專利名稱：內嵌耐磨擋圈的銜鐵-針閥組件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽油機電磁閥式噴油器，具體屬于ー種內嵌耐磨擋圈的銜鐵-針閥組件。
背景技術：
在汽油機的電磁閥式噴油器中，銜鐵-針閥組件是電磁閥的運動部件和密封カ傳遞部件，主要起到導磁、限位、傳遞彈簧カ和連接密封元件的作用。銜鐵-針閥組件包括銜鐵和針閥管，目前主要有兩種加工方式，一種是采用機加工將銜鐵和針閥管一體成型，另ー種是單獨機加工銜鐵和沖壓針閥管，然后通過激光將銜鐵和針閥管焊接在一起。上述兩種加工方式形成的結構中，銜鐵端面上均具有尺寸精度要求較高的微凸臺或者內錐面，使得銜鐵和鐵芯之間形成剩余磁隙，在線圈斷電時以保證銜鐵快速脫離鐵芯，帶動密封元件實現(xiàn)密封。此外，銜鐵進行機加工完成后，需要對銜鐵的端面進行鍍硬鉻，這是因為銜鐵和鐵芯都是采用硬度較低的軟磁材料制成的，如不鍍鉻將無法保證銜鐵和鐵芯碰撞面的硬度和可靠性。采用機加工一體成型的銜鐵-針閥組件，其機加工量很大，エ藝十分復雜，而且這種加工方法不適用于生產較長的銜鐵-針閥組件。而單獨加工再進行焊接的方法中，為了保證針閥管的尺寸和形位公差，針閥管的沖壓エ藝和激光焊接エ藝都較為復雜。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種內嵌耐磨擋圈的銜鉄-針閥組件，可以保證銜鐵和鐵芯之間的剩余磁隙，同時降低產品的加工難度。為解決上述技術問題，本實用新型提供的內嵌耐磨擋圈的銜鉄-針閥組件，其中銜鐵和針閥管為一體結構，所述銜鐵的內腔呈臺階狀，一個碗狀的耐磨擋圏內嵌在銜鐵的內腔中，所述耐磨擋圈上部的外壁與銜鐵的內腔過盈配合，耐磨擋圈的底面與銜鐵的內腔底部接觸，耐磨擋圈的上端面與銜鐵端面之間的高度差等于銜鐵-針閥組件與鐵芯之間的剩余磁隙。進ー步地，所述耐磨擋圈側壁與底面連接處為弧面結構，其與銜鐵的內腔之間存有間隙。進ー步地，所述耐磨擋圈的頂部開ロ處形成有向外伸出的突垣，該突垣與銜鐵頂部的臺階接觸。進ー步地，所述耐磨擋圈側壁自上而下依次為一段直筒側壁和一段漸縮側壁；所述直筒側壁的外壁直徑大于銜鐵的內腔直徑，所述漸縮側壁的外壁直徑小于銜鐵的內腔直徑。其中，所述耐磨擋圈的底部開有通孔，所述通孔與針閥管的內腔貫通。優(yōu)選的，所述耐磨擋圈由不銹鋼材料沖壓制成；所述一體結構的銜鐵和針閥管采
用金屬注射一次成型。[0012]本實用新型的有益效果在于I、采用耐磨擋圈取代成本高昂且復雜的銜鐵端面鍍鉻エ藝，保證銜鐵-針閥組件撞擊面的耐磨損性；2、采用碗狀結構的耐磨擋圈，擋圈底部采用弧面結構，通過弧面的變形補償一體化銜鐵內腔深度和耐磨擋圈高度的公差，從而在不提高子零件制造精度的前提下保證剩余磁隙；3、采用金屬注射成型的一體化銜鐵，相比傳統(tǒng)的機加工銜鐵，可降低制造成本，同時增加設計自由度，方便實現(xiàn)長針閥設計。


以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進ー步詳細的說明圖I是本實用新型的銜鐵-針閥組件安裝在噴油器中的示意圖；圖2是圖I中虛線框的局部放大圖；圖3是耐磨擋圈和銜鐵未裝配的立體示意圖；圖4是耐磨擋圈的局部剖視圖；圖5是銜鐵內嵌耐磨擋圈的局部剖視圖；圖6是圖5中A處的放大圖；圖7是圖5中B處的放大圖；圖8是銜鐵內腔深度的公差范圍示意圖；圖9a-圖9f是銜鐵-針閥組件的裝配エ藝圖；圖10是圖9b中C處的放大圖；圖11是圖9c中D處的放大圖；圖12是圖9d中E處的放大圖；圖13是圖9e中F處的放大圖；圖14是圖9e中G處的放大圖；圖15是圖9f中H處的放大圖；圖16是圖9f中I處的放大圖。其中附圖標記說明如下I為銜鐵；2為耐磨擋圈；3為鐵芯；4為彈簧；5為剩余磁隙；6為安裝基座；7為壓頭；X為上壓緊面；Y為下壓緊面。
具體實施方式
本實用新型的內嵌耐磨擋圈的銜鉄-針閥組件用于電磁閥式噴油器中，如圖I所示，其中銜鐵和針閥管采用金屬注射一次成型為一體化銜鐵，如圖3所示，所述銜鐵的內腔呈臺階狀，ー個碗狀的耐磨擋圈2內嵌在銜鐵I的內腔中，耐磨擋圈2的上端面與鐵芯3的下端面為碰撞面，如圖2所示。所述耐磨擋圈2由不銹鋼材料沖壓制成，耐磨擋圈2上部的外壁與銜鐵的內腔過盈配合,耐磨擋圈2的底面與銜鐵I的內腔底部接觸,如圖5、圖7所示。耐磨擋圈2的上端面與銜鐵I端面之間的高度差等于銜鐵-針閥組件與鐵芯3之間的剩余磁隙5，如圖2所/Jn ο如圖7所示，耐磨擋圈2側壁與底面連接處為弧面結構，其與銜鐵I的內腔之間存有間隙。如圖4所示，所述耐磨擋圈2側壁自上而下依次為一段直筒側壁和一段漸縮側壁；所述直筒側壁的外壁直徑大于銜鐵的內腔直徑，所述漸縮側壁的外壁直徑小于銜鐵的內腔直徑。所述耐磨擋圈2的頂部開ロ處形成有向外伸出的突垣，該突垣與銜鐵I頂部的臺階接觸，如圖6所示。所述耐磨擋圈2的底部開有通孔，所述通孔與針閥管的內腔貫通，彈簧4抵在耐磨擋圈2的底部，如圖5所示。耐磨擋圈2在設計過程中需要考慮了兩點，ー是提高銜鐵-針閥組件撞擊鐵芯3時工作面的耐磨損性，ニ是在銜鐵-針閥組件和鐵芯3之間形成尺寸精確的剩余磁隙。針對第一點，本實用新型的耐磨擋圈2選取具有一定硬度的馬氏體不銹鋼材料，并在沖壓后進行熱處理，保證材料自身的硬度和耐磨損要求。結構上，耐磨擋圈2采用碗狀結構，底部支撐在一體化銜鐵I的內腔底部上，且直筒側壁和一體化銜鐵I的內腔過盈配 合。碗ロ處采用翻邊的突垣，増加了耐磨擋圈2撞擊面的表面積，這樣可以保證在噴油器全生命周期內，撞擊面的位置和表面質量變化在可接受范圍內?？紤]到組件的可裝配性，耐磨擋圈2的下半部分為漸縮側壁，這樣一方面保證耐磨擋圈2壓入到一體化銜鐵I時的導向性，另ー方面減少過盈配合面的長度，調節(jié)壓入力大小。針對第二點，剩余磁隙5很小(O. 01 O. 03mm)且精度極高(通常為±0. 005)，耐磨擋圈2和一體化銜鐵I的加工精度無法保證。本實用新型在耐磨擋圈2的底部為弧面結構,如圖4所示,通過耐磨擋圈2和一體化銜鐵I的尺寸設計并配合銜鐵-針閥組件的裝配方法，使耐磨擋圈2配合一體化銜鐵I內腔的高度變化而產生一定量的形變，在不提高零件的加工精度要求的前提下保證剩余磁隙的尺寸精度達到要求。為此，本實用新型提供的銜鐵-針閥組件的成型裝配方法，包括以下步驟I)采用金屬注射一次成型將銜鐵和針閥管制成一體化銜鐵I ;2)沖壓耐磨擋圈2 ；3)將一體化銜鐵I固定安裝在一安裝基座6內，如圖9a所示；安裝基座6為中空結構，其內腔設有環(huán)狀凸臺以固定銜鐵I ;4)耐磨擋圈2裝入一體化銜鐵I中，由于下半部分為漸縮側壁，輔助合適的進給裝置，耐磨擋圈2對中，并和一體化銜鐵I內腔開始接觸,如圖％、圖10所示；5) ー壓頭7與耐磨擋圈2對中，并準備壓入，如圖9c所示；所述壓頭7呈階梯軸結構，包括頭部、中部和尾部，所述頭部插入耐磨擋圈2底部的通孔內，中部與耐磨擋圈2的內壁接觸，尾部具有插設進給裝置的空腔。所述壓頭7中部和尾部的連接端面(以下稱第ニ連接面)上具有ー凹槽，如圖11所示，所述凹槽的深度與剩余磁隙5的高度相同；6)壓頭7壓入耐磨擋圈2中，使耐磨擋圈2在一體化銜鐵I的內腔中向下運動，如圖9d、圖12所示；7)耐磨擋圈2的底面與銜鐵I的內腔底部接觸，如圖9e、圖14所示，由于一體化銜鐵I內腔的深度有一定公差，因此耐磨擋圈2的上端面和一體化銜鐵I端面的距離大于所要求的剩余磁隙，如圖13所示，此時由于耐磨擋圈2的底部弧面可以提供一定的變形量，因此壓頭7可以繼續(xù)向下運動，耐磨擋圈2底部的弧面結構變形，直至壓頭7的第二連接面與銜鐵的端面接觸，如圖15所示，耐磨擋圈2的上端面與一體化銜鐵I的端面的高度差即為凹槽的深度，也就等于剩余磁隙5的高度，如圖9f所示。圖8所示為一體化銜鐵I內腔深度的公差范圍，最左邊為最大內腔深度，最右邊為最小內腔深度，其中壓頭7和安裝基座6都是硬質合金模具，具有較高的尺寸精度，且在模具壽命內具有很好的穩(wěn)定性。所述一體化銜鐵內腔深度的加工尺寸為，耐磨擋圈上
端面和與銜鐵內腔接觸的底面的距離的加工尺寸為Amg:，耐磨擋圈的底部厚度為I；ing，剩余磁隙的高度*HWIS，壓頭頭部和中部的連接端面(以下稱第一連接面)與壓頭凹槽底部之間的距離為Lpin，耐磨擋圈的最大允許變形量為δ，其中αι、α2、βρ β2均為正值，裝配完成后壓頭7的第一端面和一體化銜鐵I內腔底部的距離是Lgap,因此長度方向上，如圖9d所示，裝配完成前的尺寸關系是Lgap OTigni al+Lpin = Lring,裝配完成后，如圖8所示，尺寸關系是L
gap_assemb lied+Lpin =Larmature+H 磁隙，因為Lgaptjrigni al≥Lgap assefflb lied≥Tring，Lpin為固定值，剰余磁隙的高度H·是要求的定值，從公式可以推導 Lgap—orig^ al ^gap assemb lied ^ring 、しarmature+U 磁隙ノ因此，在設計尺寸鏈時，要保證Lring-β2 ≥L
armature+ α I+H磁隙Lring+β「(Larmature-a 2+ら隙≤δLpin ≤Larmature ^ 2+U 磁隙 1Ving本實用新型中，耐磨擋圈2下半部分漸縮側壁的內斜角大于等于壓頭下壓緊面Y的斜角，這樣在裝配過程6)壓入初始階段，耐磨擋圈2的側壁下半部分的斜面受力，漸縮側壁的內斜角逐漸增大并和下壓緊面Y的斜角相等，如圖16所示，以提供足夠的支撐。同吋，Lring増大直至耐磨擋圈2的上端面和壓頭的上壓緊面X接觸，此時耐磨擋圈2在上下兩端受到壓力，保持穩(wěn)定的形狀向下運動，此時L_g = Lgap origni al+Lpin，而且耐磨擋圈的尺寸公差得到補償。在本實用新型中，采用耐磨擋圈取代成本高昂且復雜的銜鐵端面鍍鉻エ藝，保證銜鐵-針閥組件撞擊面的耐磨損性；耐磨擋圈采用碗狀結構，擋圈底部采用弧面結構，通過弧面的變形補償一體化銜鐵內腔深度和耐磨擋圈高度的公差，從而在不提高子零件制造精度的前提下保證剩余磁隙；一體化銜鐵采用金屬注射成型，相比傳統(tǒng)的機加工銜鐵，可降低制造成本，同時增加設計自由度，方便實現(xiàn)長針閥設計。以上通過具體實施例對本實用新型進行了詳細的說明，該實施例僅僅是本實用新型的較佳實施例，其并非對本實用新型進行限制。在不脫離本實用新型原理的情況下，本領域的技術人員對銜鐵-針閥組件等做出的等效置換和改進，均應視為在本實用新型所保護的技術范疇內。
權利要求1.一種內嵌耐磨擋圈的銜鉄-針閥組件，其中銜鐵和針閥管為一體結構，其特征在于所述銜鐵的內腔呈臺階狀，一個碗狀的耐磨擋圏內嵌在銜鐵的內腔中，所述耐磨擋圈上部的外壁與銜鐵的內腔過盈配合，耐磨擋圈的底面與銜鐵的內腔底部接觸，耐磨擋圈的上端面與銜鐵端面之間的高度差等于銜鐵-針閥組件與鐵芯之間的剩余磁隙。
2.根據(jù)權利要求I所述的內嵌耐磨擋圈的銜鉄-針閥組件，其特征在于所述耐磨擋圈側壁與底面連接處為弧面結構，其與銜鐵的內腔之間存有間隙。
3.根據(jù)權利要求I所述的內嵌耐磨擋圈的銜鉄-針閥組件，其特征在于所述耐磨擋圈的頂部開ロ處形成有向外伸出的突垣，該突垣與銜鐵頂部的臺階接觸。
4.根據(jù)權利要求I所述的內嵌耐磨擋圈的銜鉄-針閥組件，其特征在于所述耐磨擋圈側壁自上而下依次為一段直筒側壁和一段漸縮側壁；所述直筒側壁的外壁直徑大于銜鐵的內腔直徑，所述漸縮側壁的外壁直徑小于銜鐵的內腔直徑。
5.根據(jù)權利要求I所述的內嵌耐磨擋圈的銜鉄-針閥組件，其特征在于所述耐磨擋圈的底部開有通孔，所述通孔與針閥管的內腔貫通。
6.根據(jù)權利要求I所述的內嵌耐磨擋圈的銜鉄-針閥組件，其特征在于所述耐磨擋圈由不銹鋼材料沖壓制成。
7.根據(jù)權利要求I所述的內嵌耐磨擋圈的銜鉄-針閥組件，其特征在于所述一體結構的銜鐵和針閥管采用金屬注射一次成型。
專利摘要本實用新型公開了一種內嵌耐磨擋圈的銜鐵-針閥組件，其中銜鐵和針閥管為一體結構，銜鐵的內腔呈臺階狀，一個碗狀的耐磨擋圈內嵌在銜鐵的內腔中，耐磨擋圈上部的外壁與銜鐵的內腔過盈配合，耐磨擋圈的底面與銜鐵的內腔底部接觸，耐磨擋圈的上端面與銜鐵端面之間的高度差等于銜鐵-針閥組件與鐵芯之間的剩余磁隙。本實用新型采用耐磨擋圈取代成本高昂且復雜的銜鐵端面鍍鉻工藝，不但保證組件撞擊面的耐磨損性，而且通過擋圈底部的弧面變形補償一體化銜鐵內腔深度和耐磨擋圈高度的公差，在不提高子零件制造精度的前提下保證剩余磁隙；一體化銜鐵采用金屬注射成型，降低制造成本，增加設計自由度，易實現(xiàn)長針閥設計。
文檔編號F02M61/16GK202451332SQ201120568348
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權日2011年12月30日
發(fā)明者楊良技, 祁偉 申請人:聯(lián)合汽車電子有限公司