CN116393684A - 一种重力铸造机及其铸造方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种重力铸造机及其铸造方法，重力铸造机包括机架、安装板、翻转机构、转动机构、支撑机构和模具本体；翻转机构可转动设置于机架，翻转机构的转动轴线沿前后方向布置；安装板可转动设置于翻转机构，安装板的转动轴线垂直于翻转机构的转动轴线；转动机构设于安装板与翻转机构之间，并用于驱动安装板自转；模具本体设于安装板，冒口位于安装板的转动轴线上；支撑机构设于翻转机构，并用于放置和定位坩埚；当安装板转动至水平状态的过程中，坩埚内的金属液通过尖嘴倒入冒口内。铸造方法包括组芯步骤、合模步骤、浇铸步骤和开模步骤。该重力铸造机及其铸造方法能进行多方向翻转，产品各方向的成型质量高，工人劳动强度低，安全性高。

Description

一种重力铸造机及其铸造方法

技术领域

本申请涉及金属零件的加工技术领域，具体为一种重力铸造机及其铸造方法。

背景技术

重力铸造是指金属液在地球重力作用下浇入金属型腔获得铸件的工艺方法，也称重力浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。

现有的重力铸造机在进行重力铸造时，一般是通过翻转机构先驱动模具转动至竖直状态，并使模具处于开模状态，以将砂芯放入模具的型腔内；接着进行合模操作，且合模后，模具的冒口呈水平朝外；紧接着，通过翻转机构驱动模具逐渐转动至水平状态，该过程中冒口由水平朝外逐渐变化至竖直朝上，以便同时通过人工将坩埚内的金属液倒入冒口内，冷却后即可形成产品。

但是，现有的重力铸造机仍然存在以下缺陷：（1）翻转机构只能驱动模具朝单一方向进行翻转，对于不同形状的铸造产品，根据其结构的复杂程度，模具的型腔可能会向多个方向进行延伸，进而在使用现有的铸造机进行重力铸造时，只能保证产品某一方向的成型质量较高，其它方向的成型质量一般，甚至较差；（2）在倒入金属液时，需要人工长时间握持坩埚的手柄，并需要在冒口的转动的同时操控手柄，使得从坩埚尖嘴处流出的金属液也能全部流入冒口内，工人劳动强度大，且手动操作出现误差或失误时，容易导致金属液外泄，存在安全隐患。

因此，如何对现有的重力铸造机进行改进，使其克服上述的不足，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的一个目的在于提供一种能够进行多方向翻转，产品各个方向的成型质量高，便于倒入金属液，工人劳动强度低，且安全性高的重力铸造机及其铸造方法。

为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种重力铸造机，包括机架、安装板、翻转机构、转动机构、支撑机构以及模具本体；所述翻转机构可转动设置于所述机架，所述翻转机构的转动轴线沿前后方向布置；所述安装板可转动设置于所述翻转机构，所述安装板的转动轴线垂直于所述翻转机构的转动轴线；所述转动机构设置于所述安装板与所述翻转机构之间，所述转动机构用于驱动所述安装板自转；所述模具本体设置于所述安装板，所述模具本体的冒口位于所述安装板的转动轴线上；所述支撑机构设置于所述翻转机构，所述支撑机构用于放置并定位坩埚；当所述翻转机构驱动所述安装板转动至水平状态的过程中，所述坩埚内的金属液自动通过尖嘴倒入所述冒口内。

优选的，当所述翻转机构驱动所述安装板由竖直状态往水平方向转动角度a为10°~30°时，所述支撑机构上的所述坩埚处于水平状态；当所述翻转机构驱动所述安装板由竖直状态往水平方向的实际转动角度小于或等于角度a时，所述转动机构停止驱动安装板自转。

优选的，当金属液开始流入所述冒口至完成浇铸的过程中，所述转动机构驱动所述安装板自转至少90°。

优选的，所述翻转机构包括翻转板、固定轴以及驱动件，所述固定轴沿前后方向设置于所述机架；所述翻转板可转动设置于所述固定轴，所述驱动件设置于所述机架，所述驱动件用于驱动所述翻转板绕所述固定轴转动；所述转动机构包括第一联动件以及第二联动件，所述第一联动件设置于所述固定轴，所述第一联动件通过所述翻转板上的缺口与设置于所述安装板的所述第二联动件连接；当所述翻转板绕所述固定轴转动时，所述第一联动件通过所述第二联动件驱动所述安装板自转。

优选的，所述第一联动件包括扇形齿轮，所述扇形齿轮同轴设置于所述固定轴，所述扇形齿轮上设有啮合段以及平滑段；所述第二联动件包括第一安装轴、第二安装轴、第三安装轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一锥齿轮以及第二锥齿轮；所述第一安装轴一端固定于所述安装板，所述第一安装轴另一端可转动连接于所述翻转板，所述第一齿轮同轴设置于所述第一安装轴；所述第二安装轴一端固定于所述安装板，所述第一锥齿轮同轴可转动连接于所述第二安装轴；所述第二齿轮同轴设置于所述第一锥齿轮，所述第二齿轮啮合于所述第一齿轮；所述第三安装轴可转动设置于所述翻转板或所述安装板，所述第二锥齿轮以及所述第三齿轮均同轴设置于所述第三安装轴，所述第二锥齿轮啮合于所述第一锥齿轮；当所述翻转板与竖直平面的夹角小于或等于角度a时，所述第三齿轮对应所述平滑段，从而不会驱动所述安装板自转；当所述翻转板与竖直平面的夹角大于a时，所述第三齿轮啮合于所述啮合段，从而驱动所述安装板自转。

优选的，所述重力铸造机还包括支撑环以及多个滚动连接于所述支撑环外环面或内环面的支撑轮；所述支撑环位于所述安装板与所述翻转板之间，所述支撑环的轴线与所述安装板的转动轴线重合；所述支撑环一端固定于所述翻转板或所述安装板，与之对应的，各个所述支撑轮均可转动设置于所述安装板或所述翻转板。

优选的，所述支撑机构包括连接架以及放置架，所述放置架通过所述连接架与所述翻转机构连接，所述放置架上设有用于放置并定位所述坩埚的定位区。

优选的，所述支撑机构还包括升降架，所述升降架可升降设置于所述连接架，所述放置架可左右滑动设置于所述升降架。

优选的，所述定位区适于为U形结构，所述U形结构的开口一侧背向所述尖嘴。

本申请还提供一种重力铸造机的铸造方法，包括组芯步骤、合模步骤、浇铸步骤以及开模步骤。

所述组芯步骤：通过所述翻转机构驱动所述安装板转动至竖直状态，并通过所述转动机构驱动所述模具本体转动至竖直状态；在开模状态下，将砂芯组装到所述模具本体的型腔中。

所述合模步骤：完成组芯步骤后，控制所述模具本体进行合模操作。

所述浇铸步骤：首先，所述转动机构停止驱动所述安装板自转，并通过所述翻转机构驱动所述安装板往水平方向转动角度a为10°~30°后再停止驱动；接着，将装有金属液的所述坩埚放置并定位在所述支撑机构上；紧接着，所述翻转机构继续驱动所述安装板往水平方向转动，同时所述转动机构驱动所述安装板自转，从而通过所述尖嘴将金属液倒入所述冒口内，直至所述安装板转动至水平状态时，金属液恰好充满所述型腔以及所述冒口，再移除所述坩埚。

开模步骤：等待所述型腔内的金属液冷却成型后，控制所述模具本体进行开模操作。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：（1）由于所述翻转机构可转动设置于所述机架，所述翻转机构的转动轴线沿前后方向布置；又由于所述安装板可转动设置于所述翻转机构，所述安装板的转动轴线垂直于所述翻转机构的转动轴线；因此，在浇铸过程中，通过控制所述翻转机构的转动，能够带动在所述安装板（即所述模具本体）竖直平面内进行翻转；同时，通过所述转动机构驱动所述安装板自转，从而带动所述模具本体在平行于所述安装板所在的平面上转动。结合所述翻转机构的转动以及所述安装板的自转，相当于实现了所述模具本体朝四周任意方向进行翻转，以便提高产品在各个方向上的成型质量。

（2）由于所述模具本体的冒口位于所述安装板的转动轴线上，因此，合模状态下，无论所述安装板自转任意角度，所述冒口相对于所述安装板（即所述翻转机构）的位置都是固定不变的。又由于所述支撑机构设置于所述翻转机构，且所述支撑机构用于放置并定位坩埚；因此，无论所述安装板自转任意角度，所述冒口相对于所述支撑机构（即所述坩埚）的位置也是固定不变的，则在浇铸时，只需要通过人工将所述坩埚放置于所述支撑机构上，以对所述坩埚进行支撑；并在所述翻转机构驱动所述安装板转动至水平状态的过程中，所述坩埚也会随着所述翻转机构的转动而转动，从而使得所述坩埚逐渐倾斜，进而能够自动将所述坩埚内的金属液通过所述尖嘴倒入所述冒口内，从而完成自动浇铸。也就是说，整个浇铸过程，只需要通过人工或吊装设备将装有金属液的所述坩埚放置于所述支撑机构上，即可使得所述坩埚随所述翻转机构的转动而逐渐完成浇铸，相比于传统的人工操作方式，这种自动浇铸方式更加省力，有利于降低工人的劳动强度，同时也能防止因人为操作不当而造成金属液外泄，提高操作的安全性。

附图说明

图1为本申请提供的一种重力铸造机的立体图。

图2为本申请提供的图1中重力铸造机的另一视角图。

图3为本申请提供的图2中I处的局部放大图。

图4为本申请提供的图2中翻转机构、转动机构以及支撑机构的放大图。

图5为本申请提供的图4中支撑机构的放大图。

图6为本申请提供的图5中II处的局部放大图。

图7为本申请提供的图4中翻转机构在另一视角下的局部放大图。

图8为本申请提供的图4中转动机构的放大图。

图9为本申请提供的图8中III处的局部放大图。

图10为本申请提供的图7中部分结构在另一视角下的放大图。

图11为本申请提供的图8中第二联动件的放大图。

图12为本申请提供的图11中第二联动件的爆炸图。

图13为本申请提供的图1中重力铸造机的局部剖视图。

图14为本申请提供的图13中IV处的局部放大图。

图15为本申请提供的图1中重力铸造机在合模步骤时的状态图。

图16为本申请提供的图15中重力铸造机在上料步骤时的状态图。

图17为本申请提供的图16中重力铸造机在开模步骤前的瞬时状态图。

图中：1、机架；2、安装板；3、翻转机构；31、翻转板；311、缺口；312、轴套；32、固定轴；321、固定架；33、驱动件；4、转动机构；41、第一联动件；411、扇形齿轮；4111、啮合段；4112、平滑段；42、第二联动件；421、第一安装轴；422、第二安装轴；423、第三安装轴；424、第一齿轮；425、第二齿轮；426、第三齿轮；427、第一锥齿轮；428、第二锥齿轮；5、支撑机构；51、连接架；52、升降架；521、插接段；522、长条孔；53、放置架；531、定位区；532、固定孔；6、模具本体；61、冒口；7、支撑环；8、支撑轮；9、轴承；10、轴承座；100、坩埚；101、手柄；102、尖嘴。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本申请的具体保护范围。本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

参照图1至图4，本申请的一个实施例提供一种重力铸造机，包括机架1、安装板2、翻转机构3、转动机构4、支撑机构5以及模具本体6；翻转机构3可转动设置于机架1，翻转机构3的转动轴线沿前后方向布置；安装板2可转动设置于翻转机构3，安装板2的转动轴线垂直于翻转机构3的转动轴线；转动机构4设置于安装板2与翻转机构3之间，转动机构4用于驱动安装板2自转；模具本体6设置于安装板2，模具本体6的冒口61位于安装板2的转动轴线上；支撑机构5设置于翻转机构3，支撑机构5用于放置并定位坩埚100；当翻转机构3驱动安装板2转动至水平状态的过程中，坩埚100内的金属液自动通过尖嘴102倒入冒口61内。

该重力铸造机的工作原理：结合图1至图4以及图15至图17，在浇铸过程中，通过控制翻转机构3的转动，能够带动在安装板2、模具本体6以及支撑机构5在竖直平面内（竖直平面是指图15中图纸所在的平面）进行翻转。同时，通过转动机构4驱动安装板2自转，能够带动模具本体6在平行于安装板2所在的平面上转动，结合翻转机构3的转动以及安装板2的自转，能够实现模具本体6朝四周任意方向进行翻转，从而能够提高产品在各个方向上的成型质量。

另外，由于模具本体6的冒口61位于安装板2的转动轴线上，因此，合模状态下，无论安装板2自转任意角度，冒口61相对于安装板2、翻转机构3、支撑机构5以及（支撑机构5上的）坩埚100的位置都是固定不变的。则在浇铸时，只需要通过人工将坩埚100放置于支撑机构5上，以对坩埚100进行支撑；并在翻转机构3驱动安装板2转动至水平状态的过程中，坩埚100也会随着翻转机构3的转动而转动，从而使得坩埚100逐渐倾斜，进而能够自动将坩埚100内的金属液通过尖嘴102倒入冒口61内，从而完成自动浇铸。也就是说，整个浇铸过程，只需要通过人工握持坩埚100的手柄101或吊装设备将装有金属液的坩埚100放置于支撑机构5上，即可使得坩埚100随翻转机构3的转动而逐渐完成浇铸，相比于传统的人工操作方式，这种自动浇铸方式更加省力，有利于降低工人的劳动强度，同时也能防止因人为操作不当而造成金属液外泄，提高操作的安全性。

其中，模具本体6的具体结构及其工作原理均为现有技术，在此不再进行详细赘述。另外，应当理解的是，本申请对冒口61的具体形状也不进行限定，但冒口61的形状优选为圆柱状结构或倒圆台状结构（如图3所示），从而使得冒口61的外周边缘与安装板2转动轴线之间的间距相等，进而便于金属液进入冒口61。

参照图15至图17，在本申请的一些实施例中，当翻转机构3驱动安装板2由竖直状态往水平方向转动角度a时，支撑机构5上的坩埚100处于水平状态。也就是说，当翻转机构3驱动安装板2由竖直状态转动角度a时，将坩埚100放置于支撑机构5上，即可使得坩埚100处于水平状态，从而保证坩埚100内的金属液不会洒出来；则当翻转机构3进行驱动安装板2向水平方向转动时，坩埚100也会相对于水平面逐渐倾斜，从而使得坩埚100内的金属液通过尖嘴102缓慢流入冒口61内。另外，可以理解的是，坩埚100内的金属液的液位在浇铸之前是最高的，随着浇铸过程的进行，坩埚100内的金属液也会逐渐减少，即金属液的液位逐渐降低；也就是说，在坩埚100刚开始倾斜时，坩埚100的倾斜角度（即坩埚100与水平面之间的夹角b，如图17所示）较小，但坩埚100内金属液的液位高，从而能够保证金属液以缓慢的速度流出；随着浇铸的进行，坩埚100内金属液的液位逐渐降低，但坩埚100的倾斜角度会逐渐增大，从而也能保证金属液以缓慢的速度流出，即整个过程中金属液的流速基本保持一致，均匀性更好。

应当理解的是，如图16所示，角度a越小，模具本体6越靠近竖直状态，则浇铸金属液时，越容易导致金属液洒落。当角度a越大，模具本体6越靠近水平状态，则浇铸金属液时，越不利于型腔内的气体通过冒口61排出。另外，考虑到坩埚100内的金属液不可能装满至与坩埚100上端面平齐，即坩埚100需要从水平状态转动一个初始角度（大概为10°），才能使得坩埚100内的金属液通过尖嘴102开始流出。经过试验证明，当a为10°~30°时综合性能较好，且优选为20°或25°，即在模具本体6由竖直状态往水平状态转动角度30°或35°时，坩埚100内的金属液开始流出。

另外，如图15和图16所示，当所述翻转机构3驱动所述安装板2由竖直状态往水平方向的实际转动角度小于或等于角度a时，即还没有开始进行浇铸时，通过转动机构4驱动安装板2（即模具本体6）自转没有任何意义，故此时所述转动机构4停止驱动安装板2自转，以降低该时间段转动机构4的负载。

应当理解的是，在浇铸过程中（即当金属液开始流入所述冒口61至完成浇铸的过程中），当需要实现模具本体6朝两个不同方向进行翻转时，转动机构4需要驱动安装板2自转90°；同理，当需要实现模具本体6朝三个不同方向进行翻转时，转动机构4需要驱动安装板2自转180°；当需要实现模具本体6朝四个不同方向进行翻转时，转动机构4需要驱动安装板2自转270°；当转动机构4驱动安装板2自转360°时，模具本体6回到初始方向，即安装板2与模具本体6自转一圈；当然，模具本体6的转动角度也可以大于360°，即安装板2与模具本体6自转超过一圈。需要说明的是，以上各个相邻的两个不同方向之间也可以分成一个或多个更加具体的不同方向。

需要说明的是，实现翻转机构3的转动的具体结构有很多，以下仅提供一种具体的结构进行参考：如图4和图7所示，翻转机构3包括翻转板31、固定轴32以及驱动件33，固定轴32沿前后方向设置于机架1；翻转板31可转动设置于固定轴32，驱动件33设置于机架1，驱动件33用于驱动翻转板31绕固定轴32转动。其中，驱动件33本身为惯常设计，驱动件33优选为液压缸，液压缸的一端铰接于机架1，另一端铰接翻转板31，通过液压缸的伸缩来驱动翻转板31绕固定轴32转动。另外，固定轴32的固定方式为现有技术，例如，如图10所示，固定轴32两端分别键连接于两个固定架321，两个固定架321通过螺栓安装于机架1。

需要说明的是，实现转动机构4驱动安装板2进行转动的具体方案有很多，以下仅提供一种优选的具体方案：例如，如图7和图8所示，转动机构4包括第一联动件41以及第二联动件42，第一联动件41设置于固定轴32，第一联动件41通过翻转板31上的缺口311与设置于安装板2的第二联动件42连接；当翻转板31绕固定轴32转动时，第一联动件41通过第二联动件42驱动安装板2自转。也就是说，在通过驱动件33驱动翻转板31与固定轴32之间产生相对转动的同时，第一联动件41也会通过第二联动件42驱动安装板2进行自转，即通过联动方式省去了需要在转动机构4上设置驱动元。

具体地，实现第一联动件41与第二联动件42之间的联动方式有很多，以下仅提供一种具体的联动结构进行参考：如图10所示，第一联动件41包括扇形齿轮411，扇形齿轮411同轴设置于固定轴32，扇形齿轮411上设有啮合段4111以及平滑段4112。如图11和图12所示，第二联动件42包括第一安装轴421、第二安装轴422、第三安装轴423、第一齿轮424、第二齿轮425、第三齿轮426、第一锥齿轮427以及第二锥齿轮428；第一安装轴421一端固定于安装板2，第一安装轴421另一端可转动连接于翻转板31，第一齿轮424同轴设置于第一安装轴421；第二安装轴422一端固定于安装板2，第一锥齿轮427同轴可转动连接于第二安装轴422；第二齿轮425同轴设置于第一锥齿轮427，第二齿轮425啮合于第一齿轮424；第三安装轴423可转动设置于翻转板31或安装板2，第二锥齿轮428以及第三齿轮426均同轴设置于第三安装轴423，第二锥齿轮428啮合于第一锥齿轮427。如图13和图14所示，当翻转板31与竖直平面的夹角小于或等于角度a时，第三齿轮426对应平滑段4112，从而不会驱动安装板2自转；即当翻转板31从图15位置转动至图16位置（或从图16位置转动至图15位置）时，转动机构4都不会驱动安装板2进行转动，且模具本体6在自身重力作用下也不会主动产生转动。同理，当翻转板31与竖直平面的夹角大于a时，第三齿轮426啮合于啮合段4111，从而驱动安装板2自转；即当翻转板31从图16位置转动至图17位置（或从图17位置转动至图16位置）时，第三齿轮426啮合于扇形齿轮411的啮合段4111，则在翻转板31转动时，如图14所示，第三齿轮426在扇形齿轮411上滚动，第三齿轮426通过第三安装轴423驱动第二锥齿轮428同步转动，第二锥齿轮428通过第一锥齿轮427驱动第二齿轮425在第二安装轴422上转动，第二齿轮425驱动第一齿轮424以及第一安装轴421转动，从而驱动安装板2自转，实现联动。其中，第一安装轴421与翻转板31之间、第二安装轴422与第一锥齿轮427之间、第三安装轴423与翻转板31（或安装板2）之间以及固定轴32与翻转板31之间的可转动安装方式均为现有技术，例如，如图12所示，第一安装轴421通过轴承9可转动连接于轴套312，轴套312固定于翻转板31；第二安装轴422通过轴承9可转动连接于第一锥齿轮427内环面；第三安装轴423通过轴承9及轴承座10可转动安装于翻转板31或安装板2；固定轴32通过轴承9及轴承座10可转动安装于翻转板31（如图7所示）。

参照图8以及图9，在本申请的一些实施例中，重力铸造机还包括支撑环7以及多个滚动连接于支撑环7外环面或内环面的支撑轮8；支撑环7位于安装板2与翻转板31之间，支撑环7的轴线与安装板2的转动轴线重合；支撑环7一端固定于翻转板31（或安装板2），与之对应的，各个支撑轮8均可转动设置于安装板2（或翻转板31）。通过支撑环7一方面可以对第二联动件42进行密封，防止其内卡入异物；另一方面，通过支撑轮8在支撑环7外环面或内环面上进行滚动，既不会增加安装板2的转动阻力，又可以提高翻转板31对安装板2以及整个模具本体6进行支撑的稳定性。其中，支撑轮8的可转动安装方式为现有技术，例如支撑轮8可转动安装于轮轴，轮轴固定于安装板2（或翻转板31）。

参照图5，在本申请的一些实施例中，支撑机构5包括连接架51以及放置架53，放置架53通过连接架51与翻转机构3连接，放置架53上设有用于放置并定位坩埚100的定位区531。

参照图5以及图6，在本申请的一些实施例中，支撑机构5还包括升降架52，升降架52可升降设置于连接架51，放置架53可左右滑动设置于升降架52。通过升降架52的升降便于调整放置架53（即坩埚100）在水平状态下的高度，通过左右滑动调节放置架53便于调整放置架53（即坩埚100）与模具本体6之间的间距，从而便于调试放置架53（即坩埚100）的定位位置。

其中，实现升降架52升降的方式有很多，例如，如图6所示，升降架52与连接架51之间设有插接段521，插接段521可上下滑动连接于所述升降架52和连接架51，升降架52以及连接架51上安装螺栓，通过转动螺栓，使得螺栓抵紧插接段521，从而实现锁紧，以维持升降架52的高度不变；当拧松螺栓后，即可上下滑动调节升降架52的高度。

其中，实现放置架53的左右滑动方式有很多，例如，如图6所示，放置架53上设有至少两个固定孔532，升降架52上设有长条孔522，固定孔532通过螺栓与长条孔522相连；拧紧螺栓后，即可限制放置架53左右滑动；拧送螺栓后，即可左右滑动调节放置架53的位置。

其中，如图5所示，定位区531优选为U形结构，U形结构的开口一侧背向尖嘴102。如图16所示，这种结构的定位区531便于在水平状态下，从偏离模具本体6（即尖嘴102）的一侧（即图16的右侧）将坩埚100放置于定位区531内，直至坩埚100与定位区531的左侧接触时，即可实现定位。如图17所示，当完成浇铸时，定位区531内远离尖嘴102的一侧不会对坩埚100产生阻挡作用，从而便于将坩埚100向上（或斜向右上方）抽出。

针对上述重力铸造机，本申请还提一种铸造方法：如图15至图17所示，重力铸造机的铸造方法，包括组芯步骤、合模步骤、浇铸步骤以及开模步骤。

组芯步骤：通过翻转机构3驱动安装板2转动至竖直状态，并通过转动机构4驱动模具本体6转动至竖直状态；在开模状态下，将砂芯组装到模具本体6的型腔中。

合模步骤：完成组芯步骤后，控制模具本体6进行合模操作（如图15所示）。

浇铸步骤：如图15至图16，首先，转动机构4停止驱动安装板2自转，并通过翻转机构3驱动安装板2往水平方向转动角度a为10°~30°后再停止驱动；接着，将装有金属液的坩埚100放置并定位在支撑机构5上；紧接着，翻转机构3继续驱动安装板2往水平方向转动，同时转动机构4驱动安装板2自转，从而通过尖嘴102将金属液倒入冒口61内，直至安装板2转动至水平状态时（如图17所示），金属液恰好充满型腔以及冒口61，再移除坩埚100。

开模步骤：等待型腔内的金属液冷却成型后，控制模具本体6进行开模操作。

等待开模之后，即可取出或通过顶出机构顶出产品，然后重新进行组芯步骤，以便进行下一次浇铸。

综上所述，采用该重力铸造机及其铸造方法，可以在浇铸过程中通过支撑机构5（即放置架53）对坩埚100进行辅助支撑，并配合翻转机构3（即翻转板31）的转动，能够自动将坩埚100内的金属液以相对均匀的流速倾倒到冒口61内，整个过程更加省力，且安全性更高。同时，在翻转板31绕固定轴32转动的同时，第一联动件41也会通过第二联动件42驱动安装板2自转，即在模具本体6转动至水平状态的过程中，实现安装板2（即模具本体6）的自转，相当于金属液逐渐沿冒口61四周不断流入冒口61内，金属液得以从型腔的各个方向流入型腔，从而使得型腔各个方向上的内壁受热更加均匀，并使得型腔内各个方向都能得到足够多的金属液，充分排出型腔内的气体，从而能够提高产品各个方向上的成型质量。

以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种重力铸造机，其特征在于，包括机架、安装板、翻转机构、转动机构、支撑机构以及模具本体；所述翻转机构可转动设置于所述机架，所述翻转机构的转动轴线沿前后方向布置；所述安装板可转动设置于所述翻转机构，所述安装板的转动轴线垂直于所述翻转机构的转动轴线；所述转动机构设置于所述安装板与所述翻转机构之间，所述转动机构用于驱动所述安装板自转；所述模具本体设置于所述安装板，所述模具本体的冒口位于所述安装板的转动轴线上；所述支撑机构设置于所述翻转机构，所述支撑机构用于放置并定位坩埚；当所述翻转机构驱动所述安装板转动至水平状态的过程中，所述坩埚内的金属液自动通过尖嘴倒入所述冒口内。

2.如权利要求1所述的重力铸造机，其特征在于，当所述翻转机构驱动所述安装板由竖直状态往水平方向转动角度a为10°~30°时，所述支撑机构上的所述坩埚处于水平状态；当所述翻转机构驱动所述安装板由竖直状态往水平方向的实际转动角度小于或等于角度a时，所述转动机构停止驱动安装板自转。

3.如权利要求2所述的重力铸造机，其特征在于，当金属液开始流入所述冒口至完成浇铸的过程中，所述转动机构驱动所述安装板自转至少90°。

4.如权利要求2所述的重力铸造机，其特征在于，所述翻转机构包括翻转板、固定轴以及驱动件，所述固定轴沿前后方向设置于所述机架；所述翻转板可转动设置于所述固定轴，所述驱动件设置于所述机架，所述驱动件用于驱动所述翻转板绕所述固定轴转动；

所述转动机构包括第一联动件以及第二联动件，所述第一联动件设置于所述固定轴，所述第一联动件通过所述翻转板上的缺口与设置于所述安装板的所述第二联动件连接；当所述翻转板绕所述固定轴转动时，所述第一联动件通过所述第二联动件驱动所述安装板自转。

5.如权利要求4所述的重力铸造机，其特征在于，所述第一联动件包括扇形齿轮，所述扇形齿轮同轴设置于所述固定轴，所述扇形齿轮上设有啮合段以及平滑段；

所述第二联动件包括第一安装轴、第二安装轴、第三安装轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一锥齿轮以及第二锥齿轮；所述第一安装轴一端固定于所述安装板，所述第一安装轴另一端可转动连接于所述翻转板，所述第一齿轮同轴设置于所述第一安装轴；所述第二安装轴一端固定于所述安装板，所述第一锥齿轮同轴可转动连接于所述第二安装轴；所述第二齿轮同轴设置于所述第一锥齿轮，所述第二齿轮啮合于所述第一齿轮；所述第三安装轴可转动设置于所述翻转板或所述安装板，所述第二锥齿轮以及所述第三齿轮均同轴设置于所述第三安装轴，所述第二锥齿轮啮合于所述第一锥齿轮；

当所述翻转板与竖直平面的夹角小于或等于角度a时，所述第三齿轮对应所述平滑段，从而不会驱动所述安装板自转；当所述翻转板与竖直平面的夹角大于a时，所述第三齿轮啮合于所述啮合段，从而驱动所述安装板自转。

6.如权利要求4所述的重力铸造机，其特征在于，所述重力铸造机还包括支撑环以及多个滚动连接于所述支撑环外环面或内环面的支撑轮；所述支撑环位于所述安装板与所述翻转板之间，所述支撑环的轴线与所述安装板的转动轴线重合；所述支撑环一端固定于所述翻转板或所述安装板，与之对应的，各个所述支撑轮均可转动设置于所述安装板或所述翻转板。

7.如权利要求1所述的重力铸造机，其特征在于，所述支撑机构包括连接架以及放置架，所述放置架通过所述连接架与所述翻转机构连接，所述放置架上设有用于放置并定位所述坩埚的定位区。

8.如权利要求7所述的重力铸造机，其特征在于，所述支撑机构还包括升降架，所述升降架可升降设置于所述连接架，所述放置架可左右滑动设置于所述升降架。

9.如权利要求7所述的重力铸造机，其特征在于，所述定位区适于为U形结构，所述U形结构的开口一侧背向所述尖嘴。

10.如权利要求1-9任一项所述的重力铸造机的铸造方法，其特征在于，包括组芯步骤、合模步骤、浇铸步骤以及开模步骤；

所述组芯步骤：通过所述翻转机构驱动所述安装板转动至竖直状态，并通过所述转动机构驱动所述模具本体转动至竖直状态；在开模状态下，将砂芯组装到所述模具本体的型腔中；

所述合模步骤：完成组芯步骤后，控制所述模具本体进行合模操作；

所述浇铸步骤：首先，所述转动机构停止驱动所述安装板自转，并通过所述翻转机构驱动所述安装板往水平方向转动角度a为10°~30°后再停止驱动；接着，将装有金属液的所述坩埚放置并定位在所述支撑机构上；紧接着，所述翻转机构继续驱动所述安装板往水平方向转动，同时所述转动机构驱动所述安装板自转，从而通过所述尖嘴将金属液倒入所述冒口内，直至所述安装板转动至水平状态时，金属液恰好充满所述型腔以及所述冒口，再移除所述坩埚；

开模步骤：等待所述型腔内的金属液冷却成型后，控制所述模具本体进行开模操作。

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