Kohtuullinen osarakenne voi estää monet valuvirheet. Laadukkaiden valukappaleiden-varmistamiseksi on otettava huomioon seuraavat osarakenteen vaatimukset:
**1. Valukappaleiden seinämän vähimmäispaksuus**
Tietyissä valuolosuhteissa minimipaksuutta, jolla valuseos voi täyttää muotin kokonaan, kutsutaan valukappaleen seinämän vähimmäispaksuudeksi. Valun seinämän paksuus ei saa olla pienempi kuin vähimmäispaksuus, jotta voidaan varmistaa seoksen kyky täyttää muotti ja välttää vikoja, kuten väärinkäyntejä tai kylmäsulkeuksia. Seinämän vähimmäispaksuus riippuu tekijöistä, kuten valumenetelmästä, valulejeeringistä, osan rakenteesta, valulämpötilasta ja muotin ominaisuuksista.
**2. Valukappaleiden kriittinen seinämän paksuus**
Valukappaleen seinämän paksuuden lisääminen hyödyttää seoksen kykyä täyttää muotti, mutta se voi myös johtaa virheisiin, kuten kutistumisonteloihin, huokoisuuteen, karkeisiin mikrorakenteisiin ja segregaatioon, jotka heikentävät valukappaleen mekaanisia ominaisuuksia. Eri valuseoksille on olemassa kriittinen seinämän paksuus. Tämän kriittisen seinämän paksuuden ylittävät valukappaleen mekaaniset ominaisuudet eivät kasva suhteessa paksuuden kanssa, vaan heikkenevät merkittävästi. Tempervalurautavalujen seinämän paksuus ei saa olla liian suuri valkorautaaihioiden valmistuksen varmistamiseksi. Pallorautavaluissa liian paksut osat voivat johtaa grafiitin kellumiseen ja nodulaarisuuden rappeutumiseen, mikä johtaa huonoon nodulaarisuuteen ja mekaanisten ominaisuuksien merkittävään heikkenemiseen. Siksi pallografiittivaluraudan seinämän paksuus tulee myös pitää kohtuullisissa rajoissa.
Valukappaleiden rakennesuunnittelussa seinämän paksuus tulisi määrittää tieteellisesti perustuen tekijöihin, kuten valuseokseen ja menetelmään, välttäen liian paksuja osia. Valitsemalla sopivat poikkileikkausmuodot-ja käyttämällä seinän paksuutta vähentäviä vahvistusripoja seinämän paksuus voidaan pitää minimi- ja kriittisten arvojen välillä, mikä säästää materiaalia ja vähentää valukappaleen painoa. Kriittinen seinämän paksuus liittyy läheisesti valuseokseen ja -menetelmään. Hiekkavalussa eri valuseosten kriittiseksi seinämäpaksuudeksi voidaan yleensä katsoa kolminkertainen seinämän vähimmäispaksuus.
**3. Valukappaleiden sisäseinien paksuus**
Valukappaleiden sisäseinien lämmönpoistoolosuhteet ovat huonommat, mikä johtaa hitaampaan jäähtymiseen ja jähmettymiseen. Sisä- ja ulkoseinien risteyksissä voi helposti muodostua lämpöjännitystä, mikä johtaa halkeamiin valukappaleessa. Seoksilla, joilla on merkittävä jähmettymiskutistuminen, sisäseinät ovat myös alttiita kutistumisonteloille ja huokoisuudelle. Siksi valukappaleiden sisäseinien tulee olla ulkoseiniä ohuempia tasaisen jäähdytyksen varmistamiseksi ja lämpöjännityksen minimoimiseksi, jolloin vältetään vikoja, kuten halkeamia.
**4. Valuseinien siirtymät ja liitokset**
Valuseinän paksuuden tulee olla mahdollisimman tasainen paksujen osien välttämiseksi ja kuumapisteiden muodostumisen estämiseksi. Valun rakenteen ei pitäisi luoda merkittävää kutistumiskestävyyttä. Huomiota tulee kiinnittää seinämän paksuussiirtymiin ja fileisiin käyttämällä asteittaisia siirtymiä ja suurempia fileesäteitä osien yhdistämiseen ja jännityskeskittymien aiheuttamien halkeamien estämiseen.
Valukappaleiden seinäliitostyypit voidaan yleensä luokitella viiteen muotoon: K--muotoinen, X--muotoinen, H--muotoinen, Y--muotoinen ja ristin-muotoinen. Seinien risteyksissä lisääntynyt paksuus luo kuumia kohtia, mikä johtaa hitaampaan jähmettymiseen ja virheisiin, kuten jännityskeskittymiin, halkeamiin, muodonmuutoksiin, kutistumisonteloihin ja huokoisuuteen. Siksi L--muotoisia liitoksia tulisi suosia kuumapisteiden minimoimiseksi ja hajauttamiseksi sekä ristiliitosten välttämiseksi.
Merkittävää tilavuuskutistumaa omaavista seoksista valmistettujen valujen, kuten teräsvalujen, jotka ovat alttiita kutistumisvirheille, osan rakennetta on tarkasteltava huolellisesti, jotta varmistetaan suuntautuvan jähmettymisen mahdollisuus.
**5. Valujen vääntymisen ja muodonmuutosten estäminen**
Ohuseinäiset pitkänomaiset valukappaleet, suuret litteät valukappaleet ja pitkänomaiset laatikon-muotoiset osat, joiden seinämäpaksuus on epätasainen, kuten työstökoneiden alustat, ovat alttiita vääntymiselle ja muodonmuutokselle. Kahdessa ensimmäisessä tyypissä muodonmuutos johtuu riittämättömästä rakenteellisesta jäykkyydestä ja sisäisistä jännityksistä, jotka johtuvat eri pintojen jäähdytysnopeuksien eroista, mikä johtaa merkittävään vääntymiseen. Jälkimmäisessä tapauksessa muodonmuutos johtuu suurista seinämänpaksuuseroista, jotka aiheuttavat huomattavia sisäisiä jännityksiä jäähdytyksen aikana. Valukappaleiden vääntymistä ja muodonmuutoksia voidaan korjata parantamalla valurakennetta tai käyttämällä käänteisiä muodonmuutoskuvioita.
**6. Vältä suuria vaakasuuntaisia pintoja**
Jos kaatamisen aikana muotin onteloon ilmestyy suuri vaakasuora pinta, sulan metallin nousunopeus laskee merkittävästi, kun se saavuttaa tämän alueen poikkileikkauksen äkillisen{0}}laajenemisen vuoksi. Muotin yläpinnan pitkäaikainen altistuminen lämmölle voi helposti johtaa virheisiin, kuten hiekan muodostumiseen, palovammoihin-, hiekkareikiin ja virheisiin. Tämän lieventämiseksi vaakasuorat seinät voidaan suunnitella uudelleen kalteviksi seiniksi. Jos rakenteelliset muutokset eivät ole mahdollisia, tulee käyttää kallistettua kaatotekniikkaa.
