CN103357691A - 广式球阀阀体的加工模具及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种广式球阀，特别涉及一种广式球阀阀体的加工模具及其加工工艺。具体方案为：一种广式球阀阀体的加工模具，包括有呈相对滑移的上模座及下模座，上模座上设有凸模组件，下模座上设有与凸模组件对应设置的凹模组件；所述的凸模组件包括有与上模座固定连接的安装座及设于安装座上的阀芯放置腔冲压柱，所述的凹模组件包括有阀体冷挤压成型型腔、处于阀体冷挤压成型型腔内并与阀芯放置腔冲压柱同轴设置的管件连接腔冲压柱及由下模座处延伸至阀体冷挤压成型型腔内并可沿阀体冷挤压成型型腔轴向往复滑移的顶针组件。采用上述技术方案，提供了一种提高生产效率、节约材料、提高产品质量的广式球阀阀体的加工模具及其加工工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种广式球阀，特别涉及一种广式球阀阀体的加工模具及其加工工艺。
背景技术
广式球阀和法兰闸阀是同属一个类型的阀门，球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门。 球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。此类阀体一般为水平安装。
广式球阀的阀体主要为柱状体或六角形，其轴向的一端开设有阀芯（即球体）放置腔、轴向的另一端开设有管件连接腔，管件连接腔与阀芯放置腔之间通过隔板隔离，隔板上开设有与阀芯密封的开孔。在加工过程中，操作人员首先需要将柱状的原料切割成阀体毛坯，然后在阀体毛坯的轴向一端通过钻头钻出管件连接腔；将阀体毛坯轴向的另一端钻出阀芯放置腔；将管件连接腔及阀芯放置腔之间的隔离板上钻出开孔。另一种是通过铸造方法，但这种铸造方法的球阀阀体容易产生砂眼孔，砂眼孔则会导致阀体的压力外泄；并且加工过程繁琐、费时、浪费材料，提高了生产成本。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种提高生产效率、节约材料、提高产品质量的广式球阀阀体的加工模具及其加工工艺。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种广式式球阀阀体的加工模具，其特征在于：包括有呈相对滑移的上模座及下模座，上模座上设有凸模组件，下模座上设有与凸模组件对应设置的凹模组件；所述的凸模组件包括有与上模座固定连接的安装座及设于安装座上的阀芯放置腔冲压柱，所述的凹模组件包括有阀体冷挤压成型型腔、处于阀体冷挤压成型型腔内并与阀芯放置腔冲压柱同轴设置的管件连接腔冲压柱及由下模座处延伸至阀体冷挤压成型型腔内并可沿阀体冷挤压成型型腔轴向往复滑移的顶针组件。
采用上述技术方案，将片式球阀的阀体毛坯放入阀体冷挤压成型型腔内，阀体毛坯的轴向底部端面此时与阀体冷挤压成型型腔内的管件连接腔冲压柱贴合，上模座通过外力控制朝向下模座移动，此时，上模座上的凸模组件同时也会朝向下模座上的凹模组件移动，当凸模组件中阀芯放置腔冲压柱与阀体毛坯的轴向上端面贴合并随上模座受外力控制的冲压力对阀体毛坯的轴向上端实施挤压，同时下模座上凹模组件中阀体冷挤压成型型腔内的管件连接腔冲压柱也会受到压力与阀体毛坯的轴向下端实施挤压，阀体毛坯位于管件连接腔冲压柱及阀芯放置腔冲压柱的挤压处逐渐内凹并使阀体毛坯上形成阀芯放置腔及管件连接腔，内凹的物料则被挤压至阀体毛坯的外径，加工完成后，则通过延伸至阀体冷挤压成型型腔内的顶针组件将阀体毛坯由阀体冷挤压成型型腔中推出，使阀体毛坯成为半成品。上述中阀芯放置腔冲压柱与管件连接腔冲压柱同轴设置是为了符合阀体的加工要求，采用这种方式的加工，相对现有技术中的钻孔而言，阀体上阀芯放置腔及管件连接腔的同心度更容易保证，不会出现加工报废的情况，提高了产品质量；而且不会造成材料的浪费，节省了材料；顶针组件延伸至阀体冷挤压成型型腔内则能更好的对加工成半成品的阀体毛坯进行脱模。
本发明进一步设置为：安装座包括有通过螺钉与上模座连接的本体及架设于本体上的若干镶块，所述的阀芯放置腔冲压柱通过镶块固定与本体上；所述的阀体冷挤压成型型腔为架设于下模板上的凹模本体中部开设的放置腔，凹模本体的外缘包覆有凹模预应力圈，凹模本体的外缘与凹模预应力圈之间呈锥面贴合；凹模本体与下模座之间设有管件连接腔冲压柱固定座、垫板及垫圈；所述的管件连接腔冲压柱固定座上开设有若干与阀体冷挤压成型型腔导通的通孔，管件连接腔冲压柱固定座上位于管件连接腔冲压柱的安装处设有供管件连接腔冲压柱穿过并延伸至阀体冷挤压成型型腔内的安装槽，管件连接腔冲压柱固定座朝向于垫板的端面上开设有大于安装槽并与安装槽连通的管件连接腔冲压柱的限位安装槽，所述的顶针组件包括有沿管件连接腔冲压柱固定座上通孔延伸至阀体冷挤压成型型腔处的顶针及推动顶针沿阀体冷挤压成型型腔轴向滑移的顶针推板；所述的管件连接腔冲压柱固定座与凹模本体之间呈定位件配合，凹模预应力圈与下模座之间通过固定件锁紧。
其中，凹模本体与管件连接腔冲压柱固定座衔接一端处开设有定位凹槽，管件连接腔冲压柱固定座与凹模本体衔接的一端设有卡装于定位凹槽内的凸台；所述的凹模预应力圈的外周面上开设有缺槽，固定件为安装于凹模预应力圈缺槽内的安装块及一端与安装块锁紧，另一端与下模座锁紧的连接座。
采用上述技术方案，阀芯放置腔冲压柱通过镶块固定在安装座的本体上，这样设置装配方便，连接紧凑，能够防止阀芯放置腔冲压柱在工作中发生位移，经过预先的调试后，阀芯放置腔冲压柱能够始终与管件连接腔冲压柱保持同轴，从而提高了产品的加工质量；管件连接腔冲压柱固定座上安装槽及限位安装槽的设置即可使管件连接腔冲压柱延伸至阀体冷挤压成型型腔内，又可对管件连接腔冲压柱实施固定，有效的防止了管件连接腔冲压柱发生位移，从而保证了管件连接腔冲压柱与阀芯放置腔冲压柱的同心度，保证了产品的加工质量。管件连接腔冲压柱固定座与凹模本体之间呈定位件配合，凹模预应力圈与下模座之间通过固定件锁紧，这样设置使凹模组件与下模座之间的连接紧凑。
本发明更进一步设置为：阀体冷挤压成型型腔的内径大于待冲压阀体外径0.1—0.15mm。
采用上述技术方案，这样设置是为了防止阀体毛坯在加工成半成品后能够方便由顶针组件对其实施脱模，防止阀芯毛坯卡置于阀体冷挤压成型型腔内，使阀芯毛坯与阀体冷挤压成型型腔之间留有挤压扩张的预留空间。
本发明更进一步设置为：下模座上设有若干导向柱，上模座上设有插设于下模座上导向柱内并沿导向柱轴向滑移的导向套。
采用上述技术方案，这样设置方便了下模座与上模座之间的滑动，并且移动过程中的同心度得到保证。
一种广式式球阀阀体的加工工艺，步骤如下。
a、将原料切割成管状的阀体毛坯；
b、将阀体毛坯放入专用加工模具中的阀体冷挤压成型型腔内，并通过专用加工模具中的管件连接腔冲压柱及阀芯放置腔冲压柱同时对阀体毛坯的轴向两端实施冷挤压；
c、将b步骤加工完成的阀体毛坯中的管件连接腔与阀芯放置腔之间隔板上开设通孔。
其中，步骤a中加工出的阀体毛坯的直径小于专用加工模具中冷挤压成型型腔直径0.1—0.15mm。
步骤c中通过冲压或采用钻头加工对隔板开设通孔。
采用上述技术方案，加工方便，减少了加工工序，使加工工序变得简单化，而且提高了加工质量，节约了材料。
下面结合附图对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明实施例中加工模具的结构示意图；
图2图1的I部放大示意图；
图3为本发明实施例中加工流程示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示的一种广式式球阀阀体的加工模具，包括有呈相对滑移的上模座1及下模座2，需要说明的是，下模座2上设有若干导向柱21，上模座1上设有插设于下模座2上导向柱21内并沿导向柱21轴向滑移的导向套11，这样即可使上模座与1下模座2之间可形成滑移，同时也保证了滑移过程中的稳定性及同心度；当然，也可将导向套设于下模座2上，将导向柱设于上模座上，也是可行的。上模座1上设有凸模组件3，下模座2上设有与凸模组件3对应设置的凹模组件4；凸模组件3包括有与上模座1固定连接的安装座31及设于安装座31上的阀芯放置腔冲压柱32，凹模组件4包括有阀体冷挤压成型型腔41、处于阀体冷挤压成型型腔41内并与阀芯放置腔冲压柱32同轴设置的管件连接腔冲压柱42及由下模座4处延伸至阀体冷挤压成型型腔41内并可沿阀体冷挤压成型型腔41轴向往复滑移的顶针组件43。上述方案中，将片式球阀的阀体毛坯5放入阀体冷挤压成型型腔41内，阀体毛坯5的轴向底部端面此时与阀体冷挤压成型型腔41内的管件连接腔冲压柱42贴合，上模座1通过外力控制朝向下模座2移动，此时，上模座1上的凸模组件3同时也会朝向下模座2上的凹模组件4移动，当凸模组件3中阀芯放置腔冲压柱32与阀体毛坯5的轴向上端面51贴合并随上模座1受外力控制的冲压力对阀体毛坯5的轴向上端面51实施挤压，同时下模座2上凹模组件4中阀体冷挤压成型型腔内41的管件连接腔冲压柱42也会受到压力与阀体毛坯5的轴向下端52实施挤压，阀体毛坯5位于管件连接腔冲压柱42及阀芯放置腔冲压柱32的挤压处逐渐内凹并使阀体毛坯5上形成阀芯放置腔53及管件连接腔54，内凹的物料则被挤压至阀体毛坯5的外径，加工完成后，则通过延伸至阀体冷挤压成型型腔41内的顶针组件43将阀体毛坯5由阀体冷挤压成型型腔41中推出，使阀体毛坯5成为半成品。上述中阀芯放置腔冲压柱32与管件连接腔冲压柱42同轴设置是为了符合阀体的加工要求，采用这种方式的加工，相对现有技术中的钻孔而言，球阀阀体上阀芯放置腔53及管件连接腔54的同心度更容易保证，不会出现加工报废的情况，提高了产品质量；而且不会造成材料的浪费，节省了材料；顶针组件43延伸至阀体冷挤压成型型腔41内则能更好的对加工成半成品的阀体毛坯5进行脱模。
在本发明实施例中，安装座31包括有通过螺钉与上模座3连接的本体311及架设于本体311上的若干镶块312，阀芯放置腔冲压柱32通过镶块312固定与本体311上，这样设置装配方便，连接紧凑，能够防止阀芯放置腔冲压柱32在工作中发生位移，经过预先的调试后，阀芯放置腔冲压柱32能够始终与管件连接腔冲压柱42保持同轴，从而提高了产品的加工质量。阀体冷挤压成型型腔41为架设于下模板4上的凹模本体44中部开设的放置腔，凹模本体44的外缘包覆有凹模预应力圈45，凹模本体44的外缘与凹模预应力圈45之间呈锥面贴合，这样设置连接紧凑；凹模本体44与下模座4之间设有管件连接腔冲压柱固定座46、垫板47及垫圈48。
为了防止管件连接腔冲压柱42在工作中发生位移，保证管件连接腔冲压柱42与阀芯放置腔冲压柱32的同心度，管件连接腔冲压柱固定座46上开设有若干与阀体冷挤压成型型腔41导通的通孔464，管件连接腔冲压柱固定座46上位于管件连接腔冲压柱42的安装处设有供管件连接腔冲压柱42穿过并延伸至阀体冷挤压成型型腔41内的安装槽461，管件连接腔冲压柱固定座46朝向于垫板47的端面上开设有大于安装槽461并与安装槽461连通的管件连接腔冲压柱42的限位安装槽462。
顶针组件43包括有沿管件连接腔冲压柱固定座46上通孔464延伸至阀体冷挤压成型型腔41处的顶针431及推动顶针431沿阀体冷挤压成型型腔41轴向滑移的顶针推板432；这样设置有效的利用了模具整体的空间，使结构更为紧凑，同时也有利于阀体毛坯5的脱模。
在本发明实施例中，为了提高凹模组件4与下模座2之间连接的紧凑性。管件连接腔冲压柱固定座46与凹模本体44之间呈定位件配合，该定位配合的结构如下：凹模本体44与管件连接腔冲压柱固定座46衔接一端处开设有定位凹槽441，管件连接腔冲压柱固定座46与凹模本体44衔接的一端设有卡装于定位凹槽441内的凸台463，这样的设置使管件连接腔冲压柱42固定座与凹模本体44安装后得到定位；凹模预应力圈45与下模座2之间通过固定件6锁紧，凹模预应力圈45的外周面上开设有缺槽451，固定件6为安装于凹模预应力圈45缺槽451内的安装块61及一端与安装块61锁紧，另一端与下模座2锁紧的连接座62。
需要说明的是，阀体冷挤压成型型腔41的形状可根据需要加工的球阀阀体的外部轮廓而定，如需加工的球阀阀体的外部轮廓为桶状，则阀体冷挤压成型型腔41为柱状腔体；当需加工的球阀阀体的外部轮廓为六角状时，则阀体冷挤压成型型腔41的横截面也为六角性。并且本发明中模具适合于加工碳钢材质的球阀阀体。
如图3所示的加工工艺流程图，参照该加工工艺流程图可见，阀体毛坯的形成由原料切割形成，然后将阀体毛坯5放入专用加工模具中的阀体冷挤压成型型腔51内，并通过专用加工模具中的管件连接腔冲压柱42及阀芯放置腔冲压柱42同时对阀体毛坯5的轴向两端实施冷挤压，使阀体毛坯5的轴向两端形成管件连接腔54及阀芯放置腔53，该处的专用加工模具为本发明中所指的特定的广式式球阀阀体的加工模具，加工模具内的技术特征已在上述说明中进行了较为详细的介绍，这里不再赘述。当专用的加工模具加工完成后，已成为半成品的阀体毛坯5经过脱模后，再将其管件连接腔54与阀芯放置腔53之间隔板55上开设通孔56，通孔56的开设可通过钻孔的方式完成，也可通过冲压的方式完成，都是可行的。
由于冷挤压这种特定的加工工艺，在加工过程中，不会造成材料的流失，节省了材料，同时也可降低生产成本，并且此种工艺方式的加工效率高，适用于大规模的生产。
需要说明，此种加工工艺主要针对于材质为铁的阀体毛坯实施加工，对于直径较大的不锈钢材料的阀体毛坯进行加工也是可行的。
Claims (9)
1.一种广式球阀阀体的加工模具，其特征在于：包括有呈相对滑移的上模座及下模座，上模座上设有凸模组件，下模座上设有与凸模组件对应设置的凹模组件；所述的凸模组件包括有与上模座固定连接的安装座及设于安装座上的阀芯放置腔冲压柱，所述的凹模组件包括有阀体冷挤压成型型腔、处于阀体冷挤压成型型腔内并与阀芯放置腔冲压柱同轴设置的管件连接腔冲压柱及由下模座处延伸至阀体冷挤压成型型腔内并可沿阀体冷挤压成型型腔轴向往复滑移的顶针组件。
2.根据权利要求1所述的广式球阀阀体的加工模具，其特征在于：所述的安装座包括有通过螺钉与上模座连接的本体及架设于本体上的若干镶块，所述的阀芯放置腔冲压柱通过镶块固定与本体上；所述的阀体冷挤压成型型腔为架设于下模板上的凹模本体中部开设的放置腔，凹模本体的外缘包覆有凹模预应力圈，凹模本体的外缘与凹模预应力圈之间呈锥面贴合；凹模本体与下模座之间设有管件连接腔冲压柱固定座、垫板及垫圈；所述的管件连接腔冲压柱固定座上开设有若干与阀体冷挤压成型型腔导通的通孔，管件连接腔冲压柱固定座上位于管件连接腔冲压柱的安装处设有供管件连接腔冲压柱穿过并延伸至阀体冷挤压成型型腔内的安装槽，管件连接腔冲压柱固定座朝向于垫板的端面上开设有大于安装槽并与安装槽连通的管件连接腔冲压柱的限位安装槽；所述的顶针组件包括有沿管件连接腔冲压柱固定座上通孔延伸至阀体冷挤压成型型腔处的顶针及推动顶针沿阀体冷挤压成型型腔轴向滑移的顶针推板；所述的管件连接腔冲压柱固定座与凹模本体之间呈定位件配合，凹模预应力圈与下模座之间通过固定件锁紧。
3.根据权利要求2所述的广式球阀阀体的加工模具，其特征在于：所述的凹模本体与管件连接腔冲压柱固定座衔接一端处开设有定位凹槽，管件连接腔冲压柱固定座与凹模本体衔接的一端设有卡装于定位凹槽内的凸台；所述的凹模预应力圈的外周面上开设有缺槽，固定件为安装于凹模预应力圈缺槽内的安装块及一端与安装块锁紧，另一端与下模座锁紧的连接座。
4.根据权利要求1或2或3所述的广式球阀阀体的加工模具，其特征在于：所述的阀体冷挤压成型型腔的内径大于待冲压阀体外径0.1—0.15mm。
5.根据权利要求1或2或3所述的广式球阀阀体的加工模具，其特征在于：所述的下模座上设有若干导向套，上模座上设有插设于下模座上导向套内并沿导向套轴向滑移的导向柱。
6.根据权利要求4所述的广式球阀阀体的加工模具，其特征在于：所述的下模座上设有若干导向柱，上模座上设有插设于下模座上导向柱内并沿导向柱轴向滑移的导向套。
7. 根据权利要求1所述的一种广式球阀阀体的加工工艺，步骤如下：
a、将原料切割成管状的阀体毛坯；
b、将阀体毛坯放入专用加工模具中的阀体冷挤压成型型腔内，并通过专用加工模具中的管件连接腔冲压柱及阀芯放置腔冲压柱同时对阀体毛坯的轴向两端实施冷挤压；
c、将b步骤加工完成的阀体毛坯中的管件连接腔与阀芯放置腔之间隔板上开设通孔。
8.根据权利要求7所述的广式球阀阀体的加工工艺，其特征在于：步骤a中加工出的阀体毛坯的直径小于专用加工模具中冷挤压成型型腔直径0.1—0.15mm。
9.根据权利要求7或8所述的广式球阀阀体的加工工艺，其特征在于：步骤c中通过冲压或采用钻头加工对隔板开设通孔。
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