专利名称：球阀阀芯的制造方法及其专用模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种转阀阀芯的制造方法及其专用模具，特别涉及一种金属阀芯的制造方法及其专用模具。
现有技术的金属转阀阀芯均采用铸造成坯，再经机加工处理成型。上述的产品不但用料多，更主要的是铸造的产品存在有大量的砂眼，而且使用的原料一般大多为机加工的切削碎料，其纯度相当低。这种阀芯在球阀中相对转动时，尤其是在大口径的球阀，在通过具有相当高压力的液体时，容易引起渗漏，严重的造成球阀报废。
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种冲压成型的工艺和相应的模具，以保证所生产阀芯的高质量。
本发明是这样实现的，本发明的阀芯具有带凹槽的球状外表面和一过流通孔，其制造方法的特征在于包括如下步骤A．将金属管切成合适的段坯；B．在冲床上使用专用冲模在段坯外表面中部冲出凹槽；C．将冲有凹槽的段坯装入锻压模中由锻压机锻压出球面；D．将锻压出球面的工件经精车至预定尺寸；E．将精车至预定尺寸的工件表面进行抛光处理。
本发明所述用作段坯的金属管为不锈钢管或铜管。
本发明所述用作段坯的不锈钢管或铜管其通径为10-1200mm，涵盖了所有现有使用的各种不同直径的管道。
冲凹槽前的段坯需经过预热。
本发明的专用模具由冲凹槽的冲模和成型锻压模两部分组成。
所述冲凹槽的冲模由模架、下模和上模组成，下模置于模架的一对弧状凹槽块中，弧状凹槽块的弧状与相应尺寸的下模相配合，弧状凹槽块上有定位销，下模的下表面相应于模架弧状凹槽块上定位销的位置有定位孔。本发明的模架与弧状凹槽块为一体结构或分体结构，使用分体结构时籍销钉或螺钉固定。
所述冲模的上模下表面有一外凸的直槽或横槽；下模的上表面有与上模的凸槽相对应的内凹的直槽或横槽。
所述的下模的外径小于段坯内径与所冲凹槽的高度之差。
所述的锻压模由上、下对称的一对半模组成，半模内部为带模底的半球形，模底中部有小孔。模底的直径与工件的外径相配合。
本发明与现有技术相比，其优点在于1．本发明所生产的球阀阀芯的表面光滑，结构致密，无砂眼，具有较高的防渗漏能力，使用寿命长；2．本发明工艺和模具简单，加工周期短，造价低，操作方便；3．本发明生产的产品用料少，形体美观。
图1为本发明制造的带直槽的球阀阀芯结构图；图2为冲凹槽的冲模结构实施例示意图图3为本发明冲模的冲横凹槽的上模结构图；图4为本发明冲模的冲直凹槽的上模结构图；图5为本发明冲模的冲横凹槽的下模结构图；图6为本发明冲模的冲直凹槽的下模结构图；图7为本发明锻压成型模(一半)的结构实施例示意图；图8为本实用新型冲模模架示意图；图9为本实用新型冲模模架另一实施例的示意图。
结合实施例进一步说明附图，本发明的阀芯结构如图1所示，阀芯1根据使用需要，阀芯1外表面有直凹槽或横凹槽(图1所示为横凹槽)二种类型，阀体的转动轴伸入与阀芯1的凹槽11啮合带动阀芯1转动以传递扭力实现开启或关闭阀门。本发明的制造方法其特征在于包括如下步骤A．本发明采用已成型的金属管作坯料，保证原料的质量，首先将一定规格的金属管切成合适的段坯1；所述用作段坯1的金属管根据使用者的需要可为不锈钢管或铜管，其通径从10到1200mm范围，涵盖了所有现有使用的各种不同直径的管道。
B．在冲床上使用专用冲凹槽的冲模2在段坯1外表面中部冲出凹槽11，凹槽11可根据用户的要求分直槽或横槽。冲制直凹槽或横凹槽采用相应的直槽模或横槽模(如图3和图4所示)；C．将冲有凹槽11的段坯1装入锻压模3中由锻压机压出球面；D．压出球面的工件经精车至预定规格尺寸；E．将精车至预定尺寸的工件表面进行抛光处理成可使用的产品。
本发明将冲凹槽前的不锈钢段坯预先加热至600-1000℃，铜段坯加热温度为500-700℃，使坯料1能使用较小的冲床比较方便地冲出凹槽。
本发明的专用模具由冲凹槽的冲模2和成型锻压模3组成，其实施例如图2和图7所示。
所述冲凹槽的冲模2由模架21、下模22和上模23组成，模架21固接在冲床的底部，下模22置于模架21的弧状凹槽块211中，弧状凹槽块211的弧状与相应尺寸的下模22相配合。本发明的一种实施例其模架21与弧状凹槽块211为分体结构，籍销钉213相互固定。所述的弧状凹槽块211的弧底上有定位销212(如图8所示)，下模22的下表面相应于模架21弧状凹槽块211上定位销212的位置有定位孔(定位孔在图上未画出)，两者相互插入以定位下模22。上模23的上部圆轴与冲床连接。
本发明的另一实施例如图9所示，模架21与弧状凹槽块211为一体结构，该结构适用于大批量生产时使用。
如图3-6所示，所述冲模2的上模23其下表面有一外凸的直槽233或横槽234；下模22的上表面有与上模23的凸槽相对应的内凹直槽223或横槽224，坯料1在上模23和下模22间受冲击力被冲出一凹槽11。
所述的下模22的外径小于段坯1内径与所冲凹槽11的高度之差。
如图7所示，所述的成型锻压模3由上、下对称的一对半模组成，半模内部为带模底31的半凹球状32，模底31中部的小孔33，工件的管孔上、下放置于成型锻压模3中模底31端进行锻压成球状。模底31的直径与工件的外径相配合。
本发明的模具简单，根据本发明的方法和模具形式，可进一步正规化和提高自动化程度，都属于本发明的保护范围。
权利要求
1．一种球阀阀芯的制造方法，该阀芯具有带凹槽(11)的球状外表面和一过流通孔(12)，其特征在于包括如下步骤A．将金属管切成合适的段坯(1)；B．在冲床上使用专用冲模(2)在段坯(1)外表面中部冲出凹槽(11)；C．将冲有凹槽(11)的段坯(1)装入锻模(3)中，由锻压机压制出球面；D．将压制出球面的工件精车至预定尺寸；E．将精车至预定尺寸的工件坯表面进行抛光处理。
2．根据权利要求1所述的球阀阀芯的制造方法，其特征在于所述用作段坯(1)的金属管为不锈钢管或铜管。
3．根据权利要求1或2所述的球转阀阀芯的制造方法，其特征在于所述用作段坯(1)的不锈钢管或铜管的直径为10-1200mm。
4．根据权利要求1或2所述的球阀阀芯的制造方法，其特征在于所述冲凹槽工序前的不锈钢段坯预热至600-1000℃；铜段坯预热至500-700℃。
5．一种制造球阀阀芯的专用模具，其特征在于由冲凹槽的冲模(2)和成型的压模(3)组成。
6．根据权利要求5所述的制造球阀阀芯的专用模具，其特征在于所述冲凹槽的冲模(2)由模架(21)、下模(22)和上模(23)组成；下模(22)置于模架(21)的一对弧状凹槽块(211)中，弧状凹槽块(211)的弧与模架(21)为分体结构，籍销钉(213)相互固定；弧状凹槽块(211)的弧状与相应尺寸的下模(22)相配合；模架(21)的弧状凹槽块(211)上有定位销(212)，下模(22)的下表面相应于弧状凹槽块(211)上定位销(212)的位置有定位孔。
7．根据权利要求5或6所述的制造球阀阀芯的专用模具，其特征在于所述的冲模(2)模架(21)的弧状凹槽块(211)与模架(21)为一体结构，弧状凹槽块(211)的弧状与相应尺寸的下模(22)相配合。
8．根据权利要求5或6所述的制造球阀阀芯的专用模具，其特征在于所述的下模(22)的外径小于段坯(1)内径与所冲凹槽(11)的高度之差。
9．根据权利要求5或6所述的制造球阀阀芯的专用模具，其特征在于上模(23)的下表面有一外凸的直槽(233)或横槽(234)；下模(22)的上表面有与上模(23)的凸槽相对应的内凹直槽(223)或横槽(224)。
10．根据权利要求5所述的制造球阀阀芯的专用模具，其特征在于所述的成型锻压模(3)由上、下对称的一对半模组成，模内部为带模底(31)的半球形(32)，模底(31)中部有小孔(33)，模底(31)的直径与工件的外径相配合。
全文摘要
本发明涉及球阀阀芯的制造方法及其专用模具。将金属管段坯料置于冲床中使用专用冲模在段坯的外表面冲出凹槽。将冲有凹槽的工件装入锻压模中由锻压机压制成球面体,经精车和抛光制成精密度和致密度高的球阀阀芯。本发明生产的阀芯无砂眼,具有高防渗漏能力,使用寿命长。
文档编号B23P23/04GK1281768SQ9911102
公开日2001年1月31日 申请日期1999年7月27日 优先权日1999年7月27日
发明者王兴顺, 王兴吉 申请人:王兴顺, 王兴吉