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某些铸件缺陷的产生，往往是由于铸件结构设计不合理而造成的。精密铸造专业厂家采用合理的铸件结构，可防止许多缺陷。每一种铸造合金，都有一个合适的壁厚范围，选择得当，既可保证铸件性能要求，又便于铸造生产。在确定铸件壁厚时一般应综合考虑三个方面：保证铸件达到所需要的强度和刚度；尽可能节约金属；铸造时没有多大困难。
壁厚应不小于较小壁厚在一定的铸造条件下，铸造合金能充满铸型的小壁厚称为该铸造合金的小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷，应使铸件的设计壁厚不小于小壁厚。在铸件结构设计时，为了充分发挥金属的潜力，节约金属，必须考虑铸造合金的力学性能对铸件壁厚的敏感性。
厚壁铸件容易产生缩孔、缩松、晶粒粗大、偏析和松软等缺陷，从而使铸件的力学性能下降。从这个方面考虑，各种铸造合金都存在一个临界壁厚。铸件的壁厚超过临界壁厚后，铸件的力学性能并不按比例地随着铸件壁厚的增加而增加，而是显著下降。
因此铸件的结构设计应科学地选择壁厚，以节约金属和减轻铸件重量。在砂型铸造工艺条件下，各种合金铸件的临界壁厚可按小壁厚的3倍来考虑。铸件壁厚应随铸件尺寸增大而相应增大，在适宜壁厚的条件下，既方便铸造又能发挥材料的力学性能。
砂型铸造时，铸件内壁散热条件差，即使内壁厚度与外壁厚度相等，但由于它比外壁的凝固速度慢，力学性能往往要比外壁低，同时在铸造过程中易在内、外壁交接处产生热应力致使铸件产生裂纹。对于凝固收缩大的铸造合金还易产生缩孔和缩松，因此铸件的内壁厚度应比外壁厚度薄一些。
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