Materiaalin valinta työstötyökaluvalut Vaikuttaa suoraan sen mekaanisiin ominaisuuksiin, kuten lujuus, tärinän vaimennus ja lämpöstabiilisuus. Harmaa valurautaa käytetään yleisesti sen erinomaisten vaimennusominaisuuksien ja kustannustehokkuuden vuoksi, kun taas siunausrauta tarjoaa parannettua lujuutta ja iskunkestävyyttä. Materiaalin paksuuden jakautuminen valussa on optimoitava painon ja rakenteellisen eheyden tasapainottamiseksi. Tietyillä alueilla liiallinen paksuus voi johtaa epätasaiseen jäähdytykseen valun aikana, mikä lisää jäännösjännitysriskiä, kun taas riittämätön paksuus voi aiheuttaa muodonmuutoksia kuorman alla.
Kylkiluiden ja gussetsin sisällyttäminen valukesuunnitelmaan lisää merkittävästi jäykkyyttä lisäämällä hitausmomenttia ilman dramaattisesti painoa. Oikea kylkiluun sijoittaminen estää liiallisen taipuman raskaiden kuormitusten alla ja jakaa stressiä tasaisemmin koko rakenteen ajan. Vahvistus kriittisillä alueilla, kuten kiinnityspisteiden ja kuormitusosien ympärillä, vähentää paikallisia stressipitoisuuksia ja pidentää komponentin käyttöiän. Kylkiluiden etäisyys, suunta ja paksuus on suunniteltava huolellisesti optimaalisen tuen tarjoamiseksi ja minimoimalla valuvytteet, kuten kutistuminen tai huokoisuus.
Koneisto -valun massa myötävaikuttaa sen kykyyn absorboida ja hajottaa koneistustoimintojen aikana syntyneitä värähtelyjä. Hyvin suunniteltu valu varmistaa, että massa jakautuu tavalla, joka maksimoi vaimennustehokkuuden ja estää tarpeetonta painoa, joka voi lisätä materiaalikustannuksia ja käsitellä monimutkaisuutta. Valuraudan, etenkin korkean grafiittipitoisuuden kanssa, käyttö parantaa edelleen vaimennusominaisuuksia, vähentää chattia ja parantaa koneistustarkkuutta.
Casting: n kokonaisgeometrialla on ratkaiseva rooli sen kuormituskyvyn määrittämisessä ja kyvyssä vastustaa muodonmuutoksia. Leikkeiden väliset sileät siirtymät, fileiden käyttö kulmissa ja terävien reunojen välttäminen auttavat vähentämään stressipitoisuuksia, jotka voivat johtaa ennenaikaiseen vikaantumiseen. Finite Elementin analyysiä (FEA) käytetään usein suunnitteluvaiheessa simuloimaan stressin jakautumista erilaisissa kuormitusolosuhteissa, mikä mahdollistaa geometrian optimoinnin yhdenmukaisen kuormituksen kantavan suorituskyvyn varmistamiseksi. Hyvin suunniteltu muoto ei vain paranna mekaanista lujuutta, vaan myös helpottaa tehokkaampia valmistus- ja koneistusprosesseja.
Konetyökalun valut on suunniteltava oikein sijaitsevilla ja vahvistetuilla kiinnityspisteillä vakaan asennuksen ja optimaalisen kuormituksen jakautumisen varmistamiseksi. Asennuspinnat tulisi olla tarkkuuskehitystä tarkan kohdistuksen saavuttamiseksi, mikä vähentää väärinkäytön riskiä, joka voi johtaa epätasaiseen stressin jakautumiseen. Vahvistetut osiot pulttiyhteyksien ja rajapintapisteiden ympärillä auttavat estämään muodonmuutoksia tai löysäämistä ajan myötä. Suunnittelun on myös otettava huomioon asennus helppous, mikä mahdollistaa turvallisen kiinnittimen säilyttäen samalla yleisen rakenteen eheyden.
Joihinkin edistyneisiin työstötyökaluvaluihin sisältyy onttoja osia tai hunajakennon rakenteita tasapainon saavuttamiseksi painon vähentämisen ja rakenteellisen lujuuden välillä. Nämä mallit mahdollistavat materiaalisäästöt vaarantamatta jäykkyyttä, parantamalla dynaamista suorituskykyä vähentämällä hitautta säilyttäen samalla korkean muodonmuutosvastuksen. Onttoja rakenteita on suunniteltava huolellisesti sisäisten vikojen, kuten loukkuun jääneiden kaasujen tai huokoisuuden, estämiseksi, mikä voi heikentää yleistä valua. Tämä lähestymistapa on erityisen hyödyllinen sovelluksissa, joissa vähentynyt paino parantaa toiminnan tehokkuutta ja koneen reaktiivisuutta.
Lämpötilan vaihtelut voivat aiheuttaa työstötyökaluvalujen laajentumista ja supistumista, mikä johtaa koneistustarkkuuteen vaikuttaviin mittamuutoksiin. Suunnitteluun on sisällytettävä symmetriset muodot ja tasapainoinen materiaalijakauma lämpö vääristymisen minimoimiseksi. Stressi-lievittämishoitoita voidaan käyttää valumisen jälkeen sisäisten rasitusten vähentämiseksi, jotka voivat johtaa vääntymiseen ajan myötä. Materiaalien valinta, jolla on alhaiset lämmön laajennuskertoimet, sekä suunnittelukanavat, kuten jäähdytyskanavat tai laajennusliitokset, auttaa ylläpitämään pitkäaikaista stabiilisuutta vaihtelevissa lämpöolosuhteissa.