高强度耐磨金属槽筒及其加工方法和设备技术

本发明专利技术涉及的液压超塑金属槽筒，由重量百分比６７－７３的Ｚｎ、２４－３０的Ａｌ、２～６的Ｓｉ和０．０２－２的Ｃｕ、０．０２－０．０６的Ｍｇ以及０．０５－０．１的Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ组成。配比各组分经熔炼铸棒、去氧化层钻孔、扩散退火、正挤压制管及缩径挤压锥管后，在液压超塑槽筒成形机型模中挤压成形，经组装后得金属槽筒，本槽筒精度高耐磨性好，可广泛用于各种高强度、高弹力纱线的络制，液压超塑成形工艺简单可靠，可适应各种硬度较高合金的超塑加工。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及并纱、染纱、络纱用金属槽筒，以及它的液压成形方法和专用设备。制造金属槽筒一般采用精铸或不锈钢分段冲槽-对接点焊-胶封接缝-光整成活。其工序繁多、技术复杂、成本很高。中科院金属所研制成功后为某厂申请专利(申请号93116679.9)的气胀成形法为金属槽筒的生产开避了一条新途径。然而由于ZnAl5和ZnAl22的强度太低、耐磨性太差。镀硬铬虽能提高表面耐磨性，但铬层不可能镀入导纱槽深层，而槽底及槽深侧正是络制长丝、高弹大拉力诸如毛、麻、丝、尼龙、锦纶、涤纶等纱锭过程中最有用、最易磨损的部位。故很快出现磨痕甚至磨破而报废……。本专利技术的目的是提供一种高强度耐磨金属槽筒及其加工方法和设备。本专利技术的金属槽筒为锌铝共析型合金，由以下组分组成(重量百分比)Zn 67-73 AL 24-30Si 2-6 Cu 0.02-2Mg 0.02-0.06 Cr 0.05-0.1Zr 0.05-0.1Mn 0.05-0.1上述合金金属槽筒的加工方法包括以下步骤1、将合金各组分熔化、精炼、除渣、脱气、静置后，在水冷浇注模中铸成棒料；2、机加工去氧化层、钻制导向中心孔；3、护散退火均匀化处理，退火温度360-380℃，时间8h；4、加热并保持温度250-260℃，1h，经液压挤管机正挤压成柱管；5、加工锥形槽筒时，将柱管经液压锥管成形机挤压缩径成锥管；6、将柱管或锥管加热后置入液压超塑槽筒成形机型模中，保持温度260-310℃，向封闭状态的柱管或锥管空腔压入载压传导油，压力值0.2-4.8Mpa，液胀成形后保压30分，脱膜；7、切除槽筒端部密封口，组装端盖精整外表面，进行动平衡调整及导纱试验；8、表面真空镀碳化钛膜或氮化钛膜。本专利技术的加工方法涉及水冷浇注模、液压挤管机、液压锥管成形机和液压超塑槽筒成形机。水冷浇注模由左、右半模1、2构成，各半膜均设有带进、出水口3、4的冷却水套5；液压挤管机的工作台14固定有带电加热套10的挤管模套9，与其柱管芯孔相对应的工作台设有出料孔，孔内居中设置由顶杆15、顶柱12支撑的顶珠11，模套的柱管芯孔上方设有与液压滑块7固定的与其动配合的冲头8；液压锥管成形机的工作台14设有与其滑动接合的，由两侧拉簧16牵动的结合部设有柱管卧槽的左、右托架17，各托架设有垂直嵌入变径楔铁18的孔槽，靠柱管卧槽的侧壁设有与变径楔铁接触的滚珠37，变径楔铁18上端与液压滑块7相固定，液压滑块底面固定有带电加热线圈的锥管凹模20；液压超塑槽筒成形机的下缸D与下模座26底部增压缸29的活塞杆相连接，下模座中心的下锥台32′设有与增压缸相通的注、回油孔33，下模座设有带予热线圈27的保温套28，增压缸外侧设有升温线圈30及保温套，上缸C通过连杆与上模座23相接，设在其中心部位的上锥台32连接有带横向球压簧36的柱芯35，六瓣模24的顶部及背部与上、下模座分别通过T形槽相互衔接，六瓣模上、下端设有密封刀口34。液压挤管机工作台14与挤管模套9之间设有隔热板13；液压超塑槽筒成形机的上缸C的连杆和增压缸29的活塞杆设有冷却水套31。下面以附图和实施例说明本专利技术附附图说明图1水冷浇注模结构示意图附图2液压挤管机结构剖面示意图附图3液压锥管成形机结构剖面示意图附图4液压超塑槽筒成形机结构剖面示意中1左半模，2右半模，3出水口，4进水口，5冷却水套，6棒料，7液压机滑块，8冲头，9挤管模套，10电加热套，11顶珠，12顶柱，13隔热板，14工作台，15顶杆，16、拉簧，17左、右托架、18变径楔铁，19管坯，20锥管凹模，21低压电源，22绝缘板，23上模座，24六瓣模，25筒体坯料，26下模座，27予热线圈，28保温套，29增压缸，30升温线圈，31冷却水套，32上锥台，32′下锥台，33注、回油孔，34密封刀口，35柱芯，36球压簧，37滚珠。实施例的槽筒其合金组分配比如下(重量百分比)Zn69,Al27,Si2,Cu1.8,Cr0.05,Mg0.05,Mn0.05,Zr0.05。按上述配比称重的各组分经熔化、精练、除渣、脱气、静置后，注入水冷浇注模成棒料，本模具不仅加快棒料脱模时间而提高产量，更重要的是铸件在低温下能获得微细结晶，提高其超塑性能。棒料经机加工方式除去氧化表层并钻制导向中心孔；棒料扩散退火均匀化处理，温度360℃，时间8h，加热并保持温度250℃，1h，在液压挤管机中正挤压成柱管；若加工锥形筒体，将柱管在液压锥管成形机中缩径挤压锥管，将加热后的柱管或锥管置入液压超塑槽筒成形机型模中，保持温度在250，向封闭状态的柱管或锥管芯孔压入载压油，压力3Mpa。保压30分钟后脱膜，切除槽筒端部密封口，组装端盖精整外表面，完成动平衡调整及导纱试验后，再做表面镀复氮化钛膜处理即得成品。本专利技术的加工方法中步骤1所涉及的水冷浇注模结构见图1，其左、右半膜1、2均设有带进、出水口3、4的冷却水套，图中标号6为棒料。本专利技术的加工方法中步骤4所涉及的液压挤管机结构见图2，工作台14固定有带电加热套10的挤管模套9，其中心设有柱管芯孔，与其对应的工作台设置的出料孔中，由底部机座固定位于出料孔中心的由顶杆15、顶柱12支撑的顶珠11，本机的液压滑块7固定的冲头8与挤管模套的柱管芯孔滑配合。加热的棒料置于柱管芯孔中并由电加热套保持其温度，棒料的导向中心孔与顶珠吻合，在冲头挤压下得到柱管，正挤压的效果是柱管壁厚均匀。本专利技术的加工方法中步骤5所涉及的液压锥管成形机结构见图3，工作台14上设置可由两侧拉簧16拉动的左、右托架17，其结合部设有容纳柱管的卧槽，本机的液压滑块7设有与柱管卧槽相对应的锥管凹模20和定位左、右托架的变径楔铁18，托架设有卧置变径楔铁的孔槽，各孔槽的侧壁装有滚珠37。当锥管凹模下移挤压柱管端口时，变径楔铁和滚珠作用使托架紧密接合。锥管凹模设有电加热装置，由低压电源21提供电压，使柱管端口温度得以保持。本专利技术的加工方法中步骤6所涉及的液压超塑槽筒成形机结构见图4，上模座23通过连杆与上缸C连接，下模座26底部的增压缸29其活塞杆与下缸D连接，上、下模座分别设有可封堵筒体坯料25即柱管或锥管的上、下锥台32、32′，六瓣模24顶端与上模座由T形槽连接，背部与下模座同样由T形槽滑动连接，上锥台还设有固定坯料的装有横向球弹簧36的柱芯35。上缸C下行，六瓣模在T形槽作用下合拢，其两端的密封刀口34配合上、下锥台使胚料成为密闭腔体。下缸D上行，增压缸活塞随之上行，使具备成形温度和压强的传导油经注、回油孔33压入坯料使之液压成形，保温保压后下缸D回程，传导油回流增压缸。上缸C回程，上模座脱离下模座同时六瓣模张开即可卸料并重新装料。下模座设有电热线圈27和保温套28，增压缸设有升温线圈30及保温套，上缸C的连杆和增压缸的活塞杆均设有冷却水套31。本专利技术与气胀超塑成形合金槽筒相比，具有精度高耐磨性能优异、使用寿命长的显著优点，可广泛用于各种长丝、拉力大、高强度、高弹力纱线的络纱。液压超塑成形工艺简单可靠，可适应各种硬度较高的合金超塑加工。权利要求1.高强度耐磨金属槽筒，由锌铝共析型合金所组成，其特征在于它由以下组分组成(重量百分比)Zn67-73,Al24-30,Si2-6,Cu0.02-2,Cr0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
高强度耐磨金属槽筒，由锌铝共析型合金所组成，其特征在于它由以下组分组成（重量百分比）：Ｚｎ ６７－７３，Ａｌ ２４－３０，Ｓｉ ２－６， Ｃｕ ０．０２－２，Ｃｒ ０．０５－０．１ Ｍｇ ０．０２－０．０６，Ｍｎ ０．０５－０．１ Ｚｒ ０．０５－０．１。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪谋，刘明礼，王鸿铭，
申请(专利权)人：天津德塔超塑技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]