本发明涉及一种阀芯装配装置及其装配工艺，具体涉及一种电磁阀阀芯与钢球装配装置及其装配工艺。
背景技术：
电磁阀阀芯是电磁阀开启和关闭的关键部件之一，为保证阀芯持久可靠，通常在其前端嵌入钢球，通过钢球与阀座的配合实现电磁阀的开启或关闭，如今一体式阀芯直接将阀芯前端加工成球形，虽然简化了电磁阀装配工序，实际中却存在一体式阀芯加工难度大、材料成本高等问题，因此采用阀芯与钢球的组合依旧大范围应用于电磁阀的制作中。为提高电磁阀阀芯与钢球的装配效率及可靠性，防止装配完成后出现钢球松动或阀芯前端材料阻塞钢球与阀座的配合，设计便于装配阀芯与钢球的装置及其装配工艺是十分有必要的。
在专利cn106112469a和cn106112441a中描述了一种滑阀芯与钢球装配装置和对应的装配工艺，该装置包括底板，安装在底板上的阀芯靠模用于固定阀芯，防止阀芯在装配过程中产生弯曲，阀芯靠模的正上方设置有与动力装置连接的压板。虽然该装置采用靠模和调节螺纹套设计，减少了阀芯钢球装配过程的调整时间，然而该装置每次装配均需要将钢球安装在阀芯靠模内，由于钢球实际尺寸较小夹取不便，因此不利于阀芯钢球的装配量产。同时，由于压板下方的压杆通过螺纹配合在调节螺纹套内，对钢球进行装配时，易使压杆和调节螺纹套配合处的螺纹产生挤压损伤，降低装置的可靠性。
专利cn203437899u对cn202388205u提出的钢球压装机构进行改进设计，主要更改设计的部位有：将支架、中间套和推杆等多个滑配部件设计成仅推杆和本体滑配，降低各部件同轴度的安装要求，防止由于长期工作导致钢球压偏使压头损坏；通过在压装孔中设置磁铁代替弹子油杯，以阻止钢球滚出压装管前端，降低压装机构的机械损失，提高压装机构的互换性。此类钢球压装机构可实现钢球的快速压装，然后仅适用于横向动力装置，不适合竖直方向提供压力的动力装置，同时该类压装机构也无法完成对阀芯顶端的收口作业。
针对以上现有技术存在的问题，对现有技术进行改进。由于钢球过小使得每次在阀芯上安放钢球不便操作，设置承接钢球的容腔，同时采用磁铁吸附防止钢球的自由滚动；采用套筒式固定装置以保证阀芯与钢球的对中安放，压头底端设置成两段锥面以实现阀芯与钢球装配过程的的收口，该装置对使用伺服压机类的动力装置十分有利。
技术实现要素：
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种电磁阀阀芯与钢球装配装置及其装配工艺，解决了阀芯装配过程中钢球过小不便每次安放，克服了阀芯装配过程中对中难度大、无夹持易弯曲的问题，实现了阀芯与钢球装配过程中的收口作业，具有装配效率高、占用空间小、操作方便的特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种电磁阀阀芯与钢球装配装置，包括基座、固定套、压头、推杆和顶杆；所述固定套位于基座的正上方，并与基座滑动配合(上下滑动)，固定套下方开有固定阀芯的固定孔，固定孔采用与阀芯形状相配的阶梯型，上方开有与压头滑动配合的孔乙，左侧开有与推杆滑动配合的孔甲，孔甲轴线在初始安装位置低于压头中的孔戊轴线，固定套顶端对称开有用于安装限位块的孔丙；所述压头上方设有动力装置，压头端面设有位于限位块正上方的环形台肩乙，压头正中央开有压装孔，压装孔一侧开有进球孔，所述进球孔与压装孔平行，进球孔下方设置有孔戊，孔戊一端与压装孔相连通，另一端与固定套中的孔甲相连通，压头上表面开有滑槽，滑槽上对称设置有孔丁，孔丁内部安装弹簧，弹簧一端接触孔丁底面，另一端嵌入顶杆中的孔己；所述推杆包括前段、中间段和后段，推杆的前段深入在孔戊中，推杆的中间段与孔甲滑动配合，推杆的后段限制推杆的向右运动，推杆的前段前端内部嵌有磁铁；所述顶杆位于钢球的正上方，顶杆下端与压装孔滑动配合。
进一步地，所述基座为阶梯型，基座底面设有台肩甲，基座正中央设有凸台，凸台位于固定孔的正下方。
进一步地，所述基座上设置有限位板，限位板与基座松配，限位板安装后的高度高于推杆安装后的高度，以限制推杆向左运动最大行程。
进一步地，所述推杆的前段直径小于中间段，推杆的前段与中间段的长度之和等于孔甲和孔戊的孔长之和，推杆的总长度应保证当推杆向左运动至极限位置时，推杆中的磁铁位于压头中的进球孔左侧边。
进一步地，所述压装孔底端从上至下依次设有锥面甲和锥面乙，锥面甲的斜率大于锥面乙。
进一步地，所述顶杆为t型，顶杆上端为哑铃形状，顶杆上端的厚度与滑槽的深度相等，以保证压头下压过程中钢球周向受力均匀。
进一步地，所述限位块采用橡胶材料制作，由于橡胶材料具有一定的缓冲作用，可以有效防止压头下冲过量，同时可避免在取出固定套的过程中，推杆前端受到压头等物体的自重影响。
进一步地，所述动力装置采用力控制方式，可以有效降低装配报废率。
一种电磁阀阀芯与钢球装配装置的装配工艺，包括以下步骤：
步骤一：将电磁阀阀芯倒立放于基座正中央的凸台上，使用固定套固定阀芯中上段；
步骤二：将推杆拉至最左端与限位板接触，在压头顶端的进球孔中放入钢球，推动推杆至最右端；
步骤三：开启动力装置，推动顶杆下压钢球至阀芯顶端，顶杆下压将带动压头向下运动，压头中的锥面甲和锥面乙在下降过程中实现对阀芯顶端收口作业，收口完成后阀芯顶端材料包裹钢球，阀芯收口直径小于钢球直径；
步骤四：当动力装置检测到压头上的力达到设定阈值时，停止向下运动，复位动力装置，直接一同取出固定套及安装在固定套上的部件，再取出阀芯，至此完成电磁阀阀芯与钢球的装配工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明解决了阀芯装配过程中钢球过小不便每次安放，克服了阀芯装配过程中对中难度大、无夹持易弯曲的问题，实现了阀芯与钢球装配过程中的收口作业，具有装配效率高、占用空间小、操作方便的特点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的固定套结构示意图；
图3是本发明的推杆结构示意图；
图4是本发明的压头俯视图；
图5是本发明的压头a向旋转剖视图。
附图标注说明：基座1、凸台2、阀芯3、固定套4、台肩甲5、限位板6、推杆7、磁铁8、压头9、顶杆10、钢球11、限位块12、弹簧13、固定孔401、孔甲402、孔乙403、孔丙404、前段701、中间段702、后段703、滑槽901、进球孔902、孔丁903、压装孔904、孔戊905、台肩乙906、孔己907、锥面甲908、锥面乙909。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图对本发明实施例进一步详细说明。
如附图1所示，一种电磁阀阀芯与钢球装配装置，包括基座1，基座1上设置有固定套4、压头9、推杆7和顶杆10；所述基座1为阶梯型，基座1底面设有台肩甲5，台肩甲5一方面降低来自阀芯3与钢球11装配时的压力，另一方面有利于将基座1固定于动力装置下方的平台上，基座1正中央设有凸台2，凸台2位于固定套4中固定孔401的正下方，该凸台2用于固定倒立的阀芯3底端，使得阀芯3保持竖直状态；所述基座1一侧设置有限位板6，限位板6与基座1松配，方便限位板6的更换及拆卸，为限制推杆7向左运动的行程，限位板6安装后的高度应设为高于推杆7安装后的高度。
如附图2所示，所述固定套4位于基座1的正上方，并与基座1滑动配合，便于固定套4的安装和取出，从而有利于阀芯3的取放；固定套4下方开有固定阀芯3中上段的固定孔401，固定孔401采用与阀芯3形状相配的阶梯型，防止阀芯3与钢球11装配时由于压力过大阀芯3产生弯曲；固定套4上方开有与压头9滑动配合的孔乙403，左侧开有与推杆7滑动配合的孔甲402，孔甲402中的轴线在初始安装位置低于压头9中的孔戊905轴线，顶端对称开有用于固定限位块12的孔丙404；所述限位块12采用橡胶材料制成，由于橡胶材料具有一定的缓冲作用，可以有效防止压头9中的台肩乙906下冲过量，同时可避免在取出固定套4的过程中，推杆7前端受到压头9等物体的重力而发生挤压弯曲现象。
如附图3所示，所述推杆7包括前段701、中间段702和后段703，推杆7的前段701深入在压头9的孔戊905中，推杆7的中间段702与孔甲402滑动配合，推杆7的后段703限制推杆7向右运动的行程；推杆7的前段701直径小于中间段702，因此在安装推杆7时，其前段701轴线低于压头9中的孔戊905轴线，在阀芯3与钢球11装配过程中孔戊905的上表面不会与推杆7发生挤压；推杆7的前段701与中间段702的长度之和等于孔甲402和孔戊905的孔长之和，从而保证推杆7向右运动到极限位置时，刚球11可完全进入压头9中的压装孔904；推杆7的总长度应保证当推杆7向左运动至极限位置时，推杆7中的磁铁8位于压头9中的进球孔902左侧边，由于磁铁8吸引钢球11以致其不能自由从压头9中的孔戊905滚入压装孔904，同时可限制压头9中的进球孔902剩余钢球11的自由滚动。
如附图4和附图5所示，所述压头9上方设有动力装置，所述动力装置采用力控制方式，可以有效降低阀芯3与钢球11装配报废率；压头9端面设有位于限位块12正上方的环形台肩乙906，目的是与限位块12相接触以防止压头9下冲过量；压头9正中央开有压装孔904，压装孔904与顶杆10下端滑动配合，压装孔904一侧开有进球孔902，进球孔902的孔口设于压头9的上表面，有利于一次性添加多个钢球11，提高产品装配效率；进球孔902下方设置有孔戊905，孔戊905一端与压装孔904相连通，另一端与固定套4中的孔甲402相连通；压头9上表面开有滑槽901，滑槽901上对称设置有孔丁903，孔丁903内部安装弹簧13，弹簧13一端接触孔丁903底面，另一端嵌入顶杆10中的孔己907，弹簧13复位顶杆10，为钢球11再次进入压装孔904做准备；所述顶杆10为t型，顶杆10上端为哑铃形状，便于顶杆10的取出更换，同时较大的承受面积有利于阀芯3顶端的收口作业，顶杆10上端的厚度与滑槽901的深度相等，以保证滑槽901处对阀芯3与钢球11装配过程存在均匀压力；所述压装孔904底端依次设有锥面甲908和锥面乙909，其中锥面甲908的斜率大于锥面乙909，压头9在动力装置作用下，锥面乙909先接触阀芯3顶端使其压缩变形，锥面甲908可保证变形材料不至于产生过多的塑性变形余量，使得装配后的产品性能达不到指定要求。
一种电磁阀阀芯与钢球装配装置的装配工艺，具体步骤如下：
步骤一：取出固定套4及安装在固定套4上的部件，将电磁阀阀芯3倒立放于基座1正中央的凸台2上，再利用固定套4固定阀芯3中上段，依次在孔乙403中安装压头9、在压装孔904中安装顶杆10，顶杆10两侧由于装有弹簧13将顶杆10底端顶离孔戊905；
步骤二：将推杆7插入固定套4中的孔甲402和压头9中的孔戊905，在基座1上固定限位板6，将推杆7拉至左极限位置，即推杆7的后段703与限位板6接触，在压头9顶端的进球孔902中放入数个钢球11，推动推杆7至右极限位置，即推杆7的后段703与固定套4的外表面接触，推杆7一次推动一个钢球11于压装孔904中，此时钢球11仍被推杆7顶端的磁铁8吸引而未下落；
步骤三：开启位于压头9上方的动力装置，动力装置将推动顶杆10压缩弹簧13，由于弹簧力的作用压头9也将下移，顶杆10向下运动至完全接触压头9上表面的滑槽901后，此时压头9将与顶杆10作为整体向下运动，顶杆10下移的过程中将推动压装孔904中的钢球11至阀芯3顶端，压头9中的锥面甲908和锥面乙909在下降过程中实现对阀芯3顶端收口作业，收口完成后阀芯3顶端材料包裹钢球11，阀芯3收口直径小于钢球11直径；
步骤四：当动力装置检测到压头9上的力达到设定阈值时，停止向下运动，复位动力装置，此时由于孔丁903中弹簧13恢复力的作用，顶杆10将会被复位至初始位置，直接一同取出固定套4及安装在固定套4上的部件，无需将固定套4上的部件单独取出，有利于下一次阀芯3与钢球11的装配，再取出装配完成的阀芯3，至此完成电磁阀阀芯3与钢球11的装配工作。
以上所述的实施例只是本发明的优选实施方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
1.一种电磁阀阀芯与钢球装配装置，其特征在于：包括基座（1）、固定套（4）、压头（9）、推杆（7）和顶杆（10）；所述固定套（4）位于基座（1）的正上方，并与基座（1）滑动配合，固定套（4）下方开有固定阀芯（3）的固定孔（401），固定孔（401）采用与阀芯（3）形状相配的阶梯型，上方开有与压头（9）滑动配合的孔乙（403），左侧开有与推杆（7）滑动配合的孔甲（402），孔甲（402）轴线在初始安装位置低于压头（9）中的孔戊（905）轴线，固定套（4）顶端对称开有用于安装限位块（12）的孔丙（404）；所述压头（9）上方设有动力装置，压头（9）端面设有位于限位块（12）正上方的环形台肩乙（906），压头（9）正中央开有压装孔（904），压装孔（904）一侧开有进球孔（902），所述进球孔（902）与压装孔（904）平行，进球孔（902）下方设置有孔戊（905），孔戊（905）一端与压装孔（904）相连通，另一端与固定套（4）中的孔甲（402）相连通，压头（9）上表面开有滑槽（901），滑槽（901）上对称设置有孔丁（903），孔丁（903）内部安装弹簧（13），弹簧（13）一端接触孔丁（903）底面，另一端嵌入顶杆（10）中的孔己（907）；所述推杆（7）包括前段（701）、中间段（702）和后段（703），推杆（7）的前段（701）深入在孔戊（905）中，推杆（7）的中间段（702）与孔甲（402）滑动配合，推杆（7）的后段（703）限制推杆（7）的向右运动，推杆（7）的前段（701）前端内部嵌有磁铁（8）；所述顶杆（10）位于钢球（11）的正上方，顶杆（10）下端与压装孔（904）滑动配合。
2.根据权利要求1所述的一种电磁阀阀芯与钢球装配装置,其特征在于：所述基座（1）为阶梯型，基座（1）底面设有台肩甲（5），基座（1）正中央设有凸台（2），凸台（2）位于固定孔（401）的正下方。
3.根据权利要求1所述的一种电磁阀阀芯与钢球装配装置,其特征在于：所述基座（1）上设置有限位板（6），限位板（6）与基座（1）松配，限位板（6）安装后的高度高于推杆（7）安装后的高度，以限制推杆（7）向左运动最大行程。
4.根据权利要求1所述的一种电磁阀阀芯与钢球装配装置,其特征在于：所述推杆（7）的前段（701）直径小于中间段（702），推杆（7）的前段（701）与中间段（702）的长度之和等于孔甲（402）和孔戊（905）的孔长之和，推杆（7）的总长度应保证当推杆（7）向左运动至极限位置时，推杆（7）中的磁铁（8）位于压头（9）中的进球孔（902）左侧边。
5.根据权利要求1所述的一种电磁阀阀芯与钢球装配装置,其特征在于：所述压装孔（904）底端从上至下依次设有锥面甲（908）和锥面乙（909），锥面甲（908）的斜率大于锥面乙（909）。
6.根据权利要求1所述的一种电磁阀阀芯与钢球装配装置,其特征在于：所述顶杆（10）为t型，顶杆（10）上端为哑铃形状，顶杆（10）上端的厚度与滑槽（901）的深度相等。
7.根据权利要求1所述的一种电磁阀阀芯与钢球装配装置,其特征在于：所述限位块（12）采用橡胶材料制作。
8.一种电磁阀阀芯与钢球装配装置的装配工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将电磁阀阀芯（3）倒立放于基座（1）正中央的凸台（2）上，使用固定套（4）固定阀芯（3）中上段；
步骤二：将推杆（7）拉至最左端与限位板（6）接触，在压头（9）顶端的进球孔（902）中放入钢球（11），推动推杆（7）至最右端；
步骤三：开启动力装置，推动顶杆（10）下压钢球（11）至阀芯（3）顶端，顶杆（10）下压将带动压头（9）向下运动，压头（9）中的锥面甲（908）和锥面乙（909）在下降过程中实现对阀芯（3）顶端收口作业，收口完成后阀芯（3）顶端材料包裹钢球（11），阀芯（3）收口直径小于钢球（11）直径；
步骤四：当动力装置检测到压头（9）上的力达到设定阈值时，停止向下运动，复位动力装置，直接一同取出固定套（4）及安装在固定套（4）上的部件，再取出阀芯（3），至此完成电磁阀阀芯（3）与钢球（11）的装配工作。
技术总结