銅帶軋機(jī)調(diào)試過程中的問題及解決辦法

羅明懷

（貴州航天南?？萍加邢挢?zé)任公司，貴州遵義 563000）

0 引言

異形銅帶是電子元器件的基礎(chǔ)材料，導(dǎo)熱性能和導(dǎo)電性能非常高，其強(qiáng)度、硬度抗軟化、電鍍性能、釬焊以及多封等性能都非常好，除尺寸公差要求嚴(yán)格外，對表面質(zhì)量要求很高，常用異型銅帶斷面有U形、T形、L形、階梯形等。銅帶異形斷面的獲得是通過軋機(jī)軋制而成。公司自主設(shè)計的一套異形銅帶雙連軋機(jī)，在調(diào)試過程中出現(xiàn)產(chǎn)品厚度穩(wěn)定性差，表面出現(xiàn)斜紋等。為此，對產(chǎn)生問題進(jìn)行分析并給出解決措施。

1 軋制現(xiàn)象

（1）首先對軋機(jī)設(shè)備進(jìn)行全面檢測，然后周密安排調(diào)試方案。經(jīng)過多次討論和分析后，再開始調(diào)試。雖然調(diào)試前準(zhǔn)備工作做得好，但在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)調(diào)試程序、設(shè)備潤滑等問題接連出現(xiàn)。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試人員的不斷研究和分析，通過修改程序、完善潤滑等，將軋機(jī)空載試車運(yùn)行順利完成。

（2）進(jìn)入負(fù)荷調(diào)整階段后，軋機(jī)出現(xiàn)了一些缺陷。問題出在厚度控制的穩(wěn)定性上，主要現(xiàn)象是銅帶表面在一定范圍內(nèi)出現(xiàn)斜紋，斜紋的寬度不同，而且是周期性的。其中也出現(xiàn)了軋機(jī)的軋輥顫振現(xiàn)象。

2 影響軋機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定的因素

2.1 銅帶的軟、硬程度使軋制系統(tǒng)受到影響

異形銅帶雙連軋機(jī)在試驗過程中經(jīng)常會出現(xiàn)軋輥顫振現(xiàn)象。雖然操作過程合理且符合要求，也沒有故障出現(xiàn)，但產(chǎn)品精度、質(zhì)量控制、產(chǎn)品合格率等，因軋機(jī)的震動大打折扣。通過分析發(fā)現(xiàn)，是鑄軋銅材料長時間存放造成的，因為粗糙的氧化腐蝕不夠均勻造成內(nèi)部材料出現(xiàn)變質(zhì)，在材料被加工時，實際使用效果會受到影響。在銅材料表面由于摩擦因數(shù)減少，就會出現(xiàn)顫抖狀況。

2.2 潤滑劑的影響

（1）潤滑油的摩擦因數(shù)不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致無法滿足軋機(jī)系統(tǒng)垂直運(yùn)動的阻尼效果，最終影響到摩擦效果。從生產(chǎn)效應(yīng)的角度來看，軋機(jī)縱向運(yùn)動的穩(wěn)定性也會受此影響，引起軋機(jī)出現(xiàn)振動的問題。

（2）過小的摩擦因數(shù)在軋輥間隙，使軋機(jī)入口張力與軋制機(jī)構(gòu)壓力無法協(xié)調(diào)工作，進(jìn)而造成軋機(jī)出現(xiàn)明顯的振動現(xiàn)象，大大降低了軋機(jī)的穩(wěn)定性能。

由于生產(chǎn)中異形銅帶類型較多，要想適應(yīng)多類型的銅帶，必須使其生產(chǎn)的各種寬度、厚度和銅帶表面的各種摩擦系數(shù)，在設(shè)計中都要考慮到。為減少誤差出現(xiàn)，采?。旱谝桓鹿に?，第二利用大功率，第三大批量軋制，進(jìn)而使銅帶產(chǎn)品的內(nèi)外層的變形硬化的不勻稱等問題得到解決。為此，根據(jù)實際生產(chǎn)情況，選擇正確的軋輥直徑；并從軋制功率和軋制次數(shù)的保證上入手。由于軋機(jī)的輥徑是按一定比例減小的，導(dǎo)致軋機(jī)和銅帶在同一道次壓力下的接觸弧減少。為此，使用一種潤滑性能較好的乳化液潤滑劑，既解決了軋輥與銅帶之間的摩擦問題，也對減少軋輥顫振起到了很好作用。但該潤滑劑缺點是，一是銅帶產(chǎn)品在粗糙度方面仍無法達(dá)到工藝要求，二是價格較貴。

3 軋機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

3.1 軋制速度快時輥顫嚴(yán)重

軋機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時會受到自身的干擾，既有大強(qiáng)度的干擾因素，也會增加擾動的頻率。雖然通過采取措施能使振顫問題有所緩解，但對于不穩(wěn)定因素以及產(chǎn)品質(zhì)量低等，都是軋機(jī)本身造成的。因此，高速軋制在生產(chǎn)中無法解決輥顫嚴(yán)重的問題。

3.2 低速軋制時共振嚴(yán)重

擾動因素雖然在銅帶軋制過程中還不算嚴(yán)重，雖然自身頻率振動不是很高，但在很大程度上會與擾動因素一起促成和諧共振現(xiàn)象的出現(xiàn)，該現(xiàn)象會導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果。即便在軋機(jī)入口或出口處沒有出現(xiàn)共振現(xiàn)象，那也要保持軋機(jī)入口和出口張力和軋制銅帶的摩擦力的狀態(tài)一直。并且銅帶厚度和內(nèi)外部的均勻，是低速軋制無法完成的。

4 壓輥壓力和軋機(jī)剛度不足而影響穩(wěn)定性

4.1 壓輥沒有足夠的壓力

設(shè)計軋輥是以限制軋輥的位置為主要目的，促使空間的減少和滾子的振動幅度縮小。在一定的空間內(nèi)將軋輥進(jìn)行限制，就可以防治銅帶的跳動現(xiàn)象，大大減少軋制現(xiàn)象。

4.2 軋機(jī)沒有足夠的剛度

（1）促使液壓系統(tǒng)不斷提高補(bǔ)償功能。使用該技術(shù)來設(shè)計和改造軋機(jī)，降低了設(shè)備的總重量。軋機(jī)的剛度需要足夠的質(zhì)量，來支持生產(chǎn)要求中不能滿足的情況。這種軋機(jī)不能生產(chǎn)厚度大或硬度不均勻的材料。如果采用強(qiáng)制制造，產(chǎn)品的合格率得不到保證，軋機(jī)的使用壽命將大大降低。

（2）軋輥是軋機(jī)中最重要的部分，軋機(jī)質(zhì)量及生產(chǎn)的全過程都直接受到軋輥的性能所影響。首先軋輥精度主要由圓度、曲度、粗糙度等來保證。我國目前是通過增加軋輥的圓度來減小影響，以及通過減少周期性擾動使偏心磨削度削弱。為此，專家建議2個支承輥與輥直徑按照科學(xué)比例分開。其次，滾動孔形對滾轉(zhuǎn)顫振，即軋輥因受到軋輥孔的孔形不合理，而造成軋輥的磨削。為此，建立合理的軋機(jī)固定在和張緊力，是保證軋輥正常工作的基礎(chǔ)。

4.3 液壓系統(tǒng)調(diào)試

液壓系統(tǒng)調(diào)試中，應(yīng)將高壓伺服系統(tǒng)調(diào)試作為重點。①調(diào)試前需做好充分準(zhǔn)備，如管道安裝確認(rèn)，循環(huán)沖洗等。調(diào)試人員首先要檢查和確認(rèn)安裝工作是否完成，如檢查管道安裝情況，發(fā)現(xiàn)問題及時整改。②通過臨時管道來執(zhí)行流動液壓站。在安裝過程中污染物需要通過外循環(huán)帶入管道。傳統(tǒng)的閥門站外循環(huán)處理是將閥門站和閥門站的前、后通過一個臨時管道連接。而先進(jìn)的方法是用沖洗板代替閥門站中的液壓閥，因為大部分液壓閥都是標(biāo)準(zhǔn)件，因此為了節(jié)省時間和減少內(nèi)部循環(huán)工作量，應(yīng)配備大量的沖洗板。沖洗板可重復(fù)使用，成本更經(jīng)濟(jì)。③內(nèi)部循環(huán)將通過系統(tǒng)所攜帶的液壓站將所有管道返回正常連接。如果外部循環(huán)用于沖洗板，內(nèi)部循環(huán)只需要將回收站閥門帶來的污染物進(jìn)行過濾，然后經(jīng)過精度高的過濾器，使油的清潔度和內(nèi)循環(huán)達(dá)到更高。④循環(huán)沖洗是液壓系統(tǒng)的重要工作。因為70%～80%的故障是由油污染引起的。

5 傳動系統(tǒng)

（1）在不對電源進(jìn)行啟動的情況下，與電氣調(diào)試人員一起檢查液壓回路和操作臺的按鈕是否保持一致，是否可以對相應(yīng)的線路進(jìn)行控制。

（2）低電壓調(diào)試的目的是檢查液壓缸能否正常工作，由于基站的功率調(diào)整壓力?。ㄒ话闶? MPa），液壓缸的速度較慢，所以可避免設(shè)備損壞情況的發(fā)生。

（3）正常工作狀態(tài)調(diào)試。將系統(tǒng)調(diào)節(jié)到10 MPa工作壓力，并在液壓和回路的壓力和速度需要在正常系統(tǒng)壓力下進(jìn)行校準(zhǔn)。

通過舉升回路可與看出舉升過程，由減壓閥、三位四通閥、二位三通閥、雙單向節(jié)流閥、溢流閥組成液壓缸控制回路。系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)到5 MPa，觀察軋輥的動作狀態(tài)。完成環(huán)路壓力調(diào)整后，在（1～10）MPa正常工作壓力時，安全閥調(diào)整為9 MPa時關(guān)閉 A和 B的球閥、泄壓閥，其壓力調(diào)整到8 MPa，然后打開球閥，小輻調(diào)整通過調(diào)整節(jié)流閥達(dá)到設(shè)定值。

6 總結(jié)

調(diào)試時應(yīng)采取的措施是，①調(diào)壓，是帶厚最主要的控制方式，原理是調(diào)整軋機(jī)彈性特性曲線的位置，但不改變曲線的斜率，以消除軋制力等影響因素造成的厚度偏差問題。②調(diào)張力，當(dāng)來料厚度不一導(dǎo)致產(chǎn)品厚度產(chǎn)生偏差時，通過調(diào)整張力在軋輥間隙不變的情況下，保證產(chǎn)品的厚度不變。③調(diào)軋制速度，軋制速度的變化會引起張力、摩擦因數(shù)、軋制溫度、軸承油膜厚度等因素的變化，因此，調(diào)整軋制速度可達(dá)到控制帶厚的目的。④為解決軋輥顫振問題，應(yīng)清楚了解軋制工藝等。⑤全面做好維修工作，從軋輥正常使用，建立合理的減振系統(tǒng)。