金属压力加工张力控制问题及对策分析

2021-11-30孔伟洲

中国金属通报 2021年16期

孔伟洲

（河冶科技股份有限公司，河北石家庄 052165）

由于当前社会环境下人们的知识水平和物质生活条件都有了显著的提高，所以他们对于工业产品的质量要求也有所提升。从安全角度来看，金属工业的生产过程是存在一定危险性的，生产人员在实际工作的过程中必须要严格的按照有关规定，这样才能保证其张力控制质量，进而生产出符合客户需求的、精密度比较高的金属。就目前而言，金属张力控制这一工序存在着一定的繁琐性和复杂性，对生产人员的业务能力和实践经验提出了一定的要求。

1 金属压力加工张力控制的问题

1.1 钢材质量不过关

市场经济的多样化发展在一定程度上促使金属制品的种类日益丰富，市场需求的不断扩大促使工业生产的数量日益增多。在这样的社会背景下，行业内部的竞争愈发激烈，因此很多企业会选择从生产原料的质量水平这一角度来提升自身的社会竞争力。精密度越高的金属制品对于材料和工艺的要求就越高，以当前的行业环境而言，很多企业是无法做到高精密加工的。钢材的质量在一定程度上决定着金属压力加工张力的控制效果，如果企业选购的钢材质量过于低下，或者生产人员的技术能力比较落后，那么他们所生产出来的金属制品必然会在结构上存在极大的不稳定性。由于在进行带钢生产的过程中，我们所选用的原材料往往质量一般化，所以就需要通过改变张力参数来避免损坏问题的产生。

1.2 张力控制精确度较低

在实际生产的过程中，我们会发现有很多因素都会对金属压力加工张力的控制效果产生极大的影响。在实际控制难度相对较高，而加工要求不断苛刻化的当下，我们只能通过准备万全的对策方案来保障张力参数的控制精度。但尽管如此，由于精度控制的可操作性太低，且机械设备的参数设计往往会存在一定的偏差，所以即便是经验老道的工作人员也很难保障张力控制属于合格范围。当前有很多企业都处于这样一个生产困境之中，可以说张力控制这一工序极大的限制了他们的生产和发展。因此，行业内部各企业和研究人员必须要投入足够的时间和精力来研发相关的控制系统，通过提高系统的精确度来降低张力控制的难度。

2 金属压力加工张力控制策略

2.1 张力控制方法

在对张力进行有效控制之前，相关的工作人员需要对张力控制系统进行一定的检测，并适当的减少和增加系统要点，这样可以有效避免在系统加工过程中出现震荡的情况，进而为金属加工产品的质量提供保障。金属压力加工的工序效果很容易受到自然环境等因素的影响，这些因素的存在会导致数据模型的数值不够准确。为了尽可能地降低外界因素对数值准确度的影响，技术人员需要通过加强直接张力和间接张力之间的优势互补来进一步强化对系统的监督控制。技术上的绝对支持再加上研究方案的科学合理，我们就可以基本保障张力系统的正常运行。技术人员需要在把握加工标准和质量需求的前提下，对张力控制参数进行相对准确化的设置，这样不仅能够保障系统正常运转，还可以在一定程度上促进后续各项工作的进行。

据相关调查显示，轧辊直径所能承载物体质量的大小在一定程度上决定着金属加工产品的生产质量。模型参数的数值变化会随着外界自然因素的变化而变化，为了尽可能的保障金属加工生产质量，我们在加工的过程中要密切的关注这些信息。一旦发现相关数据不在合理范围之内，生产人员就需要立即中止加工操作并上报给有关领导，安排维修人员对机械设备进行检修，从而保障张力始终维持在安全稳定的范围内。在一般情况下，我们可以利用间接张力控制法来对动态张力的发展变化进行一定的干扰，从而使其处于长期稳定的环境当中。

2.2 选择恰当的金属材料

金属张力加工控制程序本身就存在较高的操作难度，对于各方面的要求都比较高，我们想要保障张力控制的效果，就必须要从各个方面入手。由于金属材料的性能和质量将直接决定着后续的张力控制效果，所以在生产开始之前，企业就需要安排专业的工作人员从用途、规格、性质等多方面去筛选最合适的金属材料，同样在确定材料之后，还需要安排检验人员对其性能和质量进行检查分析。在对基础材料进行全方位的细致分析之后，我们才可以放心的将其投入于实际生产当中。高质量的金属材料不仅能够在一定程度上降低金属的张力控制难度，使技术人员的可操作性有所提高，而且能够有效避免因质量过差而导致的各种故障问题的发生。在明确金属材料的实际性能之后，技术人员可以结合我们的生产需求来设计相关的张力参数，从而保证金属加工的质量水平。生产之前各项准备工作的质量将会一环扣一环的影响到后续的设计、规划和生产的效果，所以相关工作人员必须把握好金属材料的各项信息，力求获得最准确的研究结论。

2.3 恰当选择加工机械设备与系统

从金属加工作业的角度来看，我们可以知道机械设备在整个生产加工的过程中发挥着不可替代的作用。各种机械设备的存在不仅有效增强了各个生产工序之间的联系，而且使生产的难度得到了显著的降低。不同的机械设备在进行同一生产任务时所呈现出的效果也是不同的，适合的工具能够使生产加工的效果趋于最大化，因此我们在实际进行生产加工的过程中，要结合实际的生产情况和设备的硬件条件来选择恰当的机具。

由于卷曲机设备的质量能够非常直接地影响到整个金属压力加工张力控制的效果，所以在正式生产之前，我们必须要结合生产需求来选择规格合适的卷曲机设备。在拿到设备之后，企业需要安排专业的技术人员对其运行状态进行检验，避免其中存在任何的故障问题。如果在试运行的过程中，我没发现该设备存在一定的问题，那么就需要及时的进行调试，从而保证其以稳定的状态来完成生产。卷曲机设备的正常运行既可以在一定程度上提高张力控制的精度，而且也为整个金属制品的加工质量提供了保障。除此之外，夹送辊这一设备在整个加工工序中所发挥的作用也是不容忽视的。在选择夹送辊时，我们要对其卷曲和开卷能力进行一定的检验。在夹送辊的支持下，我们可以利用测速发电机对各个机械设备的运行速度进行查验，从而有效提高对机械设备的维修力度，避免因设备运行速度不当而影响到产品的加工质量。还有就是测厚仪的正确选择，不同测厚仪的规格和精密度将直接影响到它们的测量结果。因此在选择这一设备的时候，我们应结合金属材料和金属产品的实际信息来判断哪一款侧厚仪是我们真正需要的。在高密度测厚仪的支持下，我们可以获得各个金属材料的厚度信息。数据信息的准确性将不仅直接影响到张力控制参数的设计和规划，还会对后续张力控制的效果造成巨大的影响。

最后就是在加工的过程中合理利用自动化技术，先进的自动化技术可以在很大程度上提高操作的精密度和准确度，较人工而言误差性更小。除了在实际整体控制的过程中使用自动化技术以外，我们还可以利用自动化技术提高管理的质量和效率。自动化设备的存在可以在很大程度上支持我们对操作现场实行远程控制和数据监测，极大的减少了人力的投入。通过对相关控制系统进行不断的改进和优化，我们能够在第一时间内获得加工过程的信息，进而对相关的故障问题进行及时的维修和处理。

2.4 张力控制方法

2.4.1 间接张力控制法

就我国工业生产行业的发展现状而言，间接张力控制法的使用范围是最广泛的，使用频率是最高的。相较于其他张力控制方法而言，它的优势主要体现在以下几个方面。首先在利用间接张力控制法对金属进行加工的时候，卷径的变化不会再对电动机磁场的变化产生同频率的影响，相对来说更具有自由度，而这将有效提升电动机制造的工业水平。其次，采用间接张力控制法能够有效减少机械应力和能源的损耗。这是因为在利用这一控制方法对金属进行处理的时候，低速和卷径都不会处于最大值，那么相应的电枢电流也不会为最大值。第三，间接张力控制法需要先对电动机进行升压处理，然后以弱磁场来控制，方可让电动机以满磁的状态正式启动和运转，这一过程极大的减少了无功功率所产生的冲击力。第四，电动机处于满压工作状态时，它的功率因数将会随之提升。我们可以通过密切观察卷曲机加减速期间相关数据的变化来提升张力的控制精度。

2.4.2 直接张力控制法

首先在卷曲机正常点动、运行和停车的过程中，不仅速度调节器是持续运行的，而且控制系统也处在正常的调速过程中。其次在系统正常运行以后，我们可以通过判断卷曲机的运行状态来针对性的选择调节策略。比如说卷曲机正常运行时，我们可以利用张力控制系统使用限幅的方式来进一步加强对速度调节器的控制。技术人员可以将速度环予以切除处理，并且借助最大力矩来控制张力，从而保证张力精度始终维持在一个平衡的水准。如果在实际加工的过程中，技术人员发现张力精度较小，不符合生产需求，那么我们需要立即启动调节装置，对有关参数进行调整，从而确保加工过程能够顺利的完成。

2.5 精确度的校准

导致张力精确度与生产需求不符合的因素有很多，其中涵盖了机械设备、钢材质地以及自然因素等多方面的原因。如果是在机械设备参数方面存在误差，比如说机械设备的出厂数据与我们实际操作时产生的数据不一致，那么就会在很大程度上影响到张力精确度的准确性。为了尽可能的避免这一情况的发生，我们需要在机械设备采购完毕之后，按照相关的工序对其进行检测和数据采集，在把握真实设备参数的前提下来计算张力的精确度。在了解设备的真实参数之后，我们在正式完成工序的时候会提前将误差计算清楚，从而有效提高设备调控的效率和质量。除此之外，如果设备使用时间过长、部位老化以及零件松动等因素也会在一定程度上减小机械设备数据的准确度。鉴于此，工作人员在正视生产之前，需要对各个机械设备的零件进行检查和维修，从而有效减少实际生产过程中的故障频率。作为企业要高度重视机械设备的维修保养工作，避免出现因保养不当而故障频发的现象。至于钢材原料的选择，我们要充分考虑到机械设备的规格与产品质量的要求。在彼此之间达到最适配度的时候，金属张力的精确度也能够达到最高值。

还有就是自然因素，由于金属具有热胀冷缩的原理，所以温度的高低往往会造成其形态发生变化，进而对实际工业操作的过程产生影响。如果在实际生产的过程中，我们不能控制温度的恒定，那么就会导致金属的形态产生一定的变化，进而使模型数据的可信度降低。除此之外生产人员的基础能力和专业素养，也会在一定程度上影响到张力控制的精度。尤其是新手，在第一次实践的过程中，必须要尽可能的做好万全的准备。