Entsprechend den Erfordernissen der Produktionsentwicklung plant ein Werk die Errichtung einesKugelventilProduktionslinie für die Kugelbearbeitung. Da das Werk derzeit nicht über eine vollständige Anlage zum Gießen und Schmieden von Edelstahlkugeln verfügt (Produktionsanlagen, die die Umwelt beeinträchtigen, sind im Stadtgebiet nicht zulässig), werden die Kugelrohlinge extern bearbeitet. Dies ist nicht nur mit hohen Kosten und schwankender Qualität verbunden, sondern auch mit unzuverlässigen Lieferzeiten, was die reguläre Produktion beeinträchtigt. Darüber hinaus weisen die so gewonnenen Rohlinge große Bearbeitungszugaben und eine geringe Materialausnutzung auf. Insbesondere die gegossenen Kugeln weisen Mängel wie Kapillarluftleckagen auf, was zu hohen Produktkosten und einer instabilen Qualität führt und die Produktion und Entwicklung unseres Werks erheblich beeinträchtigt. Daher ist eine Modernisierung der Kugelbearbeitungstechnologie unerlässlich. Der Redakteur von Xianji.com stellt Ihnen das Bearbeitungsverfahren kurz vor.
1. Das Prinzip der Kugelrotation
1.1 Technische Parameter der Ventilkugeln (siehe Tabelle)

1.2. Vergleich von Kugelformungsverfahren
(1) Gießverfahren
Dies ist ein traditionelles Verarbeitungsverfahren. Es erfordert eine komplette Anlage zum Schmelzen und Gießen. Zudem sind eine größere Produktionsanlage und mehr Arbeitskräfte notwendig. Es ist mit hohen Investitionen, vielen Prozessschritten und komplexen Produktionsprozessen verbunden und umweltbelastend. Die Qualifikation der Arbeiter beeinflusst in jedem Prozessschritt direkt die Produktqualität. Das Problem der Porenleckage lässt sich nicht vollständig beheben, der Nachbearbeitungsaufwand ist groß und der Ausschuss hoch. Häufig führen Gussfehler während der Verarbeitung zu Ausschuss, was die Produktkosten erhöht. Die Qualität kann nicht gewährleistet werden. Daher sollte dieses Verfahren in unserem Werk nicht angewendet werden.
(2) Schmiedeverfahren
Dies ist ein weiteres Verfahren, das derzeit von vielen inländischen Ventilherstellern angewendet wird. Es umfasst zwei Bearbeitungsmethoden: Zum einen wird Rundstahl zugeschnitten und durch Wärmeschmieden zu einem kugelförmigen Rohling geformt, der anschließend mechanisch weiterbearbeitet wird. Zum anderen wird die Edelstahlplatte in einer großen Presse zu einem hohlen, halbkugelförmigen Rohling geformt, der dann zu einem kugelförmigen Rohling verschweißt und anschließend mechanisch weiterbearbeitet wird. Dieses Verfahren bietet eine höhere Materialausnutzung, erfordert jedoch Investitionen in eine leistungsstarke Presse, einen Heizofen und eine Argon-Schweißanlage. Die Produktionskapazität wird auf etwa 3 Millionen Yuan geschätzt. Daher ist dieses Verfahren für unser Werk nicht geeignet.
(3) Spinnverfahren
Das Metalldrücken ist ein fortschrittliches Bearbeitungsverfahren mit geringer oder gar keiner Spänebildung. Es gehört zu einem neuen Zweig der Druckbearbeitung. Es vereint die technologischen Eigenschaften von Schmieden, Strangpressen und Walzen und zeichnet sich durch eine hohe Materialausnutzung (bis zu 80–90 %) aus. Dadurch wird die Bearbeitungszeit erheblich verkürzt (1–5 Minuten Umformzeit), und die Materialfestigkeit kann sich nach dem Drücken verdoppeln. Aufgrund der geringen Kontaktfläche zwischen rotierender Scheibe und Werkstück während des Drückens befindet sich das Metall in einem zwei- oder dreifachen Druckspannungszustand, wodurch es sich leicht verformen lässt. Bei geringem Energieaufwand wird eine hohe spezifische Kontaktspannung (bis zu 25–35 MPa) erreicht. Daher ist die Anlage leicht und der Gesamtenergiebedarf gering (weniger als 1/5 bis 1/4 des Energiebedarfs einer Presse). Das Verfahren ist in der internationalen Ventilindustrie als energiesparende Technologie zur Bearbeitung von Kugelteilen anerkannt und eignet sich auch zur Bearbeitung anderer hohler, rotierender Teile.
Die Spinntechnologie hat sich im Ausland rasant weiterentwickelt und ist weit verbreitet. Technologie und Anlagen sind ausgereift und stabil, und die automatische Steuerung der integrierten mechanischen, elektrischen und hydraulischen Komponenten ist realisiert. Auch in meinem Land hat die Spinntechnologie große Fortschritte gemacht und befindet sich nun in der Phase der breiten Anwendung und praktischen Nutzung.
2. Technische Bedingungen des Rohlings für die Rotationskugel
Entsprechend den Produktionsanforderungen unseres Werks und unter Berücksichtigung der Eigenschaften der Spinnverformung wurden folgende technische Bedingungen festgelegt:
(1) Werkstoff und Art des Spinnrohlings: 1Gr18Nr9Tr, 2Gr13 Stahlrohr oder Stahlblech;
(2) Form und Struktur des Rohlings für die rotierende Kugel (siehe Abbildung 1):

3. Drehschema
Die Auswirkungen der Kugelrotation variieren je nach Art des gewählten Rohlings. Nach der Analyse ergeben sich zwei Lösungsansätze:
3.1. Einschnürverfahren für Stahlrohre
Dieses Verfahren gliedert sich in drei Schritte: Zunächst wird das Stahlrohr entsprechend der gewünschten Größe zugeschnitten und im Spindelfutter der Drehmaschine eingespannt, sodass es sich mit der Spindel dreht. Sein Durchmesser wird schrittweise verringert und verkleinert (siehe Abbildung 2), wodurch eine Halbkugel entsteht. Im zweiten Schritt wird die geformte Kugel abgetrennt und die Schweißnaht eingebracht. Im dritten Schritt werden die beiden Halbkugeln mittels Argon-Einwegschweißen verschweißt. Der benötigte Hohlkugelrohling wird so erhalten.

Die Vorteile des Stahlrohr-Einschnürungsverfahrens: Es wird keine Form benötigt, und der Umformprozess ist relativ einfach; der Nachteil ist: Es wird ein spezielles Stahlrohr benötigt, es sind Schweißnähte erforderlich, und die Kosten für das Stahlrohr sind höher.