Het ontwerpen van gegoten onderdelen- is een kernaspect van het garanderen van de prestaties van componenten en de productie-efficiëntie. Tijdens de ontwerpfase is het van cruciaal belang om volledig rekening te houden met de mechanische eigenschappen, de moeilijkheidsgraad van de matrijsverwerking, de koelefficiëntie en de daaropvolgende bewerkingsvereisten. Het ontwerp van gegoten onderdelen heeft niet alleen invloed op de sterkte en stijfheid van de onderdelen, maar heeft ook invloed op de productiekosten en de kwaliteit van het productuiterlijk.
Ten eerste moet bij het constructieve ontwerp volledig rekening worden gehouden met de mechanische eigenschappen. Spanningsanalyse van de onderdelen is van fundamenteel belang voor het ontwerp. Eindige-elementenanalyse (FEA) kan de spanningsverdeling van de onderdelen tijdens daadwerkelijk gebruik voorspellen, waardoor de wanddikte en de ribbenindeling worden geoptimaliseerd om plaatselijke spanningsconcentraties te voorkomen die tot scheuren of vervorming kunnen leiden. De motorbeugel van een wasmachine moet bijvoorbeeld bestand zijn tegen de traagheidskracht die wordt gegenereerd door rotatie op hoge- snelheid; daarom moet het ontwerp geschikte ribben bevatten en tegelijkertijd een uniforme wanddikte garanderen om krimpholtes of porositeit te voorkomen.
Ten tweede is het ontwerp van de wanddikte van gegoten onderdelen-van cruciaal belang. Overmatig dikke wanden zijn gevoelig voor krimp en porositeit, terwijl te dunne wanden de sterkte en stijfheid beïnvloeden. Doorgaans wordt de wanddikte van gegoten onderdelen van aluminiumlegeringen voor huishoudelijke apparaten binnen het bereik van 2-5 mm gehouden, terwijl onderdelen van zinklegeringen zelfs nog dunner kunnen worden ontworpen. Een uniforme wanddikte verbetert niet alleen de levensduur van de matrijs, maar vermindert ook de daaropvolgende verwerking en materiaalverspilling.
Matrijsontwerp is een belangrijke uitbreiding van het spuitgietontwerp. Een goed-ontworpen poortsysteem, ventilatieopeningen en koelkanalen zorgen voor een uniforme stroom en snelle koeling van het gesmolten metaal, waardoor defecten worden voorkomen. Om het ontvormen te vergemakkelijken, moet bovendien tijdens het ontwerp aandacht worden besteed aan de trekhoek en de hoekbehandeling van de onderdelen, waardoor slijtage wordt verminderd en de productie-efficiëntie wordt verbeterd.
Ook functioneel ontwerp krijgt steeds meer aandacht. Zo moeten spuitgietstukken voor airconditioners met warmtedissipatie-eisen worden ontworpen met warmtedissipatievinnen om de efficiëntie van de warmte-uitwisseling te verbeteren; handgrepen en panelen voor kleine huishoudelijke apparaten moeten een balans vinden tussen esthetiek en tactiel gevoel, waardoor de gebruikerservaring wordt verbeterd door middel van gebogen oppervlakken en oppervlaktebehandelingen.
