专利名称：波兰式球阀座体的锻造成型方法
技术领域：
本发明涉及一种法兰式球阀座体的成型方法，更确切地说是涉及一种法兰式球阀座体的锻造成型方法。
一般的金属球阀座体，大多采用铸造成型法制造，由于采用铸造法成型，因此可一体成型其左、右主体，且其初胚内外的大部分在成型时已形成，只需对各部分再作加工及钻孔，就可完成球阀座体(凡而座体)。在铸造成型中，物料内部易产生气泡，为减小在加工后因存在气泡所造成的表面砂孔，必须加厚成型初胚，再将该初胚内外加工至所需的厚度，以减少砂孔。由于去除的物料较多，无疑造成物料的浪费，且砂孔并不能完全消除，因此产品的不合格率总是居高不下，若有不合格产品流落到社会上，往往造成气体、液体的渗漏，在气爆或维修时难免会因电焊引发火灾。
为解决因球阀铸造所造成的缺陷而促使产业界改用锻造方法制造球阀，以免于产生砂孔。
图1、图2中示出一种用锻造方法成型的二片式法兰式球阀的初胚，包括图1所示的左主体A1和图2所示的右主体A2。左、右主体采用卧式锻造技术一体成型，受成型后的成型模具必须能顺利开启的限制，模具内必须设有退模角，所以在左、右主体A1、A2的垂直方向边缘均形成有一退拔模斜度A11、A21，以利于模具的开启；成型后的左、右主体A1、A2的内部也不可能同时成型出必要的中心通孔A12、A22及球阀容纳室A13，因此，左、右主体A1、A2的成型初胚是实心的，还必须按照球阀座体所应具备的形状进行掏空加工，如图1、图2中的虚线所示，增加了成型品所需的物料消耗，且因工件笨重给搬运、加工带来不便，使加工程序复杂化。上述锻造成型法虽能解决铸造成型法的缺点，但是物料成本太高、加工费时，确实令使用者望而却步，实有进一步改进的必要。
另外，如图3所示的一片式法兰式球阀C，若以锻造法一体成型，也须先成型一实心体，所设的退拔模斜度C1也不可避免，内部的中心通孔C2及球阀容纳室C3等也需掏空，须去除的部分如图中的虚线C’所示。为使球阀能定位在球阀容纳室C3内，还需配合使用栓塞C4，如图4、图5中所示，栓塞C4锁入球阀的中心通孔C2中，栓塞C4的外螺牙C41锁入中心通孔C2右侧的内螺牙C21，使栓塞C4抵靠于球阀的圆弧上。由于栓塞C4在一片式法兰球阀的结构中是不可缺少的，且其外部成型及加工均比较容易，因此，此部分的结构仍可延用。本发明是针对锻造一体成型法、球阀内部加工困难、加工时间增加、物料浪费等问题而提出的。
本发明的目的是设计一种法兰式球阀座体的锻造成型方法，可节省物料、降低成本和缩短制作工时，且易于加工，还能保证锻造本身的强度。
本发明的目的是这样实现的一种法兰式球阀座体的锻造成型方法，其特征在于是以完整的法兰式球阀座体为兰本，以其颈部为分隔部，分别应用模具锻造成型两分隔部；将两分隔部的分隔端面作为熔接面并相互抵靠，应用磨擦熔接法将两分隔部结合为一体；对两熔接面因熔解产生的凸出熔块进行冲除加工，形成平滑面。
所述的完整的法兰式球阀座体是一片式法兰式球阀座体，以进水座的颈部为分隔部，应用模具直接锻造成型出一进水座及一球阀座，且一并成型出进水座中的中心通孔及球阀座中的中心通孔与球阀容纳室；进水座熔接面的厚度与球阀座熔接面的厚度相当，进水座的熔接面与球阀座的熔接面通过磨擦熔接法熔接，使进水座与球阀座结合为一体；用冲杆冲除熔接部形成的凸出熔块，使中心通孔具有平滑面，在表面加工中去除进水座颈部与球阀座颈部间的凸出熔块；按常规工艺对该一片式法兰式球阀座体加工出左凹槽、各固定孔、把手固定孔及球阀座中心通孔的内螺牙；用加工成型后的栓塞经左、右止水垫圈嵌入左、右凹槽，组装成一片式法兰式球阀座体。
所述的完整的法兰式球阀座体是二片式法兰式球阀座体，以其左、右主体为兰本，分别以左、右主体的颈部为分隔部，应用模具直接锻造成型出一进水座、一球阀座、一限位座和一出水座的初胚，且一并成型出进水座、球阀座、限位座和出水座中的中心通孔；进水座、球阀座、限位座和出水座的熔接面的厚度相当，进水座的熔接面与球阀座的熔接面通过磨擦熔接法熔接，限位座的熔接面与出水座的熔接面通过磨擦熔接法熔接，使进水座与球阀座结合为一左主体，使限位座与出水座结合为一右主体；用冲杆对左、右主体中心通孔内的凸出熔块予以截断冲离，使中心通孔具有平滑面，在表面加工中去除进水座颈部与球阀座颈部及限位座颈部与出水座颈部间的凸出熔块；按常规工艺对左主体球阀座的球阀容纳室加工成型出一个与球阀圆周相等的凹弧，于靠近球阀座中心通孔的孔缘处加工出一左凹槽，将左止水垫圈嵌入左凹槽中，于球阀座中心通孔的前端加工出具有倒角的左封环；于右主体限位座中心通孔前端加工出一右凹槽，将右止水垫圈嵌入右凹槽中，于限位座中心通孔前端加工出具有倒角的右封环；对该二片式法兰式球阀座体加工出固定孔、把手穿孔及组装各螺栓组、防漏垫片，使球阀被两止水垫圈迫紧于球阀容纳室中定位，紧密结合左、右主体，组装成二片式法兰式球阀座体。
还包括有危急止漏的加工，所述球阀座内的左倒角封环及限位座内的右倒角封环通过螺栓组直接对球阀弧面迫紧。
本发明应用锻造成型法成型法兰式球阀座体，若以一片式法兰式球阀座体为兰本，是以其颈部为分隔部，分别锻造成型出进水座及球阀座，且同时成型出进水座的中心通孔及球阀座的中心通孔与球阀容纳室，位于进水座前端熔接面的厚度与球阀座前端熔接面的厚度相当，两者相互抵靠后，应用磨擦熔接法而将进水座与球阀座结合为一体，形成如锻造法一体成型的一片式球阀座体，其熔接处所产生的凸出熔块，于中心通孔内的则以冲杆冲除，而于颈部的凸出熔块，则在表面加工时一并去除，而后再进行止水垫圈的容纳槽、把手固定孔及中心通孔内螺牙的加工，并配合已加工完成的栓塞，即可组装成一片式法兰式球阀，节省物料、缩短制造时间且易于加工。
若以二片式球阀座体为兰本，是分别以其左、右主体的颈部为分隔部，而直接锻造成型出进水座、球阀座、限位座和出水座的初胚，其上中心通孔同时成型，各颈部的端面形成磨擦熔接面，且各磨擦熔接面的孔壁厚度相当，进水座与球阀座、限位座与出水座的各熔接面，分别用磨擦熔接法相互熔接，而分别形成左、右主体，用冲杆将中心通孔内的熔块去除，在表面加工中一并去除颈部外缘熔接处的凸出熔块，在左主体球阀座的球阀容纳室加工成型一与球阀圆周相等的凹弧，且于靠近球阀座中心通孔的孔缘处，加工形成凹槽，供止水垫圈嵌入，于球阀座中心通孔的前端加工出具有倒角的左封环，在右主体的限位座中心通孔前端，也加工形成一凹槽，供另一止水垫圈嵌入，且于限位座中心通孔前端，加工出具有倒角的右封环，再分别对进水座、球阀座、限位座、出水座进行钻孔加工，形成固定孔及把手穿孔，供装配把手及螺栓组，使球阀被两止水垫圈迫紧于球阀容纳室内定位，形成一个如锻造法一体成型的球阀座体，节省物料、缩短制造工时，还能保持锻造本身的强度。
本发明通过在二片式法兰式球阀座底端加工成型一具有倒角的左封环，在限位座前端也加工成型一具有倒角的右封环，当左、右止水垫圈老化破裂、发生气体或液体的渗漏情况时，可用螺栓组迫紧左、右主体，使左、右倒角封环直接对球阀弧面迫紧，暂时防止渗漏，在管内的液体、气体完全排除后再进行换修，以免发生危险。
综上所述，本发明的法兰式球阀座体的锻造成型方法，以一般法兰式球阀的结构为兰本，以其颈部适当位置为分隔部；对一片式法兰式球阀座体先锻造成型一进水座及一球阀座两部分，对二片式法兰式球阀座体则先锻造成型一进水座、一球阀座、一限位座及一出水座四部分；再应用磨擦熔接法将一片式法兰式球阀的进水座与球阀座结合为一体，将二片式法兰式球阀的进水座、球阀座、限位座及出水座结合为左、右主体；再进行加工，使锻造成型的中心通孔能一并成型，减少物料的浪费及缩短加工时间，提高产品合格率。
下面结合实施例及附图进一步说明本发明的方法。
图1、图2是对传统二片式法兰式球阀座体，应用锻造成型初胚所需加工部分的示意3是对传统一片式法兰式球阀座体，应用锻造成型初胚所需加工部分的示意4、图5是传统的一片式法兰式球阀座体，与加工完成后的栓塞配合的结构示意6至图9是本发明的二片式法兰式球阀座体锻造成型的各部件初胚结构示意10是本发明的二片式法兰式球阀座体各部件熔接前的立体分解结构示意11是本发明的二片式法兰式球阀座体应用摩擦熔接法熔接并加工后的立体分解结构示意12至图13是本发明的二片式法兰式球阀座体应用摩擦熔接法熔接组合后的剖面结构示意14是本发明的二片式法兰式球阀座体加工组装后的剖面结构示意15至图16是本发明的一片式法兰式球阀座体锻造成各部件初胚剖面结构示意17是本发明的一片式法兰式球阀座体应用摩擦熔接法熔接组合后的剖面结构示意18是本发明的一片式法兰式球阀座体加工组装后的剖面结构示意图参见图1至图5，以完整的由二片式左、右主体A1、A2组成的球阀座体为兰本，和一片式法兰式球阀座体C为兰本，分别以其颈部的适当位置为分隔部，并依此制成四组、二组锻造模具，而将四部分、二部分直接锻造成型。
参见图6至图10，以四组模具分别锻造成型一进水座1、一球阀座2、一限位座3和一出水座4的初胚，可使各中心通孔112、222、312、412同时成型，而各颈部11、22、31、41的端面形成一摩擦熔接面111、221、311、411，且各摩擦熔接面上孔壁的厚度相当，将进水座1与球阀座2及限位座3与出水座4的各熔接面111、221、311、411，分别应用摩擦熔接法相互熔接，以个别形成左、右主体A1、A2，如图11中所示。
结合参见图10至图13，当进水座1的熔接面111与球阀座2的熔接面221，以及限位座3的熔接面311与出水座4的熔接面411，分别通过摩擦熔接而熔接结合为一体，形成左、右主体A1、A2后，因熔解而产生的凸出熔块5会分别凸出于中心通孔及颈部的熔接面外部，可应用冲杆对左、右主体A1、A2中心通孔内的凸出熔块5予以截断冲离，使中心通孔内形成一平滑面，再在外表面的加工中，一并将颈部的凸出熔块5去除，以不留痕迹保持美观。
于球阀座2的球阀容纳室21加工成型一个与球阀C圆周相等的凹弧211。于靠近球阀座2中心通孔222的孔缘处，加工形成一左凹槽223，供左止水垫圈23嵌入。于球阀座2中心通孔222前端加工一具有倒角的左封环224。在右主体A2的限位座3的中心通孔312前端，也加工成型一右凹槽321，供右止水垫圈33嵌入。于限位座3的中心通孔312前端，也加工一具有倒角的右封环322。再分别对进水座1、球阀座2、限位座3、出水座4进行钻孔加工，以形成固定孔6及把手穿孔9，供装配把手和组装各螺栓组7及防漏垫片8，使球阀C被两止水垫圈23、33迫紧于球阀容纳室21中定位，形成如一体锻造成型的球阀座体，节省物料和缩短加工工时，还能保持锻造强度。
参见图14，在一旦左、右止水垫圈23、33因老化破裂而造成气体或液体渗漏时，就可应用球阀座2内的左倒角封环224及限位座3前端的右倒角封环322，通过迫紧各螺栓组7，而更紧密地靠近左、右主体A1、A2，使左、右封环224、322直接对球阀C弧面迫紧，可暂时防止渗漏，在管路内的气体、液体完全输出后再作检修，以免发生危险，造成更大的损失。
参见图15、图16，是以一片式法兰式球阀座体C为兰本，以其进水座颈部11’为分隔部，锻造成型出一进水座1’及一球阀座2’，且同时成型进水座1’的中心通孔112’、球阀座2’的中心通孔222’及球阀容纳室21’参见图17，位于进水座1’前端的熔接面111’与球阀座2’前端的熔接面221’，具有相当的孔壁厚度，且在相互抵靠后，应用摩擦熔接法，将进水座1’与球阀座2’熔接结合为一体，于熔接处所产生的凸出熔块5’，可应用冲杆予以冲除，在进水座颈部11’与球阀座颈部22’间所形成的凸出熔块5’，可在表面加工时一并去除，以形成如一体锻造成型的一片式球阀座体C。
参见图18，而后再进行左凹槽223’、各固定孔6’、把手固定孔9’及球阀座2’上中心通孔222’内螺牙C21’的加工，并与已加工成型的栓塞C4’配合。栓塞C4’包括右凹槽C42、右通孔C44及外螺牙C41’，经左、右止水垫圈23’、C43’嵌入左、右凹槽223’、C42内，即可组装成一片式法兰式球阀，节省物料且易于加工。
综上所述，本发明方法先用锻造法制造部件，故能有效解决一般铸造砂孔与毛边；又采用立式锻造件，可供电脑完成自动化地车、钻作业，提高产品质量和增加合格品率，有利于降低材料及制造成本。
权利要求
1.一种法兰式球阀座体的锻造成型方法，其特征在于是以完整的法兰式球阀座体为兰本，以其颈部为分隔部，分别应用模具锻造成型两分隔部；将两分隔部的分隔端面作为熔接面并相互抵靠，应用磨擦熔接法将两分隔部结合为一体；对两熔接面因熔解产生的凸出熔块进行冲除加工，形成平滑面。
2.根据权利要求1所述的法兰式球阀座体的锻造成型方法，其特征在于所述的完整的法兰式球阀座体是一片式法兰式球阀座体，以进水座的颈部为分隔部，应用模具直接锻造成型出一进水座及一球阀座，且一并成型出进水座中的中心通孔及球阀座中的中心通孔与球阀容纳室；进水座熔接面的厚度与球阀座熔接面的厚度相当，进水座的熔接面与球阀座的熔接面通过磨擦熔接法熔接，使进水座与球阀座结合为一体；用冲杆冲除熔接部形成的凸出熔块，使中心通孔具有平滑面，在表面加工中去除进水座颈部与球阀座颈部间的凸出熔块；按常规工艺对该一片式法兰式球阀座体加工出左凹槽、各固定孔、把手固定孔及球阀座中心通孔的内螺牙；用加工成型后的栓塞经左、右止水垫圈嵌入左、右凹槽，组装成一片式法兰式球阀座体。
3.根据权利要求1所述的法兰式球阀座体的锻造成型方法，其特征在于所述的完整的法兰式球阀座体是二片式法兰式球阀座体，以其左、右主体为兰本，分别以左、右主体的颈部为分隔部，应用模具直接锻造成型出一进水座、一球阀座、一限位座和一出水座的初胚，且一并成型出进水座、球阀座、限位座和出水座中的中心通孔；进水座、球阀座、限位座和出水座的熔接面的厚度相当，进水座的熔接面与球阀座的熔接面通过磨擦熔接法熔接，限位座的熔接面与出水座的熔接面通过磨擦熔接法熔接，使进水座与球阀座结合为一左主体，使限位座与出水座结合为一右主体；用冲杆对左、右主体中心通孔内的凸出熔块予以截断冲离，使中心通孔具有平滑面，在表面加工中去除进水座颈部与球阀座颈部及限位座颈部与出水座颈部间的凸出熔块；按常规工艺对左主体球阀座的球阀容纳室加工成型出一个与球阀圆周相等的凹弧，于靠近球阀座中心通孔的孔缘处加工出一左凹槽，将左止水垫圈嵌入左凹槽中，于球阀座中心通孔的前端加工出具有倒角的左封环；于右主体限位座中心通孔前端加工出一右凹槽，将右止水垫圈嵌入右凹槽中，于限位座中心通孔前端加工出具有倒角的右封环；对该二片式法兰式球阀座体加工出固定孔、把手穿孔及组装各螺栓组、防漏垫片，使球阀被两止水垫圈迫紧于球阀容纳室中定位，紧密结合左、右主体，组装成二片式法兰式球阀座体。
4.根据权利要求3所述的法兰式球阀座体的锻造成型方法，其特征在于还包括有危急止漏的加工，所述球阀座内的左倒角封环及限位座内的右倒角封环通过螺栓组直接对球阀弧面迫紧。
全文摘要
本发明涉及一种法兰式球阀座体的锻造成型方法,是以完整的法兰式球阀座体为兰体,以其颈部为分隔部,分别应用模具锻造成型两分隔部;将两分隔部的分隔端面作为熔接面并相互抵靠,应用摩擦熔接法将两分隔部结合为一体;对两熔接面因熔解产生的凸出熔块进行冲除加工,形成平滑面。对一片式法兰式球阀座体分隔成进水座和球阀座,分别锻造成型后再熔接结合成一体;对二片式法兰式球阀座体则分隔成进水座、球阀座、限位座和出水座,再分别锻造成型后熔接结合成左、右主体。可节省物料及缩短加工工时。
文档编号B21K1/24GK1265944SQ9910280
公开日2000年9月13日 申请日期1999年3月5日 优先权日1999年3月5日
发明者吴乐瑞 申请人:吴乐瑞