BAI GIANG CONG NGHE KIM LOAI CHƯƠNG 4 cán KIM LOẠI

CHƯƠNG CÁN VÀ KÉO KIM LOẠI 4.1 CÁN KIM LOẠI 4.1.1 Thực chất trình cán Cán phương pháp gia công kim loại áp lực kim loại biến dạng qua khe hở hai trục cán quay ngược chiều nhau, khe hở nhỏ vật cán Hình dạng kích thước khe hở hai trục cán định hình dạng kích thước tiết diện ngang sản phẩm cán - Khi máy cán có trục cán hình trụ trơn ta cán mỏng, băng kim loại - Khi máy cán trục cán có rãnh định hình ta vật cán có tiết diện khác tiết diện đường ray xe lửa, tiết diện chữ I, chữ U v v… - Các phương pháp cán chủ yếu cán dọc, cán ngang, cán nghiêng Hầu hết trường hợp cán kim loại thường cán dọc sử dụng tới 90% công nghiệp cán - Cán dọc thực máy cán có hai trục song song quay trái chiều nhau, phôi kim loại dịch chuyển vuông góc với đường tâm trục cán * Các thông số biểu thị cán: α N T hình 4.1 - Hệ số kéo dài: µ= l1 F0 = l F1 l0, F0: Chiều dài, diện tích phôi cán l1, F1: Chiều dài, diện tích tiết diện sau cán - Lượng ép tuyệt đối: h = h0 – h1= D(1-cosα) D: Đường kính trục α: Góc ăn - Phản lực N  N X = N sin α   N Y = N cos α 37 - Lực ma sát T TX = T cos α = N f cos α  TY = T sin α * Biện pháp công nghệ tăng hệ số ma sát cách: - Khoét rãnh , hạ nhiệt độ đầu phôi - Bôi chất tăng ma sát - Thay đổi độ hở hai trục cán 4.1.2 Phân loại phương pháp cán : - Cán thực trạng thái cán nóng cán nguội + Cán nóng có ưu điểm : Dễ biến dạng kim loại có độ dẻo cao, suất cao, lực cán nhỏ Nhưng chất lượng bề mặt có vẩy sắt mặt phôi nung Do cán nóng dùng để cán thô, cán dày, cán thép hợp kim + Cán nguội khắc phục khiết tật cán nóng : Bề mặt nhẵn bóng, kích thước xác suất thấp, lực cán lớn, khuôn chóng mòn nên dùng để cán tinh, cán thép mỏng, cán kim loại mềm dẻo + Ngoài có phương pháp cán theo chiều quay trục cán cán ngang, cán dọc, cán nghiêng 4.1.3 Cán sản phẩm cán - Công nghệ cán sử dụng để cán nhiều loại kim loại ( thép, nhôm, hợp kim nhôm, đồng…) Sản phẩm cán đa dạng phong phú, có nhiều loại hình Hình 4.2 - Loại hình: Có thể chia làm nhóm: + Đơn giản: Là loại có tiết diện vuông, tròn, tam giác, chữ nhật, bầu dục, bán nguyệt… + Phức tạp: Là loại có tiết diện hình chữ T , L , I, U, thép góc, thép đường ray,… - Loại tấm: + Tấm dày: Từ 460 mm lớn hơn, rộng từ 600mm đến5000mm, dài từ 4000mm đến12000mm + Tấm mỏng: Từ 0,2mm đến 3,75mm + Dải: Là dải dài có chiều rộng từ 200mm đến180m, chiều dài từ 100mm đến 60000mm,dày từ 0.2 đến 2mm 38 - Loại ống: Có loại: + Ống mối hàn + Ống có mối hàn - Loại hình dạng đặc biệt: Như chi tiết loại bi, chi tiết có hình dạng phức tạp 4.1.4 Thiết bị cán - Gía cán: Để lắp trục cán, có thiết bị điều chỉnh khoảng cách trục cán - Trục cán: Gồm trục cán trơn trục cán lỗ hình : Bánh cán; Cổ trục; Đầu chữ thập Hình 4.3 - Hộp giảm tốc: Giảm tốc độ từ trục động đưa đến trục cán - Hộp bánh chữ V: Nhận chuyển động từ hộp giảm tốc, qua bánh chữ V để phân phối trục cán Tất phận cố định cán 4.2 KÉO DÂY 4.2.1 Thực chất trình kéo dây kim loại - Là trình kéo phôi kim loại qua lỗ khuôn kéo làm cho tiết diện ngang phôi giảm chiều dài tăng Các sản phẩm đạt độ xác cấp đến cấp - Độ bóng độ xác thấp sản phẩm kéo nguội - Mỗi lần kéo qua khuôn, tiết diện phôi giảm từ 15% đến 35% σ d0 = 1+ ρ (1 + f cot gα ) d1 K: Hệ số kéo cho phép d0,d1: Đường kính phôi trước sau kéo σ : Giới hạn bền trung bình kim loại(N/mm2) f : Hệ số ma sát ρ : Áp lực khuôn kéo lên kim loại(N/mm2) α : Góc nghiêng lỗ khuôn * Tính số lần kéo n Từ đường kính ban đầu d đến đường kính cuối dn phải kéo qua khuôn kéo trung gian thì: K= Lần kéo 1: K= d -> d1 = d d1 K Lần kéo 2: K= d1/d2 -> d2 = do/K2 Lần kéo n: K= d n-1 /dn -> dn = do/ Kn Kn= /dn= n.lgK= (lgd0 - lgdn) -> n = (lgd0 - lgdn)/ lgK * Tính lực kéo dây: 39 - Lực kéo dây xác định theo công thức : P = σ F.lg(1+f.cotg ) (N) σ : Giới hạn bền kim loại(N/mm2) F0,F1: Tiết diện trước sau kéo (mm2) f: Hệ số ma sát kim loại khuôn 4.2.2 Dụng cụ thiết bị kéo dây 4.2.2.1 Khuôn kéo * Quá trình kéo thực máy kéo qua dụng cụ có lỗ gọi khuôn kéo Khuôn kéo gồm vùng sau: - Phần vuốt nhỏ I để làm biến dạng phôi - Phần làm trơn II - Phần vuốt nhẵn III - Phần thoát IV Hình 4.4 Khuôn kéo Phần vuốt nhẵn thường hình trụ hình khác hình côn Khuôn thép dùng thép dụng cụ hợp kim cứng tuỳ theo tính chất vật kéo Để giảm bớt ma sát khuôn kéo người ta dùng chất bôi trơn dầu, mỡ, bột xà phòng v.v… Muốn phục hồi lại tính chất ban đầu sau kéo ta phải ủ để làm lớp biến cứng mặt 1.Vùng bôi trơn có góc 900 chứa chất bôi trơn để phôi vào dễ dàng Vùng biến dạng, góc α ( α = 60 ÷ 180 ) Vùng định đường kính l3 =1/2 d Vùng thoát khuôn, có góc 60 ,để phôi thoát khuôn dễ dàng, tránh xướt bề mặt sản phẩm kéo - Vật liệu để làm thân khuôn thường hợp kim cứng thép dụng cụ thuộc nhóm thép khuôn dập nguội ( CD80, CD120 ), hợp kim cacbit W, thép hợp kim Cr-Ni - Đế khuôn làm thép thường hàn chặt vào máy kéo 4.2.2.2 Máy kéo dây -Thiết bị kéo gồm loại: 40 + Máy kéo thẳng: Dùng để kéo dây ống có đường kính lớn, lực kéo từ 0.2 đến 75 tấn, tốc độ kéo từ 15 m/ph đến 45 m/ph Dùng phận truyền động xích, trục vít, đai ốc, bánh + Máy kéo có tang cuộn loại không trượt có trượt, dùng dây kéo thỏi có đường kính 4.5 đến 16mm Dùng hệ thống ròng rọc làm căng dây Hình :Máy kéo có tang cuộn: 1.Ống cuộn; 2.Khuôn kéo; 3.Trống Hình 4.5 41 ... thép mỏng, cán kim loại mềm dẻo + Ngoài có phương pháp cán theo chiều quay trục cán cán ngang, cán dọc, cán nghiêng 4. 1.3 Cán sản phẩm cán - Công nghệ cán sử dụng để cán nhiều loại kim loại ( thép,... đổi độ hở hai trục cán 4. 1.2 Phân loại phương pháp cán : - Cán thực trạng thái cán nóng cán nguội + Cán nóng có ưu điểm : Dễ biến dạng kim loại có độ dẻo cao, suất cao, lực cán nhỏ Nhưng chất... cán nóng dùng để cán thô, cán dày, cán thép hợp kim + Cán nguội khắc phục khiết tật cán nóng : Bề mặt nhẵn bóng, kích thước xác suất thấp, lực cán lớn, khuôn chóng mòn nên dùng để cán tinh, cán