铸件的一些主要缺陷，如缩孔、缩松、裂纹、浇不足、冷隔等，有时是由于铸件结构不合理或未能充分考虑合金性能所致。为此，设计铸件时，必须考虑如下几个问题：
1.合理设计铸件壁厚
每种铸造合金都有其适宜的壁厚，如果选择得当，既能保证铸件力学性能，又能防止某些铸造缺陷的产生。
（1）最小壁厚 由于铸造合金的流动性不同，在相同砂型铸造条件下浇注出的“最小壁厚”也不相同。若设计铸件的壁厚小于该合金能铸出的“最小壁厚”，则易产生浇不足、冷隔等缺陷。
铸件的“最小壁厚”主要取决于合金的种类和铸件大小，见表2-1。
（2）选择合理截面形状 为了充分发挥合金的效能，使之既能避免厚大截面，又能保证强度和刚度，应当根据载荷大小和性质选择合理截面形状，如T字形、工字形、槽形和箱形结构，并在脆弱的部位安置加强筋。
为了减轻质量，便于型芯固定、排气和铸件清理，常在壁上开设窗口。
2.铸件壁厚应尽可能均匀
铸件各部位厚度差别过大的后果：在厚壁处形成金属积聚的热节，致使壁厚处易产生缩孔、缩松等缺陷；由于铸件各部位冷却速度差别较大，还将形成热应力，使铸件厚薄连接处产生裂纹。
铸件壁厚均匀则可避免上述缺陷。
3.铸件壁的合理连接
（1）铸件的结构圆角 直角连接处会形成金属的积聚，而内壁散热条件差，故易产生缩孔、缩松；在载荷的作用下，直角连接处的内侧易产生应力集中（见图2-44a）；采用直角连接，则因柱状晶的方向性，在转角处的对角线上形成了整齐的分界线（见图2-45a），在此分界线上集中了许多杂质，使转角处成为铸件的薄弱环节，易产生裂纹。
当铸件采用圆角结构时（见图2-44b和图2-45b），可以克服上述缺点，提高了转角处的力学性能。
此外，铸造圆角还可以美化铸件外形和避免划伤人体；铸造圆角还可防止金属液流将型腔尖角冲毁。
因此，铸造圆角是铸件结构基本特征，不容忽视。
图2-44 工艺孔的结构设计
图2-45 金属结晶的方向性
a）直角连接 b）圆角连接
（2）避免锐角连接 为减小热节和内应力，应避免铸件壁间的锐角连接。若两壁间的夹角小于90°（见图2-26a），则应考虑采取图2-46b所示的过渡形式。(www.xing528.com)
（3）厚壁与薄壁间的连接要逐渐过渡 当铸件各部分的壁厚难以做到均匀一致，甚至有很大差别时，为了减少应力集中，应采用逐渐过渡的方法，防止壁厚突变。
4.防裂筋的应用
为防止热裂，可在铸件易裂处增设防裂筋（见图2-47）。
图2-46 锐角的连接
a）不好 b）良好
图2-47 防裂筋的应用
防裂筋能起到应有的防裂效果，筋的方向必须与应力方向一致，而且筋的厚度应为连接壁厚的1/4～1/3。由于防裂筋很薄，故在冷却过程中迅速冷却，而且有较高的强度，从而增大了壁间的连接力。防裂筋用于铸钢、铸铝等易热裂合金。
5.减缓筋与辐收缩时的阻力
当铸件的收缩受到阻碍，铸件内应力超过合金强度极限时，铸件将产生裂纹。因此，设计铸件筋、辐时，应使其能够得以自由收缩。
图2-48a所示为常见的轮形铸件。铸件各部分冷却速度不同而收缩不一致，形成较大的内应力。当此应力超过合金的强度极限时，铸件会产生裂纹。可改为图2-48b或图2-48c的结构。奇数筋比偶数筋受力情况好，小汽车的轮辐全是奇数。
图2-48 轮辐的设计
a）常见轮辐 b）改进轮辐 c）改进轮辐
图2-49所示为筋的几种布置形式。图2-49a所示为交叉接头，这种接头交叉处热节较大，容易产生缩孔、缩松，内应力也难以松弛，故易产生裂纹。图2-49b所示的交错接头和图2-49c所示的环状接头热节小，且可以微量变形缓解内应力，因此抗裂性能好。
图2-49 肋的布置形式
a）交叉接头 b）交错接头 c）环形接头
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