CN112571716A - 限压阀组件的组装工艺和限压阀组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种限压阀组件的组装工艺和限压阀组件。限压阀组件的组装工艺包括：采用磁控溅射镀膜工艺在铁球的表面镀保护涂层；将镀好保护涂层的铁球通过冷加工压入到阀芯座中，形成限压阀阀芯；将塑胶阀体与铁芯通过嵌件注塑工艺注塑成阀体；将限压阀阀芯与阀体通过嵌件注塑工艺注塑成一体，形成限压阀；在限压阀的外部套设塑胶阀套形成限压阀组件。本发明解决了现有技术中限压阀组件在组装的过程中存在极易对钢球芯造成磨损的问题。
Description
技术领域
本发明涉及家电设备技术领域，具体而言，涉及一种限压阀组件的组装工艺和限压阀组件。
背景技术
目前，电压力锅上的限压装置多采用钢球芯与表面氧化处理后的铝制排气管相配合以实现隔断电力锅与外界大气的连通，但是电压力锅在工作的过程中需要密封配合，对钢球芯表面的光洁度要求比较高。而现有的钢球芯需要在研磨后与球阀柄采用焊接连接，在焊接时，产生较大热量，产生的热量会影响钢球芯表面的轮廓及光洁度。此外，对焊接的机器精度要求较高，焊接设备的投入成本大。
也就是说，现有技术中限压阀组件在组装的过程中存在极易对钢球芯造成磨损的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种限压阀组件的组装工艺和限压阀组件，以解决现有技术中限压阀组件在组装的过程中存在极易对钢球芯造成磨损的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种限压阀组件的组装工艺，包括：采用磁控溅射镀膜工艺在铁球的表面镀保护涂层；将镀好保护涂层的铁球通过冷加工压入到阀芯座中，形成限压阀阀芯；将塑胶阀体与铁芯通过嵌件注塑工艺注塑成阀体；将限压阀阀芯与阀体通过嵌件注塑工艺注塑成一体，形成限压阀；在限压阀的外部套设塑胶阀套形成限压阀组件。
通过采用磁控溅射镀膜工艺在铁球的表面镀保护涂层，以增加铁球表面的强度，减少对铁球表面的磨损。采用冷加工的方式将镀好保护涂层的铁球压入到阀芯座中，冷加工的方式并不会破坏铁球表面的光洁度和铁球表面的轮廓，减小了对铁球的磨损。此外，冷加工的方式只需要用到常规冲床设备即可，设备投入少，节约生产成本。限压阀阀芯与阀体采用注塑工艺加工成限压阀，限压阀阀芯与阀体之间连接的紧密性，使得限压阀阀芯与阀体之间不易脱离。
进一步地，保护涂层是氮化钛层。氮化钛层可以增加铁球表面的硬度，延长铁球的使用时间，从而提高限压阀组件的使用寿命。氮化钛层比较稳定，不易被磨损，使得铁球可以稳定地密封排气管。
进一步地，在铁球的表面镀保护涂层包括如下步骤：步骤S11，磁控溅射镀膜机抽真空；步骤S12，将铁球送至到磁控溅射镀膜机内；步骤S13，向磁控溅射镀膜机中通入氮气和氩气；步骤S14，直流电源供电，氮气发生电离以电离出电子和氮离子，电子会飞向阳极，氮离子会飞向阴极的靶材，以对靶材进行轰击，靶材发生溅射，钛粒子和二级电子被击出，钛粒子到达铁球的表面与氮离子反应形成氮化钛层。将磁控溅射镀膜机抽真空，以使磁控溅射镀膜机内环境稳定，以为在铁球上镀氮化钛层做准备。由于氩气是惰性气体，可以通过控制通入氩气的量来控制磁控溅射镀膜机内部环境的压力。氮气为在铁球表面镀氮化钛层提供原料。在电压的作用下，氮气发生电离，并且电离出电子和氮离子，氮离子对靶材进行轰击，以使靶材发生溅射，在铁球表面形成氮化钛层。
进一步地，在步骤S11中，磁控溅射镀膜机的预设压力大于等于1.0*10-3Pa且小于等于3.0*10-3Pa，以实现抽真空。当磁控溅射镀膜机内的压力在1.0*10-3Pa至3.0*10-3Pa范围内时，将铁球送至到磁控溅射镀膜机内。
进一步地，在步骤S12中，磁控溅射镀膜机的工作压力大于等于0.2Pa且小于等于1.2Pa。将铁球送至磁控溅射镀膜机后，向磁控溅射镀膜机中通入氮气和氩气，以使磁控溅射镀膜机内的压力在0.2Pa至1.2Pa之间。磁控溅射镀膜机的工作压力在0.2Pa至1.2Pa之间有利于氮气的电离。
进一步地，在步骤S13中，氮气通入的流量大于等于1.0cm3/min且小于等于3.0cm3/min；和/或在步骤S13中，氩气通入的流量大于等于15cm3/min且小于等于35cm3/min。这样设置使得氮气在一定的浓度内，以使氮气可以很好地电离，以使得铁球表面可以稳定地形成氮化钛层。将氮气和氩气限制在一定的比例中，还以减少安全隐患。
进一步地，铁球为衬底，在步骤S14中，直流电源供电后，衬底的衬底偏压大于等于0伏且小于等于200伏。将衬底偏压设置在0伏至200伏的范围内，使得钛离子可以加速飞向衬底，以在铁球表面形成氮化钛层。
进一步地，在步骤S14中，衬底的衬底温度大于等于20℃且小于等于400℃。在这个温度范围内，有利于氮离子与钛离子发生反应，以在铁球表面形成氮化钛层。
进一步地，靶材是纯钛或者钛合金。这样设置可以使钛离子被溅射出来与氮离子发生反应。
进一步地，保护涂层的厚度大于等于40微米且小于等于50微米。将保护涂层的厚度设置在40微米至50微米的范围内，并不会大幅度增加铁球的直径，也能保证保护涂层的硬度，以增加密封效果。
根据本发明的另一个方面，提供了一种限压阀组件，限压阀组件采用上述的限压阀组件的组装工艺制成。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的一个可选实施例的烹饪器具的限压阀的整体结构示意图；以及
图2示出了图1的爆炸图；
图3示出了图1中钢球芯的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、铁球；20、阀芯座；21、连接段；22、卡接段；23、凹槽；30、塑胶阀套；41、塑胶阀体；42、铁芯；411、环形隔筋；50、保护涂层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
为了解决现有技术中限压阀组件在组装的过程中存在极易对钢球芯造成磨损的问题，本发明提供了一种限压阀组件的组装工艺和限压阀组件。
如图1至图3所示，限压阀组件的组装工艺包括：采用磁控溅射镀膜工艺在铁球10的表面镀保护涂层50；将镀好保护涂层50的铁球10通过冷加工压入到阀芯座20中，形成限压阀阀芯；将塑胶阀体41与铁芯42通过嵌件注塑工艺注塑成阀体；将限压阀阀芯与阀体通过嵌件注塑工艺注塑成一体，形成限压阀；在限压阀的外部套设塑胶阀套30形成限压阀组件。
通过采用磁控溅射镀膜工艺在铁球10的表面镀保护涂层50，以增加铁球10表面的强度，减少对铁球10表面的磨损。采用冷加工的方式将镀好保护涂层50的铁球10压入到阀芯座20中，冷加工的方式并不会破坏铁球10表面的光洁度和铁球10表面的轮廓，减小了对铁球10的磨损。此外，冷加工的方式只需要用到常规冲床设备即可，设备投入少，节约生产成本。限压阀阀芯与阀体采用注塑工艺加工成限压阀，限压阀阀芯与阀体之间连接的紧密性，使得限压阀阀芯与阀体之间不易脱离。
需要说明的是，其中铁芯42作为配重使用，可以根据实际的需要来调节重量，依据压强公式P＝F/S，可以得知，想要调节控制压力，在接触面不变的条件下，只能通过外调节外力以实现压力的调节。根据受力分析，可以得知限压阀组件所受的重量mg就是F，通过调节限压阀组件的重量，可以实现整个系统的压力调节。为了实现调节重量，故设置铁芯42与塑胶阀体41，铁芯42为车销件，通过调整铁芯42的重量可以实现整个限压阀组件重量的变化，从而实现压力控制的调节。
可选地，保护涂层50是氮化钛层。氮化钛层可以增加铁球10表面的硬度，延长铁球10的使用时间，从而提高限压阀组件的使用寿命。氮化钛层比较稳定，不易被磨损，使得铁球10可以稳定地密封排气管。
在铁球10的表面镀保护涂层50包括如下步骤：步骤S11，磁控溅射镀膜机抽真空；步骤S12，将铁球10送至到磁控溅射镀膜机内；步骤S13，向磁控溅射镀膜机中通入氮气和氩气；步骤S14，直流电源供电，氮气发生电离以电离出电子和氮离子，电子会飞向阳极，氮离子会飞向阴极的靶材，以对靶材进行轰击，靶材发生溅射，钛粒子和二级电子被击出，钛粒子到达铁球10的表面与氮离子反应形成氮化钛层。将磁控溅射镀膜机抽真空，以使磁控溅射镀膜机内环境稳定，以为在铁球10上镀氮化钛层做准备。由于氩气是惰性气体，可以通过控制通入氩气的量来控制磁控溅射镀膜机内部环境的压力。氮气为在铁球10表面镀氮化钛层提供原料。在电压的作用下，氮气发生电离，并且电离出电子和氮离子，氮离子对靶材进行轰击，以使靶材发生溅射，在铁球10表面形成氮化钛层。
在步骤S11中，磁控溅射镀膜机的预设压力大于等于1.0*10-3Pa且小于等于3.0*10-3Pa，以实现抽真空。当磁控溅射镀膜机内的压力在1.0*10-3Pa至3.0*10-3Pa范围内时，将铁球10送至到磁控溅射镀膜机内。
需要说明的是，在本申请中，当磁控溅射镀膜机内的压力大于等于1.0*10-3Pa且小于等于3.0*10-3Pa时就视为真空情况下。
在步骤S12中，磁控溅射镀膜机的工作压力大于等于0.2Pa且小于等于1.2Pa。将铁球10送至磁控溅射镀膜机后，向磁控溅射镀膜机中通入氮气和氩气，以使磁控溅射镀膜机内的压力在0.2Pa至1.2Pa之间。磁控溅射镀膜机的工作压力在0.2Pa至1.2Pa之间有利于氮气的电离。
在步骤S13中，氮气通入的流量大于等于1.0cm3/min且小于等于3.0cm3/min；和/或在步骤S13中，氩气通入的流量大于等于15cm3/min且小于等于35cm3/min。这样设置使得氮气在一定的浓度内，以使氮气可以很好地电离，以使得铁球10表面可以稳定地形成氮化钛层。将氮气和氩气限制在一定的比例中，还以减少安全隐患。
在本申请中，铁球10为衬底，在步骤S14中，直流电源供电后，衬底的衬底偏压大于等于0伏且小于等于200伏。将衬底偏压设置在0伏至200伏的范围内，使得钛离子可以加速飞向衬底，以在铁球10表面形成氮化钛层。
具体的，在步骤S14中，衬底的衬底温度大于等于20℃且小于等于400℃。在这个温度范围内，有利于氮离子与钛离子反应，以在铁球10表面形成氮化钛层。
可选地，靶材是纯钛或者钛合金。这样设置可以使钛离子被溅射出来与氮离子发生反应。
具体的，保护涂层50的厚度大于等于40微米且小于等于50微米。将保护涂层50的厚度设置在40微米至50微米的范围内，并不会大幅度增加铁球10的直径，也能保证保护涂层50的硬度，以增加密封效果。
需要说明的是，上述的铁球10也可以是碳钢球、不锈钢球。并不仅仅是铁球10。
铁球10可以采用当前市场上大批量标准化的滚珠轴承用钢球，以降低采购成本。
溅射镀膜的原理是稀薄气体在反常辉光放电发生的等离子体在电场的效果下，对阴极靶材外表面进行炮击，把靶材外表面的分子、原子、离子及电子等溅射出来，被溅射出来的粒子带有一定的动能，在电场的作用下射向衬底的表面，在衬底表面形成镀层。
磁控溅射是由二极溅射基础上开展而来，在靶材外表面树立与电场正交磁场，解决了二极溅射堆积速率低，等离子化率低的问题，成为现在镀膜工业首要办法之一。磁控溅射与其它镀膜技术比较具有如下特色：可制备成靶材的材料多，可以说是一切金属均可当做靶材，合金和陶瓷资料均可以制成靶材；在恰当条件下也可实现多元靶材共溅射，可堆积配比准确稳定的合金；在磁控溅射的放电气氛中加入氧、氮或其它活性气体，可堆积构成靶材物质与气体分子的化合物薄膜；经过准确地操控磁控溅射镀膜的进程，可以获得均匀的高精度的膜厚；经过离子溅射后靶材由固态直接转变为等离子态，磁控溅射环境下，靶材的安装不受限制，可适用于大容积镀膜室多靶布置设计；磁控溅射镀膜具有速度快，膜层细密，附着性好等优点，很适合于大批量，高效率工业生产。
可选地，阀芯座20是由铝材质制成。铝材质便于将铁球10压入到阀芯座20中。
如图1和图2所示，阀芯座20具有连接段21和卡接段22，卡接段22具有凹槽23，铁球10通过冷加工压入凹槽23内。凹槽23的设置使得铁球10卡接在凹槽23内，且铁球10与凹槽23过盈配合，以减少铁球10与阀芯座20脱离的风险，大大增加了铁球10与阀芯座20之间连接地稳定性。
如图1和图2所示，凹槽23的槽壁沿远离槽底的方向向内收缩以卡紧铁球10。将凹槽23的槽壁沿远离槽底的方形向内收缩使得凹槽23的开口处具有一定的形变量，便于将铁球10压入到凹槽23中，使得铁球10压入到阀芯座20上的工艺更简便。
如图1和图2所示，限压阀组件还包括塑胶阀套30，阀芯座20与塑胶阀套30卡接，塑胶阀套30具有排气孔，排气管排出的气体从排气孔排出。连接段21卡入到塑胶阀套30中，以使阀芯座20与塑胶阀套30连接，卡接连接大大增加了阀芯座20与塑胶阀套30之间连接地紧密性。排气孔的设置使得烹饪器具可以在进行泄压排气操作时，气体可以快速排出，并不会积聚在限压阀组件处，减少了潮湿气体对铁球10的影响，增加了铁球10的使用寿命。
如图1和图2所示，限压阀组件还包括阀体，阀体包括塑胶阀体41和铁芯42，铁芯42嵌入到塑胶阀体41内，铁芯42可调节限压阀组件的配重。铁芯42与塑胶阀体41的配合形式使得限压阀组件可以使用多种压力情况的烹饪器具。仅需在装配限压阀组件时安装不同重量的铁芯42就使得限压阀组件适用对压力要求不同的烹饪器具，而不需要设置不同规格的限压阀组件或阀体，大大增加了阀体的通用性。
如图1所示，塑胶阀体41包括环形隔筋411，环形隔筋411与塑胶阀体41的边缘间隔设置，以形成容置槽，铁芯42位于容置槽内，环形隔筋411与塑胶阀体41的中心之间的区域为中心通孔，排气管位于中心通孔处。环形隔筋411的设置可以减少排气管排出的热气对铁芯42造成影响，大大增加了铁芯42工作的稳定性。
具体的，铁芯42为车销件。
采用上述的限压阀组件的组装工艺制成的限压阀组件具有不易磨损的特性。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种限压阀组件的组装工艺，其特征在于，包括：
采用磁控溅射镀膜工艺在铁球(10)的表面镀保护涂层(50)；
将镀好所述保护涂层(50)的所述铁球(10)通过冷加工压入到阀芯座(20)中，形成限压阀阀芯；
将塑胶阀体(41)与铁芯(42)通过嵌件注塑工艺注塑成阀体；
将所述限压阀阀芯与所述阀体通过嵌件注塑工艺注塑成一体，形成限压阀；
在所述限压阀的外部套设塑胶阀套(30)形成限压阀组件。
2.根据权利要求1所述的限压阀组件的组装工艺，其特征在于，所述保护涂层(50)是氮化钛层。
3.根据权利要求2所述的限压阀组件的组装工艺，其特征在于，在所述铁球(10)的表面镀所述保护涂层(50)包括如下步骤：
步骤S11，所述磁控溅射镀膜机抽真空；
步骤S12，将所述铁球(10)送至到所述磁控溅射镀膜机内；
步骤S13，向所述磁控溅射镀膜机中通入氮气和氩气；
步骤S14，直流电源供电，所述氮气发生电离以电离出电子和氮离子，所述电子会飞向阳极，所述氮离子会飞向阴极的靶材，以对所述靶材进行轰击，所述靶材发生溅射，钛粒子和二级电子被击出，所述钛粒子到达所述铁球(10)的表面与所述氮离子反应形成所述氮化钛层。
4.根据权利要求3所述的限压阀组件的组装工艺，其特征在于，在所述步骤S11中，所述磁控溅射镀膜机的预设压力大于等于1.0*10-3Pa且小于等于3.0*10-3Pa，以实现所述抽真空。
5.根据权利要求3所述的限压阀组件的组装工艺，其特征在于，在所述步骤S12中，所述磁控溅射镀膜机的工作压力大于等于0.2Pa且小于等于1.2Pa。
6.根据权利要求3所述的限压阀组件的组装工艺，其特征在于，
在所述步骤S13中，所述氮气通入的流量大于等于1.0cm3/min且小于等于3.0cm3/min；和/或
在所述步骤S13中，所述氩气通入的流量大于等于15cm3/min且小于等于35cm3/min。
7.根据权利要求3所述的限压阀组件的组装工艺，其特征在于，所述铁球(10)为衬底，在所述步骤S14中，所述直流电源供电后，所述衬底的衬底偏压大于等于0伏且小于等于200伏。
8.根据权利要求7所述的限压阀组件的组装工艺，其特征在于，在所述步骤S14中，所述衬底的衬底温度大于等于20℃且小于等于400℃。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的限压阀组件的组装工艺，其特征在于，所述靶材是纯钛或者钛合金。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的限压阀组件的组装工艺，其特征在于，所述保护涂层(50)的厚度大于等于40微米且小于等于50微米。
11.一种限压阀组件，其特征在于，所述限压阀组件采用权利要求1至10中任一项所述的限压阀组件的组装工艺制成。
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