高精度銅板板形影響因素分析及優(yōu)化

劉群

摘 要：經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展促進(jìn)了我國對于各種工業(yè)材料的需求。高精度銅板是電子工業(yè)發(fā)展中的重要的基礎(chǔ)一環(huán)，在高精度銅板的加工過程中應(yīng)當(dāng)注意做好對于銅板板形的控制，板形質(zhì)量的高低直接影響到高精度銅板的產(chǎn)品質(zhì)量和銅板的成材率。在高精度銅板的生產(chǎn)過程中銅板板形的生產(chǎn)質(zhì)量和銅板生產(chǎn)過程中的材料品質(zhì)和軋機(jī)有著密切的聯(lián)系。本文將在分析影響高精度銅板加工質(zhì)量因素的基礎(chǔ)上通過做好高精度銅板軋機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)以提高軋機(jī)的加工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高精度銅板；軋機(jī)；板形；設(shè)計(jì)

中圖分類號：TG339 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

板形是評價(jià)高精度銅板加工質(zhì)量的一項(xiàng)重要的評價(jià)基礎(chǔ)。高精度銅板板形的好壞直接影響到高精度銅板的成材率和后續(xù)加工。因此，在高精度銅板的加工過程中應(yīng)當(dāng)注意做好對于高精度銅板板形的控制。在高精度銅板的加工過程中，高精度銅板的板形除了受到高精度銅板加工時(shí)所使用的銅材品質(zhì)外，還受到高精度銅板軋機(jī)加工質(zhì)量的影響。因此，在高精度銅板板形的質(zhì)量控制中應(yīng)當(dāng)在做好分析高精度銅板板形影響因素的基礎(chǔ)上做好對于高精度銅板軋機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，最大限度地確保高精度銅板的加工質(zhì)量。

1.高精度銅板板形影響因素分析

高精度銅板板形主要指的是完成對于銅板平輥的軋制后，通過將軋件放置在平臺上用以檢測加工后的銅板是否平直。如觀測到銅板并不平直且?guī)в幸欢ǖ穆N曲或是波浪，則代表著加工后的銅板內(nèi)部存在著一定的殘余應(yīng)力，為確保高精度銅板板形品質(zhì)應(yīng)當(dāng)在高精度銅板軋機(jī)的設(shè)計(jì)過程中做好對于高精度銅板軋機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對高精度銅板軋機(jī)的軋輥直徑、軋輥的張力、軋機(jī)的軋制速度等進(jìn)行進(jìn)一步的研究設(shè)計(jì)，確保高精度銅板軋機(jī)工作時(shí)能夠?qū)④堉屏鶆虻姆植荚谲堉频你~板上，以使得軋制出來的銅板平直不翹曲、不波浪。

在高精度銅板的生產(chǎn)過程中，理論上完成高精度銅板軋制后所生產(chǎn)出來的高精度銅板的板形是平坦的，在銅板的內(nèi)部材料應(yīng)力均勻地分布在整個(gè)高精度銅板的寬度方向。但是在實(shí)際的銅板板材的加工過程中受到加工材料、加工設(shè)備以及加工工藝的影響使得高精度銅板在加工后應(yīng)力并不均勻分布在高精度銅板帶寬方向，從而使得這些殘余應(yīng)力在后期應(yīng)力釋放中致使高精度銅板產(chǎn)生不規(guī)則的變化，使得高精度銅板產(chǎn)生變形。在高精度銅板軋制過程中常見的板形缺陷主要有：單邊浪、雙邊浪、復(fù)合浪、局部浪等。這些高精度銅板板形缺陷都與高精度銅板軋制過程中工作輥間輥縫隙形狀的改變密切相關(guān)。為做好對于高精度銅板軋機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化應(yīng)當(dāng)對高精度銅板軋機(jī)軋制工作中軋輥的受力做好分析。

高精度銅板軋制質(zhì)量的好壞與來料板形的好壞有著密切的聯(lián)系，要求高精度銅板來料板的斷面形狀與高精度銅板軋制時(shí)的輥縫形狀相匹配。高精度銅板軋輥在工作中的受力如圖1所示。根據(jù)圖1中所顯示的高精度銅板軋輥的受力，高精度銅板軋機(jī)軋輥在軋制的過程中其受力是不均勻的，軋輥的受力是中間大兩邊小致使高精度銅板在軋制完成后中間銅板的厚度要厚于銅板的兩邊，這種銅板板材厚度的不均勻性分布與軋件的寬度對輥身長度的比值密切相關(guān)，比值越小則板材厚度的不均勻性越大。此外，在高精度銅板軋機(jī)工作的過程中軋件的寬度范圍以外的而區(qū)域會在輥間形成一個(gè)有害的彎矩，從而使得高精度銅板軋機(jī)軋輥產(chǎn)生多余的彎曲應(yīng)力致使軋輥?zhàn)冃巍?/p>

在高精度銅板軋制的過程中，高精度銅板軋機(jī)的工作輥會受到條件變化的影響，從而使得軋輥原始磨削輥型產(chǎn)生了較大的變化，造成這一變化的原因主要有內(nèi)、外因兩個(gè)方面。其內(nèi)因是由于高精度銅板軋制過程中所產(chǎn)生的高溫致使軋輥溫度上升引起的變形，外因則是由于銅板與軋輥滑動接觸所產(chǎn)生的摩擦熱從而使得軋輥產(chǎn)生溫度變形。在高精度銅板的加工過程中，軋制銅板張力的變化也會對高精度銅板板形產(chǎn)生較大的影響。張力變化會使得軋制壓力產(chǎn)生波動，此外張力的分布也會產(chǎn)品橫向流動產(chǎn)生較大的影響。在高精度銅板板形的影響因素中，高精度銅板加工中的工藝潤滑條件會對高精度銅板加工中的工作狀況產(chǎn)生一定的影響，從而直接影響到高精度銅板軋制板形質(zhì)量。

2.做好對于高精度銅板軋機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在高精度銅板的軋制過程中，為了獲得高質(zhì)量的高精度銅板軋制帶材，除了做好對于銅板板材材質(zhì)的把控外，應(yīng)當(dāng)做好對于高精度銅板軋機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)對于高精度銅板軋機(jī)軋輥輥縫的調(diào)整，補(bǔ)償各影響因素對于高精度銅板軋機(jī)輥縫的影響。在高精度銅板的加工過程中必須要做好對于高精度銅板軋制寬度跨距范圍內(nèi)的全輥縫形狀的控制。在高精度銅板軋制過程中可以通過以下的方式實(shí)現(xiàn)對于高精度銅板板形的控制：

（1）傾斜調(diào)節(jié)，在高精度銅板軋制的過程中如出現(xiàn)單邊浪時(shí)，在對高精度銅板軋機(jī)軋輥縫隙的調(diào)節(jié)過程中需要及時(shí)、準(zhǔn)確地對所需調(diào)節(jié)的單側(cè)進(jìn)行下壓避免出現(xiàn)跑偏壓折，從而造成高精度銅板板形惡化或是高精度銅板斷裂。在傾斜調(diào)節(jié)的過程中可以采用人工或是自動調(diào)節(jié)的方式。

（2）在高精度銅板軋制時(shí)為了對高精度銅板軋機(jī)工作輥輥縫進(jìn)行補(bǔ)償，可以通過在工作輥或是支撐輥輥頸處施加液壓彎輥力從而改變高精度銅板軋制過程中高精度銅板軋機(jī)工作輥與支撐輥之間力的分布，從而使得高精度銅板軋制的軋制力沿著輥縫的寬向分布更為均勻。此種液壓補(bǔ)償?shù)姆椒ㄖ饕怯脕砜朔呔茹~板軋機(jī)在四輥軋機(jī)上軋制時(shí)所帶來的軋輥接觸壓力的不均而帶來的有害彎距，通過采用彎輥調(diào)節(jié)方式用以抵消彎距所引起的高精度銅板軋機(jī)軋輥?zhàn)冃?。此外，這一高精度銅板板形調(diào)節(jié)方式能夠?qū)χ欣嘶蚴请p邊浪產(chǎn)生較為良好的調(diào)節(jié)效果。

（3）工藝?yán)鋮s潤滑液調(diào)節(jié)方式，在高精度銅板軋制的過程中采用工藝?yán)鋮s除了對軋輥與銅材的接觸進(jìn)行潤滑外還能夠?qū)堓伄a(chǎn)生一定的冷卻效果。做好對于高精度銅板軋機(jī)軋輥的工藝?yán)鋮s，通過對軋輥長度方向的冷卻液的流量或是壓力進(jìn)行改變能夠有效地改變軋輥各處的冷卻條件，起到調(diào)節(jié)軋輥熱凸度的作用，改變高精度銅板軋機(jī)寬向輥縫的分布。

（4）為了彌補(bǔ)高精度銅板軋機(jī)軋輥彈性壓扁和受力變形，一般會將冷軋機(jī)的工作輥的上輥磨削到一定的凸度。這一凸度與高精度銅板的厚度和軋制工藝密切相關(guān)，一般來說，根據(jù)高精度銅板的加工要求需要將高精度銅板軋機(jī)的工作輥磨削到0.02mm～0.03mm的凸度以避免出現(xiàn)邊浪缺陷。

結(jié)語

高精度銅板板形與軋機(jī)的工作特性密切相關(guān)，本文在分析高精度銅板板形影響因素的基礎(chǔ)上對如何做好高精度銅板軋機(jī)的優(yōu)化提出了幾點(diǎn)建議，以確保高精度銅板板形質(zhì)量。

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