CN101804421A

CN101804421A - 一种具有矫直功能的低噪音铜球斜轧进料装置

Info

Publication number: CN101804421A
Application number: CN 201010131830
Authority: CN
Inventors: 王宝雨; 胡发国; 胡正寰; 刘晋平; 杨翠苹
Original assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 2010-03-23
Filing date: 2010-03-23
Publication date: 2010-08-18

Abstract

本发明属于金属塑性成形工艺与装备技术领域，特别提供了一种具有矫直功能的铜球斜轧进料装置，适用于铜球斜轧的生产。该装置由铜杆和安装在基座1上的1～6台三辊进料机3构成。斜轧机在轧制铜球时，铜杆既做直线前进运动，又高速旋转。由于铜杆是在各进料辊形成的封闭空间中前进和旋转，并与各进料辊保持紧密接触和自由旋转，同时各进料辊倾斜角与轧机轧辊倾斜角相同，其形成的直线前进运动速度一致，从而实现铜杆快速平稳进料。由于进料辊辊身全长与铜杆紧密接触，具有矫直效果。本发明可以避免目前斜轧铜球进料时铜杆高速甩摆冲击和刮伤，显著降低铜球生产噪音，改善工作环境，并为提高轧机转速，进而提高生产率提供条件。

Description

一种具有矫直功能的低噪音铜球斜轧进料装置

技术领域

本发明属于金属塑性成形工艺与装备技术领域，特别提供了一种实现铜杆无甩摆、低噪音、具有矫直功能的铜球斜轧进料装置，适用于铜球斜轧的生产。

技术背景

阳极磷铜材料是印刷电路板的基础原材料，科技含量高，生产工艺复杂，近年来，我国使用的大多为进口产品，每年要耗费大量外汇。随着电子电镀技术的发展，印制电路板向更细线宽、更小孔径的发展已成必然趋势，同时多层高密度互连(HDI)的积层板的应用又使线路密集化，对阳极磷铜的要求越来越高。

电镀使用的阳极磷铜按形状可分为球状、角状、柱状、板状等。铜角和柱状阳极磷铜典型工艺是通过挤压或浇铸铜棒切断制造的，会留下锐利的边或毛刺，这样在阳极篮中会形成搭桥现象，将会影响电镀而导致空洞。另外，操作工在补充阳极篮时，铜边角锐利，操作危险。

而球状磷铜具有电镀工艺稳定，填充方便，不易架空等优点越来越得到普及。球状阳极磷铜典型生产工艺有冷镦、热轧成形工艺。冷镦工艺在磷铜球表面覆盖一层少量的加工油及存在环带，而热轧工艺会在磷铜球表面形成氧化物。无论是加工油还是氧化物等杂质，都需要用双氧水和硫酸腐蚀处理，以去除表面的油污与氧化物，即浪费人力、物力，增加环境污染，又降低生产效率。

采用室温斜轧技术生产阳极磷铜球具有生产效率高、能耗成本低、质量稳定、产品电镀性能优异、生产方式清洁无污染等特点，产品质量及生产技术达到国际先进、国内领先水平，是理想的阳极磷铜球生产技术，现在已经得到普遍应用。

斜轧阳极磷铜球使用的原料是连铸方法生产的连铸铜杆，一般长度4～6米。斜轧工艺特点决定了原材料长度越长则材料利用率越高，反之材料利用率越低，因此生产中一般尽可能使用较长的连铸铜杆。但由于磷铜强度低，极易弯曲，尤其是较长的铜杆。在斜轧铜球生产中，铜杆即做直线向前运动，同时还做高速旋转运动，我国铜球斜轧生产的铜杆转速约800转/分以上。细长的铜杆高速旋转时甩摆严重，同时由于甩摆产生极大的噪音，噪音100分贝以上。高速旋转产生的冲击碰撞极易损伤铜杆，限制了轧机转速的进一步提高，因此限制了铜球生产率的进一步提高。

基于上述理由，本发明提出了一种具有矫直功能、低噪音的铜球斜轧进料装置，适用于铜球斜轧的生产。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种实现铜杆无甩摆、低噪音、具有矫直功能的铜球斜轧进料装置，解决目前铜杆进料甩摆严重、噪音高、生产率受限制、铜料易刮伤等问题。

一种具有矫直功能的低噪音铜球斜轧进料装置，由安装在基座1上的1～6台三辊进料机3构成，结构参见图1。本发明装置三辊进料机的数量不限于图示中的4台，可以多于或少于4台。其数量取决于铜杆的长度，铜杆越长，需要三辊进料机数越多。如若5米长的铜杆，可采用4～6台三辊进料机，根据铜杆的长度，可适当增加或减少三辊进料机的台数，结构参见图1。

三辊进料机主要由上机架4、横板5、轴承座6、下机架7、进料辊8等组成，结构参见图2。

上机架4与下机架7装配后形成的窗口为六边形，其中窗口边一9与窗口边二10形成的夹角为α₁，窗口边二10与窗口边三11形成的夹角为α₂。窗口边三11与窗口边一9形成的夹角为α₃，其值取α₁＝α₂＝α₃＝60°，结构参见图3。

进料辊8与横板5呈倾斜安装，进料辊8的轴线12与横板5的中心线13夹角为β；同时β取值根据铜球斜轧机的轧辊倾角β₀进行调整，一般取β＝β₀，目前铜球轧机轧辊倾角β₀取值一般为β₀＝2.5°，结构参见图4和图5；各进料辊与各横板位置安装关系均相同。

进料辊8的辊身形状、尺寸均相同。三个进料辊辊身形状理论上为等距双曲回转面，应该根据轧辊倾角β₀进行矫直设计计算。但当β₀值较小、进料辊工作段长度较短时，可以设计成圆柱形状，结构参见图6。

三个进料辊直径皆为D₀，铜杆直径为d₀，进料辊直径取值应满足D₀≤6.464d₀，同时D₀取值一般为铜杆直径d₀的3～5倍，即D₀＝(3～5)d₀，其空间位置参见图7和图8。

工作原理

斜轧机在轧制成形铜球时，铜杆既做直线向前运动，同时高速旋转。转动的铜杆在各进料辊形成的封闭空间中前进和高速旋转，同时与各进料辊保持紧密接触并带动其自由旋转，由于各进料辊倾斜角度与斜轧机轧辊倾斜角度相同，其形成的直线前进运动速度一致。因此，细长铜杆在各进料辊的作用下，实现无甩摆、无损伤、低噪音、快速平稳进料。同时由于进料辊辊身全长与铜杆紧密接触，具有矫直效果。

本发明的优点：

1)可以消除铜球斜轧生产中高速旋转铜杆进料时产生的甩摆撞击和损伤，显著降低铜球轧制生产噪音，改善工作环境；

2)使生产过程平稳，为提高轧机转速，进而提高铜球生产率提供有力条件。

附图说明

图1为本发明铜球斜轧进料装置总图，其中，基座1，铜杆2，三辊进料机3。

图2为本发明三辊进料机结构图，其中，上机架4、横板5、轴承座6、下机架7、进料辊8等组成。

图3为机架结构示意图，上机架4与下机架7。

图4为进料辊8与横板5安装结构示意图。

图5为图4的俯视图，其中：12为进料辊8的轴线，13为横板5的中心线，并且轴线12与中心线13形成夹角为β，取值β＝2.5°。

图6为进料辊形状示意图，进料辊辊身工作面直径D₀＝90mm。

图7为三个进料辊空间位置示意图，铜杆直径d₀＝25mm。

图8为图7的左视图。

具体实施方式

本发明提供了一种实现铜杆无甩摆、低噪音、具有矫直功能的斜轧铜球进料装置，适用于铜球斜轧的生产。图1为本发明的一个实例，图2为本发明的三辊进料机的一个实例，图3为机架结构实例，图4和图5为进料辊安装结构实例。斜轧机在轧制成形铜球时，铜杆既做直线向前运动，又做高速旋转。转动的铜杆2带动进料辊8做回转运动(参见图7和图8)，由于进料辊倾斜角度与斜轧机轧辊倾斜角度相同，其形成的直线前进运动速度相同。铜杆在进料辊的作用下实现无甩摆的高速运转，故运动平稳无冲击，噪音低；由于进料辊辊身全长与铜杆紧密接触，具有矫直效果。

Claims

1.一种具有矫直功能的低噪音铜球斜轧进料装置，其特征是铜球斜轧进料装置由安装在基座(1)上的1～6台三辊进料机(3)构成，三辊进料机由上机架(4)、横板(5)、轴承座(6)、下机架(7)、进料辊(8)组成。

2.按照权利要求1所述的铜球斜轧进料装置，其特征在于：上机架(4)与下机架(7)装配后形成的窗口为六边形，其中窗口边一(9)与窗口边二(10)形成的夹角为α₁，窗口边二(10)与窗口边三(11)形成的夹角为α₂；窗口边三(11)与窗口边一(9)形成的夹角为α₃，其值取α₁＝α₂＝α₃＝60°。

3.按照权利要求1所述的铜球斜轧进料装置，其特征在于：进料辊(8)与横板(5)呈倾斜安装，其中进料辊(8)的轴线(12)与横板(5)中心线(13)夹角为β；同时β取值根据铜球斜轧机的轧辊倾角β₀进行调整，要求β＝β₀，铜球轧机轧辊倾角β₀取值取2.5°；另外，各进料辊与各横板位置安装关系均相同。

4.按照权利要求1所述的铜球斜轧进料装置，其特征在于：进料辊(8)的辊身的形状、尺寸相同，各进料辊辊身形状理论上为等距双曲回转面；当β₀值较小、进料辊工作段长度较短时，设计成圆柱形状。

5.按照权利要求1所述的铜球斜轧进料装置，其特征在于：三个进料辊直径皆为D₀，铜杆直径为d₀，进料辊直径取值应满足D₀≤6.464d₀，同时D₀取值为铜杆直径d₀的3～5倍，即D₀＝(3～5)d₀。