铸造是制造复杂形状零件的有效方法。很多设计人员在画铸件时脑子里只有“形状对不对”，不考虑“能不能铸出来”。图纸到了铸造厂，工艺师一看：壁厚差太大了，肯定裂；没有起模斜度，模具抽不出来；有孤立厚大部位，缩孔没跑。

铸件设计不是画一个实体模型那么简单。设计阶段对铸造工艺的考虑，决定了零件能不能做出来、做出来好不好。

一、铸造工艺对设计的基本要求

壁厚均匀

金属凝固时收缩不均匀会产生内应力，导致铸件变形或开裂。均匀壁厚是最重要的设计原则。壁厚变化处必须平滑过渡，用大圆角，不能用直角。

不同铸造方法的最小壁厚不同。灰铸铁砂型铸造3-5毫米，球墨铸铁4-6毫米，铸钢6-8毫米，铝合金砂型铸造3-5毫米，铝合金压铸1-2毫米。

避免孤立厚大部位

孤立厚大部位冷却慢，周围的金属已经凝固收缩了它还在液态，冷却收缩时得不到补缩，形成缩孔或缩松。解决方案是挖空厚大部分改成空心或筋板结构，开工艺孔让厚大部位变薄，或加冒口补缩（会增加成本和后处理）。

设置起模斜度

垂直于分型面的表面需要起模斜度，否则模具抽不出来，或抽出来时拉伤铸件。起模斜度大小：金属模具比木模小，外壁比内壁小，高度越大斜度越小，一般1°-3°。设计时在图纸上注明“起模斜度”，加工面不留斜度，非加工面留。

二、铸件结构与受力

筋板设计

筋板的作用是在不增加壁厚的前提下提高刚度和强度。筋板厚度约为壁厚的0.7-0.8倍，筋板间距适中（太密浪费、太疏效果差），筋板与壁连接处用圆角过渡，筋板方向尽量与受力方向一致。

避免尖角

尖角处应力集中容易开裂，金属在尖角处凝固快容易产生白口。所有转角处设计圆角，外圆角R2-5毫米，内圆角R3-10毫米。

对称结构

不对称结构在凝固过程中会产生较大的内应力导致变形。设计时尽量对称，无法对称的要有加强筋或工艺撑。

三、不同铸造方法的设计差异

砂型铸造适用范围最广，单件小批量也经济。设计要点是留加工余量3-6毫米，起模斜度1°-3°。优点是成本低、适合大型件，缺点是精度低、表面粗糙。

精密铸造尺寸精度高、表面光洁。设计要点是壁厚可薄至0.5-1毫米，少留或不留加工余量。优点是精度高、可铸复杂形状，缺点是成本高、不适合大件。

压铸效率高，适合大批量生产。设计要点是壁厚均匀1-4毫米，避免深腔和复杂抽芯。优点是效率极高、精度高，缺点是设备投资大、模具成本高。

选型参考：批量大小决定方法，单件小批量用砂型，大批量用压铸。尺寸精度要求高用精密铸造，零件大用砂型。

四、铸件的加工与装配

加工余量

铸件表面需要加工的部位要留足够的加工余量。砂型铸造3-6毫米，精密铸造1-2毫米，压铸0.3-0.5毫米。加工余量要均匀，基准面尽量与铸造基准一致。

工艺基准

铸件上要设计工艺基准用于后续加工时的定位。基准面尽量平整，避免曲面或斜面，且应在同一半模具内，减少错型影响。

装配考虑

铸件与其他零件配合处设计定位面、止口方便装配。铸件上的螺栓孔设计沉孔或凸台，保证足够的螺纹啮合长度。