Peraturan tunggal yang paling penting untuk tuangan besi boleh dibuat ialah ketebalan dinding seragam . Kebanyakan kecacatan tuangan — keliangan, rongga pengecutan, keretakan dan meledingkan — kesan kembali kepada perubahan ketebalan mendadak yang menyebabkan penyejukan tidak sekata. Pereka bentuk yang mengekalkan variasi ketebalan dinding dalam 20% antara bahagian bersebelahan menghapuskan sebahagian besar masalah tuangan yang boleh dielakkan sebelum bahagian itu sampai ke faundri.
Di luar ketebalan dinding, beberapa faktor reka bentuk lain secara langsung mempengaruhi sama ada a tuangan besi boleh dihasilkan dengan pasti, murah, dan dengan sifat mekanikal yang baik. Artikel ini merangkumi setiap daripada mereka dengan garis pdanuan yang praktikal dan boleh diambil tindakan.
Besi mengecut lebih kurang 1% hingga 2% dalam isipadu apabila ia menjadi pejal. Apabila bahagian mempunyai kedua-dua bahagian tebal dan nipis, kawasan tebal sejuk dan mengecut kemudian daripada bahagian nipis, mewujudkan tekanan dalaman dan sering membentuk rongga pengecutan pada zon tebal. Sebagai garis panduan umum, pastikan ketebalan dinding antara 4 mm dan 25 mm untuk kebanyakan bahagian besi kelabu dan mulur, dan elakkan peralihan mendadak yang lebih besar daripada nisbah 2:1 antara dinding bersebelahan.
Apabila variasi ketebalan tidak dapat dielakkan, gunakan peralihan tirus dan bukannya langkah tajam. Tirus secara beransur-ansur menyebarkan kecerunan penyejukan pada jarak yang lebih jauh, mengurangkan kepekatan tegasan yang membawa kepada keretakan.
Sudut dalaman yang tajam bertindak sebagai penaik tekanan dan merupakan punca utama koyakan panas semasa pemejalan. Sebagai peraturan praktikal, jejari fillet dalaman hendaklah sekurang-kurangnya 25% daripada ketebalan dinding bersebelahan , dengan sekurang-kurangnya 3 mm walaupun pada bahagian nipis.
Peralihan bulat juga menambah baik pengisian acuan, kerana besi cair mengalir lebih lancar di sekeliling lengkung berbanding sudut tajam, mengurangkan kecacatan berkaitan pergolakan.
Sudut draf ialah sedikit tirus yang digunakan pada permukaan menegak supaya corak boleh ditarik balik dari acuan pasir tanpa merosakkan rongga acuan. Tanpa draf yang mencukupi, faundri mesti menggunakan perkakas yang lebih kompleks atau menerima kecacatan permukaan akibat koyak acuan, yang kedua-duanya meningkatkan kos.
| Jenis Permukaan | Sudut Draf yang disyorkan |
|---|---|
| Permukaan luar | 1° hingga 2° |
| Permukaan dalaman (teras) | 2° hingga 3° |
| Rongga dalam atau sempit | 3° atau lebih |
Penaik bertindak sebagai takungan logam cair yang memberi makan kepada tuangan kerana ia mengecut semasa penyejukan, menghalang lompang dalaman. Pereka bentuk harus mengenal pasti bahagian yang paling berat pada bahagian awal, kerana kawasan ini - dipanggil titik panas - mengeras terakhir dan memerlukan penyusuan langsung.
Prinsip reka bentuk yang berguna ialah pemejalan arah : bahagian hendaklah direka bentuk supaya bahagian yang lebih nipis menjadi pejal terlebih dahulu, secara beransur-ansur menyuap bahagian yang lebih tebal, dengan riser terletak pada titik paling tebal dan terakhir untuk pepejal. Bahagian yang direka tanpa perkembangan ini jauh lebih terdedah kepada keliangan pengecutan dalaman, walaupun peraturan ketebalan dinding sebaliknya diikuti.
Teras digunakan untuk membentuk rongga dalaman, lubang, atau potongan bawah yang tidak dapat dihasilkan oleh acuan luar sahaja. Walaupun perlu untuk ciri berfungsi, setiap teras menambah kos, kerumitan pemasangan dan potensi sumber ketidaktepatan dimensi, kerana teras boleh beralih sedikit semasa menuang.
Kerana besi mengecut semasa ia sejuk, corak mesti dibina bersaiz besar untuk mengimbangi. Elaun pengecutan standard adalah lebih kurang 1% untuk besi kelabu and 0.8% hingga 1% untuk besi mulur , walaupun nilai tepat bergantung pada geometri bahagian dan ketebalan bahagian. Pereka bentuk harus menyampaikan toleransi kritikal dengan jelas kepada kedai corak faundri supaya elaun pengecutan digunakan dengan betul pada dimensi berfungsi, bukan hanya saiz bahagian keseluruhan.
Tuangan besi yang paling boleh dikilang terhasil daripada kerjasama awal antara jurutera reka bentuk dan jurutera proses faundri, bukan daripada lukisan muktamad yang diserahkan tanpa input. Pengasas boleh mengenal pasti titik panas yang berkemungkinan, mengesyorkan lokasi gating dan riser, dan keperluan toleransi bendera yang akan meningkatkan kos sebelum perkakas dipotong.
Dalam amalan, melibatkan faundri semasa peringkat semakan reka bentuk — dan bukannya selepas lukisan dimuktamadkan — lazimnya mengurangkan kerja semula perkakas dan kadar penolakan artikel pertama, memandangkan isu geometri ditangkap sebelum sebarang logam dituangkan. Reka bentuk untuk kebolehkilangan bukanlah senarai semak sekali sahaja tetapi proses berulang terbaik dikendalikan sebagai perkongsian antara reka bentuk dan pasukan pengeluaran.
