Struktura części powinna nie tylko zapewniać jakość odlewu, ale także uwzględniać wygodę operacji, takich jak wykonywanie modeli, formowanie, wykonywanie rdzeni i czyszczenie. Upraszcza to proces odlewania, poprawia wydajność produkcji i zmniejsza koszty odlewu. Podstawowe wymagania są następujące:
1. Popraw strukturę powierzchni odlewu, aby ułatwić rysowanie i formowanie wzorów
Zaprojektuj występy, kołnierze i żebra na ścianie odlewu w sposób rozsądny, aby uniknąć podcięć. W przeciwnym razie może zaistnieć konieczność dodania dodatkowych rdzeni piaskowych podczas formowania maszynowego lub podczas formowania ręcznego, a występy i żebra utrudniające rysowanie wzoru mogą wymagać przekształcenia w luźne kawałki. Obydwa scenariusze zwiększają w różnym stopniu obciążenie pracą przy formowaniu (wykonywaniu rdzeni) i wytwarzaniu modeli. Układ żeberek powinien ułatwiać rysowanie wzoru; żebra, które mogą być prostopadłe do linii podziału, powinny być zaprojektowane jako takie. Na-powierzchniach nieobrobionych maszynowo wewnętrzne i zewnętrzne ściany odlewu prostopadłe do linii podziału powinny mieć kąty pochylenia, aby ułatwić rysowanie wzoru. Odpowiednie kąty pochylenia należy projektować wzdłuż kierunku rysowania wzoru (tj. prostopadle do linii podziału). W przypadku występów prostopadłych do linii podziału i znajdujących się blisko kołnierza należy je połączyć z kołnierzem, aby ułatwić usuwanie luźnych elementów i ułatwić rysowanie wzoru podczas formowania.
2. Popraw strukturę wewnętrznej wnęki odlewu, aby zmniejszyć liczbę rdzeni piaskowych
Wewnętrzna wnęka odlewu zazwyczaj musi być utworzona przez rdzenie piaskowe, co zwiększa liczbę godzin pracy związanych z wykonaniem rdzenia, wymagania dotyczące narzędzi, koszty produkcji i nakład pracy związany z czyszczeniem. Nierozsądny projekt konstrukcyjny żeber, występów i kołnierzy we wnęce odlewniczej jest często istotną przyczyną zwiększonej liczby rdzeni piaskowych i złożoności procesu.
3. Uprość lub zmniejsz liczbę linii podziału
Jeśli odlew przyjmuje strukturę pokazaną na rysunku 2-18a, należy zastosować niepłaski proces linii podziału (zakrzywiona powierzchnia podziału), co zwiększa koszty produkcji modeli i płyt form. Rysunek 2-18b przedstawia ulepszoną strukturę odlewu, która umożliwia formowanie przy użyciu prostej, centralnej, płaskiej linii podziału.
Konstrukcja odlewu tulei pokazana na rysunku 2-19a wymaga formowania- trzech części z dwiema liniami podziału, co utrudnia proces formowania i automatyzuje go, a także powoduje niską wydajność produkcji. Rysunek 2-19b przedstawia ulepszoną konstrukcję odlewu tulejowego, która wymaga tylko jednej linii podziału i formowania dwuczęściowego, co upraszcza proces formowania, poprawia wydajność formowania i ułatwia osiągnięcie zautomatyzowanej produkcji.
4. Ułatwienie mocowania i odpowietrzania rdzeni piaskowych
Rysunek 2-20a przedstawia oryginalny projekt odlewu ramy nośnej. Rdzeń piaskowy nr. 2 jest wspornikowy, co utrudnia pozycjonowanie i mocowanie; Czasami do mocowania mogą być potrzebne podpory rdzenia, a wentylacja nie jest płynna.
Rysunek 2-20b przedstawia ulepszoną strukturę. Wspornikowy rdzeń nr. 2 i rdzeń otworu wału nr. 1 są zintegrowane w jeden rdzeń. Rozwiązano problemy takie jak umiejscowienie rdzenia, mocowanie i odpowietrzanie, co ułatwia zapewnienie jakości odlewu.
W przypadku odlewów cienkościennych-i odlewów poddawanych działaniu ciśnienia powietrza lub ciśnienia hydraulicznego stosowanie podpór rdzeniowych jest generalnie niepożądane. Jeśli nie można zmienić struktury, w odlewie można zaprojektować otwory technologiczne, aby zwiększyć punkty podparcia dla wydruków rdzeniowych, jak pokazano na rysunku 2-21. Dodając otwory technologiczne do części tłokowej, oba rdzenie piaskowe można lepiej zamocować, zapewniając, że nie będą się przesuwać podczas zalewania i zachowując dokładność wymiarową wnęki wewnętrznej.
5. Zmniejsz obciążenie związane z czyszczeniem odlewów
Czyszczenie odlewu obejmuje takie operacje, jak usuwanie nadlewów i wypływki, czyszczenie resztek piasku z wnęki odlewniczej i obróbka strumieniowo-ścierna powierzchni. W porównaniu z procesami formowania i wytwarzania rdzeni poziom mechanizacji czyszczenia jest stosunkowo niski i wiąże się ze znaczną pracą ręczną i trudnymi warunkami pracy. Dlatego należy zwrócić uwagę na zmniejszenie nakładu pracy związanej z czyszczeniem podczas projektowania konstrukcji odlewniczej.
Konstrukcje, które zmniejszają liczbę linii podziału, projektują otwory do czyszczenia, zmniejszają naprężenia w odlewie i zapobiegają deformacjom, są korzystne przy czyszczeniu odlewów. Ponadto konstrukcja konturu odlewu powinna ułatwiać czyszczenie, konstrukcje ułatwiające odcięcie nadlewów i zmniejszenie liczby nadlewów oraz ułatwianie usuwania rdzeni piaskowych. Na przykład obudowa ze staliwa pokazana na rysunku 2-22 ma udoskonaloną konstrukcję, która ułatwia cięcie i usuwanie pionów. W przypadku odlewu pokazanego na rysunku 2-23 ulepszona konstrukcja ułatwia wycinanie nadlewów i usuwanie rdzeni, zmniejszając nakład pracy związany z czyszczeniem.
6. Oddzielne odlewanie i łączone odlewanie
Duże i złożone odlewy można podzielić na kilka prostych odlewów, które po odlaniu są następnie łączone poprzez spawanie lub skręcanie. Ta metoda procesu nazywa się odlewaniem oddzielnym. Metoda ta może uprościć proces odlewania, umożliwiając przedsiębiorstwom produkcję dużych odlewów, gdy są ograniczone przez takie czynniki, jak zdolność topienia i możliwości podnoszenia/transportu.
W przeciwieństwie do oddzielnego odlewania, aby poprawić wydajność produkcji i obniżyć koszty odlewania, wiele małych, prostych części, takich jak małe tuleje, można połączyć w jeden długi blank odlewniczy. Ułatwia to produkcję i obróbkę odlewów, poprawiając jakość produktu. Ta metoda procesu nazywa się odlewaniem kombinowanym.
