[实用新型]一种制造具有通孔的空心球体的模具

说明书

本实用新型是关于模具，特别是关于冷挤压加工成形的模具。

球阀由于其构造简单，截止和开启的操作迅速简捷，是一种广泛使用于各种领域的阀门。作为球阀的关键零件——阀球，目前均普遍采用铸造方法浇注出球状毛坯，然后再经机械切削加工成型。不仅生产周期长、重量大、成本高、对环境污染大，更严重的是铸造带来的夹渣、气孔等缺陷会对阀球表面和内在质量造成重大影响，使成品率降低。也有研究利用离心浇注方法在一副具有球形空腔的模具中来制造阀球毛坯的。使用这种模具生产的阀球毛坯是一个空心球体，因此具有重量轻，切削后表面无缺陷，不用使用大量砂型，生产周期短，生产率高等优点。该模具利用离心力，虽然可以使空心球体外层的材质致密，而重量小的钢渣、气体则聚集在空心球体内层，因此夹渣、气孔等铸造缺陷实属难免。同时其最大缺陷是存在安全隐患，如果操作不当，或者模具的密封性差，高温的钢水一旦泄漏飞溅，不仅会伤害人体而且易引发火灾。此外，高温钢水的准备同样需要消耗大量的热能，以及一套冶炼设备，对环境的污染仍旧存在，故也未能实际投入使用。

本实用新型的目的在于提供一种制造具有通孔的空心球体的模具，它可以将无夹渣、气孔、沙眼等铸造缺陷的管子不必加热，快速成型为具有通孔的空心球体，且不存在安全隐患。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种制造具有通孔的空心球体的模具，包含具有球形空腔的上模和下模，其特征在于：该上模和下模的球形空腔中分别设置有止缩棒；该止缩棒一端与球形空腔中央部分的腔壁连接，另一端悬伸于球形空腔中，且两止缩棒具有同一轴心线。

上述的制造具有通孔的空心球体的模具，其特征在于：该上、下模的球形空腔的高度小于该两球形空腔包络面所成球体的高度之半。

上述的制造具有通孔的空心圆球体的模具，其特征在于：该止缩棒与球形空腔腔壁之间设置有弧形过渡连接部分。

本实用新型具有下述优点：

1.用模具内腔壁对管料端口轴向加压，使管子两端逐渐沿腔壁向内收缩，而管子中间则不断向外鼓出，直至与模具的球形内腔贴合而成型，不仅原材料的准备时间短而方便，成型时间也短，大大提高工效。

2.不必使用高温的钢水，无泄漏伤人，污染环境和引发火灾的危害，使用安全。

3.管料全部挤压成球体，没有料头，充分利用了原材料。

4.模具本身结构简单、不必设置型腔排气孔，制造方便；而且省却了模具密封和旋转设备，降低设备投资。

5.用冷挤工艺，不必对加工材料进行加热、熔化，降低了加工成本。

6.制成的空心球体无夹渣、气孔、沙眼等铸造缺陷。

7.利用止缩棒，直接形成球阀的贯通口，而不必再切削开孔。

8.本实用新型是一种开放式的模具，不易产生操作者手指压伤事故。

以下结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型对管料加压的示意图。

图3是本实用新型最终将管料压成球体的示意图。

参看图1。本实用新型包含上模1和下模3。上模1和下模3分别具有球形空腔2。该两球形空腔2的腔壁6所构成的包络曲面7与所加工的球体的外形相符。在上模和下模3的球形空腔2之中央部分分别设置有止缩棒5。止缩棒5一端与腔壁6相连接，另一端悬伸在球形空腔2内，且两止缩棒5具有同一的轴线X-X。该止缩棒5与腔壁6之间可设置有弧形过渡连接部分4。使用时将空心管料8竖直置于上模1和下模3的球形空腔2内(见图2)，而上模1在压力机的导向装置引导下向下行对空心管料8施压。此时空心管料8两端在压力作用下分别沿腔壁6向中央部位的止缩棒5收缩，最后被止缩棒5顶住，而其管壁则向外鼓凸，逐渐向腔壁6靠拢，直至与腔壁6完全贴合，形成了一个由两个球形空腔2的腔壁6所包容的空心球体9(见图3)。此时，上模1与下模3并未拼合在一起；也即球形空腔2的高度h小于空心球体9的高度H的一半。这种开放式的模具结构在安装、试模和生产中不易产生截断或压伤手指的事故。止缩棒5具有与球阀公称直径相符的直径，这样制出的空心球体9作为阀球毛坯就可少去一道通孔的加工工序。

利用本实用新型所制成的球阀阀球毛坯，不仅可制得无纰疵的阀球表面，而且材质致密，强度高，省工、省时，成本低。