המבנה של חלק צריך לא רק לעזור להבטיח את איכות היציקה אלא גם לקחת בחשבון את הנוחות של פעולות כגון יצירת דפוסים, יציקה, יצירת ליבות וניקוי. זה מפשט את תהליך היציקה, משפר את יעילות הייצור ומפחית את עלות היציקה. הדרישות הבסיסיות הן כדלקמן:
1. שפר את מבנה השטח של היציקה כדי להקל על ציור ודפוס
עצב בוסים, אוגנים וצלעות על קיר היציקה בצורה סבירה כדי למנוע חתכים תחתונים. אחרת, ייתכן שיהיה צורך להוסיף ליבות חול נוספות במהלך יציקה במכונה, או במהלך יציקה ידנית, ייתכן שיהיה צורך ליצור חלקים רופפים של בוסים וצלעות שמפריעות לשרטוט דפוסים. שני התרחישים מגבירים את עומס העבודה של דפוס (יצירת ליבות) וייצור תבניות בדרגות שונות. סידור הצלעות צריך להקל על ציור דפוס; יש לעצב כך צלעות שיכולות להיות מאונכות לקו הפרידה. על משטחים שאינם-מעובדים במכונה, הקירות הפנימיים והחיצוניים של היציקה בניצב לקו הפרידה צריכים להיות בעלי זוויות טיוטה כדי להקל על ציור הדפוס. יש לעצב זוויות טיוטה מתאימות לאורך כיוון ציור הדפוס (כלומר, בניצב לקו הפרידה). עבור בוסים הניצבים לקו הפרידה וממוקמים קרוב לאוגן, יש לחבר אותם לאוגן כדי להקל על הסרת חלקים רופפים ולהקל על ציור הדפוסים במהלך הדפוס.
2. שפר את מבנה החלל הפנימי של היציקה כדי להפחית את ליבות החול
החלל הפנימי של יציקה בדרך כלל צריך להיווצר על ידי ליבות חול, מה שמגדיל את שעות העבודה לייצור ליבות, דרישות כלי עבודה, עלויות ייצור ועומס עבודה בניקיון. עיצוב מבני לא הגיוני של צלעות, בוסים ואוגנים בחלל היציקה הוא לעתים קרובות סיבה משמעותית למספר המוגבר של ליבות החול ולמורכבות התהליך.
3. פשט או צמצם את מספר קווי הפרידה
אם יציקה מאמצת את המבנה המוצג באיור 2-18a, יש להשתמש בתהליך קו פרידה לא מישורי (משטח פרידה מעוקל), מה שמגדיל את העלות של ייצור לוחות תבנית ותבנית. איור 2-18b מציג מבנה יציקה משופר המאפשר יציקה באמצעות קו פרידה שטוח ופשוט.
מבנה יציקת השרוול המוצג באיור 2-19a דורש יציקה של שלושה- חלקים עם שני קווי פרידה, מה שהופך את תהליך היציקה לקשה יותר, קשה לאוטומטי וכתוצאה מכך יעילות ייצור נמוכה. איור 2-19b מציג מבנה יציקת שרוול משופר הדורש רק קו פרידה אחד ויציקה דו-חלקית, המפשט את תהליך היציקה, משפר את יעילות היציקה ומקל על השגת ייצור אוטומטי.
4. להקל על קיבוע ואוורור של ליבות חול
איור 2-20a מציג את העיצוב המקורי של יציקת מסגרת תמיכה. ליבת החול No. 2 היא שלוחה, מה שמקשה על מיקום ותיקון; לפעמים יש צורך בתמיכות ליבה לקיבוע, והאוורור אינו חלק.
איור 2-20b מציג את המבנה המשופר. הליבה השפופה מס'. 2 וליבת חור הפיר מס'. 1 משולבות בליבה אחת. בעיות כמו מיקום הליבה, תיקון ואוורור נפתרות, מה שמקל על הבטחת איכות היציקה.
עבור יציקות-דקות קירות ויציקות הנתונות ללחץ אוויר או לחץ הידראולי, השימוש בתומכי הליבה בדרך כלל אינו רצוי. אם לא ניתן לשנות את המבנה, ניתן לעצב חורי תהליך ביציקה כדי להגדיל את נקודות התמיכה עבור הדפסי הליבה, כפי שמוצג באיור 2-21. על ידי הוספת חורי תהליך לחלק הבוכנה, ניתן לתקן טוב יותר את שתי ליבות החול, להבטיח שהן לא יזוזו במהלך היציקה ושמירה על דיוק הממדים של החלל הפנימי.
5. הפחת את עומס העבודה של ניקוי יציקות
ניקוי יציקה כולל פעולות כמו הסרת עולים והבזק, ניקוי שאריות חול מחלל היציקה ופיצוץ משטח. בהשוואה לתהליכי יציקה וייצור ליבות, רמת המיכון של הניקוי נמוכה יחסית, כרוכה בעבודת כפיים משמעותית ובתנאי עבודה קשים. לכן, יש לשים לב להפחתת עומס הניקיון במהלך תכנון מבנה היציקה.
מבנים המפחיתים את מספר קווי הפרידה, מתכננים חורי ניקוי, מפחיתים את מתח היציקה ומונעים דפורמציה, כולם מועילים לניקוי יציקה. כמו כן, תכנון קו המתאר של היציקה אמור להקל על הניקיון, מבנים המקלים על ניתוק העליות וצמצום מספר העליות, ולהקל על הוצאת ליבות החול. לדוגמה, בית הפלדה היצוק המוצג באיור 2-22 כולל שיפור מבני המקל על חיתוך והסרה של זרמים. עבור היציקה המוצגת באיור 2-23, המבנה המשופר מקל על חיתוך זרמים והסרת הליבות, ומפחית את עומס הניקוי.
6. יציקה נפרדת ויציקה משולבת
ניתן לחלק יציקות גדולות ומורכבות למספר יציקות פשוטות, שאותן מחברים יחד על ידי ריתוך או הברגה לאחר היציקה. שיטת תהליך זו נקראת יציקה נפרדת. שיטה זו יכולה לפשט את תהליך היציקה, ולאפשר לארגונים לייצר יציקות גדולות כשהן מוגבלות על ידי גורמים כמו יכולת התכה ויכולות הנפה/הובלה.
בניגוד ליציקה נפרדת, כדי לשפר את יעילות הייצור ולהפחית את עלויות היציקה, ניתן לחבר חלקים קטנים ופשוטים רבים כמו תותבים קטנים לחלק יציקה אחד ארוך. זה מקל על ייצור ועיבוד יציקה, שיפור איכות המוצר. שיטת תהליך זו נקראת יציקה משולבת.
