Лиття в кокіль – це процес отримання виливків шляхом вільного заливання металу в металеві форми (кокілі). Матеріалом для кокілів служить, як правило, сірий чавун, рідше сталь [1].

Існують ручні, механізовані кокілі та автоматичні кокільні машини. У ручних та механізованих кокілях виготовляють [2]:

– сталеві виливки простої конфігурації із стінками товщиною не менше 6 мм та масою від кількох кілограмів до 15 т;

– виливки простої конфігурації із сірого чавуну з вибіленою поверхнею, щільною структурою, підвищеною герметичністю;

– виливки із сірого чавуну без особливих вимог до структури;

– виливки з високоміцного чавуну з товщиною стінок не менше 8 мм;

– прості та середньої складності виливки з алюмінієвих сплавів масою до 100 кг та товщиною стінок не менше 4 мм;

– прості та середньої складності виливки з магнієвих сплавів масою до 50 кг та товщиною стінок не менше 5 мм;

– виливки з латуні з товщиною стінок не менше 4 мм та максимальними розмірами 600×700 мм.

Щодо можливостей механізації та автоматизації, процеси кокільного лиття є досить придатними до цього і технологічно гнучкими. Сучасні кокільні машини дають змогу виробництва виливків із чавуну та сталі масою до 300 кг, із кольорових сплавів – до 30 кг. Виробництво виливків масою до 10 кг майже повністю автоматизоване: використовують автоматизовані лінії  та комплекси.

Технологічні можливості виготовлення виливків у кокілях залежать від особливостей конструкції кокілю та ливарних властивостей сплавів, що використовуються. Зі збільшенням товщини стінок та розмірів виливків зростають проблеми їх виробництва, але порівняно з литтям в разові піщані форми кокільне литво має ряд важливих технологічних переваг [2]:

– підвищення розмірної точності та зменшення шорсткості поверхонь виливка, що знижує припуски на механічне оброблення або взагалі виключає його;

– дрібнозерниста структура виливків, яка забезпечує кращі механічні властивості, а також гідрощільність;

– покращення умов праці та підвищення продуктивності;

– зменшення відсотка браку виливків;

– створення сприятливих умов для комплексної механізації та автоматизації виробництва виливків;

– відсутність або мінімальна кількість формувальних матеріалів.

Проблеми виробництва виливків у металевих формах пов’язані з наступними недоліками [2]:

– обмеженість за геометричною складністю та масою виливків;

– вимоги щодо серійності (обов’язково серійне або масове виробництво);

– тривалість підготовки виробництва та складнощі зміни параметрів процесу;

– висока швидкість охолодження виливків, що не дає змогу отримувати тонкостінне литво; неоднорідність структури чавуну (поверхневий відбіл);

– трудомісткість та вартість виготовлення оснащення.

Конструкція кокілю має забезпечувати [2]:

– отримання виливків із заданими розмірами та високою якістю поверхні;

– швидке та повне видалення газів із робочої порожнини кокілю через вентиляційні канали, рухомі з’єднання, роз’єми, випори, надливи;

– зручну заміну частин і деталей, які вийшли з ладу;

– високу стійкість та максимальну кількість заливань (в сучасних умовах близько 500 000 заливань для алюмінієвих сплавів і 10 000 для чавуну або сталі).

Виходячи з цих наведених вимог, на сьогодні розвиток кокільного литва призвів до розроблення різних конструктивних різновидів кокілів, наведених на рис. 1.

Рис. 1. Конструктивні типии кокілів: а – нероз’ємний (витряхний), б – з вертикальним роз’ємом, в – з горизонтальним роз’ємом, г – з кобмінованим роз’ємом, д – з книжковим роз’ємом, е – стопковий

Література:

1. Хричиков В.Е., Меняйло О.В. Ливарне виробництво чорних і кольорових металів: Навч. посібник. – Видання друге, доопрацьоване. – Дніпро: НМетАУ, 2015. – 89 с.

2. Основы технологии литейного производства. Плавка, заливка металла, кокильное литье: Учеб. пособие / Г. Б. Некрасов, И. Б. Одарченко. – Минск: Вышэйшая школа, 2013. – 223 с.