精密热芯盒铸造模具是一种先进的机械零件液态成形技术，具有工艺适用性好、工艺出品率高、劳动条件较好等优点,其生产出的挤压铸件致密度高、组织均匀、无内部缩孔和气孔、力学性能与模锻相当,可用于各种有色合金,并能成形复杂零件,是一种很有发展前途的工艺方法。在挤压铸造生产过程中，热芯盒设计模具材料的选择以及模具的热处理对铸件的质量和模具的寿命有着重要的影响，要求模具材料:①高温下具有较高的强度，硬度、耐磨性和适当的塑性,并在长期的冷却加热工作过程.中,组织与性能保持稳定;②具有良好的抗热疲劳性能,有良好的抗裂纹扩展能力;③高温下不易氧化,能抵抗液态金属的粘焊和熔蚀;④导热性好,热膨胀系数小。

为了生产尺寸精度高、几何要求高的薄壁复杂零件，必须使用低温高膨胀率的原砂。这类砂大致可分为四类：锆英砂或铬矿砂，成本高，难以推广；低Si02含量的砂耐火性低，不易清洗，影响铸件表面光洁度；热法再生砂具有良好的技术经济性能，但我国目前还没有这样的精密热芯盒处理设备；高铝复合砂，树脂掺量高。认为后两种砂是制备低膨胀热芯盒设计覆膜砂的较好选择。工艺试验表明，高温膨胀率低，树脂含量低，环境污染小，充分利用原砂资源成本不高（成本：热再生200元T）。

传统的三维精密热芯盒模具结构设计的模具设计、分析与制造已不适应现代生产与集成技术请。采用三维数字模型设计、分析、制造三维无纸模具，采用新一代模具软件进行三维可视化模具设计，所采用的三维数字模型可方便地用于生产结构的CAE分析、热芯盒设计模具可制造性评价和数控加工、工艺仿真和信息管理与共享。比如Pro/Engineer、CATIA等软件具有参数化、基于特征、完全相关等特点，使得并行模具工程成为可能。

铸造黑色金属用梅州精密模具材料钢和铸铁的浇注温度约在1 300~1 600 C之间，因此,模具零件多采用铬钨钒或铬钼钒等模具钢，并经调质处理。若模具尺寸精度要求不高，也可采用低碳钢。黑色金属用模具的寿命一般只有几百次到儿千次，冲头和型芯的寿命则更短。最为常用的3Cr2W8V钢由于其热疲劳抗力差，使用寿命很低。精密热芯盒模具的低寿命已成为黑色金属挤压铸造中的难题 目前,国内外正在大力研究使用钼、钨或铌基难熔合金，铁、钴、镍基耐热合金以及其它材料。如钨基合金Anviloy 1150、MTZ钼基合金、镍基高温合金Inconel718、GH-761等几种合金也同样适用于挤压铸造黑色金属用模具材料。表1是挤压铸造型腔材料选择的情况。