?1、模具設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)
模型精度控制
尺寸設(shè)計(jì)：鋁合金鑄造加工在設(shè)計(jì)鑄造模具（包括木模、金屬模或塑料模）時，要充分考慮鋁合金在凝固過程中的收縮率。不同成分的鋁合金收縮率不同，一般在 1% - 2% 左右。
根據(jù)所使用的鋁合金材料準(zhǔn)確計(jì)算收縮余量，在模型尺寸上預(yù)先放大相應(yīng)的比例，確保鑄件冷卻后的尺寸符合要求。例如，對于一個最終尺寸要求為 100mm 的鋁合金鑄件，若收縮率為 1.5%，則模型相應(yīng)尺寸應(yīng)設(shè)計(jì)為 100×(1 + 1.5%) = 101.5mm。
公差設(shè)定：合理設(shè)定模具的尺寸公差。對于有配合要求的部位，公差應(yīng)控制在較小范圍內(nèi)。例如，對于機(jī)械加工后需要裝配的鋁合金零件，鑄造模具的尺寸公差可根據(jù)零件的精度等級要求，參照國家標(biāo)準(zhǔn)（如 GB/T 6414 - 2017《鑄件 尺寸公差與機(jī)械加工余量》）設(shè)定為 IT8 - IT12 級公差范圍。同時，要考慮模具在制造過程中的加工精度，確保模具尺寸精度能夠滿足鑄件尺寸精度要求。
表面質(zhì)量控制：模具的表面粗糙度會影響鑄件的表面質(zhì)量和尺寸精度。模具表面應(yīng)進(jìn)行精細(xì)加工，使表面粗糙度達(dá)到 Ra1.6 - Ra0.8μm。對于有高精度尺寸要求的部位，如鋁合金發(fā)動機(jī)缸體的缸筒內(nèi)壁對應(yīng)的模具部分，表面粗糙度可控制在 Ra0.4μm 以下，以減少鑄件脫模時的摩擦力，防止拉傷鑄件表面，保證尺寸精度。
模具材料選擇與制造工藝
模具材料：根據(jù)鑄件的批量、復(fù)雜程度和精度要求選擇合適的模具材料。對于小批量、形狀簡單的鑄件，可選用木材或塑料制作模具。木模容易加工，但強(qiáng)度和耐磨性較低；塑料模具有較好的耐磨性和一定的強(qiáng)度，適合中等批量生產(chǎn)。對于大批量、高精度的鑄件，應(yīng)選用金屬模具（如鋼模）。鋼模具有高硬度、高強(qiáng)度和良好的耐磨性，能夠保證在多次使用過程中模具尺寸的穩(wěn)定性。例如，采用 Cr12MoV 等模具鋼制作鋁合金壓鑄模具，其熱處理后的硬度可達(dá) HRC58 - 62，能有效抵抗鋁合金液的沖刷和磨損。
制造工藝：在模具制造過程中，采用先進(jìn)的加工工藝來保證模具精度。如采用數(shù)控加工（CNC）技術(shù)，通過精確的編程控制刀具路徑，加工出高精度的模具型腔和型芯。對于復(fù)雜形狀的模具，還可采用電火花加工（EDM）來加工一些難以用傳統(tǒng)機(jī)械加工方法完成的部位。同時，模具制造完成后要進(jìn)行嚴(yán)格的檢測，可使用三坐標(biāo)測量儀等精密檢測設(shè)備對模具的尺寸和形狀進(jìn)行測量，確保模具符合設(shè)計(jì)要求。
2、熔煉與澆注環(huán)節(jié)
熔煉溫度控制
鋁合金鑄造加工嚴(yán)格控制鋁合金的熔煉溫度。溫度過高會導(dǎo)致鋁合金液吸氣嚴(yán)重，使鑄件產(chǎn)生氣孔等缺陷，同時可能會增加鋁合金的收縮率，影響尺寸精度。不同成分的鋁合金熔煉溫度有所不同，一般在 650 - 800℃之間。例如，對于常用的 ZL101 鋁合金（Al - Si - Mg 系），熔煉溫度宜控制在 700 - 750℃。在熔煉過程中，要使用高精度的溫度測量設(shè)備（如熱電偶溫度計(jì)）實(shí)時監(jiān)測溫度，并通過熔煉爐的溫控系統(tǒng)進(jìn)行精確控制。
澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)與澆注工藝
澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)：合理的澆注系統(tǒng)可以保證鋁合金液平穩(wěn)地充滿型腔，減少金屬液的飛濺和紊流，從而避免因卷入氣體或沖刷砂型而導(dǎo)致的尺寸誤差。澆注系統(tǒng)包括澆口、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道等部分。澆口的位置和形狀要根據(jù)鑄件的形狀和尺寸來確定，對于薄壁鑄件，澆口應(yīng)盡量保證金屬液能夠均勻地流入型腔各個部位，防止出現(xiàn)澆不足的現(xiàn)象。例如，對于薄壁鋁合金殼體鑄件，可采用多點(diǎn)進(jìn)澆的方式，使鋁合金液快速、均勻地填充型腔。
澆注工藝參數(shù)控制：鋁合金鑄造加工澆注速度也是影響鑄件尺寸精度的重要因素。澆注速度過快會對砂型產(chǎn)生較大的沖擊力，可能導(dǎo)致砂型變形或損壞，使鑄件尺寸變大；澆注速度過慢則可能使金屬液在澆注過程中提前凝固，產(chǎn)生澆不足或冷隔缺陷，影響鑄件尺寸完整性。要根據(jù)鑄件的大小、復(fù)雜程度和砂型的透氣性等因素，通過試驗(yàn)確定合適的澆注速度。同時，澆注時的金屬液液位高度也要控制好，避免因液位過高產(chǎn)生較大的壓力，影響鑄件的尺寸精度。
3、造型與凝固環(huán)節(jié)
砂型緊實(shí)度與強(qiáng)度控制
鋁合金鑄造加工在造型過程中，要保證砂型的緊實(shí)度均勻一致。緊實(shí)度不足會導(dǎo)致砂型在澆注過程中變形，影響鑄件尺寸精度；緊實(shí)度過高則可能會降低砂型的透氣性，導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生氣孔等缺陷。對于手工造型，可通過控制舂砂的力度和次數(shù)來保證緊實(shí)度；對于機(jī)械造型，要根據(jù)砂型的類型（如粘土砂型、樹脂砂型）和鑄件的要求，調(diào)整造型設(shè)備的緊實(shí)參數(shù)（如振動頻率、時間等）。同時，要保證砂型的強(qiáng)度，防止在澆注過程中砂型破裂，使砂粒進(jìn)入鑄件，影響尺寸精度。可通過選擇合適的型砂和粘結(jié)劑，以及控制砂型的烘干溫度和時間（如果需要烘干）來提高砂型強(qiáng)度。
凝固順序控制
鋁合金在凝固過程中的收縮會影響鑄件尺寸。通過合理控制凝固順序，可以減少縮孔、縮松等缺陷，保證鑄件尺寸精度。例如，在鑄件厚壁部分和熱節(jié)處放置冷鐵，加快這些部位的冷卻速度，使鑄件從薄壁部位向厚壁部位順序凝固，從而有效補(bǔ)償收縮。同時，合理設(shè)計(jì)冒口的大小、位置和形狀，冒口可以在鑄件凝固過程中補(bǔ)充金屬液，防止因收縮而產(chǎn)生縮孔。冒口的凝固時間應(yīng)晚于鑄件主體部分，以確保其補(bǔ)縮作用的發(fā)揮。
4、后處理環(huán)節(jié)
清理工藝控制
鋁合金鑄造加工鑄件落砂后，需要進(jìn)行清理，去除表面的型砂、氧化皮和毛刺等。清理過程中要避免損傷鑄件表面和尺寸。例如，采用噴砂清理時，要控制噴砂的壓力和砂粒的粒度，防止過度噴砂導(dǎo)致鑄件尺寸變小。對于有高精度尺寸要求的部位，可采用手工清理或使用較細(xì)的磨料進(jìn)行清理。
尺寸檢測與修正
鑄件清理后，要進(jìn)行全面的尺寸檢測。可使用量具（如卡尺、千分尺、三坐標(biāo)測量儀等）對鑄件的關(guān)鍵尺寸進(jìn)行測量。對于尺寸超差的鑄件，根據(jù)超差情況和鑄件的用途，采取相應(yīng)的修正措施。如果尺寸偏差較小，可通過機(jī)械加工（如車削、磨削等）進(jìn)行修正；如果尺寸偏差較大且無法通過加工修正，可能需要報(bào)廢或重新鑄造。同時，要對尺寸檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析，找出尺寸偏差的原因，反饋到前面的鑄造加工環(huán)節(jié)，以便采取措施改進(jìn)工藝，提高尺寸精度控制水平。