Razumna struktura dijela može spriječiti mnoge nedostatke lijevanja. Kako bi se osigurala visoka{1}}kvaliteta odljevaka, treba uzeti u obzir sljedeće aspekte u vezi sa zahtjevima za strukturu dijela:
**1. Minimalna debljina stijenke odljevaka**
U određenim uvjetima lijevanja, minimalna debljina pri kojoj legura za lijevanje može potpuno ispuniti kalup naziva se minimalna debljina stijenke odljevka. Kako bi se osigurala sposobnost legure da ispuni kalup i izbjegli nedostaci kao što su neispravan rad ili hladna zatvaranja, debljina stijenke odljevka ne smije biti manja od minimalne debljine. Minimalna debljina stijenke ovisi o čimbenicima kao što su metoda lijevanja, legura za lijevanje, struktura dijela, temperatura izlijevanja i svojstva kalupa.
**2. Kritična debljina stijenke odljevaka**
Dok povećanje debljine stijenke odljevka pogoduje sposobnosti legure da ispuni kalup, ono također može dovesti do nedostataka kao što su šupljine skupljanja, poroznost, grube mikrostrukture i segregacija, što smanjuje mehanička svojstva odljevka. Za razne legure za lijevanje postoji kritična debljina stijenke. Izvan te kritične debljine stijenke, mehanička svojstva odljevka ne rastu proporcionalno s debljinom, već se umjesto toga značajno smanjuju. Za odljevke od tempranog željeza, debljina stjenke ne smije biti pretjerano velika kako bi se osigurala proizvodnja predformi od bijelog željeza. Za odljevke od nodularnog željeza, pretjerano debeli dijelovi mogu dovesti do flotacije grafita i degeneracije nodularnosti, što rezultira slabom nodularnošću i značajnim pogoršanjem mehaničkih svojstava. Stoga se debljina stijenke odljevaka od nodularnog lijeva također treba držati unutar razumnih granica.
Strukturni dizajn odljevaka trebao bi znanstveno odrediti debljinu stjenke na temelju čimbenika kao što su legura za lijevanje i metoda, izbjegavajući pretjerano debele dijelove. Odabirom odgovarajućih oblika-presjeka i upotrebom rebara za pojačanje za smanjenje debljine stijenke, debljina stijenke može se održavati između minimalnih i kritičnih vrijednosti, čime se štedi materijal i smanjuje težina odljevka. Kritična debljina stijenke usko je povezana s legurom i metodom lijevanja. Za lijevanje u pijesak, kritična debljina stijenke za razne legure za lijevanje općenito se može smatrati trostrukom minimalnom debljinom stijenke.
**3. Debljina unutarnjih stijenki odljevaka**
Uvjeti rasipanja topline za unutarnje stijenke odljevaka su lošiji, što rezultira sporijim brzinama hlađenja i skrućivanja. Na spojevima između unutarnjih i vanjskih stijenki lako se mogu stvoriti toplinska naprezanja koja mogu dovesti do pukotina u odljevku. Za legure sa značajnim skupljanjem tijekom skrućivanja, unutarnje stijenke također su sklone šupljinama skupljanja i poroznosti. Stoga bi unutarnje stijenke odljevaka trebale biti tanje od vanjskih stijenki kako bi se osiguralo ravnomjerno hlađenje i smanjila toplinska naprezanja, čime bi se izbjegle greške kao što su pukotine.
**4. Prijelazi i spojevi lijevanih zidova**
Debljina stijenke odljevka treba biti što je moguće ravnomjernija kako bi se izbjegli debeli dijelovi i spriječilo stvaranje vrućih točaka. Struktura odljevka ne bi trebala stvarati značajnu otpornost na skupljanje. Treba obratiti pozornost na prijelaze debljine stjenke i zaobljenja, koristeći postupne prijelaze i veće radijuse zaobljenja za povezivanje dijelova i sprječavanje pukotina uzrokovanih koncentracijom naprezanja.
Vrste zidnih spojeva u odljevcima općenito se mogu kategorizirati u pet oblika: K-oblik, X-oblik, H-oblik, Y-oblik i križ-oblik. Na spojevima zidova, povećana debljina stvara vruće točke, što dovodi do sporijeg skrućivanja i nedostataka kao što su koncentracija naprezanja, pukotine, deformacije, šupljine skupljanja i poroznost. Stoga treba dati prednost spojevima u obliku slova L kako bi se smanjile i raspršile vruće točke i izbjegle križne veze.
Za odljevke izrađene od legura sa značajnim volumetrijskim skupljanjem, kao što su čelični odljevci, koji su skloni defektima skupljanja, strukturu dijela treba pažljivo pregledati kako bi se osigurala mogućnost usmjerenog skrućivanja.
**5. Sprječavanje savijanja i deformacije odljevaka**
Izduženi-odljevci s tankim stijenkama, veliki ravni odljevci i izduženi dijelovi-u obliku kutije s neujednačenom debljinom stijenke, kao što su ležajevi alatnih strojeva, skloni su savijanju i deformaciji. Za prve dvije vrste, deformacija se javlja zbog nedovoljne strukturne krutosti i unutarnjih naprezanja uzrokovanih razlikama u brzinama hlađenja na različitim površinama, što dovodi do značajnog savijanja. Za potonje, deformacija je posljedica velikih razlika u debljini stijenke, što uzrokuje znatna unutarnja naprezanja tijekom hlađenja. Savijanje i deformacija odljevaka može se riješiti poboljšanjem strukture odljevka ili korištenjem uzoraka obrnute deformacije.
**6. Izbjegavanje velikih vodoravnih površina**
Tijekom lijevanja, ako se u šupljini kalupa pojavi velika vodoravna površina, brzina dizanja rastaljenog metala značajno se smanjuje kada dosegne ovo područje zbog naglog širenja poprečnog-presjeka. Dugotrajno izlaganje gornje površine kalupa toplini može lako dovesti do nedostataka kao što su uvrštavanje pijeska, opekotine, rupe od pijeska i nepravilan rad. Kako bi se to ublažilo, horizontalni zidovi mogu se preoblikovati u kose zidove. Ako strukturne promjene nisu moguće, treba usvojiti tehnike nagnutog izlijevanja.
