注塑成型的塑料截止阀阀体的制作方法

文档序号:13743452阅读:110来源:国知局
技术领域本发明涉及一种注塑成型的塑料截止阀阀体结构,特别是一种能使塑料截止阀阀体的出流道具有足够通径且在各种安装条件下具有广泛适用性的塑料截止阀阀体结构。

背景技术:
塑料截止阀是目前已在许多领域中大量应用的塑料流体管道开关。塑料截止阀阀体一般是经模具注塑成型的。阀体中的进流道、出流道及进出流道之间带阀座开口的阀座是截止阀实现对流体管道进行开关控制的必要结构。塑料截止阀阀体中进/出流道的结构,受注塑成型过程中抽芯工艺的制约,存在着不同于传统金属截止阀的新问题。主要问题之一是如何使塑料阀体内的流体通道具有足够的通道截面面积(即足够的通径,也称足通径)。在国家标准GB/T28494和国际标准ISO21787中,都对塑料截止阀的通径有相关的规定。在塑料截止阀阀体中,塑料阀体的进/出流道通常是在注塑成型时由抽芯工艺所形成的空腔构成,难以如金属截止阀那样通过采用弯曲结构通道的方式增大流道的通径。受该注塑成型过程中抽芯工艺的制约,塑料截止阀阀体的阀座开口附近的进/出流道的通径就成了影响阀体通径的“瓶颈”。为此,已有不少文献分别报道了解决该塑料阀体进/出流道通径问题的方法。中国专利01256569.5公开的一种塑料截止阀,采用了使出流口的轴线高于进流口的轴线(即低进高出)方式。因其出流口的轴线高于进流口的轴线不符合常规使用习惯,故难以为市场所接受。中国专利01257017.6公开的一种塑料截止阀,采用将设置于热熔承插式进流口的圆管状流道下半周的承插限位凸起所对的圆心角之和小于160°,和将设置于热熔承插式出流口的圆管状流道上半周的承插限位凸起所对的圆心角之和小于160°的方式。虽然该方案对于流道的扩大有所改善,但改善的效果很小,并不能达到足够通径的目的。中国专利03117371.3公开的一种塑料截止阀阀体的制造方法,采用制作至少两个可拼合为一个完整的所述截止阀阀体的塑料阀体拼块,将所制塑料阀体拼块相互固定连接为一个完整的、不可拆卸的所述塑料截止阀阀体的方案。该方案的优点是不再受到一次性整体注塑成型时重点考虑的脱模、抽芯因素的限制,使进流道扩大。该方案的塑料截止阀阀体的制造方法能达到足够通径的目的。该方案的缺点是“拼块”部位的固定连接质量得不到保证。中国专利03234620.4公开的一种直通式塑料截止阀,采用在阀体底部开一个窗口,并通过由封底盖的外缘侧壁与所述阀体底部的下凹开口部的内侧壁相配合并固定连接(可称为一种“开窗打补丁”)的方案。该方案的优点是通过增加一个抽芯的机会,使进流道扩大。该方案的塑料截止阀能达到足够通径的日的。该方案的缺点是“补丁”部位的固定连接质量得不到保证。中国专利200420032638.5公开的一种大流量塑料截止阀,提出了使进流通道的中轴线由进流口向阀口方向由上向下倾斜,出流通道的中轴线则由阀口向出流口方向由上向下倾斜的方案。该方案虽然能对流道的扩大有所帮助,但其效果很小,并不能达到足够通径的目的。中国专利申请号200510060119.9公开的一种塑料截止阀,采用使阀盖连接口和阀盖通过其间可相互配合的粘接面相互粘接,从而使流道变相增加了一个抽芯机会,以实现扩大和保证流道的足通径。但缺点是工艺性差制作困难。最终没有形成产品。中国专利200820140498.1公开的一种塑料截止阀阀体,采用了在阀体的出流道底部开设有与阀体外部相通的抽芯孔,然后由在该抽芯孔处固定设置的封堵件将该抽芯孔封堵住(这是另一种“开窗打补丁”)。其优点都是通过增加一个抽芯的机会,可使流道扩大,但随之带来了该“补丁”部位的固定连接质量得不到保证,并且难以检验发现的隐患等新问题。因此,以“开窗打补丁”带来质量不易保证的新问题为代价,换取增加一个抽芯机会来保证流道通径的方式,实非良策。针对上述情况,本申请人在中国专利申请号201410509081.8号申请中公开的一种注塑成型的塑料截止阀阀体,采用了一种由注塑成型时从出流口抽芯形成的空腔和由注塑成型时从阀体内腔出流口侧的内侧壁侧向抽芯形成的空腔共同充当出流道的塑料截止阀阀体。该申请强调的是“一次性整体注塑成型”。因为在现有工艺水平上,只有“一次性整体注塑成型”的阀体,才能保证阀体具有可靠的强度。而前面所述的中国专利03117371.3公开的一种塑料截止阀阀体的制造方法,该方案的缺点是“拼块”部位的固定连接质量得不到保证。中国专利200820140498.1公开的一种塑料截止阀阀体,采用的是“开窗打补丁”的方案,但是,该“补丁”部位的固定连接质量得不到保证。当然,阀体和阀盖的连接也是一种拼合。但是,“阀体和阀盖的连接”和“阀体自身拼块的连接(或阀体与补丁的连接)”有所不同。阀体和阀盖的连接面一般是圆形,而阀体自身拼块的连接面(或阀体与补丁的连接面)总是异形。异形连接面的拼合工艺性不好。还有,阀体和阀盖的连接面具有足够的长度,而阀体自身拼块的连接面(或阀体与补丁的连接面)达不到这个长度。所以,阀盖和阀体的连接面能够具有可靠的强度,而阀体自身拼块的连接面(或阀体与补丁的连接面)不具有这种可靠的强度。试验表明,该方案对塑料截止阀阀体的出流道的扩大具有确实的显著效果。但试验中同时也发现,如果在保证出流道有足够通径的同时也要保证进流道也有足够的通径,就需要在进流道处保留适当的“下凹部”,即塑料截止阀阀体下方的外形上会有一相应的“凸出部分”。虽然这一外形上的“凸出部分”对大多数的使用不会有不利影响,但对某些特定使用场合会带来不便,甚至会受到限制。

技术实现要素:
针对上述情况,本发明在上述201410509081.8号专利申请的基础上,提供了一种进一步改进和完善的注塑成型的塑料截止阀阀体。本发明注塑成型的塑料截止阀阀体(以下简称“塑料阀体”),具有进流口、出流口、阀盖连接口和阀座,阀座具有阀座开口,进流口和阀座开口之间具有由注塑成型时从进流口抽芯形成的空腔充当的进流道,阀座和阀盖连接口之间具有由注塑成型时从阀盖连接口抽芯形成的空腔充当的阀体内腔,所述阀体内腔和出流口之间具有出流道,所述出流道包括由注塑成型时从出流口抽芯形成的空腔(以下简称“出流口旁空腔”)和由注塑成型时从阀体内腔出流口侧的内侧壁侧向抽芯形成的空腔(以下简称“内侧抽空腔”),所述出流道中还包括由注塑成型时补充抽芯形成的空腔(以下简称“补充空腔”)。该“塑料阀体”是一次性整体注塑成型的。该“塑料阀体”特别是能实现、但并非仅限于在完全消除阀体下方外形上的凸出部分的情况下,能够既保证进流道的足通径,同时也能充分保证出流道的足通径。需要强调的是:该方案不是以牺牲其他技术指标为代价的,因此具有更广泛的适用性。中国专利申请201410509081.8号公开的注塑成型塑料截止阀阀体强调的是:在一次性整体注塑成型的基础上,保证出流道有足够通径的同时也能保证进流道有足够的通径。但是,该工艺提供的“塑料阀体”在改善出流道通径的同时必须让进流道做出配合,也就是说,进流道必须做出让步(牺牲其他技术指标为代价)。进流道做出配合(让步)的办法是在进流道处保留适当的“下凹部”,即“塑料阀体”下方的外形上会有一相应的“凸出部分”。如果进流道不做出配合(让步),也就是说,把“下凹部”去掉,即去掉“塑料阀体”下方的外形上相应的“凸出部分”,又要保证进流道有足够的通径,(如图1a所示)将会遇到新的困难。这种新的困难通过对图1所示的“塑料阀体”进行仔细分析就可以看出。如果只看图1a,好像没有什么问题,但是,从图1的其余几个图上就能看出问题的存在。如图1所示的注塑成型的塑料截止阀阀体,“出流口旁空腔”和“内侧抽空腔”相交(也称为相贯)。“出流口旁空腔”和“内侧抽空腔”相交表面形成的交线是相贯线(以下简称“该相贯线”)。“该相贯线”附近“出流口旁空腔”一侧的出流道非常狭窄。也就是说,“该相贯线”附近“出流口旁空腔”一侧的出流道尚存在一对由弧形凸角状结构所形成的出流道狭窄处,构成了影响出流道通径的制约因素。本发明注塑成型的塑料截止阀阀体,具有进流口、出流口、阀盖连接口和阀座,阀座具有阀座开口,进流口和阀座开口之间具有由注塑成型时从进流口抽芯形成的空腔充当的进流道,阀座和阀盖连接口之间具有由注塑成型时从阀盖连接口抽芯形成的空腔充当的阀体内腔,所述阀体内腔和出流口之间具有出流道,所述出流道包括由注塑成型时从出流口抽芯形成的空腔和由注塑成型时从阀体内腔出流口侧的内侧壁侧向抽芯形成的空腔,其特征是所述出流道中还包括由注塑成型时补充抽芯形成的空腔。在本发明中所述“补充空腔”位于“内侧抽空腔”和出流口之间,并且和“内侧抽空腔”相交也和“出流口旁空腔”相交。在本发明中所述出流道中“补充空腔”可以位于“内侧抽空腔”和“出流口旁空腔”之间。在这里可以是两种情况。第一种情况是“出流口旁空腔”、“内侧抽空腔”和“补充空腔”三者彼此相交,也就是说,“出流口旁空腔”和“补充空腔”相交,“补充空腔”和“内侧抽空腔”相交,“出流口旁空腔”和“内侧抽空腔”也相交;第二种情况是“出流口旁空腔”和“补充空腔”相交,“补充空腔”和“内侧抽空腔”相交,“出流口旁空腔”和“内侧抽空腔”不相交。增加“补充空腔”能有效的解决“该相贯线”附近“出流口旁空腔”一侧的出流道的狭窄问题。也就是说,能有效的去除出流道狭窄处的弧形凸角状结构。保证出流道具有足够的通径。一种更优选的“塑料阀体”结构,是使“塑料阀体”中所述的进流口和出流口沿同一中心轴线设置,并使所述阀座开口的下平面位于进流口和出流口中心轴线的阀体内腔方向侧。调节和控制阀座开口的下平面与进流口和出流口中心轴线的距离,就能保证进流道具有足够的通径。也就是说,只要保证阀座开口的下平面与进流口和出流口中心轴线具有足够的距离,进流道处不再保留“下凹部”,即“塑料阀体”下方的外形上没有相应的“凸出部分”,也能保证进流道具有足够的通径。而同时“出流口旁空腔”、“内侧抽空腔”,以及“补充空腔”所共同形成的扩大的出流道,特别是通过对“内侧抽空腔”和“补充空腔”的高度和/或宽度进行的调节和控制,则足以能满足对出流道足通径的需要。试验表明,本发明上述扩大出流道结构的措施,对于实现全通径的出流道而言是有富裕的。这样一来,就能在既保证了进流道具有足够的通径前提下,也能保证出流道具有足够的通径,并且进流道处不再保留“下凹部”,即“塑料阀体”下方的外形上没有相应的“凸出部分”。由注塑成型时补充抽芯形成“补充空腔”的抽芯方式,可以视具体情况决定。其中,虽不排除在某些特定情况下可以采用在注塑成型时从出流口抽芯的方式。但更推荐的方式是在注塑成型时,从阀盖连接口经阀体内腔抽芯。在本发明上述结构的基础上,具体实施方式和步骤是可以选择和变通的。本发明推荐注塑成型的塑料截止阀阀体由中间结构切削加工而成。也就是说,注塑成型一个塑料截止阀阀体的中间结构,在所述塑料截止阀阀体的中间结构基础上,通过二次加工的进一步切削加工,最终形成本发明所述的“塑料阀体”。这样可以降低注塑模具的难度。例如,在上述结构的基础上,注塑成型的塑料截止阀阀体的中间结构可以是没有阀座开口的,通过二次加工的进一步切削加工,在尚无阀座开口的“塑料阀体”内的阀座上加工成型阀座开口,最终形成本发明所述的“塑料阀体”。在本发明上述结构的基础上,还可以单独或任意组合方式采用的其它进一步优选方式包括:所述的进流口和出流口可分别独立地选择为热熔承插式、螺纹连接式或法兰连接式的开口结构;所述的阀盖连接口为热熔承插式、带有法兰盘或内周面为带螺纹的金属嵌入件的开口结构;所述的阀体为整体注塑成型的结构。本发明注塑成型的塑料截止阀阀体在201410509081.8号专利申请内容的基础上,通过使出流道由包括新增的“补充空腔”共同形成,进一步消除了影响和制约出流道通径的因素而扩大了出流道,不仅能够完全实现了进/出流道的全通径的效果和要求,而且对进流道也无任何特殊的附加要求或改变,特别是使“塑料阀体”的进流道中无需再保留“下凹部”,并因此消除了“塑料阀体”外部的对应突出部分,对塑料截止阀的使用环境、条件和/或安装施工等都不存在特殊要求,具有了更广泛的适用性,也更符合现有消费者的使用习惯。中国专利申请号201410509081.8公开的方案,该方案的塑料阀体外形上的下方具有凸出部分。该“塑料阀体”的“该相贯线”附近“出流口旁空腔”一侧的出流道狭窄状况也是存在的,只是该狭窄状况在原方案中能够被容忍。而一旦去掉“塑料阀体”下方外形上的凸出部分,“该相贯线”附近“出流口旁空腔”一侧的出流道狭窄状况就显得突出。本发明注塑成型的塑料截止阀阀体在201410509081.8号专利申请内容的基础上,所要解决的技术问题是改善“该相贯线”附近“出流口旁空腔”一侧的出流道狭窄状况。虽然提出该方案是从“完全消除塑料阀体下方外形上的凸出部分”开始的。但是,该技术方案不局限于这个问题。该技术方案的实质是一种技术措施,该技术措施能更强有力的扩大出流道,使出流道具有足够的通径。换一种说法,本申请是在前一个申请(中国专利申请号201410509081.8)的基础上的进一步方案。本申请和前一个申请(中国专利申请号201410509081.8)的共同点都是扩大出流道的技术措施。本申请和前一个申请(中国专利申请号201410509081.8)的区别是在扩大出流道这个问题上,本申请比前一个申请(中国专利申请号201410509081.8)更强有力。在今天看来,在前一个申请(中国专利申请号201410509081.8)的基础上加上本申请的技术措施,对于一次性整体注塑成型的塑料截止阀阀体而言,技术支持是充分的。也就是说,一次性整体注塑成型的塑料截止阀阀体在保证流道足够通径的问题上,技术支持是充分的。以下结合附图和具体实施方式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包括在本发明的范围内。附图说明图1是一个用于分析的示意图,显示的是一个用于分析的过渡方案(以下简称“过渡方案”),该“过渡方案”是在201410509081.8号专利申请方案的基础上,把进流道的“下凹部”去掉,即去掉塑料阀体下方的外形上相应的“凸出部分”,又保证了进流道有足够的通径的方案。该示意图还显示了本发明所针对其尚需解决的技术问题。其中:(a)是主视图;(b)是(a)的A-A剖视图;(c)是(a)的俯视图;(d)是将(b)中本发明所针对尚需改进部分的结构以突出方式显示的示意图,即该弧形凸角状结构91的区域;(e)是将(c)中本发明所针对尚需改进部分的结构以突出方式显示的示意图,即该弧形凸角状结构91的区域。图2是本发明注塑成型的塑料截止阀阀体结构的示意图。图3~图8为图2所示本发明塑料截止阀阀体注塑抽芯过程的结构状态示意图,其中:图3中的b为a的A向结构示意;图8是放大图,其中的b为a的B-B剖面结构示意。图9~图10为另一种补充抽芯的结构示意图,其中:图9中的b为a的A向结构示意;图10是放大图,其中的b为a的C-C剖面结构示意。图11是本发明注塑成型的塑料截止阀阀体中间结构的示意图,该示意图所示的“塑料阀体”1尚未加工“阀座开口”6。图12~图17为图11所示本发明塑料截止阀阀体注塑抽芯过程的结构状态示意图,该示意图所示的“塑料阀体”1尚未加工“阀座开口”6,其中:图12中的b为a的A向结构示意;图17是放大图,其中的b为a的B-B剖面结构示意。图18是本发明注塑成型的塑料截止阀阀体结构的示意图,该示意图所示的“塑料阀体”1是在图11所示的塑料截止阀阀体中间结构的基础上,通过二次加工的进一步切削加工,在尚无阀座开口6的“塑料阀体”1内的阀座5上加工成型阀座开口6,最终形成本示意图所示的“塑料阀体”1。图19~图20为另一种补充抽芯的结构示意图,该示意图所示的“塑料阀体”1尚未加工“阀座开口”6,其中:图19中的b为a的A向结构示意;图20是放大图,其中的b为a的C-C剖面结构示意。具体实施方式实施例1如图2所示,本实施例中所述的注塑成型的塑料截止阀阀体1为整体注塑成型的结构。针对上述图1所示的“过渡方案”结构中尚待进一步改进的问题,本实施例中所述的注塑成型的塑料截止阀阀体1同样具有进流口2、出流口3、阀盖连接口4和阀座5,阀座5具有阀座开口6,进流口2和阀座开口6之间具有由注塑成型时从进流口2抽芯形成的空腔充当的进流道7;阀座5和阀盖连接口4之间具有由注塑成型时从阀盖连接口4抽芯形成的空腔充当的阀体内腔8。在阀体内腔8和出流口3之间具有由注塑成型时从出流口3抽芯形成的空腔9、由注塑成型时从阀体内腔出流口侧的内侧壁81侧向抽芯形成的空腔10,以及由注塑成型时补充抽芯形成的空腔25共同形成的出流道11。进流口2与出流口3为沿同一中心轴线设置,所述阀座开口6的下平面61位于进流口与出流口中心轴线向阀体内腔8的方向侧。进流口2、出流口3和阀盖连接口4分别都为热熔承插式的开口结构。阀盖连接口4还可以进一步带有法兰盘或内周面为带螺纹的金属嵌入件结构。所述“塑料阀体”的注塑过程,如图3~8所示,与201410509081.8号专利申请中所述方式基本相同,差别仅在于出流口的抽芯14的前端经一个可与补充抽芯26上孔状的定位结构27相配合的凸伸支承结构141设置有一个补充抽芯26(如图8所示)。开模后,先分别以同样方式将注塑模具的抽芯12、抽芯13和抽芯14抽离“塑料阀体”1后,内侧抽芯15及补充抽芯26都仍然保留在“塑料阀体”1内。这时,可将注塑成型的“塑料阀体”1连同内侧抽芯15和补充抽芯26一并从注塑模具上取出。然后,将内侧抽芯15侧向抽芯后从阀体内腔8顶部的阀盖连接口4取出,最后再将补充抽芯26也从阀体内腔8侧向抽芯,并从阀体内腔8顶部的阀盖连接口4取出。完成上述操作后,也就是说注塑成型后,可通过二次加工进一步切削加工,在尚无阀座开口6的“塑料阀体”1内的阀座5上加工成型阀座开口6。最终形成本实施例的“塑料阀体”1。实施例2如图9~图10所示。与上例的区别在于所用的补充抽芯26的结构形式不同:补充抽芯26中的定位结构27为T形的槽孔,出流口的抽芯14的前端的该凸伸支承结构141也相应为断面呈T形的结构,此T形结构的支承结构141更不易损坏和耐用。其余的抽芯过程及所得到的“塑料阀体”1的结构与上例相同。实施例3本实施例与实施例1相似,所不同的是本实施例中注塑成型的塑料截止阀阀体1由中间结构切削加工而成。图11是本发明注塑成型的塑料截止阀阀体中间结构的示意图,该示意图所示的“塑料阀体”1尚未加工“阀座开口”6。所述“塑料阀体”的注塑过程,如图12~17所示,与实施例1所述方式相似,差别仅在于注塑成型后是中间结构,如图11所示,还需要通过二次加工进一步切削加工,在“塑料阀体”1内的阀座5上加工成型阀座开口6,最终形成如图18所示的“塑料阀体”1。本实施例中所述的阀盖连接口4是热熔承插式阀盖连接口。实施例4如图19~20图所示。与实施例3的区别在于所用的补充抽芯26的结构形式不同:补充抽芯26中的定位结构27为T形的槽孔,出流口的抽芯14的前端的该凸伸支承结构141也相应为断面呈T形的结构,此T形结构的支承结构141更不易损坏和耐用。其余的抽芯过程及所得到的“塑料阀体”1中间结构与上例相同。
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