tính công nghệ cán liên tục cán chẻ thép thanh d14 từ kích thước phôi thép 165x165x12000 mm thép các bon ct3 ct5 và kiểm tra bền một số chi tiết của một giá cán đứng 2 trục d450

Trường Đại ọc Bách hoa Hà NộihkViện Khoa học và Kỹ uật Vật thliệuĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ CÁN ĐỀ TÀI: Tính công nghệ cán liên tục cán chẻ thép thanh D14 từ kích thước phôi thép 165x16

Trường Đại ọc Bách hoa Hà Nộihk

Viện Khoa học và Kỹ uật Vật thliệu

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ CÁN

ĐỀ TÀI: Tính công nghệ cán liên tục cán chẻ thép thanh D14 từ kích thước phôi thép 165x165x12000 mm, thép các bon CT3, CT5, và kiểm tra bền một số chi tiết của một giá cán đứng 2 trục D450

Hà Nội, 2022

Giảng viên hướng dẫn: TS Đặng Thị Hồng Huế Nhóm sinh viên thực hiện: Triệu Quang Đức-20196062

3 Nội dung thuyết minh và tính toán:

- Xác định số lần cán, phân phối lượng biến dạng - Chọn và tính kích thước lỗ hình trục cán - Tính các thông số công nghệ cán thép D14

- Các thông số năng lượng cán: lực cán, mômen cán và công suất động cơ - Tính và vẽ chu kỳ cán, năng suất xưởng cán

- Kiểm tra bền một số chi tiết cơ bản của một giá cán 2 trục D450 4 Nội dung bản vẽ và đồ thị

- Vẽ hệ thống lỗ hình trục cán - Vẽ biểu đồ cán

- Vẽ bảng các thông số công nghệ và năng lượng - Vẽ giá cán trục D450

5 Ngày giao đồ án: 6 Ngày hoàn thành:

Sinh viên ký tên Cán bộ hướng dẫn Trưởng bộ môn PGS Lê Thái Hùng

3

Mục l c ụ

Lời nói đầu 5

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT THÉP 7

1.1 Tổng quan ngành thép trên thế giới 7

1.2 Tổng quan ngành thép Việt Nam hiện nay 7

2.8.Tính Chu kì và năng suất cán 50

2.9.Tính toán các thông số năng lượng 51

4

KẾT LU N Ậ 73 TÀI LIỆU THAM KH O Ả 74

5

Lời nói đầu

Hiện nay, sự phát triển và hội nh p c a n n kinh tậ ủ ề ế đất nước so với các nước trong khu vực và trên thế giới ngày càng được đẩy m nh.Trong nhạ ững năm qua nước ta đã có những chuyển biến rõ rệt trên mọi ngành nghề lĩnh vực như kinh tế giáo , dục, y t , ế môi trường,… Để có sự phát triển này không thể không nhắc đến vai trò then ch t cố ủa cơ sở ạ ầng, đặ h t c biệt ngành thép là hạt nhân chính trong việc phát triển ơ sở h tc ạ ầng

Vì các sản phẩm của ngành thép được ứng dụng hầu hết trong các ngành công nghiệp và các mặt hàng dân dụng như: Công nghiệp chế tạo máy, ôtô, ngành đường sắt, xây dựng, kiến trúc Mặt khác, sản lượng thép chia cho bình quân đầu người cũng là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá mức độ công nghiệp hoá, hiện đại hoá của một đất nước

Trong khoảng 10 năm trở lại đây , thị phần ngành công nghiệp sản xuất Thép trong nước đã thể hiện được vị thế trên trường Quốc tế , tạo được diện mạo mới Sản Lượng Thép ngày càng tăng ,đội ngũ cán bộ kĩ thuật được đào tạo chuyên sâu,chất lượng coi trọng người tài Tuy nhiên năm 2022 thị trường Thép trong và ngoài nước gặp nhiều biến động do nhiều yếu tố tác động song các doanh nghiệp trong nước đã nhìn nhận ra và đưa ra được những chiến lược phù hợp để sản xuất và kinh doanh hợp lí

Cán là phương pháp thông dụng nhất có truyền thống lâu đời và có nhiều ưu điểm mà hiếm có phương pháp nào có được, với mục đích nhằ thay đổm i diện tích mặt cắt ngang của phôi kim loại và thay đổi chiều dài của sản phẩm dưới tác động của trục cán quay ngược chi u nhau Sề ản phẩm cán được s d ng r t rử ụ ấ ộng rãi trong tất c ả các ngành kinh tế quốc dân như : ngành chế ạo máy, cầu đường, công t nghiệp oto, xây dựng, quốc phòng…

Để góp phần phát triển nhanh chuyên môn ngành cán thì việc làm quen với thiết kế lỗ hình trục cán là việc hết sức cần thiết đối với sinh viên ngành cán Công việc thiết kế lỗ hình trục cán luôn nhằm mục đích sản xuất được những sản phầm có chất lượng cao về hình dáng, kích thước và cơ lý tính Song song với việc nắm vững công nghệ thì ta không thể không trang bị thêm một phần kiến thức tự động hoá nói chung

Nội dung gồm có chương :3

• Chương 1:Tổng quan v ề ngành sản xuất thép.• Chương 2: Phân tích công nghệ và lựa chọn sơ đồ cán • Chương 3: Kiểm tra nghi m b n m t s chi tiệ ề ộ ố ết giá cánVì thời gian có hạn, kiến thức còn hạn ch ế và kinh nghi m th c t ệ ự ế chưa có nhiều nên trong quá trình hoàn thiện đồ án không tránh khỏi những sai sót, chúng em mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

7

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN V Ề NGÀNH SẢN XUẤT THÉP

1.1 T ng quan ổngành thép trên thế giới

Năm 2022 là thời điểm khó khăn đối với sản xuất thép thô toàn cầu Theo đó, tổng sản lượng thép thô toàn cầu đạt 456,6 triệu tấn, giảm 6,8% so với cùng kỳ năm 2021, theo số liệu mới nhất từ Hiệp hội Thép Thế giới (World Steel).

Nguyên nhân hàng đầu dẫn đến sự sụt giảm này là chính sách “zero 19” ở Trung Quốc nhà sản xuất thép lớn nhất thế giới, tính theo khối lượng và - xung đột giữa Nga và Ukraine, hai nhà xuất khẩu thép lớn sang thị trường EU.

Covid-Mặt khác, sản lượng thép của Ukraine đã giảm sút kể từ khi cuộc xung đột giữa Nga và Ukraine bắt đầu.Cụ thể, sản lượng thép của Nga đã giảm gần 20% so với cùng kỳ năm ngoái Ngược lại, hoạt động sản xuất thép của Nga không bị ảnh hưởng, ước tính khoảng 6,6 triệu tấn

Theo biến động của thế giới, sản lượng thép của EU cũng bị ảnh hưởng trong giai đoạn này Tổng sản lượng thép thô đạt 12,8 triệu tấn trong tháng 3, giảm 8,5% so với cùng kỳ năm trước Được biết, sự thiếu hụt nguyên liệu đầu vào và gia tăng chi phí năng lượng là nguyên nhân dẫn đến sự sụt giảm sản lượng thép thô tại thị trường này

Ở chiều hướng ngược lại, sản xuất thép của Ấn Độ lại có sự tăng trưởng đáng kể với 10,9 triệu tấn thép thô trong tháng 3 tổng sản lượng hàng tháng cao nhất - từ trước đến nay Sản lượng thép trong quý 1 của Hoa Kỳ hầu như không thay đổi, so với con số tương đương năm 2021, là 20,3 triệu tấn Cũng trong giai đoạn này, 8,5 triệu tấn thép đã được nhập khẩu vào nước này từ ba quốc gia chính đó là Canada, Mexico và Brazil

1.2 Tổng quan ngành thép Việt Nam hi n nay ệ

Theo phân tích báo cáo của Reseach and Markets, ngành thép Việt Nam hiện bao gồm hơn 100 công ty, trong đó các công ty lớn hơn bao gồm Thép Hòa Phát,

8

Thép Hoa Sen, Tổng Công ty Thép Việt Nam, Công ty TNHH Thép SMC,hay thép Formosa Hà Tĩnh Năm 2021, sản lượng thép thô sản xuất của Việt Nam đạt 26,15 triệu tấn, đạt tốc độ tăng trưởng kép (CAGR) là 32,7% từ năm 2013 đến năm 2021 Trên cơ sở phân tích của chuyên gia, nhận thấy tiềm năng to lớn của thị trường thép Việt Nam và cả Đông Nam Á, nhiều doanh nghiệp đã đầu tư vào ngành thép Việt Nam trong thời gian qua Trường hợp đầu tư lớn nhất là Công ty Cổ phần Thép Formosa Hà Tĩnh, do Tập đoàn Nhựa Formosa, Tập đoàn Thép Trung Quốc và Tập đoàn JFE Holdings của Nhật Bản liên doanh với vốn đầu tư giai đoạn 1 hơn 10 tỷ USD

Do năng lực sản xuất của ngành thép trong những năm gần đây tăng nhanh nên nguồn cung một số loại thép của Việt Nam đã vượt cầu, bao gồm sắt hoặc thép xây dựng, thép cuộn cán nguội, Giảm lượng lớn hàng nhập khẩu như thép cuộn cán nóng và thép tấm điện từ, Chính phủ Việt Nam đang tích cực thu hút các nhà đầu tư nước ngoài để thiết lập vị thế trong nước

Hiện tại, mặc dù Chính phủ Việt Nam chưa có chính sách toàn quốc đối với đầu tư nước ngoài vào ngành thép Tuy nhiên, các công ty thép đã được thành lập tại nhiều khu công nghiệp ở Việt Nam, được hưởng các chính sách ưu đãi về thuế và các khía cạnh khác

Ngoài ra, khi các ngành công nghiệp sản xuất và xây dựng của Việt Nam phát triển nhanh chóng, nhu cầu về thép sẽ tiếp tục tăng lên Người ta ước tính rằng, trong giai đoạn 2022 2031, đường xá, sân bay và các cơ sở hạ tầng khác, xây dựng -nhà ở, ô tô, đồ gia dụng và các ngành công nghiệp khác của Việt Nam đều sẽ duy trì tốc độ tăng trưởng cao

Các nhà phân tích cho rằng thị trường thép Việt Nam sẽ trở thành một trong những thị trường phát triển nhanh nhất trên thế giới từ năm 2022 đến năm 2031 Trong khi đó, tốc độ tăng trưởng kép hàng năm của sản lượng thép thô dự kiến sẽ vượt 15% Đến năm 2024, Việt Nam sẽ trở thành nước xuất khẩu ròng thép

Thị trường tiềm năng cao được thúc đẩy bởi các khoản đầu tư lớn và các chính sách thuế thuận lợi Tuy nhiên, theo các báo cáo kinh doanh của các doanh nghiệp lớn trong ngành thép gần đây cho thấy, bức tranh kinh doanh quý 3 năm 2022 của

Tính chung lũy kế 9 tháпg đầu năm, Thép Vicasa đạt mức doanh thu xấp xỉ 1.840 tỷ đồng doanh thu thuần (giảm 4%), nhưng đã ghi nhận lỗ ròng 13 tỷ đồng, trong khi cùng kỳ năm trước vẫn còn lãi 42 tỷ đồng

“Cuộc khủng hoảng Nga Ukraine, cùng những chính sách của Trung Quốc - và tình hình lạm phát toàn cầu đã có những tác động đến ngành thép, xây dựng trong nước Bên cạnh đó, ngân hàng siết room tín dụng đối với lĩnh vực bất động sản làm giảm nhu cầu sử dụng thép”, ông Huỳnh Công Du – tổng giám đốc Thép Vicasa – lý giải về nguyên nhân doanh nghiệp thua lỗ.

Bên cạnh đó, CTCP Gang thép Thái Nguyên Tisco cũng vừa công bố báo - cáo tài chính quý 3 với kết quả ảm đạm Theo đó, doanh số bán hàng của Tisco đạt 2.600 tỷ đồng, tuy nhiên giá vốn bán hàng chiếm gần 100% doanh số Sau khi trừ các khoản chi phí điều hành, lợi nhuận trong quý III của Tisco âm 25 tỷ đồng, trong khi cùng kỳ năm ngoái dương 9 tỷ đồng Lũy kế từ đầu năm đến nay, lợi nhuận của công ty chỉ đạt 7 tỷ đồng, trong khi cùng kỳ năm ngoái lãi hơn 112 tỷ đồng

Cùng ngành, kết quả kinh doanh của Công ty cổ phần Thép Thủ Đức cũng có những gam màu tối Theo đó, trong quý vừa qua mặc dù doanh thu thuần tăng nhẹ lên 406 tỷ đồng, song do giá vốn đội lên cao, cộng với một loạt chi phí tăng mạnh, nên doanh nghiệp cũng bị lỗ ròng hơn 21 tỷ đồng, trong khi cùng kỳ năm trước lãi hơn 640 triệu đồng Tính chung 9 tháng đầu năm, Thép Thủ Đức chỉ đạt mức 1.500 tỷ đồng doanh thu thuần, giảm hơn 8% so với cùng kỳ năm trước Từ mức lãi 58 tỷ đồng ở 9 tháng đầu năm trước, sang năm nay doanh nghiệp bị lỗ gần 16 tỷ đồng

10

Gần đây, Công ty cổ phần Thép Pomina cũng vừa phải thông báo dừng hoạt độпg sản xuất lò cao, đồng thời phải chấm dứt hợp đồng lao độпg với một số cán bộ công nhân viên Ban lãnh đạo Thép Pomina cho biết doanh nghiệp đã bị thiệt hại nặng do các tác độпg tiêu cực từ cuộc khủng hoảng Nga Ukraine đã đẩy giá - dầu cùng các loại hàng hóa leo thang, trong khi giá trị các sản phẩm từ thép, phôi thép lại giảm mạnh

Có thể nói, bức tranh kinh doanh quý 3 của các doanh nghiệp ngành thép đang có những sự ảm đạm nhất định Những bất ổn từ các cuộc khủng hoảng địa chính trị trên thế giới và chính sách phong tỏa covid của Trung Quốc được coi là những nguyên nhân chính cho tình hình kinh doanh của các doanh nghiệp ngành thép Tuy nhiên, có thể khó khăn vẫn còn ở phía trước khi nhu cầu sử dụng thép trong nước thực tế vẫn ở mức thấp

1.3 K t Lu n ếậ

Cùng với sự phát triển bền vững của nền công nghiệp nước nhà và hội nhập với kinh tế thế giới , ngành thép phải đối mặt với muôn vàn khó khăn và thách thức , những quy định khắt khe về chất lượng đầu ra ,giá thành cạnh tranh… Vì những lí do đó,ngành thép nước nhà cần có những bước phát triển bền vững bên cạnh đó là việc xây dựng dây chuyền công nghệ hiện đại , khả năng tự động hóa và không gây ô nhiễm tới môi trường cùng đó phải đạt đủ sản lượng thép đáp ứng đủ nhu cầu của thị trường Từ đó nhận thấy đề tài “Tính công nghệ liên tục cán chẻ thép thanh D14 từ phối thép CT từ kích thước 165x165x12000mm” rất phù 3 hợp với nhu cầu thực tiễn

11

CHƯƠNG 2.PHÂN TÍCH CÔNG NGHỆ VÀ LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÁN

Phân tích công nghệ cán Số liệu ban đầu

• Kích thước phôi 165x165x12000 mm • Mác thép CT3

• Sản phẩm cán thép thanh 𝐷14 • Xưởng cán liên tục

2.1.Tính số ần cán l

Tính số lần cán có vai trò rất quan trọng trong việc tính chính xác của sản phẩm tính hiệu quả kinh tế Tại vì nếu số lần cán được chọn một cách ngẫu nhiên thì không thể tính chính xác được mức độ biến dạng, thiết bị cần dùng trong xưởng, số công nhân vận hành máy cán, khi quá ít số lần cán hoặc quá nhiều sẽ gây tổn thất về mặt hiệu quả kinh tế và gây hư hại cho các máy cán Chính vì ta cần tính chính xác số lần cán

Phôi thép là thép CT có kích thướ3 c 165x165x12000mm để cán chẻ thép thanh 𝐷14

Bảng 2.1 thành phần hóa học của mác thép

Mác Thép Tiêu chuẩn sản phẩm

Hàm lượng các nguyên tố

CT3 TCVN 1650- 85 0,14-0,22 0,4-0,7 0,04 0,05 Số lần cán tính theo công thức :

𝑛 =𝑙𝑔 ∑ 𝜇

𝑙𝑔 𝜇𝑡𝑏=𝑙𝑔 𝐹𝑜−𝑙𝑔 𝐹𝑛

𝑙𝑔 𝜇𝑡𝑏 (2.1) Trong đó: Fo, Fnlà tiết diện của phôi ban đầu và sản phẩm µtb là hệ số giãn dài trung bình trên các lần cán

Tiết diện phôi của sản phẩm ở trạng thái nóng: Fsp=𝜋 13 93,

Hệ số giãn dài tổng là : 𝜇∑= 𝐹0

❖ Cơ sở lựa chọn hệ s ố giãn dài:

13

- Đối với hai giá cán thô K1 và K2 có nhiệm vụ đánh vảy cán và giữ cho quá trình phôi đi vào trong trục cán ban đầu ổn định ,cho nên lượng ép ở 2 giá đầu tiên không quá lớn (µ=1,15÷1.25) Nếu hệ số quá bé thì quá trình cán tác dụng được tổ chức thép, làm ảnh hưởng lớn đến các lần cán sau,lượng ép lớn quá sẽ làm cho lớp vảy rèn bị ép chặt và cuốn theo quá trình cán gây ra khuyết tật trong phôi dẫn đến quá trình cán dễ gặp sự cố

- Với các giá cán thô K3-K6 ta chọn hệ số giãn dài lớn nhằm giảm nhanh tiết diện của phôi do tận dụng nhiệt độ phôi lúc này lớn và quá trình cán đã ổn điịnh

-Các giá cán trung – tinh từ K đến K , ta chọn hệ số giãn dài 7 16 = 1.2 ÷ 1.35 và có xu hướng giảm dần do trong quá trình cán nhiệt độ phôi cán giảm dẫn đến trở kháng biến dạng tăng

-Với giá cán tinh cuối cùng, ta chọn hệ số giãn dài = 1.11÷1 để cho ta sản 2 phẩm đạt chất lượng bề mặt theo yêu cầu.Để thép cho cơ lý tính tốt ,chugns ta nên lấy lượng ép ở lần cán cuối lớn hơn 1 chút để phá vỡ các mạng cacbit hình lưới tập trung ,ta chọn 1,2

❖ Cơ sở lựa chọn nhiệt độ cán:

Nhiệt độ để cán của thép xác định theo hàm lượng cacbon có trong thép Kết hợp với giản đồ trạng thái Fe – Fe3C ta có thể xác định được khoảng nhiệt độ cán, nhiệt độ nung, nhiệt độ kết thúc cán của thép CT3

𝑇𝑛𝑢𝑛𝑔= 𝑇𝑐ℎ− (100 250÷ )°𝐶 𝑇𝑐= 𝑇𝑛𝑢𝑛𝑔− (20 50÷ )°𝐶

Trong đó: 𝑇𝑛𝑢𝑛𝑔là nhiệt độ nung phôi thép, [°𝐶] 𝑇𝑐là nhiệt độ cán phôi, [°𝐶]

37

Hình 2.18 Lỗ hình K5

2.5.1.14.Lỗ hình tròn K4 Tiết diện lỗ hình:

F4= F μ5 5=9533,52(mm2)Đường kính lỗ hình:

d4= √4.9533,52

π = 110,2 (mm) → h4=110,2 (mm) Khe hở trục cán:

s4= ( 010, ÷ 0,05)D4= ( 010, ÷ 0,05) 550 = (5,5 ÷27 ) (mm) ,5→ s4= (15 mm )

Chiều rộng lỗ hình: b4=2d4− s4

2.110,2− 15

√3 = 118,59 (mm) Bán kính lượn vành lỗ hình:

r4= ( 080, ÷ 0,1)d4= ( 080, ÷ 0,1) 110,17= ( 81 ÷ 11 028, , ) (mm) → r4= 11 (mm )

Đường kính làm việc trục cán:

Dlv4= D − 0,8d4 4= 550− 0,8.110 17 461, = ,864 (mm)

38

Hình 2.19.Lỗ hình K42.5.1.15.Lỗ hình ovan K3

Tiết diện lỗ hình:

F3= F μ4 4= 13442 27, (mm2)Tỉ lệ giữa chiều rộng và chiều cao lỗ hình là:

h3= a = 1,7 Ta có h d⁄ = 0,80÷ 0,87, ta chọn tỉ số h d⁄ = 0,85 Chiều cao lỗ hình:

h9= 0,85 d10= 0, 110,85 17 = 93 67, (mm )Chiều rộng lỗ hình

b3= a h = 1,7.3 93,67 159 24= , (mm) Khe hở trục cán:

s3= ( 010, ÷ 0,05)D3= ( 010, ÷ 0,05) 550 = (5,5 ÷27 )(mm) ,5→ s3= (20 mm )

Bán kính lỗ hình ovan: R 3=b3 + (h3− s3)

24 (h3− s3) =

159 24, 2+ (93 67, − 20)2

4 (93 67 20, − ) = 104,46 (mm) Bán kính lượn vành lỗ hình:

39

r3= (0.1 ÷ 0.15)h3= (0.1 ÷ 0.15) 93,67 = ( 36 14 059, ÷ , )(mm) → r3= 9,5 (mm )

Đường kính làm việc của trục cán: Dlv3= D3−2h3+ s3

3 = 550 −

2.93 67, + 20

3 = 480 89, (mm)

Hình 2.20.Lỗ hình K3 2.5.1.16.Lỗ hình hộp vuông K2

Tiết diện lỗ hình:

F2= F μ33= 18550 33, (mm2)Cạnh của lỗ hình:

a2= √F2= √18550,33 136= ,2(mm )Chiều cao và rộng của lỗ hình:

h2= a2= 136,2 (mm) Khe hở giữa hai trục cán:

s2= ( 150, ÷ 0,3 h) 2= ( 150, ÷ 0,3) 128,813 =(19,322 ÷38,644)(mm) → s 2= 20 mm) (

Chiều rộng đáy lỗ hình:

b2= 0,95h2= 0,95.136,2 = 129,39 (mm) Chiều rộng miệng lỗ hình:

B2= F20, h95 2=

0, 136,295 = 143,37 (mm)

40

Bán kính lượn đáy lỗ hình:

R2= (0,12 ÷ 0,2)b2= ( 12 ÷ 0,2) 129 390, , = ( ,52 ÷ 25 8815 , )(mm) → R2= 20 (mm )

Bán kính lượn miệng lỗ hình:

r2= ( 080 ÷ 0.12)B2= ( 080 ÷ 0 ).12 143 37, = ( ,46 ÷11 17 20, )(mm) → r 2= 14,37 mm) (

Góc nghiêng thành lỗ hình: tan φ =B2− b2

h2− t2 =

143,37 −129,39

136,2 − 20 = 0,12→ φ = 5,86°Độ lõm lỗ hình:

S2 = 5% h = 2 5% 136 ,2 = 6, (81 mm )Đường kính làm việc trục cán:

Dlv2= D2− h2= 650 – 136,2 =513,8 (mm )Lượng ép trong lỗ hình K2:

∆h = B − h2 1 2= 182,329 −128,813 =53 516, (mm)

Hình 2.21.Lỗ hình K2 2.5.1.17.Lỗ hình hộp chữ nhật K1

Tiết diện lỗ hình:

41

27937,45

1,2 = 23187, (mm )91 2Tỉ lệ giữa chiều rông và chiều cao lỗ hình là:

h1= (1.60÷ 2,00), chọn: B1 = 1,7 h1Tính được chiều cao lỗ hình:

h1= √F11,7= √

1,7 = 116,8 (mm) Chiều rộng lỗ hình:

b1 = 1,7 h1= 1,7.116,8 =198,56 (mm )Chiều rộng đáy lỗ hình:

bk1= 0,95 b1= 0,95.198,56 188 63= , (mm)

Xác định kích thước hình hộp chữ nhật với độ nghiêng thành bên 5-10 %, sai lệch giữa chiều rộng đáy và chiều rộng lỗ hình 10 15 mm Khi đó chiều rộng -miệng lỗ hình là

∆b1= B1− Bphôi= 198,6 −167,145 =31 45, (mm)

Bk1 = b1+ ∆b1= 230 01, (mm) Khe hở trục cán:

s1= (0,15÷ 0,3) h1= (0,15÷ 0,3).116,8=(17 52, ÷ 35 04, )(mm)→ s1 = (22 mm )

Bán kính lượn đáy lỗ hình:

R1=(0,1 ÷ 0,2 b) 1=(0,1 ÷ 0,2) 198,6 = (19 86 39 72, ÷ , ) (mm) → R1= 20 (mm )

Bán kính lượn miệng lỗ hình:

r1= (0.08÷ 0.12) B1= (0.08÷ 0.12) 230 01, = (18,4 ÷27,60)(mm)

42

→ r1= 18,4 (mm) Đường kính làm việc trục cán:

Dlv1= D1− h1= 650 116 – ,8 =533,2 (mm) Độ lõm lỗ hình:

S1 = 5% h1 = 5% 116 ,8 = 5,84 (mm) Lượng ép trong lỗ hình:

∆h1= hsp – h1= 167,145 −116,8 = 50 34, (mm)

Hình 2.22.L ỗ hình K1 2.6.Kiểm tra lượng giãn rộng :

2.6.1.Kiểm tra lượng giãn rộng lỗ hình hộp Chữ Nhật K1 Lượng giãn rộng ∆bttthực tế :

∆b = B − Btt n n−1 (2.3) Lượng giãn rộng ∆bltlý thuyết :

43

∆h = h − hn n+1Kiểm tra giãn rộng Lỗ hình K1

Lượng giãn rộng thực tế (theo công thức 2.3):

∆b = Btt1 1− Bphôi= 198,6 −167,145 =31 45, (mm) Lượng giãn rộng lý thuyết

∆h1= hphôi− h1=167,145 −116 18, =50 97, (mm) Rlv1=Dlv1

2 =533,2

2 = 266,6 (mm) btb1=Bphôi+ B1

167,145 + 198,6

2 = 182 87, (mm)

α1= √∆h1Rlv1= √

266,6= 0,437(rad) H + h = hphoi+ h1= 167,145 +116,8 =283,945 (mm) Độ dài cung ăn: Rlv1 α1= 266,6.0,437 =116,50 (mm ) Chọn hệ số cản trở biến dạng k∆b= 0,8

So thấy: btb1> R αlv1 1→ n = 2 Thay vào công thức 2.2 ta tính được ∆bltTa được:

∆blt1= 2 btb ∆h k∆b(H + h) [1 + (1 + α () btbR

lv α)n

44

Bảng 2.2 Lượng ép và lượng giãn rộng qua các lỗ hình sản phẩm D14

Giá ∆𝐡 (𝐦𝐦 )

𝐃𝐥𝐯(𝐦𝐦 )

𝛂 (𝐫𝐚𝐝)

𝐛𝐭𝐛(𝐦𝐦 )

H +h (𝐦𝐦 )

∆𝐛𝐥𝐭(𝐦𝐦 )

∆𝐛𝐭𝐭(𝐦𝐦 )K1 50,35 533,2 0,43 182,84 283,94 11,35 31,40 K2 62,34 513,8 0,49 126,49 334,74 15,13 19,41 K3 42,53 480,9 0,45 147,72 229,87 11,86 23,04 K4 49,04 461,8 0,46 106,13 269,45 9,43 24,92 K5 45,61 502,9 0,43 119,69 183,18 12,86 18,98 K6 48,44 485,4 0,45 75,74 209,92 13,91 22,29 K7 32,17 414,3 0,39 88,94 135,45 11,74 16,39 K8 36,42 401,4 0,43 56,73 157,84 10,09 16,34 K9 23,50 422,5 0,33 66,63 102,11 8,14 11,84 K10 26,04 412,8 0,36 43,72 119,06 5,29 13,03 K11 15,04 427,0 0,27 48,74 81,71 3,44 4,47 K12 14,77 432,4 0,26 35,44 87,18 5,36 7,94 K13 12,88 300,7 0,29 39,37 65,93 4,28 6,33 K14 21,97 305,0 0,38 33,82 63,09 10,43 14,60 K15 6,63 309,4 0,21 22,98 55,05 1,78 4,84 K16 8,62 307,5 0,24 15,50 42,19 2,90 3,14 K17 5,09 310,8 0,18 18,34 29,05 2,91 3,11 K18 5,97 309,7 0,20 13,16 33,82 2,14 2,37

45

2.7 Tính các thông số công nghệ2.7.1.Tính hằng số cán

Theo lí thuyết, đối với cán liên tục phải thoải mãn điều kiện thể tích phôi theo thời gian không đổi

Ci= F D ni lvi i (2.7) Trong đó:

Fi – Tiết diện sản phẩm ở giá thứ i (mm2)

Dlvi – Đường kính làm việc của trục cán tại giá i (mm) ni – Số vòng quay của trục cán tại gái thứ i (vòng/phút) vi – Tốc độ cán ở giá thứ i (m/s)

Với số vòng quay của trục cán , được tính theo công thức:nini= 60 vi

π Dlvi (vòng phút⁄ ) 2.7.2.Tính tốc độ cán

Ta chọn tốc độ cán ở giá cuối cùng là v18= 24 (m s⁄ ) Số vòng quay của trục cán ở giá K18 là:

Thay vào công thức (2.7.4) ta được:n18= 60 v18

π Dlv18=60.24

π 308 86, 1000=1484,06 (vòng phút⁄ ) Hằng số cán tại giá cán K18 là: (Thay vào công thức (2.7.3))

(2.8)

46

C18= F18 Dlv18 n18= 2.152 30, 308, 1484,86 06 139 07 10= , 6Hằng số cán quá các ía không thay đổi:g

C1= C2= C = C3 12… 2C15= 2C18= 139 07 10, 6

Tính ngược lại theo công thức (3.3) ta có số vòng quay của trục cán và theo công thức (2.7.4) ta có tốc độ cán ở những giá cán còn lại.

Áp dụng: tính giá cán K17 Số vòng quay của trục cán cán là:

n17= C17F17 Dlv17=

139 07 10, 6

2.182 76, 310,81= 1228,94 (vòng phút⁄ ) Tốc độ cán:

v17=π Dlv17 n17

π 310 81, 1228,94

60 = 19999,73(mm s⁄ ) ≈ 20 (m s⁄ ) Lưu ý với giá cán K13-K14 trở về vì do chẻ phôi 2 dòng vậy

n14= C14

F D14 lv14= 689 82, (vòng phút⁄ ) Tốc độ cán:

v14=π Dlv14 n14

π 304,96.489,82

60 = 11014(mm s⁄ ) ≈ 11 01, (m s⁄ ) Ta cũng tính được các thông số: số vòng quay và tốc độ cán của các giá cán còn lại kết quả tính toán được ghi trong bảng (2.7.1)

Tính chiều dài vật cán

Chiều dài vật cán được tính theo công thức: li= μ li i−1 (m) Trong đó:

li−1 – Chiều dài phôi trước khi cán (m) li – Chiều dài sản phẩm sau khi cán (m) μi – Hệ số giãn dài

(2.9)

47

Chiều dài vật cán sau mỗi lần cán là:

Lần cán thứ nhất: l1= μ1 l0= 1,2.12 = 14 40, (m) Lần cán thứ hai: l2= μ l = 1,2 1 25.14 40 =, 18(m)

li – Chiều dài vật cán sau lần cán thứ i (m) Vi – Tốc độ của giá cán thứ i (m/s)

Thay các số liệu vào công thức (2.7.6), ta tính thời gian cán của sản phẩm D18:

Thời gian cán lần cán thứ nhất: tc1=l1

0,32 = 45 68, (s) Thời gian cán lần cán thứ hai:

0,39= 45,67(s) ………

Tương tự, ta tính được thời gian cán của các lần cán còn lại

Thời gian nghỉ giữa các giá tính theo công thức: tni=si

Vi

(2.10)

si – Khoảng cách giữa hai giá (m) Vi – Tốc độ của giá cán thứ i (m/s)

Thay các số liệu vào công thức trên ta tính được thời gian nghỉ giữa các giá cán của sản phẩm D18:

Đối với giá cán K1, khoảng cách giữa hai giá cán K1 → K2 là (m), tốc độ 3 cán ở giá thứ nhất tính toán được là 0,32 (m/s), chiều dài phôi cán sau lần cán thứ nhất là 14,40 (m).

Thời gian nghỉ giữa giá cán K1 và K2 là: tn1(k1→k2) =d1(k1→k2)

Thời gian nghỉ giữa giá cán K2 và K3 là: tn2(k2→k3) =d2(k2→k3)