thiết kế chế tạo máy cán uốn ống thép (cuot - 3.0)

ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM
SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ




BÁO CÁO NGHIỆM THU
(Đã chỉnh sửa theo góp ý của hội đồng nghiệm thu)



ĐỀ TÀI:
” THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY CÁN UỐN ỐNG THÉP”
( CUOT-3.0 )


CHỦ NHIỆM ðỀ TÀI





CƠ QUAN QUẢN LÝ

CƠ QUAN CHỦ TRÌ

(Ký tên/đóng dấu xác nhận) (Ký tên/đóng dấu xác nhận)

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
THÁNG 4 / 2009





1

TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Với mục tiêu chế tạo “Máy cán uốn ống thép” là máy gia công thép hình ña năng
hoàn toàn bằng nguồn lực có sẵn trong nước có giá thành phù hợp,gồm các nội dung
chính như sau:
- Trên cơ sở khảo sát các qui trình sản xuất cán nguội,uốn nguội thép hình và các
máy chuyên dụng tạo sản phẩm trong dây truyền sản xuất thuộc lĩnh vực sản xuất sản
phẩm kim khí của công ty cũng như một số công ty khác thuộc thành phố Hồ Chí
Minh và tỉnh Bình Dương,các bộ phận công tác tạo sản phẩm của máy gia công thép
hình ña năng ñược thiết kế chế tạo tương tự các bộ phận công tác của các máy chuyên
dụng.
-Thiết kế
+ Bộ phận phân phối truyền ñộng.

+ Bộ phận cán ñịnh hình.
+ Bộ phận uốn vòng.
+ Bộ phận uốn acsimet.
- Chế tạo máy cán uốn ống thép ( CUOT-3.0 ).
- Vận hành và ñiều chỉnh các thông số làm việc của máy.
- ðánh giá kết quả ñạt ñược như:ñộ chính xác,năng suất,chất lượng sản phẩm,…
- Thảo luận kết quả ñạt ñược và hướng phát triển.
- ðề xuất các biện pháp hoàn thiện máy.







2

SUMMARY OF RESEARCH CONTENTS

With the object of making “ rolling and bending steel pipe machine” is multi
purpose figures steel working machine completely by available resources of domestic
that have resonable price. These are some main contents as follow:
- Base on surveying manufacturing process of cold-rolling and cold-bending
figure steel and special machines that making products on manufacture line belong to
manufacture products of metal wares as well as others belong to HCMC and Binh
Duong province. Working parts of multi purpose figures steel working machine is
designed similar as working parts of special machines.
- Design
+ Driven distribution part
+ Rolling shaped part

+ Bending part
+ Ascimet bending part
- Making rolling and bending steel pipe machine ( CUOT-3.0).
- Operation and adjusting operation factor of machine.
- Evaluation of obtainment result such as: accuracy, capacity, quality of products,
ect…
- Dicusstion of obtainment result and development way.
- Proposing machines finishing measures.













3

MỤC LỤC

Trang
Danh sách hình 4
Bảng quyết toán kinh phí 5
Phần mở ñầu 6
Chương I : Tổng quan 8

Chương II : Nội dung nghiên cứu 14
Chương III : Tính toán và thiết kế 18
Chương IV : Kết luận và ñề nghị 33

Tài liệu tham khảo 36

Phụ lục 37

4

DANH SÁCH HÌNH

Số Tên hình ảnh
Trang

1.1 Nguyên lý cán đònh hình trên máy cán chuyên dụng 7
1.2 Dạng phôi và sản phẩm cán đònh hình 8
1.3 Sơ đồ nguyên lý tạo sản phẩm uốn vòng 9
1.4 Dạng sản phẩm của uốn vòng 9
1.5 Sơ đồ nguyên lý tạo sản phẩm uốn acsimet 10
1.6 Dạng sản phẩm của uốn acsimet 10
1.7
Máy ðức
11
1.8
Máy Trung Quốc
12
1.9
Máy ðài Loan
12
1.10
Máy làm việc tạo sản phẩm cán định hình
13
1.11
Máy làm việc tạo sản phẩm uốn vòng

13
1.12
Máy làm việc tạo sản phẩm uốn acsimet
13
2.1
Sơ đồ truyền động máy cán uốn ống thép
15
2.2 Sơ đồ nguyên lý điều khiển bằng kỹ thuật số 15
2.3 Sơ đồ nguyên lý hộp truyền động trung gian 17
2.4 Sơ đồ các chi tiết bộ phận cán tham gia cơ cấu gài truyền động
trung gian
17
3.1 Hộp giảm tốc 18
3.2 Hộp truền động trung gian 19
3.3 Bộ phận cán dònh hình 20
3.4 Cụm dẫn hướng phôi cán 20
3.5 Cụm cán 21
3.6 Cụm lô nắn đứng 22
3.7 Cụm lô nắn ngang 22
3.8 Thân cụm cán 23
3.9 Bộ phận uốn vòng 25
3.10 Cụm thân bộ phận uốn vòng 25
3.11 Cụm ROLL đỡ 26
3.12 Cụm ROLL ép 26
3.13 Bộ phận uốn acsimet 27
3.14 Lưu đồ giải thuật tổng quát 28
3.15 Bảng điều khiển 29
3.16 QTCN chế tạo máy CUOT-3.0 31

4.1 Máy cán uốn ống thép 34

5

BẢNG QUYẾT TOÁN KINH PHÍ

Đề tài : Thiết kế chế tạo máy cán uốn ống thép (CUOT-3.0)
Chủ nhiệm đề tài : Kỹ sư Lê Việt
Cơ quan chủ trì : Cty CP Cơ khí và Đúc kim loại Sài Gòn (SAMECO)
Thời gian đăng ký : 2005 - 2006
Tổng kinh phí được duyệt : 92.300.000 đvn
Kinh phí cấp đợt I : 82.300.000 đvn (Theo thông báo số : 223 / TBKHCN
ngày 18 tháng 11 năm 2005)
ĐVT:1.000 đvn
TT

Nội dung Kinh phí Ngân sách

Nguồn
khác
I
II
1.
2.
3.
4.
5.

6.
7.
8.
9.
III
IV

Kinh phí cấp trong năm
Kinh phí quyết tốn trong năm
Cơng chất xám
Cơng th khốn
Ngun vật liệu,dụng cụ,phụ
tùng,…
Thiết bị
Xét duyệt,giám định,nghiệm thu
Hội nghị,hội thảo
ðánh máy tài liệu,VPP
Giao thong liên lạc
Chi phí điều hành
Tiết kiệm 5%
Kinh phí chuyển sang năm sau

82.300


1.200

66.600

1.000

4.500




9.000


10.000





6

PHẦN MỞ ðẦU
1. Tên đề tài : “Thiết kế chế tạo máy cán uốn ống thép” (CUOT-3.0)
Chủ nhiệm đề tài : Lê Việt
Cơ quan chủ trì : Cty Cổ phần Cơ khí và Đúc kim loại Sài Gòn
Thời gian thực hiện đề tài : 12 tháng
Kinh phí được duyệt : 92 300 000 đvn
Kinh phí đã cấp: 82 300 000 đvn(theo TB số:223/TBKHCN ngày 18 / 11 /2005)
2. Mục tiêu :
Việc thiết kế chế tạo máy CUOT-3.0 với mục tiêu hình thành máy gia công
thép hình đa năng thực hiện ba dạng sản phẩm cán hình,uốn vòng,uốn acsimet
trên cùng một máy,tự động hóa các chế độ làm việc của các bộ phận chức năng
tương tự máy nước ngoài đã giới thiệu tại Việt Nam qua catalog.

3. Nội dung :
+ Thiết kế chế tạo bộ phận phân phối truyền dẫn động đảm bảo các thơng số làm
việc như số vòng quay,vị trí góc quay cho các bộ phận cơng tác tạo sản phẩm chính
xác.
+ Thiết kế chế tạo bộ phận cán nguội định hình phôi thép dạng ống,thanh có
tiết diện vuông, chữ nhật, tạo thành sản phẩm thép hình có sai lệch giới hạn kích
thước cơ bản của tiết diện trong phạm vi sai lệch giới hạn của phôi.
+ Thiết kế chế tạo bộ phận uốn vòng các ống thép,thanh thép thành các cung
tròn,vòng tròn mà kích thước cơ bản của tiết diện thay đổi trong giới hạn cho
phép.
+ Thiết kế chế tạo bộ phận uốn các thanh thành các vòng acsimet (vòng xoắn
ốc – bán kính thay đổi) mà kích thước cơ bản của tiết diện thay đổi trong giới hạn
cho phép.
4. Sản phẩm của đề tài :
- Báo cáo kết qủa chi tiết của đề tài (03 bộ)
- Báo cáo tóm tắt và kiến nghò (06 bản)
- Đóa CD-Rom ghi toàn bộ kết kết quả nghiên cứu của đề tài (03 đóa)
- Bảng quyết toán kinh phí đề tài (03 bộ)
- Máy cán uốn ống thép (01 máy)








7

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN

1- Cán đònh hình,uốn vòng,uốn acsimet
Là các nguyên công của phương pháp gia công kim loại ở trạng thái nguội bằng
áp lực.Nhờ tính chất biến dạng dẻo của kim loại thông thường sử dụng các máy
chuyên dụng và các khuôn khác nhau tùy thuộc vào loại sản phẩm để tạo ra lực
cần thiết làm biến dạng vật liệu kim loại dạng tấm,dải(thanh),ống tạo thành sản
phẩm cần thiết có tên chung là sản phẩm kim khí.
1.1- Cán đònh hình: Là hình thức biến dạng tạo hình,làm thay đổi hình dạng cục
bộ của phôi bằng cách phân bố lại và dòch chuyển thể tích kim loại,nhưng kích
thước cơ bản(kích thước axb,hình 1.2)của tiết diện phôi và tiết diện sản phẩm là
như nhau,được thực hiện trên máy cán hai trục chuyên dụng có sơ đồ nguyên lý
như hình 1.1.


Hình 1.1- Nguyên lý cán đònh hình trên máy cán chuyên dụng
Phôi kim loại dạng tấm ,thanh,ống có tiết diện vuông,chữ nhật,có các bề mặt
phẳng được cấp vào họng cán tạo bởi cặp trục cán,phần họng cán trên mỗi trục
cán được gia công đặc biệt hình thành những gờ lồi có dạng vân cần chép hình lên
bề mặt phôi để tạo ra sản phẩm.Cặp trục cán kéo phôi qua họng cán chép hình lên
bề mặt phôi và đẩy sản phẩm qua các cụm lô nắn đứng,cụm lô nắn ngang để nắn
thẳng sản phẩm.

8

Một số dạng phôi và sản phẩm cán đònh hình như hình 1.2

Phôi

Sản phẩm
Hình 1.2- Dạng phôi và sản phẩm cán đònh hình
1.2- Uốn vòng: Là hình thức biến dạng uốn,làm cho phơi phẳng ,thẳng thành chi
tiết cong,được thực hiện trên máy uốn vòng ba trục chuyên dụng có sơ đồ nguyên
lý tạo sản phẩm như hình 1.3


9

Hình 1.3- Sơ đồ nguyên lý tạo sản phẩm uốn vòng
Vật liệu có bề dày trên 2mm được thực hiện trên máy uốn vòng ba trục,có một
trục lô ép và hai trục lô đỡ được dẫn động quay.Trục lô ép được bố trí phía trên
giữa hai trục lô đỡ.Phôi dạng thanh,ống có tiết diện vuông,tròn,chữ nhật hoặc
thanh thép hình có thành,gân được đặt trên hai lô đỡ.Lô ép được đưa vào vò trí ép
đã xác đònh tạo bán kính uốn cho sản phẩm bởi cơ cấu vít me đai ốc (hoặc xylanh
thủy lực tùy theo máy chuyên dụng).Các lô được thay thế thích hợp tùy theo tiết
diện phôi đưa vào uốn.Hai trục lô đỡ kéo phôi chắc chắn không trượt thực hiện
uốn tạo sản phẩm.Tháo sản phẩm ra khỏi máy khi đã nâng lô ép trở về vò trí ban
đầu.
Các dạng sản phẩm của máy uốn vòng ba trục chuyên dụng như hình 1.4

Hình 1.4- Dạng sản phẩm của uốn vòng
1.3- Uốn acsimet: Là hình thức biến dạng uốn,làm cho phơi phẳng ,thẳng thành
chi tiết cong,được thực hiện chép hình theo khuôn trên máy uốn chuyên dụng có sơ
đồ nguyên lý tạo sản phẩm như hình 1.5
Phôi kim loại dạng thanh có tiết diện vuông,tròn,chữ nhật được kẹp chặt cố
đònh với gale nhờ chốt kẹp lệch tâm.Gale có biên dạng xoắn ốc acsimet gá cố đònh
trên đầu trục quay.Qúa trình uốn tạo sản phẩm,gale quay kéo phôi quay theo, mặt
khác thân phôi luôn tựa vào thân gối lăn tựa làm cho phôi uốn theo biên dạng gale

hình thành sản phẩm.Sản phẩm được tháo sau khi dịch chuyển vị trí của gối tựa lăn
và mở chốt lệch tâm.
Sản phẩm của uốn acsimet như hình 1.6


10



Hình 1.5- Sơ đồ nguyên lý tạo sản phẩm uốn acsimet


Hình 1.6- Dạng sản phẩm của uốn acsimet


2- Máy cán uốn ống thép
Đối với các nước có công nghệ tiên tiến như: Đức, Nhật, Hàn Quốc…hay một số
nước có ngành sản xuất sản phẩm cơ kim khí xuất khẩu đã phát triển trước ta như:
Trung Quốc, Đài Loan, Thái Lan… Đã sản xuất nhiều máy chuyên dùng và máy
gia công thép hình đa năng tạo sản phẩm cán nguội đònh hình,uốn vòng,uốn
acsimet,xoắn hình tạo phôi cho các sản phẩm kim khí.Tất cả các máy đều được
ứng dụng điều khiển bằng kỹ thuật số,sản xuất ra sản phẩm đạt năng suất,chất
lượng cao do đó giá thành sản phẩm có tính cạnh tranh cao.Các máy chuyên dùng
đã được chào bán ở Việt Nam nhưng giá thành cao.

11

Một số máy chuyên dùng và máy gia công thép hình đa năng dươc nhóm
nghiên cứu tham khảo để thực hiện nghiên cứu đề tài thiết kế chế tạo máy cán
uốn ống thép như hình 1.7,hình 1.8,hình 1.9

Hình 1.7- Máy ðức




Hình 1. 8- Máy Trung Quốc

12




Hình 1. 9- Máy ðài Loan
Hiện nay đa số doanh nghiệp sản xuất sản phẩm cơ kim khí trong nước chủ yếu
đầu tư các máy đã qua sử dụng của nước ngoài và các máy được chế tạo trong
nước. Trong lónh vực sản xuất sản phẩm cơ kim khí của công ty đã sử dụng các
máy chuyên dùng của cả ba dạng sản phẩm cán nguội đònh hình,uốn vòng,uốn
acsimet. Máy cán uốn ống thép chưa nơi nào chế tạo
Qua khảo sát các qui trình sản xuất cán nguội,uốn nguội thép hình và các máy
chun dụng tạo sản phẩm trong dây truyền sản xuất thuộc lĩnh vực sản xuất sản
phẩm cơ kim khí của cơng ty cũng như một số cơng ty khác thuộc thành phố Hồ Chí
Minh và tỉnh Bình Dương nhóm nghiên cứu hình thành phương án chế tạo máy cán
uốn ống thép có bộ phận truyền động chung kết hợp điều khiển bằng kỹ thuật số ,có
nguồn động lực motor servo thích hợp truyền dẫn động cho ba bộ phận chức năng tạo
sản phẩm : - Bộ phận cán định hình – Bộ phận uốn vòng – Bộ phận uốn acsimet ,cả
ba bộ phận chức năng được thiết kế chế tạo tương tự các bộ phận cơng tác của các
máy chun dụng.Máy làm việc theo từng chức năng tạo sản phẩm được bố trí như

hình 1.10, hình 1.11,hình 1.12


13

Hình 1. 10- Máy làm việc tạo sản phẩm cán ñịnh hình

Hình 1. 11- Máy làm việc tạo sản phẩm uốn vòng

Hình 1. 12- Máy làm việc tạo sản phẩm uốn acsimet


















14

CHƯƠNG II
PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1- Chọn nguồn động lực-và phân phối truyền động
Căn cứ u cầu chế độ làm việc của ba bộ phận cơng tác,số vòng quay và vị trí
góc làm việc phải đảm bảo chính xác thì sản phẩm tạo ra mới có năng suất chất lượng
và an tồn cho máy.thuận lợi chung cả ba bộ phận cơng tác đều làm việc với chuyển
động quay.
Khó khăn là bộ phận uốn acsimet thực hiện chuyển động gián đoạn và có số vòng
quay mỗi chu kỳ làm việc tạo sản phẩm ít .trên thực tế có thể chọn một trong ba
phương án nguồn động lực và phân phối truyền động như sau :
2.1.1- Động cơ vô cấp cơ và hộp giảm tốc ba cấp bánh răng trụ răng thẳng
- Đối với động cơ:
+ Khó điều chỉnh chính xác các thông số vòng quay,góc quay.Mất nhiều thời
gian điều chỉnh.
+ Tuổi thọ giảm nhanh khi máy làm việc nhiều cùng bộ phận uốn acsimet do
khó khăn nêu.
+ Để tự điều khiển tự động cần có sự hỗ trợ bằng mạch điện khá phức tạp.
- Đối với hộp hộp giảm tốc hoàn toàn phù hợp nhờ cấu tạo đơn giản,dễ chế tạo
giá thành không cao,hiệu suất và tuổi thọ cao.
2.1.2- Động cơ thủy lực và hộp giảm tốc ba cấp bánh răng trụ răng thẳng
Đối với động cơ:
- Mô men kéo ổn đònh,hiệu suất làm việc cao.
- Có quán tính cơ lớn Không khống chế chính xác thông số làm việc của bộ
phận uốn.
- Giá thành chung khá cao.
2.1.3- Động cơ servo và hộp giảm tốc ba cấp bánh răng trụ răng thẳng.
Sơ đồ truyền động máy cán uốn ống thép như hình 2.2

15

Đây là phương án phù hợp nhất do đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về thông số
làm việc của cả ba bộ phận công tác,nhờ điều khiển bằng kỹ thuật số. Sơ đồ
nguyên lý điều khiển bằng kỹ thuật số như hình 2.1
- Thực hiện được góc trả về (quay ngược chiều làm việc khi uốn tạo sản phẩm)
vò trí ban đầu để tháo sản phẩm và nạp phôi tiếp theo,giúp cho thời gian tạo sản
phẩm giảm được một phần ba so với máy chuyên dùng.
- Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho máy nhờ chương trình bảo vệ được thiết lập.
- Thiết lập các chế độ làm việc cho máy dễ dàng,mau chóng,chính xác,nhờ đó
năng suất chất lượng tăng theo.


Hình 2.1- Sơ đồ truyền động máy cán uốn ống thép


Hình 2.2- Sơ đồ nguyên lý điều khiển bằng kỹ thuật số



16

2.1- Chọn truyền động trung gian cho bộ phận cán định hình
Bộ phận cán định hình có căp trục cán là cụm chi tiết làm việc chính,trong đó trục
nằm dưới được lắp cố định, trục cán 11 có thể di động được khi cần thay đổi khoảng
cách tâm giữa hai trục mà hai trục vẫ được dẫn động bình thường,bởi hai đầu trục đều
được lắp bánh răng trụ để nhận truyền động.vì vậy cần có bộ truyền động trung gian
dặc biệt cho bộ phận cán định hình.Có hai phương án để chọn:
- Thơng thường các máy cán sử dụng hộp truyền lực bánh răng trụ răng chữ v và
cặp khớp nối catdang.do u cầu máy nhỏ gọn nên khơng thể lựa chọn phương án
này.

- Hộp truyền động trung gian có kết cấu gọn hơn so với phương án vừa
nêu.Phần trong hộp chủ yếu bố trí các chi tiết của cơ cấu gài truyền chuyển động
quay cho bánh răng 8 của trục cán 11 một cách chắc chắn khi cần thay đổi khoảng
cách tâm giữa hai trục cán ,sơ đồ nguyên lý như hình 2.3,sơ đồ các chi tiết thuộc
bộ phận cán tham gia cơ cấu gài truyền động trung gian như sơ đồ hình 2.4
+ Thanh 1 có nhiệm vụ kết nối điều khiển luôn ăn khớp giữa bánh răng 4 với
bánh răng 8.Phía bộ phận cán liên kết với gối đỡ di trượt di trượt 9 bằng mối ghép
lỗ trục trơn và được cố đònh bởi mối ghép ren ở đầu thanh 1.Phía hộp trung
gian,phần thanh 1 có mặt cắt tiết diện vuông chạy được trong rãnh A trên vách
hộp trung gian và liên kết với thanh 2 qua lỗ vuông của thanh.
+ Bánh răng 6 là bánh chủ động lắp cố đònh với đầu trục 01 phía ngoài của
hộp trung gian nhận chuyển động quay từ trục thứ cấp của hộp giảm tốc và luôn
luôn ăn khớp với bánh răng di trượt 4 cũng như bánh răng trục cán cố đònh 7.
+ Bánh răng di trượt 4 lắp chạy trơn trên đầu trục 02 phía ngoài hộp trung
gian.Trục 02 di trượt trong rãnh B hình cung trên vách hộp có tâm trùng vời tâm
trục 01.
+ Thanh 5 là tay quay của cơ cấu điều khiển một đầu lắp khớp bản lề với trục
01 dầu còn lại cùng với một đầu thanh truyền 3 lắp khớp bản lề với trục 02.
+ Đầu còn lại cuả thanh truyền 3 và một đầu của thanh 2 lắp khớp bản lề với
trục 03.
Hoạt động của cơ cấu gài tuần tự như sau:

17

. Trường hợp cần dòch xa khoảng cách tâm hai trục cán - Trước tiên tháo mở
các đai ốc hãm các đầu trục 02 và thanh 1 phía hộp trung gian,tiếp theo tháo các
bu lon cố đònh gối đỡ 9,sau đó từ từ quay vô lăng 10 mở vít me chặn khối liên kết
hai gối đỡ của trục cán cùng lúc các lò xo nén 12 bung nâng truc cán,bánh
răng,gối đỡ,thanh 1 đi lên kéo theo thanh 2 ,các thanh truyền 3,tay quay 5 đồng
thời ép sát báng răng 4 luôn ép khớp với bánh răng 8.Hoạt động của các chi tiết

theo chiều mũi tên liền lạc trong sơ đồ hình 2.3.Sau khi đã điều chỉnh xong khoảng
cách tâm đạt được như yêu cầu phải thực hiện xiết cố đònh bulon đai ốc ngược với
trình tự tháo ra.
. Trường hợp cần dòch ngắn khoảng cách tâm các thao tác tương tự như trên chỉ
ngược động tác quay vô lăng cho vít me đi xuống.Hoạt động của các chi tiết theo
chiều mũi tên nét đứt trong sơ đồ hình 2.3

Hình 2.3- Sơ đồ nguyên lý hộp truyền động trung gian

Hình 2.4- Sơ đồ các chi tiết bộ phận cán tham gia cơ cấu gài truyền động trung
gian



18


CHƯƠNG III
TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ
3.1- Bộ phận phân phối truyền động hình 2.1
Gồm hộp giảm tốc ba cấp bánh răng trụ,hộp truyền động trung gian cán
a- Hộp giảm tốc
Có tỉ số truyền i=32,ba cấp bánh răng trụ răng thẳng.



Hình 3.1- Hộp giảm tốc

19


b- Hoäp trueàn ñoäng trung gian












Hình 3.2- Hoäp trueàn ñoäng trung gian




20


3.2- Bộ phận cán đònh hình: Bao gồm các cụm cơ bản cần thiết kế như hình 3.3

Hình 3.3- Bộ phận cán dònh hình

1- Cụm dẫn hương phôi cán 2- Cụm cán
3- Cụm lô nắn đứng 4- Cụm lô nắn ngang

5- Thân cụm cán

3.2.1- Thiết kế
a- Cụm dẫn hướng phôi cán

Hình 3.4- Cụm dẫn hướng phôi cán


Cụm dẫn hướng được thiết kế tạo rãnh dẫn hướng để phôi đi vào họng cán
ngay ngắn

21



b- Cụm cán

Hình 3.5- Cụm cán


Cụm cán là cụm làm việc chính của bộ phận cán đònh hình.Đ ược thiết kế có
cặp trục cán hình thành họng cán chép hình cho phôi tạo sản phẩm đồng thời đẩy
sản phẩm qua các cụm nắn thẳng sản phẩm.

c- Cụm lô nắn đứng

22

Hình 3.6- Cuïm loâ naén ñöùng

d- Cuïm loâ naén ngang

Hình 3.7- Cuïm loâ naén ngang






23

e- Thân cụm cán

Hình 3.8- Thân cụm cán

3.2.2- Tính toán thiết kế cơ bản.
a- Dữ liệu : Cán nguội
. Vật liệu: Thép cacbon thường CT3
. Tiết diện phôi cán b1 x h
1
= 15 x 8 mm
b- Lực cán
P = p
tb
. F = 734 x 658 = 482972 N
p lực trung bình P
tb

P
tb
=
















−
+
∆
+









+
°°
1
2
1
1000
21
2
hh
hRx
f
tt
cch
b
σ

= 420
2
1000
251400






−

















−
+
+ 1
58
3502
15,01
x

= 734 N/mm
2

.
°
ch
t

=1400
0
C Nhiệt độ nóng chảy .
°
c
t
=25
0
C Nhiệt độ cán
.
=
b
σ
420 N/mm
2

. h
1
=8 mm ; h
2
= 5 mm Bề dày vật cán trước và sau khi cán
.
∆
h = 8 – 5 = 3 mm

24

. R = 50 mm Bán kính trục cán
. f = 0,15 Hệ số ma sát giữa bề mặt trục cán và kim loại
Diện tích tiếp xúc giữa kim loại và trục cán F

F =
hRx
bb
∆
+
2
21
=
350
2
1515
x
+
= 658 mm
2

. b
1
= b
2
= 15 mm Bề rộng vật cán trước và sau khi cán
c- Moment tónh trên trục động cơ
M
tđc
=
xi
MMM
omsc
µ
+

+
=
5.328,0
4636538683847727552
x
+
+
= 1258276 Nmm = 112,5
kGm
Trong đó:
Moment cán M
c
= 2 x P x a = 2 x 482972 x 5.5 = 7727552 Nmm
. a = 0,45
hRx∆
= 0,45
350x
= 5.5 mm ( Đối với cán nguội )

Moment ma sát M
ms
= M
ms1
+ M
ms2
= M
ms1
+ 0,1 ( M
c
+ M

ms1
)
= P x f x d + 0,1 ( M
c
+ P x f x d

)
= 482972 x 0,004 x 50 + 0,1 (7727552 + 482972 x 0,004 x 45 )
= 868384 Nmm
. f = 0,004 Hệ số ma sát ổ bi
. d = 45 mm Đường kính cổ trục cán
.
µ
= 0,8 Hệ số truyền động hữu ích
. i = 32,5 Tỉ số truyền từ động cơ tới trục cán
Moment không tải M
o
= 6% M
c
=
100
6
x 7727552 = 463653 Nmm
d- Công suất động cơ
N
đc
=
µ
ω
.75

đctđc
xM
=
8,0.75
6,15,112 x
= 3 kW
.
đc
ω
= 0,1 n
đc
= 0,1 x 16 = 1.6 s
-1
- Vận tốc góc của động cơ
. n
đc
= 16 vòng/phút - Tốc độ quay của động cơ