Strukturen på en del bör inte bara bidra till att säkerställa kvaliteten på gjutningen utan också ta hänsyn till bekvämligheten med operationer som mönstertillverkning, gjutning, kärntillverkning och rengöring. Detta förenklar gjutningsprocessen, förbättrar produktionseffektiviteten och minskar kostnaden för gjutningen. De grundläggande kraven är följande:
1. Förbättra ytstrukturen på gjutgodset för att underlätta mönsterritning och formning
Designa utsprång, flänsar och ribbor på gjutväggen rimligt för att undvika underskärningar. Annars kan ytterligare sandkärnor behöva läggas till vid maskingjutning, eller vid manuell formning, kan bossar och ribbor som hindrar mönsterritning behöva göras till lösa bitar. Båda scenarierna ökar arbetsbelastningen för formning (kärntillverkning) och mönstertillverkning i varierande grad. Arrangemanget av ribbor bör underlätta mönsterritning; ribbor som kan vara vinkelräta mot skiljelinjen bör utformas som sådana. På icke-bearbetade ytor bör gjutstyckets inner- och ytterväggar vinkelrätt mot skiljelinjen ha dragvinklar för att underlätta mönsterritning. Lämpliga dragvinklar bör utformas längs mönsterritningens riktning (dvs. vinkelrätt mot skiljelinjen). För utsprång som är vinkelräta mot delningslinjen och placerade nära en fläns, bör de anslutas till flänsen för att underlätta borttagningen av lösa bitar och underlätta mönsterritningen under formningen.
2. Förbättra den inre kavitetsstrukturen i gjutgodset för att minska sandkärnor
Den inre kaviteten i ett gjutgods måste i allmänhet bildas av sandkärnor, vilket ökar arbetstimmar för kärntillverkning, verktygskrav, produktionskostnader och rengöringsarbete. Orimlig strukturell utformning av ribbor, utsprång och flänsar i gjuthålan är ofta en betydande orsak till det ökade antalet sandkärnor och processkomplexiteten.
3. Förenkla eller minska antalet skiljelinjer
Om ett gjutgods antar strukturen som visas i figur 2-18a, måste en icke-plan skiljelinjeprocess (krökt skiljeyta) användas, vilket ökar kostnaden för tillverkning av mönster och formplåt. Figur 2-18b visar en förbättrad gjutstruktur som tillåter gjutning med en enkel central platt skiljelinje.
Hylsgjutningsstrukturen som visas i figur 2-19a kräver tre-delad formgjutning med två skiljelinjer, vilket gör formningsprocessen svårare, svår att automatisera och resulterar i låg produktionseffektivitet. Figur 2-19b visar en förbättrad hylsgjutningsstruktur som kräver endast en avskiljningslinje och tvådelad gjutning, vilket förenklar gjutningsprocessen, förbättrar gjutningseffektiviteten och gör det lättare att uppnå automatiserad produktion.
4. Underlätta fixering och ventilering av sandkärnor
Figur 2-20a visar den ursprungliga utformningen av en stödramsgjutning. Sandkärnan No. 2 är fribärande, vilket gör positionering och fixering svår; kärnstöd kan ibland behövas för fixering och ventileringen är inte jämn.
Figur 2-20b visar den förbättrade strukturen. Den fribärande kärnan nr. 2 och axelhålskärnan nr. 1 är integrerade i en enda kärna. Frågor som kärnpositionering, fixering och ventilering är lösta, vilket gör det lättare att säkerställa kvaliteten på gjutgodset.
För tunn-väggiga gjutgods och gjutgods som utsätts för lufttryck eller hydrauliskt tryck är användningen av kärnstöd i allmänhet oönskad. Om strukturen inte kan ändras kan processhål utformas i gjutningen för att öka stödpunkterna för kärntrycken, som visas i Figur 2-21. Genom att lägga till processhål i kolvdelen kan båda sandkärnorna fixeras bättre, vilket säkerställer att de inte förskjuts under gjutning och bibehåller dimensionsnoggrannheten i den inre kaviteten.
5. Minska arbetsbelastningen med gjutstädning
Gjutrengöring innefattar operationer som att ta bort stigrör och blixt, rengöring av restsand från gjuthålan och ytblästring. Jämfört med formnings- och kärntillverkningsprocesser är mekaniseringsnivån för rengöring relativt låg, vilket innebär betydande manuellt arbete och tuffa arbetsförhållanden. Därför bör uppmärksamhet ägnas åt att minska rengöringsarbetet under design av gjutkonstruktioner.
Strukturer som minskar antalet skiljelinjer, designar rengöringshål, minskar gjutspänningen och förhindrar deformation är alla fördelaktiga för gjutrengöring. Dessutom ska utformningen av gjutkonturen underlätta rengöring, strukturer som gör det lättare att skära av stigar och minska antalet stigare samt underlätta borttagning av sandkärnor. Till exempel har det gjutna stålhuset som visas i figur 2-22 en strukturell förbättring som underlättar kapning och borttagning av stigarrör. För gjutningen som visas i figur 2-23 gör den förbättrade strukturen det lättare att skära stigare och ta bort kärnor, vilket minskar rengöringsarbetet.
6. Separat gjutning och kombinerad gjutning
Stora och komplexa gjutgods kan delas upp i flera enkla gjutgods, som sedan fogas samman genom svetsning eller bultning efter gjutning. Denna processmetod kallas separat gjutning. Denna metod kan förenkla gjutningsprocessen, vilket gör det möjligt för företag att producera stora gjutgods när de är begränsade av faktorer som smältkapacitet och lyft-/transportkapacitet.
I motsats till separat gjutning, för att förbättra produktionseffektiviteten och minska gjutkostnaderna, kan många små enkla delar som små bussningar kopplas till ett enda långt gjutämne. Detta underlättar gjutning och bearbetning, vilket förbättrar produktkvaliteten. Denna processmetod kallas kombinerad gjutning.
