專利名稱:一種紡織用的薄殼金屬槽、絡(luò)筒及其制造工藝的制作方法
本發(fā)明涉及編織機械公用配件的選材和制造工藝。
槽、絡(luò)筒是并紗機和絡(luò)紗機的常用配件，公知的槽、絡(luò)筒是膠木的，膠木槽、絡(luò)筒除了本身較笨重，轉(zhuǎn)動慣量大，因而要消耗大量能源外，更重要的膠木本身是絕緣體，當它高速轉(zhuǎn)動時，由于同紗線摩擦?xí)a(chǎn)生靜電效應(yīng)，極易引起火災(zāi)事故，因而限定了膠木槽、絡(luò)筒的轉(zhuǎn)動速度，影響了并紗和絡(luò)紗的產(chǎn)量。近年來，國外出現(xiàn)了高速并紗機，隨之而來的就是對槽、絡(luò)筒的改革，首先用金屬槽、絡(luò)筒替代了膠木槽、絡(luò)筒，消除了靜電效應(yīng)。日本MORATA機械有限公司于1972年6月報道了＃23高速并紗機上裝配的金屬槽筒是用硬鋁精鑄修整而成〔1〕。KAMITSU、SEISAKU3HO有限公司于1975年報道一種金屬絡(luò)筒是用φ79.4mm壁厚2mm鋼管制造的，表面有特殊設(shè)計的不銹鋼溝槽，鍍鉻處理后，經(jīng)焊接而成〔2〕。由于槽筒形狀極為復(fù)雜，鑄造時，需要采用內(nèi)外雙重模具，壁厚不容易保持對稱和均勻，因此，需加一道高速的動平衡的工序，以我們現(xiàn)有的精密鑄造水平而論，至今仍無法生產(chǎn)這種金屬槽筒，雖然國內(nèi)也有擬采用沖壓溝槽，然后經(jīng)焊接來制造金屬槽筒的工藝試驗，但由于沖壓焊接槽筒其溝槽尺寸及規(guī)格難于嚴格控制，使得產(chǎn)品質(zhì)量不高和成本增加。
本發(fā)明的目的是提供一種質(zhì)量輕、耐磨損，易成形的薄殼金屬槽絡(luò)筒和制造工藝。
本發(fā)明選用超塑性合金管材為坯料，利用這種合金在特定條件下沿晶界滑移容易均勻形變的原理，采用一個限定模，在超塑成形的溫度下，通過氣脹成形制成金屬槽、絡(luò)筒殼體，同時以表面硬化處理和在槽、絡(luò)筒兩端末尾鑲?cè)肽湍K的方法來克服超塑性合金不耐磨損的缺點。
本發(fā)明所提供的薄殼金屬槽、絡(luò)筒的制造工藝是由下面工序組成1)薄殼金屬成形將超塑性合金管坯放入模具中，用壓邊柱塞通過外力作用封住兩開口端，在超塑成形溫度下加熱、壓邊，然后按一定的速率通入10～25kg/cm2氮氣，保壓至少20分鐘，即可成形完了。
2)安裝端蓋采用鑄造與機械加工的方法制成上、下端蓋，將成形好的薄殼溝槽筒切掉兩端頭，開完工藝孔后，與端蓋用粘結(jié)劑粘接，在固化溫度下粘牢。
3)表面硬化處理將組裝好的薄殼金屬槽、絡(luò)筒經(jīng)粗化處理、予鍍、化學(xué)鍍鎳磷或鍍鉻。
4)鑲耐磨塊將涂好膠的Al2O3耐磨塊鑲?cè)氩?、絡(luò)筒的孔中，經(jīng)固化后即可交付使用。
此外，制造超塑性合金的紡織槽、絡(luò)筒采用的模具是由至少6個辨模組合而成的。這種結(jié)構(gòu)的模具解決了寬、深比大，不易成形的難題，T.H.Thmsen等人〔3〕報道過氣脹成形超塑性鋅-鋁合金是采用兩個瓣模成形出寬、深比不超過2∶1的溝槽。本發(fā)明所提供的模具可成形出1∶3寬深比溝槽的紡織槽、絡(luò)筒。
本發(fā)明所提供的超塑性合金紡織槽、絡(luò)筒及其制造工藝，其優(yōu)點不僅工藝簡單，所用設(shè)備少，重量輕，耐磨損，減少紗線磨毛、磨斷、不出分叉紗、無靜電效應(yīng)。而且使用壽命超過了日本進口精鑄槽筒，大大降低了成本，目前，我國紡織工業(yè)用的金屬槽筒都是引進外國設(shè)備時隨機配備的，進口一臺并紗機只帶兩個備件，每個備件需400元人民幣而本發(fā)明所提供的超塑性合金槽筒只需100元左右。
實施例1超塑性鋅-鋁合金紡織槽筒及制造工藝(附圖1)1)將φ49mm壁厚2.0mm，長230mm超塑性鋅-鋁合金管坯(2)放入模具(4)中，加熱到240℃，保溫10分鐘，將壓邊柱塞(1)(8)靠機械壓力壓入兩端口內(nèi)，起到密封作用。再將氮氣通過壓邊柱塞上的通氣口(9)進入管坯(2)的空間內(nèi)，保壓25分鐘，卸模取出制件。
2)將成形好的薄殼溝槽筒切掉端頭，開完工藝孔(11)與鑄造成形鋁合金端蓋(12)(附圖2)用粘結(jié)劑粘接在一起。在固化溫度下粘牢。
3)將超塑性鋅-鋁合金紡織槽筒經(jīng)粗化處理后，再予鍍和化學(xué)鍍鎳磷。
本發(fā)明的表面強化處理是采用申請?zhí)枮?5100657的專利申請案得以實現(xiàn)的。
4)將涂好膠的氧化鋁耐磨塊鑲?cè)氩弁采香@好的孔中，經(jīng)固化后交付使用。
實施例中所提到的模具是由六個瓣模組合而成的，用帶錐度的圓(5)(6)壓緊，用螺釘將分為兩瓣的法蘭(3)(7)與模具連接在一起。模具內(nèi)設(shè)有寬、窄、深、淺均不等的左右交叉螺旋型的內(nèi)凸肋(10)和凸臺(11)。
本實施例所提供的超塑性鋅鋁合金紡織槽筒表面硬度HV≥600kg/mm2，薄殼解剖張度σb＞32kg/mm2，經(jīng)向膨脹率達到36%周向伸長率達到625%，經(jīng)向加載162kg，槽筒未產(chǎn)生殘余變形。該槽筒于1984年8月底裝機試車，至今仍在正常運轉(zhuǎn)，看不出有磨損的跡象，即沒有出現(xiàn)分叉紗，也沒有出現(xiàn)珠網(wǎng)紗和階梯紗。
實施例2，超塑性鋁銅鋯合金紡織絡(luò)筒及制造工藝該紡織絡(luò)筒除了成形溫度為430℃，表面硬化可采用常規(guī)鍍鉻以外 其余各項成形工藝同實施例1一樣，也可以不鑲耐磨塊。
實施例3，超塑性鋁-鎂合金紡織槽、絡(luò)筒及制造工藝該紡織槽、絡(luò)筒除了成形溫度為560℃，其余各項成形工藝同實施例1一樣。
權(quán)利要求
1.一種紡織用的金屬槽、絡(luò)筒，其特征在于槽、絡(luò)筒是采用超塑性合金制作而成。
2.按照權(quán)利要求
1所述的槽、絡(luò)筒，其特征在于超塑性合金最好選用鋅-鋁合金。
3.按照權(quán)利要求
1、2所述的槽、絡(luò)筒，其特征在于槽、絡(luò)筒的壁厚≤1.5mm。
4.一種專用于制作權(quán)利要求
1、2、3所述的超塑性合金槽、絡(luò)筒的工藝，其特征在于所述的工藝是由如下工序組成1)超塑氣脹成形薄殼槽、絡(luò)筒，將超塑性合金管坯(2)放置到限定模(4)中，然后將壓邊柱塞(1)(8)通過外力作用封住兩開口，在超塑成形的溫度下加熱，保溫一段時間后，從壓邊柱塞上的通口(9)通入10～25kg/cm2的氮氣，至少保壓20分鐘。2)安裝端蓋，將成形好的溝槽筒去掉兩端頭，開好工藝孔(11′)用粘結(jié)劑將其與端蓋粘接一起，并在固化溫度下粘牢。3)表面強化處理，先將槽、絡(luò)筒表面粗化處理，再對其進行化學(xué)鍍鎳磷或鍍鉻處理。
5.按照權(quán)利要求
4所述的工藝，其特征在于限定模具是由至少為6個的模辨通過帶錐度的圓箍(5)(6)固定而成的。模具的兩端分別與分為兩瓣的法蘭(3)(7)固定在一起，模腔內(nèi)設(shè)有寬、窄、深、淺均不等的左右交叉螺旋型的內(nèi)凸肋(10)和凸臺(11)。
6.按照權(quán)利要求
4所述的工藝，其特征在于端蓋可采用具有一定強度的輕質(zhì)合金制成。
專利摘要
薄殼金屬槽、絡(luò)筒，它是由金屬槽、絡(luò)筒殼體、端蓋、耐磨硬度塊、表面涂層及頂絲組成金屬槽、絡(luò)筒殼體是用超塑性合金，在特殊設(shè)計加工的異型模具中采用機械密封壓邊，在一定溫度下，利用超塑氣脹新工藝制作而成。在金屬槽、絡(luò)筒殼體的棱角處鑲?cè)肽湍ヌ沾捎捕葔K，并在表面涂有耐磨層，以提高槽、絡(luò)筒的壽命。
文檔編號B65H75/04GK85104098SQ85104098
公開日1986年12月24日 申請日期1985年5月16日
發(fā)明者王春榮, 潘學(xué)唧, 高子明 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan