专利名称：空心式球塞及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种球塞及其铸造方法，尤其涉及一种空心式球塞及其制造方法。
背景技术：
一般已知离心铸造方法所制造出的球塞，是将熔化的金属液灌注于高速旋转中的、由上下两部分组成的夹合式模具中，该模具中具有球塞形状的模穴，待其冷却，模具停止旋转，再行脱模，即制得球塞，然而该球塞中央处虽具有圆柱形的通孔，但该球塞通孔以外的的部份皆为实心，所需金属材料量大，成本因而较高，又由于该球塞内部为厚实心，整体重量重，不易搬运，载运量亦相当有限，在装入阀体内使用时，旋转的灵活度亦不佳，有待改善。另有公告编号为457347，名称为空心式球塞及其制造方法的专利，其是藉在上模具内设有呈沙漏状的上模穴，使砂心的顶部能穿入于该上模具的顶部，砂心上下部份是与上下模具紧密相嵌，不留空隙，且需要定型砂使砂心形成悬吊状固定，再配合下模具的下模穴对应砂心，并与上模具靠合，形成上、下模具与砂心间形成有一预成型球塞的模穴，并且配合离心铸造的方式，铸造成型为呈空心状的球塞，而使该工艺能大幅降低制造球塞的材料成本，降低球塞的重量及方便搬运。
但，该公告编号为457347，名称为空心式球塞及其制造方法的专利，在实际过程实施上仍存有许多困难处由于砂心的顶部穿出于上模具的上模穴沙漏状部，要以定型砂填充固定，才能使砂心形成悬吊状固定在上模具的上模穴内，不仅浪费人力及时间，要以仪器先校正砂心与上模穴间隙的一致性，校正完毕之后，还需要量具的辅助从砂心的底部托住砂心，再以定型砂填充固定，虽说定型砂有快速固定的作用，但这是属假性的固定，不是很牢固，亦不是能够在几秒之内就能快速固定，必须等待至完全干燥之后，才会产生假性固定的作用；又由于砂心是有重力的物体，在高速旋转离心作用之下，及假性不牢靠固定之下，砂心常有下垂及偏心现象的产生，造成砂心与下、上模穴的间隙无法一致性，使在旋转成型中球塞内部厚度上就无法控制，对所制造出来的球塞，在厚度上当然有很大的差异性，使得品质相当不稳定。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种空心式球塞及其制造方法，克服现有工艺制造空心状球塞重量重，成本较高，厚度差异大，品质不稳定的缺点。
本发明的目的是这样实现的一种空心式球塞，为空心球形塞子，是将金属液灌注于合夹式模具中；该模具内设有所述球塞形状的模穴，以及与该球塞空心形状一致的砂心，所述砂心有中央通道，所述金属液是从该中央通道中灌入，并透过砂心底部的流道，使该金属液流布于模穴与砂心的间隙中制得。
一种空心式球塞的制造方法，是将熔化的金属液灌注于高速旋转中的、由上下两部分组成的合夹式模具中，该模具内预设有所制球塞形状的模穴，以及与该球塞空心形状一致的砂心，砂心有中央通道，所述金属液是从该中央通道中灌入，并透过砂心底部的流道，使该金属液均匀流布于模穴与砂心的间隙中，待其冷却，模具停止旋转，再行脱模，及捣碎砂心，即制得球塞，彻底解决上述现有技术中的缺陷。
其中制造过程具体包含下述步骤备料将金属材料加热至熔化成液态；固设下模具预设其下模穴为球塞下半部形状的下模具，将该下模具锁住固定在离心铸造机内；置放砂心预设其形状为球塞空心形状的砂心，该砂心下半部置于下模具的下模穴内，砂心与下模穴之间保持有预设的间隙，该间隙决定所成型球塞内部的厚度；该砂心设有中心通道；盖合上模具预设其上模穴为球塞上半部形状的上模具，该上模具的上模穴朝向砂心，盖在下模具上，该砂心上半部置于上模具的上模穴内，同样使砂心与上模穴之间保持有预设的间隙，该间隙决定所成型球塞内部的厚度，将下、上模具锁住夹固的同时，即可把砂心夹固于下、上模穴中，所述砂心的顶部是紧密相嵌固定在上模具的浇注口处；再把离心铸造机的壳箱盖上；启动离心铸造机将固设有两合夹式下、上模具的离心铸造机予以启动，使该两合夹式下、上模具高速旋转；灌注将预先计算好适量熔化的金属液，从离心铸造机上方的浇注口，浇入于高速旋转中的、两夹合式下、上模具的下、上模穴所置砂心的中央通道；旋转离心成型因两夹合式下、上模具高速旋转产生离心力，利用该原理，使熔化的金属液在砂心中央通道内，透过砂心底部的流道，均匀流布于下、上模穴与砂心的间隙内；完成球塞铸件旋转离心成型过程之后，将金属液冷却一段时间后，砂心与下、上模穴之间的间隙空间中球塞成型；打开上模具停止离心铸造机旋转，打开离心铸造机所设的壳箱；所述壳箱设有可掀开式的护盖；所述护盖上挖设有浇斗；所述壳箱内设有离心转盘；所述模具即固定在离心转盘上，由马达及主轴驱动所述离心转盘及模具旋转而产生离心力。
取出铸件取出成型的球塞及砂心；捣碎砂心将砂心予以捣碎，得到成品球塞。
本发明具有以下优点其以精心设计简化的工艺能制造出具有薄壁空心状的球塞，不但重量减轻，更大幅减少材料，降低成本，并能使球塞材质更为精密，品质更为精良。
图1是本发明的铸造方法流程2是本发明的上、下模具及砂心分解立体3是本发明的上、下模具、砂心及离心铸造机组合平面剖视4是本发明的砂心及铸件平面剖视5是本发明的铸件平面剖视6是本发明的壳箱与离心铸造机之间的结构示意图附图标号说明10下模具 12上模具
14砂心 16球塞18离心铸造机20下模穴22上模穴24壳箱26浇注口28中央通道30流道 40机座42主轴 44马达46护盖 48离心转盘具体实施方式
为能对本发明的目的及方法上的技术、手段有更详尽明确的了解，兹举本发明一较佳具体实施例并配合图式说明如下请参阅图1所示，是本发明一种非对称型立式离心铸造方法流程图，并配合参阅图2、图3、图4及图5、图6所示，其整个制造过程包含有下列各步骤备料将金属材料加热至熔化成液态；固设下模具预设其下模穴20为球塞下半部形状的下模具10，将该下模具10锁住固定在离心铸造机18内；置放砂心预设其形状为球塞空心形状、并有中心通道的砂心14，该砂心14下半部容置于下模具10的下模穴20内，砂心14与下模穴20之间保持有预设的间隙，该间隙决定所成型球塞16内部的厚度；盖合上模具预设有上模穴22球塞上半部形状的上模具12，该上模具12的上模穴22朝向砂心14，盖在下模具10上，该砂心14上半部容置于上模具12的上模穴22内，同样使砂心14与上模穴22之间保持有预设的间隙，该间隙决定所成型球塞16内部的厚度，将两下、上模具10、12锁住夹固的同时，即可把砂心14夹固于下、上模穴20、22中，再把离心铸造机18所的壳箱24盖上；启动离心铸造机将固设有两夹合式下、上模具10、12的离心铸造机18予以启动，使该两夹合式下、上模具10、12高速旋转；灌注将预先计算好适量熔化的金属液，从离心铸造机18上方的浇注口26，浇入于高速旋转中的、两夹合式下、上模具10、12的下、上模穴20、22所置砂心14的中央通道28；
所述砂心的顶部是紧密相嵌固定在上模具的浇注口处；所述壳箱24设有可掀开式的护盖46；所述护盖46上挖设有浇斗；所述壳箱24内设有离心转盘48；所述模具10、12即固定在离心转盘上，由马达44及主轴驱动所述离心转盘及模具旋转而产生离心力。
旋转离心成型因两夹合式下、上模具10、12高速旋转产生离心力，利用其原理，使熔化的金属液在砂心14中央通道28内，透过砂心14底部的流道30，让金属液均匀流布于下、上模穴20、22与砂心14的间隙内；完成球塞铸件旋转离心成型过程，之后将金属液冷却一段时间后，砂心14与下、上模穴20、22之间的间隙空间成型有球塞16；打开上模具停止离心铸造机18旋转，打开离心铸造机18壳箱24及上模具12；取出铸件再取出成型的球塞16及砂心14；捣碎砂心由于所完成球塞16为金属材质，硬度较高，将砂心14予以捣碎，即可得到球塞16；藉此上述方案可有效解决公告编号为457347，名称为空心式球塞及其制造方法的专利之缺点，并具有下列的优点本发明的制造过程，砂心直接就可以置于下模具的下模穴中，再把上模具的上模穴朝向砂心，盖在下模具上，将两上、下模具锁住夹固的同时，即可把砂心夹固于上、下模穴中，无需任何仪器校正其中的间隙，亦无需特殊工具的辅助及定型砂的固定，达到快速固定的动作，由于下、上模穴与砂心的形状及其间隙是预设好的，加上砂心被快速确实固定住，既使在高速旋转离心作用之下，砂心绝不偏移，保持砂心与下、上模穴间隙的一致性，使在旋转成型中球塞内部形成应有的厚度，对所制造出来的球塞，在品质上相当地稳定。
权利要求
1.一种空心式球塞，为空心球形塞子，是将金属液灌注于合夹式模具中；该模具内设有所述球塞形状的模穴，以及与该球塞空心形状一致的砂心，所述砂心有中央通道，所述金属液是从该中央通道中灌入，并透过砂心底部的流道，使该金属液流布于模穴与砂心的间隙中制得。
2.一种空心式球塞制造方法，是将熔化的金属液灌注于高速旋转中的、由上下两部分组成的合夹式模具中，该模具内预设有所制球塞形状的模穴，以及与该球塞空心形状一致的砂心，砂心有中央通道，所述金属液是从该中央通道中灌入，并透过砂心底部的流道，使该金属液均匀流布于模穴与砂心的间隙中，待其冷却，模具停止旋转，再行脱模，及捣碎砂心，即制得球塞。
3.如权利要求2所述一种空心式球塞制造方法，其中制造过程包含有备料将金属材料加热至熔化成液态；固设下模具预设其模穴为球塞下半部形状的下模具，将该下模具锁住固定在离心铸造机内；置放砂心预设其形状为球塞空心形状、并有中心通道的砂心，该砂心下半部置于下模具的下模穴内，砂心与下模穴之间保持预设的间隙，该间隙决定所成型球塞内部的厚度；盖合上模具预设其模穴为球塞上半部形状的上模具，该上模具的上模穴朝向砂心，盖在下模具上，该砂心上半部置于上模具的上模穴内，同样使砂心与上模穴之间保持有预设的间隙，该间隙决定所成型球塞内部的厚度，将两下、上模具锁住夹固的同时，即可把砂心夹固于下、上模穴中，再把离心铸造机壳箱盖上；启动离心铸造机将固设有合夹式下、上模具的离心铸造机予以启动，使该模具高速旋转；灌注将预先计算好适量熔化的金属液，从离心铸造机上方的浇注口，浇入于高速旋转中的合夹式下、上模具的下、上模穴中所置砂心的中央通道；旋转离心成型因合夹式下、上模具高速旋转产生离心力，使熔化的金属液在砂心中央通道内，透过砂心底部的流道，让金属液均匀流布于下、上模穴与砂心的间隙内；完成球塞铸件旋转离心成型过程之后，将金属液冷却一段时间，砂心与下、上模穴间隙空间的球塞成型；打开上模具停止离心铸造机旋转，打开离心铸造机壳箱及上模具；取出铸件取出成型的球塞及砂心；捣碎砂心将砂心予以捣碎，得到球塞。
全文摘要
本发明提供一种空心式球塞及其制造方法，所述空心式球塞为空心球形塞子，是将熔化的金属液灌注于高速旋转中的、由上下两部分组成的合夹式模具中，该模具内预设有所制球塞形状的模穴，以及与该球塞空心形状一致的砂心，砂心有中央通道，所述金属液是从该中央通道中灌入，并透过砂心底部的流道，使该金属液均匀流布于模穴与砂心的间隙中，待其冷却，模具停止旋转，再行脱模，及捣碎砂心，即制得球塞。本发明可有效简化薄壁球塞的工艺及提供球塞更佳的品质。
文档编号B22D13/04GK1579676SQ0315347
公开日2005年2月16日 申请日期2003年8月14日 优先权日2003年8月14日
发明者解德泉 申请人:律泉精密股份有限公司