Struktura dijela ne samo da bi trebala pomoći u osiguravanju kvalitete odljevka, već također uzeti u obzir pogodnost operacija kao što su izrada uzorka, oblikovanje, izrada jezgre i čišćenje. Ovo pojednostavljuje proces lijevanja, poboljšava učinkovitost proizvodnje i smanjuje troškove lijevanja. Osnovni zahtjevi su sljedeći:
1. Poboljšajte strukturu površine odljevka kako biste olakšali crtanje uzorka i oblikovanje
Razumno dizajnirajte izbočine, prirubnice i rebra na stijenci odljevka kako biste izbjegli podrezivanja. U suprotnom, možda će biti potrebno dodati dodatne pješčane jezgre tijekom strojnog oblikovanja ili tijekom ručnog oblikovanja, izbočine i rebra koja ometaju crtanje uzorka možda će trebati izraditi u labave dijelove. Oba scenarija povećavaju radno opterećenje oblikovanja (izrada jezgre) i proizvodnje uzoraka u različitim stupnjevima. Raspored rebara trebao bi olakšati crtanje uzorka; rebra koja mogu biti okomita na liniju razdvajanja trebaju biti takva oblikovana. Na neobrađenim površinama, unutarnje i vanjske stijenke odljevka okomito na rastavnu liniju trebaju imati nagnute kutove kako bi se olakšalo crtanje uzorka. Odgovarajući kutovi nagiba trebaju biti projektirani duž smjera crtanja uzorka (tj. okomito na liniju razdvajanja). Za izbočine koje su okomite na liniju razdvajanja i smještene blizu prirubnice, treba ih spojiti na prirubnicu kako bi se olakšalo uklanjanje labavih dijelova i olakšalo crtanje uzorka tijekom oblikovanja.
2. Poboljšajte strukturu unutarnje šupljine odljevka kako biste smanjili pješčane jezgre
Unutarnja šupljina odljevka općenito treba biti oblikovana pješčanim jezgrama, što povećava broj radnih sati za izradu jezgri, zahtjeve alata, troškove proizvodnje i opterećenje čišćenja. Nerazuman strukturni dizajn rebara, izbočina i prirubnica u šupljini za lijevanje često je značajan razlog povećanog broja jezgri pijeska i složenosti procesa.
3. Pojednostavite ili smanjite broj linija razdvajanja
Ako odljevak ima strukturu prikazanu na slici 2-18a, mora se koristiti postupak s neplanarnom razdjelnom linijom (zakrivljena razdjelna površina), čime se povećava trošak proizvodnje uzorka i kalupne ploče. Slika 2-18b prikazuje poboljšanu strukturu lijevanja koja omogućuje oblikovanje pomoću jednostavne središnje ravne linije razdvajanja.
Struktura lijevanja rukavca prikazana na slici 2-19a zahtijeva tro-lijevanje s dvije linije razdvajanja, što otežava proces kalupljenja, teško ga je automatizirati i rezultira niskom učinkovitošću proizvodnje. Slika 2-19b prikazuje poboljšanu strukturu lijevanja rukavca koja zahtijeva samo jednu liniju odvajanja i dvodijelno kalupljenje, čime se pojednostavljuje proces kalupljenja, poboljšava učinkovitost kalupljenja i olakšava postizanje automatizirane proizvodnje.
4. Olakšati pričvršćivanje i odzračivanje pješčanih jezgri
Slika 2-20a prikazuje izvorni dizajn odljevka nosivog okvira. Pješčana jezgra br. 2 je konzolna, što otežava pozicioniranje i pričvršćivanje; ponekad mogu biti potrebni nosači jezgre za pričvršćivanje, a odzračivanje nije glatko.
Slika 2-20b prikazuje poboljšanu strukturu. Konzolna jezgra br.. 2 i jezgra otvora za osovinu br.. 1 integrirane su u jednu jezgru. Problemi kao što su pozicioniranje jezgre, pričvršćivanje i odzračivanje su riješeni, što olakšava osiguranje kvalitete odljevka.
Za odljevke s tankim stijenkama i odljevke izložene zračnom ili hidrauličkom tlaku, uporaba nosača jezgre općenito je nepoželjna. Ako se struktura ne može promijeniti, procesne rupe se mogu dizajnirati u odljevku kako bi se povećale točke oslonca za otiske jezgre, kao što je prikazano na slici 2-21. Dodavanjem procesnih rupa na klipni dio, obje jezgre pijeska mogu se bolje učvrstiti, osiguravajući da se ne pomiču tijekom izlijevanja i održavajući točnost dimenzija unutarnje šupljine.
5. Smanjite opterećenje čišćenja odljevka
Čišćenje odljevka uključuje operacije kao što su uklanjanje uspona i ispune, čišćenje zaostalog pijeska iz šupljine odljevka i površinsko pjeskarenje. U usporedbi s procesima oblikovanja i izrade jezgri, razina mehanizacije čišćenja je relativno niska, uključuje značajan ručni rad i teške radne uvjete. Stoga treba obratiti pozornost na smanjenje opterećenja čišćenja tijekom projektiranja konstrukcije odljevka.
Strukture koje smanjuju broj linija razdvajanja, dizajn rupa za čišćenje, smanjuju naprezanje pri lijevanju i sprječavaju deformacije su korisne za čišćenje odljeva. Osim toga, dizajn konture odljevka trebao bi olakšati čišćenje, strukture koje olakšavaju odsijecanje uspona i smanjenje broja uspona, te olakšavaju uklanjanje pješčanih jezgri. Na primjer, kućište od lijevanog čelika prikazano na slici 2-22 ima strukturno poboljšanje koje olakšava rezanje i uklanjanje uspona. Za odljevak prikazan na slici 2-23, poboljšana struktura olakšava rezanje uspona i uklanjanje jezgri, smanjujući opterećenje čišćenja.
6. Odvojeno lijevanje i kombinirano lijevanje
Veliki i složeni odljevci mogu se podijeliti u nekoliko jednostavnih odljevaka, koji se nakon lijevanja spajaju zavarivanjem ili spajanjem vijcima. Ova metoda postupka naziva se odvojeno lijevanje. Ova metoda može pojednostaviti proces lijevanja, omogućujući tvrtkama da proizvode velike odljevke kada su ograničeni čimbenicima kao što su kapacitet taljenja i mogućnosti dizanja/transporta.
Za razliku od odvojenog lijevanja, kako bi se poboljšala učinkovitost proizvodnje i smanjili troškovi lijevanja, mnogi mali, jednostavni dijelovi poput malih čahura mogu se povezati u jedan dugi lijev. To olakšava proizvodnju i strojnu obradu odljevaka, poboljšavajući kvalitetu proizvoda. Ova metoda postupka naziva se kombinirano lijevanje.
