一种异速比可在线调节的金属极薄带负辊缝轧制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于极薄带乳制技术领域，特别是涉及一种异速比可在线调节的金属极薄带负辊缝乳制方法。
【背景技术】
[0002]近年来，微制造技术和微成形技术迅猛发展，金属、合金及金属基复合材料的极薄带需求量越来越大，这些极薄带广泛应用于微电子行业、微制造行业、仪器仪表行业和微机电行业等。
[0003]金属、合金及金属基复合材料的极薄带多通过乳制得到，所使用的乳机多为多棍同步乳机，而多辊同步乳机结构相对复杂，其购买、运行和维护成本都比较高，多辊同步乳机工作辊直径小，且生产效率低下，易出现乳辊扭振现象，从而造成极薄带表面出现振纹缺陷，并影响产品质量。
[0004]当采用传统的齿轮传动异步乳制机生产极薄带时，因乳机不能实现异速比的在线调节，异步乳制启动和停止时易断带，并常常出现因异速比设定不当而导致的板形缺陷，在传统异步乳制中，其上、下工作辊的辊速不能实现在线交替，乳件上、下表面延伸不同而承受的不同应力，也会造成乳件单方向卷曲，从而导致板形缺陷。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的问题，本发明提供一种异速比可在线调节的金属极薄带负辊缝乳制方法，通过异速比的在线调节，实现上、下工作辊速度的在线交替，避免断带现象的发生，降低板形缺陷的发生率。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种异速比可在线调节的金属极薄带负辊缝乳制方法，包括如下步骤:
[0007]步骤一:启动极薄带乳机的电源，在其主控计算机的人机界面上对上工作辊、下工作棍的速度进相同初始值设定，对异速比调节步长进行设定；
[0008]步骤二:对乳件施加初始张力和初始预压紧力；
[0009]步骤三:同步启动上工作辊和下工作辊，此时上工作辊与下工作辊的速度相同，实现负辊缝同步乳制；
[0010]步骤四:待乳制速度稳定后，在线增大乳件的初始张力，使初始张力增大至设定张力；
[0011]步骤五:在线压下辊缝，直到乳制力达到稳定乳制设定范围，开始目标乳制力下的负棍缝同步乳制；
[0012]步骤六:进行第N道次乳制时，当N为奇数时，在线增大上工作辊的速度，以改变异速比使其达到设定值，此时上工作辊的速度大于下工作辊的速度，并实现在设定异速比条件下进行稳定的负辊缝异步乳制；当N为偶数时，在线减小上工作辊的速度，以改变异速比使其达到设定值，此时下工作辊的速度大于上工作辊的速度，并实现在设定异速比条件下进行稳定的负辊缝异步乳制；
[0013]步骤七:在第N道次乳制结束前，当N为奇数时，在线减小上工作辊的速度，直到上工作辊的速度与下工作辊的速度相等，此时异速比等于1，实现负辊缝同步乳制；当N为偶数时，在线增大上工作辊的速度，直到上工作辊的速度与下工作辊的速度相等，此时异速比等于1，实现负辊缝同步乳制；
[0014]步骤八:在线抬起棍缝，减小乳制力至停机前设定范围，在线减小设定张力至初始张力；
[0015]步骤九:在乳件厚区同步停止上工作棍和下工作棍，实现停机前设定范围乳制力及初始张力下的乳件厚区同步停机；
[0016]步骤十:重复步骤三?步骤九，直至乳件减薄至目标厚度。
[0017]本发明的有益效果:
[0018]本发明通过异速比在线调节实现的带张力异步乳制，可使乳件承受压缩-剪切-拉伸复合成形作用，有利于加大道次减薄量，进而有效提高乳制效率。
[0019]本发明进行的异速比在线调节，不但异速比调节范围可以很大，且异速比在理论上可为任意值，不但丰富了极薄带乳制过程中在线控制板形和压下率的手段，并有效拓展了可乳原材料的范围。
[0020]通过上、下工作辊速度的快慢交替在线调节，可使乳件上、下表面延伸系数实现交替变换，从而可避免因上、下工作辊速度的快慢固定不变造成的乳件上、下表面内应力的累积增大，并避免因乳件上、下表面内应力不同导致的乳件单边卷起现象，有利于板形的控制。
[0021]通过上、下工作辊速度的快慢交替变化，可使异步乳制的搓乳作用周期性改变方向，实现反复搓乳，进而使乳件晶粒更加细化和均匀。
[0022]通过上、下工作辊在初始预压紧力和初始张力下的同步启动及停机，通过上、下工作辊在设定范围乳制力和设定张力下的异步乳制，可有效防止断带现象的发生。
【附图说明】
[0023]图1为实施例中所应用的极薄带乳机结构示意图；
[0024]图2为图1中乳机机械部分结构示意图；
[0025]图3为图2的俯视图；
[0026]图4为乳机机械部分的辊系结构示意图；
[0027]图中，I一乳机机械部分，2一主控计算机，3一操作台，4一PLC, 5一机架，6—第一主传动电机，7一第二万向接轴，8—牌坊，9一压下装置，10一第一万向接轴，11 一第二主传动电机，12—第一张力电机，13—第一张力棍，14—乳件，15—第二张力棍，16—第二张力电机，17—压力传感器，18—上支撑辊轴承座，19一上工作辊轴承座，20—下工作辊轴承座，21—下支撑辊轴承座，22—上支撑辊，23—上工作辊，24—推力弹簧，25—下工作辊，26—下支撑棍，27—第一卷筒，28一第二卷筒。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0029]本实施例中，乳件14为紫铜带，乳件14初始厚度为500 μ m，宽度为80mm，乳件14的乳制目标厚度为2 μ m，同时决定采用20道次乳制方案，并经过20道次将乳件14乳制到目标厚度。其中，所应用的极薄带乳机为自制设备，如图1?4所示，其包括乳机主控部分和乳机机械部分I，所述乳机主控部分包括主控计算机2、操作台3及PLC4，所述乳机机械部分I包括机架5、第一主传动电机6、第二主传动电机11、上工作辊23、下工作辊25、上支撑辊22、下支撑辊26、压下装置9、牌坊8、第一张力电机12及第二张力电机16 ;
[0030]在所述主控计算机2内设置有乳机控制系统人机界面，在人机界面上设有上工作辊23及下工作辊25的速度设定输入输出域和异速比调节步长设定输入输出域；所述主控计算机2通过PLC4与操作台3相连接，在操作台3上分别设置有乳制正向启动开关、乳制反向启动开关和异速比调节开关，通过异速比调节开关进行异速比在线增大或减小一个异速比调节步长；
[0031 ] 所述第一主传动电机6、第二主传动电机11及牌坊8安装在机架5上，所述第一主传动电机6的电机轴通过第一万向接轴7与上工作棍23 一端相连接，所述第二主传动电机11的电机轴通过第二万向接轴10与下工作辊25 —端相连接；
[0032]由所述上工作辊23、下工作辊25、上支撑辊22及下支撑辊26构成辊系，所述上支撑辊22位于上工作辊23上部，两者接触滚动配合；所述下支撑辊26位于下工作辊25下部，两者接触滚动配合；所述上工作辊23通过上工作辊轴承座19与牌坊8滑动连接，下工作辊25通过下工作辊轴承座20与牌坊8滑动连接；所述上支撑辊22通过上支撑辊轴承座18固定在牌坊8窗口内，所述下支撑辊26通过下支撑辊轴承座21固定在牌坊8底部；在所述上工作辊轴承座19与下工作辊轴承座20之间