CN102345745B - 一种钢塑复合结构燃气球阀的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及注塑和PE焊接相关技术领域，特别是一种钢塑复合结构燃气球阀的制作方法。所述燃气球阀包括内层薄壳PE阀体层和端管，所述方法包括：（1）生产内层薄壳PE阀体层和端管；（2）对内层薄壳PE阀体层和端管进行组装后焊接，在焊接到位后装配上钢铁骨架层得到带钢铁骨架层的半成品；（3）在半成品的钢铁骨架层外增加包裹层。本发明所提供的制作方法，制作了一种钢塑复合结构燃气球阀，相对于全塑结构的燃气球阀壁厚少了很多，综合起来会大大降低PE燃气球阀的生产成本。

Description

一种钢塑复合结构燃气球阀的制作方法

技术领域

本发明涉及注塑和PE焊接相关技术领域，特别是一种钢塑复合结构燃气球阀的制作方法。

背景技术

燃气球阀是燃气管道必不可少的开关装置，其产品主要有金属和PE(聚乙烯）两种，由于PE燃气球阀较金属燃气球阀经久耐用所以PE燃气球阀大有取代金属燃气球阀的趋势，但传统PE燃气球阀生产工艺主要还是沿袭金属燃气球阀的方式，没有充分发挥注塑产品的优势，影响生产效率的提高，同时PE燃气球阀的全塑料结构使得产品整体厚度很大，一方面是难以通过注塑制作符合尺寸要求的零件直接使用，要耗费大量的机加工费用，另一方面是产品比较庞大，不利于安装施工。

发明内容

本发明提供一种钢塑复合结构燃气球阀的制作方法，以解决现有技术存在的技术问题。

本发明采用如下技术方案实现：

一种钢塑复合结构燃气球阀的制作方法，所述燃气球阀包括内层薄壳PE阀体层和端管，所述方法包括：

（1）生产内层薄壳PE阀体层和端管；

（2）对内层薄壳PE阀体层和端管进行组装后焊接，在焊接到位后装配上钢铁骨架层得到带钢铁骨架的半成品；

（3）在半成品的钢铁骨架层外增加包裹层。

作为一种优选方案，所述步骤（1）中，内层薄壳PE阀体层和端管注塑成型。

作为一种优选方案，所述内层薄壳PE阀体层和端管的壁厚不设计机加工余量。

作为一种优选方案，所述钢铁骨架层包括：钢骨结构、至少一个螺栓和至少一个螺母，所述钢骨结构上设有多个用于固定钢骨结构的孔，

所述步骤（2）具体包括：

（21）对阀体层、端管及支撑套、密封圈、O圈、阀杆、阀芯进行组装；

（22）采用装夹夹具夹持阀体层、端管及支撑套、密封圈、O圈、阀杆、阀芯；

（23）将钢骨结构分别套在端管和阀体上，同时将螺栓插在钢骨结构的孔里；

（24）采用焊接设备对阀体层、端管及支撑套、密封圈、O圈、阀杆、阀芯进行焊接，所述焊接设备包括端管夹头、薄壳PE阀体层夹头和焊头，焊接设备上的端管夹头夹持住端管，薄壳PE阀体层夹头夹持住薄壳PE阀体层，通过焊头对阀体层、端管及支撑套、密封圈、O圈、阀杆、阀芯进行焊接；

（25）将螺栓用螺母上紧。

作为进一步的优选方案，所述端管夹头和薄壳PE阀体层夹头为管状，端管夹头的半径大于端管，薄壳PE阀体层夹头的半径大于薄壳PE阀体层，所述焊头和端管夹头以及薄壳PE阀体层夹头的轴线在同一直线上。

作为进一步的优选方案，所述步骤（2）还包括：

执行步骤（24）后，在焊接设备上将螺栓用螺母上紧，等待冷却足够时间后从焊接设备上取下来。

作为一种优选方案，所述步骤（3）具体包括：

将步骤（2）得到的半成品放入预先设计好的模具注塑成型，在钢铁骨架层外增加包裹层。

本发明所提供的制作方法，制作了一种钢塑复合结构燃气球阀，相对于全塑结构的燃气球阀壁厚少了很多，综合起来会大大降低PE燃气球阀的生产成本。

附图说明

图1为产品第一层结构示图。

图2为产品第二层钢铁骨架层组成图。

图3为产品第一层焊接的工艺示意图的剖切面。

图4为产品第一层焊接的工艺示意图的立体图。

图5为产品第一层焊接后期冷却上紧螺栓螺母的状态剖切面。

图6为产品第一层焊接后期冷却上紧螺栓螺母的状态立体图。

图7为产品从焊接设备上取下等待二次注塑的状态剖切面。

图8为产品从焊接设备上取下等待二次注塑的状态正视图。

图9为产品完成包裹层注塑的状态剖切面。

图10为产品完成包裹层注塑的状态正视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

实施例

现有的燃气球阀多为金属或者PE燃气球阀，这两种球阀各有缺点，也各有优点，PE（聚乙烯）应用在燃气上其优点在于该材料的稳定性，并不在于该材料的力学性能，钢铁在燃气环境里虽然没有好的化学性能但有很好的力学性能。只要将燃气球阀分层或夹层设计，与腐蚀性环境接触的部位设计为PE层，这层厚度足够防止腐蚀物质外泄就可以了，PE层厚度减少了，有利于注塑成形，有利于减少机加工时间。阀体的承力采用金属骨架层，这样一种钢塑复合结构燃气球阀相对于全塑结构的燃气球阀壁厚少了很多，综合起来会大大降低PE燃气球阀的生产成本。

本发明的制作方法如下：

首先是生产内层薄壳PE阀体层2和端管1，其余零件和普通PE燃气球阀一样。传统PE燃气球阀要生产塑料毛胚再加工成相应的阀体和端管零件，由于毛胚比较厚注塑时内部容易产生缩孔，况且，大部分余量会被后续的机加工去除造成了很大的浪费，质量也得不到保证，因此设计满足防腐蚀要求合理零件厚度有利于保证注塑质量和减少产品的材料成本，本发明采用的就是将全部零件注塑成型直接使用。

如图1所示中的所有零件（包括端管1、薄壳PE阀体层2、支撑套11、密封圈12、O圈13、阀杆14、阀芯15均为注塑成型直接使用，特别是端管1和薄壳PE阀体层2，壁厚按相应管材设计就可以了，不需要设计机加工余量，按图示装配好后等待焊接和安装钢铁骨架层。

第二、将所有零件组装好并焊接起来，在焊接到位后装配上钢铁骨架层，由于内层的端管1和阀体层2都是薄壳件虽然焊接起来已经是完整的球阀，但其强度不够，不能长期承压使用，因此要在焊接到位后在不撤离装夹夹具的时候装上钢铁骨架层。

    如图2产品第二层钢铁骨架层是由钢骨结构31、螺栓32、螺母33组成它们分别在产品第一层焊接前和焊接过程被安装使用，以确保产品有足够的强度。

如图3和图4所示焊接前先将钢骨结构31分别套在端管1和阀体层2相应部位上，同时要将螺栓32插在钢骨结构31的孔里，焊接设备上的端管夹头41要夹持住端管1，薄壳PE阀体层夹头42要夹持住薄壳PE阀体层2，两个夹头和焊头43要同心，焊接的过程要求与普通PE燃气球阀相同。

如图5和图6为产品焊接后期冷却阶段，要将套在端管1上的钢骨结构31和螺栓32装配好上紧螺母33等待冷却足够时间后从焊接设备上取下来，必须是在焊接设备上将螺栓32和螺母33上紧。产品冷却足够从焊接设备上取下来的状况如图7和图8所示。

最后、钢铁骨架层主要考虑的是机构强度，一方面钢铁骨架外观必然不尽完美，另一方面让钢铁骨架层裸露在外容易受周边环境有害物质腐蚀，所以很有必要在钢铁骨架层外增加包裹层3既能改善外观又能增加产品的整体强度，包裹层3不需要很厚，只要能包裹住钢铁骨架就可以。为了让包裹层3填满钢骨架和第一层间的间隙本发明采用的是将焊接好带钢铁骨架的半成品放入预先设计好的模具再进行二次注塑。该模具可以根据产品最终的外观需要来设计，产品最终成型后内部骨架与外界完全隔绝，坚固可靠，经久耐用。    

将产品放到注塑模里注塑成形如图9和图10所示。

Claims (7)

1.一种钢塑复合结构燃气球阀的制作方法，所述燃气球阀包括内层薄壳PE阀体层和端管，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）生产内层薄壳PE阀体层和端管；

（2）对内层薄壳PE阀体层和端管进行组装后焊接，在焊接到位后装配上钢铁骨架层得到带钢铁骨架层的半成品；

（3）在半成品的钢铁骨架层外增加包裹层。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤（1）中，内层薄壳PE阀体层和端管注塑成型。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述内层薄壳PE阀体层和端管的壁厚不设计机加工余量。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述钢铁骨架层包括：钢骨结构、至少一个螺栓和至少一个螺母，所述钢骨结构上设有多个用于固定钢骨结构的孔，所述步骤（2）具体包括：

（21）对阀体层、端管及支撑套、密封圈、O圈、阀杆、阀芯进行组装；

（22）采用装夹夹具夹持阀体层、端管及支撑套、密封圈、O圈、阀杆、阀芯；

（23）将钢骨结构分别套在端管和阀体上，同时将螺栓插在钢骨结构的孔里；

（24）采用焊接设备对阀体层、端管及支撑套、密封圈、O圈、阀杆、阀芯进行焊接，所述焊接设备包括端管夹头、薄壳PE阀体层夹头和焊头，焊接设备上的端管夹头夹持住端管，薄壳PE阀体层夹头夹持住薄壳PE阀体层，通过焊头对阀体层、端管及支撑套、密封圈、O圈、阀杆、阀芯进行焊接；

（25）将螺栓用螺母上紧。

5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述端管夹头和薄壳PE阀体层夹头为管状，端管夹头的半径大于端管，薄壳PE阀体层夹头的半径大于薄壳PE阀体层，所述焊头和端管夹头以及薄壳PE阀体层夹头的轴线在同一直线上。

6.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述步骤（2）还包括：

执行步骤（24）后，在焊接设备上将螺栓用螺母上紧，等待冷却足够时间后从焊接设备上取下来。

7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤（3）具体包括：

将步骤（2）得到的半成品放入预先设计好的模具注塑成型，在钢铁骨架层外增加包裹层。

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