Кокили — металлические формы, предназначенные для многократного получения в них отливок методом свободной заливки расплава. Кокили изготовляют по чертежу отливки в основном из стали, чугуна и реже из медных и алюминиевых сплавов. Внутренняя рабочая полость кокилей имеет наружные геометрические размеры отливки с плюсовой поправкой на усадку сплава и минусовой поправкой, учитывающей расширение материала кокиля при его нагреве и слой покрытия, нанесенный на рабочую поверхность кокиля.
Конструкция кокилей должна быть простой и технологичной в изготовлении, надежной и удобной в эксплуатации; должна иметь минимальное число разъемов и используемых в ней стержней, состоять в основном из стандартных и унифицированных узлов и деталей.
Конструкция кокилей должна обеспечивать:
- оптимальный температурный режим при заливке расплава;
- полное удаление газов из полости под отливку через вентиляционные каналы по разъему и по подвижным соединениям;
- достаточную стойкость (табл. 1) кокилей и их металлических стержней;
- легкое удаление отливок, металлических стержней и вставок;
- свободную замену вышедших из строя частей или деталей;
- получение одной или нескольких отливок высокой размерной точности, плотности, прочности и с минимальной шероховатостью поверхности.
1. Ориентировочная стойкость кокилей
| Сплав отливки | Развес отливки | Материал кокиля | Стойкость кокиля (число заливок расплава) |
| Сталь | Мелкие Средние Крупные Очень крупные |
Чугун | 400-600 100-300 50-100 10-50 |
| Серый чугун | Мелкие Средние Крупные |
Чугун | 1000-8000 1000-3000 200-1000 |
| Крупные | Сталь 15Л | 400-1000 | |
| Мелкие Средние |
Медный сплав | 3000-10 000 3000-8000 |
|
| Медный | Мелкие Средние |
Чугун | 1000-10 000 1000-8000 |
| Мелкие Средние |
Сталь 15Л | 500-1500 500-1000 |
|
| Алюминиевый Магниевый Цинковый |
Мелкие Средние Крупные |
Чугун | Сотни тысяч Десятки тысяч Несколько тысяч |
Кокили должны иметь элементы искусственного воздушного или водяного охлаждения.
Если для производства отливки необходимы стержни, то в кокиле выполняют одну или несколько полостей для размещения в них знаков стержней.
Каналы элементов литниковой системы можно размещать в стенках разъемного кокиля или в стержнях.
Для удаления из полости кокиля воздуха и газов, образующихся в момент заливки расплава, в его стенках выполняют вентиляционные каналы—венты, а также предусматривают тонкие каналы по плоскости разъема и в различных подвижных соединениях кокиля.
Центрирующие штыри и выступы, фиксирующие шпонки и цилиндрические направляющие служат для смыкания и размыкания частей кокиля без перекоса.
Отливки вместе с элементами литниковой системы и стержнями удаляются из полости кокиля одним или несколькими толкателями.
Для предотвращения преждевременного размыкания кокиля в момент заливки расплава и охлаждения отливки, а также для удержания стержня в рабочем положении в конструкции кокиля должны быть предусмотрены различные запорные устройства.
Специальные приспособления кокилей предназначены для перемещения и установки их на машины, ручные станки и подставки. На ручных кокилях предусмотрены ручки, на кокилях, перемещаемых краном, — рым-болты, а также цапфы для кантовки.
Элементы кокиля соединяют между собой стандартными крепежными деталями.