專利名稱：一種塑料球閥的制作方法及其模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于閥門領(lǐng)域，涉及一種塑料球閥，特別是塑料球閥 的制作方法以及制作塑料球閥所使用的模具。
背景技術(shù)：
球閥是管道工程中一種重要的組件。但是目前的球閥大多是 采用銅或者不銹鋼材料制成，具有制造工藝復(fù)雜、污染嚴(yán)重、生 產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)。
為了節(jié)約材料和降低生產(chǎn)成本，人們提出了很多技術(shù)方案， 例如，中國專利文獻(xiàn)公開了一種閥體一次成型的塑料球閥中國
專利號ZL98216763. 6;授權(quán)公開號CN2347000Y，包括一次 成型的閥體和置于閥體內(nèi)的帶有閥桿的閥球，在閥球表面設(shè)置有 包覆層，該包覆層構(gòu)成閥體的閥球腔內(nèi)襯及對應(yīng)于閥體進(jìn)、出液 孔方向的凸環(huán)狀體。此結(jié)構(gòu)的閥體自身不具有螺紋連接結(jié)構(gòu)，如 通過熱合連接，連接后無法拆卸再利用；如通過螺紋連接，塑料 質(zhì)地的螺紋經(jīng)過一次連接后，第二次連接時就會出現(xiàn)連接不牢固， 密封性差等問題。
現(xiàn)有的其它塑料球閥也都存在著類似的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問題，提 供一種制作成本低、制作方便的塑料球閥的制作方法。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種由上述制作方法中所使用的 模具。
本發(fā)明的第一個目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) 一種塑料球閥的制作方法，其特征在于，該制作方法包括以下步驟
A、 零件制作采用通用的加工方法制成金屬材料的球芯、閥 桿、手柄和兩個呈筒狀的連接座，采用通用的塑料成型工藝制出 塑料材料的球座，球座內(nèi)部為空腔；
B、 組裝閥芯組件將上述制作成型的球芯定位在球座內(nèi)，將 閥桿連接在球座上并使閥桿的內(nèi)端位于球座內(nèi)且與球芯固連，閥 桿的外端伸出球座，得到閥芯組件；
C、 裝模、合模將連接座分別置于閥芯組件的兩端，并使連 接座上的通孔與球座內(nèi)部相通；模具是由上模體和下模體組成的， 在下模體上具有定位桿，將上述連接座、閥芯組件和另外一個連 接座依次由上至下套在定位桿上，然后將上模體與下模體接合在 一起；
D、 注塑、退模采用注塑機(jī)在40—60bar的注射壓力下將熔 融的溫度在200。C一27(TC液態(tài)塑料注入上模體和下模體之間；待 10—40秒，將上模體與下模體分離，得到本塑料球閥半成品；
E、 組裝成品將手柄固連在塑料球閥半成品的閥桿外端，得 到塑料球閥。
采用通用的機(jī)加工方法制造出金屬材料的球芯、閥桿和兩個 呈圓筒狀的連接座。球芯呈圓球狀，并且在球芯上具有貫穿的通 水孔。
采用通用的塑料成型工藝制造出塑料材料的球座，球座內(nèi)部 為空腔且球座內(nèi)部與球芯相匹配。
然后將球芯定位在球座內(nèi)，將閥桿安裝在球座上，使閥桿的 內(nèi)端位于球座內(nèi)并且閥桿內(nèi)端與球芯固連。閥桿的外端伸出球座， 組裝成閥芯組件。
將兩個連接座和閥芯組件套在下模體的定位桿上，兩個連接 座分別位于閥芯組件的兩側(cè)并且連接座上的通孔與球芯內(nèi)腔相 通。接著把上模體與下模體連接，使得兩者接合在一起。采用注塑機(jī)將熔融的液態(tài)塑料注入上模體與下模體之間。等 待一段時間后，將上模體與下模體分離，將工件取出后得到塑料 球閥的半成品。
最后，將手柄連接在塑料球閥半成品的閥桿外端，得到塑料 球閥成品。當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際需要還可以采用拋光處理將塑料球閥 外側(cè)的毛邊、毛刺祛除。
在上述塑料球閥的制作方法中，所述的步驟A中在連接座內(nèi) 側(cè)加工出螺紋。
通過連接座內(nèi)側(cè)的螺紋能方便的使本塑料球閥與其它管件等 連接。
在上述塑料球閥的制作方法中，所述的步驟A中采用通用的 塑料注射成型工藝還制出有與球頭外側(cè)相匹配的密封環(huán)和與球座 端部相匹配的壓蓋；所述的步驟B中，密封環(huán)裝于球頭的兩側(cè)， 且上述的壓蓋固連在球座端口處，使得兩個密封環(huán)牢固的定位在 球頭的兩側(cè)。
由于密封環(huán)與球芯外側(cè)形狀相匹配，同時密封環(huán)又是通過壓 蓋定位在閥座內(nèi)的。這樣就使得球芯與密封環(huán)之間能夠穩(wěn)定接觸， 增加接觸處的密封性。
在上述的塑料球閥的制作方法中，所述的步驟B中在閥桿與 球座之間設(shè)有密封圈，密封圈套在上述的閥桿上。
通過密封圈能增加閥桿與球座之間的密封性。
本發(fā)明的第二個目的可通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種模具， 包括上模體和下模體，所述的上模體與下模體之間具有能使兩者 定位的定位結(jié)構(gòu)，所述的下模體上具有用于定位閥芯組件的定位 桿，其特征在于，所述的下模體上具有凹入的導(dǎo)向直槽，所述的 導(dǎo)向直槽處還設(shè)有兩塊能沿導(dǎo)向直槽滑動的滑塊，所述的滑塊側(cè) 部具有凹入的模腔且當(dāng)兩滑塊接觸時相對的兩個模腔形成注塑腔 且上述的定位桿位于注塑腔內(nèi)，所述的上模體與下模體之間還設(shè)有當(dāng)兩滑塊接觸時能將其鎖定的夾緊機(jī)構(gòu)。
在使用本模具制作塑料球閥時，首先將閥芯組件套在定位桿 上。然后使兩個滑塊沿導(dǎo)向直槽滑動，滑動后的兩個滑塊接觸在 一起，兩滑塊之間的模腔形成注塑腔。上述的閥芯組件位于注塑 腔內(nèi)，并且閥芯組件與注塑腔之間具有供注塑材料進(jìn)入的空間。
兩個滑塊接觸在一起后，通過夾緊機(jī)構(gòu)使得兩滑塊始終保持 接觸。顯然，上述過程完畢后，就可以進(jìn)行注塑作業(yè)了。
在上述的模具中，所述的夾緊機(jī)構(gòu)包括兩根斜導(dǎo)柱和設(shè)于滑 塊上的通孔，兩根斜導(dǎo)柱固連在上模體上且這兩根斜導(dǎo)柱呈八字 形向上模體兩側(cè)傾斜，所述的斜導(dǎo)柱穿于通孔處。
當(dāng)斜導(dǎo)柱插于滑塊的通孔處時，隨著上模體向下模體靠攏， 在斜導(dǎo)柱的作用下擠壓兩滑塊同時向下模體中部滑動。 一旦上模 體與下模體接觸在一起時，在斜導(dǎo)柱的作用下兩個滑塊也接觸了
在一起。
當(dāng)然，在上模體不與下模體分離的情況下，兩滑塊始終保持 接觸在一起。
在上述的模具中，所述的下模體的導(dǎo)向直槽底部對應(yīng)于通孔 處具有凹入的位移槽，上述斜導(dǎo)柱外端伸出通孔能位于位移槽處。
可以看出，上模體與下模體接合過程中斜導(dǎo)柱會伸出滑塊的 通孔，在位移槽的作用下使得斜導(dǎo)柱不會受下模體阻擋。
在上述的模具中，所述的滑塊內(nèi)部為空腔，且在滑塊上設(shè)有 與其內(nèi)腔相通的冷卻管。在注塑過程中會導(dǎo)致滑塊處溫度比較高， 將冷卻介質(zhì)由冷卻管輸入滑塊內(nèi)，就能有效的降低滑塊溫度。
在上述的模具中，所述的滑塊側(cè)部具有兩個相鄰的模腔。顯 然，兩塊滑塊接觸在一起后，就形成兩個注塑腔。
在上述的模具中，所述的滑塊側(cè)部具有凸出的導(dǎo)向凸邊，所 述的導(dǎo)向直槽側(cè)壁處凹入的導(dǎo)向凹口，導(dǎo)向凸邊與導(dǎo)向凹口相匹 配且導(dǎo)向凸邊位于導(dǎo)向凹口處。在導(dǎo)向凸邊和導(dǎo)向凹口的作用下，滑塊只能沿導(dǎo)向直槽作平 移運(yùn)動。
在上述的模具中，所述的定位結(jié)構(gòu)為下模體端面處的若干定 位凹口和上模體端面處與定位凹口位置相對應(yīng)的定位導(dǎo)柱。
當(dāng)定位凹口和定位導(dǎo)柱接合在一起后，上模體與下模體之間 就能得到定位。
在上述的模具中，所述的定位桿穿在上述的下模體上，定位 桿的上端位于下模體上部，定位桿下端位于下模體下部且在定位 桿下端固連有頂板，所述的頂板與下模體之間設(shè)有彈簧。施加外 力推擠頂板，就能使定位桿隨著一同移動，并將已制作好的塑料 球閥脫出。 一旦工件脫出后，停止施加外力，在彈簧的彈力作用 下定位桿回復(fù)原位。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本塑料球閥由于閥桿、球芯和連接座是由 金屬材料制成的，其它零件均是由塑料材料制成，因此，本塑料 球閥的制作方式不僅成本比較低，而且易于實(shí)施。
同時，本塑料球闊制作過程中所使用的模具通過兩個接觸的 滑塊形成注塑腔，并且兩個滑塊能夠自動接觸并定位，因此，它 使用簡便、產(chǎn)品成品率比較高。


圖1是本模具的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本模具的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本模具中下模體處的立體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本模具中下模體處的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中，1、上模體；la、定位導(dǎo)柱；2、下模體；2a、定位凹 口； 2b、導(dǎo)向直槽；2c、位移槽；2d、導(dǎo)向凹口； 2e、注塑口； 3、 定位桿；4、滑塊；4a、模腔；4b、通孔；4c、冷卻管；4d、導(dǎo)向 凸邊；5、斜導(dǎo)柱；6、頂板；7、彈簧。
具體實(shí)施例方式
以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方 案作近一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。 實(shí)施例一
如圖1所示，本塑料球閥的模具由上模體1和下模體2組成。
上模體1與下模體2之間具有能使兩者定位的定位結(jié)構(gòu)，本 實(shí)施例中，定位結(jié)構(gòu)為下模體2端面處的若干定位凹口 2a和上模 體1端面處與定位凹口 2a位置相對應(yīng)的定位導(dǎo)柱la。當(dāng)然，將 定位凹口 2a設(shè)置于上模體1上，將定位導(dǎo)柱la設(shè)置于下模體2 上也是可行的。
在下模體2上還具有定位桿3，定位桿3能對閥芯組件進(jìn)行 定位。
在下模體2上還具有凹入的導(dǎo)向直槽2b，在導(dǎo)向直槽2b處 設(shè)有兩塊滑塊4，滑塊4能沿導(dǎo)向直槽2b滑動。滑塊4側(cè)部具有 凹入的模腔4a，本實(shí)施例中，每個滑塊4上均具有兩個凹入的模 腔4a且兩滑塊4上的模腔4a位置一一對應(yīng)。當(dāng)兩個滑塊4接觸 在一起時，兩個位置對應(yīng)的模腔4a形成注塑腔，上述的定位桿3 位于注塑腔內(nèi)。
如圖1和圖2所示，在上模體1與下模體2之間還設(shè)有夾緊 機(jī)構(gòu)，在夾緊機(jī)構(gòu)的作用下能使兩塊相互接觸的滑塊4始終保持 接觸狀態(tài)。
夾緊機(jī)構(gòu)包括固連在上模體1上的兩根斜導(dǎo)柱5、滑塊4上 的通孔4b和導(dǎo)向直槽2b底部的位移槽2c。兩根斜導(dǎo)柱5呈八字 形固連在上模體1上，并且斜導(dǎo)柱5向上模體1的兩側(cè)傾斜。斜 導(dǎo)柱5穿于滑塊4的通孔4b處，且當(dāng)上模體1與下模體2接合在 一起時，斜導(dǎo)柱5穿過通孔4b位于位移槽2c處，并且在斜導(dǎo)柱 5的作用下使得兩個滑塊4始終接觸在一起。本實(shí)施中，兩個滑塊4上均具有與其模腔4a相通的冷卻管4c。
在上模體1上還設(shè)有貫穿的注塑口 2e，當(dāng)上模體1與下模體 2結(jié)合在一起后，注塑口 2e與兩個滑塊4之間形成的注塑腔相通。
如圖3所示，為了在合模過程中使滑塊4順暢的沿著導(dǎo)向直 槽2b移動，在滑塊4側(cè)部具有凸出的導(dǎo)向凸邊4d，在導(dǎo)向直槽 2b側(cè)壁處凹入有導(dǎo)向凹口 2d，導(dǎo)向凸邊4d與導(dǎo)向凹口 2d相匹配 且導(dǎo)向凸邊4d嵌于導(dǎo)向凹口 2d處。
如圖4所示，為了使制作好的塑料球閥穩(wěn)定的脫出，上述的 定位桿3穿在上述的下模體2上，定位桿3的上端位于下模體2 上部，定位桿3下端位于下模體2下部且在定位桿3下端固連有 頂板6，所述的頂板6與下模體2之間設(shè)有彈簧7。
需要脫模時，推擠頂板6，頂板6上移過程中帶動定位桿3 一同移動，從而使得套在定位桿3上的塑料球閥方便的脫出。一 旦停止施加外力后，在彈簧7的彈力作用下定位桿3隨著頂板6 回復(fù)至其初始位置。
本塑料球閥的制作方法包括有以下步驟
A、 零件制作采用機(jī)加工方法制作出金屬材料的球芯、閥桿、 手柄和兩個呈筒狀的連接座，同時，在該機(jī)加工過程中在連接座 內(nèi)側(cè)加工出螺紋。
采用注塑或吸塑工藝制作出塑料材料的球座、壓蓋和兩個密 封環(huán)，球座內(nèi)部為空腔，密封環(huán)端部與球芯外側(cè)形狀相匹配，壓 蓋與球座端口處相匹配。
B、 組裝閥芯組件將密封環(huán)、球芯裝于球座內(nèi)，兩個密封環(huán)
分別位于球芯的兩側(cè)，壓蓋固連在球座的端口處，通過壓蓋將密 封環(huán)和球芯定位在球座內(nèi)。
然后，再使閥桿內(nèi)端穿于球座內(nèi)，使閥桿內(nèi)端與球芯固連， 閥桿的外端伸出球座，得到闊芯組件。本實(shí)施例中，在閥桿與球 座之間設(shè)有密封圈，密封圈套在閥桿上。C、 裝模、合模將連接座和閥芯組件套在下模體2的定位桿 3上，使連接座位于閥芯組件的兩側(cè)，然后將上模體1與下模體2
接合在一起。
D、 注塑、退模采用注塑機(jī)在50bar的注射壓力下將熔融的 的且溫度在23(TC的液態(tài)塑料由滑塊的冷卻管注入上述的注塑腔 內(nèi)。等待IO秒鐘后，將上模體1與下模體2分離，得到本塑料球 閥的半成品。
E:組裝成品將手柄固連在塑料球閥半成品的閥桿外端，得
到塑料球閥成品。 實(shí)施例二
本實(shí)施例同實(shí)施例一中所采用的模具相同，但在步驟D中注 塑機(jī)在55bar的注射壓力下將熔融的且溫度在220。C的液態(tài)塑料 由滑塊的冷卻管注入上述的注塑腔中。并且，在注塑后12秒將上 模體1與下模體2分離。
實(shí)施例三
本實(shí)施例同實(shí)施例一中所采用的模具相同，但在步驟D中注 塑機(jī)在60bar的注射壓力下將熔融的且溫度在24(TC的液態(tài)塑料 由滑塊的冷卻管注入上述的注塑腔中。并且，在注塑后25秒將上 模體1與下模體2分離。
權(quán)利要求
1、一種塑料球閥的制作方法，其特征在于，該制作方法包括以下步驟A、零件制作采用通用的加工方法制成金屬材料的球芯、閥桿、手柄和兩個呈筒狀的連接座，采用通用的塑料成型工藝制出塑料材料的球座，球座內(nèi)部為空腔；B、組裝閥芯組件將上述制作成型的球芯定位在球座內(nèi)，將閥桿連接在球座上并使閥桿的內(nèi)端位于球座內(nèi)且與球芯固連，閥桿的外端伸出球座，得到閥芯組件；C、裝模、合模將連接座分別置于閥芯組件的兩端，并使連接座上的通孔(4b)與球座內(nèi)部相通；模具是由上模體(1)和下模體(2)組成的，在下模體(2)上具有定位桿(3)，將上述連接座、閥芯組件和另外一個連接座依次由上至下套在定位桿(3)上，然后將上模體(1)與下模體(2)接合在一起；D、注塑、退模采用注塑機(jī)在40-60bar的注射壓力下將熔融的溫度在200℃-270℃液態(tài)塑料注入上模體(1)和下模體(2)之間；待10-40秒，將上模體(1)與下模體(2)分離，得到本塑料球閥半成品；E、組裝成品將手柄固連在塑料球閥半成品的閥桿外端，得到塑料球閥。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塑料球閥的制作方法，其特征在于，所述的步驟A中在連接座內(nèi)側(cè)加工出螺紋。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種塑料球閥的制作方法，其特征在于，所述的步驟A中采用通用的塑料注射成型工藝還制出有與球頭外側(cè)相匹配的密封環(huán)和與球座端部相匹配的壓蓋；所述的步驟B中，密封環(huán)裝于球頭的兩側(cè)，且上述的壓蓋固連在球座端口處，使得兩個密封環(huán)牢固的定位在球頭的兩側(cè)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種塑料球閥的制作方法，其特征在于，所述的步驟B中在閥桿與球座之間設(shè)有密封圈，密封圈套在上述的閥桿上。
5、 一種模具，包括上模體(1)和下模體(2)，所述的上模體 (1)與下模體(2)之間具有能使兩者定位的定位結(jié)構(gòu)，所述的下模體(2)上具有用于定位閥芯組件的定位桿(3)，其特征在于，所述的下模體(2)上具有凹入的導(dǎo)向直槽(2b)，所述的導(dǎo)向直槽(2b)處還設(shè)有兩塊能沿導(dǎo)向直槽(2b)滑動的滑塊(4)，所述的滑塊(4)側(cè)部具有凹入的模腔(4a)且當(dāng)兩滑塊(4)接觸時相對的兩個模腔(4a)形成注塑腔且上述的定位桿(3)位于注塑腔內(nèi)，所述的上模體(1)與下模體(2)之間還設(shè)有當(dāng)兩滑塊(4)接觸時能將其鎖定的夾緊機(jī)構(gòu)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種模具，其特征在于，所述的夾緊機(jī)構(gòu)包括兩根斜導(dǎo)柱(5)和設(shè)于滑塊(4)上的通孔(4b)，兩根斜導(dǎo)柱(5)固連在上模體(1)上且這兩根斜導(dǎo)柱(5)呈八字形向上模體(1)兩側(cè)傾斜，所述的斜導(dǎo)柱(5)穿于通孔(4b)處。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種模具，其特征在于，所述的下模體(2)的導(dǎo)向直槽(2b)底部對應(yīng)于通孔(4b)處具有凹入的位移槽(2c)，上述斜導(dǎo)柱(5)外端伸出通孔(4b)能位于位移槽(2c)處。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的一種模具，其特征在于，所述的滑塊(4)內(nèi)部為空腔，且在滑塊(4)上設(shè)有與其內(nèi)腔相通的冷卻管(4c)，所述的滑塊(4)側(cè)部具有兩個相鄰的模腔(4a)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種模具，其特征在于，所述的滑塊(4)側(cè)部具有凸出的導(dǎo)向凸邊(4d)，所述的導(dǎo)向直槽(2b)側(cè)壁處凹入的導(dǎo)向凹口 (2d)，導(dǎo)向凸邊(4d)與導(dǎo)向凹口 (2d)相匹配且導(dǎo)向凸邊(4d)位于導(dǎo)向凹口 (2d)處，所述的定位結(jié)構(gòu)為下模體(2)端面處的若干定位凹口 (2a)和上模體(1)端面處與定位凹口 (2a)位置相對應(yīng)的定位導(dǎo)柱(la)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的一種模具，其特征在于，所述的定位桿(3)穿在上述的下模體(2)上，定位桿(3)的上端位于下模體(2)上部，定位桿(3)下端位于下模體(2)下部且在定位桿(3)下端固連有頂板(6)，所述的頂板(6)與下模體(2)之間設(shè)有彈簧(7)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種塑料球閥的制作方法及其模具，屬于閥門技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有球閥制造中存在的工藝復(fù)雜、污染嚴(yán)重和生產(chǎn)成本高等技術(shù)問題。一種塑料球閥的制作方法，該制作方法包括以下步驟A.零件制作；B.組裝閥芯組件；C.裝模、合模；D.注塑、退模；E.組裝成品。一種模具，包括上模體和下模體，下模體上具有用于定位閥芯組件的定位桿，下模體上具有凹入的導(dǎo)向直槽，導(dǎo)向直槽處還設(shè)有兩塊能沿導(dǎo)向直槽滑動的滑塊，滑塊側(cè)部具有凹入的模腔且當(dāng)兩滑塊接觸時相對的兩個模腔形成注塑腔且上述的定位桿位于注塑腔內(nèi)，上模體與下模體之間還設(shè)有當(dāng)兩滑塊接觸時能將其鎖定的夾緊機(jī)構(gòu)。本塑料球閥制作成本低、使用簡便、產(chǎn)品成品率高。
文檔編號B29C45/00GK101596766SQ20091009970
公開日2009年12月9日 申請日期2009年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者蔡金福 申請人:蔡金福