[发明专利]高强度耐磨金属槽筒及其加工方法和设备

说明书

本发明涉及并纱、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……。

本发明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。

本发明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 24-30

Si 2-6         Cu 0.02-2

Mg 0.02-0.06   Cr 0.05-0.1

Zr 0.05-0.1    Mn 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。

本发明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发明：

附图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图

图中：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。