- Phôi thỏi (billet) được cán từ một phôi lớn và là hình vuông có kích thước 40 mm mỗi cạnh Các hình dáng trung gian này được cán tiếp theo thành các hình
Biến dạng thực trong cán được dựa trên các độ dày trước và sau gia công và biểu diễn bởi phương trình:
biểu diễn bởi phương trình:
Quan hệ với giới hạn chảy trung bình:
giới hạn chảy trung bình được sử dụng để tính toán những đánh giá về lực tác dụng và năng lượng sử dụng trong cán.
• Giới hạn nhất định về lượng ép khả năng cực đại có thể thực hiện được khi cán phẳng với hệ số ma sát đã cho bởi: dmax = 2R trong đó dmax = lượng ép cực đại, mm (in); = hệ số ma sát; và R = bán kính trục cán, mm.
• Tính lực cán: Trong đó F = lực cán, N (lb); w = độ rộng của vật gia công được cán, mm (in); p = lực ép
cán, MPa (lb/in2); và L = độ dài tiếp xúc giữa các trục cán và vật gia công, mm (in).
Phương trình cho thấy rằng nếu ma sát là bằng 0 lượng ép sẽ bằng 0, và sẽ không thể thực hiện quá trình cán được. Hệ số ma sát trong quá trình cán tùy thuộc vào sự bôi trơn, vật liệu gia công và nhiệt độ gia công. Trong cán nguội, giá trị là khoảng 0,1; trong gia công ấm, giá trị điển hình là khoảng 0,2; và gia công nóng, là khoảng 0,4
Có thể tính gần đúng về các kết quả lấy từ phương trình (19.9) có thể được tính dựa trên giới hạn chảytrung bình xuất hiện bởi vật liệu gia công trong khe cán. Đó là
Trong đó Yf= giới hạn chảytrung bình từ phương trình (19.7), MPa (lb/in2); và tích wL là diện tích tiếp xúc trục cán-vật gia công, mm2
(in2).
Mô men xoắn cho mỗi trục cán là: T = 0,5.FL
L- Độ dài tiếp xúc; to, tf : chiều dày vật trước và sau cán
• Công suất tiệu thụ cần thiết: P = 2NFL
•Bài tập ví dụ 19.1: Bài toán cán phẳng !!
• Công suất tiệu thụ cần thiết: P = 2NFL
Trong đó P = công suất, J/s hoặc W (in-lb/min); N = tốc độ quay, 1/s (vòng/phút); F = lực cán, N (lb); và L = độ dài tiếp xúc, m (in).
ví dụ19.1: Một dài kim loại rộng 300 mm và dày 25 mm được cấp cho một máy cán với hai trục cán có cùng công suất, bán kính là 250 mm. Độ dày chi tiết giảm xuống còn 22 mm sau một lần đi qua trục cán có tốc độ 50 vòng/phút. Vật liệu gia công có giới hạn chảy dẻo được định nghĩa bằng K = 275 MPa và n = 0,15, và hệ số ma sát đủ để cho phép quá trình cán được thực hiện là 0.12. Hãy tính lực cán, mô men xoắn và công suất tính theo mã lực.
Bài giải:
- Lượng ép được tính trong quá trình cán này là: d = 25 – 22 = 3 mm
- Từ phương trình (19.8), lượng ép có thể cực đại đối với hệ số ma sát đã cho là:
dmax = (0,12)2(250) = 3,6 mm
- Độ dài tiếp xúc được cho bởi phương trình (19.11): được xác định từ biến dạng thực:
- Lực cán được xác định từ phương trình (19.10): F = 175,7(300)(27,4) = 1.444.786 N
- Mô men xoắn cần để điều khiển từng trục cán: T = 0,5(1.444.786)(27,4)(10-3)=19.786 N-m
- Công suất cán tính được từ phương trình (19.13):