JPS623350B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はボールバルブのハウジング製造方法に
関する。

第１図に示すように、ボールバルブのハウジン
グ１は、一般に、大略ちようちん形状をしてい
る。そして、その中央部１ａとその両側の出口部
１ｂの境界段部１ｃには、弁体２に対するシート
リテーナ４等のシール機構部を設けねばならない
ため、上記段部１ｃを相対的に厚肉にする必要が
ある。

ところで、従来、このようなボールバルブのハ
ウジング製造方法として、鋳造による方法、鍛造
による方法、あるいは厚肉パイプ５を鏡板６に溶
接する方法等が行なわれている。

しかし、鋳造による方法は、ハウジングに巣が
生じやすいという欠点があり、また鍛造による方
法は、第２図に示すように、ハウジング１に肉厚
段部１ｃを設ける必要があるため鍛造プレスの出
力が大きくなるという欠点があり、また厚肉パイ
プ５を鏡板６に溶接する方法は、第３図に示すよ
うに、厚肉パイプ５の加工代５ａが大きいため材
料が無駄になり、また加工費が高価になるという
欠点を有する。

本発明は上記従来の方法の欠点に鑑みてなした
もので、機械加工の加工代を小さくでき、比較的
小さな出力のプレスで鍛造することができ、しか
も厚肉部、薄肉部を自在に成形でき、特に上記段
部を材料寸法より厚肉に形成することができ、し
かもまた、円筒体の厚さ等、容積に公差があつて
も使用でき、円筒体の座屈を防止できるボールバ
ルブのハウジング製造方法の提供を目的としてい
る。

本発明は、上記目的を達成するために、製造す
べきハウジングの出口部の内径に略等しい内径を
有する炭素鋼の円筒体を予め所定温度に加熱し、
次いで、基台上に載置され、かつ製造すべきハウ
ジングの出口部、肉厚段部および中央部の一部よ
りなる一連の外周形状に近似した内周形状を有す
るダイス内に上記加熱円筒体を挿入・設置し、次
いで、上記円筒体の一部を開放した状態のまま
で、上記円筒体に上記製造すべきハウジングの出
口部、肉厚段部および中央部の一部よりなる一連
の内周形状に近似した外周形状を有する上型を押
し込んで、円筒体の口部を円周方向に拡径すると
ともに、該部分における肉厚を薄肉化しつつダイ
スにより拡径を規制する一方、上型と円筒体との
接触により円筒体を下方に絞り込むことによつて
肉厚段部を形成することによつてボールバルブの
ハウジングを製造することを特徴としている。

以下、第４，５図に示した一実施例について本
発明を詳細に説明する。

まず、素材として溶接構造用圧延鋼材等炭素鋼
からなる円筒体１１を用意する。この円筒体１１
は、予め平板をプレスで押し曲げて、円筒状に成
形し、接合部を溶接して、溶接部の欠陥の有無を
Ｘ線で検査している。上記円筒体１１の内径は製
造すべきハウジング１の出口部１ｂの内径に略等
しい。また。上記円筒体１１の長さは、上記出口
部１ｂ、厚肉段部１ｃ、中央部１ａの一部を形成
するのに十分な長さである。

鍛造する型は、下型１５と上型１２とからな
る。

下型１５は基台１５ａとダイス１５ｂとからな
り、ダイス１５ｂは、製造すべきハウジング１の
出口部１ｂ、肉厚段部１ｃおよび中央部１ａの一
部よりなる一連の外周形状に近似した内周形状に
形成している。上記製造すべきハウジング１の肉
厚段部１ｃの外径に対応する上記ダイス１５ｂの
内径は成型許容誤差を持つている。

一方、上型１２は、製造すべきハウジング１の
出口部１ｂ、肉厚段部１ｃ、中央部１ａの一部よ
りなる一連の内周形状に近似した外周形状に形成
している。

場合によつては、上記円筒体１１が座屈をおこ
さないように、円筒体１１の下端にマンドレルを
入れてもよい。

次に、上記上型１２、下型１５を用いてハウジ
ング１を成形する過程を説明する。

まず、基台１５ａにダイス１５ｂを固定する一
方、上型１２をプレス（図示せず）に連結して上
下動できるようにする。

次いで、円筒体１１を900℃近傍たとえば925℃
に加熱する。そして、上記円筒体１１をダイス１
５ｂ内に挿入して、第４図に示す如く、該円筒体
１１を立てた状態で基台１５ａ上に載置する。

次いで、上型１２をプレスにより一定の圧力で
下降させる。

初めに、上型１２のハウジング１の出口部１ｂ
に対応する挿入部１２ａが円筒体１１の上方開口
に挿入される。さらに、上型１２が下降すると、
円筒体１１の上端部は上型１２に当つて押し広げ
られながら、一部は開放している上方に向けて逃
げ、同時に円筒体１１の内部には、上型１２の進
入に伴つて円周方向の内部応力が発生し、この結
果、円筒体１１の肉厚は薄くなる。さらに、上型
１２が下降すると、上記円筒体１１は押し広げら
れながら拡径され、その外周部はダイスによつて
拡がりが規制される。また、円筒体１１は上型１
２の下降によつて、円筒体１１と上型１２との摺
接部の摩擦によつて軸方向の圧縮応力を受け、据
え込み現象を呈し、ハウジングの出口部１ｂと中
央部１ａの移行部分が膨出し、即ち、肉厚段部１
ｃが形成される。上型１２が所定の位置に来たと
き、上型１２の挿入部１２ａは、円筒体１２の下
端部に位置している。

その後、上型１２を上昇させて、ダイス１５ｂ
から所望のバルブハウジング１の形状に成形され
た円筒体１１を取り出す。

このように熱間鍛造で成形されたハウジング１
は、中央部１ａは素材の円筒体１１の肉厚より薄
肉となり、段部１ｃは円筒体１１の肉厚より厚肉
となり、ほぼ要求される形状をしている。たとえ
ば、内径575mm、板厚80mmの炭素鋼の円筒体を上
記方法により熱間鍛造した一実施例では、高さ
508.5mmのハウジングの中央部の開口の内径が936
mm、中央部の肉厚が66.7mm、段部の肉厚が10.44
mm、出口部の肉厚が83.5mmとなつた、上記段部１
ｃの肉厚は、場合によつては、円筒体１１の肉厚
より25％程度も厚肉に成形することができる。そ
して、上記成形においては、余分な余つた素材つ
まり円筒体１１の一部は上方の開放されている個
所に逃げるので、素材寸法に公差があつても使用
できると共に、プレスの出力を小さくでき、か
つ、円筒体１１の一部を上方に逃がして成形して
いるため、円筒体１１に圧縮応力と引張応力が働
らいて、円筒体の座屈を防止できる。

また、このように、円筒体の一部を上方に逃が
すので、ダイスの内周形状はハウジングの外周形
状に一致していなくて近似していても成形でき、
また、上型の外周形状はハウジングの内周形状に
近似しているだけで成形できる。つまりダイス、
上型の加工精度をゆるくすることができる。

そして、必要に応じて、上記ハウジング１の段
部１ｃにシール部の機械加工を行い、次に、二個
のハウジング１の中央部１ａの端面を重ね合わせ
て溶接し、あるいは胴パイプ（図示せず）の両側
夫々にハウジング１の中央部１ａの端面を夫々溶
接して、ボールバルブのハウジングを完成する。

なお、上記実施例において、溶接構造用圧延鋼
材からなる円筒体を用いたが、遠心鋳鋼からなる
円筒体を用いてもよい。

上記実施例で詳述の如く、本発明に係るボール
バルブのハウジング製造方法は、一定内径を有す
る炭素鋼の円筒体を所定温度に加熱し、次いで、
上記加熱円筒体を製造すべきハウジングの外周形
状に近似した内周形状を有するダイス内に挿入・
設置し、次いで、上記円筒体の一部を開放した状
態のままで、上記円筒体に上記製造すべきハウジ
ングの内周形状に近似した外周形状を有する上型
を押し込んで、上記円筒体を押し広げながら、下
方に絞り込むようにしているので、比較的小さな
出力のプレスで鍛造することができ、しかも、厚
肉部、薄肉部を自在に成形でき、特に上記段部を
材料寸法より厚肉に形成することができ、しかも
また、円筒体の厚さ等、容積に公差があつても使
用でき、円筒体の座屈を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はボールバルブの断面図、第２図は従来
の鍛造によるハウジングの断面図、第３図は厚肉
タイプを鏡板に溶接して形成したハウジングの断
面図、第４図は本発明の一実施例にかかる製造方
法を示す断面図、第５図は第４図に示す製造方法
により製造したハウジングの断面図である。 １…ハウジング、１ａ…中央部、１ｂ…出口
部、１ｃ…段部、１１…円筒体、１２…上型、１
５…下型、１５ａ…基台、１５ｂ…ダイス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 製造すべきハウジングの出口部の内径に略等
   しい内径を有する炭素鋼の円筒体を予め所定温度
   に加熱し、次いで、基台上に載置され、かつ製造
   すべきハウジングの出口部、肉厚段部および中央
   部の一部よりなる一連の外周形状に近似した内周
   形状を有するダイス内に上記加熱円筒体を挿入・
   設置し、次いで、上記円筒体の一部を開放した状
   態のままで、上記円筒体に上記製造すべきハウジ
   ングの出口部、肉厚段部および中央部の一部より
   なる一連の内周形状に近似した外周形状を有する
   上型を押し込んで、円筒体の口部を円周方向に拡
   径するとともに、該部分における肉厚を薄肉化し
   つつダイスにより拡径を規制する一方、上型と円
   筒体との接触により円筒体を下方に絞り込むこと
   によつて肉厚段部を形成することを特徴とするボ
   ールバルブのハウジング製造方法。