CN109866092A - 一种球阀加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工领域，涉及一种球阀加工方法。为解决现有硬质合金球阀加工所采取的预留线切割穿丝小孔及大余量后续加工技术问题，本发明提供了一种硬质合金球阀的快速、低成本加工方法，其步骤如下：制作专用堵头，所述堵头包括本体，本体与球阀毛坯内孔形状相适配，本体两端为弧形面，所述弧形面与球阀毛坯外表面形状相适配。将堵头嵌入球阀毛坯的内孔，堵头本体与球阀内孔采用粘接剂强化固连；球阀外表面形成完整的球形面。按照常规球体研磨方式，研磨球阀外表面保证圆度高精度要求。取出球阀内堵头，按照常规研磨方式，磨削加工球阀内孔达到工艺标准要求。通过该加工方法，具有更加高效的生产方式和更低的生产制造成本。

Description

一种球阀加工方法

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及一种球阀加工方法。

背景技术

球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。随着工业发展的日新月异，对各式球阀产品亦提出耐高温、耐磨损的更高要求。因此，目前球阀产品正由钢件球体表面喷涂合金材料，逐渐转向整体硬质合金产品的推广应用。

为了满足使用的更高要求，即保证球阀密封性及耐磨性，需要对于带有内孔的硬质合金球阀的外圆进行高精度研磨加工，产品要求外圆圆度0.002mm，粗糙度值Ra0.025。在产品有孔的情况下，现有钢球研磨机及数控设备轮廓加工设备均无法保证产品的圆度要求。故在常规设计中，为不影响研磨工序对于圆度的工艺需求，此类球阀在毛坯制作时，是通过硬质合金压制烧结工序制作实心的球阀，所获得的球阀毛坯外表面为球形。再转机加工序进行批量性的毛坯加工，首先采用线切割预留工艺穿丝小孔，然后采用常规的外圆研磨工序进行外表面加工，再转线切割工序完成球阀的内孔的精加工。而常规线切割电加工硬质合金产品，生产效率非常低，单台设备日产量不足3件，不仅远远无法满足用户批量产品的交货需求，而且生产成本极高。

发明内容

为解决现有硬质合金球阀加工的低生产效率和高企的制造成本，本发明提供了一种硬质合金球阀的快速加工方法，通过该加工方法，具有更加高效的生产方式和更低的生产制造成本。

本发明所采用解决技术问题的技术方案是：

1、准备有内孔的球阀毛坯，较佳实施方式是所述毛坯的内孔与球阀工艺孔尺寸公差控制在-0.5——-1.0mm之间。

2、制作专用堵头，所述堵头包括本体，本体与上述球阀毛坯内孔形状相适配，本体两端为弧形面，所述弧形面与球阀毛坯外表面形状相适配；

3、将堵头嵌入球阀毛坯的内孔，堵头本体与球阀内孔粘接固连；球阀外表面形成完整的球形面。

4、按照常规球体研磨方式，研磨球阀外表面达到工艺外圆要求；

5、将球阀内的堵头取出；

6、按照常规研磨方式，磨削加工球阀内孔达到工艺要求。

采用本发明的方法，球阀毛坯加工时，由于专门设计的堵头可以与球阀毛坯的内孔紧密吻合，外表面形成一个整体球形，所以在制作毛坯时，用有内孔的球阀毛坯代替了原来的实心毛坯，可取消穿丝小孔作业，尤其是采用与工艺要求接近的内孔设计，减少了现有技术中大量后续内孔精加工作业，采取简单的内孔精加工方法即可满足内孔要求。在球阀的外表面加工时，正常球阀外圆加工即可保证圆度的高精度要求。

更进一步的改进是，在堵头本体的心部外周开有环形凹槽，该结构既可以防止堵头本体中心部位与球阀内孔的粘接固连，不利于后续堵头的脱胶取出。又可以在采用脱胶液浸泡工件脱胶时，使脱胶液如丙酮集聚在凹槽内，加快心部外周的脱胶效率，将堵头快速的从球阀中取出。

本发明的有益效果是：通过堵头的使用，即可达到满足带孔球阀产品外观、内孔的高精度要求，同时可实现高效作业，降低生产制造成本的效果。

附图说明

图1为现有技术中的硬质合金球阀毛坯结构示意图(预留线切割工艺穿丝小孔)。

图2为本发明球阀毛坯结构示意图。

图3是图2的左视图。

图4为本发明堵头结构示意图。

图5为本发明嵌入堵头的球阀毛坯结构示意图。

图6为外球面研磨装置结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步描述：

本实施例以加工硬质合金球阀为例，对本发明提供的加工硬质合金球阀外圆及内孔方法给出详细的解释。

本实施例要加工内孔及外圆的硬质合金球阀工艺尺寸如下：硬质合金球阀的外圆尺寸要求为SΦ45+(0～0.02)mm，粗糙度Ra0.025，内孔尺寸要求Φ25+(0～0.2)mm。

本实施例提供的用于加工上述硬质合金球阀包括以下步骤：

(1)、生产带内孔的硬质合金球阀毛坯如图2、3所示，毛坯内孔设计尺寸留有加工余量，较佳余量为工艺内孔尺寸公差的-0.5——-1.0mm之间，即Φ25(-0.5～-0.8)mm；

(2)、制作钢件堵头，钢件进行热处理，堵头结构如图4所示，其包括本体4，本体与上述球阀毛坯内孔形状相适配，本体两端为弧形面6，所述弧形面与球阀毛坯外表面形状相适配；较佳堵头结构为在堵头的本体心部外周开有环形凹槽5。

(3)、如图5所示，将堵头8嵌入球阀毛坯7的内孔，堵头本体与球阀内孔粘接固连；球阀外表面形成完整的球形面。

(4)、如图6所示，按照常规球体研磨方式，将球阀放入球形研磨机的下研磨盘3的限位孔2中，安装压板1，粗精研磨球体达到硬质合金球阀外圆要求SΦ45+(0～0.02)mm；

(5)、用丙酮浸泡研磨完成的球阀后，取出钢件堵头；

(6)、通过工装装夹硬质合金球阀外圆，磨削加工球阀内孔达到球阀内孔工艺要求：Φ25+(0～0.2)mm。

采用上述加工方式加工球阀产品的外径及内径，大大减少了以往线切割加工硬质合金球阀内孔的时间，通过此种方法满足工艺加工提出的关键尺寸控制要求。

本实施例虽然以加工硬质合金球阀为例，对上述球阀的外圆内孔方法进行说明，但是上述球阀的外圆内孔方法并不局限于加工硬质合金球阀，可以适用于加工其他材质的加工。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种球阀加工方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：准备有内孔的球阀毛坯；

步骤2：制作专用堵头；所述专用堵头包括本体，本体与上述球阀毛坯内孔形状相适配；本体两端为弧形面，所述弧形面与球阀毛坯外表面形状相适配；

步骤3：将堵头嵌入球阀毛坯的内孔，堵头本体与球阀内孔粘接固连，球阀外表面形成球形面；

步骤4：按照常规球体研磨方式，研磨球阀外表面达到工艺外圆要求；

步骤5：将球阀内的堵头取出；

步骤6：按照常规研磨方式，磨削加工球阀内孔达到工艺要求。

2.根据权利要求1所述球阀加工方法，其特征是：所述球阀毛坯的内孔与球阀工艺孔尺寸公差控制在-0.5——-1.0mm之间。

3.根据权利要求1所述球阀加工方法，其特征是：所述堵头本体的中心部外周开有环形凹槽。

4.根据权利要求1所述球阀加工方法，其特征是：所述专用堵头使用材料为钢件。

5.根据权利要求1所述球阀加工方法，其特征是：所述步骤5.，将球阀泡在丙酮内脱胶，将堵头从球阀内取出。