专利名称：阀球毛坯的制造方法
技术领域：
本发明是关于成形，特别是关于阀球毛坯的制造方法。
管道工程中广泛使用的球阀，其关键零件——阀球一般均采用砂型铸造，制成一个具有贯通孔的实心球体作毛坯，然后再对球体表面进行机械切削加工，以获得光洁无瑕的阀球表面。然而众所周知的夹渣、气孔、沙眼等铸造缺陷不仅影响阀球的表面质量，而且将会使球阀产生泄漏，严重影响其使用的密封性能。同时阀球毛坯重量大、耗材多；不仅生产周期长，生产率低，而且劳动条件差，对环境污染大。虽然可采用离心铸造的方法来制造空心的阀球毛坯，可减少重量、降低材料消耗、改善毛坯表面质量，但却不能根本杜绝夹渣的存在，且仍需使用熔化设备，有染环境，生产成本高。
本发明的目的在于提供一种阀球毛坯的制造方法，它不必将金属熔化即可制成空心的阀球毛坯，且球壁材质致密，无疏松组织，整体重量轻、强度高、生产率高、成本低。
本发明的目的是这样实现的一种阀球毛坯的制造方法，其特征在于(1)按不小于阀球毛坯直径的长度截取内径不大于阀球通孔名义直径的金属圆管作坯料；(2)将上述坯料横卧于下模型腔两端的压料部；(3)合上上模，封堵坯料两端，并使之紧固；
(4)连继向坯料内注入压力介质，在此阶段坯料除两端受模具的压料部约束外，其余位于模具型腔内的部分在其内部压力作用下逐渐向外膨胀鼓出，直至坯料贴满全部腔壁形成二端具有料头的阀球毛坯；(5)停止压力介质的输入，分开上模解除密封，从模具中取出阀球毛坯。
上述的阀球毛坯制造方法，其特征在于可设置截切工序以切除该阀球毛坯两端的料头。
上述的阀球毛坯制造方法，其特征在于该坯料的内径等于阀球通孔的名义直径。
上述的阀球毛坯制造方法，其特征在于该上、下模分别设置有将型腔与外界大气相通的排气孔。
本发明利用管子本身材质致密，无夹渣、砂眼、气孔的特点来制造无铸造缺陷的阀球毛坯，而且大大减轻了阀球的重量，降低了材料消耗。此外，本发明操作方便简单、生产率高、成本低，特别是不必对原材料进行熔化，故能源消耗少，生产场地占用面积小。
以下结合附图对本发明作详细说明。
图1为坯料置于下模型腔中的示意图。
图2为模具合模和密封的示意图。
图3为坯料在模具内扩张过程示意图。
图4为阀球毛坯扩张完成后的示意图。
本发明首先将适用的金属管截切成一段段的坯料。该金属管的内径不大于阀球通孔直径；优选内径与阀球通孔直径相等的金属管。该坯料的长度不小于阀球毛坯直径；通常该长度等于模具型腔两端压料部顶端间的距离，约为(0.65～0.8)(阀球毛坯直径)+2(压料部长度)。
第二步(参见图1)将该坯料1横放搁置于下模4的型腔3中。该型腔3为两端分别设置有压料部2中间呈半球形的空腔。该压料部2的端面通常呈半圆形，也可以呈V形，或其它形状以能在合模时可夹紧坯料1为准。该坯料1的两端就分别搁置在型腔3两端的压料部2上。
第三步(参见图2)将具有相同型腔3的上模7与下模4合模，这样两个半球形的空腔就合成一个完整的球形空腔，且随上、下模7、4的紧固，则压料部2将坯料1夹持在模具的型腔3中。同时使用密封堵塞6或其他各种密封结构将坯料1两端的孔密封。注意确保模具和密封的紧固。
第四步(参见图3)通过密封堵塞6上的通孔5连继的向坯料1内输入压力介质8。为安全，一般压力介质8使用的是专用的压力油或水之类的流体，因此，先有一个将坯料1内腔中的空气排出使压力介质8充填的过程，这由液压设备上的专门装置完成。当坯料1内腔中的排气完毕后，随压力介质8的不断进入，坯料1内压力不断加大至材料的塑性应力时，迫使其管壁产生向外膨胀的塑性变形，逐渐向型腔3的球形腔壁靠贴，直至最后完全与球形腔壁贴合形成一个球状的阀球毛坯9(参见图4)。而型腔3内的空气则通过设置在上、下模7、4上的通气孔(图中未表示)排至大气，以减小塑料变形过程中的阻力或形成压力气囊有碍变形。此时坯料1两端受模具压料部2的约束保持原状而形成了料头10。
第五步停止压力介质8的输入，分离上模、拆除密封堵塞6解除密封，从模具中取出两端具有料头10的阀球毛坯9。
该阀球毛坯9可直接提供；也可以在本发明中设置一个截切工序以切除料头10。
在本发明中，如果优选内径等于阀球通孔名义直径的管子来截取坯料1，则在切除料头10后，可以不必再进行阀球通孔的切削加工，减少阀球的加工工序和工时。
权利要求
1.一种阀球毛坯的制造方法，其特征在于(1)按不小于阀球毛坯直径的长度截取内径不大于阀球通孔名义直径的金属圆管作坯料；(2)将上述坯料横卧于下模形腔两端的压料部上；(3)合上上模封堵坯料两端，并使之紧固；(4)连继向坯料内注入压力介质，在此阶段坯料除两端受模具的压料部约束外，其余位于模具型腔内的部分在其内部压力作用下逐渐向外膨胀鼓出，直至坯料贴满全部腔壁形成二端具有料头的阀球毛坯；(5)停止压力介质的输入，分离上模解除密封，从模具中取出阀球毛坯。
2.根据权利要求1所述的阀球毛坯制造方法，其特征在于可设置截切工序以切除该阀球毛坯两端的料头。
3.根据权利要求1或2所述的阀球毛坯制造方法，其特征在于优选内径等于阀球通孔名义直径的金属圆管作坯料。
4.根据权利要求1或2所述的阀球毛坯的制造方法，其特征在于该上、下模分别设置有将型腔与外界大气相通的排气孔。
5.根据权利要求3所述的阀球毛坯的制造方法，其特征在于该上、下模分别设置有将型腔与外界大气相通的排气孔。
全文摘要
本发明是一种阀球毛坯的制造方法，它使用材料致密无夹渣、气孔、砂眼等铸造缺陷的金属圆管作坯料，通过向坯料内部空腔注入压力介质使其在模具型腔内塑性膨胀变形，制得空心的阀球毛坯。本发明的方法不仅改革了目前沿用的铸造阀球毛坯的工艺，可制得无材质缺陷的阀球毛坯，而且操作方便简单、操作场所占地小、生产率高、产品重量轻、用材少、成本低、无环境污染、能耗少。
文档编号B21D51/08GK1393300SQ0111349
公开日2003年1月29日 申请日期2001年6月22日 优先权日2001年6月22日
发明者沈海星, 许洲堂 申请人:沈海星, 许洲堂