합리적인 부품 구조는 많은 주조 결함을 방지할 수 있습니다. 고품질의 주조를 보장하려면-부품 구조 요구사항과 관련하여 다음 측면을 고려해야 합니다.
**1. 주물의 최소 벽 두께**
특정 주조 조건에서 주조 합금이 주형을 완전히 채울 수 있는 최소 두께를 주조의 최소 벽 두께라고 합니다. 주형을 채우는 합금의 능력을 보장하고 잘못된 실행이나 콜드 셧과 같은 결함을 방지하려면 주물의 벽 두께가 최소 두께보다 작아서는 안 됩니다. 최소 벽 두께는 주조 방법, 주조 합금, 부품 구조, 주입 온도 및 금형 특성과 같은 요인에 따라 달라집니다.
**2. 주물의 임계 벽 두께**
주물의 벽 두께를 늘리면 주형을 채우는 합금의 능력이 향상되지만 수축 공동, 다공성, 거친 미세 구조 및 편석과 같은 결함이 발생하여 주물의 기계적 특성이 저하될 수도 있습니다. 다양한 주조 합금에는 임계 벽 두께가 있습니다. 이 임계 벽 두께를 넘어서면 주물의 기계적 특성은 두께에 비례하여 증가하지 않고 대신 크게 감소합니다. 가단성 주철의 경우, 백철 프리폼 생산을 보장하기 위해 벽 두께가 지나치게 두꺼워서는 안 됩니다. 연성주철의 경우 단면이 너무 두꺼우면 흑연 부상 및 구상화 변성이 발생하여 구상화율이 저하되고 기계적 특성이 크게 저하될 수 있습니다. 따라서 연성주철의 벽 두께도 합리적인 한도 내에서 유지되어야 합니다.
주조물의 구조 설계는 주조 합금 및 방법과 같은 요소를 기반으로 벽 두께를 과학적으로 결정하고 지나치게 두꺼운 부분을 피해야 합니다. 적절한 단면 형상을 선택하고 강화 리브를 사용하여 벽 두께를 줄이면 벽 두께를 최소값과 임계값 사이로 유지하여 재료를 절약하고 주물의 무게를 줄일 수 있습니다. 임계 벽 두께는 주조 합금 및 방법과 밀접한 관련이 있습니다. 사형 주조의 경우 다양한 주조 합금의 임계 벽 두께는 일반적으로 최소 벽 두께의 3배로 간주될 수 있습니다.
**3. 주물 내벽 두께**
주물 내벽의 방열 조건이 열악하여 냉각 및 응고 속도가 느려집니다. 내벽과 외벽 사이의 접합부에서는 열 응력이 쉽게 형성되어 주물에 균열이 생길 수 있습니다. 상당한 응고 수축이 있는 합금의 경우 내벽에도 수축 공동 및 다공성이 발생하기 쉽습니다. 따라서 주물의 내벽은 외벽보다 얇아야 균일한 냉각을 보장하고 열응력을 최소화하여 균열과 같은 결함을 방지할 수 있습니다.
**4. 캐스팅 벽의 전환 및 연결**
주조 벽 두께는 두꺼운 단면을 피하고 핫스팟 형성을 방지하기 위해 가능한 한 균일해야 합니다. 주물의 구조는 수축에 대한 상당한 저항을 생성해서는 안 됩니다. 단면을 연결하고 응력 집중으로 인한 균열을 방지하기 위해 점진적인 전환과 더 큰 필렛 반경을 사용하여 벽 두께 전환 및 필렛에 주의를 기울여야 합니다.
주물의 벽 연결 유형은 일반적으로 K-형, X-형, H-형, Y-형 및 십자형-형의 다섯 가지 형태로 분류할 수 있습니다. 벽의 접합부에서 두께가 증가하면 핫스팟이 생성되어 응고 속도가 느려지고 응력 집중, 균열, 변형, 수축 공동 및 다공성과 같은 결함이 발생합니다. 따라서 핫스팟을 최소화 및 분산시키고 교차 연결을 방지하려면 L- 모양의 연결을 선호해야 합니다.
수축 결함이 발생하기 쉬운 강철 주조와 같이 상당한 부피 수축이 있는 합금으로 만들어진 주조의 경우 방향성 응고 가능성을 보장하기 위해 부품 구조를 주의 깊게 검토해야 합니다.
**5. 주물의 뒤틀림 및 변형 방지**
벽이 얇은{0}}긴 주물, 크고 평평한 주물, 벽 두께가 고르지 않은 긴 상자-형 부품(예: 공작 기계 베드)은 휘거나 변형되기 쉽습니다. 처음 두 가지 유형의 경우 구조적 강성이 부족하고 다양한 표면의 냉각 속도 차이로 인한 내부 응력으로 인해 변형이 발생하여 심각한 뒤틀림이 발생합니다. 후자의 경우 변형은 벽 두께의 큰 차이로 인해 발생하며, 이는 냉각 중에 상당한 내부 응력을 유발합니다. 주조물의 뒤틀림과 변형은 주조 구조를 개선하거나 역변형 패턴을 사용하여 해결할 수 있습니다.
**6. 큰 수평 표면 피하기**
주입하는 동안 금형 캐비티에 큰 수평면이 나타나면 단면의 급격한 팽창으로 인해 용탕이 이 영역에 도달할 때 용탕의 상승 속도가 크게 감소합니다.- 상단 금형 표면이 열에 장기간 노출되면 모래 포함, 번{2}}, 모래 구멍 및 잘못된 작동과 같은 결함이 쉽게 발생할 수 있습니다. 이를 완화하기 위해 수평 벽을 경사 벽으로 재설계할 수 있습니다. 구조변경이 불가능할 경우 경사타설법을 채택해야 한다.
