[发明专利]中空阀的制造方法

说明书

本发明提供了一种用于制造中空阀的阀体的方法，所述方法包括以下步骤：提供碗状半成品，所述碗状半成品具有环形壁和基部，所述环形壁围绕所述碗状半成品的圆柱腔；接下来是延长所述环形壁和减小所述环形壁的外径，以获得具有预定外径的成品阀体的阀杆。本发明进一步提供了采用所述方法制造的中空阀。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的中空阀的制造方法，以及使用该方法制造的中空阀。

背景技术

进气阀和排气阀是内燃机中承受高热应力和机械应力的组件。因此，必须进行充分的冷却以确保阀门的长期功能。实心杆阀和空心杆阀相比，因为在中空阀的阀杆和阀头中都存在腔，可以使用诸如钠的冷却剂，可实现内部冷却的改善，因此中空阀更优。其进一步的优势是重量更轻，避免了热点并减少了CO₂。

中空阀通常通过各种工艺(例如锻造、车削和焊接)的组合来制造。特别地，腔的车削或铣削费用昂贵。此外，应避免磁盘表面或其他操作关键位置上的焊点。已知方法的另一个缺点是经常需要大量的处理步骤。例如，US 6,006,713A涉及一种中空阀，该中空阀是通过焊接封闭中空坯料而制成的。

因此，本发明的目的是提供一种中空阀或中空阀的阀体的制造方法，该方法没有上述缺点，同时具有高生产率和良好的材料利用率。

发明内容

根据本发明，该目的通过一种用于制造中空阀的阀体的方法来实现，该方法包括以下步骤：提供碗状半成品，所述碗状半成品具有环形壁和基部，所述环形壁围绕所述碗状半成品的圆柱腔；从所述基部形成阀头；通过成型在轴向上延长所述环形壁，其中在成型期间将心轴插入所述腔中；通过旋锻减小所述环形壁的外径，以获得具有预定外径的成品阀体的阀杆。

根据本发明的另一方面，提供碗状半成品可包括：提供至少部分圆柱形的坯料；和由所述坯料形成所述碗状半成品。

根据另一方面，可通过热成型工艺形成所述碗状半成品，特别是通过向后挤压或锻造形成所述碗状半成品。

根据另一方面，可通过热成型工艺形成所述阀头，特别是通过向后挤压或锻造形成所述阀头。

根据另一方面，所述环形壁的延长可采用带有心轴的旋锻或采用通过心轴的熨烫来进行。

根据另一方面，在延长所述环形壁的过程中可使用具有不同直径的多个心轴。

根据另一方面，在延长所述环形壁的过程中，相继使用的心轴的直径可减小。

根据另一方面，所述环形壁的外径的减小可包括多个旋锻子步骤。

根据另一方面，可在不插入心轴的情况下进行所述环形壁的外径的减小。

根据另一方面，该方法还可包括将冷却剂，特别是钠，填充到所述腔中；和封闭阀杆。

根据本发明，该目的还通过一种中空阀来实现，该中空阀包括使用上述方法制造的阀体。

附图说明

下面参考附图更详细地描述本发明的示例性实施例，这些附图示出了以下内容：

图1A-1F示出了根据本发明的由坯料(图1A所示)制造中空阀的阀体(图1F所示)的各个中间步骤。

具体实施方式

图1A至1F示出了根据本发明的制造方法的中间步骤的截面图。优选将本领域技术人员已知的由阀钢制成的坯料2用作起点(参见图1A)。坯料至少部分是圆柱形，优选全部为圆柱形，其对应于待制造的阀体或阀的圆形状。