CN115625315A - 一种直通球阀阀体模具及直通球阀阀体的加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直通球阀阀体模具及直通球阀阀体的加工工艺，直通球阀阀体模具包括上模、下模、型芯一、型芯二和型芯三；上模与下模盖合的一侧上设置有直通球阀阀体的上型腔，下模与上模盖合的一侧设置有直通球阀阀体的下型腔；直通球阀阀体为内腔为球形的壳体，包括阀杆安装孔和相对设置且同轴心的孔一、孔二，阀杆安装孔的轴心垂直于孔一和孔二的轴心；型芯一、型芯二和型芯三组合形状为直通球阀阀体的内腔形状，上模、下模、型芯一、型芯二和型芯三围成直通球阀阀体的形状；本发明提高了铸造的生产效率，提高了产品质量，同时实现了机械加工三个孔时，一次装夹定位，完成多道工序，提高了生产效率。

Description

一种直通球阀阀体模具及直通球阀阀体的加工工艺

技术领域

本发明涉及球阀技术领域，尤其是涉及一种直通球阀阀体模具及直通球阀阀体的加工工艺。

背景技术

直通球阀广泛用于石油、化工、酒水、饮料等液体运输车及输送管道上，材质以铝合金、铸造不锈钢和碳钢配件为主。

直通球阀阀体属于异形件，传统的工艺是：首先采用砂型铸造成型的方式加工毛坯，铸造成型后再进行机械加工，其中铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法，加工效率低，加工质量差，且工作环境恶劣；为了改善环境，提高效率，改用压铸工艺来加工，但是现有的直通球阀阀体的模具结构过于复杂，成本过高，且难以实现自动化控制。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种直通球阀阀体模具及直通球阀阀体的加工工艺，提高了铸造的生产效率，提高了产品质量，降低了生产成本。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种直通球阀阀体模具，包括上模、下模、型芯一、型芯二和型芯三；上模与下模盖合的一侧上设置有直通球阀阀体的上型腔，下模与上模盖合的一侧设置有直通球阀阀体的下型腔；直通球阀阀体为内腔为球形的壳体，包括阀杆安装孔和相对设置且同轴心的孔一、孔二，阀杆安装孔的轴心垂直于孔一和孔二的轴心；型芯一与孔一相适配，型芯二与孔二相适配，型芯三与阀杆安装孔相适配，型芯一、型芯二和型芯三组合形状为直通球阀阀体的内腔形状，上模、下模、型芯一、型芯二和型芯三围成直通球阀阀体的形状；型芯一、型芯二和型芯三分别安装在型芯一支架、型芯二支架和型芯三支架上，型芯一支架、型芯二支架和型芯三支架嵌在上模与下模盖合的侧面；型芯一支架、型芯二支架和型芯三支架的后端分别连接有气缸一、气缸二和气缸三；上模上设置有浇口。

通过采用此技术方案，实现了直通球阀阀体模具的自动动化控制，且结构简单，降低了成本，提高了产品质量。

同时提供一种直通球阀阀体的加工工艺，包括以下步骤：

压铸毛坯：将熔化的原料在直通球阀阀体模具内进行压铸成型为毛坯；

车削：把直通球阀阀体装夹到数控车床的分度卡盘上，按照设定尺寸对孔一、孔二和阀杆安装孔进行端面和各尺寸内孔进行车削。

作为优选，压铸毛坯的具体步骤为：

熔化原料，其中原料用量要与所铸直通球阀阀体等量；

准备模具：把上模、下模、型芯一、型芯二和型芯三安装配合到位；

浇铸熔料；

冷却：静置冷却10s-20s；

脱模：铸造成型的直通球阀阀体随下模、型芯一、型芯二和型芯三移动脱离开上模；

抽芯；在气缸一、气缸二和气缸三的作用下，抽出型芯一、型芯二和型芯三；

取成品件：推出杆将铸造成型的直通球阀阀体自下模模腔推出。

作为优选，在完成一次压铸毛坯的工序后，用高压气枪对上模模腔、下模模腔、型芯一、型芯二和型芯三进行清理及冷却。

作为优选，孔一和孔二接近内腔的内端面为球形面，两个球形面同球心，孔一和孔二远离内腔的外端均设置有方形法兰盘，每个内端面至方形法兰盘之间设置有多个密封环槽。

通过采用此技术方案，提高了直通球阀阀体的密封性能。

作为优选，分度卡盘包括卡盘体、上夹具和下夹具，上夹具和下夹具呈上下分布，且均旋转连接于卡盘体的内腔，上夹具和下夹具的回转轴同心。

通过采用此技术方案，实现了对直通球阀阀体的装夹，其中上夹具和下夹具是可以旋转的，实现了加工完工件的一个工位，不需要拆卸只通过旋转就可以达到下一工位，大大提高了生产效率。

作为优选，卡盘体中设置有组合液压油缸，组合液压油缸包括定位活塞缸和转位活塞缸，转位活塞缸与下夹具传动连接，定位活塞缸与上夹具传动连接。

通过采用此技术方案，实现了分度卡盘的自动旋转，自动分度，无需人工操作，进一步提高了生产加工效率。

作为优选，上夹具包括与直通球阀阀体两端的方形法兰盘上表面压紧的上定位板，下夹具包括与直通球阀阀体两端的方形法兰盘下表面压紧的下定位板，下定位板上设置有四个定位直通球阀阀体方形法兰盘的定位块，还设置有与阀杆安装孔外圆相适配的定位架。

通过采用此技术方案，实现了对直通球阀阀体的精准定位。

作为优选，车削具体包括以下步骤：

将直通球阀阀体安装到分度卡盘上，具体的，直通球阀阀体两端的方形法兰盘下表面与下定位板及定位块定位配合，直通球阀阀体两端的方形法兰盘上表面与上定位板配合定位，同时阀杆安装孔外圆通过定位架定位支撑；

通过组合式液压油缸的定位活塞缸控制上夹具向下夹具的方向移动并锁紧，直通球阀阀体被上夹具和下夹具夹紧，保证孔一位于加工位置，对孔一的端面及各尺寸内孔进行车削加工；

通过组合式液压油缸的定位活塞缸控制上夹具朝远离下夹具的方向移动，直通球阀阀体处于放松状态，通过组合式液压油缸的转位活塞缸控制下夹具旋转，直至将阀门安装孔旋转到工作位置，通过定位活塞缸控制上夹具与下夹具将直通球阀阀体夹紧并锁紧，对阀门安装孔的端面及各尺寸内孔进行车削加工；

通过组合式液压油缸的定位活塞缸控制上夹具朝远离下夹具的方向移动，直通球阀阀体处于放松状态，通过组合式液压油缸的转位活塞缸控制下夹具旋转，直至将孔二旋转到工作位置，通过定位活塞缸控制上夹具与下夹具将直通球阀阀体夹紧并锁紧，对孔二的端面及各尺寸内孔进行车削加工。

综上所述，本发明具有如下的有益技术效果：

1.通过采用此技术方案，实现了直通球阀阀体模具的自动动化控制，且结构简单，降低了成本，提高了产品质量。

2.通过采用分度卡盘进行工件的装夹定位，实现了机械加工三个孔时，一次装夹定位，完成多道工序，提高了生产效率。

3.通过采用分度卡盘及分度卡盘的自动旋转功能，实现了自动分度，无需人工操作，进一步提高了生产加工效率。通过采用上夹具和下夹具，实现了对直通球阀阀体的精准定位，提高了产品的加工精度。

附图说明

图1是直通球阀阀体模具示意图；

图2是直通球阀阀体型芯示意图；

图3是直通球阀阀体模具去上模的示意图；

图4是直通球阀阀体示意图；

图5是分度卡盘示意图。

附图标记说明：1-直通球阀阀体；11-孔一；12-孔二；13-阀杆安装孔；

2-模具；21-上模；22-下模；23-型芯一；24-型芯二；25-型芯三；26-型芯一支架；27-型芯二支架；28-型芯三支架；29-气缸一；210-气缸二；211-气缸三；212-浇口；

3-分度卡盘；31-卡盘体；32-上夹具；33-下夹具；34-上定位板；35-下定位板；36-定位块；37-定位架。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

本实施例公开一种直通球阀阀体模具，参照1-图3，包括上模21、下模22、型芯一23、型芯二24和型芯三25；上模21与下模22盖合的一侧上设置有直通球阀阀体1的上型腔，下模22与上模21盖合的一侧设置有直通球阀阀体1的下型腔；

参照图4，直通球阀阀体1为内腔为球形的壳体，包括阀杆安装孔13和相对设置且同轴心的孔一11、孔二12，阀杆安装孔13的轴心垂直于孔一11和孔二12的轴心；孔一11和孔二12接近内腔的内端面为球形面，两个球形面同球心，孔一11和孔二12远离内腔的外端均设置有方形法兰盘，每个内端面至方形法兰盘之间设置有多个密封环槽。

参照图1-图3，型芯一23与孔一11相适配，型芯二24与孔二12相适配，型芯三25与阀杆安装孔13相适配，型芯一23、型芯二24和型芯三25组合形状为直通球阀阀体1的内腔形状，上模21、下模22、型芯一23、型芯二24和型芯三25围成直通球阀阀体1的形状；型芯一23、型芯二24和型芯三25分别安装在型芯一支架26、型芯二支架27和型芯三支架28上，型芯一支架26、型芯二支架27和型芯三支架28嵌在上模21与下模22盖合的侧面；型芯一支架26、型芯二支架27和型芯三支架28的后端分别连接有气缸一29、气缸二210和气缸三211；上模21上设置有浇口212。

实施例2

本实施例公开一种直通球阀阀体的加工工艺，包括以下步骤：

参照图1，压铸毛坯：将熔化的原料在直通球阀阀体模具2内进行压铸成型为毛坯；

参照4和图5，车削：把直通球阀阀体1装夹到数控车床的分度卡盘3上，按照设定尺寸对孔一11、孔二12和阀杆安装孔13进行端面和各尺寸内孔进行车削。

其中压铸毛坯的具体步骤为：

熔化原料，其中原料用量要与所铸直通球阀阀体1等量；

准备模具2：把上模21、下模22、型芯一23、型芯二24和型芯三25安装配合到位；

浇铸熔料；

冷却：静置冷却10s-20s；

脱模：铸造成型的直通球阀阀体1随下模22、型芯一23、型芯二24和型芯三25移动脱离开上模21；

抽芯；在气缸一29、气缸二210和气缸三211的作用下，抽出型芯一23、型芯二24和型芯三25；

取成品件：推出杆将铸造成型的直通球阀阀体1自下模22模腔推出；

在完成一次压铸毛坯的工序后，用高压气枪对上模21模腔、下模22模腔、型芯一23、型芯二24和型芯三25进行清理及冷却。

实施例3

本实施例公开一种分度卡盘工装及机械加工直通球阀阀体三个孔的加工工艺过程：

参照图5，分度卡盘3包括卡盘体31、上夹具32和下夹具33，上夹具32和下夹具33呈上下分布，且均旋转连接于卡盘体31的内腔，上夹具32和下夹具33的回转轴同心。

卡盘体31中设置有组合液压油缸，组合液压油缸包括定位活塞缸和转位活塞缸，转位活塞缸与下夹具33传动连接，定位活塞缸与上夹具32传动连接。

上夹具32包括与直通球阀阀体1两端的方形法兰盘上表面压紧的上定位板34，下夹具33包括与直通球阀阀体1两端的方形法兰盘下表面压紧的下定位板35，下定位板35上设置有四个定位直通球阀阀体1方形法兰盘的定位块36，还设置有与阀杆安装孔13外圆相适配的定位架37。

分度卡盘的分度原理是：卡盘体31中的组合式液压油缸可实现上夹具32和下夹具33间的夹紧、分度、锁紧定位、松开一系列动作。为了使工件分度和锁紧。组合缸中有转位活塞缸和定位活塞缸，压力油经分油器进入油缸体。在卡盘的上下端各装夹紧工件的上夹具32和下夹具33，其中下夹具33与分度方块相连，通过转位活塞拨动方块及定位轴转角，定位活塞锁紧定位，转角与锁紧动作互锁，即完成工件自动分度、旋转角度和锁紧定位。上夹具32与夹紧活塞相连，通过活塞往复位移，对工件进行夹紧和松开。

参照图5，机械加工直通球阀阀体三个孔的加工工艺过程：

将直通球阀阀体1安装到分度卡盘3上，具体的，直通球阀阀体1两端的方形法兰盘下表面与下定位板35及定位块36定位配合，直通球阀阀体1两端的方形法兰盘上表面与上定位板34配合定位，同时阀杆安装孔13外圆通过定位架37定位支撑；

通过组合式液压油缸的定位活塞缸控制上夹具32向下夹具33的方向移动并锁紧，直通球阀阀体1被上夹具32和下夹具33夹紧，保证孔一11位于加工位置，对孔一11的端面及各尺寸内孔进行车削加工；

通过组合式液压油缸的定位活塞缸控制上夹具32朝远离下夹具33的方向移动，直通球阀阀体1处于放松状态，通过组合式液压油缸的转位活塞缸控制下夹具33旋转，直至将阀门安装孔15旋转到工作位置，通过定位活塞缸控制上夹具32与下夹具33将直通球阀阀体1夹紧并锁紧，对阀门安装孔15的端面及各尺寸内孔进行车削加工；

通过组合式液压油缸的定位活塞缸控制上夹具32朝远离下夹具33的方向移动，直通球阀阀体1处于放松状态，通过组合式液压油缸的转位活塞缸控制下夹具33旋转，直至将孔二12旋转到工作位置，通过定位活塞缸控制上夹具32与下夹具33将直通球阀阀体1夹紧并锁紧，对孔二12的端面及各尺寸内孔进行车削加工。

以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种直通球阀阀体模具，其特征在于，包括上模（21）、下模（22）、型芯一（23）、型芯二（24）和型芯三（25）；

所述上模（21）与下模（22）盖合的一侧上设置有直通球阀阀体（1）的上型腔，所述下模（22）与上模（21）盖合的一侧设置有直通球阀阀体（1）的下型腔；

所述直通球阀阀体（1）为内腔为球形的壳体，包括阀杆安装孔（13）和相对设置且同轴心的孔一（11）、孔二（12），所述阀杆安装孔（13）的轴心垂直于所述孔一（11）和孔二（12）的轴心；

所述型芯一（23）与孔一（11）相适配，所述型芯二（24）与孔二（12）相适配，型芯三（25）与阀杆安装孔（13）相适配，所述型芯一（23）、型芯二（24）和型芯三（25）组合形状为直通球阀阀体（1）的内腔形状，所述上模（21）、下模（22）、型芯一（23）、型芯二（24）和型芯三（25）围成直通球阀阀体（1）的形状；所述型芯一（23）、型芯二（24）和型芯三（25）分别安装在型芯一支架（26）、型芯二支架（27）和型芯三支架（28）上，所述型芯一支架（26）、型芯二支架（27）和型芯三支架（28）嵌在上模（21）与下模（22）盖合的侧面；所述型芯一支架（26）、型芯二支架（27）和型芯三支架（28）的后端分别连接有气缸一（29）、气缸二（210）和气缸三（211）；所述上模（21）上设置有浇口（212）。

2.一种直通球阀阀体的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

压铸毛坯：将熔化的原料在直通球阀阀体模具（2）内进行压铸成型为毛坯；

车削：把直通球阀阀体（1）装夹到数控车床的分度卡盘（3）上，按照设定尺寸对孔一（11）、孔二（12）和阀杆安装孔（13）进行端面和各尺寸内孔进行车削。

3.根据权利要求2所述的一种直通球阀阀体的加工工艺，其特征在于，所述压铸毛坯的具体步骤为：

熔化原料，其中原料用量要与所铸直通球阀阀体（1）等量；

准备模具（2）：把上模（21）、下模（22）、型芯一（23）、型芯二（24）和型芯三（25）安装配合到位；

浇铸熔料；

冷却：静置冷却10s-20s；

脱模：铸造成型的直通球阀阀体（1）随下模（22）、型芯一（23）、型芯二（24）和型芯三（25）移动脱离开上模（21）；

抽芯；在气缸一（29）、气缸二（210）和气缸三（211）的作用下，抽出型芯一（23）、型芯二（24）和型芯三（25）；

取成品件：推出杆将铸造成型的直通球阀阀体（1）自下模（22）模腔推出。

4.根据权利要求3所述的一种直通球阀阀体的加工工艺，其特征在于，在完成一次压铸毛坯的工序后，用高压气枪对上模（21）模腔、下模（22）模腔、型芯一（23）、型芯二（24）和型芯三（25）进行清理及冷却。

5.根据权利要求1所述的一种直通球阀阀体模具，其特征在于，所述孔一（11）和孔二（12）接近内腔的内端面为球形面，两个所述球形面同球心，所述孔一（11）和孔二（12）远离内腔的外端均设置有方形法兰盘，每个所述内端面至方形法兰盘之间设置有多个密封环槽。

6.根据权利要求2所述的一种直通球阀阀体的加工工艺，其特征在于，所述分度卡盘（3）包括卡盘体（31）、上夹具（32）和下夹具（33），所述上夹具（32）和下夹具（33）呈上下分布，且均旋转连接于卡盘体（31）的内腔，所述上夹具（32）和下夹具（33）的回转轴同心。

7.根据权利要求6所述的一种直通球阀阀体的加工工艺，其特征在于，所述卡盘体（31）中设置有组合液压油缸，所述组合液压油缸包括定位活塞缸和转位活塞缸，所述转位活塞缸与下夹具（33）传动连接，所述定位活塞缸与上夹具（32）传动连接。

8.根据权利要求7所述的一种直通球阀阀体的加工工艺，其特征在于，所述上夹具（32）包括与直通球阀阀体（1）两端的方形法兰盘上表面压紧的上定位板（34），所述下夹具（33）包括与直通球阀阀体（1）两端的方形法兰盘下表面压紧的下定位板（35），所述下定位板（35）上设置有四个定位直通球阀阀体（1）方形法兰盘的定位块（36），还设置有与阀杆安装孔（13）外圆相适配的定位架（37）。

9.根据权利要求8所述的一种直通球阀阀体的加工工艺，其特征在于，所述车削具体包括以下步骤：

将直通球阀阀体（1）安装到分度卡盘（3）上，具体的，所述直通球阀阀体（1）两端的方形法兰盘下表面与所述下定位板（35）及定位块（36）定位配合，所述直通球阀阀体（1）两端的方形法兰盘上表面与所述上定位板（34）配合定位，同时阀杆安装孔（13）外圆通过定位架（37）定位支撑；

通过组合式液压油缸的定位活塞缸控制上夹具（32）向下夹具（33）的方向移动并锁紧，所述直通球阀阀体（1）被上夹具（32）和下夹具（33）夹紧，保证孔一（11）位于加工位置，对孔一（11）的端面及各尺寸内孔进行车削加工；

通过组合式液压油缸的定位活塞缸控制上夹具（32）朝远离下夹具（33）的方向移动，所述直通球阀阀体（1）处于放松状态，通过组合式液压油缸的转位活塞缸控制下夹具（33）旋转，直至将阀门安装孔（15）旋转到工作位置，通过定位活塞缸控制上夹具（32）与下夹具（33）将直通球阀阀体（1）夹紧并锁紧，对阀门安装孔（15）的端面及各尺寸内孔进行车削加工；

通过组合式液压油缸的定位活塞缸控制上夹具（32）朝远离下夹具（33）的方向移动，所述直通球阀阀体（1）处于放松状态，通过组合式液压油缸的转位活塞缸控制下夹具（33）旋转，直至将孔二（12）旋转到工作位置，通过定位活塞缸控制上夹具（32）与下夹具（33）将直通球阀阀体（1）夹紧并锁紧，对孔二（12）的端面及各尺寸内孔进行车削加工。

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