4.3 模样设计要求

模样设计和模样质量在很大程度上会决定铸件的质量，尤其是表面质量以及内部质量。模样设计的主要要求不分先后顺序，因为它们都非常重要，不同类型的铸造其重要程度不同。

4.3.1 铸件尺寸公差

影响因素：

1）模样精度/公差标准。

2）铸造材料的线收缩率。不同材料的线收缩率不同，即使是同一个铸件，其线收缩率也不是常数。

3）造型材料的强度。

4）铸型涂料层的厚度，特别是对于薄壁件。

5）综合考虑分型面和分芯方案，不在铸件表面出现披缝和飞边，如无法避免，也要垂直出现在铸件表面。

上下箱之间设置定位装置（阳和阴）确保分型面不会产生偏移，定位装置之间的位置要正确，阳定位与阴定位的间隙尺寸要尽可能地小（见图4-11和图4-12）。

4.3.2 铸件质量

分型面决定了什么地方可以和应该放冒口和冷铁。冒口和冷铁虽然可以消除铸件的收缩缺陷，但是冒口和冷铁的位置会影响铸件的表面质量和清理的工作量。

金属液进入型腔，应使得整个铸件形成良好的温度场（大多金属材料需要与冒口之间建立顺序凝固），确保整个铸件的材料均匀。

冒口能够排出气体和冶金夹渣。

4.3.3 模样寿命

模样的制作要保证模样的最小可造型数量和在最短寿命周期内的稳定性（在不改变质量和尺寸的情况下）。

不同的造型方法模样承受的负载不同，有时候不正确的造型方法或造型操作可引起模样的变形和损坏，并导致初始尺寸的变化。

模样材料随着时间改变，影响模样的尺寸和质量，例如木材的开裂、铝的氧化和塑料的退化。

当需要图样变更或模样修改时，模样应具有不损失质量的尺寸修改可能性。

如果模样比较复杂且包含很多部分，就需要有运输和存放防护措施来避免模样受到损坏。

4.3.4 模样成本

模样设计必须要考虑模样成本和批量生产铸件的成本的最小化。

便宜的模样可能会产生严重影响铸件的组织和性能的缺陷，从而使铸件成本增加，因此必须要综合考虑如何使铸件和模样成本最小化。

对于昂贵的模样，通常首选先制作一个临时模样来验证尺寸、浇注系统和浇注的铸件质量。有了这些信息才可以制作最终的模样，这样可以保证不会由于质量原因而对模样进行修改。

对昂贵的模样进行修改会在很大程度上降低其质量，例如在树脂模上增减加工余量。

4.3.5 铸件成本

1）铸件的成本一部分取决于模样的设计。

在模样设计中，将模样的所有部分（如模板、紧固装置、模样、芯盒、检具、卡板和浇注系统等）作为一个整体统筹考虑是十分必要的。

每个铸造厂有着“自己的”浇注系统以适应其设计方法以及造型、熔炼、铲磨方法等。即使模样处于良好状态，铸造厂修改模样通常意味着额外的模样变更成本，如果顾客拒绝支付这部分费用，铸造厂依然使用旧的浇注系统，那么谁对铸件的尺寸、表面质量和内部质量的不合格负责？换言之，如果模样从一个铸造厂转到新铸造厂，新铸造厂大都不同意原有的设计，新铸造厂肯定会产生修改模样的额外费用，这是不可避免的。这个事实会限制顾客改变供应商的可能。

许多铸造厂都没有模样生产部门，他们利用独立的专业模样制造商为其生产模样，模样制造商必须按铸造厂模样、模板和紧固装置的要求执行。

模样制造商通常都不是铸造专业人员，须要进行专业的指导，这就要求铸造厂和模样厂一起达成良好的协议，互相了解、明确各自的问题，找到最好的解决方法。将责任和财务风险由其中一方来承担不是好的解决方法，必须由双方共同承担。

2）出品率是铸件净重与所浇的金属液重量之比，出品率取决于浇注系统和冒口的设计（热冒口、暗冒口、明冒口、侧冒口和顶冒口等），这部分的金属成本也属于铸件成本的一部分。

3）砂铁比决定铸型的成本，这部分成本也属于铸件成本。