[發明專利]閥球毛坯的制造方法

無效

• 申請號: 01113494.1
• 申請日: 2001-06-22
• 公開（公告）號: CN1393300A
• 公開（公告）日: 2003-01-29
• 發明（設計）人: 沈海星;許洲堂
• 申請（專利權）人: 沈海星;許洲堂
• 主分類號: B21D51/08
• 分類號: B21D51/08;B21K21/06;B21K1/20
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 趙永菊

本發明是關于成形，特別是關于閥球毛坯的制造方法。

管道工程中廣泛使用的球閥，其關鍵零件——閥球一般均采用砂型鑄造，制成一個具有貫通孔的實心球體作毛坯，然后再對球體表面進行機械切削加工，以獲得光潔無瑕的閥球表面。然而眾所周知的夾渣、氣孔、沙眼等鑄造缺陷不僅影響閥球的表面質量，而且將會使球閥產生泄漏，嚴重影響其使用的密封性能。同時閥球毛坯重量大、耗材多；不僅生產周期長，生產率低，而且勞動條件差，對環境污染大。雖然可采用離心鑄造的方法來制造空心的閥球毛坯，可減少重量、降低材料消耗、改善毛坯表面質量，但卻不能根本杜絕夾渣的存在，且仍需使用熔化設備，有染環境，生產成本高。

本發明的目的在于提供一種閥球毛坯的制造方法，它不必將金屬熔化即可制成空心的閥球毛坯，且球壁材質致密，無疏松組織，整體重量輕、強度高、生產率高、成本低。

本發明的目的是這樣實現的：

一種閥球毛坯的制造方法，其特征在于：

(1)按不小于閥球毛坯直徑的長度截取內徑不大于閥球通孔名義直徑的金屬圓管作坯料；

(2)將上述坯料橫臥于下模型腔兩端的壓料部；

(3)合上上模，封堵坯料兩端，并使之緊固；

(4)連繼向坯料內注入壓力介質，在此階段坯料除兩端受模具的壓料部約束外，其余位于模具型腔內的部分在其內部壓力作用下逐漸向外膨脹鼓出，直至坯料貼滿全部腔壁形成二端具有料頭的閥球毛坯；

(5)停止壓力介質的輸入，分開上模解除密封，從模具中取出閥球毛坯。

上述的閥球毛坯制造方法，其特征在于：可設置截切工序以切除該閥球毛坯兩端的料頭。

上述的閥球毛坯制造方法，其特征在于：該坯料的內徑等于閥球通孔的名義直徑。

上述的閥球毛坯制造方法，其特征在于：該上、下模分別設置有將型腔與外界大氣相通的排氣孔。

本發明利用管子本身材質致密，無夾渣、砂眼、氣孔的特點來制造無鑄造缺陷的閥球毛坯，而且大大減輕了閥球的重量，降低了材料消耗。此外，本發明操作方便簡單、生產率高、成本低，特別是不必對原材料進行熔化，故能源消耗少，生產場地占用面積小。

以下結合附圖對本發明作詳細說明。

圖1為坯料置于下模型腔中的示意圖。

圖2為模具合模和密封的示意圖。

圖3為坯料在模具內擴張過程示意圖。

圖4為閥球毛坯擴張完成后的示意圖。

本發明首先將適用的金屬管截切成一段段的坯料。該金屬管的內徑不大于閥球通孔直徑；優選內徑與閥球通孔直徑相等的金屬管。該坯料的長度不小于閥球毛坯直徑；通常該長度等于模具型腔兩端壓料部頂端間的距離，約為(0.65～0.8)(閥球毛坯直徑)+2(壓料部長度)。

第二步(參見圖1)將該坯料1橫放擱置于下模4的型腔3中。該型腔3為兩端分別設置有壓料部2中間呈半球形的空腔。該壓料部2的端面通常呈半圓形，也可以呈V形，或其它形狀以能在合模時可夾緊坯料1為準。該坯料1的兩端就分別擱置在型腔3兩端的壓料部2上。

第三步(參見圖2)將具有相同型腔3的上模7與下模4合模，這樣兩個半球形的空腔就合成一個完整的球形空腔，且隨上、下模7、4的緊固，則壓料部2將坯料1夾持在模具的型腔3中。同時使用密封堵塞6或其他各種密封結構將坯料1兩端的孔密封。注意確保模具和密封的緊固。

第四步(參見圖3)通過密封堵塞6上的通孔5連繼的向坯料1內輸入壓力介質8。為安全，一般壓力介質8使用的是專用的壓力油或水之類的流體，因此，先有一個將坯料1內腔中的空氣排出使壓力介質8充填的過程，這由液壓設備上的專門裝置完成。當坯料1內腔中的排氣完畢后，隨壓力介質8的不斷進入，坯料1內壓力不斷加大至材料的塑性應力時，迫使其管壁產生向外膨脹的塑性變形，逐漸向型腔3的球形腔壁靠貼，直至最后完全與球形腔壁貼合形成一個球狀的閥球毛坯9(參見圖4)。而型腔3內的空氣則通過設置在上、下模7、4上的通氣孔(圖中未表示)排至大氣，以減小塑料變形過程中的阻力或形成壓力氣囊有礙變形。此時坯料1兩端受模具壓料部2的約束保持原狀而形成了料頭10。

第五步停止壓力介質8的輸入，分離上模、拆除密封堵塞6解除密封，從模具中取出兩端具有料頭10的閥球毛坯9。

該閥球毛坯9可直接提供；也可以在本發明中設置一個截切工序以切除料頭10。

在本發明中，如果優選內徑等于閥球通孔名義直徑的管子來截取坯料1，則在切除料頭10后，可以不必再進行閥球通孔的切削加工，減少閥球的加工工序和工時。