CN1280890A - 无扰流无焊接工艺的球塞制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无扰流无焊接工艺的球塞制作方法。包括:以板件或管件为原材,分别冲压形成一端具半圆球形且底端形成通孔的粗胚;利用冲压机的冲杆在该粗胚上形成一开关转轴卡制槽;将一流道管件放入粗胚内,并定位于粗胚底端通孔的内缘处,且被卡制槽限位;将粗胚放置在上、下半圆成型模具间,经冲压而将粗胚向上延伸的筒形段也冲压成型为一半圆球形,流道管件限位于球塞两端通孔的内缘间,在球塞内形成直流通道。成型快速,成本低。
Description
本发明涉及一种可控制球阀启、闭的球塞的制作方法，是一种无需焊接且可直接排除扰流效应的球塞制作方法，具有快速成型、降低成本和增加强度的特点。
本发明所涉及的球塞(俗称凡而球塞)，其结构如图12中所示，球塞A2抵靠于球阀A内部的止水垫圈A1上转动，用于控制球阀A启、闭。
球塞A2最早的制作方法主要以铸造法成型，可结合参见图13，直接在模具中灌入熔融铸铁，待其冷却干后，再从模具中取出空心球状的半成品，然后对其表面进行加工，去除毛边，最终成为球塞的成品。
铸造法成型的球塞虽可满足球阀对其功能方面的要求，然而也衍生出诸多的缺点有待克服，如：
1．在铸造成型过程中，由于其内存有气泡，为减少成型后球塞表面产生的疮孔，而不得不增加球塞的厚度，然后再利用车床的车刀对成型后的球塞作车削加工，不仅增加了物料的使用比例，而且也只能减少疮孔，无法绝对消除表面的疮孔，造成球阀表面与水龙头通水孔两侧的止水垫圈间不能紧密配合，导致水流易从疮孔中渗出，发生渗漏现象，甚至造成气爆等危险事故(用于输气管道中时)，因此若要确保球塞表面绝对无疮孔，仍采用铸造工艺显然是不可能实现的；
2．球塞A2是一以外形作配合的空心成品，如图13中所示，其空心部位呈圆球状，使流入球阀中的液体水流会碰撞到球塞的圆球壁，而在圆球内形成气泡，造成液体水流不能平顺地流出，从而形成扰流现象。
为克服上述两方面的缺点，产业界将铸造法改成锻造法，即，将经高温加热的钢材直接锻造成一实心圆球状的半成品，再在该球体中央钻孔，以形成一直流通道B1，之后对其表面加工而形成球塞成品B，如图14中所示。
锻造法虽可克服铸造法成型球塞的许多缺点，但仍存在不少问题有待克服，如：锻造出的实心圆球状半成品用料多成本高，经钻孔后的球塞重量也比较大，当图12中球塞A2抵靠在球阀A内部的止水垫圈A1上转动时，因球塞A2两侧部分嵌入两止水垫圈A1内，因此过重的球塞A2会压迫止水垫圈A1，导致止水垫圈A1长时间受压迫后容易变形、磨损，而变形、磨损后的止水垫圈A1使球塞A2不能紧密贴合于两止水垫圈A1之间，所产生的缝隙会造成关闭状态下的球阀仍会有管内的渗漏流通问题，且不为用户察觉，在维修工用电焊或气焊维修管路时，容易发生爆炸事故。
本发明的目的是设计一种无扰流无焊接工艺的球塞制作方法，可改进上述铸造法、锻造法工艺的诸多缺点，无须焊接，可直接排除扰流效应且成型快速，具有降低成本、增加球塞强度等优点。
本发明的目的是这样实现的：一种无扰流无焊接工艺的球塞制作方法，其特征在于包括：
以板件或以管件为原材，分别经不同冲压机模具，冲压形成一端具半圆球形且底端形成一通孔的粗胚；利用一冲压机的冲杆，由外向内冲入该一端具半圆球形的粗胚，形成一开关转轴卡制槽；将一流道管件放入该一端具半圆球形的粗胚内部，并使流道管件定位于一端具半圆球形的粗胚的底端通孔的内缘处，且该流道管件恰贴靠于开关转轴卡制槽并被限位；将该一端具半圆球形的粗胚放置在上、下半圆成型模具间，冲压上、下半圆成形模具，将一端具半圆球形的粗胚的向上延伸的筒形段也冲压成型为一半圆球形，并将流道管件限位于已成球塞的两端通孔的内缘之间，且成紧密结合状态，而在球塞内形成一直流通道。
所述流道管件的内径与所述球塞的通孔的孔径相当。
还包括在上、下半圆成型模具的冲压动作中，将所述球塞的上、下通孔的孔缘铆接于所述流道管件的管端缘，而将流道管件定位于所述的球塞内形成直流通道。
本发明的无扰流无焊接工艺的球塞制作方法，以板件或管件为原材，都可以通过冲压机及模具直接冲制成一端具有半圆球形的钵型粗胚，再利用另一冲压机的冲杆，在该一端为半圆球形的钵型粗胚的适当位置处，由外向内冲入，而形成一开关转轴卡制槽，然后将该一端为半圆球形的粗胚置于下半圆成型模具上，在该一端为半圆球形的粗胚内放入一流道管件，使流道管件能定位于一端为半圆球形粗胚的通孔内缘，并配合该卡制槽使流道管件贴靠限位，同时通过冲压上半圆成型模具，将一端为半圆球形的粗胚向上延伸的筒形段冲压成另一半圆球形，并将流道管件限位于已形成的球塞两端通孔之间，且成紧密结合，使球塞内部形成一直流通道，达到无需焊接且可直接排除扰流效应的发明目的，且成型快速，有利于降低生产成本，增加球塞的强度。
下面结合实施例及附图进一步说明本发明的技术。
图1是制作本发明球塞的管件原材的平面结构示意图。
图2是制作本发明球塞的板件原材的平面结构示意图。
图3是所成型的半圆球钵型粗胚的平面结构示意图。
图4是在半圆球钵型粗胚上冲压出旋转卡制槽的平面结构示意图。
图5是图4中在半圆球钵型粗胚上冲压旋转卡制槽的动作示意图。
图6是本发明的半圆球钵型粗胚与流道管件在成型前的配置位置示意图
图7是流道管件的平面结构示意图
图8是本发明的半圆球钵型粗胚与流道管件在成型前位于模具内的配置位置示意图。
图9是本发明的流道管件与成型后球塞的组合结构平面示意图。
图10是本发明的流道管件与球塞在模具内的成型动作示意图。
图11是本发明球塞另一实施例的成型组合结构示意图。
图12是传统的球阀组合结构示意图。
图13是用传统铸造法成型的球塞结构示意图。
图14是用传统锻造法成型的球塞结构示意图。
参见图1、图2、图3，本发明的球塞可用管件1或板件1A为原材制作，管件1或板件1A可分别直接通过两不同冲压机的模具，形成底端具有半圆球形而顶端向内略为有弯弧状筒形段23的钵形粗胚2，同时底端形成一通孔21。
参见图5，再利用一冲压机的冲杆C，在该粗胚2外缘的适当位置处由外向内冲入，而形成一开关转轴卡制槽22，如图4中所示。
参见图8，将形成有开关转轴卡制槽22的粗胚2，以其底端的半圆球形置于下半圆成型模具F上，并将如图7中所示的一流道管件3置于该半圆球形粗胚2内部，使流道管件3定位于半圆球形粗胚2的通孔21内缘，如图6中所示，并在开关转轴卡制槽22的配合下，让流道管件3贴靠限位。
参见图10，在冲压机的作用下，通过上半圆成形模具F1和下半圆成型模具F，将下半圆球形粗胚2向上延伸的略为向内弯弧的筒形段23冲压成型为一半圆球形23’，并将流道管件3限位于已成形的球塞1’两端通孔21、21'的内缘之间，且成紧密结合，如图9中所示，使球塞1’的内部形成一直流通道3’，如图10中所示。实现无须焊接而可直接排除扰流效应的发明目的，且成型快速，还可降低生产成本，增加强度。
参见图11并结合参见图10，流道管件3的内径，可设成与球塞1’的通孔21、21’的孔径相当，经由上、下两半圆球形成型模具F1、F的冲压作用，使球塞1’的上、下通孔21’、21的孔缘211’、211，铆接于流道管件3的管端缘31’、31，从而将流道管件3定位于球塞1’内不会脱出，以形成一稳固的直流通道3’，使成品没有承接缝。
Claims (3)
1．一种无扰流无焊接工艺的球塞制作方法，其特征在于包括：
以板件或以管件为原材，分别经不同冲压机模具，冲压形成一端具半圆球形且底端形成一通孔的粗胚；
利用一冲压机的冲杆，由外向内冲入该一端具半圆球形的粗胚，形成一开关转轴卡制槽；
将一流道管件放入该一端具半圆球形的粗胚内部，并使流道管件定位于一端具半圆球形的粗胚的底端通孔的内缘处，且该流道管件恰贴靠于开关转轴卡制槽并被限位；
将该一端具半圆球形的粗胚放置在上、下半圆成型模具间，冲压上、下半圆成形模具，将一端具半圆球形的粗胚的向上延伸的筒形段也冲压成型为一半圆球形，并将流道管件限位于已成球塞的两端通孔的内缘之间，且成紧密结合状态，而在球塞内形成一直流通道。
2．根据权利要求1所述的一种无扰流无焊接工艺的球塞制作方法，其特征在于：所述流道管件的内径与所述球塞的通孔的孔径相当。
3．根据权利要求1或2所述的一种无扰流无焊接工艺的球塞制作方法，其特征在于：还包括在上、下半圆成型模具的冲压动作中，将所述球塞的上、下通孔的孔缘铆接于所述流道管件的管端缘，而将流道管件定位于所述的球塞内形成直流通道。
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