铸件结构工艺性是指铸件的结构应在满足使用要求的前提下，满足铸造性能和铸造工艺对铸件结构要求的一种特性。它是衡量铸件设计质量的一个重要方面。合理的铸件结构不仅能保证铸件质量，满足使用要求，而且工艺简单、生产率高、成本低。
1.铸造性能对铸件结构的要求
1）铸件壁厚要合理
在一定的工艺条件下，由于受铸造合金流动性的限制，能铸出的铸件壁厚有一个最小值。若实际壁厚小于它，就会产生浇不到、冷隔等缺陷。表9-3列出了在砂型铸造条件下常用铸造合金所允许的最小壁厚值。铸件壁厚过大，铸件壁的中心冷却较慢，会使晶粒粗大，而且容易产生缩孔、缩松缺陷，使铸件强度随壁厚增加而显著下降，因此，不能单纯用增加壁厚的方法来提高铸件强度。通常采用加强肋（见图9-29）或合理的截面结构（“丁”字形、“工”字形、槽形）来满足薄壁铸件的强度要求。一般铸件的最大临界壁厚约为最小壁厚的三倍。
表9-3 在砂型铸造条件下常用铸造合金所允许的最小壁厚值
续表
图9-29 采用加强肋减小壁厚
2）铸件壁厚要均匀
铸件薄厚不均，必然在壁厚交接处形成金属聚集的热节而产生缩孔、缩松缺陷，并且由于冷却速度不同容易形成热应力和裂纹（见图9-30（a））。确定铸件壁厚，应将加工余量考虑在内（见图9-30（b）），因为有时加工余量会使壁厚增加而形成热节。
图9-30 铸铁壁厚要均匀
3）铸件内壁应薄于外壁
铸件内壁和肋散热条件较差。铸件内壁薄于外壁，可使内、外壁均匀冷却，减小铸造内应力，防止裂纹。内、外壁厚相差值为10%～30%。
4）铸件壁连接要合理
为了减少热节，防止缩孔，减小铸造内应力，防止裂纹，壁间连接应有铸造圆角（见图9-31）。不同壁厚的连接应逐步过渡（见图9-32），以防接头处热量聚集和应力集中。铸件上的肋或壁的连接应避免十字交叉和锐角连接（见图9-33）
5）避免铸件收缩受阻
铸件收缩受到阻碍，产生的铸造内应力超过材料的抗拉强度时将产生裂纹。图9-34所示为手轮铸件。图9-34（a）所示为直条形偶数轮辐，在合金线收缩时手轮轮辐中产生的收缩力相互抗衡，容易出现裂纹。可改用奇数轮辐（见图9-34（b））或弯曲轮辐（见图9-34（c）），这样可借助轮缘、轮毂和弯曲轮辐的微量变形自行减小铸造内应力，防止开裂。
图9-31 壁间连接方式
图9-32 壁厚过渡形式
图9-33 铸件接头结构
6）防止铸件翘曲变形(www.xing528.com)
细长形或平板类铸件在收缩时易产生翘曲变形。改不对称结构为对称结构或采用加强肋，提高铸件的刚度，均可有效地防止铸件变形。
2.铸造工艺对铸件结构的要求
从工艺上考虑，铸件的结构设计应有利于简化铸造工艺，有利于避免产生铸造缺陷，便于后续加工。
图9-34 手轮轮辐的设计
1）铸件外形力求简单
在满足铸件使用要求的前提下，应尽量简化外形，减少分型面，以便造型。图9-35（a）所示端盖存在侧凹，需三箱造型或增加环状型芯。若改为图9-35（b）所示结构，可采用简单的两箱造型，造型过程大为简化。
图9-35 端盖铸件
图9-36所示的凸台通常采用活块（或外型芯）才能起模，若改为图9-36（b）所示结构，可以避免活块或型芯，造型简单。采用图9-37（a）所示结构铸件上的肋条使起模受阻，改为图9-37（b）所示的结构后便可顺利地取出模样。
图9-36 凸台设计
2）铸件内腔设计
图9-37 结构斜度的设计
铸件内腔结构采用型芯来形成，使用型芯会增加材料消耗，且工艺复杂，成本提高，因此，设计铸件内腔时应尽量少用或不用型芯。图9-38（a）所示铸件的内腔只能用型芯来形成；若改为图9-38（b）所示结构，铸件内腔可用自带型芯来形成。图9-39所示支架，用图9-39（b）所示的开式结构代替图9-39（a）的封闭结构，可省去型芯。在必须采用型芯的情况下，应尽量做到便于下芯、安装、固定以及排气和清理。如图9-40所示的轴承架，图9-40（a）所示的结构需要两个型芯，其中较大的型芯呈悬臂状态，需用芯撑支承；若按图9-40（b）改为整体芯，其稳定性大大提高，排气通畅，清砂方便。
图9-38 铸件内腔设计
图9-39 支架铸件结构设计
图9-40 轴承架铸件结构设计
3）铸件的结构斜度
为了便于起模，垂直于分型面的非加工表面应设计结构斜度，图9-41（a）、（b）、（c）、（d）不带结构斜度，不便于起模，分别改为图9-41（e）、（f）、（g）、（h）较合理。
图9-41 结构斜度设计
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