倾转式重力铸造方法 【技术领域】
本发明涉及一种铸造方法，尤其是指一种顷转式重力铸造方法。本发明还涉及上述实现方法的倾转式重力铸造装置。
背景技术
通过铸造的方式生产型材是通常业界所熟悉的方式，在汽车用铝合金成形工艺中应用相当广泛。通常有三种常见的方式，逐一介绍如下：
第一种：
铝合金压铸工艺已成为汽车用铝合金成形工艺中应用最广泛的工艺之一，此工艺完全采用金属型腔，浇注时，通过施加一定的压力将铝液射入型腔产生铸件。压铸工艺生产的铸件表面精度高，内部组织致密，铸造缺陷少，但是相对来说压铸模具的材料和加工精度要求比较高，因此模具的制造周期比较长，一般需要八个月左右。尤其在产品开发阶段，产品的结构可能会不断的变化，而压铸模具不易更改，不适用产品开发阶段的结构调整。另外，压铸设备的成本比较高，对于产品开发来说投入风险比较大。
第二种：
砂芯组型工艺也普遍用于汽车缸体，其工艺特点是将多个砂芯通过组芯夹具组合在一起，再将铝水浇入由砂芯组成的型腔产生铸件。砂芯组型工艺也是重力铸造的一种，由于铸件的所有形状都是由砂芯形成，所需的砂芯数量比较多，因此也需要制造一定数量的芯盒，工装投入费用大，周期长。在浇注时，由于铝液周围都是砂芯，而砂芯散热慢，因此铝液的凝固时间比较长，而且温度不易控制，对于局部需特殊控制的地方不易解决。采用砂芯组型工艺生产的铸件表面粗糙度比较高。
第三种：
金属型重力铸造工艺是一种金属模与砂芯相结合的方法，其特点是工装数量少，模具制造周期短，开发成本低。并且重力金属型铸造模具能够适应产品开发阶段不断的调整，但是普通的金属型重力铸造工艺有其自身的工艺难点而不被大家采用，如：补缩问题、充型问题、铝液降温问题。
为克服上述三种方法因其自身工艺的局限性而存在各种缺陷，本发明采用倾转式金属型重力铸造方法，尤其适用于铝合金缸体铸件的生产，并采用了能够实现上述方法的倾转式重力铸造装置。
【发明内容】
本发明地主要目的在于，提供一种倾转式金属型重力铸造方法，能够减少缸体模具及装备的制造周期，加快新产品的上市时间。用于铝合金缸体类铸件的生产时，能够减少缸体模具及装备的制造周期，加快新产品的上市时间。
本发明的次要目的在于，提供一种倾转式金属型重力铸造方法，能够减少铸造缺陷，提供产品的质量。
本发明的另一个目的在于，提供一种倾转式重力铸造装置，用以实现上述倾转式金属型重力铸造方法。
为实现上述目的，本发明提供的一种倾转式金属型重力铸造方法浇注模可受控制的在倾斜状态和水平状态之间转动，在浇注模由倾斜状态回转水平状态过程中进行浇注。
所述的倾转式重力铸造方法，其具体步骤如下：
a)铸造机工作台处于水平状态，机械手下芯，浇注模合模并处于水平状态，；
b)浇注模倾转一定角度；
c)浇注模反向旋转至水平状态，此过程中进行浇注；
d)浇注模固定于水平状态，铸件开始凝固。
所述的倾转式重力铸造方法，步骤C中的的浇注是由一外设并且和浇注模配合动作的容器向浇注模内浇注完成的。
该外设的容器和铸造机工作台可以固定或者不固定连接。这里是指该外设容器可以固定的方式安装在铸造机工作台的一边，因此可以随浇注模一起旋转。也可以不固定连接的方式安装在铸造机工作台的一边，比如通过铰链或者轴承等方式；此时需要另外单独给该容器提供动力和一套控制装置，以确保可以随浇注模一起旋转。
除了上述容器的安装方式外，还可以采用外设的容器和铸造机工作台不连接，独立于铸造机工作台的安装设置，此时也需要另外单独给该容器提供动力和一套控制装置，以确保可以随浇注模一起旋转。。
所述的倾转式重力铸造方法，其特征在于，浇注模回转至水平状态的倾转速度为5°/s～12°/s。
为实现上述目的，本发明提供的一种倾转式重力铸造装置，浇注模可受控制的在倾斜状态和水平状态之间转动，外设一个配合浇注模动作的容器，该容器可以在浇注模由倾斜状态回转水平状态过程中对浇注模进行浇注。
所述的倾转式重力铸造装置，该外设的容器和铸造机工作台固定或者不固定连接。
所述的倾转式重力铸造装置，该外设的容器和铸造机工作台不连接，独立于铸造机工作台安装设置。
所述的倾转式重力铸造装置，浇注模回转至水平状态的倾转速度为5°/s～12°/s。
本发明的优点和特点在于：
1.倾转式金属型重力铸造方法应用在铝合金缸体上，其浇注充型过程具有充型快速平稳的特点；
2.铝合金缸体采用倾转金属型重力铸造方法，使液体静压头高度由小逐渐变大，充型平稳，利于气体的排出，并且避免了普通重力铸造方法中由于静压头大而引起充型二次造渣问题；
3.通过倾转浇注，有效的控制了铝液的充型时间和充型速度；
4.倾转式快速浇注工艺解决了充型过程中铝液降温导致的冷隔、浇不足等缺陷；
5.采用倾转式浇注时先充型的铝液流程长，降温快，在铸型底部，且温度低，后充型的铝液流程短，降温慢，在铸型上部，且温度高，铸型上部温度高的铝液(冒口)能很快补充给铸型下部温度低的部分，这样建立了合理的铸件凝固温度场，利于铸件的凝固补缩，提高了铸件的工艺出品率。
【附图说明】
图1是本发明一实施例倾转式重力铸造装置；
图2是进行倾转式重力铸造的初始状态；
图3是进行倾转式重力铸造的浇注准备阶段；
图4是进行倾转式重力铸造的顷转充型阶段；
图5是进行倾转式重力铸造的铸件凝固阶段；
图6是倾转式重力铸造方法的流程图。
【具体实施方式】
本发明以铸造汽车发动机铝合金缸体产品为基础作例。
图1是铸造该铝合金缸体的倾转式重力铸造装置结构图。如图1所示，铝合金缸体浇注模100由底模1、左侧模2、右侧模3、前端模4、后端模5、浇口杯6等组成，型块材质一般采用耐热模具钢。底模1紧固在铸造机的浇注台(图中未示)上，左侧模2、右侧模3和前端模4、后端模5在分别开合模方向直线运动，浇注模100上有压紧机构将芯子压紧(图中未示)。
图2是进行倾转式重力铸造的初始状态。在初始状态，铸造机工作台处于水平状态，顶出机构复位状态，前后端模合模，机械手下芯，左右侧模合模。如图所示，浇注模100安装在五开模的倾转铸造机工作台上，处于水平状态；
图3是进行倾转式重力铸造的浇注准备阶段。如图所示，浇注模100通过倾转铸造机倾转一定角度(角度在0～90°之间调整)后，位于倾斜状态，进入浇注准备阶段，浇口杯6注入铝液合金；
图4是进行倾转式重力铸造的顷转充型阶段。如图所示，浇注模100通过倾转铸造机，浇口杯中的铝液合金注入浇注模100中，并逐渐回复至初始状态；
图5是进行倾转式重力铸造的铸件凝固阶段。如图所示，浇注结束，铸件开始凝固。铸件凝固后，左、右侧模打开，前、后侧模打开，顶出铸件，机械手取走铸件，下顶出复位，清理铸型，进入下一循环。
在本实施例中整个倾转过程浇注模回转至水平状态的倾转速度为5°/s～12°/s，所需时间为7～8s。