陳郭寶

(中色科技股份有限公司，河南 洛陽(yáng) 471039)

六輥冷軋機(jī)是在四輥冷軋機(jī)的上、下工作輥和支承輥之間增加了一對(duì)可以沿軋輥軸線移動(dòng)的中間輥而成，也稱之為HCM軋機(jī)。采用六輥冷軋機(jī)可以減小工作輥的直徑，實(shí)現(xiàn)大壓下軋制；通過(guò)中間輥的軸向移動(dòng)，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(qiáng)度更高和難軋的品種。

UCM軋機(jī)是在HCM軋機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新一代六輥冷軋機(jī)，它是在HCM軋機(jī)中間輥軸向抽動(dòng)的基礎(chǔ)上增加了中間輥彎輥裝置。相比HCM軋機(jī)，UCM軋機(jī)具有更大的壓下量和更強(qiáng)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(jī)型近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用。

1 彎輥裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

本文介紹的是一種鋁帶六輥冷軋機(jī)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(dòng)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(dòng)結(jié)構(gòu)，彎輥動(dòng)作通過(guò)安裝在下方缸塊油缸孔內(nèi)的活塞及活塞桿帶動(dòng)上方連接塊上下滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)，缸塊及連接塊之間還設(shè)置有導(dǎo)柱，在上下滑動(dòng)時(shí)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(dòng)作通過(guò)安裝在凸塊油缸孔內(nèi)的活塞及活塞桿帶動(dòng)滑塊上下滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)(圖1)。凸塊上還安裝有支承輥平衡缸，中間輥抽動(dòng)裝置安裝在傳動(dòng)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(duì)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(diǎn)

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(yàn)環(huán)節(jié)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注基準(zhǔn)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(jī)床上打表檢測(cè)。在彎輥裝置整體裝配完成后，還要對(duì)實(shí)際換輥位置進(jìn)行檢測(cè)調(diào)整，保證換輥位滿足設(shè)計(jì)要求。

2.1 凸塊質(zhì)量控制點(diǎn)

凸塊安裝后底面與牌坊止口面貼緊，因此該底面在制造時(shí)應(yīng)作為第一基準(zhǔn)面A。900mm凹口兩面是工作輥換輥時(shí)的定位面，換工作輥時(shí)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(shí)900mm凹口下面到凸塊底面(A基準(zhǔn)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(duì)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(zhǔn)面應(yīng)有尺寸一致性要求，允差<0.05mm，550mm尺寸應(yīng)按負(fù)公差加工，在加工檢測(cè)完成后，還要對(duì)比550mm的實(shí)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(shí)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(shí)先旋入螺堵，再用氬弧焊將螺堵端面封焊，該方案經(jīng)實(shí)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(diǎn)

連接塊的頂面及缸塊的底面在工作輥換輥時(shí)分別與凸塊900mm凹口面貼合，因此這兩個(gè)面應(yīng)作為第一基準(zhǔn)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(zhǔn)面平行度<0.05mm；針對(duì)連接塊，150mm槽中心到連接塊頂面(A基準(zhǔn)面)的距離四件連接塊應(yīng)保持一致(圖4)；針對(duì)缸塊，150mm槽中心到缸塊底面(A基準(zhǔn)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(xì)核對(duì)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(dá)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(diǎn)

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(dòng)實(shí)現(xiàn)中間輥彎輥的滑道，在彎輥時(shí)要求滑塊上下運(yùn)動(dòng)靈活無(wú)卡阻，因此該尺寸也應(yīng)按一致加工(圖6)，同時(shí)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(shí)與凸塊干涉，無(wú)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(diǎn)

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(duì)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(shí)應(yīng)按數(shù)控機(jī)床走坐標(biāo)進(jìn)行加工，避免手工劃線鉆孔加工導(dǎo)致孔距誤差大，襯板無(wú)法實(shí)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(shí)軸承座能順利滑入滑出，起到導(dǎo)向作用，同時(shí)也避免對(duì)應(yīng)接觸的銅滑板過(guò)快磨損。

2.5 換輥位檢測(cè)與調(diào)整

為了保證裝配后的實(shí)際換輥位置與設(shè)計(jì)相符，彎輥裝置聯(lián)裝完成后需要對(duì)換輥位置進(jìn)行檢測(cè)，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(jī)床上，預(yù)先將圖紙換輥位尺寸轉(zhuǎn)換成凸塊底面(基準(zhǔn)A)至各換輥軌道底面的尺寸，在機(jī)床上打表檢測(cè)并將實(shí)際數(shù)據(jù)與轉(zhuǎn)換后的尺寸進(jìn)行對(duì)比，誤差超過(guò)0.05mm則需要進(jìn)行調(diào)整。

工作輥換輥位調(diào)整可通過(guò)修配換輥軌道鋼襯板厚度實(shí)現(xiàn)，中間輥換輥位調(diào)整通過(guò)修配安裝在滑塊活塞桿上的定位環(huán)厚度實(shí)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(jìn)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(huì)有傾斜的趨勢(shì)，這樣在中間輥彎輥時(shí)滑塊會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)不靈活或擠死的現(xiàn)象，也會(huì)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(gè)平衡缸，中間輥彎輥時(shí)兩個(gè)缸同時(shí)動(dòng)作，使滑塊在工作時(shí)處于水平平衡狀態(tài)。

本文所述的質(zhì)量控制點(diǎn)經(jīng)過(guò)多套六輥冷軋機(jī)的制造過(guò)程不斷總結(jié)完善，并通過(guò)在用戶現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)驗(yàn)證，效果良好，整機(jī)性能均達(dá)到用戶要求。