?翻砂鑄造是指用粘土粘結(jié)砂作造型材料生產(chǎn)鑄件，是歷史悠久的工藝方法，也是應(yīng)用范圍廣的工藝方法。那么，翻砂鑄造時，通過合理設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)可有效降低變形風(fēng)險(xiǎn)，主要可從以下幾方面著手：
壁厚設(shè)計(jì)
壁厚均勻化：盡量使鑄件各部分壁厚均勻一致，避免出現(xiàn)過厚或過薄的區(qū)域。如無法避免壁厚差異，應(yīng)采用逐漸過渡的方式，如設(shè)計(jì)合理的過渡圓角，以減緩冷卻速度的變化，減少因收縮不均產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，降低變形風(fēng)險(xiǎn)。例如，在設(shè)計(jì)箱體類鑄件時，將各部分壁厚設(shè)計(jì)成相近尺寸，對于必須存在的厚壁部位，如安裝軸承的凸臺，可通過增設(shè)加強(qiáng)筋來增強(qiáng)其強(qiáng)度，而不是一味增加壁厚。
合理控制壁厚：在滿足鑄件強(qiáng)度和使用要求的前提下，盡可能減小壁厚。壁厚過大不僅會增加材料成本和冷卻時間，還容易在厚壁中心部位形成縮孔、縮松等缺陷，進(jìn)而導(dǎo)致鑄件變形。一般來說，鑄鐵件的壁厚不宜超過 20 - 30mm，鑄鋁件的壁厚在 3 - 5mm 較為合適。
結(jié)構(gòu)對稱性
保持外形對稱：設(shè)計(jì)鑄件時，應(yīng)使外形盡可能對稱。對稱結(jié)構(gòu)在冷卻過程中各部分收縮均勻，內(nèi)應(yīng)力分布平衡，可有效減少變形。例如，對于一些圓形或方形的鑄件，盡量保證其圓周或四邊的壁厚均勻、結(jié)構(gòu)對稱。如果是一些非對稱結(jié)構(gòu)的鑄件，可通過增加工藝補(bǔ)貼或配重等方式，使其在鑄造過程中近似對稱，以平衡收縮應(yīng)力。
合理設(shè)計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)：不僅鑄件的外形要對稱，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如加強(qiáng)筋、凸臺等也應(yīng)盡量對稱布置。例如，在設(shè)計(jì)大型平板類鑄件時，加強(qiáng)筋應(yīng)均勻分布在平板的底部，且關(guān)于平板的中心軸對稱，這樣可使平板在冷卻過程中各部位收縮均勻，防止因局部應(yīng)力集中而產(chǎn)生變形。
加強(qiáng)筋的應(yīng)用
合理布置加強(qiáng)筋：在鑄件的薄弱部位或容易產(chǎn)生變形的部位合理設(shè)置加強(qiáng)筋，可提高鑄件的剛性，減少變形。加強(qiáng)筋的厚度一般為鑄件壁厚的 0.6 - 0.8 倍，高度不宜過高，以免在冷卻過程中產(chǎn)生過大的應(yīng)力。例如，在設(shè)計(jì)薄壁的罩殼類鑄件時，可在罩殼的側(cè)面和頂部設(shè)置適量的加強(qiáng)筋，以增強(qiáng)其抗變形能力。
優(yōu)化加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)：為了進(jìn)一步提高加強(qiáng)筋的效果，可對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。如采用梯形或弧形的加強(qiáng)筋，其過渡更為平滑，可減少應(yīng)力集中；在加強(qiáng)筋與鑄件本體的連接處，設(shè)計(jì)合適的圓角，也能有效降低因應(yīng)力集中導(dǎo)致的變形風(fēng)險(xiǎn)。
此外，在翻砂鑄造過程中，還需結(jié)合合理的鑄造工藝、合適的材料選擇以及嚴(yán)格的質(zhì)量控制等措施，才能更全面地降低鑄件的變形風(fēng)險(xiǎn)，提高鑄件的質(zhì)量和尺寸精度。