專利名稱：塑料閘閥閥體的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種閘閥閥體的制造方法。
背景技術：
現有的閘閥閥體通常由金屬材料制成，在閘閥閥體的頂部具有閥蓋連接口，在閘閥閥體內設置有閥座，該閥座位于閥蓋連接口的下方并具有閥座開口，所述閘閥閥體的兩端分別具有與閥座開口部位相連通的進流口和出流口，使用時，在閘閥閥體頂部的閥蓋連接口處設置閥蓋，讓閥蓋與閘閥閥體固定連接并將該閥蓋連接口封閉，在塑料閥體內設置與閥座的密封面相配合的閘板，在閥蓋上設置閘板啟閉結構。金屬閘閥閥體的金屬用量較多，相應提高了閘閥的造價，且不便于與塑料管道之間的連接，為了解決這一問題，中國實用新型專利ZL03233073.1號公開了一種閘閥，該閘閥具有閥體、閘板和閘板啟閉結構，在閥體內設置有流道，該流道的兩端分別具有進流口和出流口，其特征在于閥體的進流口和出流口均為由塑料材料制成的熱熔承插式接口，同時，該專利還提出了讓閥體由金屬內層和塑料外層構成的方案。該專利給出的閘閥能夠直接利用熱熔承插式接口與塑料管道相連接，避免在連接過程中使用法蘭等類似連接件，相應提高了連接的可靠性，并且有利于降低管路造價和維護費用。另外，當采用讓閥體由金屬內層和塑料外層構成的優化方案時，還可以節省金屬材料的用量，降低閥門的制造成本。因此，上述現有閘閥存在著一定的優點。但是，通過近期的研究發現，上述產品中閘閥閥體的金屬用量仍然較大，相應不利于更進一步降低產品的制造成本，從而存在著缺陷。

發明內容
本發明的目的是對現有閘閥體的制作方法進行改進，提供一種金屬用量更少、產品造價更低的塑料閘閥閥體的制造方法。
本發明的塑料閘閥閥體的制造方法是把塑料加熱熔化后，在模具內冷卻成型為塑料閘閥閥體，在模具內的塑料冷卻成型為塑料閘閥閥體之前，在模具中置入閥座嵌件，所述閥座嵌件的置入位置與成型后的塑料閘閥閥體的閥座所在部位相適應。這樣，在塑料閘閥閥體的成型完成之后，上述閥座嵌件就與塑料閘閥閥體的其余部分固連為一體。
在本發明中，當塑料閘閥閥體成型后，所置入的閥座嵌件就構成了塑料閘閥閥體的閥座，該閥座的密封面與閘板相配合。
此處，所置入的閥座嵌件可以是一個，也可以是二個。當設置一個閥座嵌件時，該閥座嵌件既可以是與閘板的一側相接觸而實現單側密封的閥座嵌件，也可以是同時與閘板的兩側相接觸而實現雙側密封的閥座嵌件。當設置二個閥座嵌件時，即是將上述單個閥座嵌件中的后者拆分為第一閥座嵌件和第二閥座嵌件，該第一閥座嵌件和第二閥座嵌件就共同構成了塑料閘閥閥體的閥座，而第一閥座嵌件和第二閥座嵌件則分別預埋并嵌固在塑料閘閥閥體上，該第一、第二閥座嵌件上的開口分別與進、出流口相連通。
本發明中所說的第一閥座嵌件和第二閥座嵌件均非特指圓環狀的閥座嵌件，如可以是外方內圓(含橢圓)的閥座嵌件。
在本發明中，在模具中置入閥座嵌件這一操作可以在將塑料加入模具之前、之中或之后進行，即只要在模具內的塑料未冷卻成型之前進行即可。
本發明采用把塑料加熱熔化后在模具內冷卻成型的方式制作閘閥閥體，在具體制作時，可以采用模具熱壓成型或注塑成型等方式進行。模具成型的制作方式通常較為簡便易行，同時，在模具成型工藝中，尤以注塑方式較為經濟，因此本發明推薦采用注塑方式制作塑料閘閥閥體。
本發明中的上述閥座嵌件可以采用各種耐磨材料制作，例如，可以采用金屬或具有較高強度且耐磨的塑料材料，如超高分子量聚乙烯(含改性超高分子量聚乙烯)、聚甲醛(含改性聚甲醛)、尼龍、聚四氟乙烯等制成。同時，當設置二個閥座嵌件時，上述第一閥座嵌件和第二閥座嵌件還可以分別采用不同的材料制成。
超高分子量聚乙烯(含改性超高分子量聚乙烯)的耐磨性遠遠優于銅合金，當采用超高分子量聚乙烯作為上述閥座嵌件的制作材料時，由于塑料閘閥閥體的塑料材料一般是聚烯烴類(如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等)，嵌件材料和塑料閘閥閥體的材料就是同一類材料，在加工工藝恰當的時候，超高分子量聚乙烯嵌件就可以和制成閥體的塑料融為一體，從而可以較好地避免閥座與閥體之間產生泄漏。因此，本發明推薦使用超高分子量聚乙烯作為閥座嵌件的制作材料。
在本發明方法中，上述塑料閘閥閥體實際上是一種以塑料材料為主而制作出的閥體，它既可以是一種由純塑料材料制成的閥體，但也可以是幾種材料復合而成的閥體(如在塑料基材內設置有金屬骨架的閥體)。
在本發明的方法中，由于僅在與閘板相接觸、耐磨強度要求較高的閥座部位采用了成本較高的耐磨材料，而讓塑料閘閥閥體的其余部份主要由塑料制成(即為塑料閥體)，從而既保證了閥門具有足夠長的使用壽命，又可大幅度地降低閥門的制造成本。這是因為，用于制作塑料閥體的材料通常是與塑料管道相同的材料，這才易于實現塑料閥體與塑料管道的連接，且較為價廉。但是，一般說來，該與塑料管道相同的塑料閥體材料往往是耐磨性較差的材料。為了保證閥座具有足夠的壽命，要求閥座的材料耐磨性好。所以，獨立的閥座嵌件可選用與塑料閥體不同的耐磨性好的材料充當。
本發明還可以作如下更進一步的改進a、在塑料閘閥閥體成型之后，對閥座嵌件(若分為第一閥座嵌件和第二閥座嵌件，則指該第一、第二閥座嵌件，下同)的閘板密封面進行切削加工。采用這一工藝之后，可以降低對閥座嵌件在置入模具時的定位準確度的要求，解決塑料閥座在成型過程中的變形問題，從而降低加工難度，便于本發明技術的推廣應用。在具體實施時，可以從塑料閘閥閥體的進流口、出流口或閥蓋連接口等處伸入刀具進行加工。
b、在塑料閘閥閥體成型時，讓閥座嵌件的閘板密封面凸出于與該閥座嵌件相鄰的塑料閘閥閥體的內壁面。這一工藝可以通過模具的設計和閥座嵌件在模具中的定位來實現。這樣，在閘閥的使用過程中，無論與閥座嵌件的閘板密封面相接觸的閘板上行開啟閥門或下行關閉閥門，塑料閘閥閥體均不會對閘板的運行造成障礙；同時，當需要對閥座嵌件的閘板密封面進行切削加工時，上述結構的形成將使加工更為方便。由于閥座嵌件的頂部與閥蓋連接口相對，因此，讓閥座嵌件的閘板密封面的上緣凸出于與之相鄰的塑料閘閥閥體的內壁面相對容易實現，而要讓閥座嵌件的閘板密封面的下緣凸出于與之相鄰的塑料閘閥閥體的內壁面則在工藝上有一定的難度。為了解決這一問題，本發明推薦采用如下方法在成型塑料閘閥閥體時，在與閥蓋連接口相對的塑料閘閥閥體底部位置制得一個通孔(可以通過模具制作和以向下方抽芯脫模的方式實現通孔部位的脫模)，讓閥座嵌件的密封面下緣凸出于該通孔的孔壁，同時，在塑料閘閥閥體成型之后，采用一塑料封底蓋將該通孔封閉，從而在閥座嵌件的密封面下緣之間的下方形成一向下凹入部，且可以讓閥座嵌件的密封面下緣凸出于與之相鄰的向下凹入部的側壁壁面。
在利用一塑料封底蓋將上述通孔封閉時，可以采用超聲波焊接固化連接或局部加熱熔化后固化連接、粘合劑粘接等類似方式。當采用聚氯乙烯等易于粘接的塑料材料作為閥體材料時，可采用粘合劑粘接封底蓋；當采用聚乙烯等不易粘接的塑料材料作為閥體材料時，則可采用熱熔承插的方式實現塑料封底蓋對塑料閘閥閥體底部位置的通孔的封閉。這是因為，熱熔承插的連接方案在工藝上易于實現，操作上比較簡單，產品的強度符合要求，且由于連接后留下的拼合縫位于閥體底部的平面上，因此，在完成上述連接之后，就可以通過機床切削等二次加工的方法，對封底蓋與塑料閘閥閥體底部的連接處實施修光處理，確保產品具有較佳的外觀質量，同時，還可以通過適當加寬封底蓋外緣側壁的方式，加大封底蓋與通孔側壁的連接面，讓封底蓋與塑料閘閥閥體的連接更為穩固，防滲性能更好。
另外，在本發明的方法中，所制塑料閘閥閥體的進流口和出流口可以分別為法蘭連接式進流口和法蘭連接式出流口，也可以分別為內壁由塑料材料構成的熱熔承插式進流口和熱熔承插式出流口，還可以分別為粘接承插式進流口和粘接承插式出流口。當采用熱熔承插式進流口和熱熔承插式出流口時，還可以分別在熱熔承插式進流口和熱熔承插式出流口的內壁設置電熱絲，以便于產品的施工安裝。為此，可以在模具內的塑料冷卻成型為塑料閘閥閥體之前，在模具中置入進流口電熱絲和出流口電熱絲，讓所述進流口電熱絲和出流口電熱絲的置入位置分別與成型后的塑料閘閥閥體的進流口內壁和出流口內壁所在部位相適應，這樣，在塑料閘閥閥體成型后，上述進流口電熱絲和出流口電熱絲就分別粘接在閥體的進、出流口內壁上。
在本發明的方法中，所制塑料閘閥閥體的閥蓋連接口可以為法蘭連接式閥蓋連接口，也可以粘接式閥蓋連接口(粘合劑粘接或熱熔粘接)，還可以是螺紋連接式閥蓋連接口。當采用螺紋連接式閥蓋連接口時，可以在模具內的塑料冷卻成型為塑料閘閥閥體之前，在模具中置入閥蓋連接口嵌件，所述閥蓋連接口嵌件的置入位置與成型后的塑料閘閥閥體的閥蓋連接口所在部位相適應。在塑料閘閥閥體成型后，上述閥蓋連接口嵌件就嵌固在閥體的閥蓋連接口內壁上。上述閥蓋連接口嵌件可以采用各種強度較高的材料進行制作，例如，可以采用金屬或具有較高強度且耐磨的塑料材料，如超高分子量聚乙烯(含改性超高分子量聚乙烯)、聚甲醛(含改性聚甲醛)、尼龍、聚四氟乙烯等，從而有利于提高閥體連接口部位的強度。
與前述現有生產同類產品的方法相比較，本發明方法采用模塑成型的方式制作塑料閘閥閥體，所制作出的塑料閘閥大幅度地降低了制造成本，且仍然具有較長的使用壽命，從而具有實用價值。同時，在本發明中，閥座嵌件是在成型閥體時預埋并嵌固在塑料閥體上，而不是在閥體制作完成后再單獨安裝，這不但使閥座嵌件與塑料閥體的結合更為緊密和牢固，有利于提高產品的質量并延長產品的使用壽命，而且還充分地利用了在成型塑料閥體時易于嵌入嵌件的特點，減少了閥體制作的后續加工，方便了閥體的制作。
本發明的內容結合以下實施例作更進一步的說明，但本發明的內容不僅限于實施例中所涉及的內容。


圖1是實施例1中所制閘閥閥體的結構示意圖。
圖2是實施例2中所制閘閥閥體的結構示意圖。
圖3是圖2中第一閥座嵌件的結構示意圖。
圖4是圖3的俯視圖。
圖5是圖2中第二閥座嵌件的結構示意圖。
圖6是圖2中閥蓋連接口嵌件的結構示意圖。
圖7是圖6的俯視圖。
圖8是實施例3中所制閘閥閥體的結構示意圖。
圖9是實施例4中所制閘閥閥體的結構示意圖。
圖10圖9的A-A剖視圖。
圖11是圖9的B-B剖面圖。
圖12是實施例4中制作閘閥閥體時的后續處理過程示意圖。
圖13是實施例5中所制閘閥體的結構示意圖。
圖14是圖13的C-C剖視圖。
具體實施例方式
實施例1本實施例中按以下方式制作頂部具有閥蓋連接口、兩側具有進流口和出流口的塑料閘閥閥體把塑料加熱熔化后，在模具內冷卻成型為塑料閘閥閥體，在模具內的塑料冷卻成型為塑料閘閥閥體之前，在模具中置入閥座嵌件，所述閥座嵌件的置入位置與成型后的塑料閘閥閥體的閥座所在部位相適應。在本實施例中，把塑料加熱熔化后在模具內冷卻成型的過程是在注塑機上以注塑成型的方式完成的，具體操作方式為將聚丙烯原料加入注塑機，在180～220℃的溫度下將熔化的原料注入制造塑料閘閥閥體的鋼制模具，模具溫度為45～60℃，其中，在將熔化的原料注入制造塑料閘閥閥體的模具之前，先將閥座嵌件預置在該模具內，并讓閥座嵌件的置入位置與成型后的塑料閘閥閥體的閥座所在部位相適應。注塑完成后，冷卻45～55秒后卸開鋼模，再冷卻至常溫后得到塑料閘閥閥體，此時，閥座嵌件已經與塑料閘閥閥體的其余部分固連為一體。
本實施例中所置入的閥座嵌件為一個，該閥座嵌件是同時與閘板的兩側相接觸而實現雙側密封的閥座嵌件，該閥座嵌件由金屬材料制成。
本實施例中所制閘閥閥體的結構形式如圖1所示。在圖1中，1為閥體，2為閥蓋連接口，3為進流口，4為出流口，5為閥座嵌件，6為閥座開口。
實施例2本實施例中的閘閥閥體制作方法與實施例1相似，所不同的是，在本實施例中，所置入的閥座嵌件包括第一閥座嵌件和第二閥座嵌件。同時，在模具內的塑料冷卻成型為塑料閘閥閥體之前，在模具中置入了閥蓋連接口嵌件，所置入的閥蓋連接口嵌件的位置與成型后的塑料閘閥閥體的閥蓋連接口所在部位相適應。在塑料閘閥閥體成型后，上述閥蓋連接口嵌件就粘接在閥體的閥蓋連接口內壁上。本實施例中的上述閥蓋連接口嵌件采用金屬材料進行制作。
本實施例中所制閘閥閥體的結構形式如圖2～7所示。在圖2～7中，1為閥體，2為閥蓋連接口，3為進流口，4為出流口，7為第一閥座嵌件，8為第一閥座開口，9為第二閥座嵌件，10為第二閥座開口。
實施例3本實施例中的閘閥閥體制作方法與實施例2相似，所不同的是本實施例在模具內的塑料冷卻成型為塑料閘閥閥體之前，在模具中置入了進流口電熱絲和出流口電熱絲，上述進流口電熱絲和出流口電熱絲的置入位置分別與成型后的塑料閘閥閥體的進流口內壁和出流口內壁所在部位相適應。在塑料閘閥閥體成型后，上述進流口電熱絲和出流口電熱絲就分別粘接在閥體的進、出流口內壁上。
本實施例中所制閘閥閥體的結構形式如圖8所示。在圖8中，1為閥體，2為閥蓋連接口，3為進流口，4為出流口，7為第一閥座嵌件，8為第一閥座開口，9為第二閥座嵌件，10為第二閥座開口，11為進流口電熱絲，12為出流口電熱絲。
實施例4本實施例中的閘閥閥體制作方法與實施例1相似，所不同的是在本實施例中，所置入的閥座嵌件包括第一閥座嵌件和第二閥座嵌件。同時，通過模具的設計和閥座嵌件在模具中的定位，使在塑料閘閥閥體成型時，閥座嵌件的閘板密封面凸出于與閥座嵌件相鄰的塑料閘閥閥體的內壁面。
本實施例中所制閘閥閥體的結構形式如圖9～11所示。在圖9～11中，1為閥體，2為閥蓋連接口，3為進流口，4為出流口，7為第一閥座嵌件，8為第一閥座開口，9為第二閥座嵌件，10為第二閥座開口，14為第一閥座嵌件的閘板密封面，15為第二閥座嵌件的閘板密封面。
如圖12所示，本實施例還通過對的模具設計，在塑料閘閥閥體成型時，在與閥蓋連接口相對的塑料閘閥閥體底部位置制得一個通孔16，且讓閥座嵌件的密封面下緣凸出于該通孔16的孔壁，在塑料閘閥閥體成型之后，采用一塑料封底蓋17將該通孔16封閉，從而在閥座嵌件的密封面下緣的下方形成一向下凹入部18，且閥座嵌件的密封面下緣凸出于與之相鄰的向下凹入部的側壁壁面(參見圖9、10)。
本實施例中采用讓塑料封底蓋17與塑料閘閥閥體底部位置的通孔16熱熔承插連接的方式，實現塑料封底蓋17對塑料閘閥閥體底部位置的通孔16的封閉。在進行加工時，利用熱熔連接器讓塑料封底蓋17與閥體底部位置的通孔16進行承插連接，熱熔連接器的工作溫度是260℃，對連接面加熱時間為4～10秒。就本實施例來說，也可以采用超聲波塑料焊接機實施上述熱熔連接。
在采用熱熔承插連接的方式實現塑料封底蓋17對塑料閘閥閥體底部位置的通孔16的封閉之后，本實施例中還對塑料封底蓋17的底部以及與該塑料封底蓋底部相鄰的塑料閘閥閥體底部部位實施切削加工，以便使塑料封底蓋17的底部以及與該封底蓋底部相鄰的塑料閘閥閥體底部齊平。
此外，在塑料閘閥閥體成型之后，本實施例中還對上述閥座嵌件的閘板密封面(本例中即上述第一、第二閥座嵌件的閘板密封面14、15)進行了切削加工。在具體實施時，本實施例從塑料閘閥閥體的進流口3和出流口4伸入刀具進行加工。
實施例5本實施例中的閘閥閥體制作方法與實施例4相似，所不同的是在本實施例中，所置入的閥座嵌件僅為一個，即第二閥座嵌件9，如圖13、14所示。
權利要求
1.一種頂部具有閥蓋連接口、兩側具有進流口和出流口的塑料閘閥閥體的制造方法，其特征是按以下方式制作把塑料加熱熔化后，在模具內冷卻成型為塑料閘閥閥體，在模具內的塑料冷卻成型為塑料閘閥閥體之前，在模具中置入閥座嵌件，所述閥座嵌件的置入位置與成型后的塑料閘閥閥體的閥座所在部位相適應。
2.如權利要求1所述的制造方法，其特征是所述把塑料加熱熔化后在模具內冷卻成型的過程是在注塑機上以注塑成型的方式完成的。
3.如權利要求1所述的制造方法，其特征是在塑料閘閥閥體成型時，讓閥座嵌件的閘板密封面凸出于與閥座嵌件相鄰的塑料閘閥閥體的內壁面。
4.如權利要求1所述的制造方法，其特征是在塑料閘閥閥體成型時，在與閥蓋連接口相對的塑料閘閥閥體底部位置制得一個通孔，所述閥座嵌件的密封面下緣凸出于該通孔的孔壁，在塑料閘閥閥體成型之后，采用一塑料封底蓋將該通孔封閉，從而在閥座嵌件的密封面下緣的下方形成一向下凹入部，且閥座嵌件的密封面下緣凸出于與之相鄰的向下凹入部的側壁壁面。
5.如權利要求4所述的制造方法，其特征是采用讓塑料封底蓋與塑料閘閥閥體底部位置的通孔熱熔承插連接的方式，實現塑料封底蓋對塑料閘閥閥體底部位置的通孔的封閉。
6.如權利要求5所述的制造方法，其特征是在采用熱熔承插連接的方式實現塑料封底蓋對塑料閘閥閥體底部位置的通孔的封閉之后，對塑料封底蓋的底部以及與該塑料封底蓋底部相鄰的塑料閘閥閥體底部部位實施切削加工，以便使塑料封底蓋的底部以及與該封底蓋底部相鄰的塑料閘閥閥體底部齊平。
7.如權利要求1所述的制造方法，其特征是在塑料閘閥閥體成型之后，對閥座嵌件的閘板密封面進行切削加工。
8.如權利要求1所述的制造方法，其特征是在模具內的塑料冷卻成型為塑料閘閥閥體之前，在模具中置入進流口電熱絲和出流口電熱絲，所述進流口電熱絲和出流口電熱絲的置入位置分別與成型后的塑料閘閥閥體的進流口內壁和出流口內壁所在部位相適應。
9.如權利要求1所述的制造方法，其特征是在模具內的塑料冷卻成型為塑料閘閥閥體之前，在模具中置入閥蓋連接口嵌件，所述閥蓋連接口嵌件的置入位置與成型后的塑料閘閥閥體的閥蓋連接口所在部位相適應。
10.如權利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的制造方法，其特征是所置入的閥座嵌件包括第一閥座嵌件和第二閥座嵌件。
全文摘要
一種頂部具有閥蓋連接口、兩側具有進流口和出流口的塑料閘閥閥體的制造方法，其特征是按以下方式制作把塑料加熱熔化后，在模具內冷卻成型為塑料閘閥閥體，在模具內的塑料冷卻成型為塑料閘閥閥體之前，在模具中置入閥座嵌件，所述閥座嵌件的置入位置與成型后的塑料閘閥閥體的閥座所在部位相適應。本發明采用模塑成型的方式制作塑料閘閥閥體，大幅度降低了制造成本，且產品仍然具有較長的使用壽命，其閥座嵌件是在成型閥體時預埋并嵌固在塑料閥體上，使閥座嵌件與塑料閥體的結合更為緊密和牢固，且充分利用了在成型塑料閥體時易于嵌入嵌件的特點，減少了閥體制作的后續加工，方便了閥體的制作。
文檔編號B29C45/17GK1651211SQ20051002035
公開日2005年8月10日 申請日期2005年2月16日 優先權日2005年2月16日
發明者羅榮堯, 羅榮森 申請人:羅榮森