îòëèâêà. Âìåñòå ñ òåì ñëîé îãíåóïîðíîãî ïîêðûòèÿ ïðåäîõðàíÿåò ðàáî÷óþ ïîâåðõíîñòü ôîðìû îò ðåçêîãî ïîâûøåíèÿ åå òåìïåðàòóðû ïðè çàëèâêå, ðàñïëàâëåíèè è ñõâàòûâàíèè ñ ìåòàëëîì îòëèâêè. Òàêèì îáðàçîì, îáëèöîâêè è êðàñêè âûïîëíÿþò äâå ôóíêöèè: çàùèùàþò ïîâåðõíîñòü êîêèëÿ îò ðåçêîãî íàãðåâà è ñõâàòûâàíèÿ ñ îòëèâêîé è ïîçâîëÿþò ðåãóëèðîâàòü ñêîðîñòü îõëàæäåíèÿ îòëèâêè, à çíà÷èò, è ïðîöåññû åå çàòâåðäåâàíèÿ, âëèÿþùèå íà ñâîéñòâà ìåòàëëà îòëèâêè. Ïåðåä íàíåñåíèåì îãíåóïîðíîãî ïîêðûòèÿ êîêèëü íàãðåâàþò ãàçîâûìè ãîðåëêàìè èëè ýëåêòðè÷åñêèìè íàãðåâàòåëÿìè äî òåìïåðàòóðû 423 - 453 Ê. Êðàñêè íàíîñÿò íà êîêèëü îáû÷íî â âèäå âîäíîé ñóñïåíçèè ÷åðåç ïóëüâåðèçàòîð. Êàïëè âîäíîé ñóñïåíçèè, ïîïàäàÿ íà ïîâåðõíîñòü íàãðåòîãî êîêèëÿ, èñïàðÿþòñÿ, à îãíåóïîðíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ ðîâíûì ñëîåì ïîêðûâàåò ïîâåðõíîñòü.
Ïîñëå íàíåñåíèÿ îãíåóïîðíîãî ïîêðûòèÿ êîêèëü íàãðåâàþò äî ðàáî÷åé òåìïåðàòóðû, çàâèñÿùèé â îñíîâíîì îò ñîñòàâà çàëèâàåìîãî ñïëàâà, òîëùèíû ñòåíêè îòëèâêè, åå ðàçìåðîâ, òðåáóåìûõ ñâîéñòâ. Îáû÷íî òåìïåðàòóðà íàãðåâà êîêèëÿ ïåðåä çàëèâêîé 473 - 623 Ê . Çàòåì â êîêèëü óñòàíàâëèâàþò ïåñ÷àíûå èëè êåðàìè÷åñêèå ñòåðæíè åñëè òàêîâûå íåîáõîäèìû äëÿ ïîëó÷åíèÿ îòëèâêè; ïîëîâèíû êîêèëÿ ñîåäèíÿþò è ñêðåïëÿþò ñïåöèàëüíûìè çàæèìàìè, à ïðè óñòàíîâêå êîêèëÿ íà êîêèëüíîé ìàøèíå ñ ïîìîùüþ åå ìåõàíèçìà çàïèðàíèÿ, ïîñëå ÷åãî çàëèâàþò ðàñïëàâ â êîêèëü. ×àñòî â ïðîöåññå çàòâåðäåâàíèÿ è îõëàæäåíèÿ îòëèâêè, ïîñëå òîãî êàê îòëèâêà ïðèîáðåòåò äîñòàòî÷íóþ ïðî÷íîñòü, ìåòàëëè÷åñêèå ñòåðæíè <ïîäðûâàþò>, ò.å. ÷àñòè÷íî èçâëåêàþò èç îòëèâêè äî åå èçâëå÷åíèÿ èç êîêèëÿ. Ýòî äåëàþò äëÿ òîãî, ÷òîáû óìåíüøèòü îáæàòèå óñàæèâàþùåéñÿ îòëèâêîé ìåòàëëè÷åñêîãî ñòåðæíÿ è îáåñïå÷èòü åãî èçâëå÷åíèå èç îòëèâêè. Ïîñëå îõëàæäåíèÿ îòëèâêè äî çàäàííîé òåìïåðàòóðû êîêèëü ðàñêðûâàþò, îêîí÷àòåëüíî èçâëåêàþò ìåòàëëè÷åñêèé ñòåðæåíü è óäàëÿþò îòëèâêó èç êîêèëÿ. Èç îòëèâêè âûáèâàþò ïåñ÷àíûé ñòåðæåíü, îáðåçàþò ëèòíèêè, ïðèáûëè, âûïîðû, êîíòðîëèðóþò êà÷åñòâî îòëèâêè. Çàòåì öèêë ïîâòîðÿåòñÿ.
Ïåðåä ïîâòîðåíèåì öèêëà îñìàòðèâàþò ðàáî÷óþ ïîâåðõíîñòü êîêèëÿ, ïëîñêîñòü ðàçúåìà. Îáû÷íî îãíåóïîðíóþ êðàñêó íàíîñÿò íà ðàáî÷óþ ïîâåðõíîñòü êîêèëÿ 1 - 2 ðàçà â ñìåíó, èçðåäêà âîññòàíàâëèâàÿ åå â ìåñòàõ, ãäå îíà îòñëîèëàñü îò ðàáî÷åé ïîâåðõíîñòè. Ïîñëå ýòîãî ïðè íåîáõîäèìîñòè, ÷òî ÷àùå áûâàåò ïðè ëèòüå òîíêîñòåííûõ îòëèâîê èëè ñïëàâîâ ñ íèçêîé æèäêîòåêó÷åñòüþ, êîêèëü ïîäîãðåâàþò äî ðàáî÷åé òåìïåðàòóðû, òàê êàê çà âðåìÿ èçâëå÷åíèÿ îòëèâêè è îêðàñêè ðàáî÷åé ïîâåðõíîñòè îí îõëàæäàåòñÿ. Åñëè æå îòëèâêà äîñòàòî÷íî ìàññèâíàÿ, òî, íàîáîðîò, êîêèëü ìîæåò íàãðåâàòüñÿ åå òåïëîòîé äî òåìïåðàòóðû áîëüøåé, ÷åì òðåáóåìàÿ ðàáî÷àÿ, è ïåðåä ñëåäóþùåé çàëèâêîé åãî îõëàæäàþò. Äëÿ ýòîãî â êîêèëå ïðåäóñìàòðèâàþò ñïåöèàëüíûå ñèñòåìû îõëàæäåíèÿ.
Êàê âèäíî, ïðîöåññ ëèòüÿ â êîêèëü - ìàëîîïåðàöèîííûé. Ìàíèïóëÿòîðíûå îïåðàöèè äîñòàòî÷íî ïðîñòû è êðàòêîâðåìåííû, à ëèìèòèðóþùåé ïî ïðîäîëæèòåëüíîñòè îïåðàöèåé ÿâëÿåòñÿ îõëàæäåíèå îòëèâêè â ôîðìå äî çàäàííîé òåìïåðàòóðû. Ïðàêòè÷åñêè âñå îïåðàöèè ìîãóò áûòü âûïîëíåíû ìåõàíèçìàìè ìàøèíû èëè àâòîìàòè÷åñêîé óñòàíîâêè, ÷òî ÿâëÿåòñÿ ñóùåñòâåííûì ïðåèìóùåñòâîì ñïîñîáà, è, êîíå÷íî, ñàìîå ãëàâíîå - èñêëþ÷àåòñÿ òðóäîåìêèé è ìàòåðèàëîåìêèé ïðîöåññ èçãîòîâëåíèÿ ôîðìû: êîêèëü èñïîëüçóåòñÿ ìíîãîêðàòíî.
Îñîáåííîñòè ôîðìèðîâàíèÿ è êà÷åñòâî îòëèâîê. Êîêèëü - ìåòàëëè÷åñêàÿ ôîðìà, îáëàäàþùàÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ ïåñ÷àíîé çíà÷èòåëüíî áîëüøåé òåïëîïðîâîäíîñòüþ, òåïëîåìêîñòüþ, ïðî÷íîñòüþ, ïðàêòè÷åñêè íóëåâûìè ãàçîïðîíèöàåìîñòüþ è ãàçîòâîðíîñòüþ. Ýòè ñâîéñòâà ìàòåðèàëà êîêèëÿ îáóñëîâëèâàþò ðàññìîòðåííûå íèæå îñîáåííîñòè åãî âçàèìîäåéñòâèÿ ñ ìåòàëëîì îòëèâêè.
1. Âûñîêàÿ ýôôåêòèâíîñòü òåïëîâîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó îòëèâêîé è ôîðìîé: ðàñïëàâ è çàòâåðäåâàþùàÿ îòëèâêà îõëàæäàþòñÿ â êîêèëå áûñòðåå, ÷åì â ïåñ÷àíîé ôîðìå, ò.å. ïðè îäèíàêîâûõ ãèäðîñòàòè÷åñêîì íàïîðå è òåìïåðàòóðå çàëèâàåìîãî ðàñïëàâà çàïîëíÿåìîñòü êîêèëÿ îáû÷íî õóæå, ÷åì ïåñ÷àíîé ôîðìû. Ýòî îñëîæíÿåò ïîëó÷åíèå â êîêèëÿõ îòëèâîê èç ñïëàâîâ ñ ïîíèæåííîé æèäêîòåêó÷åñòüþ è îãðàíè÷èâàåò ìèíèìàëüíóþ òîëùèíó ñòåíîê è ðàçìåðû îòëèâîê. Âìåñòå ñ òåì ïîâûøåííàÿ ñêîðîñòü îõëàæäåíèÿ ñïîñîáñòâóåò ïîëó÷åíèþ ïëîòíûõ îòëèâîê ñ ìåëêîçåðíèñòîé ñòðóêòóðîé, ÷òî ïîâûøàåò ïðî÷íîñòü è ïëàñòè÷íîñòü ìåòàëëà îòëèâîê. Îäíàêî â îòëèâêàõ èç ÷óãóíà, ïîëó÷àåìûõ â êîêèëÿõ, âñëåäñòâèå îñîáåííîñòåé êðèñòàëëèçàöèè ÷àñòî îáðàçóþòñÿ êàðáèäû, ôåððèòîãðàôèòíàÿ ýâòåêòèêà, îòðèöàòåëüíî âëèÿþùèå íà ñâîéñòâà ÷óãóíà: ñíèæàåòñÿ óäàðíàÿ âÿçêîñòü, èçíîñîñòîéêîñòü, ðåçêî âîçðàñòàåò òâåðäîñòü â îòáåëåííîì ïîâåðõíîñòíîì ñëîå, ÷òî çàòðóäíÿåò îáðàáîòêó ðåçàíèåì òàêèõ îòëèâîê è ïðèâîäèò ê íåîáõîäèìîñòè ïîäâåðãàòü èõ òåðìè÷åñêîé îáðàáîòêå (îòæèãó) äëÿ óñòðàíåíèÿ îòáåëà.
2. Êîêèëü ïðàêòè÷åñêè íåïîäàòëèâ ó áîëåå èíòåíñèâíî ïðåïÿòñòâóåò óñàäêå îòëèâêè, ÷òî çàòðóäíÿåò èçâëå÷åíèå åå èç ôîðìû, ìîæåò âûçâàòü ïîÿâëåíèå âíóòðåííèõ íàïðÿæåíèé, êîðîáëåíèå è òðåùèíû â îòëèâêå.
Îäíàêî ðàçìåðû ðàáî÷åé ïîëîñòè êîêèëÿ ìîãóò áûòü âûïîëíåíû çíà÷èòåëüíî òî÷íåå, ÷åì ïåñ÷àíîé ôîðìû. Ïðè ëèòüå â êîêèëü îòñóòñòâóþò ïîãðåøíîñòè, âûçûâàåìûå ðàñòàëêèâàíèåì ìîäåëè, óïðóãèìè è îñòàòî÷íûìè äåôîðìàöèÿìè ïåñ÷àíîé ôîðìû, ñíèæàþùèìè òî÷íîñòü åå ðàáî÷åé ïîëîñòè è ñîîòâåòñòâåííî îòëèâêè. Ïîýòîìó îòëèâêè â êîêèëÿõ ïîëó÷àþòñÿ áîëåå òî÷íûìè. Òî÷íîñòü îòëèâîê â êîêèëÿõ îáû÷íî ñîîòâåòñòâóåò 12 - 15-àì êâàëèòåòàì ïî ÑÒ ÑÝ 145 - 75. Ïðè ýòîì òî÷íîñòü ïî 12-ìó êâàëèòåòó âîçìîæíà äëÿ ðàçìåðîâ, ðàñïîëîæåííûõ â îäíîé ÷àñòè ôîðìû. Òî÷íîñòü ðàçìåðîâ, ðàñïîëîæåííûõ â äâóõ è áîëåå ÷àñòÿõ ôîðìû, à òàêæå îôîðìëÿåìûõ ïîäâèæíûìè ÷àñòÿìè ôîðìû, íèæå. Êîýôôèöèåíò òî÷íîñòè îòëèâîê ïî ìàññå äîñòèãàåò 0.71, ÷òî îáåñïå÷èâàåò âîçìîæíîñòü óìåíüøåíèÿ ïðèïóñêîâ íà îáðàáîòêó ðåçàíèåì.
3. Ôèçèêî-õèìè÷åñêîå âçàèìîäåéñòâèå ìåòàëëà îòëèâêè è êîêèëÿ ìèíèìàëüíî, ÷òî ñïîñîáñòâóåò ïîâûøåíèþ êà÷åñòâà ïîâåðõíîñòè îòëèâêè. Îòëèâêè â êîêèëü íå èìåþò ïðèãàðà. Øåðîõîâàòîñòü ïîâåðõíîñòè îòëèâîê îïðåäåëÿåòñÿ ñîñòàâàìè îáëèöîâîê è êðàñîê, íàíîñèìûõ íà ïîâåðõíîñòü ðàáî÷åé ïîëîñòè ôîðìû, è ñîîòâåòñòâóåò Rz=80-18 ìêì, íî ìîæåò áûòü è ìåíüøå.
4. Êîêèëü ïðàêòè÷åñêè ãàçîíåïðîíèöàåì, íî è ãàçîòâîðíîñòü åãî ìèíèìàëüíà è îïðåäåëÿåòñÿ â îñíîâíîì ñîñòàâàìè îãíåóïîðíûõ ïîêðûòèé, íàíîñèìûõ íà ïîâåðõíîñòü ðàáî÷åé ïîëñòè. Îäíàêî ãàçîâûå ðàêîâèíû â êîêèëüíûõ îòëèâêàõ - ÿâëåíèå íå ðåäêîå. Ïðè÷èíû èõ ïîÿâëåíèÿ ðàçëè÷íû, íî â ëþáîì ñëó÷àå ðàñïîëîæåíèå îòëèâêè â ôîðìå, ñïîñîá ïîäâîäà ðàñïëàâà è âåíòèëÿöèîííàÿ ñèñòåìà äîëæíû îáåñïå÷èâàòü óäàëåíèå âîçäóõà è ãàçîâ èç êîêèëÿ ïðè çàëèâêå.
Ýôôåêòèâíîñòü ïðîèçâîäñòâà è îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ. Ýôôåêòèâíîñòü ïðîèçâîäñòâà îòëèâîê â êîêèëú, êàê, âïðî÷åì, è äðóãèõ ñïîñîáîâ ëèòüÿ, çàâèñèò îò òîãî, íàñêîëüêî ïîëíî è ïðàâèëüíî èíæåíåð-ëèòåéùèê èñïîëüçóåò ïðåèìóùåñòâà ýòîãî ïðîöåññà, ó÷èòûâàåò åãî îñîáåííîñòè è íåäîñòàòêè è óñëîâèÿõ êîíêðåòíîãî ïðîèçâîäñòâà. Íèæå ïðèâåäåíû ïðåèìóùåñòâà ëèòüÿ â êîêèëü íà îñíîâå ïðîèçâîäñòâåííîãî îïûòà.
1. Ïîâûøåíèå ïðîèçâîäèòåëüíîñòè òðóäà â ðåçóëüòàòå èñêëþ÷åíèÿ òðóäîåìêèõ îïåðàöèé ñìåñåïðèãîòîâëåíèÿ, ôîðìîâêè, î÷èñòêè îòëèâîê îò ïðèãàðà. Ïîýòîìó èñïîëüçîâàíèå ëèòüÿ â êîêèëè, ïî äàííûì ðàçëè÷íûõ ïðåäïðèÿòèé, ïîçâîëÿåò â 2 - 3 ðàçà ïîâûñèòü ïðîèçâîäèòåëüíîñòü òðóäà â ëèòåéíîì öåõå, ñíèçèòü êàïèòàëüíûå çàòðàòû ïðè ñòðîèòåëüñòâå íîâûõ öåõîâ è ðåêîíñòðóêöèè ñóùåñòâóþùèõ çà ñ÷åò ñîêðàùåíèÿ òðåáóåìûõ ïðîèçâîäñòâåííûõ ïëîùàäåé, ðàñõîäîâ íà îáîðóäîâàíèå, î÷èñòíûå ñîîðóæåíèÿ, óâåëè÷èòü ñúåì îòëèâîê ñ 1 ì 2 ïëîùàäè öåõà.
2. Ïîâûøåíèå êà÷åñòâà îòëèâêè, îáóñëîâëåííîå èñïîëüçîâàíèåì ìåòàëëè÷åñêîé ôîðìû, ïîâûøåíèå ñòàáèëüíîñòè ïîêàçàòåëåé êà÷åñòâà: ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ, ñòðóêòóðû, ïëîòíîñòè, øåðîõîâàòîñòè, òî÷íîñòè ðàçìåðîâ îòëèâîê.
3. Óñòðàíåíèå èëè óìåíüøåíèå îáúåìà âðåäíûõ äëÿ çäîðîâüÿ îïåðàöèé âûáèâêè ôîðì, î÷èñòêè îòëèâîê îò ïðèãàðà, èõ îáðóáêè, îáùåå îçäîðîâëåíèå è óëó÷øåíèå óñëîâèé òðóäà, ìåíüøåå çàãðÿçíåíèå îêðóæàþùåé Ñðåäû.
4. Ìåõàíèçàöèÿ è àâòîìàòèçàöèÿ ïðîöåññà èçãîòîâëåíèÿ îòëèâêè, îáóñëîâëåííàÿ ìíîãîêðàòíîñòüþ èñïîëüçîâàíèÿ êîêèëÿ. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ îòëèâîê çàäàííîãî êà÷åñòâà ëåã÷å îñóùåñòâèòü àâòîìàòè÷åñêîå ðåãóëèðîâàíèå òåõíîëîãè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ïðîöåññà. Àâòîìàòèçàöèÿ ïðîöåññà ïîçâîëÿåò óëó÷øèòü êà÷åñòâî îòëèâîê, ïîâûñèòü ýôôåêòèâíîñòü ïðîèçâîäñòâà, èçìåíèòü õàðàêòåð òðóäà ëèòåéùèêà-îïåðàòîðà, óïðàâëÿþùåãî ðàáîòîé òàêèõ êîìïëåêñîâ.
Íåäîñòàòêè ëèòüÿ â êîêèëü:
1. Âûñîêàÿ ñòîèìîñòü êîêèëÿ, ñëîæíîñòü è òðóäîåìêîñòü åãî èçãîòîâëåíèÿ.
2. Îãðàíè÷åííàÿ ñòîéêîñòü êîêèëÿ, èçìåðÿåìàÿ ÷èñëîì ãîäíûõ îòëèâîê, êîòîðûå ìîæíî ïîëó÷èòü â äàííîì êîêèëå. Îò ñòîéêîñòè êîêèëÿ çàâèñèò ýêîíîìè÷åñêàÿ ýôôåêòèâíîñòü ïðîöåññà.
3. Ñëîæíîñòü ïîëó÷åíèÿ îòëèâîê ñ ïîäíóòðåíèÿìè, äëÿ âûïîëíåíèÿ êîòîðûõ íåîáõîäèìî óñëîæíÿòü êîíñòðóêöèþ ôîðìû - äåëàòü äîïîëíèòåëüíûå ðàçúåìû, èñïîëüçîâàòü âñòàâêè, ðàçúåìíûå ìåòàëëè÷åñêèå èëè ïåñ÷àíûå ñòåðæíè.
4. íåïîäàòëèâûé êîêèëü ïðèâîäèò ê ïîÿâëåíèþ â îòëèâêàõ íàïðÿæåíèé, à èíîãäà ê òðåùèíàì.
Ýòîò ñïîñîá ëèòüÿ ïðèìåíÿþò êàê ïðàâèëî â ñåðèéíûõ è ìàññîâûõ ïðîèçâîäñòâàõ.
Ýôôåêòèâíîñòü ëèòüÿ â êîêèëü îáû÷íî îïðåäåëÿþò â ñðàâíåíèè ñ ëèòüåì â ïåñ÷àíûå ôîðìû. Ýêîíîìè÷åñêèé ýôôåêò äîñòèãàåòñÿ áëàãîäàðÿ óñòðàíåíèþ ôîðìîâî÷íîé ñìåñè, ïîâûøåíèþ êà÷åñòâà îòëèâîê, èõ òî÷íîñòè, óìåíüøåíèþ ïðèïóñêîâ íà îáðàáîòêó, ñíèæåíèþ òðóäîåìêîñòè î÷èñòêè è îáäóâêè îòëèâîê, ìåõàíèçàöèè è àâòîìàòèçàöèè îñíîâíûõ îïåðàöèé è, êàê ñëåäñòâèå, ïîâûøåíèþ ïðîèçâîäèòåëüíîñòè è óëó÷øåíèþ óñëîâèé òðóäà.
Ëèòüå â êîêèëü ñëåäóåò îòíåñòè ê òðóäî- è ìàòåðèàëîñáåðåãàþùèì, ìàëîîïåðàöèîííûì è ìàëîîòõîäíûì òåõíîëîãè÷åñêèì ïðîöåññàì, óëó÷øàþùèì óñëîâèÿ òðóäà â ëèòåéíûõ öåõàõ è óìåíüøàþùèì âðåäíîå âîçäåéñòâèå íà îêðóæàþùóþ ñðåäó.
Êëàññèôèêàöèÿ êîíñòðóêöèé êîêèëåé. Â çàâèñèìîñòè îò ðàñïîëîæåíèÿ ïîâåðõíîñòè ðàçúåìà êîêèëè áûâàþò: íåðàçúåìíûå, ñ âåðòèêàëüíîé ïëîñêîñòüþ ðàçúåìà, ñ ãîðèçîíòàëüíîé ïëîñêîñòüþ ðàçúåìà, ñî ñëîæíîé ïîâåðõíîñòüþ ðàçúåìà.
Íåðàçúåìíûå, èëè âûòðÿõíûå, êîêèëè ïðèìåíÿþò, êîãäà êîíñòðóêöèÿ îòëèâêè ïîçâîëÿåò óäàëèòü èç ïëîñêîñòè êîêèëÿ áåç åãî ðàçúåìà.
Êîêèëè ñ âåðòèêàëüíîé ïëîñêîñòüþ ðàçúåìà ñîñòîÿò èç äâóõ è áîëåå ïîëóôîðì. Îòëèâêà ìîæåò ðàñïîëàãàòüñÿ öåëèêîì â îäíîé èç ïîëîâèí êîêèëÿ, â äâóõ ïîëîâèíàõ êîêèëÿ, îäíîâðåìåííî â äâóõ ïîëîâèíàõ êîêèëÿ è â íèæíåé ïëèòå.
Êîêèëè ñ ãîðèçîíòàëüíûì ðàçúåìîì ïðèìåíÿþò ïðåèìóùåñòâåííî äëÿ ïðîñòûõ ïî êîíôèãóðàöèè, à òàêæå êðóïíîãàáàðèòíûõ îòëèâîê.
Êîêèëè ñî ñëîæíîé (êîìáèíèðîâàííîé) ïîâåðõíîñòüþ ðàçúåìà èñïîëüçóþò äëÿ èçãîòîâëåíèÿ îòëèâîê ñëîæíîé êîíôèãóðàöèè.
 çàâèñèìîñòè îò ñïîñîáà îõëàæäåíèÿ ðàçëè÷àþò êîêèëè ñ âîçäóøíûì, æèäêîñòíûì è ñ êîìáèíèðîâàííûì îõëàæäåíèåì. Âîçäóøíîå îõëàæäåíèå èñïîëüçóþò äëÿ ìàëîòåïëîíàãðóæåííûõ êîêèëåé. Âîäÿíîå îõëàæäåíèå èñïîëüçóþò îáû÷íî äëÿ âûñîêîòåïëîíàãðóæåííûõ êîêèëåé, à òàêæå äëÿ ïîâûøåíèÿ ñêîðîñòè îõëàæäåíèÿ îòëèâêè èëè åå îòäåëüíûõ ÷àñòåé.
Ê îñíîâíûì êîíñòðóêòèâíûì ýëåìåíòàì êîêèëåé îòíîñÿò:
Ôîðìîîáðàçóþùèå ýëåìåíòû - ïîëîâèíû êîêèëåé, íèæíèå ïëèòû, âñòàâêè, ñòåðæíè, êîíñòðóêòèâíûå ýëåìåíòû - âûòàëêèâàòåëè, ïëèòû âûòàëêèâàòåëåé, çàïèðàþùèå ìåõàíèçìû, ñèñòåìû íàãðåâà è îõëàæäåíèÿ êîêèëÿ è îòäåëüíûõ åãî ÷àñòåé, âåíòèëÿöèîííóþ ñèñòåìó, öåíòðèðóþùèå øòûðè è âòóëêè.
Êîðïóñ êîêèëÿ èëè åãî ïîëîâèíû âûïîëíÿþò êîðîá÷àòûìè, ñ ðåáðàìè æåñòêîñòè. Òîëùèíà ñòåíêè êîêèëÿ çàâèñèò îò ñîñòàâà çàëèâàåìîãî ñïëàâà è åãî òåìïåðàòóðû, ðàçìåðîâ è òîëùèíû ñòåíêè îòëèâêè, ìàòåðèàëà, èç êîòîðîãî èçãîòîâëÿåòñÿ êîêèëü, êîíñòðóêöèè êîêèëÿ. Òîëùèíà ñòåíêè êîêèëÿ äîëæíà áûòü äîñòàòî÷íîé, ÷òîáû îáåñïå÷èòü çàäàííûé ðåæèì îõëàæäåíèÿ îòëèâêè, äîñòàòî÷íóþ æåñòêîñòü êîêèëÿ è ìèíèìàëüíîå åãî êîðîáëåíèå ïðè íàãðåâå òåïëîòîé çàëèòîãî ðàñïëàâà, ñòîéêîñòü ïðîòèâ ðàñòåêàíèÿ.
Ñòåðæíè â êîêèëÿõ ìîãóò áûòü ïåñ÷àíûìè è ìåòàëëè÷åñêèìè. Ïåñ÷àíûå ñòåðæíè äëÿ êîêèëüíûõ îòëèâîê äîëæíû îáëàäàòü ïîíèæåííîé ãàçîòâîðíîñòüþ è ïîâûøåííîé ïîâåðõíîñòíîé ïðî÷íîñòüþ. Ïåðâîå òðåáîâàíèå îáóñëîâëåíî òðóäíîñòÿìè óäàëåíèÿ ãàçîâèç êîêèëÿ; âòîðîå - âçàèìîäåéñòâèåì çíàêîâûõ ÷àñòåé ñòåðæíåé ñ êîêèëåì, â ðåçóëüòàòå ÷åãî îòäåëüíûå ïåñ÷èíêè ìîãóò ïîïàñòü â ïîëîñòü êîêèëÿ è îáðàçîâàòü çàñîðû â îòëèâêå. Ñòåðæíåâûå ñìåñè è òåõíîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû èçãîòîâëåíèÿ ïåñ÷àíûõ ñòåðæíåé ìîãóò áûòü ðàçëè÷íûìè.
Ìåòàëëè÷åñêèå ñòåðæíè ïðèìåíÿþò, êîãäà ýòî ïîçâîëÿåò êîíñòðóêöèÿ îòëèâêè è òåõíîëîãè÷åñêèå ñâîéñòâà ñïëàâà. Èñïîëüçîâàíèå ìåòàëëè÷åñêèõ ñòåðæíåé äàåò âîçìîæíîñòü ïîâûñèòü ñêîðîñòü çàòâåðäåâàíèÿ îòëèâêè, ñîêðàòèòü ïðîäîëæèòåëüíîñòü öèêëà åå èçãîòîâëåíèÿ. Îäíàêî ïðè èñïîëüçîâàíèè ìåòàëè÷åñêèõ ñòåðæíåé âîçðàñòàþò íàïðÿæåíèÿ â îòëèâêàõ, âîçìîæíî ïîÿâëåíèå òðåùèí.
Âåíòèëÿöèîííàÿ ñèñòåìà îáåñïå÷èâàåò íàïðàâëåííîå âûòåñíåíèå âîçäóõà èç êîêèëÿ ðàñïëàâîì. Äëÿ âûõîäà âîçäóõà èñïîëüçóþò îòêðûòûå âûïîðû, ïðèáûëè, çàçîðû ïî ïëîñêîñòè ðàçúåìà è ìåæäó ïîäâèæíûìè ÷àñòÿìè êîêèëÿ è ñïåöèàëüíûå âåíòèëÿöèîííûå êàíàëû.  ìåñòíûõ óãëóáëåíèÿõ ôîðìû ïðè çàïîëíåíèè èõ ðàñïëàâîì ìîãóò îáðàçîâûâàòüñÿ âîçäóøíûå ìåøêè.  ýòèõ ìåñòàõ â ñòåíêå êîêèëÿ óñòàíàâëèâàþò âåíòèëÿöèîííûå ïðîáêè. Ïðè âûáîðå ìåñòà óñòàíîâêè âåíòèëÿöèîííûõ ïðîáîê íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü ïîñëåäîâàòåëüíîñòü çàïîëíåíèÿ ôîðìû ðàñïëàâîì.
Öåíòðèðóþùèå ýëåìåíòû - êîíòðîëüíûå øòûðè è âòóëêè - ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ òî÷íîé ôèêñàöèè ïîëîâèí êîêèëÿ ïðè åãî ñáîðêå. Îáû÷íî èõ êîëè÷åñòâî íå ïðåâûøàåò äâóõ. Èõ ðàñïîëàãàþò â äèàãîíàëüíî ðàñïîëîæåííûõ óãëàõ êîêèëÿ.
Çàïèðàþùèå ìåõàíèçìû ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ ðàñêðûòèÿ êîêèëÿ è èñêëþ÷åíèÿ ïðîðûâà ðàñïëàâà ïî åãî ðàçúåìó ïðè çàïîëíåíèè, à òàêæå äëÿ îáåñïå÷åíèÿ òî÷íîñòè îòëèâîê.
Ñèñòåìû íàãðåâà è îõëàæäåíèÿ ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ïîääåðæàíèÿ çàäàííîãî òåìïåðàòóðíîãî ðåæèìà êîêèëÿ. Ïðèìåíÿþò ýëåêòðè÷åñêèé è ãàçîâûé îáîãðåâ. Ïåðâûé èñïîëüçóåòñÿ äëÿ îáùåãî íàãðåâà êîêèëÿ, âòîðîé áîëåå óäîáåí äëÿ îáùåãî è ìåñòíîãî íàãðåâà.
Îòëèâêè èç àëþìèíèåâûõ ñïëàâîâ
Ëèòåéíûå ñâîéñòâà. Ëèòåéíûå àëþìèíèåâûå ñïëàâû ðàçäåëÿþòñÿ íà ïÿòü ãðóïï. Íàèëó÷øèìè ëèòåéíûìè ñâîéñòâàìè îáëàäàþò ñïëàâû 1 ãðóïïû - ñèëóìèíû. Îíè èìåþò õîðîøóþ æèäêîòåêó÷åñòü, íåáîëüøóþ (0.9-1%) ëèíåéíóþ óñàäêó, ñòîéêè ê îáðàçîâàíèþ òðåùèí, äîñòàòî÷íî ãåðìåòè÷íû. Ýòè ñïëàâû ñêëîííû ê îáðàçîâàíèþ ãðóáîé êðóïíîçåðíèñòîé ýâòåêòèêè â ñòðóêòóðå îòëèâêè è ðàñòâîðåíèþ ãàçîâ.
Ñïëàâû 2 ãðóïïû - ìåäèñòûå ñèëóìèíû. Ýòè ñïëàâû îáëàäàþò äîñòàòî÷íî õîðîøèìè ëèòåéíûìè ñâîéñòâàìè è áîëåå âûñîêîé ïðî÷íîñòüþ, ÷åì ñèëóìèíû, ìåíåå ñêëîííû ê îáðàçîâàíèþ ãàçîâîé ïîðèñòîñòè â îòëèâêàõ.
Ñïëàâû 3 - 5 ãðóïï èìåþò õóäøèå ëèòåéíûå ñâîéñòâà - ïîíèæåííóþ æèäêîòåêó÷åñòü, ïîâûøåííóþ óñàäêó (äî 1.3%), ñêëîííû ê îáðàçîâàíèþ òðåùèí, ðûõëîò è ïîðèñòîñòè â îòëèâêàõ. Ïîëó÷åíèå îòëèâîê èç ýòèõ ñïëàâîâ òðåáóåò ñòðîãîãî ñîáëþäåíèÿ òåõíîëîãèè ðåæèìîâ, îáåñïå÷åíèÿ õîðîøåãî çàïîëíåíèÿ ôîðìû, ïèòàíèÿ îòëèâîê ïðè çàòâåðäåâàíèè.
Âëèÿíèå êîêèëÿ íà ñâîéñòâà îòëèâîê. Èíòåíñèâíîå îõëàæäåíèå ðàñïëàâà îòëèâîê â êîêèëå óâåëè÷èâàåò ñêîðîñòü åå çàòâåðäåâàíèÿ, ÷òî áëàãîïðèÿòíî âëèÿåò íà ñòðóêòóðó - èçìåëü÷àåòñÿ çåðíî òâåðäîãî ðàñòâîðà, ýâòåêòèêè è âòîðè÷íûõ ôàç. Ñòðóêòóðà ñèëóìèíîâ, îòëèòûõ â êîêèëü, áëèçêà ê ñòðóêòóðå ìîäèôèöèðîâàííûõ ñïëàâîâ; ñíèæàåòñÿ îïàñíîñòü ïîÿâëåíèÿ ãàçîâîé è ãàçîóñàäî÷íîé óìåíüøàåòñÿ âðåäíîå âëèÿíèå æåëåçà è äðóãèõ ïðèìåñåé. Ýòî ïîçâîëÿåò äîïóñêàòü áîëüøîå ñîäåðæàíèå æåëåçà â àëþìèíèåâûõ îòëèâêàõ, ïîëó÷àåìûõ â êîêèëÿõ, ïî ñðàâíåíèþ ñ îòëèâêàìè â ïåñ÷àíûå ôîðìû. Âñå ýòî ñïîñîáñòâóåò ïîâûøåíèþ ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ îòëèâîê, èõ ãåðìåòè÷íîñòè.
Êîêèëè äëÿ ëèòüÿ àëþìèíèåâûõ ñïëàâîâ ïðèìåíÿþò ìàññèâíûå, òîëñòîñòåííûå. Òàêèå êîêèëè èìåþò âûñîêóþ ñòîéêîñòü è áîëüøóþ òåïëîâóþ èíåðöèþ: ïîñëå íàãðåâà äî ðàáî÷åé òåìïåðàòóðû îíè îõëàæäàþòñÿ ìåäëåííî.
Ïîëîæåíèå îòëèâêè â ôîðìå äîëæíî ñïîñîáñòâîâàòü åå íàïðàâëåííîìó çàòâåðäåâàíèþ: Òîíêèå ÷àñòè îòëèâêè ðàñïîëàãàþò âíèçó, à ìàññèâíûå ââåðõó, óñòàíàâëèâàÿ íà íèõ ïðèáûëè è ïèòàþùèå âûïîðû.
Ëèòíèêîâàÿ ñèñòåìà îáåñïå÷èâàåò ñïîêîéíîå, ïëàâíîå ïîñòóïëåíèå ðàñïëàâà â ïîëîñòü ôîðìû, íàäåæíîå óëàâëèâàíèå îêèñíûõ ïëåíîê, øëàêîâûõ âêëþ÷åíèé è ïðåäîòâðàòèòü èõ îáðàçîâàíèå â êàíàëàõ ëèòíèêîâîé ñèñòåìû è ïîëîñòè êîêèëÿ, ñïîñîáñòâîâàòü íàïðàâëåííîìó çàòâåðäåâàíèþ è ïèòàíèþ ìàññèâíûõ óçëîâ îòëèâêè.
Èñïîëüçóþò ëèòíîêîâûå ñèñòåìû ñ ïîâîäîì ðàñïëàâà ñâåðõó, ñíèçó, ñáîêó, êîìáèíèðîâàííûå è ÿðóñíûå.
Äëÿ ïîëó÷åíèÿ êà÷åñòâåííûõ îòëèâîê ñêîðîñòü äâèæåíèÿ ðàñïëàâà äîëæíà óáûâàòü îò ñå÷åíèÿ ñòîÿêà ê ïèòàòåëþ. Ïîýòîìó äëÿ îòëèâîê èç àëþìèíèåâûõ ñïëàâîâ ïðèìåíÿþò ðàñøèðÿþùèåñÿ ëèòíèêîâûå ñèñòåìû ñ ñîîòíîøåíèåì:
f ñ : f ê : f ï = 1 : 2 : 3 èëè 1 : 2 : 4, ãäå f ñ : f ê : f ï - ïëîùàäè ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ ñòîÿêà, êîëëåêòîðà, ïèòàòåëÿ.
Äëÿ êðóïíûõ (50 - 70 êã) è âûñîêèõ (750 ìì) îòëèâîê f ñ : f ê : f ï = 1 : 3 : 4 èëè 1 : 3 : 5.
Òåõíîëîãè÷åñêèå ðåæèìû ëèòüÿ íàçíà÷àþò â çàâèñèìîñòè îò ñâîéñòâ ñïëàâà, êîíôèãóðàöèè îòëèâêè è ïðåäúÿâëÿåìûõ ê íåé òðåáîâàíèé. Äëÿ ðåãóëèðîâàíèÿ ñêîðîñòè îòâîäà òåïëîòû îò ðàçëè÷íûõ ÷àñòåé îòëèâêè òîëùèíó è ñâîéñòâà îãíåóïîðíûõ ïîêðûòèé â ðàçëè÷íûõ ÷àñòÿõ êîêèëÿ ÷àñòî äåëàþò ðàçëè÷íûìè. Äëÿ îêðàñêè â ýòèõ ñëó÷àÿõ èñïîëüçóþò òðàôàðåòû. Ïîâåðõíîñòè êàíàëîâ ëèòíèêîâîé ñèñòåìû ïîêðûâàþò áîëåå òîëñòûì ñëîåì êðàñîê ñ ïîíèæåííîé òåïëîïðîâîäíîñòüþ, à ïîâåðõíîñòè ïðèáûëüíûõ ÷àñòåé èíîãäà îêëåèâàþò òîíêîëèñòîâûì àñáåñòîì. Ïðîäîëæèòåëüíîñòü âûäåðæêè îòëèâêè â êîêèëå íàçíà÷àþò ñ ó÷åòîì åå ðàçìåðîâ è ìàññû. Îáû÷íî îòëèâêè îõëàæäàþò â ôîðìå äî òåìïåðàòóðû 650 Ê. Ïðîäîëæèòåëüíîñòü îõëàæäåíèÿ îòëèâêè äî òåìïåðàòóðû âûáèâêè îïðåäåëÿþò ðàñ÷åòîì ïî ñïåöèàëüíûì ôîðìóëàì è îêîí÷àòåëüíî êîððåêòèðóþò ïðè äîâîäêå òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà.
Ëèòüå â êîêèëü ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç íàèáîëåå øèðîêî ïðèìåíÿåìûõ âèäîâ ëèòüÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ. Èç-çà àâòîìàòèçàöèè òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà, ëèòüå â êîêèëü ñòàíîâèòñÿ íàèáîëåå ýêîíîìè÷åñêè âûãîäíûì ïðè èçãîòîâëåíèè áîëüøèõ ïàðòèé îòëèâîê èëè íà÷àëå ñåðèéíîãî ïðîèçâîäñòâî êîíêðåòíîé äåòàëè.
