Luận văn tính toán và thiết kế dây chuyền nắn tinh thép tấm và tìm hiểu quá trình cắt thép tấm liên tục

MỤC LỤC
Trang 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHU CẦU SỬ DỤNG THÉP TẤM
TRONG CÔNG NGHIỆP
1.1. Gi ớ i thi ệ u chung
Ngày nay khi nhu cầu về đời sống của con người càng được nâng cao thì nền kinh
tế cần phải kịp thời đáp ứng đầy đủ những nhu cầu đó. Trong đó ngành công nghiệp, mà
đặc biệt là công nghiệp cơ khí nắm vai trò chủ yếu trong việc tạo ra sản phẩm. Ở một
khía cạnh khác, thì ngành công nghiệp tạo phôi lại đóng một vai trò chủ chốt, là khâu cơ
bản đầu tiên trong quy trình sản xuất cơ khí. Hơn nữa, một số phương pháp tạo phôi như
cán, kéo, cắt kim loại là không thể thiếu góp phần tạo ra các sản phẩm, vật dụng cho các
ngành công nghiệp khác như: công nghiệp hàng không, công nghiệp điện, công nghiệp
ôtô, đóng tàu thuyền, xây dựng, nông nghiệp
Thép tấm hầu như được sử dung rất nhiều trong các nghành công nghiệp kể trên.
Thép tấm được tạo thành từ quá trình cán kim loại, kim loại bị biến dạng giữa 2 trục cán
quay ngược chiều nhau, có khe hở giữa 2 trục cán nhỏ hơn chiều dày của phôi ban đầu.
Kết quả làm chiều dày phôi giảm, chiều dài và chiều rộng tăng lên, tạo thành dạng tấm
hay ta còn gọi là thép tấm.
Cán thép tấm có thể tiến hành ở trạng thái nóng hoặc trạng thái nguội, ở mỗi loại
nó có các ưu điểm và nhược điểm khác nhau. Cán ở trạng thái nóng cho ta những sản
phẩm có độ dày từ 1,5mm đến 60mm, còn ở trạng thái nguội cho ra sản phẩm mỏng và
cực mỏng độ dày từ 0,007mm đến 1,25mm. Các sản phẩm thép tấm được phân loại theo
độ dày của tấm thép:
+ Thép tấm mỏng: Chiều dày: S = 0,2 3,75 mm.
Chiều rộng: b = 600 2.200 mm.
+Thép tấm dày : S = 4 60 mm; b = 600 5.000 mm.
L = 4.000 12.000 mm.
Trang 2
+ Thép tấm dải : S = 0,2 2 mm; b = 200 1.500 mm.
L = 4.000 60.000 mm.
Từ sự phân loại đó ta có các dạng phôi của thép tấm khác nhau như: dạng phôi

tấm hay dạng phôi cuộn, phôi dải.
Hình dạng và kích thước của phôi tấm tạo ra trong quá trình cán được tiêu chuẩn
hoá, do đó việc sử dụng thép tấm để tạo ra các sản phẩm như: thùng, sàn xe ôtô, khung,
sườn xe máy, các thiết bị nghành điện, các kết câu trong nghành xây dựng như cầu, nhà
cửa, hoặc sử dụng trong chính nghành cơ khí chế tạo, nghành tàu thuyền phải qua quá
quá trình cắt thép tấm ra các kích thước và hình dạng khác nhau phù hợp với yêu cầu của
từng nghành, từng công việc cụ thể:
1.1.1 Trong nghành điện
Thép tấm được dùng để tạo ra các sản phẩm như là thép trong stato của máy bơm
nước hay quạt điện, thép tấm được dùng làm các cánh quạt cỡ lớn, các thép tấm mỏng
dùng làm các lá thép để ghép lại trong các chấn lưu đèn ống, máy biến thế, trong lĩnh vực
điện chiếu sáng nó được dùng làm các cột điện đường
Tủ điện Vỏ máy biến thế
Trang 3
Hình 1.1. Sản phẩm thép tấm trong nghành điện
1.1.2 Trong xây dựng
Các thép hình cỡ lớn trong các dầm cầu được tạo thành từ các tấm thép tấm dày
cắt nhỏ, hay thép tấm được dùng để liên kết với nhau có thể bằng mối hàn, bulông hoặc
đinh tán để tạo nên các kết cấu thép bền vững. Rỏ ràng nhất là thép tấm được sử dụng
làm tấm lợp…
Hình 1.2. Sản phẩm thép tấm trong xây dựng
1.1.3 Trong nghành cơ khí
Thép tấm được sử dụng trong các thân máy của các máy cắt kim loại, vỏ hộp giảm
tốc bằng kết cấu hàn, khung, sườn xe, máy,
Đường ống thủy điện. Vỏ máy ép bemco.
Trang 4
Hình 1.3. Sản phẩm thép tấm trong cơ khí.
1.1.4 Trong nghành cơ khí ôtô
Việc sử dụng thép tấm không thể thiếu
được. Nó được sử dung làm khung, sườn,

gầm ôtô, lót sàn ôtô, che kín thùng xe, và các
bộ phận che chắn khác.
1.1.5.Trong chế biến thực phẩm
Thép tấm được sử dung rộng rãi không kém, nó được dùng để chế tạo các thùng
chứa, bể chứa, hộp đóng gói,
1.1.6. Trong các nghành nghề khác
Thép tấm dùng để chế tạo ra các thùng đồ dùng dân dụng phục vụ đời sống hay
trong nghành hàng không thép tấm được dùng để che chắn, làm cửa máy bay, nắp đậy
thân máy bay, tên lửa,
Với nhu cầu sử dụng thép tấm rộng lớn như vậy, cần thiết phải có những máy cắt
thép tấm với năng suất cao, với độ chính xác cao, được điều khiển tự động hoặc bán tự
động đủ khả năng để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của nền công nghiệp nói riêng cũng
như nền kinh tế nói chung, góp phần vào sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hóa đất
nước.
Trang 5
Hình 1.4. Vỏ ôtô được làm từ thép tấm
1.2. Tình hình s ả n xu ấ t thép t ấ m trong và ngoài n ướ c
1.2.1. Tình hình thế giới
WSA dự báo lượng thép tiêu thụ trong năm nay sẽ tăng 10,7% lên 1,241 tỷ tấn,
cao hơn so với dự báo đưa ra hồi cuối năm 2009, và sẽ đạt mức cao lịch sử 1,306 tỷ tấn
trong năm 2011.
Daniel Novegil, Chủ tịch ủy ban kinh tế của WSA, nhận xét ngành thép thế giới
đang vững bước trên con đường phục hồi, với đà tăng trưởng không chỉ diễn ra sớm hơn
mà còn nhanh hơn dự kiến, phần lớn nhờ hiệu quả của các gói kích thích kinh tế và nhu
cầu nhập kho hiện nay.
Trong khi bức tranh tăng trưởng cho năm nay và năm tới khá sáng sủa, ông
Novegil lưu ý đà phục hồi tại các nền kinh tế phát triển lớn vẫn rất chậm, với nhu cầu
thép trong năm 2011 dự kiến sẽ thấp hơn rất nhiều so với mức năm 2007, nhưng các nền
kinh tế đang nổi sẽ tiếp tục đạt tăng trưởng cao, giúp đẩy nhu cầu thép thế giới tăng lên
trong tương lai. Nhu cầu thép năm 2010 của Trung Quốc dự báo sẽ tăng 6,7% lên 579

triệu tấn, sau khi ước đạt 542,4 triệu tấn năm 2009.
Mặc dù toàn ngành đang phục hồi nhanh hơn dự kiến, ông Ian Christmas, Giám
đốc WSA vẫn nghi ngờ về khả năng tất cả các công ty thép sẽ chuyển gánh nặng chi phí
lên người tiêu dùng, do tình hình hiện nay đã khác xa so với năm 2007, thời điểm mà giá
nguyên liệu thô tăng vọt.
Ba hãng sản xuất thép hàng đầu thế giới là Vale (Brazil) BHP Billiton và Rio
Tinto (Australia) hoặc là đang đàm phán với khách hàng hoặc đã đạt được thỏa thuận về
cung ứng quặng với mức giá được tính trên cơ sở hàng quý.
Hiện các nhà khai mỏ vẫn chưa tiết lộ mức tăng giá họ đã đạt được trong các thỏa
thuận trong năm nay, nhưng giới phân tích ước tính mức tăng này vào khoảng 80-90%
đối với quặng sắt.
Trang 6
Các dây chuyền cắt thép tấm trên thé giới đã có từ rất lâu đời với nhiều kích cỡ và
chủng loại khác nhau. Về sản phẩm cũng rất phong phú: thép cán nóng, cán nguội, thép
mạ kẽm… Khả năng của các dây chuyền cắt thép tấm hiện nay là rất lớn, có khả năng cắt
những loại thép có chiều dày từ 0.3 mm đến 8 mm.
1.2.2. Tình hình trong nước
Trước năm 1954, các loại thép ở Việt nam hầu như nhập từ Pháp về, sau 1954
chúng ta nhập thép từ Liên xô, Trung quốc và các nước Đông âu. Kế hoạch 5 năm lần thứ
nhất (1960 - 1965), nhà nước ta đầu tư xây dựng khu gang thép Thái nguyên với sự giúp
đỡ của Trung quốc. Năm 1975, nhà máy luyện cán thép Gia sàng, Thái nguyên đi vào
hoạt động với năng suất 5 vạn tấn năm (nay là 10 vạn TN/) với sự giúp đỡ của CHDC
Đức. Miền Nam sau ngày giải phóng có các nhà máy cán thép hình cỡ nhỏ như Vicasa,
Vikimcô (với năng suất khoảng 5 vạn tấn / năm. Đến năm 1978 Nhà máy cán thép Lưu
xá, Thái nguyên có năng suất 12 vạn tấn / năm đi vào hoạt động. Cho đến năm 1986 cả
nước chỉ đạt khoảng 20 vạn tấn thép cán / năm. Sau đổi mới, các xí nghiệp liên doanh cán
thép giữa Việt nam và nước ngoài đã hình thành nh− Công ty thép Việt – Uc
VINAUSTEEL ở Hải Phòng có năng suất 18 vạn tấn / năm, Công ty thép
NASTEELVINA giữa Việt nam và Singapo ở Thái nguyên có năng suất 12 vạn tấn /
năm, Công ty thép Việt - Nhật ở Vũng tàu, Công ty thép ống VINAPIPE liên doanh giữa

Việt nam và Hàn quốc, Công ty thép Đà nẵng vv Tính đến năm 2005 cả nước ta đã sản
xuất khoảng 3000.000 tấn thép cán. Thép của chúng ta phục vụ được một phần nhu cầu
xây dựng cho đất nước và đã tham gia xuất khẩu. Trong định hướng phát triển của ngành
luyện kim ở nước ta đã dự kiến tổng nhu cầu thép vào năm 2010 là 6400.000 tấn, trong
đó có 3500.000 tấn thép tấm, lá và 2900.000 tấn thép hình và dây. Để đảm bảo nhu cầu
nêu trên, dự kiến xây dựng, phân bổ và phát triển năng lực thiết bị nhằm cân đối nhu cầu
sản phẩm cũng được đề xuất cho từng giai đoạn đến 2005 và 2010, bao gồm các nhà máy
cán nóng, cán nguội thép băng liên tục với tổng sản lượng dự kiến đến 2010 tới hơn 4
triệu tấn/ năm.
Trang 7
Ở nước ta hầu hết các doanh nghiệp nói chung hay các trung tâm cắt thép nói riêng
phải nhập dây chuyền từ nước ngoài với giá rất cao. Trong khi đó, thì tình trạng khó khăn
trong khâu bảo trì do sự cố thì phải nhờ đến các chuyên gia nước ngoài.
Mục tiêu tổng quát của ngành thép: phát triển ngành thép Việt Nam nhanh chóng
trở thành một ngành phát triển hoàn chỉnh theo công nghệ truyền thống, sử dụng tối đa
nguồn quặng sẵn có trong nước, trên cơ sở xây dựng khu liên hợp luyện kim công suất 4-
5 triệu tấn thép /năm, sử dụng tối đa và có hiệu quả nguồn nguyên liệu khoáng trong
nước, áp dụng các công nghệ mới hiện đại đang được sử dụng trên thế giới, cố gắng thoả
mãn tối đa nhu cầu trong nước về thép cán (cả về số lượng, chủng loại, quy cách và chất
lượng sản phẩm). Dần dần thay thế nhập khẩu tiến tới xuất khẩu sản phẩm thép. Phấn đấu
đến 2020 sẽ có một ngành thép phát triển bền vững với tốc độ tăng trưởng cao, bảo đảm
tốt về chất lượng, đầy đủ về số lượng và chủng loại sản phẩm thép, đáp ứng cho nhu cầu
phát triển kinh tế xã hội của đất nước. Dự kiến nhu cầu thép vào năm 2010 là 10 triệu
tấn; năm 2015 là 16 triệu tấn và năm 2020 là 20 triệu tấn. Trong đó sản xuất trong nước
theo mốc năm tương ứng chỉ đạt 51%; 62% và 70% vào năm 2020.
Hiện nay một số doanh nghiệp đã thành công chế tạo dây chuyền cắt thép tấm,
nhưng quá trình nắn thép chủ yếu là nắn thô và quá trình cắt không liên tục nên chất
lượng đầu ra thường không đảm bảo cũng như tuổi thọ dây chuyền còn thấp.
1.3. M ụ c tiêu và gi ớ i h ạ n c ủ a đ ề tài lu ậ n văn
1.3.1. Mục tiêu của đề tài

Với các điều đã nói ở trên thì mục tiêu của đồ án lần này là tính toán và thiết kế
lại dây chuyền nắn tinh thép tấm và tìm hiểu thêm quá trình cắt thép tấm liên tục nhằm
tạo tiền đề cho khả năng cạnh tranh với các dây chuyền ngoại nhập.
1.3.2. Giới hạn đề tài
- Không thiết kế hệ thống điều khiển
- Không tính toán thiết kế hệ thống khớp nối trục, khớp cacdan, cơ cấu dẫn
hướng khi xả cuộn, bộ đếm…
- Không thực hiện bản vẽ tổng thể dây chuyền.
Trang 8
- Không thiết kế cụm xả.
Trang 9
CHƯƠNG 2: CÁC DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT THÉP TẤM HIỆN
NAY VÀ NGUYÊN LÝ NẮN THẲNG THÉP TẤM
2.1. Một số dây chuyền sản xuất thép tấm hiện có trên thị trường
2.1.1. Dây chuyền sản xuất thép tấm của công ty ELMAKSAN
Hình 2.1. Dây chuyền sản xuất thép tấm của công ty ELMAKSAN
Các thông số kỹ thuật của dây chuyền:
Số hiệu sản phẩm ELBK 1600 X 0.4 ÷ 2 X 15 ton
Nguyên liệu đầu vào
Bề dày min/max 0.4÷2 mm
Khổ rộng 1600 mm
Cuộn phôi ban đầu
Khối lượng 15 tấn
Đường kính trong 508 mm ÷ 610 mm
Đường kính ngoài 1900 mm
Thép tấm đầu ra
Trang 10
Độ dài min/max 300 mm ÷ 4000 mm
Độ rộng min/max 400 mm ÷ 1600 mm
Thông số chung của dây chuyền

Tốc độ tối đa 50 m/phút
Chiều dài cắt
min/max
300 mm ÷ 4000 mm
Hệ thống điều
khiển
Mitsubishi PLC
Diện tích dây
chuyền
Dài x Rộng x Cao = 20m x 6.5m x 2.5m
Khối lượng tổng
công
52 tấn
Giá thành 390,000 EURO
2.1.2. Dây chuyền sản xuất thép tấm của công ty ROLLER KING ENTERPRISE
Dây chuyền sản xuất gồm 3 phần chính:
- Phần đầu vào
- Phần cắt chính
- Phần đầu ra
a. Phần đầu vào:
Trang 11
Hình 2.2. Phần dầu vào của dây chuyền sản xuất thép tấm tại công ty ROLLER
KING ENTERPRISE
Bao gồm:
1: Xe đưa cuộn đầu vào
2: Cụm xả
3: Bàn dẫn hướng
4: Dàn nắn thô 1
Trang 12
b. Phần cắt chính

Hình 2.3. Phần cắt chính của dây chuyền sản xuất thép tấm tại công ty ROLLER
KING ENTERPRISE
Bao gồm:
5: Hố bù 6: Trục đo 7: Dàn nắn thô 2
8: Dàn cắt 9: Băng tải vận chuyển
c. Phần đầu ra
Hình 2.4. Phần đầu ra của dây chuyền sản xuất thép tấm tại công ty ROLLER
KING ENTERPRISE
Bao gồm:
Trang 13
10: Băng tải vận chuyển 11: Dàn nắn tinh
13,14: Dàn sắp xếp thép tấm
Các thông số kỹ thuật của dây chuyền:
Số hiệu sản phẩm HD-S532
Nguyên liệu đầu vào
Bề dày min/max 0.4 ÷ 3.2 mm
Khổ rộng 600 ÷ 1600 mm
Cuộn phôi ban đầu
Khối lượng 15 tấn
Đường kính trong 508 mm ÷ 610 mm
Đường kính ngoài 1900 mm
Thông số chung của dây chuyền
Tốc độ tối đa 24 tấm/phút
Chiều dài cắt min/max 600 mm ÷ 3000 mm
Hệ thống điều khiển Mitsubishi PLC
Diện tích dây chuyền Dài x Rộng x Cao = 35m x 5m x 2m
Công suất 110 HP
Giá thành 425,000 USD
2.1.3. Dây chuyền sản xuất thép tấm của công ty SUNMAX
Gồm 2 phần chính

a. Phần đầu vào:
Bao gồm:
1: Xe đẩy cuộn 4: Hố bù
2: Cụm xả 5: Trục đo
Trang 14
3: Dàn nắn thô
Hình 2.5. Phần đầu vào của dây chuyền sản xuất thép tấm tại công ty SUNMAX
b. Phần đầu ra:
Bao gồm
6: Dàn cắt (6) 8: Băng tải
7: Dàn nắn tinh (7) 9: Dàn xếp dỡ
Trang 15
Hình 2.6. Phần đầu ra của dây chuyền sản xuất thép tấm tại công ty SUNMAX
Các thông số kỹ thuật của dây chuyền:
Số hiệu sản phẩm JHS-6295S
Nguyên liệu đầu vào
Bề dày min/max 0.4 ÷ 1.8 mm
Khổ rộng 1300 mm
Thông số chung của dây chuyền
Tốc độ tối đa 16 tấm/phút
Chiều dài cắt max 3000 mm
Công suất 40 HP
Giá thành 173,000 USD
Trang 16
2.2. Nguyên lý, yêu cầu và quy trình hoạt động cơ bản của một dây chuyền
sản xuất thép tấm
Xuất phát từ các tài liệu cũng như hình ảnh đã tham khảo ở mục 2, ta đưa ra
nguyên lý, yêu cầu và quy trình hoạt động cơ bản cho một dây chuyền sản xuất thép tấm
như sau:
2.2.1. Nguyên lý hoạt động cơ bản của một dây chuyền sản xuất thép tấm

Đầu vào (cuộn) → cụm xã → cụm nắn → cụm cắt → cụm xếp → đầu ra (tấm)
Vai trò của từng cụm:
- Cụm xả : cung cấp thép cuộn cho dây chuyền.
- Cụm nắn : loại bỏ ứng suất dư ban đầu và các sai số bề mặt.
- Cụm cắt : cắt phôi cuộn thành thép tấm với chiều dài quy định sẵn.
- Cụm xếp : vận chuyển thép tấm tới vị trí đóng gói.
2.2.2. Các yêu cầu đặt ra đối với một dây chuyền sản xuất thép tấm
Gồm có 2 yêu cầu chính, đó là:
- Độ phẳng của tấm phải đạt yêu cầu.
- Dung sai chiều dài cắt phải đạt yêu cầu.
2.2.3. Quy trình hoạt động cơ bản của một dây chuyền sản xuất thép tấm
Hình 2.7 Quy trình hoạt động cơ bản của một dây chuyền sản xuất thép tấm
Trang 17
CT ĐNG YÊU CU
Vx Vn
cn
ct
D dng tăng Vn
Rt kh tăng Vx
2.3. Nguyên lý nắn thẳng thép
Thép cuộn sau khi cán và được làm nguội thì thường có những chỗ chưa phẳng và
thẳng nên người ta thường dùng máy nắn thép để là phẳng lại.
Nguyên lý cơ bản của máy nắn thẳng thép là: sử dụng dàn con lăn trên và dưới
được sắp xếp sole với nhau, chuyển động lăn không trượt trên bề mặt tấm thép để tạo ra
các ứng suất ngược chiều và thay đổi liên tục nhằm khử ứng suất dư ban đầu bên trong
sản phẩm.
2.4. Các phương pháp để cắt thép tấm
Có 2 công nghệ cắt thép tấm hiện nay:
2.4.1. Công nghệ “dừng cắt”
Gồm 2 dạng: không hố bù và có hố bù.

2.4.1.1. Công nghệ “dừng cắt” không hố bù
- Nguyên lý:
Nguyên liệu đi vào → đủ kích thước yêu cầu → dừng lại → cắt
- Sơ đồ nguyên lý:
Hình 2.8. Sơ đồ nguyên lý công nghệ “dừng cắt” không hố bù
- Hạn chế:
Bộ phận cấp nguyên liệu dừng hẳn thì dao cắt mới hoạt động
Dao cắt xong phải chờ nguyên liệu đủ kích thước mới cắt lần tiếp theo
Năng suất cắt không cao.
Trang 18
Vx Vn
D dng tăng VnRt kh tăng Vx
cn
ct
Muốn tăng năng suất cắt thì phải tăng vận tốc nạp (V
n
) và đồng nghĩa với việc
tăng vận tốc xả (V
x
), điều này rất phức tạp vì các nguyên nhân sau:
Vận tốc trục cán liên quan đến việc xả cuộn
Khi tăng tốc sẽ xuất hiện sự trượt giữa bề mặt nguyên liệu và trục cán gây xước bề
mặt sản phẩm.
2.4.1.2. Công nghệ sử dụng hố bù “dừng cắt”
Hố bù giải quyết vấn đề V
n
và V
x
không đều nhau. Bộ phận xả vẫn hoạt động
trong quá trình cắt.

- Sơ đồ nguyên lý:
Hình 2.9. Sơ đồ nguyên lý công nghệ sử dụng hố bù “dừng cắt”
- Hạn chế:
Thế nhưng hố bù không phải là có thể áp dụng với mọi loại chiều dày thép.
Với chiều dày 0,4 ~ 3mm: thép còn nằm trong vùng được xem như loại mỏng độ
võng lớn không làm biến dạng cong, có thể để thép thòng xuống nhiều trong hố bù do đó
việc sử dụng hố bù là có hiệu quả.
Với chiều dày 3mm trở lên: thép nằm trong vùng xem như loại dày, độ võng lớn
sẻ làm biến dạng cong không thể để thép thòng xuống nhiều trong hố bù, do đó khi tăng
V
n
sẽ làm không đủ nguyên liệu cấp cho đầu cắt, hố bù không hiệu quả nhiều trong
trường hợp này.
Trang 19
2.4.2. Công nghệ “cắt liên tục”
- Nguyên lý:
Sử dụng lưỡi dao chạy theo tấm thép để cắt nên không cần dừng dây chuyền.
Hình 2.10. Sơ đồ nguyên lý công nghệ “cắt liên tục”
- Yêu cầu kỹ thuật của công nghệ này:
Hê thống đo đếm xử lý dữ liệu phải chính xác để cắt được tấm thép theo yêu cầu.
Các chi tiết cơ khí đòi hỏi độ chính xác cao.
2.4.3. Phân tích ưu nhược điểm của từng công nghệ
Chỉ tiêu
Công nghệ hố bù "dừng
cắt"
Công nghệ không hố bù
"dao cắt di động"
Chi phí hạ tầng Cao Thấp
Tốc độ dây chuyền
Thấp do phải dừng lại để

cắt Cao
Tiêu hao nhiên liệu Nhiều Ít
Tuổi tho của động cơ và
các linh kiện Thấp do đóng mở nhiều Cao do ít đóng mở
Chi phí đầu tư Thấp Cao
Khả năng vận hành, bảo
trì, sữa chữa
Dễ dàng do công nghệ đơn
giản
Đòi hỏi trình độ công
nhân phải cao
Trang 20
Trục cuốn đầu vào
Cụm cắt
Trục đo
Cụm nắnCụm xả
Công nghệ
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ DÀN NẮN THẲNG THÉP CUỘN
3.1. Các phương pháp nắn thẳng thép tấm
Có 2 dạng:
3.1.1 Các con lăn đặt song song
Hình 3.1.a. Nắn thẳng thép tấm bằng các con lăn đặt song song
Công dụng: dùng để nắn tinh thép tấm có bề dày > 4mm
3.1.2 Các con lăn đặt nghiêng góc α
Hình 3.1.b. Nắn thẳng thép tấm bằng các con lăn đặt nghiêng
Công dụng: dùng để nắn tinh thép tấm có bề dày ≤ 4mm
Trang 21
3.2. Cơ sở lý thuyết dùng để tính toán dàn nắn thẳng thép cuộn
3.2.1. Các thông số cơ bản của máy nắn thẳng
D - đường kính con lăn (mm)

L - chiều dài con lăn (mm).
t - bước con lăn (khoảng cách tâm của 2 con lăn).
n - số con lăn có trong máy.
D và L của con lăn sẽ quyết định tới chất lượng nắn và kết cấu của máy. D và t
không được lấy quá lớn vì sẽ làm giảm chất lượng nắn, nhưng nếu nhỏ quá sẽ làm lực cần
là và nắn trên các con lăn rất lớn. Thực tế sản xuất và kinh nghiệm thiết kế cho thấy nên
lấy t = 1,1D; n = 9÷11 (đối với dàn nắn cho thép tấm dày hơn 4 mm), n = 13÷19 (đối với
dàn nắn cho thép tấm có S < 4 mm, n = 19÷23 (đối với dàn lăn cho thép tấm đặc biệt và
mỏng), (Tham khảo tài liệu [2], mục 3.5.6, trang 101).
Độ nắn, là có chính xác hay không phụ thuộc nhiều vào số con lăn, càng nhiều thì
nắn càng chính xác song nếu nhiều quá thì không hợp lý và không kinh tế.
3.2.2. Tốc độ và chất lượng nắn thẳng
Tốc độ nắn phụ thuộc vào bề mặt làm việc của các con lăn và khả năng chống mài
mòn của chúng. Ngoài ra nó còn phụ thuộc vào ứng suất tiếp xúc giữa bề mặt kim loại và
con lăn. Ứng suất tiếp xúc được tính theo công thức thực nghiệm sau:
(theo tài liệu [2] trang 102) (3.1)
Trong đó:
P: áp lực lớn nhất tác dụng lên con lăn
E: môdul đàn hồi của vật liệu làm con lăn, E = 2.10
4
kG/mm
2
R: bán kính của con lăn nắn (mm)
b: chiều rộng tấm được là phẳng
Trang 22
σ
ch
: giới hạn chảy của vật liệu làm con lăn (kG/mm
2
)

Để tăng cường độ bền cho các con lăn và tăng độ chính xác cho sản phẩm nắn,
người ta dùng các con lăn tựa để trục nắn tựa vào chúng. Quan hệ về kích thước giữa
chúng như sau: D
t
≥ 2D (đôi khi D
t
= D).
Vật liệu chế tạo các con lăn thường có độ cứng HRC = 55÷65.
3.3.3. Lực nắn trên các con lăn
Khi là phẳng thép băng hoặc tấm kim loại thì sự nắn và là chỉ xảy ra từ con lăn thứ
2 trở đi cho tới con lăn cuối cùng. Gọi P là lực nắn là phẳng trên các con lăn, muốn tính
được lực đó người ta xây dựng các biểu đồ và phương trình mômen đi qua tiết diện trên
các con lăn thứ 2, 3, 4, 5 …đến con lăn thứ n và giả thiết thép là luôn luôn đi thẳng.
P = P
1
+ P
2
+ P
3
+ P
4
+ P
5
+ … + P
n-1
+ P
n
(theo tài liệu [2] trang 103)
Trong đó: P - lực nắn của máy
P

1
÷ P
n
- lực nắn trên con lăn thứ nhất đến con lăn thứ n.
Hình 3.2 Biều đồ momen và các lực của các con lăn khi nắn
Từ biểu đồ ta có:
Trang 23
Ta thấy:
Thay các giá trị trên vào công thức tính lực nắn, là phẳng ta có:
Trong đó: M
2
÷ M
n-1
là mômen dẻo đàn hồi của các con lăn từ thứ 2 đến thứ (n-
1).
3.3.4. Công suất động cơ dẫn động
Công suất dẫn động máy là công suất sinh ra làm kim loại biến dạng dẻo khi nắn
là phẳng, đồng thời phải thắng được các lực ma sát tại các chỗ ổ khớp nối có các chi tiết
quay và mômen không tải. Công suất máy được tính:
Trong đó:
σ
ch
giới hạn chảy của vật liệu làm con lăn;
E môdul đàn hồi của vật liệu làm con lăn.
D đường kính của con lăn, D = 2R.
h, b chiều dày, chiều rộng của thép tấm được là phẳng.
Trang 24
k: hệ số biến dạng của kim loại tính từ con lăn thứ 2 tới con lăn thứ (n-1)
P: lực nắn tổng.
f: 0,003 ÷ 0,1 - hệ số ma sát tại cổ trục con lăn.

d: đường kính cổ trục con lăn.
ω: vận tốc góc của con lăn.
f’ : hệ số ma sát lăn, f’ = 0,8 ÷ 1,0 đối với kim loại đen, f’ = 1,0 ÷ 1,5 đối với kim
loại màu.
3.2. Thiết kế dàn nắn tinh
3.2.1 Yêu cầu kỹ thuật của dàn nắn
- Quá trình nắn phải liên tục.
- Có khả năng nắn thép có độ dày: 0.3 - 3mm.
- Tốc độ nắn lớn nhất: 80m/phút.
- Độ phẳng sau khi nắn: ±5mm/1000 dài và rộng.
3.2.2 Sơ đồ dàn nắn
a. Sơ đồ dàn nắn:
Hình 3.3a: Sơ đồ dàn nắn (mặt trước)
Trang 25
Hướng phôi di chuyển