CN101113791A - 球阀阀芯及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种球阀阀芯及其制造工艺。通过拉管，下料，镗孔，红冲，钻孔，车外圆，平端面和铣槽制造而成的球阀阀芯包括球体，设置在球体中心位置且贯穿整个球体的内孔，该内孔成球状在球体表面形成两个侧孔，以及设置在球体表面的槽，在内球面中心位置处设置有一个圆弧面凸台，所述槽设置在该凸台对应的外球面中心位置处，因为在制造完成后球壁的厚度均匀一致，所以既节约了材料，也降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于球阀技术领域，尤其是涉及一种球阀阀芯及其制造工艺。
背景技术
阀门在现代社会被广泛的利用。比如在水龙头方面，目前，公知的水龙头在阀体内安装有阀杆，而阀杆的下端连接有橡胶垫。工作的时候，旋转阀杆，使得橡胶垫上移；关闭的时候，反向旋转阀杆，使得橡胶垫下移。但是由于橡胶垫与阀体之间的密封面可以保留极小的缝隙，使得发生滴水现象的同时水表不转动，从而给偷水者留下可乘之机。因此，球阀更为符合使用要求。作为球阀的重要部件阀芯，整体上呈对称的球状结构，中间有一个贯通整体的圆柱状内孔，在外球面中心位置处横向开有一槽。同时整个制造工艺如下：1.红冲：用红冲冲床将切割好的铜棒锻造为毛坯；2.钻孔：将毛坯固定好后，用钻床在其中间钻一个贯穿整体的内孔；3.车外圆：用车床对外球面进行加工，保证外球面与内孔的同心度和粗糙度；4.平端面：用车床对两侧孔进行加工，同时对端面进行倒圆角处理；5.铣槽：在外球面中心位置处铣出一槽。由于在这个制造工艺过程中，采用了实心的铜棒，且内孔为圆柱状，导致球壁过厚，既浪费了材料也使得生产成本过高。
发明内容
本发明主要是针对现有技术所存在的材料过于浪费，生产成本过高的的技术问题，从而提供一种材料节约，生产成本低的球阀阀芯及其制造工艺。
为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：本球阀阀芯包括球体，贯通整个球体的内孔，该内孔在球体表面形成的两个侧孔以及设置在球体表面的槽，所述内孔呈球状，构成外球面和内球面，所述外球面和内球面形成厚度均匀的球壁，在内球面中心位置处设置有一个凸台，所述的槽设置在该凸台对应的外球面中心位置处。阀杆设置在外球面的槽上，当转动阀杆的时候，阀芯也跟着做相应的旋转，控制了侧孔对管路开口的大小，也就控制了管路中流体的大小；在结构上，采用厚度均匀一直的球壁，既节约了材料也降低了生产成本。
作为优选，所述凸台为长方形，横向设置在内球面中心位置处，该凸台的表面为一圆弧面。凸台的表面为圆弧面和槽的底面为圆弧面是为了相互的配合，做到进一步的节约材料，降低生产成本，同时凸台为长方形横向设置是为了配合槽的设置。
作为优选，所述槽与凸台相对应为长方形，横向设置在外球面的中心位置处，且所述槽的底面为一圆弧面。凸台的表面为圆弧面和槽的底面为圆弧面是为了相互的配合，做到进一步的节约材料，降低生产成本，同时槽为长方形横向设置是为了配合目前被普遍使用的阀杆的结构。
作为优选，所述球壁的厚度在0.5-4mm之间。厚度过小容易损坏，而厚度过大则无法实现节约材料，降低生产成本的目的。
作为优选，本球阀阀芯沿着所述槽的中线对称。以槽的横向和纵向中线为准，本球阀阀芯两侧均对称。
上述的球阀阀芯制造工艺是通过下列步骤来实现的：
a、拉管：将材料通过专用的拉伸机拉成内有圆弧面凸起的圆管；
b、下料：把圆管用落料机加工成所需长度；
c、镗孔：用车床对圆管内部进行镗孔加工，在圆管中心位置形成一圆弧面凸台，同时对圆管两端面外侧进行倒角；
d、红冲：用红冲冲床对镗孔后的圆管进行红冲加工，形成球状内孔；
e、钻孔：利用钻床对两个侧孔进行钻孔处理；
f、车外圆：用车床对外球面进行加工，使球壁变薄；
g、平端面：用车床对两侧孔的端面进行加工，同时对端面进行倒圆角处理；
h、铣槽：在凸台对应的外球面上铣出一槽。
作为优选，在上述步骤中，外球面和内球面的球心以及侧孔的圆心在同一直线上。
作为优选，在上述步骤a中，采用铜作为制造材料。铜具有良好的延展性能，符合制造工艺的的要求，同时在价格上也比较便宜；如果有类似的符合制造工艺的要求，同时在价格上便宜的材料也可以采用。
作为优选，在上述步骤中，圆管的壁厚在1-6mm之间。
因此，本球阀阀芯利用拉管等工艺，形成厚度均匀一致的球壁，既节约了材料，也降低了生产成本。
附图说明
附图1是本球阀阀芯的立体示意图；
附图2是球阀阀芯的制造工艺图；
附图3是拉管后圆管的横向剖面图；
附图4是下料后圆管的剖面图；
附图5是镗孔后圆管的剖面图；
附图6是红冲后阀芯毛坯的剖面图；
附图7是平端面后阀芯毛坯的剖面图；
附图8是附图7中I处的放大示意图；
附图9是球阀阀芯的一种剖面图；
附图10是球阀阀芯的另一种剖面图；
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：如图1所示，本球阀阀芯整体成球状结构，在外球面2上设置有一个槽6，所述槽6设置在外球面2的中心位置处，同时在本球阀阀芯的两侧设置有两个侧孔4。在中心处有一内孔1，该内孔1通过两个侧孔4贯穿整个球体，同时该内孔1呈球状，构成外球面2和内球面3，所述外球面2和内球面3构成了厚度为1.8mm的球壁7。在内球面3的中心位置处横向设置有一个凸台5，该凸台5宽11mm，在该凸台5呈圆弧面，圆弧面半径R为26.8mm。在该凸台5对应的外球面2中心位置处开有一长24.5mm，宽8mm的槽6，该槽6的底面为圆弧面，圆弧面半径R1为25mm，槽6最深处高度H为6mm。同时外球面2的直径Φ为52mm，内球面3的直径Φ1为48.4mm，两个侧孔4的直径Φ2为33mm(参见图9，图10)。
如图2所示，以下对本球阀阀芯的制造工艺做详细说明：
a、拉管：采用普通黄铜作为本步骤的材料，利用专用的铜管拉伸机拉出铜管，在铜管的拉伸过程中，保持铜管内外圆同心，在铜管内部有圆弧面凸起，该凸起贯穿整个铜管，该圆弧面的半径R为26.8mm，铜管的外径为57.4mm，内径为49.4mm(参见图3)，同时要注意铜管管壁不得有变形、气孔、裂纹等缺陷。
b、下料：如图4所示，用专用夹具将铜管夹住，然后用落料机把铜管加工成为多段，长度b为47mm，用游标卡尺检验长度是否符合要求。
c、镗孔：用专用夹具将长度47mm的铜管固定，用车床对铜管内圆部进行镗孔加工，在内圆的中心位置处形成一个圆弧面凸台5，该圆弧面凸台5的宽度a为11mm，以凸台5的中线为准，铜管的两侧对称；同时对铜管两端面外侧进行倒角加工，倒角的尺寸为1×45°(参见图5)；
d、红冲：用红冲冲床和专用模具对镗孔后的铜管进行红冲加工，如图6所示，内孔1成球状，构成外球面2和内球面3，所述外球面2和内球面3的球心的同心度必须保持在0.2mm以内，此时外球面2的直径Φ3为56.4mm，内球面3的直径Φ2为48.4mm，两个侧孔4端面之间的距离为41mm，同时由外球面2和内球面3组成的球壁7表面不得有变形、气孔、裂纹等缺陷。
e、钻孔：把毛坯用专用夹具固定，利用钻床对两侧孔4进行钻孔加工，使得侧孔4的直径Φ2为33mm，用游标卡尺进行检验，同时侧孔4的圆心和外球面2的球心在同一直线上(参见图7)。
f、车外圆：把毛坯固定后用车床车外球面2，车外圆后外球面2和内球面3保持同心，同时球壁7的厚度为1.8mm，保持壁厚均匀一致，外球而2的直径Φ为52mm(参见图7)。
g、平端面：用专用夹具固定毛坯之后，用仪表车床将两侧孔4的端面车平，车平后两个端面之间的距离为39mm(参见图7)，同时如图8所示，端面处球壁7的外侧进行倒圆角处理，该圆角半径R2为0.8mm。
h、铣槽：用专用夹具将毛坯固定之后，用铣床在凸台5对应的外球面2上铣出一长24.5mm，宽8mm的槽6，该槽6的底面为圆弧面，圆弧面半径R1为25mm，槽6最深处高度H为6mm，槽6铣在凸台5的中心位置(参见图9，图10)，同时用游标卡尺和专用塞规检验，用塞规检验时要做到通规通，止规止。
Claims (9)
1.一种球阀阀芯，包括球体，贯通整个球体的内孔，该内孔在球体表面形成的两个侧孔以及设置在球体表面的槽，其特征在于所述内孔(1)呈球状，构成外球面(2)和内球面(3)，所述外球面(2)和内球面(3)形成厚度均匀的球壁(7)，在内球面(3)中心位置处设置有一个凸台(5)，所述的槽(6)设置在该凸台(5)对应的外球面(2)中心位置处。
2.根据权利要求1所述的球阀阀芯，其特征在于所述凸台(5)为长方形，横向设置在内球面(3)中心位置处，该凸台(5)的表面为一圆弧面。
3.根据权利要求1或2所述的球阀阀芯，其特征在于所述槽(6)与凸台(5)相对应为长方形，横向设置在外球面(2)的中心位置处，且所述槽(6)的底面为一圆弧面。
4.根据权利要求1所述的球阀阀芯，其特征在于所述球壁(7)的厚度在0.5-4mm之间。
5.根据权利要求1所述的球阀阀芯，其特征在于本球阀阀芯沿着所述槽(6)的中线对称。
6.一种如权利要求1至5的任一项所述的球阀阀芯的制造工艺，其特征在于该制造工艺是通过下列步骤来实现的：
a、拉管：将材料通过专用的拉伸机拉成内有圆弧面凸起的圆管；
b、下料：把圆管用落料机加工成所需长度；
c、镗孔：用车床对圆管内部进行镗孔加工，在圆管中心位置形成一圆弧面凸台(5)，同时对圆管两端面外侧进行倒角；
d、红冲：用红冲冲床对镗孔后的圆管进行红冲加工，形成球状内孔(1)；
e、钻孔：利用钻床对两个侧孔(4)进行钻孔处理；
f、车外圆：用车床对外球面(2)进行加工，使球壁(7)变薄；
g、平端面：用车床对两侧孔(4)的端面进行加工，同时对端面进行倒圆角处理；
h、铣槽：在凸台(5)对应的外球面(2)上铣出一槽(6)。
7.根据权利要求4所述的球阀阀芯的制造工艺，其特征在于在上述步骤中，外球面(2)和内球面(3)的球心以及侧孔(4)的圆心在同一直线上。
8.根据权利要求4所述的球阀阀芯的制造工艺，其特征在于在上述步骤a中，采用铜作为制造材料。
9.根据权利要求4所述的球阀阀芯的制造工艺，其特征在于在上述步骤中，圆管的壁厚在1-6mm之间。
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