Gjutprocessdesign är kärnlänken i gjutproduktion. För att utföra gjutprocessdesignuppgifter rimligt och effektivt måste gjutprocessdesigners inte bara vara bekanta med företagets produktionsprocessutrustningsförhållanden utan också tillämpa sina grundläggande kunskaper om gjutprocessdesign för att analysera gjutbarheten av delstrukturen. Endast när delstrukturen uppfyller gjutprocesskraven och avancerade och rimliga gjutprocesser och utrustning används kan gjutgods av hög-kvalitet produceras.
För sandgjutning är det viktigt att välja lämpliga metoder för gjutning och-tillverkning av kärnor, såväl som gjutposition och delningsyta, baserat på delens strukturella egenskaper och tekniska krav, med tanke på gjutgodset. Gjutprocessplanen bör bestämmas, sandkärnor utformas och lämpliga processparametrar såsom bearbetningstillägg och gjutkrympningshastighet väljas. Detta säkerställer tillförlitligheten och stabiliteten hos gjutkvaliteten, strävar efter att uppnå målen hög kvalitet, hög effektivitet, låg kostnad och minimal förorening.
Gjutbarhet av delstruktur
En delkonstruktions gjutbarhet avser i vilken utsträckning delens struktur uppfyller kraven i gjutningsprocessen, underlättar säkerställande av gjutkvalitet och förenklar tillverkningen. Analysen av gjutbarheten av en delstruktur fokuserar i första hand på två aspekter: att undvika defekter och att förenkla processen. Det innebär att se över produktstrukturen och den tekniska ekonomin baserat på delritningen för att säkerställa tillförlitligheten och stabiliteten i gjutkvaliteten samtidigt som produktionskostnaderna sänks. Att undersöka gjutbarheten hos en delstruktur tjänar två huvudsyfte. Först kontrolleras om detaljstrukturen i sig uppfyller kraven för gjutningsprocessen. Designers överväger ofta detaljens funktion men förbiser kraven på gjutprocessen. Om strukturella designproblem identifieras under granskning är kommunikation med relevant personal från design- och användarenheterna nödvändig för att förbättra strukturen samtidigt som användbarheten säkerställs. För det andra, under de givna detaljstrukturförhållandena, beaktar den potentiella gjutdefekter som kan uppstå under produktionen och implementerar motsvarande förebyggande åtgärder under processplanering och detaljkonstruktion.
Stegen för att designa gjutna delar inkluderar huvudsakligen:
- Funktionell design;
- Modifiering och förenkling av designen baserat på gjutningserfarenhet;
- Metallurgisk design (val och lämplighet för gjutmaterial);
- Ekonomiska överväganden.
I vissa fall kan de tekniska och ekonomiska fördelarna med förbättrad strukturell tillverkningsbarhet vara jämförbara med effekterna av rationalisering, mekanisering och automatisering av produktionsprocesser. Men när man analyserar gjutbarheten av en delstruktur måste prioritet ges till att säkerställa gjutkvalitet och användningskrav, för att undvika ett-ensidigt fokus på att förenkla processen. Kraven på gjutbarhet är nära relaterade till legeringstyp och gjutmetod. Speciella gjutningsmetoder, såsom investeringsgjutning och pressgjutning, har både likheter och skillnader med sandgjutning när det gäller strukturella gjutbarhetskrav. Likheter inkluderar krav på rimliga väggstrukturer, minsta väggtjocklek och minimering eller eliminering av termisk påverkan i vägganslutningar. Särskilda krav uppstår från de unika egenskaperna hos dessa processer. Detta kapitel analyserar i första hand gjutbarheten av delkonstruktioner vid sandgjutning. För krav relaterade till speciella gjutningsmetoder hänvisas till relevanta material.
