CN105251765B - 一种金属微轧制方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属微轧制方法及其装置，实现控制轧制微型化零部件。该方法及其装置包括以下内容：轧材经过放卷机构进入润滑机构，经过润滑的轧材进入到精密轧机进行轧制。自动控制系统通过参数的设定启动伺服电机，通过联轴器将动力输入到减速器，减速器将动力分两路通过万向联轴器带动下轧辊与上轧辊转动，在伺服电机启动的同时，启动伺服电动缸，按照设定压下量进行压下，对轧材开始轧制，在轧制同时启动微型加热器，经过轧制的轧材在托辊的带动下进入到擦洗烘干设备，然后进入到平整机构，最后通过收卷机构恒张力控制器进行卷曲收卷。本发明可以将板材及其它型材轧制到0.008mm；可以实现变厚度轧制，节省了材料、时间和成本。
Description
技术领域
本发明涉及金属微成形加工方法及其装置，特别是一种金属微轧制方法及其装置。
背景技术
目前随着高精尖微型机械的快速发展，对微型化零件的市场需求迅速增大，但传统轧机已不能在微成形领域中发挥以往的作用，因微轧制不能简单的通过对传统轧制工艺按几何比例缩小到微型尺寸来实现，所有的参数也不可能按比例缩小，因此传统轧机已不能在微观领域进行板材、型材的轧制。
发明内容
本发明提供了一种金属微轧制方法及其装置，实现控制轧制微型化零部件。
本发明提供的一种金属微轧制方法包括以下内容：
在计算机中预先设置相关轧制参数，启动计算机控制系统，启动PLC进入自动控制状态，放卷机构的电机带动放卷机构开始进行轧材的开卷，轧材经过张力辊，进入润滑机构，润滑机构检测到轧材进入，自动启动喷嘴对轧材进行润滑，经过润滑的轧材进入到精密轧机进行轧制，轧制过程是：自动控制系统通过参数的设定启动伺服电机，通过联轴器将动力输入到减速器，减速器将动力分两路通过万向联轴器带动下轧辊与上轧辊转动，在伺服电机启动的同时，启动伺服电动缸，按照设定压下量进行压下，对轧材开始轧制，在轧制同时启动微型加热器，对轧材加热实现温轧，轧制过程中压力传感器与位移传感器进行压下量与轧制力的数据采集，反馈给计算机，计算机进行数据的处理与输出，经过轧制的轧材在托辊的带动下进入到擦洗烘干设备，对轧材的表面进行擦洗和烘干，经过擦洗与烘干的轧材进入到平整机构对轧材进行平整，然后通过收卷机构恒张力控制器进行卷曲收卷，轧制过程完成，通过计算机输出的物理量存储与输出数据，对轧制过程进行分析与产品的评估。
一种金属微轧制方法采用的装置，该装置包括：放卷机构(1)、润滑机构(2)、微型加热器(3)、精密轧机(4)、擦洗烘干设备(5)、平整机构(6)、收卷机构恒张力控制器(7)、制动器(8)，所述的放卷机构(1)置于润滑机构(2)前端，微型加热器(3)在润滑机构(2)之后，轧材经过润滑机构(2)和微型加热器(3)后，通过导卫辊进入精密轧机(4)轧制，擦洗烘干设备(5)在精密轧机(4)之后，平整机构(6)在擦洗烘干设备之后，对轧后成品进行表面平整，收卷机构恒张力控制器(7)在最末端，对成品轧材进行收卷；所述的精密轧机(4)包括制动器(8)、伺服电机(9)、机座(10)、联轴器(11)、减速器(12)、万向联轴器(13)、下轧辊(14)、上轧辊(15)、机架(16)、压力传感器与位移传感器(17)和伺服电动缸(18)，其中的制动器(8)通过联轴器(11)连接伺服电机(9)，伺服电机(9)在机座(10)之上，伺服电机(9)通过联轴器(11)将动力传递给减速器(12)，减速器(12)通过万向联轴器(13)将动力分别传递给下轧辊(14)、上轧辊(15)，实现异步轧制，机架(16)上安装压力传感器与位移传感器(17)，实现轧制力与辊缝的测量与反馈，伺服电动缸(18)安装在精密轧机(4)的顶部；所述的伺服电机(9)及伺服电动缸(18)采用PLC控制系统控制，进行自动调整辊缝、自动控制轧制速度、自动放卷收卷、控制温轧的加热温度、自动控制润滑系统的启闭、自动控制擦洗装置的启闭以及平整机构的启闭等，并实时数据采集，反馈给计算机，计算机通过数据处理，转换成物理量进行显示各项数据，进行数据的存储，供用户调取分析及打印。
所述的微型加热器(3)采用发热板结构，通过温度控制器加温，温度小于650℃。
所述的润滑机构(2)采用喷淋方式喷乳化液。
所述的精密轧机(4)中下轧辊(14)和上轧辊(15)的直径为φ25mm；机架(16)采用高强度板材焊接、锁螺丝结构；位移传感器与压力传感器安装在压下系统上。
本发明与现有同类技术相比，其显著地有益效果体现在：
一、实现了自动化智能控制，操作方便，提高了工作效率和精确性；伺服电动缸的运用，增加了反应速度，极大的提高了差厚控制的精准度，而且经济环保。
二、实现了微轧制领域内微型零部件的轧制，为微纳机械的进步奠定了基础；且机型微小，轧辊直径小，轧薄能力强，可以将轧材厚度轧制为0.008mm。
三、实现了差厚控制，轧制在长、宽方向厚度不等的轧件，为变厚度轧材的连续轧制的实现提供可能，且节省了目前变厚度件的焊接工艺，节省了时间与成本，轧制的变厚度轧件具有高可靠性与机械性能。
四、可以轧制不同的金属材料，如，不锈钢材、铜材、镁合金、铝合金及钛合金等。
五、实现了温轧与带张力轧制，可以轧制镁合金等难变形材料，提高带材的平整度，降低了轧制力。
附图说明
图1是一种金属微轧制方法采用的装置结构示意图。
图2是一种金属微轧制方法采用的装置中精密轧机结构示意图。
图中编号：1放卷机构；2润滑机构；3微型加热器；4精密轧机；5擦洗烘干设备；6平整机构；7收卷机构恒张力控制器；8制动器；9伺服电机；10机座；11联轴器；12减速器；13万向联轴器；14下轧辊；15上轧辊；16机架；17压力传感器与位移传感器；18伺服电动缸。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更详细说明。
如图1和图2所示，一种金属微轧制方法及其装置，在计算机中预先设置相关轧制参数，启动计算机控制系统，启动PLC进入自动控制状态，放卷机构的电机带动放卷机构1开始进行轧材的开卷，轧材经过张力辊，进入润滑机构2，润滑机构2检测到轧材进入，自动启动润滑机构2的喷嘴对轧材进行润滑，经过润滑的轧材进入到精密轧机4进行轧制，轧制过程是：自动控制系统通过参数的设定启动伺服电机9，通过联轴器11将动力输入到减速器12，减速器12将动力分两路通过万向联轴器13带动下轧辊14与上轧辊15转动，在伺服电机9启动的同时，启动伺服电动缸18，按照设定压下量进行压下，对轧材开始轧制，在轧制同时启动微型加热器3，对轧材加热实现温轧，轧制过程中压力传感器与位移传感器17进行压下量与轧制力的数据采集，反馈给计算机，计算机进行数据的处理与输出，经过轧制的轧材在托辊的带动下进入到擦洗烘干设备5，对轧材的表面进行擦洗和烘干，经过擦洗与烘干的轧材进入到平整机构6对轧材进行平整，然后通过收卷机构恒张力控制器7进行卷曲收卷，轧制过程完成，通过计算机输出的物理量存储与输出数据，对轧制过程进行分析与产品的评估。
Claims (5)
1.一种金属微轧制方法，其特征是该方法包括以下内容：
在计算机中预先设置相关轧制参数，启动计算机控制系统，启动PLC进入自动控制状态，放卷机构的电机带动放卷机构开始进行轧材的开卷，轧材经过张力辊，进入润滑机构，润滑机构检测到轧材进入，自动启动喷嘴对轧材进行润滑，经过润滑的轧材进入到精密轧机进行轧制，轧制过程是：自动控制系统通过参数的设定启动伺服电机，通过联轴器将动力输入到减速器，减速器将动力分两路通过万向联轴器带动下轧辊与上轧辊转动，在伺服电机启动的同时，启动伺服电动缸，按照设定压下量进行压下，对轧材开始轧制，在轧制同时启动微型加热器，对轧材加热实现温轧，轧制过程中压力传感器与位移传感器进行压下量与轧制力的数据采集，反馈给计算机，计算机进行数据的处理与输出，经过轧制的轧材在托辊的带动下进入到擦洗烘干设备，对轧材的表面进行擦洗和烘干，经过擦洗与烘干的轧材进入到平整机构对轧材进行平整，然后通过收卷机构恒张力控制器进行卷曲收卷，轧制过程完成，通过计算机输出的物理量存储与输出数据，对轧制过程进行分析与产品的评估。
2.权利要求1所述的一种金属微轧制方法采用的装置，其特征是该装置包括：放卷机构(1)、润滑机构(2)、微型加热器(3)、精密轧机(4)、擦洗烘干设备(5)、平整机构(6)、收卷机构恒张力控制器(7)、制动器(8)，所述的放卷机构(1)置于润滑机构(2)前端，微型加热器(3)在润滑机构(2)之后，轧材经过润滑机构(2)和微型加热器(3)后，通过导卫辊进入精密轧机(4)轧制，擦洗烘干设备(5)在精密轧机(4)之后，平整机构(6)在擦洗烘干设备之后，收卷机构恒张力控制器(7)在最末端；所述的精密轧机(4)包括制动器(8)、伺服电机(9)、机座(10)、联轴器(11)、减速器(12)、万向联轴器(13)、下轧辊(14)、上轧辊(15)、机架(16)、压力传感器与位移传感器(17)和伺服电动缸(18)，其中的制动器(8)通过联轴器(11)连接伺服电机(9)，伺服电机(9)在机座(10)之上，伺服电机(9)通过联轴器(11)将动力传递给减速器(12)，减速器(12)通过万向联轴器(13)将动力分别传递给下轧辊(14)、上轧辊(15)，实现异步轧制，机架(16)上安装压力传感器与位移传感器(17)，伺服电动缸(18)安装在精密轧机(4)的顶部；所述的伺服电机(9)及伺服电动缸(18)采用PLC控制系统控制。
3.根据权利要求2所述的一种金属微轧制方法采用的装置，其特征是所述的微型加热器(3)采用发热板结构，通过温度控制器加温，温度小于650℃。
4.根据权利要求2所述的一种金属微轧制方法采用的装置，其特征是所述的润滑机构(2)采用喷淋方式喷乳化液。
5.根据权利要求2所述的一种金属微轧制方法采用的装置，其特征是所述的精密轧机(4)中下轧辊(14)和上轧辊(15)的直径为φ25mm；机架(16)采用高强度板材焊接、锁螺丝结构；位移传感器与压力传感器(17)安装在压下系统上。
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