制造阀壳体的方法技术

一种通过在冲模中对管状段(10)进行液压成型来制造金属阀壳体的方法，所述冲模包括具有冲头(40)的上部件(30)和具有凹部(60)的下部件(50)，将所述管状段(10)放置在所述冲模中、填充液体并使其承受高内部压力，使位于两个管端部(100)之间的中间部分(110)中的所述管状段(10)的相对两侧的壁成形：通过所述冲头(40)横向于所述管状段(10)的轴线向内挤压所述管状段的一侧从而形成凹形弯曲部，并将相对一侧的壁压入位于所述下部件(50)中的所述凹部(60)中，从而形成平面部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造金属阀壳体的方法。
技术介绍
EP0726103公开了一种制造金属阀壳体的方法，其中，从管状段着手，通过金属成型制造阀壳体。管状段填充有可塑性变形的材料、特别是蜡，通过密封冲头封闭管状段的端部，并且利用外力的作用通过冲头使管状段变形。在该过程中逐渐形成的内部压力使变形的管状段的壁压靠外部模具，由此获得阀壳体的轮廓。 与该方法相关地，已经发现以该方法制造的阀壳体的公差高度依赖于填入的蜡的量。甚至填充材料的量的微小变化都会对管状段中所产生的内部压力具有很强的影响，这导致不能确保管状段的壁与外部模具的轮廓总是完全吻合。即使该已知方法在当时已经相对于诸如铸造壳体或锻造壳体等制造的现有技术提供了极大优点，其还是复杂并且包括需要连续执行的许多方法步骤给管状段填充蜡，这些蜡在金属成型工序之后熔化掉；随后，需要清洁步骤；由于尺寸上的变化，因此产生在成形的管状段中的开口的外径需要通过车削来抛光，该开口在成品阀壳体中充当用于驱动装置的连接接口。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是改进已知的制造金属阀壳体的方法，使得能够节省相当多的加工步骤，也就是说，经济效率得到提高，并且可以满足所产生的壳体具有非常接近的公差。对于EP0726103中所述方法的改进，本专利技术提供了一种根据权利要求1的。在根据本专利技术的方法中，首先，将管状段放置在具有上部件和下部件的冲模中，所述上部件包括冲头，所述下部件包括凹部。随后，给管状段填充液体，并将高内部压力施加于管状段。然后，将冲头横向于管状段的轴线向内推进位于两个管端部之间的中间部分中、 几乎远到相对的壁，从而形成对应于冲头的形状的凹形弯曲部。同时，通过高内部压力将与其相对的壁压向冲模下部件中的凹部，从而形成平面部。本专利技术基于如下基本理念通过在冲头被插入之前以高压作用在管内部上而主动地产生进行成形所必需的内部压力，而不是 “被动地”通过冲头的插入来产生该内部压力。在根据本专利技术制造阀壳体的过程中利用的高内部压力以有利的方式确保了管状段的原壁完全与冲头和冲模的轮廓相吻合，这提供期望的高精度限值。在切掉平面部之后，在阀壳体毛坯中产生的开口尤其具有表现出非常高的尺寸精度的内直径。虽然管状段的中间部分经历了如此大程度的成形处理以致于原管的几何形状在此处完全改变，但是管端部的形状不改变。然而，还可以利用高内部压力在管端部的区域中对管状段进行附加成形处理。为此，在那样的情况下，在冲模的上部件和下部件中布置有适当的另一些凹部。以已 知的方式进一步对以该方式制造的金属阀壳体毛坯进行机加工将平面部切掉以形成开口，使留下的环形凸圈围绕法兰形成卷边，继而通过焊接将法兰和环形凸圈彼此连接。在成品阀壳体中，管端部充当流体输入端和输出端，并且凹形弯曲部充当使它们彼此分开阀门和阀座。在开阀状态下，流体输入端和输出端彼此连通，并且流体可以从流体输入端流动经过阀门并流到流体输出端。其中，诸如“上”和“下”等等术语在本文用于描述所述方法和冲模，其用于更清楚的描述并且无论如何不意味着是限制性的。如果冲头布置在下部件中并且凹部布置在上部件中，或如果冲模具有不同的空间位置，该方法以相同的方式发挥效用。在此处利用的液压成形方法中，水、油或水/油混合物经常作为用于填充待成形部件的液体施加。典型的高内部压力在从IOOObar到6000bar的范围内。对于具有较大内径的管状段，需要较低的压力；对于具有较小内径的管状段，需要为该方法提供较高的压力。在该方法的有利变体中，冲模下部件中的凹部包括沿着其外围的阶梯部以容置法兰。在成形过程中，高内部压力挤压管状段的与法兰邻近的壁穿过法兰，并逐步形成环形凸圈，该环形凸圈与法兰建立形状配合连接。这首先具有如下优点环形凸圈和法兰之间的连接表现为几乎无缝隙，这有利于接下来的必要的焊接程序，并且另外显著地提高了接合点处的焊接质量。在用于制造阀壳体的根据本专利技术的方法的另一改进中，在使法兰和管状段连接之后，借助于外部径向力的作用将平面部朝向管状段的中心轴线挤压。这使得环形凸圈在法兰上形成卷边并且接合在法兰周围。上述所有制造步骤有利地在单一冲模中实施。由于无需将待成形的管状段从一个冲模中取出然后放置在一个或更多个其它冲模中，而这样每次都需要小心仔细地定位工件，因此可以免除许多步骤。在该方法的另一变体中，冲模的下部件包括分离板，该分离板能够横向于管状段的轴线移位，并且凹部布置在该分离板中。在分离板向外快速移位而同时保较高内部压力的情况下，吹掉平面部从而产生开口。这样具有如下优点可以在同一冲模中实施另一制造步骤，并且不需要单独地通过例如铣削切掉平面部。这意味着将管状段放置在冲模中，在该冲模中，借助于已知的机器控制技术自动地连续执行多个加工步骤，并且可将阀壳体毛坯连同法兰和形成卷边的环形凸圈一起取出，而开口已经形成。因此，要对阀壳体进行最后的修整，只有焊接或焊合过程仍是必要的。通过这种方式，整个制造金属阀壳体的过程可以大大简化。在该方法的优选变体中，冲模的下部件在其内壁上且在与分离板分离的分离平面中具有锐利边缘，环形凸圈靠在所述锐利边缘上。这样具有如下优点在平面部被吹掉时获得的开口的外围具有光洁且平滑的轮廓。作为可选择的方案，该锐利边缘可以布置在分离板中的凹部的外围边缘上。已经发现便利的是给待在冲模中进行成形的管状段的管端部设置具有管道的压力端口。利用该管道来给管状段填充液体和施加压力、或排气。在该方法的另一变体中，所述压力端口在面对所述管端部的侧部上具有圆锥形几何形状，并且所述压力端口与所述管端部建立力配合连接。这样具有如下优点不需要额外的密封构件，因此不需要易于磨损的构件。在成形过程中，当管端部朝冲头移动时，圆锥形压力端口可以轴向地进给。这使得管状段的材料流动，因此在阀壳体中形成均勻一致的壁厚。该借助于圆锥形密封连接的密封原理的应用在非常大的压力范围内都是可行的， 甚至在小直径管状段的成形所必需的极高压力的情况下也有效。此处，“小”直径更具体地是指公称宽度小于等于DN25。作为用于对压力端口与管端部之间进行密封的可选择密封原理，使用径向密封构件。将压力端口插入两个管端部中并且通过支撑板保持，支撑板锚固在冲模的上部件中并且与冲模的下部件建立闭锁连接。在此情况下，管状段的材料在成形过程中流动而压力端口无轴向进给。该密封原理限于有限的压力范围，并且更具体地，不可以用于使小直径管状段成形。 对于根据本专利技术制造金属阀壳体的方法，已经发现不锈钢是特别适合于管状段的材料。但是也可以使用其它的金属材料。附图说明参照附图，从以下描述和附图中，本专利技术的进一步的特征和优点将很清楚，附图中图1示出了用于根据本专利技术的方法的冲模中的管状段的截面图；图2示出了冲模中的成形管状段的截面图；图2a示出了根据图1和2制造的阀壳体毛坯的截面图；图3示出了用于所述方法的变体的冲模中的成形管状段的截面图；图3a示出了根据图3制造的阀壳体毛坯的截面图；图4示出了关闭冲模中的用于所述方法的变体的成形管状段的截面图；图5示出了关闭冲模中的用于根据图4的所述方法的变体的成形管状段的另一截面图；图6示出了用于根据图4和5的所述方法的变体的成形管状段的截面图，其中冲模被打开；图6a示出了根据图4至6制造的阀壳体毛坯的截面图；图6b示出了根据图4至6本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种通过在冲模中对管状段进行液压成型来制造金属阀壳体的方法，所述冲模包括具有冲头的上部件和具有凹部的下部件，将所述管状段放置在所述冲模中、填充液体并使其承受高内部压力，并且使位于两个管端部之间的中间部分中的所述管状段的相对两侧的壁成形，其中，通过所述冲头横向于所述管状段的轴线向内挤压所述管状段的一侧以形成凹形弯曲部，将相对一侧的壁压入位于所述下部件中的所述凹部中以形成平面部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔特·纽曼，格哈德·科克，罗贝特·波普，克劳斯·贝克，克劳斯·西格特，
申请(专利权)人：比尔克特韦尔克有限公司，
类型：发明
国别省市：DE