ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Конструирование и эксплуатация кокилей из "Специальные способы литья " Кокиль наиболее часто разрушается на стадии заливки. Анализ напряжений и деформаций в цилиндрическом кокиле при переменном уровне расплава, т. е. на стадии заливки, показывает, что с увеличением скорости заливки температурный перепад по высоте формы уменьшается, причем это уменьшение тем существеннее, чем короче цилиндрический кокиль. В условиях воздушного охлаждения температурный перепад при заливке сверху значительно меньше, чем температурный перепад при заливке снизу. Однако при водяном охлаждении способ подвода металла практически не влияет на температурный перепад по высоте кокиля. [c.95] При заливке радиальное выпучивание стенки кокиля, охлаждаемой воздухом, значительно больше, чем при охлаждении водой. С уменьшением скорости заливки увеличивается разница в радиальном перемещении верхнего и нижнего торцов формы. На основании этих данных можно рекомендовать заливку с повышенной скоростью как способ повышения точности отливки. [c.95] Таким образом, для цилиндрических кокилей, заливаемых вертикально, наиболее опасны напряжения, возникающие в период заливки. При заливке снизу с малой скоростью на рабочей поверхности на уровне зеркала металла возникают растягивающие напряжения, которые в зоне, расположенной после зеркала, сменяются напряжениями сжатия. Следовательно, при подводе металла сверху и при заливке с большей скоростью в цилиндрическом кокиле можно избежать опасных знакопеременных напряжений. Абсолютная величина последних уменьшается при переходе от водяного охлаждения кокиля к воздушному. [c.95] Сила Р отнесена к единице длины линии в плоскости покрытия. [c.95] Покрытие отслаивается при условии а Сер, где Сер — прочность сцепления покрытия с рабочей стенкой при испытании на срез. Вероятность растрескивания и отслаивания покрытия от рабочей стенки тем выше, чем больше коэффициент и модуль 2- Способность покрытия выдерживать термомеханическое воздействие оценивают по параметру Пх. [c.95] Толщина рабочей стенки кокиля. [c.95] Х1 — половина толщины стенки плоской отливки с — удельная теплоемкость (индекс 1 относится к отливке, 2 — к покрытию, 3 — к рабочей стенке штрих сверху — к жидкому состоянию) г — теплота превращений Гзал и Гзатв — температура соответственно заливки и затвердевания Х2 — толщина слоя краски (покрытия). [c.96] При выводе формулы (15) принято, что толщина Х стенки кокиля равняется глубине прогрева формы к моменту окончания затвердевания отливки. При большем значении Хд термические условия формирования отливки не изменяются. [c.96] Поправочный коэффициент к выбирают по конструктивным соображениям. В первом приближении можно принять, что к—. Экспериментальная проверка метода в лабораторных и заводских условиях осуществлена Н. Д. Орловым. [c.96] Толщину Ха рабочих стенок кокилей различных конструкций можно выбрать по графикам (рис. 17), разработанным В. С. Серебро [4]. Толщину стенок плоских кокилей выбирают в границах заштрихованной области, но ближе, как правило, к верхнему пределу для отливок сложной конфигурации, имеющих близко расположенные выступы, — ближе к нижнему пределу. Для стенок отливок, оформляемых с одной стороны песчаным стержнем, Хз определяется по удвоенной толщине стенки отливки. [c.96] Толщина Хз для цилиндрических кокилей полых отливок принимается по величине критерия Хх1Ях, где Х1 — половина толщины стенки полой отливки / 1 — наружный радиус отливки. Для сплошных цилиндрических отливок Хз = 1,4/ 1. [c.96] Если конструкция цилиндрического кокиля исключает возможность его термического расширения вдоль продольной оси, то Хд принимают таким же, как и для плоского кокиля (см. рис. 17, а). [c.96] Выбор Хз может быть выполнен также в соответствии ГОСТ 16237—70 (рис. 18). Для кокилей со стальными рабочими стенками или стенками из высокопрочного чугуна толщину Хд выбирают ближе к нижней границе заштрихованной области графика. [c.96] Материалы рабочих стенок кокилей. [c.96] Для оценки пригодности материалов для рабочих стенок кокилей исполь-вуют различные методы. Основные из них приведены в табл. 9. Чем больше значения параметров, тем выше (при прочия равных условиях) стойкость кокилей. [c.97] Существование многих методов оценки пригодности материалов для кокилей объясняется различиями в механизмах разрушения хрупких и пластичных материалов, а также особенностями напряженно-деформированного состояния рабочих стенок без покрытия и с покрытием. [c.97] Определение параметра П основывается на следующих физических предпосылках данный параметр представляет собой отношение работы разрушения, выраженной величиной КС, к работе пластической деформации за один цикл нагружения кокиля. Необходимость подстановки в формулу для определения Я значений КС при 500—550 °С объясняется тем, что при этих температурах происходит локальное снижение вязкости стали. [c.98] Марки рекомендуемых для рабочих стенок материалов приведены в табл. 10. По мнению ряда исследователей, кокили из чугуна с шаровидным графитом имеют более высокую стойкость, чем из чугуна с пластинчатым графитом. Чу Гуны с шаровидным графитом должны иметь ферритоперлитную матрицу. [c.98] Стенки кокилей из чугуна с пластинчатым графитом в пределах одной марки металла могут иметь существенно различную стойкость. [c.98] Пониженное содержание серы, марганца и фосфора способствует повышению стойкости стенок кокиля из чугуна с пластинчатым графитом. [c.98] Вернуться к основной статье