不断提高熔模铸造的尺寸精度，减少因尺寸过大而造成的废品，一直是国内外熔模铸造工作者追求的主要目标之一。
1.熔模铸造的尺寸稳定性
1.蜡型的尺寸稳定性及其影响因素
在大多数情况下，当铸件的尺寸发生变化时，蜡模的尺寸也会发生很大的波动，但也有少数例外。总体而言，蜡模的尺寸波动占铸件尺寸波动的 10% 到 70%。
成型工艺参数对蜡模的尺寸稳定性有决定性影响。主要因素如下：
(1) 压蜡温度
由于蜡压温度的影响，不同的模塑材料具有不同的性能。当使用蜡基成型材料时，蜡压温度对蜡模尺寸稳定性的影响非常敏感，而树脂基成型材料的影响较小。
(2) 注射压力
当压力较小时，压力增加时，蜡模的收缩率会明显下降。然而，当压力增加到一定程度（≥1. 6MPa）后，压力对蜡模的尺寸几乎没有影响。这也难怪，国外的测试结果往往得出结论说："压力与蜡模的尺寸无关"，但国内很多企业的印象却不完全一样。
(3) 流速
模具材料的流速可以通过以下两种方式改变，但对蜡模尺寸的影响却不尽相同：
-通过改变蜡模压力机的流速设置，这种方法对蜡模的收缩影响很小。但是，它对形状复杂的薄壁部件或带有型芯的蜡模的填充和表面质量有重要影响。
-这种方法对改变注蜡口的横截面积影响很大，因为增大注蜡口的横截面积不仅可以降低压蜡温度，还可以延长模具材料在注蜡口的凝固时间，从而提高蜡模的压实度，减少收缩和表面收缩。
(4) 注射时间
这里所谓的注塑时间包括填充、压实和保持三个时间段。填充时间是指成型材料填充模腔的时间；压实时间是指从填充成型到注蜡喷嘴关闭的时间；保持时间是指从注蜡喷嘴关闭到模具顶出的时间。
注塑时间对蜡模的收缩率有很大影响。这是因为增加注塑时间可将更多的模具材料挤入模腔，蜡模将更加密实，从而降低收缩率。蜡模的重量会随着压实时间的延长而增加。压实时间应适当。如果压实时间过长，注蜡口处的模具材料已完全凝固，压实将不起作用。从图 4 中还可以看出，当注塑时间较短时（15-25s），压蜡温度升高，收缩率增大；但当注塑时间延长到 25-35s 时（在填充时间不变的前提下，实际是延长压实时间），压蜡温度的影响变小；当注塑时间延长到 35s 以上时，则会出现相反的情况，即随着压蜡温度的升高，蜡模收缩率反而会降低。这一现象可以解释为，提高模具材料温度和延长压实时间与提高蜡模压实度具有相同的效果。
(5) 成型温度和压蜡设备
成型温度高，蜡模冷却慢，收缩率增加。这是因为在脱模前，蜡模仍处于压缩成型状态，收缩受到限制，但脱模后，蜡模就可以自由收缩了。因此，如果脱模时蜡模温度高，最终收缩率就大，反之，收缩率就小。
同样，压蜡机的冷却系统对蜡模尺寸的影响约为 0.3%。
最后，值得强调的是，在使用蜡基模具材料时，蜡膏是一个固、液、气三相共存的体系。三相之间的体积比对蜡模的尺寸有很大影响。三者之间的比例关系在实际生产中无法控制，这也是使用蜡基成型材料的蜡模尺寸稳定性差的重要原因。
2.型壳材料和制壳工艺对铸件尺寸稳定性的影响
模壳对铸件尺寸的影响主要是由于模壳在烧制过程中的热膨胀和热变形（高温蠕变），以及模壳对铸件冷却收缩的限制（阻碍）。
(1) 外壳热膨胀
主要取决于炉壳材料。不同的耐火材料有不同的膨胀率。在常用的耐火材料中，熔融石英的膨胀率最小，其次是硅酸铝，硅石的膨胀率最大且不均匀。经试验确定，硅酸铝型壳从室温加热到 1000 ℃时，型壳可产生约 0. 25% 的膨胀，占铸件整体收缩尺寸的比例很小。因此，如果使用这样的耐火材料，壳体的尺寸稳定性无疑会更好，如熔融石英。但是，如果使用二氧化硅，型壳的尺寸波动会很大。
(2) 热变形（高温蠕变）
例如，使用水玻璃作为粘合剂的坯壳在 1000 ℃ 以上的高温下的蠕变程度明显高于硅溶胶和硅酸乙酯坯壳。虽然电熔刚玉本身具有较高的耐火度，但由于氧化钠等杂质的存在，在外壳烧制温度高于 1000 ℃ 时也会引起蠕变，导致尺寸稳定性差。
(3) 模壳对铸件收缩的约束--模壳的退缩和塌陷 这也主要取决于模壳的材料。
综上所述，耐火材料对铸壳尺寸波动的影响起主要作用，但粘结剂的作用也不容忽视。相比之下，制壳工艺的影响较小。
3.铸件冷却不均引起的应力对尺寸稳定性的影响
铸件各部分（包括浇口系统）的冷却速度不同，会产生热应力，使铸件变形，从而影响尺寸稳定性。这种情况在实际生产中经常遇到。降低铸件冷却速度和改进流道组合是有效的预防措施。
2.提高精度的关键--正确分配模具收缩率
上述 "尺寸稳定性 "不同于 "尺寸精度 "和 "精确度（精密度）"。尺寸稳定性（即精度）是尺寸一致性的同义词，反映的是尺寸波动或分散的程度，通常用标准偏差σ来衡量。尺寸不稳定的主要原因是流程控制不严，这是一种随机误差。精度是指铸件上某一尺寸的许多测量值的算术平均值偏离标称尺寸的程度，即平均偏差的大小。对于熔模铸造来说，尺寸精度差的主要原因是在造型设计时对收缩率的分配不当，这是一种系统误差，通常通过反复修模来调整。尺寸精度（精确度）是上述两者的综合。因此，要提高铸件的尺寸精度，解决产品尺寸公差问题，不仅要严格控制工艺流程，减少尺寸波动，还要在型面设计时正确分配铸件各尺寸的收缩率。
众所周知，精密铸件的最终总收缩是蜡模、合金收缩和少量壳体膨胀的综合结果。型壳膨胀率约为 0.25%，其影响是有限的。虽然合金的线性收缩率往往大于蜡模的线性收缩率，但蜡模压制过程造成的尺寸波动影响更大。为了降低修模成本和减少铸件尺寸波动，控制蜡模的收缩率非常重要。
1.蜡模收缩
应在蜡模尺寸完全稳定后再测量蜡模的收缩率。这是因为脱模后，蜡模的收缩并不会完全停止。蜡模的尺寸有时在脱模后几天才会稳定下来。但是，大部分模具材料的收缩基本上在模具顶出后一到几个小时内完成。蜡模收缩率主要有以下影响因素：
(1) 模具材料类型；
(2) 蜡型的截面尺寸；
值得强调的是，蜡模的横截面尺寸对收缩率有很大影响。例如，压制不同厚度的蜡模时，一般未填充模具材料的收缩率。蜡模截面的厚度一般不应超过 13 毫米。当厚度大于 13 毫米时，可通过使用冷蜡块或金属芯来减小壁厚，以达到减少收缩的目的，这对于非填充模具材料尤为重要。
注：1.水溶性模具材料的收缩率约为 0.25%；
2.使用可溶性芯模、陶瓷芯模或石英玻璃管时，与芯模接触的蜡模不会出现线性收缩；
(3) 核心类型
蜡模的型腔尺寸无疑与型芯的形状一致。因此，使用型芯已成为提高蜡模型腔尺寸精度的一种方法。
2.合金收缩
合金收缩主要取决于以下因素：
- 铸件合金类型和化学成分；
- 铸造几何形状（包括约束状态和截面尺寸）；
- 浇铸参数，如浇铸温度、型壳温度、浇铸冷却速度等；
- 使用陶瓷芯、石英玻璃管等。
由于在生产过程中，浇注温度、型壳温度、铸件冷却速度和其他工艺参数一般都由标准工艺卡严格控制，因此不同生产批次之间由此引起的尺寸波动不大。即使浇注温度超出工艺规范要求的范围，铸件尺寸的波动通常也不会很大。与蜡模类似，铸件的截面尺寸和模壳的约束条件是影响合金收缩的主要因素。经验表明，全约束尺寸的收缩率为自由收缩率的 85% 至 89%；半约束尺寸的收缩率为 94% 至 95%。
3.第一批测量样品的最少数量
上述收缩率是根据以往经验得出的经验数据，并非实际收缩率。根据这些数据设计和制造模具，维修在所难免。为了提高返修的准确性和成功率，减少返修次数，一个关键环节就是对足够数量的试铸样品的尺寸进行仔细检查。因为我们生产的铸件尺寸不可能完全一致，所以只有测量的试样数量足够多，得到的平均值才能接近真实的算术平均值。由此不难看出，测量样本的最少数量与生产过程控制产品尺寸一致性的工艺能力（工艺能力）直接相关。如果铸件尺寸完全相同，则只需测试一个样本；反之，如果铸件尺寸波动很大，则只需测试一个样本、
为了获得更准确的收缩数据，有必要对大量样品进行测量。如前所述，生产工艺对尺寸的控制能力可以用该工艺生产的铸件尺寸的 6σ 来表示。从目前大多数投资铸造厂的技术水平来看，Hp 多在 0.5 以上，因此第一批测量样品一般至少需要 11 个。
三. 测量系统分析测量系统分析
在分析和解决产品尺寸问题时，我们必须注意所用测量系统的准确性和可靠性。除了经常校准测量仪器和设备本身外，尽量减少测量误差也很重要。如果测量系统（包括操作人员和操作方法）误差过大，不仅有可能将不合格品判定为合格品，也有可能将许多合格品误判为不合格品，都有可能造成重大事故或不必要的经济损失。要确定测量系统是否适合特定的测量任务，最简单的方法就是进行再现性和重复性鉴定试验。所谓可重复性，是指同一检测人员使用相同的仪器（或设备）和方法对同一部件进行检测，并获得一致的检测结果。所谓可重复性，是指不同的操作人员使用不同的仪器对同一部件进行检查，所得结果的一致性。美国汽车工业行动小组（Automotive Industry Action Group）规定，重复性和再现性综合标准偏差 RandR 在所测铸件尺寸波动标准偏差中所占的百分比≤30%，作为测量系统满足要求的标准[5]。在对一些尺寸较大、形状复杂的铸件进行测量时，并非所有测量系统都能满足这一要求。测量模具时允许的测量误差应更小，通常为 1/3。模具结构和加工水平
众所周知，模具结构和加工质量对蜡模的尺寸和几何形状有重要影响。例如，定位和锁模机构是否准确可靠，活动部件（如活动块、螺栓等）的配合间隙是否合适，拉拔方法是否有利于保证铸件的尺寸精度等。毋庸讳言，对于国内相当一部分熔模铸造厂来说，模具设计和制造水平仍亟待提高。
总之
从以上分析不难看出，提高熔模铸造件的尺寸精度是一项系统工程，涉及熔模铸造生产过程的方方面面。其要点可归纳如下：
1) 严格控制成型工艺参数，尤其是对铸件尺寸有重大影响的参数。
2) 选择合适的外壳材料。
3) 以符合统计学原理的正确方法收集、统计和分析与缩水率有关的数据，以提高缩水率分配的准确性。
4) 经常监控测量系统（包括设备、检测人员和技术），确保重复性和再现性误差符合规定要求。
5) 不断提高模具设计和制造水平。
6) 铸件矫正和稳定热处理等措施在许多场合仍不可或缺
