Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.IU.1974 1 68046 KI. 7c,35/00 MKP B21d 35/00 Wspóltwórcy wynalazku: Józef Polecki, Jan Gruchalski, Stanislaw Szyszczynski Wlasciciel patentu: Mennica Panstwowa, Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania den lódek przedzalniczych ze stopów metali szlachetnych do snucia wlókien sztucznych oraz tlocznik do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania den lódek przedzalniczych z metali szlachetnych, sluzacych do snucia wlókien sztucznych oraz tlocznik do stoso¬ wania tego sposobu. Lódki, wykonywane ze stopu pla¬ tyny z rodem, stanowia element grzejny, w którym na¬ stepuje topienie lub ustabilizowanie stopionej masy szklanej lub tworzywa sztucznego oraz wysnucie wló¬ kien o srednicy rzedu kilku do kilkunastu mikronów przez dysze znajdujace sie w dnie lódki; Dno lódki za¬ wiera kilkaset dysz o srednicy zewnetrznej dwa do trzech milimetrów w powtarzalnych rzedach i szeregach o sci¬ sle stolerowanej, z dokladnoscia 0,1 mm, podzialce po¬ przecznej i podluznej, nieznacznie przekraczajacej sred¬ nice podstawy dyszy.Wymagania, stawiane dnom lódki, jak wzajemna rów¬ noleglosc rzedów i szeregów dysz, zapewnienie powta¬ rzalnosci ich ksztaltu, zageszczenie dysz w dnie, cen- trycznosc otworów w stosunku do srednicy zewnetrznej dysz, utrzymanie jednakowej wysokosci wszystkich dysz oraz ich wylotów w jednej plaszczyznie, jednakowa w calym dnie grubosc pólki dennej, duzy stosunek wyso¬ kosci dysz do grubosci pólki dennej i wysoka gladkosc otworów dysz nastreczaja szereg trudnosci wykonaw¬ czych. Polegaja one na zagwarantowaniu identycznych ksztaltów zewnetrznych i wewnetrznych wszystkich dysz, wysokiej dokladnosci ich wykonania, powtarzalnosci wzajemnej odleglosci kilkuset dysz i ich otworów, wy¬ eliminowaniu do maksimum obróbki wiórowej ze wzgle¬ du »a ^taaty w materiale szlachetnym, zapewnieniu iden¬ tycznych warunków tloczenia dla kazdego rzedu i sze- 10 15 20 25 30 regu dysz, pokonaniu znacznych oporów tarcia wew¬ netrznego w materiale, miniaturyzacja elementów wyro¬ bu oraz uniknieciu odksztalcen przy obróbce cieplnej matryc i stempli.Znany dotychczas sposób sluzacy do wytwarzania den lódek przedzalniczych charakteryzuje sie tym, ze cale dno wraz z dyszami jest wyciskane za pomoca jednego tlocznika w wielu kolejnych operacjach. Operacje te po¬ legaja na stopniowym wtlaczaniu materialu z pasa bla¬ chy wyjsciowej w otwory ksztaltujace matrycy az do uzyskania zadanych wysokosci dysz, przy czym po kaz¬ dej operacji dno lódki poddawane jest obróbce cieplnej w celu zmiekczenia materialu. Ilosc ciagów zalezna jest od wlasnosci fizycznych stopu i waha sie okolo trzy¬ dziestu. Grubosc pólki dna w zadanym wymiarze jest uzyskiwana przez sfrezowanie nadmiaru materialu ze strony przeciwnej wytloczonym dyszom. Po ostatecznym uksztaltowaniu dna lódki wiercone sa otwory w po¬ szczególnych dyszach, az do wywiercenia wszystkich otworów w dnie.Znane dotychczas urzadzenie do stosowania powyz¬ szego sposobu sklada sie ze stalej matrycy o wielkosci pelnego dna lódki z formujacymi otworami o ksztalcie dysz oraz plaskiego stempia, równiez o wielkosci calego dna, sluzacego 4o stopniowego wtlaczania materialu w otwory matrycy oraz splaszczania pólki dna. Tlocznik ten pracuje na prasie hydraulicznej o nacisku minimum szescset ton. Dla otrzymania otworów w dyszach sluzy wiertarka slupowa z pojedynczym wiertlem spiralnym., wykonywujacym kolejne otwory przez plytke wiertnicza, 6804668046 ^ obejmujaca dwa sasiednie rzedy dysz i przekladana na rzedy nastepne.Powyzszy sposób wytwarzania den lódek posiada sze¬ reg wad. Jednoczesne tloczenie calego dna, a wiec wszy¬ stkich dysz jednoczesnie stwarza rózne warunki plynie¬ cia materialu w poszczególnych czesciach dna. W srod¬ kowej czesci dna plyniecie materialu w plaszczyznie poziomej jest powstrzymywane sasiednimi rzedami dysz, umiejscowionymi w otworach matrycy. Powstaly w tej czesci dna nadmiar materialu powoduje wytloczenie dysz na zbyt duza wysokosc, a jednoczesnie utrudnia spla¬ szczenie pólki dennej na zadany wymiar. W rzedach i szeregach skrajnych zachodzi zjawisko odwrotne. Ma¬ terial, posiadajac tendencje do wyplywania spod stempla na zewnatrz, w znacznie mniejszej ilosci wypelnia otwo¬ ry w matrycy, co powoduje uzyskanie zbyt malej wy¬ sokosci dysz. Zmusza to z kolei, dla uzyskania w tej czesci dna zadanej wysokosci dysz, do stosowania wiek¬ szej grubosci blachy wyjsciowej, co jeszcze bardziej po¬ garsza warunki plyniecia materialu w czesci srodkowej dna.Wyzej opisane zjawiska, powodujac ogromny wzrost nacisków tloczenia, prowadza do przekroczenia dopu¬ szczalnych naprezen i czestych odksztalcen lub pekniec w matrycy i stemplu oraz uniemozliwiaja uzyskanie przez tloczenie zadanej grubosci pólki dennej i nadmiar materialu trzeba usunac przez frezowanie. Stosowany zatem dotad sposób wytwarzania den lódek przedzalni¬ czych jest przyczyna powstawania wielkich nacisków jednostkowych i zwiazanych z tym czestych awarii, po¬ woduje koniecznosc angazowania do produkcji duzej ilosci materialów szlachetnych, duze straty materialowe wskutek stosowania w szerokim zakresie obróbki wió¬ rowej oraz, wobec silnego utwardzania sie materialu po zgniocie w kolejnych operacjach, stosowanie po kazdym posrednim tloczeniu zarzenia zmiekczajacego, prowadza¬ cego przy niejednakowym w czasie tloczenia zgniocie w poszczególnych miejscach dna lódki, do powstawania miejsc o gruboziarnistej strukturze, co skraca okres zy¬ wotnosci wyrobu.Tlocznik do stosowania wyzej opisanego sposobu jest duzy wymiarowo i ciezki, niewygodny w operowaniu nim, bardzo trudny w wykonaniu wskutek koniecznosci utrzymania powtarzalnosci scislych tolerancji podzialki miedzy dyszami i ich rzedami z powodu nakladajacych sie bledów oraz w obróbce cieplnej ze wzgledu na mozli¬ wosc odksztalcen, a w konsekwencji bardzo kosztowny przy niskiej jakosci wyrobu.Celem wynalazku jest zapewnienie w procesie tlocze¬ nia powtarzalnosci ksztaltu dysz i ich wysokosci na ca¬ lym obszarze dna, zmniejszenie strat materialowych, skrócenie procesu wytwarzania, podniesienie gladkosci otworów w dyszach, co ma zasadnicze znaczenie dla procesu snucia wlókna, zmniejszenie nacisków tloczenia, zmniejszenie technicznych trudnosci wykonania oprzy¬ rzadowania oraz zwiekszenia jego operatywnosci.Zagadnienia techniczne, które nalezy rozwiazac w tym celu, polegaja na stworzeniu dla wszystkich rzedów dysz calego dna jednakowych warunków tloczenia, wyelimi¬ nowaniu w maksymalnym stopniu obróbki skrawaniem bez utraty dokladnosci, zmniejszeniu ilosci operacji glównych, zastosowaniu do wykonania otworów w dy¬ szach takiego rodzaju obróbki, który zapewnilby wysoka gladkosc, zmniejszeniu nacisków jednostkowych przy tlo- 10 15 20 30 35 40 45 50 55 60 65 czeniu, uproszczeniu i wymiarowym zmniejszeniu oprzy¬ rzadowania.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze dno lód¬ ki przedzalniczej wykonywane jest z pasa blachy wyj¬ sciowej przez wytlaczanie dysz i splaszczanie pólki den¬ nej kazdorazowo w obszarze jednego, dwóch lub co naj¬ wyzej kilku rzedów dysz przy pomocy tej samej ma¬ trycy i tego samego stempla. Dzieki temu podczas tlo¬ czenia material wyjsciowy nie jest ograniczony ksztal¬ tami matrycy badz stempla w swej plaszczyznie tak w kierunku wzdluznym jak i poprzecznym i ma moznosc swobodnego plyniecia w tych kierunkach. Material w pólce dennej, niehamowany poza tarciem wewnetrznym, nie ulega specznieniu w stopniu, który uniemozliwilby osiagniecie droga obróbki plastycznej zadanej grubosci.Ograniczenie obszaru tloczenia oraz zapewnienie swo¬ body plyniecia dla nadmiaru materialu zmniejszaja na¬ ciski przy tloczeniu okolo pietnastokrotnie, oraz zapew¬ niaja te same warunki tloczenia dla wszystkich rzedów dysz calego dna. Wytloczenie calego dna nastepuje przez powtórzenie zalozonego cyklu tloczenia w sposób postepowy. Tloczenie wszystkich rzedów dysz kolejno na tych samych otworach w matrycy i tym samym stem¬ plem, przy zapewnieniu warunków jak opisano wyzej, pozwala na uzyskanie powtarzalnosci ksztaltów dysz w calym dnie, a tym samym na takie dobranie grubosci pasa blachy wyjsciowej, aby nie powstawaly zbedne nad¬ miary, zmuszajace do stosowania obróbki skrawaniem.Wykonanie w dyszach otworów o zlozonym ksztalcie, polega na zastosowaniu w stemplu w kolejnych ope¬ racjach (ciagach) kolków ksztaltujacych i przepychaczy, które dzialajac równiez postepowo w cyklu jak opisano wyzej, pomagaja przy wyciaganiu wysokosci dysz a jed¬ noczesnie formuja w nich otwory. Zastosowanie obrób¬ ki, plastycznej przepychania zapewnia maksymalna glad¬ kosc otworów.Caly proces wykonania den sposobem wedlug wyna¬ lazku sprowadza sie do okolo pieciokrotnego zmniejsze¬ nia ilosci operacji, wykonywanych za pomoca prostego oprzyrzadowania na prasie o nacisku czterdziestu ton.Ponadto, dzieki jednakowym warunkom tloczenia dla calego obszaru dna i jednakowym zgniotom, ujednorad- nia sie struktura i stan materialu, przez co ustala sie jednakowy wspólczynnik przewodnosci cieplnej w calym dnie, dzieki czemu wydatnie zwieksza sie trwalosc eks¬ ploatacyjna lódki.Tlocznik do stosowania sposobu wedlug wynalazku posiada stala matryce z jednym, dwoma lub co najwyzej kilkoma rzedami otworów ksztaltujacych dysze oraz wy¬ mienne stemple do wykonywania poszczególnych ope¬ racji. Do wykonywania pierwszej operacji stempel po¬ siada czesc robocza plaska, natomiast do pozostalych operacji plaska czesc robocza stempla jest dodatkowo wyposazona w kolki ksztaltujace lub przepychacze, prze¬ znaczone do wykonywania otworów w dyszach. Tlocz¬ nik posiada prowadnice pasa blachy wyjsciowej, zapew¬ niajaca osiowosc przesuwu podczas tloczenia postepo¬ wego oraz wypychacze, umozliwiajace wyjecie uformo¬ wanych dysz z otworów matrycy.Sposób wykonania dna lódki przedzalniczej wedlug wynalazku pokazano przykladowo na zalaczonym rysun¬ ku, na którym fig. 1 przedstawia fragment tlocznika ze stemplem do pierwszej operacji, fig. 2 — ze stemplem do drugiej operacji a fig. 3 — ze stemplem do trzeciej68046 operacji. Tlocznik posiada stala matryce 2, wymienne stemple 1, prowadnice pasa blachy wyjsciowej 4 oraz wypychacze 5.Stempel w pierwszej operacji swoja plaska czescia ro¬ bocza splaszcza material wyjsciowy 3 a jednoczesnie wstepnie ksztaltuje dysze w otworach matrycy. W dru¬ giej operacji stempel wyposazony jest w kolki ksztaltu¬ jace 6, które ksztaltuja wstepnie w dyszach wglebienie 8 z jednoczesnym wydluzeniem dysz. W trzeciej operacji za pomoca osadzonych w stemplu przepychaczy 7 na¬ stepuje przebicie otworów i nadawany jest ostateczny ksztalt dysz.W operacjach wykanczajacych otwory w dyszach sa kalibrowane, powierzchnie czolowe dysz pilowane i usu¬ wane zadziory. PL