重力铸造机的核心工作原理是利用熔融金属自身的重力，实现平稳填充模具型腔→冷却凝固→成型脱模，无需额外施加压力（如压力铸造的高压、低压铸造的气体压力），本质是 “手工砂型铸造的自动化、标准化升级”，核心逻辑可概括为 “模具准备→金属熔炼→重力浇注→冷却凝固→脱模取件” 的闭环流程，具体拆解如下：
重力铸造机的核心是“让金属液靠自重沿预设路径填充模具”，关键在于控制 “填充速度、模具温度、冷却顺序”，避免金属液飞溅、卷气（产生气孔）或冷却不均（产生缩孔、裂纹），最终获得组织致密、尺寸精准的铸件。
现在来看一下重力铸造机的完整工作流程（6 个核心步骤）是什么？
一：模具准备（保障成型基础）
模具类型：主流为金属模具（钢模 / 铝合金模，可重复使用数万次），少量复杂件用砂型模具；
预热处理：将模具加热至 150-300℃（根据铸件材质调整：铝合金 150-250℃，铜合金 250-300℃），避免金属液注入后骤冷，导致铸件产生裂纹、气孔；
涂脱模剂：在模具型腔内壁均匀涂抹脱模剂（耐高温、易脱落的专用涂料），作用是：① 减少铸件与模具的粘连，便于后续脱模；② 保护模具型腔，延长模具寿命；③ 辅助散热，调节冷却速度；
合模锁紧：通过液压或机械机构将模具的动模、定模紧密闭合，施加足够的锁模力（100-10000kN，根据模具尺寸和铸件重量调整），防止浇注时金属液压力导致模具胀开，产生飞边。
二：金属熔炼与净化（保障铸件材质纯净）
原料熔化：将金属原料（如铝合金锭 A356、铜合金坯料）投入熔炉，加热至熔融状态（铝合金融点约 660℃，铜合金约 1083℃，铸铁约 1200℃）；
净化处理：通过 “除气（通入惰性气体如氩气，去除金属液中的氢气）、除渣（加入除渣剂，过滤杂质）” 处理，确保金属液纯净（气体含量≤0.1%，杂质含量≤0.5%），否则会导致铸件内部气孔、夹杂缺陷；
温度控制：将熔融金属液保温在略高于熔点的温度（如铝合金 700-750℃），保证良好的流动性，避免填充时因流动性不足产生缺料。
三：重力浇注（核心成型环节）
浇注方式：
固定式重力铸造机：模具垂直 / 水平固定，通过人工或简易浇注机构，将金属液沿直浇道缓慢注入模具型腔（速度控制在 0.5-2kg/s）；
倾转式重力铸造机（主流）：模具安装在可倾转机架上，从水平状态缓慢倾转至 90° 垂直状态，金属液沿模具内壁 “流态填充”，避免飞溅和卷气（这是倾转式铸件致密度更高的关键）；
浇道引导：金属液通过预设的浇道系统（直浇道→横浇道→内浇道）进入型腔，浇道设计需保证金属液平稳流动、均匀填充，同时起到挡渣、补缩作用；
填充控制：浇注速度需匹配铸件形状（复杂件慢、简单件快），避免 “过快卷气、过慢缺料”，倾转式机型可通过调节倾转速度（0.5-5°/s）精准控制填充节奏。
四：冷却凝固（决定铸件组织与精度）
冷却原理：金属液在模具内按 “从外到内、从薄到厚” 的顺序凝固（模具壁导热快，铸件表层先凝固，内部后凝固），形成与模具型腔一致的形状；
冷却方式：
自然冷却：小型简单铸件，依靠模具自身散热（冷却时间 10s-2min）；
强制冷却：中大型或复杂铸件，通过模具内的水冷通道通入冷却水（流量 10-50m³/h），加速厚壁部位散热，避免因冷却不均产生缩孔、缩松；
补缩作用：浇注系统中的 “冒口”（预留的金属液储存区）会在铸件凝固时，向收缩部位补充金属液，减少缩孔缺陷。
五：脱模取件（分离铸件与模具）
凝固判断：通过时间控制（根据铸件大小预设冷却时间，30s-10min）或温度传感器检测，确认铸件完全凝固（表层温度降至 200℃以下）；
开模动作：液压 / 机械机构驱动动模后退，打开模具；
顶出铸件：模具内的顶杆（均匀分布在型腔底部 / 侧面）伸出，将铸件从型腔中顶出，避免铸件粘连模具；
取件方式：简易机型人工取件，自动化机型通过机器人 / 机械臂抓取铸件，放入冷却线。
六：后处理（获得成品）
去除浇冒口：通过切割、打磨，去除铸件上的浇道、冒口残留部分；
修边清理：打磨铸件飞边、毛刺，清理型腔残留的脱模剂或杂质；
后续加工：根据需求进行热处理（如铝合金时效处理，提升强度）、机加工（钻孔、铣平面）、无损检测（X 光 / 超声波检测内部缺陷），最终获得合格成品。
