重力鑄造模具是“設計驅動型” 工裝，其結構、工藝設計直接決定鑄件質量與生產效率。
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模具制造需經過“設計 - 加工 - 熱處理 - 裝配” 多環節，核心工藝決定模具的精度（鑄件尺寸誤差≤0.5mm）和使用壽命（≥1 萬次）：
1. 模具材料選擇與預處理
材料選擇：
鋁合金鑄造模具：優先選 H13 鋼（含 Cr、Mo、V 元素，抗熱疲勞性好，可承受 600℃反復加熱冷卻）；
鑄鐵 / 銅合金鑄造模具：選 3Cr2W8V 鋼（含 W 元素，耐高溫性更強，可承受 800℃以上溫度）；
預處理：材料需進行 “球化退火”（加熱至 850-900℃，保溫 2-3 小時），降低硬度（HB≤220），便于后續加工。
2. 核心加工工藝（保證型腔精度）
數控銑削：用立式加工中心（精度 ±0.01mm）粗銑模具型腔、澆道，去除大部分余量（留 0.5-1mm 精加工余量）；
電火花加工（EDM）：針對復雜型腔（如深腔、窄縫），采用電火花成型加工（精度 ±0.005mm），保證型腔形狀與圖紙一致（銑削無法加工的死角需靠 EDM 完成）；
線切割（WEDM）：加工模具的分型面、導柱孔、頂針孔（精度 ±0.003mm），保證導向定位系統的配合精度；
磨削加工：用平面磨床磨削模具分型面（平面度≤0.005mm/m）、導柱 / 導套（圓度≤0.002mm），確保合模時無間隙（避免鑄件飛邊）。
3. 熱處理工藝（提升模具硬度與壽命）
淬火 + 回火：H13 鋼模具加熱至 1020-1050℃（保溫 1-2 小時），油冷淬火（硬度 HRC50-55），再經 580-620℃回火（2-3 次，消除內應力），最終硬度 HRC45-48（兼顧硬度與韌性，避免模具開裂）；
表面處理：模具型腔表面進行 “氣體氮化”（溫度 500-550℃，保溫 20-30 小時），形成 5-10μm 厚的氮化層（硬度 HV1000-1200），提升耐磨性和抗粘模性（氮化后模具壽命可延長 50%）。
4. 裝配與試模（驗證模具可用性）
裝配精度控制：導柱與導套的配合間隙≤0.02mm，頂針與頂針孔的配合間隙≤0.01mm（避免金屬液滲入間隙，導致頂針卡死）；
試模流程：
預熱模具至工作溫度（如鋁合金模具預熱至 250℃）；
注入少量金屬液（試澆），檢查鑄件是否缺肉、飛邊、氣孔；
根據試模結果調整模具（如擴大澆道、增加排氣槽、修正拔模斜度）；
試澆 3-5 件合格鑄件后，正式投入生產。
