CN110509517B - 一种球阀轴部注塑活动套件的方法及球阀 - Google Patents

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Abstract

一种球阀轴部注塑活动套件的方法，包括如下步骤：S1、选用30％碳纤维增强PPS为活动套件的注塑原料，选用30％玻璃纤维增强PPS为轴部的注塑原料；S2、调整注塑设备的参数为：熔胶温度为320‑330度，模具内温为度135‑140度，保压时间为5‑8秒，注塑成型活动套件；S3、让活动套件完全冷却定型；S4、调整注塑设备的参数为熔胶温度为320‑330度，模具内温为度135‑140度，保压时间为2‑3秒，在活动套件中填充注塑轴部；S5、顶出注塑件，完全冷却后，轴部收缩与活动套件产生间隙，活动套件可以围绕轴部自由转动。通过注塑成型轴部和活动套件，并且使活动套件与轴部可以活动旋转，活动套件被限定在轴部，不可拆卸。

Description

一种球阀轴部注塑活动套件的方法及球阀
技术领域
本发明属于球阀配件加工技术领域，涉及一种球阀轴部注塑活动套件的方法。
背景技术
球阀是一种启闭件(如球体)由阀杆带动，并绕球阀轴线作旋转运动的阀门，主要用于流体的调节与控制，球阀问世于20世纪50年代，随着科学技术的飞速发展，生产工艺及产品结构的不断改进，在短短的40年时间里，已迅速发展成为一种主要的阀类，球阀的使用正在逐年不断的上升。
球阀也被广泛应用于汽车行业，如汽车空调系统转向阀、汽车热循环系统转向阀、汽车涡轮送气转向阀，较多的采用球阀进行控制空气流体，传统的球阀大多是采用金属材料制成，金属球阀比较重，易腐蚀，成本高。随着对汽车轻量化的需求，人们在寻求使用新的材料来替代金属球阀，采用工程塑料注塑的球阀是未来的发展方向。
在汽车轻量化的大环境下，迫切的需要多零件集成到一起，同时零件材质由五金向特殊特性的塑料转变，实现工艺单一化，减少出错机率，降低成本，提高产品的品质稳定性。
发明内容
如图1中所示，为构建的一种球阀的阀杆局部视图，具有轴部1，轴部上套设有活动套件2，活动套件可相对于轴部旋转，在轴部上位于活动套件的两侧各设有与轴部一体成型的轴环部3，轴环部限定了活动套件，其中轴部和活动套件采用工程塑料注塑制成，由图可知，活动套件是不能通过装配安装到轴部上，本发明旨在提供一种方法以解决该技术问题。
本发明的目的是提供一种球阀轴部注塑活动套件的方法，通过注塑成型轴部和活动套件，并且使活动套件与轴部可以活动旋转，活动套件被限定在轴部，不可拆卸。
为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的。
本发明的技术方案是提供一种球阀轴部注塑活动套件的方法，包括如下步骤：
S1、选用30％碳纤维增强PPS为活动套件的注塑原料，选用30％玻璃纤维增强PPS为轴部的注塑原料；
S2、调整注塑设备的参数为：熔胶温度为320-330度，模具内温度为135-140度，保压时间为5-8秒，注塑成型活动套件；
S3、让活动套件完全冷却定型；
S4、调整注塑设备的参数为熔胶温度为320-330度，模具内温度为135-140度，保压时间为2-3秒，在活动套件中填充注塑轴部；
S5、顶出注塑件，完全冷却后，轴部收缩与活动套件产生间隙，活动套件可以围绕轴部自由转动。
在该技术方案的一个实施例中，在所述S4步骤中，在在活动套件中填充注塑轴部的同时，还注塑成型球阀的启闭件，轴部与启闭件为一体注塑成型结构。
在该技术方案的一个实施例中，所述启闭件为球体或球壳。
在该技术方案的一个实施例中，所述轴部的注塑原料优先为冷却后收缩率在6％至8％的30％玻璃纤维增强PPS材料。
在该技术方案的一个实施例中，所述S2步骤中，注塑成型活动套件的参数优选为：熔胶温度为330度，模具内温为度136度，保压时间为7秒。
在该技术方案的一个实施例中，所述S4步骤中，注塑成型轴部的参数优选为：熔胶温度为330度，模具内温为度136度，保压时间为2秒。
本发明的另一个技术方案是提供一种球阀，
包括有阀体、用于调节流体流量的启闭件、与启闭件连接的阀杆和用于支撑阀杆转动的套件支架，启闭件设置于阀体内可以转动，套件支架连接于阀体上；
阀杆设有至少一个轴部，至少一个套件支架通过如权利要求1、5或6所述的方法套设至轴部上。
在该技术方案的一个实施例中，所述启闭件为球壳，球壳设有供流体通过的通孔和密封面，球壳上区别于通孔方向的沿球壳直径方向两侧连接有一体注塑成型的阀杆和第二轴部，球壳、阀杆和第二轴部为一体注塑成型结构，阀杆上设有第一轴部，在第一轴部和第二轴部上分别套设有套件支架。
在该技术方案的一个实施例中，所述阀杆和第二轴部呈直线，并且经过球壳的中心与通孔方向垂直。
在该技术方案的一个实施例中，所述阀杆还设有一体注塑成型的扇形齿部和第三轴部，其中扇形齿部设置于第一轴部与第三轴部之间，第三轴部上套设有套件支架。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅针对的是一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是在球阀阀杆的轴部上注塑活动套件后的剖面视图。
图2是本申请实施例中球阀的结构视图，视图中未示出阀体等部件。
图3是图2中所示视图的分解视图。
图4是本申请实施例中球阀的结构视图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明公开的范围之内。
在后续的描述中，使用诸如“模块”、“部件”，“组件”或“单元”等的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此可以混合地使用。
下面通过具体实施例结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例
参照图2至4所示，本实施例是一种球阀，包括阀体和启闭件组件，启闭件组件包括用于调节流体流量的启闭件11、与启闭件连接的阀杆12和多个用于支撑阀杆转动的套件支架14，启闭件设置于阀体内可以转动，套件支架连接于阀体上；
启闭件11为一个不完整的球壳11，球壳设有供流体通过的通孔111和密封面112，阀杆12连接在球壳上，阀杆的延长线经过球壳的中心与通孔111方向垂直。
阀杆12包括有第二轴部121、扇形齿部122和第三轴部123，扇形齿部122设置于第二轴部与第三轴部之间，第二轴部121上套设有第二套件支架142，第三轴部123上套设有第三套件支架143。
球壳11还连接有第一轴部13，第一轴部13与阀杆呈直线设置，第一轴部13上套设有第一套件支架141，第一轴部13、阀杆12和球壳11为一体注塑成型结构，注塑采用的原料是30％玻璃纤维增强PPS材料；一体注塑成型的启闭件完美的解决了球阀轴向的直线度和同心度，提供了良好的密封性能。
套件支架14包括第一套件支架、第二套件支架和第三套件支架，采用30％碳纤维增强PPS材料注塑成型，各个套件支架可以是相同形状，也可以是不同形状，根据与阀体连接的需要进行形状的设计。
套件支架14固定在阀体上，套件支架与各个轴部是活动可旋转的，使得轴部可以在套件支架内转动，并带动球壳的转动实现流体流量的调节。
本实施例的启闭件组件的注塑方法包括如下过程：
S1、选用30％碳纤维增强PPS塑料为套件支架的注塑原料，选用30％玻璃纤维增强PPS塑料为球壳、阀杆和第二轴部的注塑原料，这两种注塑原料都可以通过市场销售渠道获得。
S2、使用旋转双色模具注塑设备，调整注塑设备的参数为：熔胶温度为330度，模具内温度为136度，保压时间为7秒，在注塑模具中注塑成型第一套件支架，第二套件支架和第三套件支架；确保套件支架的真圆度和定型結晶的效果。
S3、等待上个步骤中注塑的套件支架冷却，让三个套件支架完全冷却至室温定型；
S4、旋转双色模具，调整注塑设备的参数为熔胶温度为330度，模具内温度为136度，保压时间为2秒，在注塑模具中注塑成型阀杆、球壳及在套件支架中填充注塑轴部；过程中要避免轴部过于膨胀，保压时间为关键，时间太长会使轴部与套件支架不能活动，
S5、顶出注塑件，完全冷却后，各个轴部收缩与套件支架的内壁会产生间隙，套件支架与轴部自由转动。
其中30％玻璃纤维增强PPS塑料采用的是冷却后收缩率在6％至8％的塑料，具有良好的耐化学性和强度，确保了零件在工作状态下的稳定性。控制轴部注塑塑料的收缩非常重要，优选收縮率7％的30％玻璃纤维增强PPS塑料按材料，以套件支架内壁的直径7mm为例计算，注塑冷却后的轴部可以收縮0.02至0.03mm，足以使套件支架与轴部之间可以自由转动。
30％碳纤维增强PPS塑料具有一定的自润性，成型后的套件支架表面光滑，使得各个轴部与各个套件支架不容易粘连一起，并且轴部在套件支架中转动时能减少摩擦力的效果。用于注塑套件支架的30％碳纤维增强PPS塑料，其收缩率一般在1％至3％之间，保证了在注塑轴部时，套件支架尺寸的变化很小。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种球阀轴部注塑活动套件的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、选用30%碳纤维增强PPS为活动套件的注塑原料，选用30%玻璃纤维增强PPS为轴部的注塑原料；
S2、调整注塑设备的参数为：熔胶温度为320-330度，模具内温度为135-140度，保压时间为5-8秒，注塑成型活动套件；
S3、让活动套件完全冷却定型；
S4、调整注塑设备的参数为熔胶温度为320-330度，模具内温度为135-140度，保压时间为2-3秒，在活动套件中填充注塑轴部；
S5、顶出注塑件，完全冷却后，轴部收缩与活动套件产生间隙，活动套件可以围绕轴部自由转动。
2.根据权利要求1所述的球阀轴部注塑活动套件的方法，其特征在于，在所述S4步骤中，在活动套件中填充注塑轴部的同时，还注塑成型球阀的启闭件，轴部与启闭件为一体注塑成型结构。
3.根据权利要求2所述的球阀轴部注塑活动套件的方法，其特征在于，所述启闭件为球体或球壳。
4.根据权利要求1所述的球阀轴部注塑活动套件的方法，其特征在于，所述轴部的注塑原料优先为冷却后收缩率在6%至8%的30%玻璃纤维增强PPS材料。
5.根据权利要求1所述的球阀轴部注塑活动套件的方法，其特征在于，所述S2步骤中，注塑成型活动套件的参数优选为：熔胶温度为330度，模具内温为度136度，保压时间为7秒。
6.根据权利要求1所述的球阀轴部注塑活动套件的方法，其特征在于，所述S4步骤中，注塑成型轴部的参数优选为：熔胶温度为330度，模具内温为度136度，保压时间为2秒。
7.根据权利要求1至6任一项所述的球阀轴部注塑活动套件的方法，其特征在于，
球阀包括有阀体、用于调节流体流量的启闭件、与启闭件连接的阀杆和用于支撑阀杆转动的套件支架，启闭件设置于阀体内可以转动，套件支架连接于阀体上；
阀杆设有至少一个轴部，活动套件为套件支架，轴部上通过注塑方式套设有至少一个套件支架。
8.根据权利要求7所述的球阀轴部注塑活动套件的方法，其特征在于，
所述启闭件为球壳，球壳设有供流体通过的通孔和密封面，球壳上区别于通孔方向的沿球壳直径方向两侧连接有阀杆和第二轴部，球壳、阀杆和第二轴部为一体注塑成型结构，阀杆上设有第一轴部，在第一轴部和第二轴部上分别套设有套件支架。
9.根据权利要求8所述的球阀轴部注塑活动套件的方法，其特征在于，
所述阀杆和第二轴部呈直线，并且经过球壳的中心与通孔方向垂直。
10.根据权利要求7所述的球阀轴部注塑活动套件的方法，其特征在于，
所述阀杆还设有一体注塑成型的扇形齿部和第三轴部，其中扇形齿部设置于第一轴部与第三轴部之间，第三轴部上套设有套件支架。
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