在設計鑄件結構時,還要考慮到金屬的鑄造性能優劣。否則鑄件就會出現澆注不足、縮孔、縮松、冷隔、鑄造應力、變形和裂紋等。往往在采用更合理鑄件結構后,便可以消除這些缺陷。因此,應使鑄件結構有利于液體金屬的充型,并能減輕或避免由金屬收縮造成的鑄件缺陷。


1. 鑄件壁厚


  鑄件壁厚要適當,某一種鑄造金屬都有其適宜鑄件壁厚范圍,過厚或過薄都會對鑄件產生不利影響。如果選定金屬的適宜壁厚不能滿足零件的力學性能的要求,就應考慮改選高強度的金屬或更合理的截面形狀。


  鑄件壁厚要均勻,壁厚不均勻的鑄件容易在壁厚處產生縮孔和縮松,并且壁厚不同冷卻速度也不同,鑄造應力會引起鑄件變形或開裂。


  由于上述原因,所以在設計鑄件時,應力求做到壁厚均勻。也就是說,鑄件的各部分應具有冷卻速度相近的壁厚,鑄件的內壁因冷卻較慢,其壁厚應略小于外壁。


2. 鑄件壁厚的連接


  鑄件壁間的連接應注意以下幾個方面。


  鑄件壁的轉角處應有結構圓角。在鑄件的轉角處如果是直角連接,則在此處不僅會形成熱節,容易產生縮孔和結晶脆弱區,而且因應力集中易于導致結晶脆弱區產生裂紋。


  壁的連接處應避免過于厚大而形成熱節。對于鑄件結構中有兩個或三個甚至多個壁相連的情況,為避免連接處過于厚大而形成熱節,不應采用交叉相連或銳角連接,可采用交錯接頭或環形接頭結構。結構銳角連接應采用過渡形式,以防止產生縮孔、縮松及裂紋等缺陷。


  不等厚度的壁相接時應逐漸過渡。


3. 鑄件結構要有利于減小應力和防止變形


  盡量使鑄件能自由收縮。鑄件在澆注后的凝固冷卻過程中,其體積和長度都將減小。如果其收縮受阻,鑄件內部將產生應力,導致變形、裂紋的產生。因此,在設計鑄件結構時,應盡量使其能自由收縮。從而減小鑄造應力,防止發生裂紋。


  采用對稱結向:對于容易產生變形的鑄件,如壁厚均勻的細長鑄件、面積較大的平板鑄件等,為減小變形,可采用對稱式結構以使變形相互抵消或增設防變形肋。


4. 鑄件結構應盡量避免有較大的水平面


  在鑄件澆注位置上有過大的水平面,不利于金屬液的充填,容易產生澆不到等缺陷,應盡量避免。因此,在進行鑄件結構設計時,應盡量將水平面設計成傾斜形狀。


  以上所述關于鑄件結構工藝性的要求都是一般性原則,并且大多是針對砂型鑄造而言,對于采用特種鑄造的鑄件,還應根據其相應的工藝特點考慮一些特殊要求。