Критерием оптимальности проектирования встряхивающе - прессовой формовочной машины может являться необходимая производительность машины, прочность смеси, масса отливки, габариты отливки, габариты опок, серийность производства.
Основой встряхивающе-прессовой машины является механизм для уплотнения литейной полуформы, это – встряхивающий и прессовый цилиндры. Поэтому, чтобы построить оптимальную конструкцию встряхивающей и прессовой частей машины нужно определить зависимость габаритов встряхивающих и прессовых цилиндров от степени уплотнения литейной формы. Для этого необходимо воспользоваться известными теориями построения индикаторных диаграмм [1].
Для построения индикаторных диаграмм прессового и встряхивающего цилиндров необходимо знать конструктивные размеры цилиндра (ход поршня, высоту вредного пространства, высоту наполнительной рамки и др.). Из множества размеров определить один самый значимый и от него сделать зависимыми все остальные размеры конструкции цилиндра; в данном узле это внутренний диаметр корпуса цилиндра (он же диаметр поршня). Затем задаться необходимой плотностью готовой литейной формы, при которой невозможно обрушение формы при всевозможных функциональных операциях, и в тоже время форма сохраняла бы необходимые технологические свойства, например, газопроницаемость. По известной теории Аксенова выстраиваем по точкам диаграмму, в которой будут использованы и диаметр поршня, и необходимая плотность формы.
По разнице энергий, пошедших на удар и на отражение при встряхивании литейной оснастки, можно найти оптимальный диаметр поршня встряхивающего цилиндра, изменяя эту разницу площадей соответствующих энергий (за счет изменения диаметра поршня) до тех пор, пока она хотя бы не сдвинется в сторону уменьшения.
По отношению площадей (на диаграмме прессового цилиндра) полезной работы и общей затраченной (к.п.д.), можно найти оптимальный диаметр поршня прессового цилиндра, изменяя это соотношение (за счет изменения диаметра поршня) до тех пор, пока оно не приблизится к 100% или хотя бы не сдвинется в сторону увеличения соотношения.
Для того чтобы проследить, как сказанное действует на построение оптимальной конструкции цилиндров, необходимо выполнить следующие действия: построить математические, алгоритмические модели, произвести расчеты по авторским программам ЭВМ, выполнить чертежи в компьютерных пакетах.