Thiết kế máy cán ren con lăn hớt vòng

Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Lời cám ơn
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 1
LỜI CÁM ƠN
5 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Bách Khoa Tp HCM, đến bây
giờ em gần đến với ước mơ, mong mỏi, là ước vọng của cha mẹ đó hoàn thành Luận
văn tốt nghiệp để trở thành một kỹ sư cơ khí. Trong suốt thời gian qua, ngoài sự nỗ
lực của bản thân, em đã nhận được sự giúp đỡ, ủng hộ rất lớn từ gia đình, Thầy Cô và
bạn bè. Nhưng em vẫn chưa một lần có thể nói lời cảm ơn đến mọi người. Và bây giờ,
khi sắp tốt nghiệp, em xin gửi những lời cảm ơn đó vào cuốn Luận văn tốt nghiệp
này.
Không lời nào có thể diễn tả hết công ơn của cha mẹ. Cha mẹ đã dạy dỗ con từ
lúc nhỏ đến bây giờ và cha me luôn là chỗ dựa vững chắc cho con.Vì vậy, con muốn
gửi lời cảm ơn chân thành của mình trước tiên chính là cha mẹ. Con cảm ơn cha mẹ
nhiều lắm.
Kính thưa các Thầy Cô, các Thầy, Cô trong trường đã tận tình chỉ bảo và hướng
dẫn không chỉ kiến thức trong trường học mà còn kiến thức ngoài xã hội, lý lẽ làm một
người kỹ sư, một con người chân chính. Vì lẽ đó mà em muốn gửi lời cảm ơn chân
thành của em đến các Thầy, Cô và đặc biệt là thầy Nguyễn Văn Thạnh. Em rất chân
thành cám ơn thầy Nguyễn Văn Thạnh, đã nhiệt tình hướng dẫn những điểm thiếu sót,
những kinh nghiệm về thực tế, cổ vũ động viên em không phải bằng những lời nói
ngọt ngào mà bằng tinh thần của một giảng viên, một kỹ sư Bách Khoa. Em xin chân
thành cám ơn thầy rất nhiều.
Em cũng xin gởi lời cám ơn đến tất cả những người bạn của mình, tập thể lớp
CK08TKM, đội Sinh viên tình nguyện WINBK, các anh chị làm việc tại Trung Tâm
hỗ trợ sinh viên và việc làm trường Đại học Bách Khoa, đã động viên, hỏi thăm và
khích lệ tinh thần mỗi khi em mệt mỏi, vui buồn. Em cũng xin gởi lời cảm ơn đến các
thành viên của diễn đàn BKHCM.info, diễn dàn khoa học công nghệ Meslab.org,
nhóm tải báo đã chia sẻ kiến thức, tài liệu để em hoàn thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn tất cả mọi người !

Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Lời mở đầu
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 2
LỜI MỞ ĐẦU
Trong giai đoạn phát triển kinh tế hiện nay đồng thời với sự tiến bộ không
ngừng của Khoa Học Kỹ Thuật , tự động hóa ngày càng được mở rộng và phát triển.
Các máy móc chuyên dụng phục vụ cho việc sản xuất hàng loạt xuất hiện đóng vai trò
rất quan trọng trong việc phát triển xản xuất nói riêng, thực hiện đường lối và chủ
trương công nghiệp hóa và hiện đại hóa Đất nước của Đảng và Nhà Nước nói chung.
Được sự đồng ý của Khoa Cơ Khí và Thầy hướng dẫn, em thực hiện đề tài luận
văn tốt nghiệp “THIẾT KẾ MÁY CÁN REN CON LĂN”. Sản phẩm là các chi ren
tiêu chuẩn với độ bền cao vượt trội so với ren cắt thông thường.
Với sự hướng dẫn tận tình của Thầy Nguyễn Văn Thạnh, đến nay, về cơ bản em
đã hoàn thành xong nhiệm vụ của luận văn tốt nghiệp. Do kiến thức và thời gian có
hạn nên luận văn tốt nghiệp không thể tránh được những sai sót nên em rất mong quý
Thầy , Cô góp ý để cho em thêm kinh nghiệm để làm việc sau này.


Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Tóm tắt luận văn
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 3
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Luận văn bao gồm 7 chương với nội dung được tóm tắt như sau :
CHƯƠNG 1. Tổng quan về máy cán ren
Nêu lên tổng quan, lịch sử hình thành của máy cán ren, ưu điểm nổi trội của ren lăn ép
so với ren được gia công cắt thông thường. Giới thiệu thông tin về một số phương
pháp tạo ren trong sản xuất.
CHƯƠNG 2. Cơ sơ lý thuyết
Tóm tắt cơ sở lý thuyết về biến dạng trong quá trình cán. Thông số hình học cơ bản,
phân loại ren.

CHƯƠNG 3. Lựa chọn phương án cán ren
Nêu các ưu nhược điểm của các phương pháp cán ren, từ đó chọn phương án cán ren
thích hợp.
CHƯƠNG 4. Cán ren sử dụng con lăn hớt vòng
Kiến thức do sinh viên tìm hiểu và thực hiện dựa trên phương pháp cán ren bằng con
lăn hớt vòng. Nguyên tắc làm việc, kết cấu bánh cán, các sai số và một vài nguyên
ngân gây hỏng hóc có thể sảy ra khi làm việc. Mô tả sơ lược máy cán ren sơ lược.
CHƯƠNG 5. Thiết kế, tính toán hệ thống truyền động
Cùng với bản vẽ kết cấu, chương này tính toán thiết kết các chi tiết truyền động máy
cán ren sử dụng. Tính toán dựa trên việc ứng dụng phần mềm tin học vào tính toán
thiết kế do sinh viên tự tìm hiểu.
CHƯƠNG 6. Thiết kế hệ thống thủy lực
Thiết kế, tính toán hệ thống thủy lực cho máy cán.
CHƯƠNG 7. Thiết kế hệ thống điện
Thiết kế hệ thống điện điều kiển thiết lập hành trình, chế độ hoạt động bằng tay và tự
động.
CHƯƠNG 8. Vận hành và bảo dưỡng máy cán ren
Cách thiết lập, vận hành máy cán ren. Xử lý 1 số sự cố có thể xảy ra. Bảo dưỡng và
bảo trí máy.

Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Mục lục
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 4
MỤC LỤC
Lời cám ơn 1
Lời mở đầu 2
Tóm tắt luận văn 3
Mục lục 4
Danh mục hình 7
Danh mục bảng 9

CHƯƠNG 1. Tổng quan về máy cán ren 10
1.1. Tổng quan về máy cán ren 10
1.1.1. Cán ren – lăn ép ren 10
1.1.2. Lịch sử hình thành 10
1.1.3. Ưu điểm ren lăn ép so với ren cắt 10
1.2. Phân loại máy cán ren 12
1.2.1. Bàn cán ren phẳng 12
1.2.2. Cán bằng con lăn cán ren 13
1.2.3. Cán ren bằng đầu cán ren 14
CHƯƠNG 2. Cơ sơ lý thuyết 16
2.1. Cơ sở lý thuyết về biến dạng của kim loại 16
2.1.1. Biến dạng của kim loại 16
2.1.2. Biếng dạng dẻo của kim loại khi cán 17
2.1.3. Biến dạng dẻo trong đa tinh thể 18
2.1.4. Những định luật cơ bản khi gia công kim loại bằng áp lực 19
2.2. Ren 20
2.2.1. Định nghĩa ren 20
2.2.2. Thông số hình học của Ren 20
2.2.3. Phân loại ren 21
CHƯƠNG 3. Lựa chọn phương án cán ren 24
3.1. Sơ đồ khối tiền trình gia công 24
3.2. Quy cách của sản phẩm chung 24
3.3. Sản phẩm của luận văn. 25
3.4. Lựa chọn phương án cán ren 25
3.4.1. Phương án 1 : Cán ren bằng bàn ren 25
3.4.2. Phương án 2 : Cán ren bằng đầu cán. 26
3.4.3. Phương án 3 : Cán ren bằng bộ 2 con lăn 26
3.4.4. Phương án 4 : Cán ren bằng bộ 3 con lăn 27
Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Mục lục

GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 5
3.4.5. Lựa chọn loại con lăn 27
3.4.6. Tổng kết phương án lựa chọn phương pháp cán ren 29
CHƯƠNG 4. cán ren sử dụng con lăn hớt vòng 30
4.1. Phân biệt giữa con lăn thường và con lăn hớt vòng 30
4.2. Thông số hình học cơ bản của con lăn hớt vòng 31
4.2.1. Biên dạng mối ren 31
4.2.2. Đường kính và bề rộng con lăn hớt vòng 33
4.2.3. Phần dẫn, đạt chiều sâu và hiệu chuẩn 34
4.3. Quá trình tạo ren trên phôi đường kính khác nhau 35
4.3.1. Với phôi chuẩn 35
4.3.2. Với phôi không chuẩn 35
4.4. Phôi – đường kính trước khi gia công 36
4.5. Phiến nâng phôi 37
CHƯƠNG 5. Thiết kế hệ thống truyền động 40
5.1. Lựa chọn phương án truyền động 40
5.1.1. Phương án 1 : Truyền động 3 bánh răng 40
5.1.2. Phương án 2 : Truyền động 2 hộp giảm tốc trục vít bánh vít 41
5.2. Thông số thiết kế ban đầu 41
5.3. Phân phối tỉ số truyền 42
5.4. Tính toán bộ truyền đai 1 45
5.4.1. Thông số đầu vào 45
5.4.2. Kết quả tính toán, kiểm nghiệm 46
5.5. Tính toán bộ truyền đai 2 47
5.5.1. Thông số đầu vào 47
5.5.2. Kết quả tính toán kiểm nghiệm 48
5.6. Tính toán, thiết kế bộ truyền trục vít bánh vít 52
5.6.1. Thông số đầu vào 52
5.6.2. Kết quả tính toán kiểm nghiệm đầu ra 53
5.6.3. Bảng tổng hợp kết quả 54

5.7. Tính toán, thiết kế trục và then 55
5.7.1. Thiết kế sơ bộ các trục 55
5.7.2. Kiểm nghiệm then 56
5.7.3. Momen, phản lực tại các gối đỡ 59
5.8. Lựa chọn kiểm nghiệm ổ lăn 64
5.8.1. Ổ lăn trục vít 64
Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Mục lục
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 6
5.8.2. Ổ lăn trục bánh vít 65
5.8.3. Ổ lăn trục cán 66
5.9. Lựa chọn khớp nối 68
5.10. Lựa chọn trục nối Các đăng 69
CHƯƠNG 6. Thiết kế hệ thống thủy lực 71
6.1. Thiết kế mạch thủy lực 71
6.2. Nguyên lý hoạt động 71
6.3. Tính toán các thông số kỹ thuật của từng chi tiết. 72
6.3.1. Tính toán, lựa chọn xylanh thủy lực 72
6.3.2. Bơm thủy lực: 73
6.3.3. Hệ thống van: 75
6.3.4. Hệ thống đường ống 77
6.3.5. Hệ thống lọc dầu 80
6.3.6. Thùng chứa dầu 81
CHƯƠNG 7. Thiết kế hệ thống điện 82
7.1. Lưu đồ mạch điện 82
7.2. Chế độ điều khiển 83
7.2.1. Chế độ cài đặt 83
7.2.2. Chế độ điều khiển bằng tay 83
7.2.3. Chế độ tự động 83
7.3. Sơ đồ mạch điện 84

7.4. Lựa chọn thiết bị điện 85
7.4.1. Công tắc hành trình 85
CHƯƠNG 8. Vận hành, bảo dưỡng máy cán ren 87
8.1. Quy trình khởi động 87
8.1.1. Cài đặt sơ bộ 87
8.1.2. Thứ tự thực hiện chế độ máy 87
8.2. Xử lý sự cố 88
8.3. Bôi trơn và bảo quản 89
8.3.1. Nguyên tắc bảo quản và sử dụng 89
8.3.2. Bảo dưỡng máy 90
Tài liệu tham khảo 91



Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Danh mục hình
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 7
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Kết cấu bên trong của ren cắt và ren lăn ép 11
Hình 1.2 Kết cấu bên ngoài của ren cắt và ren lăn ép 11
Hình 1.3 Vít me đai ốc bi gia công bằng phương pháp cán 11
Hình 1.4 Máy cán ren bằng bàn phẳng 12
Hình 1.5 Bàn cán ren phẳng 13
Hình 1.6 Máy cán ren 2 con lăn 13
Hình 1.7 Cán ren bằng con lăn 14
Hình 1.8 Cán ren bằng đầu cán ren 14
Hình 2.1 Bến dạng trong kim loại 16
Hình 2.2 Mặt trượt và phương trượt cơ bản. 17
Hình 2.3 Sự trượt trong kim loại 18
Hình 2.4 Thông số hình học của ren 21

Hình 3.1 So đồ khối tiền trình gia công 24
Hình 3.2 Nguyên lý cán ren bằng bàn cán 25
Hình 3.3 Nguyên lý cán ren bằng đầu cán 26
Hình 3.4 Nguyên lý cán ren bằng 2 con lăn 26
Hình 3.5 Nguyên lý cán ren bằng bộ 3 con lăn 27
Hình 3.6 Con lăn góc nâng ren 28
Hình 3.7 Con lăn hớt vòng 28
Hình 3.8 Con lăn góc nâng vát cạnh 29
Hình 4.1 Sự khác biệt về mối ren giữa con lăn thường và con lăn hớt vòng 30
Hình 4.2 Phiến nâng phôi 30
Hình 4.3 Trục phôi và trục con lăn hớt vòng, con lăn thường 31
Hình 4.4 Sơ đồ góc nâng ren 32
Hình 4.5 Biên dạng ren tiêu chuẩn 32
Hình 4.6 Xác định vị trí 2 con lăn 33
Hình 4.7 Vùng làm việc của con lăn 35
Hình 4.8 Hình thành ren trên phôi chuẩn 35
Hình 4.9 Hình thành ren trên phôi không chuẩn 36
Hình 4.10 Tính toán chiều cao phiến nâng phôi 38
Hình 4.11 Nâng phôi định tâm theo đường kính ngoài 38
Hình 4.12 Nâng phôi định tâm theo lỗ chống tâm 39
Hình 4.13 Hệ thống nâng và cấp phôi tự động bằng thủy lực 39
Hình 5.1 Sơ đồ máy cán ren - Phương án 1 40
Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Danh mục hình
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 8
Hình 5.2 Sơ đồ máy cán ren – Phương án 2 41
Hình 5.3 Sơ đồ bố trí hệ thống truyền động 42
Hình 5.4 Kết quả tính toán bộ truyền xuất ra từ phần mềm 47
Hình 5.5 Kết quả kiểm bền đai 2 cấp 1 48
Hình 5.6 Kết quả kiểm bền đai 2 cấp 2 49

Hình 5.7 Kết quả kiểm bền đai 2 cấp 3 50
Hình 5.8 Kết quả kiểm bền đai 2 cấp 4 51
Hình 5.9 Thông số hình học trục vít xuất từ phần mềm 53
Hình 5.10 Thông số hình học bánh vít xuất từ phần mềm 53
Hình 5.11 Thông số lực tác dụng của bộ truyền trục vít bánh vít 54
Hình 5.12 Thiết kế sơ bộ trục 3 55
Hình 5.13 Thiết kế sơ bộ trục 4 56
Hình 5.14 Thiết kế sơ bộ trục cán 56
Hình 5.15 Biểu đồ nội lực, momen uốn tác dụng trục 3 60
Hình 5.16 Biểu đồ nội lực, momen uốn tác dụng trục 4 62
Hình 5.17 Biểu đồ nội lực, momen uốn tác dụng trục cán 63
Hình 5.18 Catalog nhà sản xuất khớp nối Flender 68
Hình 5.19 Kích thước khớp nối Flender 69
Hình 5.20 Thông số kích thước trục các đăng lựa chọn 69
Hình 6.1 Sơ đồ mạch thủy lực trong máy cán ren. 71
Hình 6.2 Xylanh thủy lực Bosch Rexroth AG 73
Hình 6.3 Thông số kích thước xylanh Bosch Rexroth AG 73
Hình 6.4 Bơm bánh răng TAIWAN FLUID POWER 74
Hình 6.5 Van phân phối Yuken 75
Hình 6.6 Van đóng 2 cửa yuken 75
Hình 6.7 Van an toàn TAIWAN FLUID POWER 76
Hình 6.8 Van lưu lượng Yuken 76
Hình 6.9 Đồng hồ đo áp Paulo 77
Hình 6.10 Ống dẫn thủy lực 77
Hình 6.11 Bộ lọc dầu ASHUN 81
Hình 7.1 Lưu đồ mạch điện máy cán Ren 82
Hình 7.2 Sơ đồ mạch điện của máy cán ren 85
Hình 7.3 Công tắc hành trình thiết lập chiều dài hành trình 85
Hình 7.4 Công tắc hành trình thiết lập chiều dài ren cán 86

Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Danh mục bảng
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 9
DANH MỤC BẢNG
Bảng 4.1 Thông số hình học cơ bản của con lăn hớt vòng 32
Bảng 4.2 Dung sai kích thước đường kính phôi 37
Bảng 5.1 Đặc tính kỹ thuật hệ thống truyền động trục 1 đến truc 3 44
Bảng 5.2 Đặc tính kỹ thuật trục 3 đến truc 4 44
Bảng 5.3 Đặc tính kỹ thuật trục 3 đến trục 6 45
Bảng 5.4 Bảng thông số thiết kế bộ truyền đai 1 46
Bảng 5.5 Bảng kết quả tính toán kiểm nghiệm bộ truyền đai 1 46
Bảng 5.6 Thông số thiết kế bộ truyền đai 2 47
Bảng 5.7 Bảng tổng hợp kết quả tính toán bộ truyền đai 2 51
Bảng 5.8 Thông số thiết kế đầu vào bộ truyền trục vít bánh vít 52
Bảng 5.9 Kết quả thông số hình học bộ truyền 54
Bảng 5.10 Kết quả kiểm nghiệm và lực tác dụng sinh ra do bô truyền 54
Bảng 5.11 Thông số lựa chọn then 57
Bảng 5.12 Thông số kiểm nghiệm then 57
Bảng 5.13 Kết quả kiểm nghiệm then bằng 57
Bảng 5.14 Thông số thiết kế đầu vào then hoa răng chữ nhật 58
Bảng 5.15 Hệ số kiểm nghiệm then hoa 58
Bảng 5.16 Kết quả kiểm nghiệm then hoa răng chữ nhật 59
Bảng 5.17 Tổng hợp lực tạc các gối đỡ trên các trục 64
Bảng 5.18 Bảng thông số lựa chọn ổ lăn trục vít 64
Bảng 5.19 Bảng kết quả lựa chọn kiểm nghiệm ổ lăn trục vít 65
Bảng 5.20 Bảng thông số lựa chọn ổ lăn bánh vít 65
Bảng 5.21 Bảng kết quả lựa chọn kiểm nghiệm ổ lăn bánh vít 65
Bảng 5.22 Bảng thông số lựa chọn ổ lăn gối 2 3 trục cán 66
Bảng 5.23 Bảng kết quả lựa chọn kiểm nghiệm ổ lăn gối 2 3 trục cán 67
Bảng 5.24 Thông số ổ bi lựa chọn ổ lăn gối đỡ 1 trục cán 67

Bảng 5.25 kết quả lựa chọn kiểm nghiệm ổ lăn gối 1 trục cán 67



Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Tổng quan về máy cán ren
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 10
CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ MÁY CÁN REN
1.1.Tổng quan về máy cán ren
1.1.1.Cán ren – lăn ép ren
Cán ren (lăn ép ren) là phương pháp gia công không phoi. Phôi được đặt giữa
các dụng cụ lăn ép (bàn lăn hoặc con lăn) dưới tác dụng của áp lực trên bề mặt chi tiết
gia công hình thành các vết lăn ép của dụng cụ. Theo kết cấu của dụng cụ có thể phân
ra làm 2 loại chính là bàn lăn và con lăn. Lăn ép ren có thể gia công ren ngoài cũng
như ren trong, ren một đầu mối và nhiều đầu mối. Lăn ép ren là một trong nhưng
phương pháp chế tạo ren năng suất cao và kinh tế nên được sử dụng rộng rãi trong sản
xuất hàng hàng loạt. Lăn ép ren dựa trên quá trình biến dạng dẻo của vật liệu để hình
thành ren nên có thể nâng cao độ nhẵn bề mặt và độ bền của ren. Ngoài ra so với cắt
ren, lăn ép ren còn có ưu điểm là giá thành hạ, tiêu hao dụng cụ ít, tiết kiệm vật liệu.
Yếu tố hạn chế là phạm vi sử dụng của phương pháp lăn ép ren là độ cứng của vật liệu,
hình dạng và kích thước của chi tiết. Khuyết điểm của phương pháp này là hình thành
độ elip trên đường kính trung bình của ren.
1.1.2.Lịch sử hình thành
Nửa cuối thế kỉ 19, cán ren (lăn ép ren) hình thành sau quá trình phát triển của
công nghiệp cán thép, xuất hiện ý tưởng chế tạo vít bắt gỗ bằng phương pháp lăn ép 2
con lăn (Tài liệu “Screws and Screw-making”, tác giả Britannia company, nhà xuất
James H. Wood, 1892 – Chương Machines for Screw-Making trang 161). Nhưng đến
giữa thế kỉ 20, chủ đề “Ren vít chính xác cho doanh nghiệp” bắt đầu hình thành máy
cán ren chính xác đầu tiên (Công ty Precision Screw Thread) và tiếp tục phát triển cho
đến ngày nay.

1.1.3.Ưu điểm ren lăn ép so với ren cắt
So với ren gia công cắt, ren lăn ép thể hiện rõ những ưu điểm vượt trội về cơ
tính, kết cấu cũng như tiết kiệm vật liệu.
Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Tổng quan về máy cán ren
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 11


Kết cấu của ren lăn ép cho phép tăng thêm 30% cơ tính so với ren cắt bằng
phương pháp thông thường. Tăng độ cứng bề mặt ren, giới hạn bền, năng suất của ren


Với cùng một kích thước ren giống nhau, cán ren thể hiện sự tiết kiệm vật liệu
nâng cao giới hạn bền mỏi, không tạo phoi sau quá trình gia công, đồng thời bề mặt
gia công đạt độ bóng tốt.

Hình 1.3 Vít me đai ốc bi gia công bằng phương pháp cán
Hình 1.2 Kết cấu bên ngoài của ren cắt và ren lăn ép
Hình 1.1 Kết cấu bên trong của ren cắt và ren lăn ép
Ren cắt
Ren lăn ép
Ren cắt
Ren lăn ép
Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Tổng quan về máy cán ren
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 12
Với ren cán, sản phẩm tạo ra tiết kiệm vật liệu hơn với phương pháp thông
thường, giá thành giảm nhưng chất lượng vượt trội.
1.2.Phân loại máy cán ren
Các máy cán (lăn ép ren) có nhiều loại khác nhau, chia làm 2 loại chính với sự

khác nhau về kết cấu của dụng cụ cán (lăn ép).
1.2.1.Bàn cán ren phẳng

Dùng trên máy cán ren thường và máy cán ren tự động. Bàn cán ren làm việc
theo bộ, có hai chiếc : một bàn không chuyển động, một bàn thực hiện chuyển động
tịnh tiến qua lại. Hướng của góc nâng ren trên bàn cán ngược lại với hướng ren được
cán.
Kích thước của bàn cán ren hệ mét có đường kính từ 16 ÷ 27mm. Kích thước
của các bàn cán để cán ren có đường kính nhỏ hơn 1,6mm và lớn hơn 27mm phụ thuộc
vào loại máy và được xác định cho từng trường hợp cụ thể.
Bàn cán ren phẳng khi cán các ren trên các sản phẩm có 

≤ 600 Mpa thường
được chế tạo bằng thép X12M; X12Φ1.
Khi cán ren trên các sản phẩm có 

≤ 850 Mpa thì bàn cán được chế tạo bằng
thép 6X6B3MΦC có độ cứng HRC 57 ÷ 60.
Bàn cán ren phảng có thể tạo ren đạt chính xác cấp 6.
Bộ phận cơ bản, quyết định quá trình tạo hình ren khi cán là phần tạo hình.
Hình 1.4 Máy cán ren bằng bàn phẳng
Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Tổng quan về máy cán ren
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 13


1.2.2.Cán bằng con lăn cán ren

Cán ren được tiến hành trên máy bằng một bộ quả cán gồm 2 hoặc 3 quả cán.
Đường tâm của quá cán có thể song song hoặc không song song (cán bằng con lăn hơn

vòng) với đường tâm phôi, phôi quay tự do.
Số đầu mối dao động từ 2 đến 52, số đầu mối lớn hơn phụ thuộc vào đường
kính ren nhỏ và bước ren nhỏ hơn.
Hình 1.6 Máy cán ren 2 con lăn
Hình 1.5 Bàn cán ren phẳng
Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Tổng quan về máy cán ren
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 14
Thường người ta chế tạo quả cán ren theo 2 cấp chính xác : độ chính xác cao và
độ chính xác bình thường.


Quả cán cấp chính xác 1 bảo đảm tạo ra ren có vung dung sai không thấp hơn
4h, quả cán cấp chính xác 2 tạo ra ren có vùng dung sai không thấp hơn 6h.
Quả cán ren thường được chế tạo bằng thép X12M, X6BΦ X12Φ1 đối với các
sản phẩm có độ cứng HB 160 ÷ 200 và bằng thép 6X6B3MΦC đối với các sản phẩm
có độ cứng HB 370 ÷ 400.

1.2.3.Cán ren bằng đầu cán ren
Được thực hiện trên các máy tiện ren vít thông thương, máy khoan, máy tiện tự
động.

Được dùng phổ biến nhất là các loại đầu cán ren hướng trục tự mở đến cán các
ren ngoài có góc ren nhọn, sắc và cán các ren ngoài hình thang.
Hình 1.7 Cán ren bằng con lăn
Hình 1.8 Cán ren bằng đầu cán ren
Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Tổng quan về máy cán ren
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 15
Các đầu mối cán ren có két cấu khác nhau để cán các loại ren một hay nhiều

đầu mối, phải hoặc trái trên phôi đặc hoặc rỗng. Các quả cán đều có phần cấu tạo hình
ren và phần sửa đúng. Bộ quả cán có bước ren giống như bước ren cần cán của bất kỳ
đướng kính ren nào trong một phạm vi đường kính nhất định. Các quả cán trong một
bộ được phân biệt bằng số thứ tự, xác định bằng lượng dịch chuyển của ren tới mặt
đầu của quả cán, lượng dịch chuyển này thay đổi liên tiếp trên mỗi quả cán để đám bảo
gia công liên tục đường xoán vít trên chi tiết gia công.
Đường kính phôi để cán lấy gần đúng bằng đường kính trung bình của ren gia
công.
Trong trường hợp dùng máy có công suất lớn hoặc máy có chu kỳ làm việc tự
động thì tốc độ cán có thể tới 70 ÷ 80 m/ph đối với ren hệ mét bước nhỏ và tới 25
m/ph đối với ren hệ mét bước lớn và ren thang. Độ bền của quả cán giảm đi 2 ÷ 3 lần
nếu khi cán trên các đầu của phôi có sãn các đường xoắn.


Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Cơ sơ lý thuyết
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 16
CHƯƠNG 2.CƠ SƠ LÝ THUYẾT
2.1.Cơ sở lý thuyết về biến dạng của kim loại
2.1.1.Biến dạng của kim loại
2.1.1.1.Khái niệm biến dạng của kim loại
Gồm có biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và phá hủy.
a. Biến dạng đàn hồi
Là biến dạng bị mất đi sau khi bỏ tải trọng


Nếu giá trị của tải trọng nhỏ hơn điểm P trên đồ thị thì biến dạng sẽ mất đi ngay
sau khi bỏ tải trọng.
b. Biến dạng dẻo
Là biến dạng vẫn còn lại ngay sau khi bỏ tải trọng. Nó xảy ra khi tải trọng đặt

vào đủ lớn ( P ˃ P
b
).
2.1.1.2.Nhưng nhân tố ảnh hướng đến biến dạng dẻo
- Tải trọng tác dụng.
- Cơ tính của vật liệu.
Nhìn chung hai yếu tố trên ảng hưởng rất lớn đến quá trình biến dạng dẻo của
kim loại . Khi có biến dạng dẻo xảy ra tức là có sự trượt và song tinh.
Trượt là sự chuyển dời tương đối với nhau giữa các phần tinh thể theo những
mặt và phương nhất định gọi là phương mặt trượt . Các mặt và phương mặt trượt cơ
bản.

P

b

a
c



p


O
l

Hình 2.1 Bến dạng trong kim loại
Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Cơ sơ lý thuyết

GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 17

a) Là lục phương diện tâm
b) Lục giác xếp chặt
c) Lập
ph
ư
ơng
thể tâm

Mang tinh thể của kim loại bao gồm vô số mặt và phương tinh thể nhưng không
phải mặt và phương nào cũng có thể là mặt và phương trượt . Mặt và phương xảy ra
trượt phải có liên kết nguyên tử bền hơn cả để khi chuyển dời mối liên kết giữa các
nguyên tử thì nó không bị phá hủy . Đồng thời mối liên kết giữa các mặt trượt với
nhau phải yếu hơn.
2.1.1.3.Ảnh hưởng của gia công đến tổ chức và tính chất của kim loại
Khi gia công dưới tác dụng của ngoại lực, kim loại sẽ biến dạng theo ba giai
đoạn nối tiếp nhau: Biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo, và biến dạng phá hủy. Khi gia
công kim loại bằng phương pháp cán sẽ làm thay đổi hình dạng bề mặt kim loại liên
tục. Do quá trình trượt tạo nên các đường trượt và giải trượt, mạng tinh thể ở vùng
xung quanh mặt trượt bị xô lệch. Do vậy sau khi bị biến dạng, ngoài biên giới hạt ra,
một phần khá lớn mạng tinh thể của kim loại không sắp xếp trật tự. Tác dụng ngoại lực
càng lớn và thời gian càng lâu thì mức độ xô lệch mạng tinh thể càng cao. Quá trình
biến đổi như vậy sẽ làm thay đổi các thớ của kim loại tạo cho cơ tính bề mặt tốt hơn.
Tăng độ bền cho vật liệu.
2.1.2.Biếng dạng dẻo của kim loại khi cán
2.1.2.1.Biến dạng dẻo trong đơn tinh thể
Biến dạng còn lại khi bỏ tải trọng gọi là biên dạng dẻo.Biến dạng dẻo có thực
hiện bằng trượt,đổi tính hoặc chuyển maxtenxit và khuyến tán . Cơ chế của quá trình
trượt :

a)
b) c)

Hình 2.2 Mặt trượt và phương trượt cơ bản.
Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Cơ sơ lý thuyết
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 18
Khi trượt tất cả các nguyên tử ở trên mặt trượt đều dịch chuyển đi đồng thờ i,
nghĩa là ở mỗi thời điểm các nguyên tử đều dịch chuyển đi những đoạn bằng nhau.
Cách trượt như vậy gọi là trượt cứng. Theo cách trượt này ứng suất tiếp tác dụng phải
rất lớn để khắc phục được cùng một lúc tất cả các mối liên kết giữa các nguyên tử ở
hai bên mặt trượt.Nhưng trong thực tế ứng suất gây ra trượt của kim loại lại rất thấp.
Do đó cơ chế trượt cứng ở trên không giải thích được tính dễ trượt của kim loại.


Nếu như trong mạng tinh thể luôn luôn có lệch thì chúng luôn luôn là nơi xuất
phát của các quá trình trượt, sự trượt tác động đến các nguyên tử ở trên mặt trượt một
cách nối tiếp như chạy tiếp sức. Cho nên ở mỗi thời điểm chỉ có một số lượng hạn chế
các nguyên tử tham gia quá trinh trượt. Do đó ứng suất gây ra trượt chỉ cần thấp.

Hình trên trình bày quá trình trượt trong mạng tinh thể có lệch thẳng
(lệch biên). Sự có mặt của bán mặt AB ở trong mạng tinh thể gây ra ở vùng xung
quanh nó sự xô lệch đàn hồi đối xứng. Do đó ứng suất (nén hay kéo) ở hai bên nó cũng
mang tính chất đối xứng nên chúng sẽ cân bằng lẫn nhau.
Theo sự trình bày cơ chế trượt có lệch như vậy thì ở mỗi thời điểm chỉ có một
số lượng hạn chế các nguyên tử ở xung quanh bán mặt AB tham gia trượt và có thể
hình dung sự chuyển dịch của bán mặt lần lượt qua từng vị trí như là cuộc chạy tiếp
sức.
2.1.3.Biến dạng dẻo trong đa tinh thể
Đa tinh thể là tập hợp của nhiều hạt có phương mạng định hướng một
cách ngẩu nhiên. Vùng ranh giới giữa các hạt có cấu tạo, tính chất khác vùng trung
tâm. Đây là những yếu tố cần phải tính đến khi nghiên cứu biến dạng của đa tinh thể.
Trong thực tế quá trình biến dạng dẻo thường xảy ra trong đa tinh thể kim loại. Quá
trình biến dạng dẻo của đa tinh thể chịu ảnh hưởng rõ rệt bởi cấu trúc của đa tinh thể.
Hình 2.3 Sự trượt trong kim loại
Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Cơ sơ lý thuyết
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 19
Đó là tập hợp của các hạt có phương mạng định hướng một cách ngẩu nhiên và
vùng biên giới hạt có sắp xếp không trật tự khác với bản thân hạt. Chính vì vậy quá
trình biến dạng dẻo đa tinh thể có các đặt điểm sau :
- Khi tác dụng tải trọng lên đa tinh thể, các hạt sẽ bị biến dạng khác nhau. Hạt
nào có phương mạng định hướng thuận lợi cho trượt sẽ bị biến dạng dẻo trước với
ứng suất tương đối bé. Ngược lại hạt nào có phương mạng định hướng không
lợi cho trượt thì sẽ bị biến dạng dẻo sau với ứng suất lớn hơn.
- Sự biến dạng dẻo của mỗi hạt luôn có ảnh hưởng đến hạt bên cạnh và
bị chúng cản trở. Do vậy các hạt trong đa tinh thể có thể bị trượt ngay theo nhiều hệ
trượt khác nhau. Và xảy ra đồng thời sự quay của các mặt và phương trượt.
- Vùng biên giới hạt có sắp xếp không trật tự, do đó sự trượt rất khó phát triển ở
đây. Vì không hình thành được các mặt và phương trượt.

Ảnh hưởng của biến dạng dẻo đến tính chất :
- Sau biến dạng dẻo trong kim loại có tồn tại ứng suất dư. Chia làm hai loại lớn :
ứng suất dư tế vi và ứng suất dư thô.
- Ứng suất dư tế vi là loại ứng suất tồn tại ở trong kim loại sau khi bỏ tải trọng
biến dạng và được cân bẳng trong phạm vi từng phần nhỏ của hạt hay trong từng hạt.
Ứng suất dư thô tồn tại ở trong cả thể tích kim loại sinh ra do biến dạng không
đồng đều trên tòan tiết diện mẫu.
- Biến dạng dẻo làm biến đổi cơ tính của kim loại. Kết quả có giá trị thực tiễn của
biến dạng dẻo là sự biến đổi mạnh cơ tính của kim loại theo chiều hướng tăng bền
hay còn được gọi là hóa bền, làm tăng giới hạn bền, giới hạn chảy, giới hạn đàn hồi,
độ cứng.
- Biến dạng dẻo làm biến đổi lý hóa tính của kim loại. Biến dạng dẻo làm tăng xô
lệch mạng, làm nhỏ hạt, các yếu tố này làm giảm tính dẫn điện.
2.1.4.Những định luật cơ bản khi gia công kim loại bằng áp lực
2.1.4.1.Định luật biến dạng đàn hồi tồn tại khi biến dạng dẻo
Biến dạng dẻo kim loại, đồng thời với biến dạng dẻo có xảy ra biến dạng đàn
hồi. Quan hệ giữa lực và biến dạng khi biến dạng đàn hồi tuân theo qui luật Huc.
Do đó kích thước chi tiết sau khi gia công khác với kỹ thuật của chi tiết đang
gia công.
Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Cơ sơ lý thuyết
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 20
2.1.4.2.Định luật ứng suất dư
Trong bất cứ một kim loại biến dạng nào cũng được sinh ra một ứng suất dư
cân bằng nhau.
Ứng suất dư này tồn tại bên trong vật thể đau khi biến dạng làm giảm tính dẻo,
độ bền và độ dai va chạm làm cho vật thể biến dạng hoặc phá hủy. Khi phân tích ứng
suất chính cần tính đến ứng suất dư và khắc phục hậu qủa do nó sinh ra.
2.1.4.3.Định luật thể tích không đổi:
Thê tích của vật thể trươc và sau khi cán không biến dạng.

Định luật này có ý nghĩa thực tiễn nó cho biết chiều dài sau khi biến dạng dưới
tác dụng của ngoại lực.
2.1.4.4.Định luật trở lực bé nhất
Trong quá trình biến dạng các chất điểm của vật thể sẽ di chuyển theo phương
nào có trở lực bé nhất.
Đường đi của chất điểm xác định theo nguyên tắc : hướng di chuyển của một
điểm bất kỳ nào trên mặt phẳng thẳng góc vơi phương của lực tác dụng sẽ theo
hướng thẳng góc với chu vi mặt phẳng ấy.
2.1.4.5.Định luật đồng dạng
Trong điều kiện biến dạng đồng dạng,hai vật thể có hình dạng hình học đồng
dạng nhau.
2.2.Ren
2.2.1.Định nghĩa ren
Ren được tạo thành trên cơ sở đường xoắn ốc trụ ( hoặc côn ). Cho một hình
phẳng quét theo đường xoắn ốc và luôn năm trong mặt phẳng qua trụ OO (), hình
phẳng sẽ quét thành mối ren. Hình phẳng có thể là tam giác, hình vuông, hình thang,
hình bán nguyệt… sẽ tạo nên ren tam giác, ren vuông, ren hình thang, ren bán nguyệt
(thường gọi là ren tròn)…
2.2.2.Thông số hình học của Ren
d - đường kính ngoài của ren, là đường kính hình trụ bao đỉnh ren ngoài, đường
kính này là đường kính danh nghĩa của ren. Đối với đai ốc, đường kính ngoài là D
d
1
– đường kính trong của ren, là đường kính hình trụ bao đỉnh ren trong. Đối
với đai ốc là D
1

Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Cơ sơ lý thuyết
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 21

d
2
– đường kính trung bình, là đương kính hình trụ phân đôi tiết diện ren, trên
đó chiều rộng ren bằng chiều rộng rãnh. Đối với các ren tam giác có đường kính trong
và đường kinh ngoài cách đều đỉnh tam giác của ren và rãnh ren
h – chiều cao tiết diện làm việc của ren
p – bước ren, là khoảng cách giữa hai mặt song song của hai ren trên kề nhau,
đo theo phương dọc của bulong hay vít.
p
z
– đối với ren 1 đầu mối thì p
z
= p, đối với ren có z đầu mối thì p
z
= z.p
 – góc tiết diện ren (góc ở đỉnh)
 – góc nâng ren, là góc hợp bởi tiếp tuyến của đường xoắn ốc (trên hình trụ
trung bình) với mặt phẳng vuông góc với trục ren.
2.2.3.Phân loại ren
Phân loại theo công dụng và hình dạng tiết diện có thể phân loại như sau :
2.2.3.1.Ren ghép chặt
dùng để ghép chặt các chi tiết máy lại với nhau. Ren ghép chặt gồm các loại
ren: ren hệ mét, ren tròn, ren ống, ren vít gỗ.
2.2.3.2.Ren ghép chặt kín
ngoài chức năng ghép chặt các chi tiết còn dùng để giữ không cho chất lỏng
chảy qua, ren có dạng tam giác nhưng không có khe hở hướng tâm và đỉnh được bo
tròn.
2.2.3.3.Ren của cơ cấu vít

Dùng để truyền chuyển động hoặc để điều chỉnh. Ren của cơ cấu vít có các
loại: ren vuông, ren hình thang cân, ren hình răng cưa…
2.2.3.4.Ren hệ mét
Hình 2.4 Thông số hình học của ren
Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Cơ sơ lý thuyết
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 22
Ren hệ mét có tiết diện là tam giác đều, góc ở đỉnh α= 600. để dễ gia công cũng
như để giảm bớt tập trung ứng suất ở chân ren và dập xước đỉnh ren, đỉnh ren và chân
được hớt bằng hoặc tạo góc lượn và bo tròn, bán kính bo tròn chân ren r= h/6= 0,144p.
Ren hệ mét chia làm 2 loại: ren hệ mét bước lớn và ren hệ mét bước nhỏ, các
kích thước đã được tiêu chuẩn hóa. Kí hiệu của ren hệ mét bước lớn là M, tiếp sau trị
số đường kính vòng ngoài d ( ví dụ M14) còn đối với ren bước nhỏ, thì ta thêm bước
ren p (ví dụ ren bước nhỏ hệ mét, đường kính 14mm, bước ren 0.75-M14x0.75). Đối
với bước ren nhỏ vì giảm bước ren nên chiều sâu rãnh ren và góc nâng của ren cũng
giảm bớt, do đó khi cùng đường kính ngoài, đường kính trong d1 của ren bước nhỏ lớn
hơn so với đường kính trong của bước ren lớn , do đó độ bền của thân bulồng cũng
tăng lên. Góc nâng γ giảm làm tăng khả năng tự hãm của ren.
2.2.3.5.Ren hệ Anh
Có tiết diện hình tam giác cân , góc ở đỉnh α= 550 đường kính được đo bằng hệ
đơn vị Anh (1inch= 25,4mm), bước ren được đặc trưng bởi số ren trên chiều dài 1
inch.
2.2.3.6.Ren ống
Dùng để ghép kín các ống, ren ống là ren hệ Anh có bước nhỏ, có biên dạng
được bo tròn và không có khe hở theo đỉnh và đáy để tăng độ kín khít. Kích thước chủ
yếu của ren này là dường kính trong của ống.
2.2.3.7.Ren tròn
Dùng chủ yếu trong các bulông, vít chịu tải trọng va đập lớn hoặc trong các chi
tiết máy có vỏ mỏng, hoăc trong các vật phẩm đúc bằng gang hoặc chất dẻo. biên dạng
ren tròn là các cung tròn được nối với nhau bằng các đoạn thẳng ngắn, góc ở đỉnh 300,

do bán kính cung tròn lớn nên có sự tập trung ứng suất.
2.2.3.8.Ren vuông
Tiết diện là hình vuông, α=0, nên hiệu suất cao. Trước đây loại ren này được
dùng trong các cơ cấu vít, nhưng hiện nay ít dùng và được thay thế bằng ren hình
thang vì khó chế tạo, độ bền không cao, khó khắc phục khe hở dọc trục sinh ra do
mòn.
2.2.3.9.Ren hình thang cân
Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Cơ sơ lý thuyết
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 23
Ren này có hiệu suất cao hơn ren tam giác, thuận tiện chế tạo và có độ bền cao
hơn ren vuông. Ren hình thang cân có góc ở đỉnh α=300, chiều cao làm việc h=0,5p
khe hở hướng tâm 0,15÷1mm phụ thuộc vào đường kính ren. Ren hình thang cân tiêu
chuẩn hóa có đường kính d1 =8÷640mm, có thể sử dụng với ren bước lớn, trung bình
và nhỏ. Ren hình thang cân được dùng truyền động chịu tải theo hai chiều.
2.2.3.10.Ren đỡ
Dùng trong truyền động chịu tải một chiều (trong kích vít, máy ép…). Để tăng
hiệu suất và dễ chế tạo thì mặt chịu lực có góc nghiêng nhỏ (khoảng 30). Góc lượng
chân ren của vít được tăng lên để giảm sự tập trung ứng suất. chiều cao làm việch=
0,75p . Ren đỡ tăng bền có góc nghiêng mặt không làm việc 450 làm giảm sự tập trung
ứng suất và độ bề mỏi tăng lên 1,5 lần.
2.2.3.11.Ren côn
Đảm bảo độ không thẩm thấu và không cần dùng thêm vòng đệm kín. Chúng
được sử dụng để nối các đường ống, nút vít, nút tháo dầu… độ không thẩm thấu đạt
được băng cách ép sát các biên dạng theo đỉnh. Xiết ren côn có thể bù trừ độ mòn và
tạo độ dôi cần thiết. theo độ côn ta phân biệt ren côn có 3 dạng với độ côn 1÷16:
- Ren mét với góc ở đỉnh 600
- Ren ống với góc ở đỉnh 550
- Ren Anh với góc ở đỉnh 600
2.2.3.12.Ren vít bắt gỗ

Ren vít bắt gỗ có tiết diện tam giác, chiều rộng rãnh lớn hơn nhiều so với chiều
dày ren, để đảm bảo độ bền đều của ren vít thép và ren của vật liệu bắt vít.
2.2.3.13.Ren vít vặn các chi tiết có độ bền thấp
Có biên dạng tam giác, chiều dày ren theo đường kín trung bình nhỏ hơn nữa
bước ren một cách đáng kể để đảm bảo độ bền với chi tiết mà nó vặn vào.
Cấp chính xác đường kính ren có khe hở : vít có cấp chính xác 3÷9 và đai ốc
4÷8. tương ứng với miền dung sai đối với vít ( bulông) h,g,f,e,d và đối với đai ốc
H,G,F,E.
Khi cán ren cần phải khảo sát về biến dạng dẻo, các nhân tố ảnh hưởng đến quá
trình biến dạng dẻo cũng như các thay đổi về cấu trúc, tổ chức, cơ tính và tính chất của
kim loại do biến dạng dẻo sinh ra.
Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Lựa chọn phương án cán ren
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 24
CHƯƠNG 3.LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CÁN REN
3.1.Sơ đồ khối tiền trình gia công
Các chi tiết ren tiêu chuẩn hệ mét


Sản phẩm có thể cán một hoặc nhiều lần để đạt sản phẩm theo yêu cầu kỹ thuật.
Số lần cán tùy thuộc vào bước ren, loại ren và vật liệu của chi tiết cán. Độ cứng tối đa
của phôi cán phụ thuộc vào vật liệu làm con lăn cán ren.
3.2.Quy cách của sản phẩm chung
Sản phầm là các chi tiết máy có ren tiêu chuẩn hệ mét, ren kẹp chặt, ren vis gỗ,
ren ống. Ren kẹp chặt có đường kính từ 2 đến 100mm, bước ren từ 0,5 đến 6mm,
chính xác nâng cao hay chính xác bình thường. Ren có một hoặc nhiều đầu mối ( tối
đa 35 đầu mối ).
Tùy thuộc vào vật liệu làm con lăn cán, vật liệu được cán có thể đến đô cứng
370 – 400 HB. Các mác thép tiêu chuẩn thường sử dụng ở Việt Nam được sử dụng để
làm chi tiết ren như CT3, CT10, C20, C30, C35, C45…

Chọn phôi
Gia công biên
dạng chi tiết
Cán ren
Kiểm tra
Sản phẩm
cán
Hình 3.1 So đồ khối tiền trình gia công
Luận văn tốt nghiệp Thiết kế máy cán ren con lăn
SVTH : Nguyễn Hữu Thương Lựa chọn phương án cán ren
GVHD : Nguyễn Văn Thạnh Trang 25
3.3.Sản phẩm của luận văn.
Các chi tiết có ren tiêu chuẩn bước ren lớn nhất 2mm. Đường kính và bước ren
hệ mét tham khảo Bảng 17.2 [1]. Đường kính ngoài có thể lên đến 56mm.
Ren cán là loại 1 đầu mối.
Vật liệu là thép với giới hạn bền 

< 400 Mpa.
Độ nhẵn bề mặt tương ứng cấp 7 – 8.
Máy có khả năng hoạt động ở nhiều tốc độ khác nhau, tốc độ độ cán từ 12 đến
25m/ph, ren cỡ lớn trạng thái nóng có thể tặng đến 50m/ph.
Máy bán tự động, có khả năng hoàn toàn tự động khi kết hợp với hệ thống cấp
phôi hợp lý.
3.4.Lựa chọn phương án cán ren
Phương pháp khác nhau dựa trên hình dáng và kết cấu của dụng cụ cán
3.4.1.Phương án 1 : Cán ren bằng bàn ren

Nguyên lý làm việc này là tạo ren trên chi tiết trụ nhờ chuyển động tịnh tiến và
áp lực của bàn ren tác dụng vào ren chi tiết cần tạo ren.
Ưu điểm : Khả năng tự động cao, sản phẩm được hình thành trong thời gian
ngắn.
Hình 3.2 Nguyên lý cán ren bằng bàn cán