Кокильное литье алюминия

Кокильное литье алюминия

Кокильное литье широко используется для производства фасонных отливок из легкоплавильных цветных сплавов, в том числе из алюминия. Данной технологией производят детали двигателей машин, корпуса для насосов и фильтров, колеса для автотранспорта, детали для бытовой техники.

Конструкции кокилей для литья алюминия могут быть цельными для производства простых деталей и разборными, имеющие различные плоскости разъемов. Из неразъемных кокилей готовые детали вытряхивают или выбивают из формы. Среди основных элементов конструкции кокилей можно выделить:

Кроме основных, в конструкции кокилей могут входить дополнительные элементы (поддон, охладительная труба, втулки, кожух, штыри и другие). Расплавленный алюминий поступает в кокиль посредством системы литников.

Литье алюминия в кокели является одним из популярных методов отливки металлических деталей с точными параметрами, является экономичным за счет того, что исключены операции по подготовке литьевых смесей и очистки отливок, кроме того — производительным методом цветного литья.

Кокиль подлежит многоразовому использованию. Вследствие того, что металл остывает в кокели относительно долго, для выпуска большой партии деталей необходимо большое количество форм при одновременном их использовании.

Литье алюминия под давлением в кокиль является ускоренным технологическим методом, при использовании которого за короткий период времени с одного кокиля производится множество деталей. Получаемые изделия высокой точности не требуют последующей механической доработки, что уменьшает расход металла и снижает трудозатраты основных рабочих.

Материал для литья алюминия в кокиль

Для изготовления кокилей для литья алюминиевых сплавов на Московском литейном заводе используется алюминий (перед применением поверхность кокиля анодируют). Внутренние поверхности кокиля обрабатываются огнеупорными материалами типа графита, жидкого стекла, глины, кварца. Термостойкое покрытие кокиля регулирует интенсивность теплового взаимодействия формы и отливки, предотвращает деформацию оснастки при заливке в нее горячего металла, является защитным слоем, который препятствует взаимодействию жидкого сплава алюминия с кокилем.

Оборудование для литья алюминия в кокиль включает автоматизированные кокильные литейные машины, на которых проходит технологический процесс получения готовых металлических отливок. Технология литья алюминия в кокиль применяется для точного изготовления деталей и сокращения расхода материалов на стружку и их механическую обработку. Обычно эта технология задействуется на массовом или крупносерийном выпуске партии отливок (от 300 до 500 штук в партии).

Форма для литья алюминия в кокиль

Формы для кокильного литья алюминия изготавливают на оборудовании объемной штамповки, с задействованием токарно-фрезерных станков для получения особо точной оснастки. Формы многоразово используются до момента снижения качества изготавливаемых отливок, далее они утилизируются.

Типовые цены

Изделие Срок изготовления Цена
Бронзовая заготовка 3 кг 2-3 дня 1620 руб.
Литые заготовки подставок 5 дней 450 руб.
Литье из чугуна 5 дней 90 руб/1 кг
Литье из аллюминия 5 дней 290 руб/ 1 кг
Литье из бронзы 5 дней 540 руб/ 1 кг

Старший специалист. Помощь в оценке стоимость и сроках производства изделий из бронзы, алюминия и чугуна.

Литье в кокиль

Литье в кокиль – это технологический процесс изготовления отливок путем заливания металлического расплава в многооборотные формы, выполненные из металла (сталь, чугун и пр.). Эту форму называют кокиль.

Процесс литья в кокиль

Перед началом литья в кокиль металлического расплава необходимо выполнить операции технологического процесса по подготовке его к работе. Эта работа выполняется в несколько этапов.

  1. Поверхности кокиля и место стыков полуформ необходимо очистить от загрязнений, коррозии, масел.
  2. Выполняют проверку подвижности перемещающихся деталей, точность их установки и надежность крепления на местах для этого предназначенных.
  3. На этом этапе поверхности формы смазывают огнестойкими материалами. В этом качестве применяют специальные краски и смазки.

Технологический процесс литья в кокиль

Веществ, которые применяют при облицовке кокиля, зависят от марки заливаемого состава. Толщина покрытия зависит от необходимой скорости охлаждения отлитой заготовки. То есть, чем больше слой наносимой облицовки, тем заготовка будет медленнее охлаждаться. Огнестойкий слой призван решить еще одну задачу в процессе этого литья – обеспечить сохранность формы от скачка температуры во время заливки металла, а также оплавления ее частей и их схватывания с расплавом. В состав огнеупорной облицовки могут входить следующие материалы – кварц, глина, жидкое стекло, графит.

Процесс отлива в кокиль

Перед началом заливки металла форму прогревают до температуры порядка 200 градусов. Эта температура определяется маркой заливаемого металла и габаритов отливки.

Конструктивные особенности кокиля

Кокиль для литья – это многооборотная форма, изготавливаемая из металла. Несмотря на то что в такие формы могут использовать для получения отливок разных форм, их принципиальная конструкция одинакова. В состав кокиля для литья входят полуформы, плита, различные вставки и литейные стержни. С помощью последних, происходит формирование отливки. Для его центрирования и соединения применяют штыри. Непосредственно перед началом заливки полуформы фиксируют с помощью специальных замков. Металлический расплав подают в форму через систему литников.

Читать еще:  Как очистить алюминий до блеска

Литье в металлические формы (кокиль)

По мере заполнения кокиля излишки воздуха выводятся через воздуховодные каналы.

В литейном производстве применяют и другой вид форм – их называют вытряхными. Эти формы отличаются тем, что они неразъемные и применяются для отливок простой формы.

Процесс изготовление кокиля и используемые материалы

При изготовлении кокилей проектировщик должен руководствоваться марками сплава, которые будут заливаться в изготавливаемую форму. Разумеется, он должен учитывать и размер деталей, получаемых в результате литья в эту оснастку.

Так, при изготовлении деталей с небольшими габаритами из цветных металлов, чугуна и некоторых других материалов рекомендуется использовать для производства литейных форм серые чугуны 20 или 25. Для производства кокилей применяют и другие виды материалов. Надо отметить, что чем прочнее материал, например, сталь 15Л, тем выше стойкость формы. Для определенных марок металла формы производят из алюминия, но перед эксплуатацией этих кокилей рабочие поверхности анодируют.

Производство кокилей выполняют на оборудовании объемной штамповки. Но современное оборудование, работающее под управлением компьютера, например, токарно-фрезерный центр позволяет производить особо точные формы.

Преимущества и недостатки литья в кокиль

Литье этого типа, как и многие технологические процессы, обладают и преимуществами, и недостатками. Можно сравнить литье в кокильную оснастку с литьем в песчаные формы.

К основным преимуществам можно отнести то, что литье в металлические формы отличается от всех остальных качеством получаемых деталей, в частности, точностью. Применение песочных стержней позволяет выполнять отливки сложной формы.

Использование металлических кокилей позволяет повысить производительность труда на литейном производстве. Это обусловлено тем, что из производства исключены такие операции, как приготовление литьевой смеси, и чистки отливок.

Использование такого типа литья позволяет уменьшить припуски на дальнейшую механическую обработку. Такой подход позволяет снизить себестоимость готового изделия.

Такое свойство кокилей, как оборачиваемость позволяет механизировать процессы литья и последующей обработки отливок. Например, операция сборки этой оснастки может быть легко автоматизирована. Кроме того из процессов исключены факторы, которые могут отрицательно сказаться на качестве отливок, например, газопроницаемость смеси. Автоматизация литейных процессов регулировать технологические режимы литейных процессов, что приводит к изменению характера труда оператора литейного комплекса и повышению его безопасности.

Между тем при множестве достоинств литье этого класса имеет и ряд недостатков.

Кокиль обладает высокой стоимостью, это является следствием его конструктивной сложности и и высокой трудоемкости производства. Особенно это относится к оснастке, в которые отливают детали сложной геометрической конфигурации.

Литейная оснастка такого типа имеет ограниченную стойкость. Стойкость оснастки определяется количеством качественных отливок. При снижении качества, его просто направляют в утилизацию. Стойкость – это ключевой экономический показатель литья. Над повышением стойкости форм этого класса работают производители и проектировщики оборудования для литья в формы этого типа по всему миру.

Литье сплава в кокиль

Интенсивность охлаждения отливок в кокиле существенно выше, чем в песчаных или земляных оснастках. Это приводит к тому, что ограничена возможность изготовления отливок с тонкими стенками.

Поскольку эти оснастки не обладает достаточной податливостью – это может привести к появлению в отлитых деталях внутренних напряжений. Которые потом устраняют с помощью термообработки.

Область применения

Кокильное литье широко используют для производства отливок из черных и цветных металлов. На автоматизированном оборудовании, предназначенном для этой обработки металлов допустимо литье алюминия в кокиль, но при этом вес отливки не должен превышать 30 кг.

На неавтоматизированном оборудовании допустимо литье чугуна в кокиль, при этом масса отливки не должна превышать 12 тонн.

Этапы литья в кокиль

Сложно найти промышленную отрасль, в которой не применяют литье в кокиль. Эта технология позволяет изготавливать широкий круг деталей из различных металлов. Например, на электротехнических заводах их применяют для отливки деталей электрических машин, на предприятиях, которые выпускают силовые установки для автомобилей, эту технологию применяют для производства головок блока цилиндров или картеров защиты.

Кокильная литейная машина

Практика показывает, что чаще всего литье этого типа применяют в отношении алюминия и его сплавов. На втором месте стоит чугун и на третьем сталь.

Читать еще:  Чем отличается алюминий от дюралюминия

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Литье в кокиль – точная технология производства отливок из алюминия.

Литье в кокиль (многоразовую металлическую форму) – это достаточно дорогостоящая, но проверенная и точная литейная технология, применяемая Компанией «ПРАКТИК плюс» при производстве отливок из алюминиевых сплавов.

Несмотря на высокую первоначальную стоимость оснастки, технология литья в кокиль имеет ряд основных преимуществ, по сравнению с другими технологиями, а именно:

  1. отливки получают с более плотной структурой;
  2. значительно улучшается внешний вид отливок и чистота поверхности;
  3. повышается точность отливок и идентичность их размеров;
  4. уменьшается металлоемкость отливки и стоимость механической обработки за счет уменьшения литейных припусков;
  5. увеличивается выход годного литья;
  6. устраняются операции с формовочными смесями;
  7. при крупносерийном производстве снижается себестоимость продукции;
  8. значительно повышается производительность труда литейщиков.

Для изготовления кокилей специалисты «ПРАКТИК плюс» в основном применяют серый или высокопрочный чугун, а также углеродистые или легированные стали. Серый чугун, применяемый для кокилей, стойкий к тепловым нагрузкам, недорогой и легко обрабатываемый материал. Стальные кокили более дорогие в изготовлении, но более «живучие» чугунных, так как они не боятся ударных нагрузок. Металлические стержни, направляющие и толкатели для раскрытия кокиля и выталкивания отливок всегда изготавливают из стали, так как они испытывают повышенные растягивающие напряжения.

Основной показатель кокиля — его стойкость. При работе рабочие поверхности кокилей подвергаются быстрому нагреву и охлаждению, в следствие чего в них возникают термические напряжения, приводящие к короблению и поверхностным трещинам – разгарам. Стойкость чугунных и стальных кокилей при получении отливок из алюминиевых сплавов составляет 50—100 тыс. заливок. Для повышения стойкости кокилей рабочие поверхности покрывают красками. С помощью красок устраняется также приваривание металла к стенкам кокиля, обеспечивается получение качественных поверхностей и регулируется направленность затвердевания отливок. При соприкосновении с металлом краска возгоняется, создается газовая и сажистая прослойка между жидким металлом и кокилем, которая предотвращает приваривания жидкого металла к кокилю. Краску наносят кистью или пульверизатором один-два раза в смену, в зависимости от конструкции и режима работы, на подогретый до 100—200 °C кокиль.

В процессе литья очень важным технологическим параметром является температурный режим кокиля. Для получения качественного литья из алюминиевых сплавов температура кокиля должна поддерживаться в пределах 200—350 °C. Разогрев и поддержание температуры кокиля (разгон кокиля) специалисты «ПРАКТИК плюс» осуществляют подогревом с помощью газовых горелок, а контроль температурного режима осуществляют инфракрасными термометрами (пирометрами) или термопарами. Охлаждение кокиля осуществляется путем естественной передачи тепла в окружающую среду через стенки кокиля. При необходимости наши специалисты спроектируют и изготовят кокили , охлаждаемые снаружи водой (водоохлаждаемые) по специально предусмотренным каналам. Стойкость водоохлаждаемых кокилей выше, чем неводоохлаждаемых.

При литье сложных по конфигурации отливок специалисты «ПРАКТИК плюс» применяют различные подвижные металлические стержни и вставки. Подвижность нужна для своевременного удаления стержня из отливки. Если внутренние контуры отливки сложные, то стержни делают составными из нескольких частей. Также для получения отливок со сложной внутренней конфигурацией нами применяются песчаные стержни. Их устанавливают в форму каждый раз перед заливкой при сборке формы с помощью знаковых частей.

В «ПРАКТИК плюс» изготавливают к окили либо литыми, либо из поковок проката путем механической обработки. Литые кокили дешевле, поскольку требуется минимальная механическая обработка. Разъем (раскрытие) кокилей осуществляют ручным или механизированным способом с помощью механических, пневматических и гидравлических приводов, которые также проектируют и изготавливают специалисты «ПРАКТИК плюс». Поверхности разъемов обрабатывают по 6-му классу точности. Отдельные части кокиля центрируют с помощью штырей и втулок. Для вывода газа и воздуха из полости кокиля предусматриваются вентиляционные каналы.

Компания “ПРАКТИК плюс” рассматривает заказы на производство литья из алюминия любой конфигурации и серийности, массой до 50 кг.

Цена отливки зависит от сложности детали и рассчитывается индивидуально.

За дополнительной информацией обращайтесь по тел.: (067) 437-90-70, (050) 921-30-09 или по контактам, указанным на сайте.

Кокильное литье алюминия и бронзы

Литьё в кокиль с последующей первичной механической обработкой.

В литейном процессе мы используем разовые и постоянные формы, в зависимости от количественного аспекта производства: в разовой форме возможно лишь однократное изготовление одной заготовки, а количество деталей, отливаемых в постоянных формах из алюминия или бронзы, может измеряться тысячами.

Читать еще:  Как расплавить алюминий на костре

Мы используем этот способ литья (литьё цветных металлов в многоразовые металлические формы — кокили) потому что он широко распространено и востребовано в массовом серийном производстве отливок, благодаря высокой производительности и экономичности процесса за счёт многоразового использования кокильных форм и возможности получения одинаково точных по размерам тонкостенных фасонных отливок.

Процесс литья используемый на предприятии.

Процесс литья бронзы и алюминия в кокильные формы, на нашем производственном участке, практически полностью автоматизирован: выполнение сборочных операций (соединение частей кокиля между собой, их закрепление перед заливкой, установка кокильных стержней) производится на кокильных машинах с минимальным участием человека.

Материал и формы используемых кокилей.

В ходе отливания заготовки кокиль, как правило, состоящий из пары стальных или чугунных полуформ, плиты, вставок и стержней, через литниковую систему заполняется расплавленным текучим алюминием или другим расплавом цветного металла и охлаждается до заданной температуры затвердевания отливки.

Удаление воздуха и лишних газов.

Во время заливания расплава в форму, удаление воздуха и газов из рабочей полости кокиля осуществляется с помощью вентиляционной системы, образованной выпорами, пробками и каналами между основными частями кокиля.

Металл распределяется по предварительно отцентрированному, закрытому и разогретому кокилю без какого-либо воздействия извне – только под силой тяжести. Извлечение готовых застывших заготовок из форм происходит автоматически или с помощью ручной силы. На окончательном этапе, остывшие заготовки подвергаются первичной механической обработке (обдирка) для выявления литейных дефектов.

Преимущества литья алюминия или бронзы в кокильные формы.

Использование кокильных форм для литья имеет ряд неоспоримых преимуществ:

— Несмотря на высокую стоимость кокиля из-за трудоёмкости изготовления его сложной конструкции под каждую деталь индивидуально, литьё с помощью металлических кокильных форм со вставными разовыми стержнями предоставляет широкое поле возможностей применения различных способов производства фасонных деталей со сложными внешними и внутренними поверхностями.

— В сравнении с песчаными одноразовыми формами, металлические кокили обладают значительно большими показателями прочности, теплоёмкости и теплопроводности, в то время как их газотворные и газопроницаемые свойства остаются близкими к нулевым. Такие выгодные характеристики материала находятся в прямой связи с особенностями взаимодействия кокиля с металлом и, как следствие, качественными характеристиками механических свойств готовой отливки.

— Благодаря высокоэффективному тепловому взаимодействию формы и отливаемой детали, отлитая затвердевшая заготовка, как и расплав из алюминия или бронзы, охлаждается в металлическом кокиле гораздо скорее, чем в песчаной одноразовой форме.

— Сравнительная неподатливость кокиля и интенсивное препятствование усадке отливаемой детали, несмотря на некоторые затруднения в извлечении отливки из кокильной формы, сводит к минимальным значениям возможность её деформации из-за предусадочного расширения и вероятность формирования усадочной пористости. Тщательно очищенная и покрытая термозащитным специальным слоем рабочая внутренея полость кокильных металлических форм защищает кокиль от разрушающего воздействия горячего металла, обеспечивает его быстрое и равномерное распределение в форме и облегчает процесс извлечения отливок из кокиля после их затвердения.

— Минимальное взаимодействие физико-химических свойств кокиля и материала отливки способствует повышению качественных свойств поверхности детали, благодаря отсутствию пригара. В процессе кокильного литья практически нет погрешностей, возникающих из-за упругих и остаточных деформаций одноразовой песчаной формы и снижающих точность размеров её внутренней рабочей поверхности и, соответственно, показатели точности самой отливки. Как правило, показатели точности размеров отливок из цветных сплавов в кокилях находятся в диапазоне классов 5-9, в соответствии с ГОСТ 26645-85.

— Процесс кокильного литья характеризуется высокой производительностью труда, благодаря исключению из него таких трудоёмких ручных операций, как смесеприготовление, формовка отливок и их очистка. Автоматизация и механизация основных операций кокильного литья делает технологические параметры процесса более регулируемыми и управляемыми, а устранение некоторых особенно вредных производственных операций (выбивание форм, очистка отливок от пригара и обрубка) благоприятно влияет на условия труда оператора-литейщика, управляющего литейным комплексом и уменьшает степень вредного воздействия на окружающую среду.

Производственные возможности кокильного литья цветных металлов в современном производстве — малооперационный и малоотходный технологический процесс, который активно используется как в штучном, так и в серийном промышленном производстве, существенно повышая его экономическую эффективность.

С помощью нашего предприятия Вы можете получить необходимые детали из алюминиевых и бронзовых сплавов, наши специалисты способны спроектировать и изготовить нужные кокильные формы по индивидуальным замерам и чертежам.

Менеджеры завода производят расчёт поступающих заказов в течении рабочих суток.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector