Ang nag-iisang pinakamahalagang tuntunin para sa mga manufacturable paghahagis ng bakals ay pare-parehong kapal ng pader . Karamihan sa mga depekto sa casting — porosity, shrinkage cavity, cracking, at warping — ay bumabalik sa mga biglaang pagbabago sa kapal na nagdudulot ng hindi pantay na paglamig. Mga designer na nagpapanatili ng pagkakaiba-iba ng kapal ng pader sa loob 20% sa pagitan ng mga katabing seksyon alisin ang karamihan ng maiiwasang mga problema sa paghahagis bago pa man makarating ang bahagi sa patayan.
Higit pa sa kapal ng pader, maraming iba pang salik sa disenyo ang direktang nakakaapekto kung ang isang iron casting ay maaaring gawin nang mapagkakatiwalaan, mura, at may magandang mekanikal na katangian. Sinasaklaw ng artikulong ito ang bawat isa sa kanila ng praktikal at naaaksyunan na mga alituntunin.
Humigit-kumulang lumiliit ang bakal 1% hanggang 2% sa lakas ng tunog habang ito ay nagpapatigas. Kapag ang isang bahagi ay may parehong makapal at manipis na mga seksyon, ang mga makapal na bahagi ay lumalamig at lumiliit nang mas huli kaysa sa mga manipis, na lumilikha ng panloob na stress at madalas na bumubuo ng mga pag-urong na mga lukab sa makapal na mga zone. Bilang pangkalahatang patnubay, panatilihin ang kapal ng pader sa pagitan 4 mm at 25 mm para sa karamihan ng kulay abo at malagkit na bahagi ng bakal, at iwasan ang mga biglaang paglipat na higit sa 2:1 ratio sa pagitan ng mga katabing pader.
Kung saan hindi maiiwasan ang pagkakaiba-iba ng kapal, gumamit ng mga tapered transition sa halip na matulis na hakbang. Ang isang unti-unting taper ay kumakalat sa cooling gradient sa mas mahabang distansya, na binabawasan ang konsentrasyon ng stress na humahantong sa pag-crack.
Ang mga matutulis na panloob na sulok ay nagsisilbing stress risers at isang pangunahing sanhi ng mainit na pagkapunit sa panahon ng solidification. Bilang isang praktikal na tuntunin, ang panloob na radii ng fillet ay dapat na hindi bababa sa 25% ng magkadugtong na kapal ng pader , na may minimum na 3 mm kahit na sa manipis na mga seksyon.
Ang mga rounded transition ay nagpapabuti din sa pagpuno ng amag, dahil ang tinunaw na bakal ay dumadaloy nang mas maayos sa paligid ng mga kurba kaysa sa matatalim na anggulo, na binabawasan ang mga depektong nauugnay sa turbulence.
Ang anggulo ng draft ay ang bahagyang taper na inilapat sa mga patayong ibabaw upang ang pattern ay maaaring maalis mula sa amag ng buhangin nang hindi napinsala ang lukab ng amag. Kung walang sapat na draft, ang mga foundry ay dapat gumamit ng mas kumplikadong tooling o tanggapin ang mga depekto sa ibabaw mula sa pagkapunit ng amag, na parehong nagpapataas ng gastos.
| Uri ng Ibabaw | Inirerekomendang Draft Angle |
|---|---|
| Mga panlabas na ibabaw | 1° hanggang 2° |
| Mga panloob na ibabaw (mga core) | 2° hanggang 3° |
| Malalim o makitid na mga lukab | 3° o higit pa |
Ang mga risers ay gumaganap bilang mga reservoir ng tinunaw na metal na nagpapakain sa paghahagis habang lumiliit ito sa panahon ng paglamig, na pumipigil sa mga panloob na void. Dapat na matukoy nang maaga ng mga taga-disenyo ang pinakamabibigat na seksyon ng isang bahagi, dahil ang mga lugar na ito — tinatawag na mga hot spot — ay huling nagpapatigas at nangangailangan ng direktang pagpapakain ng riser.
Ang isang kapaki-pakinabang na prinsipyo ng disenyo ay direksyon solidification : ang bahagi ay dapat na idinisenyo upang ang mas manipis na mga seksyon ay patigasin muna, unti-unting nagpapakain ng mas makapal na mga seksyon, na ang riser ay matatagpuan sa pinakamakapal at huling-to-solidify na punto. Ang mga bahagi na idinisenyo nang walang ganitong pag-unlad ay mas madaling kapitan ng panloob na pag-urong porosity, kahit na ang mga panuntunan sa kapal ng pader ay sinusunod.
Ang mga core ay ginagamit upang bumuo ng mga panloob na cavity, butas, o undercut na hindi kayang gawin ng panlabas na amag nang mag-isa. Bagama't kinakailangan para sa mga functional na feature, ang bawat core ay nagdaragdag ng gastos, pagiging kumplikado ng pagpupulong, at isang potensyal na pinagmumulan ng dimensional na kamalian, dahil ang mga core ay maaaring bahagyang lumipat sa pagbuhos.
Dahil ang bakal ay kumukuha habang ito ay lumalamig, ang mga pattern ay dapat na mabuo nang malaki upang mabayaran. Ang mga karaniwang shrinkage allowance ay humigit-kumulang 1% para sa kulay abong bakal and 0.8% hanggang 1% para sa ductile iron , kahit na ang mga eksaktong halaga ay nakasalalay sa bahagi ng geometry at kapal ng seksyon. Dapat na malinaw na ipaalam ng mga taga-disenyo ang mga kritikal na pagpapahintulot sa foundry pattern shop upang mailapat nang tama ang mga allowance sa pag-urong sa mga functional na dimensyon, hindi lamang sa kabuuang sukat ng bahagi.
Ang pinaka-manufacturable na mga casting ng bakal ay nagreresulta mula sa maagang pakikipagtulungan sa pagitan ng mga inhinyero ng disenyo at mga inhinyero ng proseso ng pandayan, hindi mula sa mga pinal na guhit na ipinasa nang walang input. Matutukoy ng mga pandayan ang malamang na mga hot spot, magrekomenda ng mga lokasyon ng gating at riser, at i-flag ang mga kinakailangan sa pagpapaubaya na magpapalaki ng gastos bago maputol ang tooling.
Sa pagsasagawa, ang pagsali sa pandayan sa yugto ng pagsusuri sa disenyo — sa halip na pagkatapos ma-finalize ang mga guhit — ay karaniwang binabawasan ang muling paggawa ng tool at mga rate ng pagtanggi sa unang artikulo, dahil ang mga isyu sa geometry ay nakuha bago ibuhos ang anumang metal. Ang disenyo para sa paggawa ay hindi isang beses na checklist ngunit isang umuulit na proseso pinakamahusay na pinangangasiwaan bilang isang partnership sa pagitan ng disenyo at production team.
