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摘要 ：金属压力加工是当前工业制造中的关键环节，而金 属张力控制也是此环节中的核心要点。为了实现金属压力加工 处理的目标， 提高金属材料生产加工活动的质量控制水平， 本文 对金属压力加工张力管理进行研究，并指出金属压力加工张力 控制中面临的困难和克服方法，从而提高金属材料张力控制精 度，使其可维持在平衡状态，提高金属材料压力处理效率，优化金属材料压力加工张力控制过程。
关键词 ：金属,压力加工,张力控制
当前社会，人们的受教育水平以及知识积累程度都有了较 大的提升，除了文化的充足之外，物质生活也有了明显改善，在 这种情况下， 民众对工业产品质量要求也变得更高。基于安全性 的视角阐述， 金属工业生产危险性高， 金属压力加工在我国工业 生产中占据重要地位， 对于这一操作而言， 需要关注的重点是张 力控制问题。在金属压力加工过程中， 张力控制情况具体出现在 金属轧制以及挤压等工艺流程中，并且因为张力控制装置以及 金属材料各有不同， 在这一特点的加持下， 张力控制面临的难度 较高。只有确保张力控制规范化，保障其精度，才能促使加工效 果得到提升，改善生产质量。现如今，我国金属压力加工张力控 制中遇到的阻力较多，会给加工质量带来不良影响。为此，本文 就其中存在的问题以及如何解决进行了重点分析。
1 张力控制的方式
张力控制的方式类别丰富，比较常见的方法有 3 种，即间接 张力控制法、直接张力控制法和直接控制方法， 前者是利用电机 磁场的改变使电机制造的速度达到一定要求的，而当转动速度 和卷径都不能满足要求时， 那么就会减少电机的损耗影响。为了 可以使马达保持良好的工作状态，可对无功功率的冲击进行弱 磁处理， 如果马达的工作能力没有提高， 则会造成控制精准度不 准确的情况发生。为了保证加减速过程中可以实现良好的控制 效果，就要从源头处找到电动机不稳定的原因并进行妥善处理， 这样才能保证电动机达到标准水平。对于第二种张力控制方法 而言，其在卷取机点动调整时，一旦系统在转速电流关闭时，那 么就无法完成调整， 从而导致取卷机无法完成标准要求。卷取机 要始终处于正常工作中，那么就能确保张力控制系统能够从转速调节器加以控制， 调节大力扭矩， 从而确保恒张力控制系统达 到既定要求， 提高张力控制系统的控制有效性。在金属压力加工 时，如果不能加强对张力的有效控制， 则很难确保加工处理中可 以正常操作， 故而要不断加强对张力的控制。直接控制方法是在 轧制平稳工作的时候，应借助直接控制方式进行张力控制，为 此，要使电流调节器、调速器、张力调节器和控制对象等，来实 现部件和环节之间的协同作业。首先，在设备稳定运行的阶段， 调速器就要开始工作，并开始调节设备的加速度。然后，当轧机 进入稳定的运行状态之后， 调速器的转速环就暂停运行， 张力调 节器开始运行，在这种时候对张力的控制就可采用间接控制方 式运行，以实现确保张力不变的精确控制。另外，当对系统进行 操作的同时， 如果察觉张力开始不够时， 系统就可以根据相关操 作规范对设施做出主动的调节， 从而提升系统的张力， 提高产品 质量。
2 金属压力加工张力控制问题及原因分析
2.1 常见问题
金属压力加工张力控制虽然是金属加工技术过程中的关键 部分， 但其在实际制造工作中仍然存在着一些阻碍， 导致金属在 加工完成后， 在应用中所承担的故障风险比较突出， 具体主要反 映在以下几点 ：一方面，由于金属材料的压力加工在控制金属 张力上，出现了精度不够的情况，同时由于金属板材的加工质 量要求的提高，张力控制有效性对于金属应用效果的影响较大， 甚至还会致使金属材料在加工处理过程中发生特性等方面的变 化，从而引起质量问题。而从另一方面分析，金属材料问题十分 严重。在金属加工时， 张力控制问题也会在金属材料方面有所体 现，如果相关参数以及金属材料存在不合理的问题， 则对于张力 控制而言，也较为不利。因此，如果使用的金属材料太软，在加 工操作时， 所面临的操作难度以及复杂性都会直线上升， 这很容 易致使金属加工遭遇阻碍， 进而降低金属处理效率。
2.2 原因分析
致使金属压力加工时张力控制困难的因素较多，且多与金 属材料的选用、机械参数设置和加工机具选用等有关联。首先， 加工时应保证金属原材料与加工制造方法之间的配合性，借此减少其张力控制困难程度，进而可以尽量避免因为材料问题导 致金属加工质量出现不良影响。但在具体工作中， 由于金属材料 选用和加工材料处理方式的选择问题会引起张力控制异常，从 而容易引起金属加工过程的产品质量问题。其次， 加工机具与金 属压力加工处理的适应性也将影响到张力控制效果。所以， 要严 格选定各设备的型号与技术参数，以降低它们用于金属压力加 工处理时在张力控制方面产生的负面影响。最后， 金属加工过程 中，如果技术人员及作业管理人员不能正确把握加工过程的张 力控制要求，将容易出现生产控制参数失控、不精准的情况，致 使设备灵敏性下降， 进而出现张力控制精度差的情况。
3 金属压力加工张力控制的意义
金属压力加工的对象为具备塑性的金属质地的材料，经过 外部作用加工， 使其在塑性变形后的自身规格、外形与构造等产 生改变。目前，该方面最常用到的加工方法有挤出、锻造和冲压 等，结合相关调查结果分析金属压力加工张力控制的目的， 实际 上是在于金属制造加工过程中如果张力控制得不好，将会使各 种金属材质的表面形成褶皱或鼓包，从而使得各种金属材质无 法得到正确合理且有效使用。而且， 通过以往的加工工艺经验也 表明，在金属材料压力加工过程中，如果张力控制效果不佳，也 会使金属材料压力加工参数无法达到合理范围，进而危害机械 加工金属器材的精度，从而不利金属板材加工品质的提高。所 以，唯有注意对张力控制问题， 才能在具体制造活动中保证金属 材料机械加工的质量合格率， 并突出金属材料资源的使用价值。
4 金属压力加工张力控制的措施
4.1 优选金属材料
材料是制约金属压力加工中张力控制的重要原因之一，在 处理有关金属张力控制问题中， 还应在材料方面进行优选， 以防 止其干扰影响金属加工品质。在此期间， 有关工程技术人员首先 要根据金属制造技术方案， 明确和具体化金属板材需求， 然后在 选择材料前，全面考虑其特性和与金属制造需求之间的配合性。 如存在不合理或不适合的材质类型应及时排除，避免由于材质 选择错误而造成金属压力加工张力控制不佳的问题。不仅如此， 针对材质比较柔软的金属材质， 在选定优质的材料类别后， 还需 继续完善该材质的处理方法，使之可以在合理的工艺压力下成 功地实现张力控制。举例说明，在进行钢材压制加工过程中，由 于整体金属压力所使用的钢材材料大多是板带钢材，而在实际 压力控制张力的过程中，对于实际材质尺寸将会有着更加严苛 的规定。就一方面来说，在使用应用型钢时，能够使用的规格为 5mm ~ 250mm 的方钢， 同时也可以使用 7mm ~ 80mm 的六角 钢，也同时可以使用 9mm ~ 30mm 的三角钢。对较为复杂的断面钢以及槽钢的规格也必须做出更加详尽的分析，就另一方面 来说，板带钢材在实际使用中，也必须根据其薄板、中板材以及 薄材厚度之间存在的实际差别，适宜地选择各种厚度的板带钢 材。中、厚板其自身高度需要控制在 4mm ~ 500mm，其薄板的 高度需要控制在 0.2mm ~ 4mm。
此外，在正确选择优质金属材料的基础上，为了合理控制金 属压力加工张力，还应保证金属制造过程中机械应用的科学性。 首先， 在选择卷取机这类的张力控制驱动装置时， 首先要保证卷 取机的规格和功率等工作参数适应于该金属材料的加工处理方 法， 以此提高金属加工过程中卷取机工作的安全性， 从而提高金 属加工张力的控制有效性。其次， 夹送辊在金属材料张力控制系 统中也有着不可忽略的重要意义， 在金属材料加工过程中， 夹送 辊会影响到金属材料开卷以及卷曲效果，通过灵活选择夹送辊、 适当调整其工作参数，可保证金属材料开卷和卷曲效果。最后， 测厚仪和测速发电机的使用在金属压力加工张力控制系统中还 能给金属表面的张力控制效果造成一定的影响，对降低金属压 力加工时的褶皱等问题作用很大。而通过测厚仪测量金属板材 的精确策略， 还可以协助工程人员改进金属压力加工方法， 而测 速发电机则严格地根据金属制造要求， 通过调整电动速度， 反映 金属张力控制器的工作情况，借此增强金属压力加工张力控制 系统的准确性。
4.2 提升精度
为了提高金属压力加工张力控制水平，还应重视张力控制 精度的优化，严格地把控张力控制系统中各阶段执行数据的精 度，以提高整个金属压力加工过程中张力控制系统的能力强度， 具体措施主要包括 ：
其一，全面了解金属材料压力加工处理指标，金属加工操作 的过程条件， 并根据金属材料在生产过程中张力的控制条件， 调 整加工工艺装置运行过程中的运行常数。
借助钢材压力加工实例进行分析，相关作业者可根据卷取 机转动频次、动静态张力补偿进度精度相关数值的计算，使在 钢受压工艺试验期内能自行按照内部应力强度补偿标准，自动 调试钢压力加工机械。在这个过程中，如果卷径数值水平处于， 每分钟 550m ~ 600m，卷取机齿轮机挡位可以进行相应的调节， 使之达到 0.7.与此同时还需调节卷取机微分采样时间，使其参 数值设定为 5000ms。除此之外，金属张力控制在进展至动态调 控阶段后， 作业者需要加强对设备立箱孔、切分孔尺寸的关注程 度，使其在制造过程中维持在合理范围内， 进而保障金属器件不 同部位的精度控制效果都达到理想目标，完善金属压力加工张 力控制成效。
其二，提高金属压力处理工艺中对于导卫安装的重视度。提 高张力控制的要求时， 也应合理把控导卫的安装规格， 提高金属轧制过程中的轧件规格的可靠性。据相关调查显示， 在金属压力 处理过程中， 如果使用轧制的方式， 导卫的安装成效会对轧件分 轮间距和收线间距产生直接影响，进而也会使得张力控制情况 受到影响。所以在调试、配置导卫时，首先要确保在安装调试过 程中各参数数值的准确性， 严格规定导卫开度， 将其约束在一定 标准范围内， 即导卫轧压中心、料型规格等各项参数都要具备一 定的准确性以及统一性，然后再合理调节金属制造处理过程中 的进料、轧槽尺寸， 包括轧槽、导卫的鼻锥间距。
其三，优化金属材料压力工艺技术参数。在金属材料加压生 产中。控制效果主要与此过程中相关的参数设置有关， 而参数以 及其本身所存在的稳定性以及准确度，将对整个的控制效果造 成重大影响。因此， 相应的工作人员就必须全面地围绕着金属材 料加压生产的具体工艺要求，根据张力控制目标以及具体的金 属材料特性等一系列信息，对相应的参量数据加以调整。另外， 还必须通过使用智能化监控装置在线上对金属材料加压的现场 生产设备进行管理，对金属材料张力控制过程中所产生的各种 参数加以调节， 并对其实际张力控制情况加以合理的调整。具体 来说， 在进行实际金属制造过程中， 若金属所产生的张力小于预 先所定的值， 则必须从外部环境中提前进行有效设计， 实际力矩 在整体构建过程中，是至关重要的参数。为此，有关工程技术人 员必须围绕各种金属材质的压力加工质量特点、张力控制对象 以及各种金属材料特性等， 设定好相应的参量数值， 并通过智能 化监测装置，管理设备，及时调整参数信息，以提高其控制有效 性。在金属压力加工时，可以借助 6RA70 调速器进行相关计算， 因其具有高精度的优点，所以经计算而获得的关于设备的摩擦 力矩、空转力矩等数据具有较高的可信度， 在明确物理补偿数据 后，需要以H30-H35 为标准依据对摩擦力矩参数加以合理设定。
例如在金属卷取机工作阶段，如果对金属材料压力的张力 控制需使金属卷取机速度加快， 就可利用测速马达的总力矩， 调 节金属卷取机的加速参数，以明确精确管控金属材料张力时的 波动数值。而在此基础上， 有关技术人员还可在张力控制系统中 实时计算卷径变化与卷取机械转速改变所引起的张力变化，并 准确研究参数改变与张力控制相互作用的基本情况，然后得到 相应的补偿力矩， 从而调节在金属材料压力加工中的张力。
4.3 恰当选择加工机械设备与系统
从金属加工作业的视角出发，人们应该了解机械设备在整 个制造加工的流程中起着无法取代的功能。各类机具的出现不 但有效加强了不同生产过程间的连接，同时使产品生产难度也 有了明显减轻。由于不同的加工机具在完成一项生产工作过程 时所产生的作用也是有所不同的，合适的工具可以使整个制造加工的作用达到最佳，所以人们具体在进行制造加工的过程中， 应结合实际生产状态以及对机械设备的硬件要求，来选用合适 的加工工具。
由于卷曲机装置的质量对金属压力加工张力控制效果影响 较大，因而在进行生产前，需要依照生产需求认真筛选恰当的 装置设备。在获得设备装置后，企业需配置专业工作者对其展 开状态检测工作，以免装置设备有异常。若在试运行中，发现异 常，要根据异常发生情况进行针对性优化， 确保设备在正式生产 过程中保持稳定的状态。卷曲机的应用， 可以促使张力控制精度 得到良好的提升， 并且对于改善金属加工品质有较大的意义。另 外，夹送辊在加工流程中的作用也非常大。在夹送辊选用过程 中，要重点关注其卷曲以及开卷能力。基于夹送辊的应用下，可 以借助测速发电机检验不同机械设备的运行速度，进而合理改 进设备维修水平，防止由于设备运行速度不佳而致使产品加工 品质下降的问题出现。另外还有考虑测厚仪的选择问题，测厚 仪型号不同，其规格、精密度都会有所差异，这也会致使最终得 出的测量结果发生偏差。所以在挑选测厚仪时， 要依照对金属材 料、产品等的详细信息，合理筛选贴合实际需求的测厚仪。基于 测厚仪的应用， 可以很方便地获取到金属材料的厚度数据。相关 数据的准确与否， 直接关系到张力控制参数的设计， 并且对后续 张力控制效果也会带来一定的影响。
最后就是在生产的流程中合理使用自动化技术，自动化前 沿技术能够在较大范围上提升作业的精密度和准确性，相对人 而言错误性较低。除了在实际生产管理的流程中应用该类技术 之外，人们也能够通过自动化技术提升管理的品质与效能自动 化设备的出现，能够在极大程度上帮助人们对加工作业场所进 行远程管理和数据控制， 从而极大地降低了人力成本。同时通过 对相关系统进行持续完善和改造，人们还可以在第一时间内掌 握整个加工过程的数据资料，从而对相应的故障异常做出更有 效的维修和解决。
5 总结
综上所述，张力控制在金属压力生产中十分重要，采用正确 的控制技术， 能够促使产品生产质量得以提高。本文以轧机带钢 为例， 阐述了数学模型对控制系统的强有力效果， 随着数学模型 的引入， 轧机带钢的张力控制系统有效性得到了提高， 也可以展 望它在金属压力生产等领域的普及与应用，为金属加工添砖加 瓦。
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