文：

广州市型腔模具制造有限公司 林焕然

中国铸造协会 王凤、乔世杰、吴仁贵、黄亚伟

摘要：《大型一体化压铸模具技术规范》（T/CFA0199-2025）是我国首次制定的一体化压铸模具方面的团体标准。介绍了标准的编制背景、主要工作过程、适用范围、技术要求、试验方法和检验规则、模具验收等相关规定，便于该标准的推广应用。该标准的制定为制造大型一体化压铸模具提供了技术指导和要求，有助于推动压铸模具行业的发展，为汽车产业提供更为节能减排的制造方案。

关键词：一体化压铸；压铸模；团体标准；解读

1、编制背景

随着全球新能源汽车产业的快速发展，轻量化、集成化、高效化已成为整车设计与制造的核心趋势。2019年，特斯拉大型一体化压铸技术在ModelY上的应用替代了原本需要70多个零部件焊接而成的冲焊工艺，开创了整个行业从0到1的先河，为汽车制造提供了新方向。这一技术突破不仅显著提升了车身刚度与安全性，还大幅缩短了生产周期，降低了制造成本，提高了材料利用率，成为当前头部造车新势力和主流车企竞相布局的关键赛道。截至2024年底，小鹏、蔚来、理想、小米、极氪等厂商已率先实现大型一体化压铸车身结构件在量产车型上的应用。

模具作为压铸技术的核心装备，其质量和性能直接影响压铸产品的质量和生产效率。大型一体化压铸技术虽然已在汽车行业取得成功应用，但是技术快速应用的背后，配套设备的发展仍有待提升。其中大型一体化压铸模具属于新技术带动下涌现的新产品，目前行业仍缺乏明确、统一、系统、可执行的技术标准。目前市场上存在着不同供应商之间模具质量参差不齐、制造效率差异大；客户验收标准模糊；模具配套设备标准不统一，接口无法快速拉通等现象，严重制约了产业链的协同发展。大型一体化压铸技术给压铸行业带来了一场变革，包含着压铸机制造、压铸材料和压铸模制造等的变化，给大型压铸模制造带来了新机遇，同时也提出了诸多新挑战。

2、编制工作介绍

2.1 编制意义

伴随着大型一体化压铸技术从技术验证走向规模落地的局面，大型一体化压铸模具的市场将进一步扩大。目前，市面上的大型一体化压铸模具大部分由我国企业自主研发制造，相关方面的技术水平可以说暂居国际领先水平。但相关国家标准GB/T4678（所有部分）《压铸模零件》和GB/T8844–2017《压铸模技术条件》，内容比较简单，指导作用相对有限。该标准由新产品转化形成，填补了大型一体化压铸模具的标准空白，为压铸企业、压铸模具制造商及压铸设备制造商提供全行业统一的技术规范，同时增加各方企业在模具设计和制造过程中对质量和工艺把控的透明度，精准统筹有限资源的利用。标准的实施将有利于提高大型一体化压铸模具的标准化水平，提高相关技术和零件的通用性，减少资源浪费；有助于提高模具质量和模具制造合格率，推动行业技术创新，提升我国压铸行业的整体竞争力。

2.2 编制原则

该标准在起草过程中主要按GB/T1.1–2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求编写。标准的制定严格遵守相关法律和强制性标准要求，在确定标准主要技术指标时，广泛征求各相关方意见。本着标准应当体现的科学性、先进性、实用性和可操作性，在标准的编制过程中既考虑了目前国内大型压铸模的加工技术和使用现状，同时兼顾今后大型一体化压铸件发展趋势对压铸模质量的要求。

2.3 编制依据

经过几年的发展，已有多套大型一体化压铸模具成功实现量产运用，相关大型一体化压铸件运用到多款已上市售卖的新能源车型上。对于大型一体化压铸技术，各相关方已有不同程度的技术积累，且对大型一体化压铸模具的多方面技术（如模具材料、温度控制、真空控制、模具验收等方面）已形成初步共识，具备制定该产品标准的基础。

此次制定的《大型一体化压铸模具技术规范》团体标准，参考了国内外有关技术文件和各相关方提出的技术要求，如压铸企业关于模具验收的要求、压铸设备商关于快速接口的要求、压铸厂关于模具安全的要求等且充分收集了多个压铸模具厂的验证数据，最终制定出了适应我国当前大型一体化压铸模具市场的技术规范。

2.4 起草的主要过程

广州市型腔模具制造有限公司提出了制定《大型一体化压铸模具技术条件》的申请，中国铸造协会于2024年5月31日给予立项批复（批复文号：中铸协标[2024]39号）。该标准于2025年8月13日发布，2025年11月12日正式实施。标准由广州市型腔模具制造有限公司、中信戴卡股份有限公司、深圳领威科技有限公司、广东鸿图汽车零部件股份有限公司、西北工业大学等十几家单位共同起草。

3、标准内容解读

3.1 适用范围

该文件适用于6000T及以上的一体化压铸模具的设计、制造和验收。

3.2 总体思路和框架

针对大型一体化压铸模具的产品独特性——个性定制化要求高、组成零件繁多、资产价值巨大及验收要求严格且繁多等等，该文件的技术要求主要通过4模具结构和设计要求、5零件技术要求两大章节展开，并加上6模具装配要求和7模具安全要求两章以补充完善。对应试验方法和检验规则在8零件试验方法、9模具总装试验和10检验规则中规定。根据大型一体化压铸模具的特点又增加11模具的验收一章，对验收流程和关键指标作出规定，保证模具的正常交付使用。

3.3 主要技术要求

3.3.1 模具结构和设计要求

为方便标准条文的理解，该标准首先使用了模具侧面剖视图和模具部分结构示意图来呈现大型一体化压铸模具的典型结构。由于在大型一体化压铸模具设计方案的开发过程中，供需双方对铸件设计和模具设计的协同开发程度较高，许多工艺方案和设计细节都需双方协商敲定，该标准对模具的设计流程作出了相关规定，确保供需双方对技术方案的把控到位。

标准按照使用功能的不同，将大型一体化压铸模具不同区域的零件划分为不同结构，并系统规定了关键结构要素与设计准则，强调模具设计的模块化与可维护性。

（1）型位镶块：标准提出应基于工况恶劣区域识别进行分割，优先避开铸件连接面，兼顾备料尺寸与加工可行性。配合段长度建议30~80mm，间隙控制在单边0.01~0.04mm，给镶块热膨胀留出余量，同时确保密封性与定位精度。

（2）真空结构：推荐采用“料筒+型腔”联合抽真空的方式，型腔真空度设计值不高于50mbar，以有效减少卷气与氧化夹杂。明确三种排气结构类型：排气板、机械/液压真空阀，优先推荐响应更快、密封更可靠的液压真空阀。同时要求在分型面、镶块间设置密封槽，并使用耐温200℃以上的密封条或胶，保障高压压射下的气密性。

（3）热平衡结构：模具工作温度需稳定维持在160~300℃之间，防止冷隔、缩松等缺陷。温控管道包括高压点冷、冷却水路、油温管路等（见标准中的图6），耐压要求1.5~2.0MPa，试漏压降≤5%。关键指标包括：镶块间温差≤80℃；相邻镶块热膨胀量差≤0.1mm；实现“远端至近浇口”的顺序凝固；管路底部加工为球头，提升冷却均匀性；进出口设置快速接头，便于设备对接。

（4）顶出结构：强调顶出力计算与铸件抱紧力匹配，防止顶出变形或拉伤。推杆推荐统一规格（ϕ10/12/14mm），孔配合长度25~35mm，粗糙度Ra≤0.8，避空间隙单边0.5~1mm。主浇道推杆孔应加装耐磨套，延长寿命。异形推杆需设防转结构，确保动作可靠。

（5）快换结构：针对易损件（如真空阀、排气板、小型芯）提出正面快拆快换要求，减少停机时间，提升生产效率。前置快换结构尤其适用于深腔或高磨损区域。

（6）模架结构：动定模套板应采用整体结构，提升刚性；在模拟仿真条件下，模架弹性变形量≤0.5mm，确保整体强度。

通过这些设计要求，使得模具的结构设计系统化、精细化、可量化，从而尽量避免因结构设计不当导致模具出现重大的使用问题，提高大型一体化压铸模具的质量保障。

3.3.2 零件技术要求

该标准第5章对模具关键零件提出了具体技术指标，要求涵盖材料选用和热处理、表面处理及表面粗糙度、尺寸极限偏差等方面，核心思想为“按需选材、分级管理”，旨在提升零件的质量和使用寿命，同时加强成本控制。

除了对模具零件提出了总体要求外，对于材料分类使用，该标准根据模具预期寿命分为“软模”（＜5000模次）与“硬模”（≥5000模次），分别推荐不同的材料体系（标准中的表1和表2）。硬模关键部位的零件推荐使用4Cr5Mo系列热作模具钢，硬度40~49HRC，经真空气淬+多次回火处理，具备优异的抗热疲劳与耐磨性能。实际生产中的零件，根据压铸件的造型轮廓和镶件内部水路的设计等条件，硬度要求也会有略微差异。

合适的表面处理可以有效提高零件的使用寿命，标准依据生产经验对表面处理与粗糙度作出了相关规定：

（1）滑动配合件建议渗氮处理，层厚0.1~0.2mm。

（2）硬模型位零件推荐“喷砂+氮化+氧化”复合处理，氮化层厚0.05~0.1mm，硬度700~1100HV。

（3）表面粗糙度分级控制：型位区Ra0.4~0.8，配合面Ra1.6，其余Ra3.2~6.3。

大型一体化压铸模具的型腔中存在工况较恶劣的区域，该类区域的型位镶块容易过早失效，导致压铸件质量不合格及生产效率下降。针对该情况，可在模具设计过程中提前识别出工况较恶劣的区域，将其分割出来单独设计，并对该类型位镶块增加表面涂层处理。表面涂层处理的工艺参数选择还需根据模具使用工况及压铸件表面质量要求确定。

其他零件技术要求还有极限偏差控制：明确成形部位未注公差、圆弧公差、角度与锥度公差，确保尺寸一致性；非成形部位执行GB/T1804–2000《一般公差　未注公差的线性和角度尺寸的公差》中m级公差，螺孔间距执行f级，保障装配精度。

料筒与分流锥要求增加抽真空设计与温控通道，内壁粗糙度Ra0.4~0.8，温控管路距表面≥15mm，防止热裂。分流锥宜设随形水道强化冷却，在改善铸件质量的同时尽量避免料饼过热导致爆裂的安全隐患。温度敏感区域推荐采用金属增材制造（3D打印）技术制造随形冷却镶块，实现复杂内流道布局，提升冷却效率。材料可选低/中碳热作模具钢或马氏体时效钢，硬度44~52HRC，必要时进行热等静压处理，消除内部缺陷。

3.3.3 模具装配要求

标准第6章强调模具装配的系统性精度控制。①分型面对座板平行度、导柱导套垂直度均有明确的公差要求；②镶块高出套板0.2~0.4mm，确保成形完整；③复位杆低于分型面≤0.03mm；④合模后分型间隙≤0.05mm；⑤滑块接触面积≥75%，动作平稳无卡滞；⑥所有活动部件动作可靠，无相对位移。配模要求红丹接触率≥95%，整体配合无干涉、无异响。

大型一体化压铸模具尺寸巨大（一体化电池托盘模具可达4.5m×2.8m×2.0m），组成零件种类和数量繁多（基本零件数量均＞5000件），装配工作较为繁琐。通过对模具装配高标准、严要求的把控，保证模具使用的稳定性。

3.3.4 模具安全要求

针对大型一体化压铸模具特别提出安全要求，主要因其涉及高压高温作业、大型设备操作及复杂模具结构，存在设计不合理或操作不当引发安全事故的风险，需通过专门的规范来防范风险。

安全要求主要有两方面：温控管道——每组须配备温度与压力监测装置，实现过程监控；吊装安全——质量>15kg的零件须设吊装孔，满足三自由度翻转，吊环螺栓符合GB/T27696—2011《一般起重用4级锻造吊环螺栓》，质量＞75t的动模或定模建议单独设计吊具，且避免与哥林柱干涉。

3.4 试验方法和检验规则

该标准中硬度测试、冲击试验、渗氮层质量、金属增材零件热膨胀量主要执行国家现行标准GB/T230.1–2018《金属材料洛氏硬度试验　第1部分：试验方法》、GB/T231.1–2018《金属材料布氏硬度试验　第1部分：试验方法》、GB/T4339–2008《金属材料热膨胀特征参数的测定》、GB/T4340.1–2024《金属材料　维氏硬度试验　第1部分：试验方法》、GB/T11354–2005《钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验》的相关规定。

针对温控管道在标准中给出了测试方法。第9章给出了模具总装试验的试验方法，第10章给出了检验规则，保证模具的出厂合格率，尽量避免模具到现场多次整改的情况发生，减少试模和修模次数。

3.5 模具的验收

模具验收分试模、铸件的尺寸和性能检验、修模及最终验收四个环节。当前大型一体化压铸技术主要运用于制造汽车的大型结构件，该类压铸件对力学性能有较高要求。但是，由于压铸用的不同牌号的材料和相关压铸工艺参数都会影响压铸件的力学性能，且压铸件不同区域如近浇口端和远浇口端的力学性能也会有较大差异，因此，该标准并未对压铸件的力学性能作出明确的数值规定，只是提出在试模工艺稳定后，应进行压铸件性能检验。压铸件检测的数量、位置、力学性能指标由供需双方商定。

3.6 标准水平

该标准制定过程中收集了国内相关的技术和科研成果，技术内容及性能指标达到国际先进水平。

3.7 与有关法律、法规和国标的关系

该标准属于团体标准，与有关的现行法律、法规和国家标准保持一致、没有冲突，符合国家关于压铸行业发展的产业政策，有助于推进科研成果的应用。

4、结 语

该标准聚焦大型一体化压铸模具全生命周期管理，实施后将作为大型一体化压铸模具设计、制造、验收的准则，建立全行业统一的技术规范。该标准不仅是技术文件，更可以作为产业协同的“语言桥梁”，其实施将带来很多价值。

（1）统一行业认知：建立行业统一的技术基准，增加技术和零件的通用性。

（2）提升制造水平：引导企业优化设计、选材与工艺，提高模具合格率与寿命。

（3）降低沟通成本：供需双方有据可依，减少争议与返工。

（4）促进技术创新：鼓励增材制造、智能温控、快换结构等新技术应用。

（5）支撑绿色制造：提高材料利用率，减少能耗与废品率，助力“双碳”目标。

未来，随着一体化压铸技术向更多车型、更多部件拓展，如中地板、电池托盘等，该标准也将持续迭代升级，纳入更多智能化、数字化、轻量化元素，推动中国从“制造大国”迈向“制造强国”。