Dizajn procesa lijevanja ključna je karika u proizvodnji odljevaka. Kako bi razumno i učinkovito dovršili zadatke projektiranja procesa lijevanja, projektanti procesa lijevanja ne samo da moraju biti upoznati s uvjetima opreme proizvodnog procesa u poduzeću, već i primijeniti svoje osnovno znanje o dizajnu procesa lijevanja za analizu livljivosti strukture dijela. Samo kada struktura dijela ispunjava zahtjeve procesa lijevanja i kada se prihvate napredni i razumni procesi i oprema za ljevanje, mogu se proizvoditi visoko-kvalitetni odljevci.
Za lijevanje u pijesku bitno je odabrati odgovarajuće metode kalupljenja i izrade-jezgri, kao i položaj za izlijevanje i razdjelnu površinu, na temelju strukturnih karakteristika i tehničkih zahtjeva dijela, uzimajući u obzir proizvodnu seriju odljevka. Treba odrediti plan procesa lijevanja, projektirati pješčane jezgre i odabrati odgovarajuće procesne parametre kao što su dodatak za strojnu obradu i stopa skupljanja lijevanja. Time se osigurava pouzdanost i stabilnost kvalitete lijevanja, nastojeći postići ciljeve visoke kvalitete, visoke učinkovitosti, niske cijene i minimalnog zagađenja.
Mogućnost lijevanja strukture dijela
Sposobnost lijevanja strukture dijela odnosi se na stupanj u kojem struktura dijela zadovoljava zahtjeve procesa lijevanja, olakšava osiguranje kvalitete lijevanja i pojednostavljuje proizvodne operacije. Analiza livljivosti strukture dijela prvenstveno se fokusira na dva aspekta: izbjegavanje nedostataka i pojednostavljenje procesa. Uključuje reviziju strukture proizvoda i tehničke ekonomičnosti na temelju crteža dijela kako bi se osigurala pouzdanost i stabilnost kvalitete lijevanja uz smanjenje troškova proizvodnje. Ispitivanje livljivosti dijela strukture ima dvije glavne svrhe. Prvo se provjerava ispunjava li sama struktura dijela zahtjeve procesa lijevanja. Dizajneri često uzimaju u obzir funkciju dijela, ali zanemaruju zahtjeve procesa lijevanja. Ako se tijekom pregleda utvrde problemi strukturalnog dizajna, potrebna je komunikacija s relevantnim osobljem iz projektnih i korisničkih jedinica kako bi se poboljšala konstrukcija uz osiguranje upotrebljivosti. Drugo, pod danim uvjetima strukture dijela, razmatra potencijalne nedostatke lijevanja koji mogu nastati tijekom proizvodnje i provodi odgovarajuće preventivne mjere tijekom planiranja procesa i detaljnog dizajna.
Koraci za projektiranje lijevanih dijelova uglavnom uključuju:
- Funkcionalni dizajn;
- Modifikacija i pojednostavljenje dizajna na temelju iskustva u lijevanju;
- Metalurško projektiranje (izbor i prikladnost materijala za lijevanje);
- Ekonomska razmatranja.
U nekim slučajevima, tehnička i ekonomska korist koju donosi poboljšanje konstrukcijske obradivosti može se usporediti s učincima racionalizacije, mehanizacije i automatizacije proizvodnih procesa. Međutim, kada se analizira sposobnost lijevanja strukture dijela, prioritet se mora dati osiguravanju kvalitete lijevanja i zahtjevima upotrebe, izbjegavajući-jednostrani fokus na pojednostavljivanje procesa. Zahtjevi za livljivost usko su povezani s vrstom legure i metodom lijevanja. Posebne metode lijevanja, kao što je livenje po investiciji i lijevanje pod pritiskom, imaju i sličnosti i razlike s lijevanjem u pijesak u smislu strukturalnih zahtjeva za livljivost. Sličnosti uključuju zahtjeve za razumnu strukturu zidova, minimalnu debljinu zida i minimiziranje ili uklanjanje toplinskih utjecaja u spojevima zidova. Posebni zahtjevi proizlaze iz jedinstvenih karakteristika ovih procesa. Ovo poglavlje prvenstveno analizira livljivost konstrukcijskih dijelova kod lijevanja u pijesak. Za zahtjeve koji se odnose na posebne metode lijevanja, pogledajte odgovarajuće materijale.
