CN101648255B - 一种阀芯螺母的加工装置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于阀门的阀体阀芯领域的阀芯螺母的新型加工装置及其加工方法，所述的阀芯螺母的新型加工装置包括底箱砂型(1)，中箱砂型(2)，定位销砂型(3)，螺纹型芯砂型(4)盖箱砂型(5)，采用本发明的装置及加工方法，能使阀芯螺母在阀杆上旋动更便利、平稳，与阀杆的配合效果非常好，完全符合梯形螺纹的公差尺寸要求；本发明的装置和方法，能大大提高阀芯螺母的生产效率。

Description

一种阀芯螺母的加工装置及其加工方法

技术领域

本发明涉及阀门的阀体阀芯领域，更具体的说，本发明是涉及一种阀芯螺母的加工装置，本发明同时还涉及这种阀芯螺母的加工方法。

背景技术

阀体领域的阀门的开启与闭合的过程为：手轮的旋转带动阀杆，阀杆带动螺母的上下运动，螺母带动阀芯的向下运动，使阀芯与阀体的接触并密闭阀体。阀芯的向上运动，打开阀体。在整个的阀门的开启与闭合过程中，螺母只是起到一个牵引传动的作用。所以对阀芯螺母不外乎有下列要求：1、与螺杆具有一定的配合精度，螺杆旋转运动可以通过螺纹的丝牙的啮合而带动螺母的运动；2、具有一定的强度来承受带动阀芯上下运动所受的阻力；3、由于其长期浸泡在液体中，所以须具有一定防腐性能。阀芯的运动是通过阀杆与螺母的左旋式梯形螺牙的啮合而带动的，因此需要保证阀杆螺纹与螺母螺纹的的梯形螺牙的啮合运动，就能保证阀芯的上下运动而保证阀门的闭合与开启。

由于黄铜材料具有较好的韧性和强度，而且还具有较好的耐腐蚀性，所以在阀门中许多零件都使用黄铜材料。牵引阀芯的螺母结构如图1所示，就是用黄铜制作的。而且其中还有用于装配的梯形螺纹。制作过程是先铸造出毛坯，然后再经过金属切削加工来保证符合尺寸要求，或者直接用型材裁剪成要求的厚度再经机加工至所要求的尺寸。由于产品尺寸较小，铸造、加工比较麻烦，而且生产效率也较低，产品的成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单，加工方便，生产效率高，加工成本低的阀芯螺母的加工装置，本发明同时还提供一种能提高这种阀芯螺母的生产效率，降低加工成本的加工方法。

为解决本发明所述的技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明为一种阀芯螺母的加工装置，所述的阀芯螺母的加工装置包括底箱砂型，中箱砂型，定位销砂型，螺纹型芯砂型盖箱砂型，所述的底箱砂型与盖箱砂型之间设置一个以上的中箱砂型，底箱砂型、中箱砂型和盖箱砂型之间设置固定三者位置的定位销孔，底箱砂型、中箱砂型和盖箱砂型上分别设置一个以上的凹下的螺母型腔，一个以上的螺母型腔均通过内浇道型腔与分别设置在底箱砂型、中箱砂型和盖箱砂型上的直浇道型腔连通，螺纹型芯砂型设置为穿过螺母型腔的结构，所述的螺母型腔设置在底箱砂型、中箱砂型和盖箱砂型上，螺纹型芯砂型上的牙型结构设置为分别与底箱砂型、中箱砂型和盖箱砂型组成的长方体的结构，所述的长方体的结构设置为与阀芯螺母外形相同的结构。

所述的底箱砂型的中心位置设置穿通的直浇道型腔，盖箱砂型的一面上设置两排螺母型腔，每排螺母型腔均设置四个，两排螺母型腔的中间位置设置凹下的横浇口型腔，螺母型腔与横浇口型腔之间均通过凹下的内浇道型腔连通，底箱砂型的螺母型腔的底部设置圆柱形的凹槽结构。

所述的中箱砂型设置为两个，分别为第一层中箱砂型和第二层中箱砂型，第一层中箱砂型和第二层中箱砂型的中心位置均设置穿通的直浇道型腔，第一层中箱砂型和第二层中箱砂型的两面均设置两排螺母型腔，每排螺母型腔均设置为四个，两排螺母型腔的中间位置设置凹下的横浇口型腔，螺母型腔与横浇口型腔之间均通过凹下的内浇道型腔连通，第一层中箱砂型和第二层中箱砂型的每个螺母型腔之间通过圆柱孔连通。

所述的盖箱砂型的中心位置设置穿通的直浇道型腔，盖箱砂型的一面上设置两排螺母型腔，每排螺母型腔均设置为四个，两排螺母型腔的中间位置设置凹下的横浇口型腔，螺母型腔与横浇口型腔之间均通过凹下的内浇道型腔连通，盖箱砂型的螺母型腔的底部设置圆柱凹槽结构。

所述的底箱砂型、中箱砂型和盖箱砂型设置为尺寸相同的长方体结构，底箱砂型上的螺母型腔与中箱砂型上的螺母型腔组成与阀芯螺母外形相同的长方体结构，中箱砂型的另一面上的螺母型腔与另一的中箱砂型上的螺母型腔组成与阀芯螺母外形相同的长方体结构，中箱砂型上的螺母型腔与盖箱砂型上的螺母型腔组成与阀芯螺母外形相同的长方体结构。

所述的螺纹型芯砂型设置为柱状结构，螺纹型芯砂型上设置三节牙型结构，螺纹型芯砂型的两端分别为与凹槽结构形状相配合的上芯头和下芯头，螺纹型芯砂型上的三节牙型设置为位于由底箱砂型、中箱砂型和盖箱砂型组成的与阀芯螺母外形相同的长方体内的结构。

所述的定位销砂型在底箱砂型、中箱砂型和盖箱砂型的边沿各设置四个，底箱砂型上的定位销砂型设置为凹下的圆柱体结构，中箱砂型的两面均设置凹下的圆柱体结构的定位销砂型，盖箱砂型上的定位销砂型设置为凹下的圆柱体结构。

本发明同时还涉及这种阀芯螺母的加工方法，其具体步骤为：

所述的阀芯螺母的加工方法为：a)将底箱砂型放置到一个平面上，再放置螺纹型芯砂型与底箱砂型配合；b)然后装配第一层中箱砂型，装配第二层中箱砂型，装配盖箱砂型；c)浇注制作阀芯螺母的黄铜液；d)浇注完成后，依安装顺序反向拆下各部件，取出加工完成的阀芯螺母。

将底箱砂型放置到一个平面后，在放置螺纹型芯砂型前，先放置定位销砂型。

在装配第二层中箱砂型(前，放置定位销砂型。

采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：

1、本发明的阀芯螺母在阀杆上旋动更便利、平稳，与阀杆的配合效果非常好，比加工的螺纹的使用效果要优良；

2、本发明加工出的螺牙的尺寸及螺距的尺寸的公差都保持在要求的范围内，因此完全符合梯形螺纹的公差尺寸要求；

3、本发明的加工装置各部件均采用热芯盒树脂砂材料，加工方法采用三箱叠箱造型的方法，这样，每箱可生产螺母产品八只，一次浇注可生产3×8＝24只螺母产品，从而能大大提高阀芯螺母的生产效率。

附图说明

下面对本说明书中各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明的阀芯螺母的加工装置的侧面剖视结构示意图；

图2a为本发明的底箱砂型的俯视结构示意图；

图2b为本发明的底箱砂型的侧视结构示意图；

图3a为本发明的中箱砂型的俯视结构示意图；

图3b为本发明的中箱砂型的侧视结构示意图；

图4a为本发明的盖箱砂型的俯视结构示意图；

图4b为本发明的盖箱砂型的侧视结构示意图；

图5为本发明的定位销砂型结构示意图；

图6为本发明的螺纹型芯砂型结构示意图；

图7a为本发明的阀芯螺母的俯视结构示意图；

图7a为本发明的阀芯螺母的侧视结构示意图；

图中标记为：1、底箱砂型；2、中箱砂型；3、定位销砂型；4、螺纹型芯砂型；5、盖箱砂型；6、直浇口型腔；7、横浇口型腔；8、内浇口型腔；9、定位销孔；10、螺母型腔；11、直浇道型腔；12、横浇道型腔；13、内浇道型腔；15、上芯头型腔；16、上芯头；17、牙型；18、中间层；19、下芯头；20、凹槽结构；21、第一层中箱砂型；22、第二层中箱砂型；23、阀芯螺母。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：

如附图1-7a所示，本发明为一种阀芯螺母的加工装置，所述的阀芯螺母的加工装置包括底箱砂型1，中箱砂型2，定位销砂型3，螺纹型芯砂型4盖箱砂型5，所述的底箱砂型1与盖箱砂型5之间设置一个以上的中箱砂型2，底箱砂型1、中箱砂型2和盖箱砂型5之间设置固定三者位置的定位销孔9，底箱砂型1、中箱砂型2和盖箱砂型5上分别设置一个以上的凹下的螺母型腔10，一个以上的螺母型腔10均通过内浇道型腔13与分别设置在底箱砂型1、中箱砂型2和盖箱砂型5上的直浇道型腔11连通，螺纹型芯砂型4设置为穿过螺母型腔10的结构，所述的螺母型腔10设置在底箱砂型1、中箱砂型2和盖箱砂型5上，螺纹型芯砂型4上的牙型17结构设置为分别与底箱砂型1、中箱砂型2和盖箱砂型5组成长方体的结构，所述的长方体的结构设置为与阀芯螺母外形相同的结构。

所述的底箱砂型1的中心位置设置穿通的直浇道型腔11，盖箱砂型5的一面上设置两排螺母型腔10，每排螺母型腔10均设置四个，两排螺母型腔10的中间位置设置凹下的横浇口型腔7，螺母型腔10与横浇口型腔7之间均通过凹下的内浇道型腔13连通，底箱砂型1的螺母型腔10的底部设置圆柱形的凹槽结构20。

所述的中箱砂型2设置为两个，分别为第一层中箱砂型21和第二层中箱砂型22，第一层中箱砂型21和第二层中箱砂型22的中心位置均设置穿通的直浇道型腔11，第一层中箱砂型21和第二层中箱砂型22的两面均设置两排螺母型腔10，每排螺母型腔10均设置为四个，两排螺母型腔10的中间位置设置凹下的横浇口型腔7，螺母型腔10与横浇口型腔7之间均通过凹下的内浇道型腔13连通，第一层中箱砂型21和第二层中箱砂型22的每个螺母型腔10之间通过圆柱孔连通。

所述的盖箱砂型5的中心位置设置穿通的直浇道型腔11，盖箱砂型5的一面上设置两排螺母型腔10，每排螺母型腔10均设置为四个，两排螺母型腔10的中间位置设置凹下的横浇口型腔7，螺母型腔10与横浇口型腔7之间均通过凹下的内浇道型腔13连通，盖箱砂型5的螺母型腔10的底部设置圆柱凹槽结构20。

所述的底箱砂型1、中箱砂型2和盖箱砂型5设置为尺寸相同的长方体结构，底箱砂型1上的螺母型腔10与中箱砂型2上的螺母型腔10组成与阀芯螺母23外形相同的长方体结构，中箱砂型2的另一面上的螺母型腔10与另一的中箱砂型2上的螺母型腔10组成与阀芯螺母23外形相同的长方体结构，中箱砂型2上的螺母型腔10与盖箱砂型5上的螺母型腔10组成与阀芯螺母23外形相同的长方体结构。

所述的螺纹型芯砂型4设置为柱状结构，螺纹型芯砂型4上设置三节牙型17结构，螺纹型芯砂型4的两端分别为与凹槽结构20形状相配合的上芯头16和下芯头19，螺纹型芯砂型4上的三节牙型17设置为位于由底箱砂型(1)、中箱砂型2和盖箱砂型5组成的与阀芯螺母23外形相同的长方体内的结构。

所述的定位销砂型3在底箱砂型1、中箱砂型2和盖箱砂型5的边沿各设置四个，底箱砂型1上的定位销砂型3设置为凹下的圆柱体结构，中箱砂型2的两面均设置凹下的圆柱体结构的定位销砂型3，盖箱砂型5上的定位销砂型3设置为凹下的圆柱体结构。

本发明的定位销做成10℃的斜度，从而与定位销砂型3配合，以利装配过程的导向和定位。

图3a、3b为本发明的中箱砂型的结构图，中箱砂型2的定位销孔9同底箱砂型1相同，做成10℃的斜度，与定位销砂型3配合，以利装配过程的导向和定位。它比底箱砂型多了一个直浇道型腔11。

盖箱砂型4的结构如图5a，5b所示，定位销孔9同底箱砂型1和中箱砂型2相同，做成5℃的斜度，与定位销砂型3配合，以利装配过程的导向和定位。上芯头型腔15做成2℃的斜度，与螺纹型芯砂型4形成配合，以限定螺纹型芯砂型4的导向和定位。

定位销砂型3的结构如图5所示，它以中间向两端做成5℃斜度的结构，这样在装配过程中起到导向和定位的作用。

螺纹型芯砂型4的结构如图6所示，下芯头19起到稳定放置的作用，其与底箱砂型1中的下芯头型腔具有较好的配合；型芯的中间层与中箱砂型型腔的圆孔形成10丝的间隙配合以便装配，间隙尺寸不能过大，否则会形成较大飞边，过小不利装配。上芯头16做成2℃斜度的结构，与盖箱上芯头型腔形成配合，以便装配过程中导向和定位。

图7a、图7b分别为本发明的阀芯螺母的俯视结构示意图和侧视结构示意图。

本发明的装置及方法加工出的阀芯螺母实际应用的效果检验：

1、从经浇注、打磨完毕后的螺母铸件中随机抽取了10件与阀杆装配检查螺纹的效果，发现其在阀杆上旋动便利、平稳，与阀杆的配合效果非常好，比加工的螺纹的使用效果要优良。

2、随机抽取了3件产品进行解剖对螺纹进行检查，螺牙的尺寸及螺距的尺寸的公差都保持在0.10-0.50范围内。完全符合梯形螺纹的公差尺寸要求。

本发明的加工装置的各部件均采用热芯盒树脂砂材料制造，加工装置采用三箱叠箱造型的方法，这样，每箱可生产螺母产品八只，一次浇注可生产3×8＝24只螺母产品，从而能大大提高阀芯螺母的生产效率。

本发明同时还涉及这种阀芯螺母的加工方法，其具体步骤为：

所述的阀芯螺母的加工方法为：a)将底箱砂型1放置到一个平面上，再放置螺纹型芯砂型4与底箱砂型1配合；b)然后装配第一层中箱砂型21，装配第二层中箱砂型22，装配盖箱砂型5；c)浇注制作阀芯螺母的黄铜液；d)浇注完成后，依安装顺序反向拆下各部件，取出加工完成的阀芯螺母。

将底箱砂型1放置到一个平面后，在放置螺纹型芯砂型4前，先放置定位销砂型3。

在装配第二层中箱砂型22前，放置定位销砂型3。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种阀芯螺母的加工装置，其特征在于：所述的阀芯螺母的加工装置包括底箱砂型(1)，中箱砂型(2)，定位销砂型(3)，螺纹型芯砂型(4)，盖箱砂型(5)，所述的底箱砂型(1)与盖箱砂型(5)之间设置一个以上的中箱砂型(2)，底箱砂型(1)、中箱砂型(2)和盖箱砂型(5)之间设置固定三者位置的定位销孔(9)，底箱砂型(1)、中箱砂型(2)和盖箱砂型(5)上分别设置一个以上的凹下的螺母型腔(10)，一个以上的螺母型腔(10)均通过内浇道型腔(13)与分别设置在底箱砂型(1)、中箱砂型(2)和盖箱砂型(5)上的直浇道型腔(11)连通，所述的螺纹型芯砂型(4)设置为穿过螺母型腔(10)的结构，所述的螺母型腔(10)设置在底箱砂型(1)、中箱砂型(2)和盖箱砂型(5)上，螺纹型芯砂型(4)上的牙型(17)结构设置为分别与底箱砂型(1)、中箱砂型(2)和盖箱砂型(5)组成的长方体内的结构，所述的长方体的结构设置为与阀芯螺母外形相同的结构。

2.按照权利要求1所述的阀芯螺母的加工装置，其特征在于：所述的底箱砂型(1)的中心位置设置穿通的直浇道型腔(11)，盖箱砂型(5)的一面上设置两排螺母型腔(10)，每排螺母型腔(10)均设置四个，两排螺母型腔(10)的中间位置设置凹下的横浇口型腔(7)，螺母型腔(10)与横浇口型腔(7)之间均通过凹下的内浇道型腔(13)连通，底箱砂型(1)的螺母型腔(10)的底部设置圆柱形的凹槽结构(20)。

3.按照权利要求1所述的阀芯螺母的加工装置，其特征在于：所述的中箱砂型(2)设置为两个，分别为第一层中箱砂型(21)和第二层中箱砂型(22)，第一层中箱砂型(21)和第二层中箱砂型(22)的中心位置均设置穿通的直浇道型腔(11)，第一层中箱砂型(21)和第二层中箱砂型(22)的两面均设置两排螺母型腔(10)，每排螺母型腔(10)均设置为四个，两排螺母型腔(10)的中间位置设置凹下的横浇口型腔(7)，螺母型腔(10)与横浇口型腔(7)之间均通过凹下的内浇道型腔(13)连通，第一层中箱砂型(21)和第二层中箱砂型(22)的每个螺母型腔(10)之间通过圆柱孔连通。

4.按照权利要求1所述的阀芯螺母的加工装置，其特征在于：所述的盖箱砂型(5)的中心位置设置穿通的直浇道型腔(11)，盖箱砂型(5)的一面上设置两排螺母型腔(10)，每排螺母型腔(10)均设置为四个，两排螺母型腔(10)的中间位置设置凹下的横浇口型腔(7)，螺母型腔(10)与横浇口型腔(7)之间均通过凹下的内浇道型腔(13)连通，盖箱砂型(5)的螺母型腔(10)的底部设置圆柱凹槽结构(20)。

5.按照权利要求1所述的阀芯螺母的加工装置，其特征在于：所述的底箱砂型(1)、中箱砂型(2)和盖箱砂型(5)设置为尺寸相同的长方体结构，底箱砂型(1)上的螺母型腔(10)与中箱砂型(2)上的螺母型腔(10)组成与阀芯螺母(23)外形相同的长方体结构，中箱砂型(2)的另一面上的螺母型腔(10)与另一的中箱砂型(2)上的螺母型腔(10)组成与阀芯螺母(23)外形相同的长方体结构，中箱砂型(2)上的螺母型腔(10)与盖箱砂型(5)上的螺母型腔(10)组成与阀芯螺母(23)外形相同的长方体结构。

6.按照权利要求1所述的阀芯螺母的加工装置，其特征在于：所述的螺纹型芯砂型(4)设置为柱状结构，螺纹型芯砂型(4)上设置三节牙型(17)结构，螺纹型芯砂型(4)的两端分别为与凹槽结构(20)形状相配合的上芯头(16)和下芯头(19)，螺纹型芯砂型(4)上的三节牙型(17)设置为位于由底箱砂型(1)、中箱砂型(2)和盖箱砂型(5)组成的与阀芯螺母(23)外形相同的长方体内的结构。

7.按照权利要求1所述的阀芯螺母的加工装置，其特征在于：所述的定位销砂型(3)在底箱砂型(1)、中箱砂型(2)和盖箱砂型(5)的边沿各设置四个，底箱砂型(1)上的定位销砂型(3)设置为凹下的圆柱体结构，中箱砂型(2)的两面均设置凹下的圆柱体结构的定位销砂型(3)，盖箱砂型(5)上的定位销砂型(3)设置为凹下的圆柱体结构。

8.一种阀芯螺母的加工方法，其特征在于：所述的阀芯螺母的加工方法为：a)将底箱砂型(1)放置到一个平面上，再放置螺纹型芯砂型(4)与底箱砂型(1)配合；b)然后装配第一层中箱砂型(21)，装配第二层中箱砂型(22)，装配盖箱砂型(5)；c)浇注制作阀芯螺母的黄铜液；d)浇注完成后，依安装顺序反向拆下各部件，取出加工完成的阀芯螺母。

9.按照权利要求8所述的阀芯螺母的加工方法，其特征在于：将底箱砂型(1)放置到一个平面后，在放置螺纹型芯砂型(4)前，先放置定位销砂型(3)。

10.按照权利要求8所述的阀芯螺母的加工方法，其特征在于：在装配第二层中箱砂型(22)前，放置定位销砂型(3)。

Images