ТЕХНОЛОГИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ВИДОВ ЛИТЬЯ
28
(обычно перпендикулярно к стенке отливки), что позволяет снизить в нем
термические напряжения, уменьшить его короблениe, повысить его податливость,
газопроницаемость, более гибко управлять его тепловым режимом за счет нагрева и
охлаждения отдельных частей.
Для повышения жесткости кокиля, уменьшения его коробления
на его кор-
пусе выполняют ребра жесткости. Использование ребер жесткости целесообразно
только тогда, когда преобладающей причиной выхода из строя кокиля является его
коробление, в других случаях ребра жесткости нежелательны, так как возрастают
внутренние напряжения в стенке кокиля и соответственно унижается его стой-
кость. Если коробление кокиля нельзя предупредить утолщением его стенок, то
ребра жесткости выполняют невысокими, близко расположенными одно к друго-
му; места их сопряжения со стенкой кокиля выполняют галтелями большого
радиуса. Размеры и расположение ребер жесткости определены стандартами
(ГОСТ 16238 — 70).
Толщина стенок кокиля должна обеспечивать конструктивную «прочность,
жесткость, а также необходимые условия охлаждения и
затвердевания отливки.
Изменение толщины стенки кокиля неоднозначно влияет на скорость за-
твердевания отливки.
При затвердевании отливок из сплавов с относительно невысокой темпера-
турой плавления уменьшение толщины стенки кокиля заметно снизит теплоакку-
мулирующую способность формы, а увеличение передачи теплоты излучением и
конвекцией в окружающую среду вследствие повышения температуры внешней
поверхности кокиля будет невелико, поэтому скорость затвердевания снизится
(цветные сплавы).
При затвердевании отливок из сплавов с высокой температурой плавления
(титановые сплавы), уменьшение толщины стенки кокиля приведет к более значи-
тельному повышению температуры внешней поверхности кокиля и соответственно
к увеличению количества теплоты, излучаемой этой поверхностью (пропорцио-
нально четвертой степени от температуры) и передаваемой конвекцией (прак-
тически пропорционально), по сравнению с уменьшением теплоаккумулирующей
способности более тонкой стенки кокиля. В результате скорость затвердевания
отливки увеличится.
В случае затвердевания стальных отливок уменьшение толщины стенки кокиля
приводит к уменьшению теплоаккумулирующей способности и примерно в такой
же мере к увеличению отдачи теплоты с внешней поверхности в окружающую среду.
В результате изменение толщины стенки кокиля практически не будет оказывать
существенного влияния на скорость затвердевания отливки.
Для отливок из стали толщину стенки кокиля обычно назначают из условия
обеспечения его наибольшей стойкости против коробления.
Профессор А.И. Вейник на основе изложенного разработал метод расчета
толщины стенки кокиля. В соответствии с этим методом толщина прогрева стенки
кокиля
l
ф
определяется как:
l
ф
= 1/2
D
[1+(1+8 λ
2
/
D
β)
1/2
],
D
= 3
l
0
ρ[
c
1
(
T
зал
−
T
кр
) +
L
]/ [ρ
ф
c
ф
(
T
кр
−
T
ф
)];
