压铸模具由哪几块组成
定模、动模和模内几个关键件
压铸模具是单件订做的工装，下表按部件说明作用和常用材料；钢种和硬度以 Uddeholm、ASSAB 两家钢厂公开的推荐值为例，订做时按自己的合金和铸件定。
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| 部件 | 作用 | 材料与配置 |
|---|---|---|
| 定模（静模、盖模） | 固定在压铸机不动一侧的安装板上，与压室和浇口套对正；带浇道、浇口系统和冷却通道，引导金属液平稳进入型腔[5]。 | 套板、紧固板多用约310 HB的预硬钢；与金属液接触的镶块用热作模具钢，铝/镁合金模常用H13类钢淬到42–48 HRC或用 Dievar 淬到44–50 HRC[1]。 |
| 动模（顶出模） | 装在压铸机可移动的安装板上，随之开合；内含顶出板和顶针，开模后把凝固铸件推出[5]。 | 与定模相同：模框用预硬钢，型腔镶块和型芯用热作模具钢；铝/镁合金模的固定镶块和型芯，Uddeholm 推荐 Dievar 46–50 HRC 或 H13 类钢 44–48 HRC[1]。 |
| 型腔（型腔镶块） | 形成铸件外形的精加工空腔，一般做成镶块装进套板，磨损或龟裂后可单独更换。高强度模具钢对缺口敏感，型腔截面变化要平缓、圆角尽量大，型芯和镶块要离浇口尽量远，以减轻冲蚀和龟裂[1]。 | 热作模具钢。Uddeholm 对型腔镶块的推荐：锡/铅/锌合金用 Orvar Supreme 46–52 HRC，铝/镁合金用 Dievar 44–50 HRC 或 Orvar Supreme 42–48 HRC，铜/黄铜用 QRO 90 Supreme 40–46 HRC[1]。 |
| 顶针 | 开模后把铸件从动模型腔中顶出；顶针和压室、冲头这类承受摩擦的零件可以做渗氮或氮碳共渗来延长寿命[1]。 | Uddeholm 对锌、铝/镁、铜三类合金的顶针都推荐 QRO 90 Supreme 或 Orvar Supreme，淬到46–50 HRC后渗氮[1]。 |
| 冷却通道（模温通道） | 通水或通油带走热量，使整个型腔表面温度尽量均匀；冷却系统要与浇道、浇口、溢流槽和型腔这些热区形成热平衡[1]。 | 在模框和镶块上钻出或加工出的孔道，孔壁越光滑，冷却效果、强度和耐腐蚀性越好[1]。铝合金模的冷却孔离型腔面宜大于25 mm，在拐角处宜大于50 mm[1]。 |
十二项参数，各由钢厂资料、铸件图还是压铸机说了算
下面十二项里，硬度、钢种、预热温度和寿命有钢厂资料可依；锁模力、周期和模重给出宁波合力一款结构件模具的实例；其余几项随铸件图和压铸机定，表中写明由什么决定。
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| 参数 | 资料与范围 | 选型含义 |
|---|---|---|
| 适配压铸机锁模力 | 由铸件加浇道、溢流槽的总投影面积乘以压射比压算出，再选机台。实例：宁波合力一款车身结构件高真空压铸模，配套压铸机锁模力为3200T–4000T，按零件尺寸和模具排布确定[4]。 | 锁模力是压铸机的能力，模具这边要给出投影面积和设计比压，供选机时计算；锁模力不够会胀模、出飞边。 |
| 压射比压 | 按铸件壁厚、致密度和气密性要求由压铸工艺定，作为模具设计的输入条件写在模具图上。 | 比压越高，对锁模力、分型面贴合和型腔强度的要求越高；同一比压也决定了浇口和排气的设计。 |
| 型腔镶块硬度 | 随合金而变。Uddeholm 推荐：锡/铅/锌合金模用 Orvar Supreme 时为46–52 HRC；铝/镁合金模用 Dievar 44–50 HRC，用 Orvar Supreme、Vidar Superior 42–48 HRC；铜/黄铜模用 QRO 90 Supreme 时为40–46 HRC[1]。ASSAB 8407 Supreme 用于铝/镁合金模时为42–48 HRC[2]。 | 硬度高一些能延缓龟裂，Dievar 资料说在开裂风险不大时可再提高最多2 HRC[3]；硬度过高则整体开裂的风险上升，要按模具最常见的失效方式取值。 |
| 模具钢牌号 | 铝合金压铸模最常用 H13 类热作钢：AISI H13、W.-Nr. 1.2344、JIS SKD61 是同一类钢，ASSAB 8407 Supreme（Uddeholm Orvar Supreme）属于优质 H13，符合北美压铸协会 NADCA #207-2011 对优质 H13 的要求[2]。对热疲劳要求更高的镶块可选 Dievar 一类改良钢[3]。 | 同为 H13，冶炼纯净度和各向同性差别很大，订货时写明钢厂牌号或 NADCA #207 等级，而不只写“H13”。 |
| 预热温度与型腔表面温度 | Uddeholm 推荐的上机预热温度：锡/铅合金100–150 ℃，锌合金150–200 ℃，镁、铝合金180–300 ℃，铜合金300–350 ℃；铝合金模预热至少180 ℃[1]。型腔表层温度在600 ℃以内时热应力较温和，超过后龟裂风险明显上升[1]。 | 预热过高会使模具在生产中过热、回火变软；薄筋处升温最快，要用带温控的加热系统缓慢均匀加热[1]。 |
| 型腔表面粗糙度 | 按铸件外观和脱模要求在模具图上标注；表面粗糙处会成为热疲劳裂纹的起点[1]。 | 新模或刚修过的模具，表面宜先做氧化处理（约500 ℃保温1小时后空冷），让脱模剂附着得住；光亮的金属面附着性差[1]。 |
| 型腔尺寸公差 | 由铸件图的尺寸公差反推，型腔按收缩率放尺后加工；ISO 2768 一类一般公差只用于未单独注公差的机加工尺寸。 | 淬火会带来变形，Dievar 资料建议粗加工后、淬火前先去应力，并留至少0.3%的加工余量，淬火回火后再精加工到尺寸[3]。 |
| 模具重量 | 随铸件尺寸和压铸机吨位变化很大。实例：宁波合力称其模具含9000T锁模力级的超大型模具，单套重量超过150吨[5]。 | 模重决定吊装能力、运输方式和压铸机安装板的承重，询价时一并写明车间行车起重量。 |
| 冷却水温度与流量 | 流量按每路冷却回路的热负荷和模温机能力分配。Uddeholm 建议冷却水可预热到约50 ℃，低于20 ℃的冷却水不宜使用；停机超过几分钟要调小水量，避免模具冷透[1]。 | 冷却过猛会加剧龟裂，冷却不足会过热、粘模；每路冷却回路在模具上要有编号，便于对应模温机通道。 |
| 顶出行程 | 按铸件脱模深度加余量确定，并落在所用压铸机顶出油缸的行程以内。 | 顶针布置要让铸件均匀受力脱模，深腔和薄壁件顶针数量要多一些。 |
| 压铸周期 | 由铸件壁厚、模温平衡和取件喷涂动作决定。实例：宁波合力上述3200T–4000T结构件模具，连续生产周期小于90秒，合格率97%以上[4]。 | 周期要和冷却系统一起设计；为缩短周期加大冷却会提高热疲劳负荷。 |
| 模具寿命（模次） | 按合金估算（Uddeholm 经验值）：锌合金模和型芯50万–200万模次；镁合金模10万–40万、型芯5万–20万；铝合金模6万–20万、型芯4万–15万；铜/黄铜模5000–5万、型芯1000–5000模次[1]。 | 同一合金的寿命还取决于铸件设计、表面要求、生产节拍、工艺控制、模具设计、钢材与热处理，以及对尺寸和表面变化的接受程度[1]。 |
一套铝合金压铸模，七个部位七种硬度
模具里各部位的受热和受力差别很大，用同一种钢、同一个硬度并不经济。Uddeholm 按铸造合金给出了各部位的钢种和硬度，下表摘出铝/镁合金一列，锌合金和铜合金的取值见参数表[1]。
热处理决定钢的潜力能发挥多少。Dievar 资料要求压铸模至少回火三次，每次保温至少2小时，中间冷到室温[3]。渗氮能提高耐磨、抗粘模和抗冲蚀能力，但渗氮层脆，热作模具的渗氮层深度不宜超过0.3 mm，渗氮温度要比最高回火温度低25–50 ℃，并尽量避免生成白亮层[2][3]。ASSAB 8407 Supreme 在510 ℃气体渗氮10小时，渗层约0.12 mm，表面硬度约1100 HV0.2[2]。
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| 部位 | 铝/镁合金模推荐钢种 | 硬度 |
|---|---|---|
| 紧固板、套板 | Holdax、Impax Supreme（预硬） | 约310 HB[1] |
| 型腔镶块 | Dievar；Orvar Supreme、Orvar Superior、Vidar Superior | 44–50 HRC；42–48 HRC[1] |
| 固定镶块、型芯 | Dievar；Orvar Supreme 等 | 46–50 HRC；44–48 HRC[1] |
| 型芯销（细小型芯） | QRO 90 Supreme，宜做表面处理 | 44–48 HRC[1] |
| 浇口套等浇道件 | Orvar Supreme、Orvar Superior | 46–48 HRC[1] |
| 顶针 | QRO 90 Supreme、Orvar Supreme | 46–50 HRC，渗氮[1] |
| 压室、冲头 | Orvar Supreme、Orvar Superior | 42–48 HRC，渗氮[1] |
型腔离外缘、冷却孔和浇口各留多少钢
模具外形主要由铸件决定，但壁厚、冷却孔位置和浇口位置直接影响寿命。Uddeholm 给出了铝合金压铸模满足强度要求的几条经验尺寸，可在评审模具图时逐条对照[1]。多腔模具里，各腔的浇道长度和截面要一致，浇口和溢流槽也要相同；金属液应顺畅地流入型腔，喷射式充型会出废品，过度紊流会冲蚀模具[1]。
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上机头几模和每隔几千模要做的事
冷模第一次接触金属液是一次剧烈的热冲击，龟裂可能从第一模就开始。上机前按参数表的温度缓慢、均匀预热，同时逐步通入冷却液，避免急冷；带镶块的模具要加热得更慢，让镶块和套板一起膨胀[1]。
生产中模具表层会积累残余拉应力，促使龟裂萌生。Uddeholm 建议在磨合期结束后、1000–2000模次和5000–10000模次时各做一次去应力回火，之后每1万–2万模次重复一次，温度比模具热处理时的最高回火温度低约25 ℃，保温约2小时；已经明显龟裂的模具再做去应力回火意义不大[1]。脱模剂积垢可用喷丸清除，喷丸还能闭合部分细小裂纹并在表层形成压应力[1]。
交模时随模提交的资料，建议在技术协议里一次列清：各镶块、型芯的钢厂牌号与材质证明，淬火回火曲线和实测硬度，渗氮或涂层工艺，冷却回路图（含回路编号和进出水位置），顶针和易损件清单，试模记录（压铸机型号、模温、周期、首件尺寸报告），以及已做过的去应力回火次数和对应模次。
结构件常用的真空压铸模：型腔抽到多少毫巴
压射开始时型腔里充满空气，排不出去的气体会留在铸件里形成气孔。要求气孔少的铸件常用真空压铸：模具上装排气阀（真空阀），经管路接到真空系统，在充型前把型腔和压室里的空气抽走[6]。宁波合力的车身结构件模具就采用了高真空技术、模温控制系统和可选的局部挤压结构[4]。
Fundación Azterlan 的欧洲专利申请 EP 4 219 043 A1 把抽真空分两级：金属液进入压室后，第一级把型腔压力降到975–200 mbar（优选900–450 mbar）；第二级在充型开始前把型腔降到200–0.1 mbar，优选60–20 mbar[6]。该申请还提到，只靠文丘里装置的排气方式达不到200 mbar以下的真空，并在开模后用清洗系统吹扫阀门、管路和过滤器[6]。
真空度对气孔的影响有实测数据。重庆大学 Cao 等人用比勒压铸机生产 AlSi9Cu3 发动机缸体（模温250 ℃，浇注温度650 ℃），比较了三个型腔绝对压力下的气孔率和拉伸性能[7]；Szalva 和 Orbulov 对 AlSi9Cu3(Fe) 的试验则比较了常压排气与70 mbar[8]。两项研究的起点气孔率不同，适合看各自内部的变化幅度。
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关联的应用系统与部件
以下入口来自产品关系，用于继续查阅；具体机型的装配和兼容性仍需对应型号资料。
应用系统
关联部件
资料来源与适用范围
核对日期：2026-10-17。钢种、硬度、尺寸经验值、预热和寿命数据来自 Uddeholm 与 ASSAB 两家钢厂的技术资料，属于钢厂推荐值；锁模力、周期和模重实例来自宁波合力官网产品页；真空度与气孔率数据来自一份专利申请和两篇期刊论文。
- Uddeholm tool steels for Die Casting（Edition 9, 09.2018，PDF）第5页模具设计与尺寸经验值；第10–11页预热温度、冷却水温、表面氧化和去应力回火周期；第12–13页各合金浇注温度、失效方式与模次寿命、预热和表面温度；第20–21页各部位钢种与硬度推荐及部位名称。用于部件表、参数表和前三个小节。
- ASSAB 8407 Supreme 技术资料（Edition 202100524，PDF）第2页牌号对照（AISI H13 / 1.2344 / SKD61）；第4页成分、NADCA #207-2011 及压铸模各部位硬度；第8页渗氮工艺、渗层深度与表面硬度。用于钢种、硬度和渗氮内容。
- Uddeholm Dievar 技术资料（Edition 16, 09.2026，PDF）第3–4页抗龟裂与硬度关系、压铸模推荐硬度44–50 HRC；第6–7页压铸模至少回火三次、淬火前去应力与0.3%加工余量、渗氮温度要求。用于硬度、热处理和尺寸公差说明。
- 宁波合力：High-Vacuum Die Casting Die for Automotive Body Structural Aluminum Components车身结构件高真空压铸模的配套锁模力3200T–4000T、生产周期小于90秒、合格率97%以上。用于锁模力、周期参数实例和真空压铸小节。
- 宁波合力：Die Casting Die 产品分类页压铸模具定模、动模、抽芯、溢流排气的组成说明，以及该厂超大型模具（9000T锁模力级、单套超过150吨）的产能描述。用于定义和模具重量实例。
- EP 4 219 043 A1：Vacuum pressure process and apparatus for high pressure die casting（Fundación Azterlan，EPO 公开文本）第[0009]、[0017]、[0019]、[0031]、[0036]段：模具上的排气阀、两级真空的压力范围、文丘里装置的真空极限和清洗系统。用于真空压铸模小节。
- Cao H. 等：The stress concentration mechanism of pores affecting the tensile properties in vacuum die casting metals，Materials 13(13):3019，2020AlSi9Cu3 缸体在1013、200、100 mbar下的气孔率、抗拉强度和伸长率，以及模温、浇注温度等工艺条件。用于真空压铸表格。
- Szalva P., Orbulov N.：The effect of vacuum on the mechanical properties of die cast aluminum AlSi9Cu3(Fe) alloy，International Journal of Metalcasting，2019（REAL 库摘要）常压排气与70 mbar下的气孔率、抗拉强度和伸长率。用于真空压铸表格。