​惠州铝合金铸造中尺寸不符合设计要求的问题，可能由工艺、模具、材料等多方面因素导致。以下是具体表现、成因及对应解决方案：
一、尺寸偏差的典型表现及分类
1. 整体尺寸超差
表现：铸件整体偏大或偏小，超出公差范围（如设计要求 100mm±0.5mm，实际测量 101mm 或 99mm）。
成因：
模具收缩率计算错误（铝合金收缩率通常为 0.8%~1.2%，不同合金差异大，如 Al-Si 合金收缩率约 0.8%，Al-Cu 合金约 1.2%）。
造型时砂型紧实度不均匀（局部过松导致膨胀，过紧导致模具受压变形）。
2. 局部尺寸偏差
表现：铸件局部结构（如凸台、孔、筋板）尺寸不符，例如孔径偏大、筋板厚度不足。
成因：
模具局部磨损（如型芯、型腔边缘磨损导致尺寸变大）。
砂芯定位不准（如芯头配合间隙过大，浇注时砂芯移位）。
3. 形状偏差（非尺寸类变形）
表现：铸件翘曲、弯曲（如平板件变形为弧形），或凹凸面不平整。
成因：
冷却过程中内应力不均匀（如薄壁与厚壁连接处收缩不一致）。
砂型退让性不足（铸件收缩时受阻，产生弹性变形）。
二、核心成因及控制措施
1. 模具设计与制造缺陷
成因：
模具收缩率选取错误：未根据合金类型调整（如 Al-Mg 合金收缩率 1.0%，而 Al-Si-Cu 合金可能达 1.1%）。
模具加工精度不足：型腔尺寸公差超过 ±0.1mm，或分型面不平整导致错型。
控制措施：
收缩率精准计算：根据合金成分查表或通过试模修正（例如首次试模后实测收缩率，调整模具尺寸）。
模具精度管控：使用 CNC 加工模具，关键尺寸公差控制在 ±0.05mm 内，分型面粗糙度 Ra≤1.6μm。
2. 造型与制芯工艺问题
成因：
型砂紧实度不足：黏土砂紧实度＜90%，导致浇注时砂型膨胀（尺寸变大）。
砂芯定位错误：芯头与芯座配合间隙＞0.5mm，浇注时砂芯偏移（如孔位置偏差）。
控制措施：
紧实度标准化：使用造型机设定固定气压（如 0.5MPa），并通过硬度计检测砂型硬度（黏土砂≥85HB，树脂砂≥90HB）。
砂芯定位优化：采用双芯头定位，或在芯座中设置定位销（直径≥5mm），配合间隙≤0.2mm。
3. 浇注与冷却过程影响
成因：
浇注温度过高：铝液凝固收缩量增大（温度每升高 50℃，收缩率增加约 0.1%）。
冷却不均匀：铸件各部位温差大，导致局部过度收缩（如厚壁处尺寸缩小更多）。
控制措施：
温度精准控制：Al-Si 合金浇注温度控制在 680~720℃，误差 ±10℃，避免过热。
冷却均衡设计：在砂型中埋设冷铁（如厚壁处放置铜冷铁），或调整砂型材料导热性（薄壁处用硅砂，厚壁处用铬铁矿砂）。
4. 模具磨损与变形
成因：
模具长期使用后分型面磨损（如压铸模累计使用超 5000 次后，分型面间隙增大）。
模具预热不足：浇注时铝液激冷模具，导致热疲劳变形（如型腔尺寸缩小）。
控制措施：
定期模具维护：每生产 500~1000 件后检查模具磨损情况，分型面磨损超 0.3mm 时研磨修复。
模具预热规范：使用前预热至 150~200℃（红外测温），减少热冲击。
5. 铸件结构设计不合理
成因：
壁厚差过大：如铸件局部壁厚 10mm，相邻区域壁厚 2mm，冷却时收缩不一致导致变形。
缺乏加强筋：平板件未设置加强筋，冷却时产生翘曲（如 100mm×100mm 平板变形量＞1mm）。
控制措施：
结构优化设计：壁厚差控制在 1:3 以内，平板件增设十字形加强筋（高度≥5mm，厚度≥2mm）。
工艺补正量设置：对易变形部位预留工艺补正量（如预计翘曲 0.5mm，模具反向设计 0.5mm）。
三、尺寸偏差的检测与修正方法
1. 过程检测手段
模具检测：使用三坐标测量仪（CMM）检测模具型腔尺寸，关键尺寸每批生产前必检。
铸件在线测量：使用卡尺、高度规检测首件（如孔径、壁厚），合格后批量生产。
2. 偏差修正措施
收缩率修正：若实测铸件尺寸比设计大 1%，则将模具尺寸缩小 1%（如原模具尺寸 100mm，修正为 99mm）。
砂型补偿：对易膨胀部位（如砂型薄弱处），在模具上预留 0.2~0.5mm 的负公差，抵消砂型膨胀。
机械校正：对轻微变形铸件（如翘曲≤1mm），采用压力机冷校正（如平板件在平面上施加 5~10MPa 压力）。
四、典型案例：孔尺寸超差的解决方案
问题现象：
铸件孔径设计为 φ20mm±0.3mm，实测 φ20.8mm，超差 + 0.5mm。
原因分析：
砂芯定位间隙过大（芯头与芯座间隙 0.8mm，导致砂芯偏移）。
型砂紧实度不足（局部硬度 75HB，浇注时砂型膨胀）。
改进措施：
砂芯定位：芯头直径增大 0.5mm，配合间隙控制在 0.2mm 内，增加定位销（直径 4mm）。
型砂优化：黏土砂中增加 2% 膨润土，紧实度提升至 92HB，浇注前对砂型表面烘干（150℃×2h）。