一種異速比可在線調(diào)節(jié)的金屬極薄帶負(fù)輥縫軋制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于極薄帶乳制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種異速比可在線調(diào)節(jié)的金屬極薄帶負(fù)輥縫乳制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，微制造技術(shù)和微成形技術(shù)迅猛發(fā)展，金屬、合金及金屬基復(fù)合材料的極薄帶需求量越來越大，這些極薄帶廣泛應(yīng)用于微電子行業(yè)、微制造行業(yè)、儀器儀表行業(yè)和微機(jī)電行業(yè)等。
[0003]金屬、合金及金屬基復(fù)合材料的極薄帶多通過乳制得到，所使用的乳機(jī)多為多棍同步乳機(jī)，而多輥同步乳機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，其購買、運(yùn)行和維護(hù)成本都比較高，多輥同步乳機(jī)工作輥直徑小，且生產(chǎn)效率低下，易出現(xiàn)乳輥扭振現(xiàn)象，從而造成極薄帶表面出現(xiàn)振紋缺陷，并影響產(chǎn)品質(zhì)量。
[0004]當(dāng)采用傳統(tǒng)的齒輪傳動(dòng)異步乳制機(jī)生產(chǎn)極薄帶時(shí)，因乳機(jī)不能實(shí)現(xiàn)異速比的在線調(diào)節(jié)，異步乳制啟動(dòng)和停止時(shí)易斷帶，并常常出現(xiàn)因異速比設(shè)定不當(dāng)而導(dǎo)致的板形缺陷，在傳統(tǒng)異步乳制中，其上、下工作輥的輥速不能實(shí)現(xiàn)在線交替，乳件上、下表面延伸不同而承受的不同應(yīng)力，也會(huì)造成乳件單方向卷曲，從而導(dǎo)致板形缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種異速比可在線調(diào)節(jié)的金屬極薄帶負(fù)輥縫乳制方法，通過異速比的在線調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)上、下工作輥速度的在線交替，避免斷帶現(xiàn)象的發(fā)生，降低板形缺陷的發(fā)生率。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種異速比可在線調(diào)節(jié)的金屬極薄帶負(fù)輥縫乳制方法，包括如下步驟:
[0007]步驟一:啟動(dòng)極薄帶乳機(jī)的電源，在其主控計(jì)算機(jī)的人機(jī)界面上對(duì)上工作輥、下工作棍的速度進(jìn)相同初始值設(shè)定，對(duì)異速比調(diào)節(jié)步長進(jìn)行設(shè)定；
[0008]步驟二:對(duì)乳件施加初始張力和初始預(yù)壓緊力；
[0009]步驟三:同步啟動(dòng)上工作輥和下工作輥，此時(shí)上工作輥與下工作輥的速度相同，實(shí)現(xiàn)負(fù)輥縫同步乳制；
[0010]步驟四:待乳制速度穩(wěn)定后，在線增大乳件的初始張力，使初始張力增大至設(shè)定張力；
[0011]步驟五:在線壓下輥縫，直到乳制力達(dá)到穩(wěn)定乳制設(shè)定范圍，開始目標(biāo)乳制力下的負(fù)棍縫同步乳制；
[0012]步驟六:進(jìn)行第N道次乳制時(shí)，當(dāng)N為奇數(shù)時(shí)，在線增大上工作輥的速度，以改變異速比使其達(dá)到設(shè)定值，此時(shí)上工作輥的速度大于下工作輥的速度，并實(shí)現(xiàn)在設(shè)定異速比條件下進(jìn)行穩(wěn)定的負(fù)輥縫異步乳制；當(dāng)N為偶數(shù)時(shí)，在線減小上工作輥的速度，以改變異速比使其達(dá)到設(shè)定值，此時(shí)下工作輥的速度大于上工作輥的速度，并實(shí)現(xiàn)在設(shè)定異速比條件下進(jìn)行穩(wěn)定的負(fù)輥縫異步乳制；
[0013]步驟七:在第N道次乳制結(jié)束前，當(dāng)N為奇數(shù)時(shí)，在線減小上工作輥的速度，直到上工作輥的速度與下工作輥的速度相等，此時(shí)異速比等于1，實(shí)現(xiàn)負(fù)輥縫同步乳制；當(dāng)N為偶數(shù)時(shí)，在線增大上工作輥的速度，直到上工作輥的速度與下工作輥的速度相等，此時(shí)異速比等于1，實(shí)現(xiàn)負(fù)輥縫同步乳制；
[0014]步驟八:在線抬起棍縫，減小乳制力至停機(jī)前設(shè)定范圍，在線減小設(shè)定張力至初始張力；
[0015]步驟九:在乳件厚區(qū)同步停止上工作棍和下工作棍，實(shí)現(xiàn)停機(jī)前設(shè)定范圍乳制力及初始張力下的乳件厚區(qū)同步停機(jī)；
[0016]步驟十:重復(fù)步驟三?步驟九，直至乳件減薄至目標(biāo)厚度。
[0017]本發(fā)明的有益效果:
[0018]本發(fā)明通過異速比在線調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的帶張力異步乳制，可使乳件承受壓縮-剪切-拉伸復(fù)合成形作用，有利于加大道次減薄量，進(jìn)而有效提高乳制效率。
[0019]本發(fā)明進(jìn)行的異速比在線調(diào)節(jié)，不但異速比調(diào)節(jié)范圍可以很大，且異速比在理論上可為任意值，不但豐富了極薄帶乳制過程中在線控制板形和壓下率的手段，并有效拓展了可乳原材料的范圍。
[0020]通過上、下工作輥速度的快慢交替在線調(diào)節(jié)，可使乳件上、下表面延伸系數(shù)實(shí)現(xiàn)交替變換，從而可避免因上、下工作輥速度的快慢固定不變?cè)斐傻娜榧?、下表面?nèi)應(yīng)力的累積增大，并避免因乳件上、下表面內(nèi)應(yīng)力不同導(dǎo)致的乳件單邊卷起現(xiàn)象，有利于板形的控制。
[0021]通過上、下工作輥速度的快慢交替變化，可使異步乳制的搓乳作用周期性改變方向，實(shí)現(xiàn)反復(fù)搓乳，進(jìn)而使乳件晶粒更加細(xì)化和均勻。
[0022]通過上、下工作輥在初始預(yù)壓緊力和初始張力下的同步啟動(dòng)及停機(jī)，通過上、下工作輥在設(shè)定范圍乳制力和設(shè)定張力下的異步乳制，可有效防止斷帶現(xiàn)象的發(fā)生。
【附圖說明】
[0023]圖1為實(shí)施例中所應(yīng)用的極薄帶乳機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為圖1中乳機(jī)機(jī)械部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為圖2的俯視圖；
[0026]圖4為乳機(jī)機(jī)械部分的輥系結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖中，I一乳機(jī)機(jī)械部分，2一主控計(jì)算機(jī)，3一操作臺(tái)，4一PLC, 5一機(jī)架，6—第一主傳動(dòng)電機(jī)，7一第二萬向接軸，8—牌坊，9一壓下裝置，10一第一萬向接軸，11 一第二主傳動(dòng)電機(jī)，12—第一張力電機(jī)，13—第一張力棍，14—乳件，15—第二張力棍，16—第二張力電機(jī)，17—壓力傳感器，18—上支撐輥軸承座，19一上工作輥軸承座，20—下工作輥軸承座，21—下支撐輥軸承座，22—上支撐輥，23—上工作輥，24—推力彈簧，25—下工作輥，26—下支撐棍，27—第一卷筒，28一第二卷筒。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0029]本實(shí)施例中，乳件14為紫銅帶，乳件14初始厚度為500 μ m，寬度為80mm，乳件14的乳制目標(biāo)厚度為2 μ m，同時(shí)決定采用20道次乳制方案，并經(jīng)過20道次將乳件14乳制到目標(biāo)厚度。其中，所應(yīng)用的極薄帶乳機(jī)為自制設(shè)備，如圖1?4所示，其包括乳機(jī)主控部分和乳機(jī)機(jī)械部分I，所述乳機(jī)主控部分包括主控計(jì)算機(jī)2、操作臺(tái)3及PLC4，所述乳機(jī)機(jī)械部分I包括機(jī)架5、第一主傳動(dòng)電機(jī)6、第二主傳動(dòng)電機(jī)11、上工作輥23、下工作輥25、上支撐輥22、下支撐輥26、壓下裝置9、牌坊8、第一張力電機(jī)12及第二張力電機(jī)16 ;
[0030]在所述主控計(jì)算機(jī)2內(nèi)設(shè)置有乳機(jī)控制系統(tǒng)人機(jī)界面，在人機(jī)界面上設(shè)有上工作輥23及下工作輥25的速度設(shè)定輸入輸出域和異速比調(diào)節(jié)步長設(shè)定輸入輸出域；所述主控計(jì)算機(jī)2通過PLC4與操作臺(tái)3相連接，在操作臺(tái)3上分別設(shè)置有乳制正向啟動(dòng)開關(guān)、乳制反向啟動(dòng)開關(guān)和異速比調(diào)節(jié)開關(guān)，通過異速比調(diào)節(jié)開關(guān)進(jìn)行異速比在線增大或減小一個(gè)異速比調(diào)節(jié)步長；
[0031 ] 所述第一主傳動(dòng)電機(jī)6、第二主傳動(dòng)電機(jī)11及牌坊8安裝在機(jī)架5上，所述第一主傳動(dòng)電機(jī)6的電機(jī)軸通過第一萬向接軸7與上工作棍23 一端相連接，所述第二主傳動(dòng)電機(jī)11的電機(jī)軸通過第二萬向接軸10與下工作輥25 —端相連接；
[0032]由所述上工作輥23、下工作輥25、上支撐輥22及下支撐輥26構(gòu)成輥系，所述上支撐輥22位于上工作輥23上部，兩者接觸滾動(dòng)配合；所述下支撐輥26位于下工作輥25下部，兩者接觸滾動(dòng)配合；所述上工作輥23通過上工作輥軸承座19與牌坊8滑動(dòng)連接，下工作輥25通過下工作輥軸承座20與牌坊8滑動(dòng)連接；所述上支撐輥22通過上支撐輥軸承座18固定在牌坊8窗口內(nèi)，所述下支撐輥26通過下支撐輥軸承座21固定在牌坊8底部；在所述上工作輥軸承座19與下工作輥軸承座20之間