Pierwszenstwo: Opublikowano: 12. IV. 1968 55028 KI. 18 c, 1/06 MKP C 21 d Twórca wynalazku: Jan Jakubiec Wlasciciel patentu: Kuznia Ustron Przedsiebiorstwo Panstwowe, Ustron k/Cieszyna (Polska) Sposób obróbki cieplnej matryc kuzniczych i urzadzenie do stosowania tego sposobu Matryce kuznicze powinny byc hartowane w wy¬ krojach, zas calosc bloku matrycy nie powinna byc równoczesnie zahartowana.Niedostateczna twardosc powierzchni wewnetrz¬ nej wykrojów powoduje nadmierne zuzycie sie i szybka deformacje matrycy, która przestaje za¬ pewniac wymagana tolerancje wymiarów odku- wek, zas zbytnie utwardzenie bloku naraza go na pekanie.Dotychczas albo pozostawia sie calosc matrycy w stanie pólutwardzonym, aby stworzyc kompro¬ mis miedzy sprzecznymi wymaganiami co do twar¬ dosci jej czesci, albo wygrzewa sie powierzchnie wykrojów recznymi palnikami do spawania i ca¬ losc chlodzi.Wygrzewanie reczne jest kwestia wprawy i zdol¬ nosci indywidualnych pracownika. Nie zawsze sie to udaje, co powoduje wieksze lub mniejsze od¬ pady cennego tworzywa, gdyz matryce wytwarza sie z kosztownych stali stopowych.Sposób wedlug wynalazku pozwala na otrzyma¬ nie warunków optymalnych obróbki cieplnej dla danej wielkosci i postaci matryc i danego rodzaju stali oraz zapewnia wyniki powtarzalne bez od¬ padów.Wedlug wynalazku cala matryce ogrzewa sie do temperatury wstepnego podgrzania, a w dal¬ szych zabiegach pozwala sie jej na powolne osty- ganie, dzieki czemu matryca jako calosc pozostaje niezahartowana. Powierzchnie od strony wykro- 2 jów wlacznie z powierzchnia wykrojów które ma¬ ja byc utwardzone, poddaje sie szybkiemu dogrza- niu do temperatury wymaganej do hartowania przez zanurzenie w kapieli stopionych soli na 5 przyklad mieszaniny NaCl i Na2CC3 znanej i sto¬ sowanej w hartownictwie. Zeby tego dokonac, ma¬ tryce zanurza sie wykrojami w dól na scisle okre¬ slony przebieg czasu wystarczajacy do dogrzania powierzchni i wymaganej grubosci warstwy, lecz io nie wystarczajacy do nagrzania calosci matrycy do temperatury hartowania. Czas i temperatura kapieli sa podczas tego zabiegu kontrolowane, przy czym zachowuje sie warunki optymalne zawczasu wypróbowane dla danej stali oraz danej wielko- 15 sci i postaci matryc. Za warunki optymalne uwa¬ za sie takie, w których czesc zahartowana ulega w czasie powolnego chlodzenia calosci bloku cze¬ sciowemu odpuszczeniu przez oo powstaje struk¬ tura równomiernie przechodzaca od bajnitu w cze- 20 sci zahartowanej do perlitu w wiekszej czesci blo¬ ku. Przy tego rodzaju postepowaniu wystepowala trudnosc polegajaca na tym, ze powietrze zamknie¬ te w wykrojach nie dopuszczalo do styku stopio¬ nej soli z powierzchnia w glebi wykroju. Trud- 25 nosc ta dyskwalifikowala calkowicie opisany spo¬ sób postepowania dopóki nie zostala ona pokonana . wedlug wynalazku. Przed zanurzeniem, matryce narazie odwrócona wykrojami w góre zalewa sie stopiona sola która wypelnia wykroje i krzepnie. 30 Tak wypelniona matryce obraca sie wykrojami 5502855028 w dól i zanurza w kapieli. Masa krystaliczna wy¬ pelniajaca wykroje topi; sie i calosc wykrojów wolna od powietrza zostaje wypelniona stopiona sola, której prady konwekcyjne zapewniaja rów¬ nomierne wygrzanie calejj powierzchni wewnetrz¬ nej wykrojów.Równie waznym elementem obróbki cieplnej jest nastepne chlodzenie. Wedlug wynalazku, chlo- , dzenie powierzchni wygrzanej do temperatury har¬ towania przeprowadza sie powietrzem sprezonym nawilzonym. Okazalo sie, ze chlodzenie powietrzem sprezonym bez nawilzania nie bylo wystarczajaco szybkie. Minimalny dodatek wody rozpylonej w po¬ wietrzu w postaci-mglyf w wysokim stopniu przy¬ spiesza chlodzenie, zas? regulacja stopnia nawil¬ zenia daje moznosc regulacji intensywnosci chlo¬ dzenia. Podczas chlodzenia o z góry ustalonej in¬ tensywnosci, zastosowanego do powierzchni utwar^ dzanej, calosc matrycy powoli oddaje cieplo do otoczenia, dzieki czemu pozostaje ona nie utwar¬ dzona.Urzadzenie do obróbki cieplnej matryc sposo¬ bem wedlug wynalazku sklada sie ze znanych lazni ze stopiona sola z ogrzewaniem gazowym lub elektrycznym i przyrzadami do stalej kontroli [¦¦ temperatury. Ponadto sklada sie ono ze specjalnego stojaka do chlodzenia.Stojak jest dostosowany do ukladania na nim matryc jednej obok drugiej, wykrojami w dól i w niewielkich odleglosciach od siebie, aby poz¬ wolic im na równomierne oddawanie ciepla do otoczenia. W celu szybkiego schladzania powierzch¬ ni, która ma byc utwardzona, stojak jest zaopa¬ trzony w szeregi dysz powietrznych, które wyko¬ nujac ruch posuwisto-zwrotny wzdluz odcinków o nastawnej dlugosci, wdmuchuja powietrze od dolu do wykrojów matryc. Dysze maja znana konstrukcje inzektorowa oraz doprowadzenie wody ze zbiornika pod stalym cisnieniem z dokladna regulacja doprowadzonej ilosci przez dlawienie zaworami regulacyjnymi.Urzadzenie wedlug wynalazku przedstawione jest fragmentarycznie na rysunku schematycznym, któ¬ rego fig. 1 przedstawia schemat chlodzenia ma¬ trycy, a fig. 2 polowe symetrycznego stojaka do chlodzenia matryc w widoku bocznym.Matryca 1 w celu chlodzenia, umieszczona jest wykrojem 2 w dól, pod nia umieszczona jest dy¬ sza 3, do której powietrze doprowadzone jest ru¬ rociagiem 4, a woda rurociagiem 5.1 W zaleznosci od wielkosci matrycy, chlodzenie moze wymagac zestawienia dwóch, trzech lub wiekszej ilosci dysz.Do kontroli temperatury sluzy czujnik 6 do dolnej powierzchni matrycy, sprzezony z przyrzadem wskazujacym 7. Przyrzad dowolnej znanej budo- _ wy moze byc równiez zaopatrzony w* przekaznik sterujacy, zawór elektromagnetyczny lub pneuma¬ tyczny 8 sluzacy do dlawienia i regulowania do¬ plywu wody do dyszy 3. Doplyw wody: moze byc równiez regulowany recznie zwyklym zaworem re¬ gulacyjnym 9.Stojak do chlodzenia matryc wykonany jest z konstrukcji stalowej. Matryce uklada sie w ra¬ mach. Dwa przeciwlegla boki-ramy.o.postaci ka¬ townika 21 sa przesuwne w poziomie w kierunku prostopadlym do plaszczyzny rysunku, co umozli¬ wia dostosowanie ram do szerokosci danych ma¬ tryc. Kazda rama z dysza lub dyszami 22 tworzy 5 jedno stanowisko do chlodzenia matrycy. Na sto¬ jaku znajduje sie szereg takich stanowisk umiesz¬ czonych jedno za drugim w kierunku prostopad¬ lym do plaszczyzny rysunku, wobec czego na ry¬ sunku uwidocznione jest tylko jedno stanowisko io i jedna dysza. Przyklad stojaka przedstawiony na rysunku ma budowe symetryczna, wobec czego ma dwa rzedy stanowisk do chlodzenia matryc, a w .srodku miedzy nimi urzadzenia pomocnicze.Rysunek przedstawia polowe tego stojaka. 15 Dysze 22 sa przesuwne wzdluz katownika 23 przechodzacego pod wszystkimi stanowiskami. Po¬ lozenia ich moga byc ustalone w dowolnym miej¬ scu tego katownika. Katownik 23 wraz ze wszyst¬ kimi umieszczonymi na nim dyszami wykonuje 20 ruch posuwisto-zwrotny w poziomie w kierunku prostopadlym do wlasnej osi. Do nadawania tego ruchu sluzy uklad korbowodowy 24 polaczony z tym katownikiem. Znany uklad korbowodowy 24 jest nastawny w celu ustalenia dlugosci odcinka ruchu 25 posuwisto-zwrotnego w zaleznosci od wielkosci chlodzonych matryc. Uklad ten jest napedzany z silnika 25 poprzez kola pasowe 26 i 27. Na sto¬ jaku w jego srodkowej czesci ustawione sa zbior¬ niki 28 dla wody doprowadzonej do dysz 22. Sa 80 to zbiorniki przelewowe majace na celu ustalenie cisnienia slupa hydrostatycznego. Ponizej zbior¬ ników 28 znajduje sie zbiornik 29 do wyrównywa¬ na cisnienia powietrza sprezonego, doprowadza¬ nego do kolektora 30 z sieci zewnetrznej. Powie- 35 trze jest rozprowadzone wzdluz stanowisk kolek¬ torem 30, a z niego do poszczególnych kolektorów 31 dla dysz obslugujacych jedno stanowisko. Z ko¬ lektorów 31 powietrze prowadzone jest poszcze¬ gólnymi wezami do kazdej dyszy. Woda jest zasy- 40 sana przez dysze wezami ze wspólnego rurociagu 32, którego polaczenie ze zbiornikiem 28 pominie¬ to dla uproszczenia rysunku.Temperature mierzy sie za pomoca czujników 6 (fig. 1) polaczonych z przyrzadem wskazujacym 45 lub szeregiem przyrzadów wskazujacych 36 (fig. 2) lub wskazujaco-sterujacych 7 (fig. 1). Samoczynne sterowanie doplywu wody nie jest zastosowane w tym przykladzie rozwiazania stojaka przedsta¬ wionym na fig. 2, a jedynie reczna regulacja do- 50 plywu wody zaworami 35 podobnie jak regulacja doplywu powietrza z kolektora 30 do poszczegól¬ nych kolektorów 31 zaworami 33. W przypadku stosowania na jednym stanowisku wiekszej liczby dysz w celu wyrównania ich pracy, przewiduje 55 sie równiez zawory regulacyjne na poszczególnych rurach 34. 60 PL