重力铸造模具是“设计驱动型” 工装，其结构、工艺设计直接决定铸件质量与生产效率。
模具制造需经过“设计 - 加工 - 热处理 - 装配” 多环节，核心工艺决定模具的精度（铸件尺寸误差≤0.5mm）和使用寿命（≥1 万次）：
1. 模具材料选择与预处理
材料选择：
铝合金铸造模具：优先选 H13 钢（含 Cr、Mo、V 元素，抗热疲劳性好，可承受 600℃反复加热冷却）；
铸铁 / 铜合金铸造模具：选 3Cr2W8V 钢（含 W 元素，耐高温性更强，可承受 800℃以上温度）；
预处理：材料需进行 “球化退火”（加热至 850-900℃，保温 2-3 小时），降低硬度（HB≤220），便于后续加工。
2. 核心加工工艺（保证型腔精度）
数控铣削：用立式加工中心（精度 ±0.01mm）粗铣模具型腔、浇道，去除大部分余量（留 0.5-1mm 精加工余量）；
电火花加工（EDM）：针对复杂型腔（如深腔、窄缝），采用电火花成型加工（精度 ±0.005mm），保证型腔形状与图纸一致（铣削无法加工的死角需靠 EDM 完成）；
线切割（WEDM）：加工模具的分型面、导柱孔、顶针孔（精度 ±0.003mm），保证导向定位系统的配合精度；
磨削加工：用平面磨床磨削模具分型面（平面度≤0.005mm/m）、导柱 / 导套（圆度≤0.002mm），确保合模时无间隙（避免铸件飞边）。
3. 热处理工艺（提升模具硬度与寿命）
淬火 + 回火：H13 钢模具加热至 1020-1050℃（保温 1-2 小时），油冷淬火（硬度 HRC50-55），再经 580-620℃回火（2-3 次，消除内应力），最终硬度 HRC45-48（兼顾硬度与韧性，避免模具开裂）；
表面处理：模具型腔表面进行 “气体氮化”（温度 500-550℃，保温 20-30 小时），形成 5-10μm 厚的氮化层（硬度 HV1000-1200），提升耐磨性和抗粘模性（氮化后模具寿命可延长 50%）。
4. 装配与试模（验证模具可用性）
装配精度控制：导柱与导套的配合间隙≤0.02mm，顶针与顶针孔的配合间隙≤0.01mm（避免金属液渗入间隙，导致顶针卡死）；
试模流程：
预热模具至工作温度（如铝合金模具预热至 250℃）；
注入少量金属液（试浇），检查铸件是否缺肉、飞边、气孔；
根据试模结果调整模具（如扩大浇道、增加排气槽、修正拔模斜度）；
试浇 3-5 件合格铸件后，正式投入生产。
