鋁帶六輥冷軋機彎輥裝置質(zhì)量控制點探析

陳郭寶

(中色科技股份有限公司，河南 洛陽 471039)

六輥冷軋機是在四輥冷軋機的上、下工作輥和支承輥之間增加了一對可以沿軋輥軸線移動的中間輥而成，也稱之為HCM軋機。采用六輥冷軋機可以減小工作輥的直徑，實現(xiàn)大壓下軋制；通過中間輥的軸向移動，消除了板寬以外輥身間的有害接觸部分，提高了輥縫剛度，因此有利于軋制厚度更薄、強度更高和難軋的品種。

UCM軋機是在HCM軋機基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新一代六輥冷軋機，它是在HCM軋機中間輥軸向抽動的基礎(chǔ)上增加了中間輥彎輥裝置。相比HCM軋機，UCM軋機具有更大的壓下量和更強的板型控制能力，可以軋制更薄、更寬、更硬的板材，并能較好地控制復(fù)合浪形和邊部減薄量，因此該機型近年來得到廣泛應(yīng)用。

1 彎輥裝置的結(jié)構(gòu)特點

本文介紹的是一種鋁帶六輥冷軋機的彎輥裝置，主要由工作輥彎輥裝置、中間輥彎輥裝置、中間輥抽動裝置、支承輥平衡裝置、工作輥鎖緊裝置和換輥軌道六部分組成。

工作輥彎輥裝置布置在凸塊中部，為浮動結(jié)構(gòu)，彎輥動作通過安裝在下方缸塊油缸孔內(nèi)的活塞及活塞桿帶動上方連接塊上下滑動實現(xiàn)，缸塊及連接塊之間還設(shè)置有導(dǎo)柱，在上下滑動時起導(dǎo)向作用。中間輥彎輥裝置布置在凸塊的上端和下端，彎輥動作通過安裝在凸塊油缸孔內(nèi)的活塞及活塞桿帶動滑塊上下滑動實現(xiàn)(圖1)。凸塊上還安裝有支承輥平衡缸，中間輥抽動裝置安裝在傳動側(cè)滑塊外端面，主要包括橫移缸和鎖緊缸，彎輥裝置利用凸塊上的止口卡在牌坊對應(yīng)安裝槽內(nèi)。

圖1 彎輥裝置結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of roll bending device

2 彎輥裝置質(zhì)量控制點

為了使彎輥裝置能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期功能，在零件制造和檢驗環(huán)節(jié)應(yīng)重點關(guān)注基準面選擇，與裝配位置相關(guān)的尺寸公差及尺寸一致性要求，關(guān)鍵尺寸及形位公差均應(yīng)在數(shù)控機床上打表檢測。在彎輥裝置整體裝配完成后，還要對實際換輥位置進行檢測調(diào)整，保證換輥位滿足設(shè)計要求。

2.1 凸塊質(zhì)量控制點

凸塊安裝后底面與牌坊止口面貼緊，因此該底面在制造時應(yīng)作為第一基準面A。900mm凹口兩面是工作輥換輥時的定位面，換工作輥時連接塊的上面及缸塊的下面分別與其貼緊，此位置即為換輥位，因此900mm尺寸需要保證加工一致性，與此同時900mm凹口下面到凸塊底面(A基準面)也有尺寸一致性要求，這樣才能保證換輥位等高。上述尺寸四件凸塊的加工誤差應(yīng)控制在0.05mm內(nèi)，對應(yīng)的三處平面平行度應(yīng)在0.05mm內(nèi)(圖2)。

圖2 凸塊關(guān)鍵尺寸Fig.2 Key dimensions of the bump

凸塊安裝在牌坊上，為了保證安裝后換輥定位面等高，牌坊上與凸塊配合的位置也應(yīng)有尺寸一致性要求。2000mm止口下面是凸塊安裝定位面，該面距軋制線或牌坊安裝基準面應(yīng)有尺寸一致性要求，允差<0.05mm，550mm尺寸應(yīng)按負公差加工，在加工檢測完成后，還要對比550mm的實際尺寸，保證牌坊上的550mm尺寸比凸塊上的550mm尺寸小，這樣在安裝時才能保證凸塊底面與牌坊止口面貼緊(圖3)。凸塊上Φ20mm油口封堵處可加工成M22×1.5螺紋孔，封堵時先旋入螺堵，再用氬弧焊將螺堵端面封焊，該方案經(jīng)實踐效果良好。

圖3 牌坊關(guān)鍵尺寸Fig.3 Key dimensions of the frame

2.2 連接塊、缸塊質(zhì)量控制點

連接塊的頂面及缸塊的底面在工作輥換輥時分別與凸塊900mm凹口面貼合，因此這兩個面應(yīng)作為第一基準面A。150mm通槽作為換輥軌道，要求所有連接塊及缸塊該尺寸加工一致，允差<0.05mm，槽兩面與A基準面平行度<0.05mm；針對連接塊，150mm槽中心到連接塊頂面(A基準面)的距離四件連接塊應(yīng)保持一致(圖4)；針對缸塊，150mm槽中心到缸塊底面(A基準面)的距離四件缸塊應(yīng)保持一致，尺寸允差均<0.05mm。

圖4 連接塊關(guān)鍵尺寸Fig.4 Key dimensions of the connection block

缸塊上有油缸孔，在加工前應(yīng)仔細核對油路走向，避免油孔與150mm通槽上軌道把合孔及缸塊側(cè)面鋼襯板把合孔相貫穿；油缸孔口倒角應(yīng)按15°加工且粗糙度達Ra1.6，便于活塞密封安裝(圖5)。

圖5 缸塊關(guān)鍵尺寸Fig.5 Key dimensions of cylinder block

2.3 滑塊質(zhì)量控制點

滑塊上180mm通槽是中間輥換輥軌道，為了換輥靈活，要求所有滑塊該尺寸加工一致，允差<0.05mm，槽兩面平行度<0.05mm。600mm槽是滑塊在凸塊上滑動實現(xiàn)中間輥彎輥的滑道，在彎輥時要求滑塊上下運動靈活無卡阻，因此該尺寸也應(yīng)按一致加工(圖6)，同時600mm槽與180mm槽應(yīng)垂直，允差<0.05mm。為了便于安裝，滑塊吊裝孔位置也非常關(guān)鍵，上滑塊可在頂面設(shè)置兩處M24吊裝孔，下滑塊應(yīng)設(shè)置在前后兩端面，一端各一處，若設(shè)置在上面則在吊裝時與凸塊干涉，無法使用。

圖6 滑塊關(guān)鍵尺寸Fig.6 Key dimensions of slider

2.4 襯板質(zhì)量控制點

彎輥裝置上使用的襯板種類很多，主要分為鋼襯板和銅滑板兩大類。襯板以及對應(yīng)安裝的凸塊、連接塊、缸塊和滑塊上兩處定位銷孔中心距帶±0.02mm公差，在制造階段選擇工藝路線時應(yīng)按數(shù)控機床走坐標進行加工，避免手工劃線鉆孔加工導(dǎo)致孔距誤差大，襯板無法實現(xiàn)精確定位裝配。換輥軌道上的鋼襯板在端頭拼接處應(yīng)加工出30°導(dǎo)向角，這樣便于在換輥時軸承座能順利滑入滑出，起到導(dǎo)向作用，同時也避免對應(yīng)接觸的銅滑板過快磨損。

2.5 換輥位檢測與調(diào)整

為了保證裝配后的實際換輥位置與設(shè)計相符，彎輥裝置聯(lián)裝完成后需要對換輥位置進行檢測，此工序通常需要在數(shù)控龍門銑床上完成，將彎輥裝置整體平放于機床上，預(yù)先將圖紙換輥位尺寸轉(zhuǎn)換成凸塊底面(基準A)至各換輥軌道底面的尺寸，在機床上打表檢測并將實際數(shù)據(jù)與轉(zhuǎn)換后的尺寸進行對比，誤差超過0.05mm則需要進行調(diào)整。

工作輥換輥位調(diào)整可通過修配換輥軌道鋼襯板厚度實現(xiàn)，中間輥換輥位調(diào)整通過修配安裝在滑塊活塞桿上的定位環(huán)厚度實現(xiàn)，調(diào)整完成后需要復(fù)檢換輥位尺寸，直至滿足圖紙要求。

3 結(jié)構(gòu)改進建議及總結(jié)

由于彎輥裝置結(jié)構(gòu)限制，滑塊上活塞桿安裝孔位不在中心，由于滑道上有間隙，滑塊安裝后會有傾斜的趨勢，這樣在中間輥彎輥時滑塊會出現(xiàn)滑動不靈活或擠死的現(xiàn)象，也會使滑道上銅襯板磨損加大。為了克服這一情況，可以考慮在凸塊上再增加一個平衡缸，中間輥彎輥時兩個缸同時動作，使滑塊在工作時處于水平平衡狀態(tài)。

本文所述的質(zhì)量控制點經(jīng)過多套六輥冷軋機的制造過程不斷總結(jié)完善，并通過在用戶現(xiàn)場的生產(chǎn)驗證，效果良好，整機性能均達到用戶要求。