부품의 구조는 주조품의 품질을 보장할 뿐만 아니라 패턴 제작, 성형, 코어 제작, 세척 등 작업의 편의성도 고려해야 합니다. 이는 주조 공정을 단순화하고 생산 효율성을 향상시키며 주조 비용을 절감합니다. 기본 요구 사항은 다음과 같습니다.
1. 패턴 드로잉 및 성형이 용이하도록 주물의 표면 구조를 개선합니다.
언더컷을 방지하기 위해 주조 벽의 보스, 플랜지 및 리브를 합리적으로 설계합니다. 그렇지 않으면 기계 성형 중에 추가 샌드 코어를 추가해야 할 수도 있고, 수동 성형 중에 패턴 그리기를 방해하는 보스와 리브를 느슨한 조각으로 만들어야 할 수도 있습니다. 두 시나리오 모두 성형(코어 제작) 및 패턴 제조 작업량을 다양한 정도로 증가시킵니다. 리브의 배열은 패턴 그리기를 용이하게 해야 합니다. 분할선에 수직이 될 수 있는 리브는 이와 같이 설계되어야 합니다. 가공되지 않은 표면에서는 분할선에 수직인 주조의 내부 및 외부 벽에 패턴 그리기를 용이하게 하기 위한 구배 각도가 있어야 합니다. 패턴 그리기 방향(예: 분할선에 수직)을 따라 적절한 구배 각도를 설계해야 합니다. 분할선에 수직이고 플랜지에 가까이 위치한 보스의 경우 느슨한 조각을 쉽게 제거하고 성형 중에 패턴 그리기를 쉽게 하려면 플랜지에 연결해야 합니다.
2. 주물의 내부 공동 구조를 개선하여 샌드 코어를 줄입니다.
주조품의 내부 공동은 일반적으로 샌드 코어로 형성되어야 하며 이로 인해 코어 제작에 필요한 노동 시간, 툴링 요구 사항, 생산 비용 및 청소 작업량이 늘어납니다. 주조 캐비티의 리브, 보스 및 플랜지의 불합리한 구조 설계는 종종 샌드 코어 수와 공정 복잡성을 증가시키는 중요한 이유입니다.
3. 분할선 수를 단순화하거나 줄입니다.
주물이 그림 2-18a에 표시된 구조를 채택하는 경우 비평면 분할선 공정(곡선 분할면)을 사용해야 하므로 패턴 및 주형판 제조 비용이 증가합니다. 그림 2-18b는 단순한 중앙 평면 분할선을 사용하여 성형할 수 있는 개선된 주조 구조를 보여줍니다.
그림 2-19a에 표시된 슬리브 주조 구조는 두 개의 파팅 라인이 있는 세 가지{4}} 부품 성형이 필요하므로 성형 공정이 더 어렵고 자동화가 어렵고 생산 효율성이 낮습니다. 그림 2-19b는 하나의 파팅 라인과 두 부분의 성형만 필요한 개선된 슬리브 주조 구조를 보여주며, 성형 공정을 단순화하고 성형 효율성을 향상시키며 자동화된 생산을 보다 쉽게 달성할 수 있게 해줍니다.
4. 샌드 코어의 고정 및 배기를 촉진합니다.
그림 2-20a는 지지 프레임 캐스팅의 원래 설계를 보여줍니다. 샌드 코어 No. 2는 캔틸레버식이므로 위치 지정 및 고정이 어렵습니다. 고정을 위해 코어 지지대가 필요할 수 있으며 통풍이 원활하지 않습니다.
그림 2-20b는 개선된 구조를 보여줍니다. 캔틸레버 코어 No. 2와 축 구멍 코어 No. 1가 단일 코어에 통합됩니다. 코어 위치 지정, 고정, 배기 등의 문제가 해결되어 주조 품질을 보다 쉽게 보장할 수 있습니다.
벽이 얇은 주조물과 공기압이나 수압을 받는 주조물의 경우 일반적으로 코어 지지대를 사용하는 것이 바람직하지 않습니다. 구조를 변경할 수 없는 경우 그림 2-21에 표시된 대로 코어 프린트의 지지점을 늘리기 위해 주물에 공정 구멍을 설계할 수 있습니다. 피스톤 부분에 공정 구멍을 추가함으로써 두 샌드 코어를 더 잘 고정할 수 있어 쏟아지는 동안 이동하지 않고 내부 캐비티의 치수 정확도를 유지할 수 있습니다.
5. 주물 세척 작업량 감소
주조 청소에는 라이저 및 플래시 제거, 주조 캐비티에서 잔류 모래 청소 및 표면 분사와 같은 작업이 포함됩니다. 성형 및 코어 제조 공정에 비해 청소의 기계화 수준은 상대적으로 낮으며 상당한 수작업과 가혹한 작업 조건이 필요합니다. 따라서 주조 구조 설계 시 세척 작업량을 줄이는 데 주의를 기울여야 합니다.
파팅라인 수를 줄이고, 세척 구멍을 설계하고, 주조 응력을 줄이고, 변형을 방지하는 구조는 모두 주조 세척에 유리합니다. 또한, 주조 윤곽의 설계는 청소를 용이하게 하고, 라이저 절단을 용이하게 하고 라이저 수를 감소시키며, 샌드 코어 제거를 용이하게 하는 구조이어야 합니다. 예를 들어, 그림 2-22에 표시된 주강 하우징은 라이저 절단 및 제거를 용이하게 하는 구조적 개선이 이루어졌습니다. 그림 2-23에 표시된 주물의 경우 구조가 개선되어 라이저 절단 및 코어 제거가 더 쉬워지고 청소 작업량이 줄어듭니다.
6. 분리주조 및 복합주조
크고 복잡한 주물은 여러 개의 간단한 주물로 나눌 수 있으며, 주조 후 용접이나 볼트 체결로 서로 결합할 수 있습니다. 이러한 가공방법을 분리주조라 한다. 이 방법을 사용하면 주조 공정을 단순화할 수 있어 기업이 용해 용량, 승강/운반 능력 등의 요인에 의해 제약을 받을 때 대형 주조물을 생산할 수 있습니다.
별도의 주조와 달리 생산 효율성을 높이고 주조 비용을 줄이기 위해 작은 부싱과 같은 작고 단순한 부품을 하나의 긴 주조 블랭크에 연결할 수 있습니다. 이는 주조 생산 및 가공을 용이하게 하여 제품 품질을 향상시킵니다. 이 가공방법을 복합주조라고 합니다.
