帶材砂磨工藝探索與實踐

李積云，王建文，陳　猛

(寶鈦集團，陜西 寶雞 721014)

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帶材砂磨工藝探索與實踐

李積云，王建文，陳猛

(寶鈦集團，陜西 寶雞 721014)

摘要：為應對新產品開發的需求，企業引進帶式砂光生產線，用于對冷軋后的帶材進行表面砂光，消除表面缺陷，進而提高產品質量。新增設備無配套工藝參數，因此只能通過現場試驗總結。為此，設備和工藝技術人員同生產物資供貨廠家進行技術交流，從設備選型、工藝流程和加工參數等幾個方面進行了工藝試驗，初步確定了適合新機組的加工生產數據，包括砂帶的選型和配置、切削液的選型和配比及加工量的核算等內容，并進行了試生產，結果滿足要求。

關鍵詞：帶材砂光機；金屬加工液；砂帶

隨著企業的發展和技術的進步，以最低的投入獲得最高的回報是生產型企業所追求的目標。應企業發展需求，進行了薄帶材新產品的研發和試制，并通過進行一系列的試驗實踐，總結出了適合寶鈦集團的產品開發方案。

1生產工藝

帶材砂光線工藝安排在半成品冷軋前或成品軋制后，前道工序能除去帶材表面的輥印、雜質，為后續工藝做準備；后道工序能除去軋制后帶材表面細小的缺陷，降低表面粗糙度。

2設備簡介

砂光機組是連接半成品和成品加工必要的生產設備，該機組的效率將直接影響到產品質量和生產速度。

砂光機組在工作時能夠同時完成帶材上、下兩面的磨削，當主機設備運行時，由輥面做包膠處理的主動輪帶動砂帶進行磨削，由氣缸驅動張緊輥為砂帶提供張力，防止打滑。其余附屬設備包括帶材跑偏和壓力檢測裝置，以及潤滑、冷卻和沖洗砂帶的切削液循環系統。

在生產中，通常綜合來料的板型及表面情況和客戶需求這兩方面因素來合理布置加工參數，半成品和成品砂光的生產成本因砂帶、切削液和加工損耗等因素的不同而有所差異。

3工藝試驗參數

試驗對象包括砂帶的型號、切削液的型號、砂帶的粒度和切削液濃度等方面。

1)砂帶選型[1]。砂帶的質量因其材質、砂粒和粘結劑的類型以及砂帶的平整度而有所差異，質量差的砂帶在使用過程中會出現跑偏、損耗增大和切削液污染等現象。

2)砂帶配置。帶材經粗磨和精磨才能達到工藝要求，由于砂帶價格昂貴，在保證產品質量的前提下，成本控制尤為重要。

3)切削液的選型[2]。通常將切削液分為全乳型、微乳型和全合成型等3種。全乳型切削液工作穩定性差、壽命短。全合成型水基切削液由于采用先進工藝調制而成，因此使用壽命長，具備優良的冷卻和清洗性能，溶液透明，可見性好。

4)切削液濃度及pH值[3]。合適的濃度是切削液發揮效力的基礎，通常全合成型的切削液濃度要小于全乳型切削液。盡管不同濃度的切削液都能發揮一定的潤滑、清洗、冷卻和抗氧化作用，但是，當切削液濃度偏低時，不但切削液的能力受限制，而且會銹蝕設備，甚者損壞零部件。測量pH值用于判斷切削液是否有變質傾向。當加工液偏酸性時，容易滋生細菌，引起變質或無法繼續使用。

4試驗方案

為探索科學合理的加工方案，工藝試驗經歷了方案論證、咨詢生產物資供應廠商和現場跟蹤試驗等過程，消耗了大量的人力、物力和財力。

1)砂帶選擇。試驗所用砂帶包含了中國、美國、德國和韓國等幾個主流砂帶生產商的產品。

2)砂帶粒度的配置。試驗階段，將粗磨段的砂帶粒度控制在約為60粒，精磨段的砂帶粒度控制在約為200粒，并按照來料和砂帶類型及現場情況做實時調整。

3)切削液類型的選擇。分別選擇了由西安某油品加工企業生產的全乳型加工中心加工液和由中石化生產的型號為M1083的全合成型水基金屬加工液。

4)切削液濃度。切削液濃度通常由低到高調整，全合成型從1%往高調整，全乳型從1.5%往高調，濃度配比時要確保切削液充分溶解到水中。

除上述幾個參數外，應觀察加工屑的形式以及其在加工液中的沉降性，并檢查周圍設備是否出現生銹、腐蝕等現象。試驗方案及結果見表1。

表1　試驗方案及結果

由表1可知，最終方案是否可行的評判標準包括產品質量、生產線速度、砂帶消耗量和切削液消耗量等幾個方面。表1中加工量是指當4條砂帶無法使用時已加工的帶材長度；表面粗糙度是指加工完畢后用表面粗糙度儀測量的結果；砂帶粒度配置的4個數值分別是從粗磨段到精磨段4組主機對應的砂帶的粒度；pH是用高精度試紙測量的結果。

在試生產過程中，每道次的下砂量保持在0.01～0.02 mm，同時主驅動電動機的電流值為額定電流值的80%～95%。

5方案論證

通過試驗數據的對比，可得到如下結論。

1)全合成型切削液的潤滑性和冷卻能力強于全乳型切削液，在其他參數相同的條件下，全合成型的加工量能提高20%以上，且帶材表面粗糙度較低。全合成型切削液的缺點在于使用過程中易損耗或自然蒸發，切削液的性能會下降，并導致設備生銹，因此，在使用中應盡可能將其濃度控制在約為2%。

2)全乳型切削液與全合成型切削液相比較，對設備不會產生銹蝕，但是其壽命太短，且產品加工質量一般。

3)砂帶選型方面，對于單條砂帶，盡管德國產砂帶與韓國產砂帶成本相差無幾，但前者的加工量遠大于后者。

4)砂帶粒度的配置。當從粗磨到精磨對應的砂帶粒度分別為60、80、120和200時，砂光效果最好。

5)砂帶的消耗與砂帶粒度、切削液的類型密切相關。在試生產過程中發現，提高下砂量，增大主機載荷時，加工質量一般，但是砂帶消耗急速增加。

6總結

通過上述工藝試驗，基本總結出了適合企業設備和產品的加工工藝參數，不但能滿足實際生產需要，同時也為企業下一步優化設計打下了基礎。該試驗方案對帶材的砂光工藝也具有一定的指導意義。

參考文獻

[1] 王宛山,單瑞蘭,張舒楊,等. 砂帶磨削鈦合金的試驗研究[J]. 金剛石與磨料磨具工程,1990(5):8-10.

[2] 戈曉達,孫建林,劉翹楚. 乳化油配方優化及水質對冷軋乳化液穩定性的影響[J]. 石油煉制與化工, 2014(12):78-80.

[3] 隋志維. 機械加工生產中金屬切削液的應用與管理方法探索[J]. 中小企業管理與科技, 2012(8):25-27.

責任編輯鄭練

Probing and Practicing of Technology in Strip Processing

LI Jiyun, WANG Jianwen, CHEN Meng

(Baoji Titanium Group, Baoji 721014, China)

Abstract：In order to explore new product, a new belt-abrasion line is imported, and it is used to grind the surface of strip and remove the defects, so as to improve the quality. The only way to solve lackness of process parameters is doing technology experiments. Therefore, a series of process experiments are conducted to decide the type of facilities, the type selecting and ratio of cutting fluid, the accounting of production and so on. Finally, the new products are tested following summarized information in line.

Key words:sand grinding machine, cutting fluid, abrasion belt

收稿日期：2015-02-02

作者簡介：李積云(1985-)，男，工程師，主要從事冶金設備管理等方面的研究。

中圖分類號：TG 5

文獻標志碼:A