Thiết kế dây chuyền cán tôn tạo sóng

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
Lời Nói Đầu
Cùng vớïi sự phát triển và hội nhập của nền kinh tế đất nước với các nước trong
khu vực và trên thế giới . Kể từ những năm đầu của sự nghiệp đổi mới đến nay , nền kinh
tế nước ta đã có những bước chuyển biến rỏ rệt trong đó ngành công nghiệp nói chung
cũng đã từng bước phát triển . Bắt đàu từ việc chuyển giao công nghệ tiên tiến của nước
ngoài . Dưới nhiều hình thức , dần đến việc nghiên cứu, thay thế một số linh kiện và dây
chuyền công nghệ mà trong nước có thể thiết kế chế tạo . Đó là một chủ trương đúng đắn
của Đảng và Nhà nước . Chính điều đó, nó không những làm tăng tính hiệu quả về mặt
kinh tế , giải quyết gánh nặng việc làm cho xã hội mà còn tăng tính tự lập , tự cường , phát
huy sức mạnh nội lực và khả năng sáng tạo .
Nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa , hiện đại hóa , vấn đề xây dựng cơ
bản càng được quan tâm , nhu cầu sử dụng tấm lợp ngày càng gia tăng . Đặc biệt là các loại
tấm lợp bằng kim loại (Tôn ) . Yêu cầu đặt ra đối với các loại sản phẩm tôn ngày càng cao
về hình dạng , màu sắc và kích thước . Trong khi đó nước ta chưa sản xuất được tôn mà
phải nhập từ nước ngoài . Để có những sản phẩm tôn sóng đến với người tiêu dùng có giá
thành thấp , kích thước như mong muốn , mẩu mã đẹp thì việc thiết kế chế tạo một DÂY
CHUYỀN CÁN TÔN TẠO SÓNG là cần thiết . Sử dụng được lao động trong nước và chỉ
cần nhập tôn cuộn từ nước ngoài .
Sau một thời dài nguyên cứu suy nghĩ và phân tích , được sự giúp đỡ, gợi ý của
các Thầy cô trong khoa và sự tận tình hướng dẩn của thầy Trần Xuân Tùy . Tôi đã thực
hiện đề tài " THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN CÁN TÔN TẠO SÓNG " . Đây là một vấn đề
mới mẽ , có tính khả thi cao và cần thiết . Dây chuyền cán tôn được thiết kế trong đồ án
không đòi hỏi chế tạo với điều kiện kỹ thuật công nghệ cao . Nên đối với ngành cơ khí của
nước ta hiện nay thì việc chế tạo nó là việc hoàn toàn thực hiện được .
Mặc dù được hướng dẫn tận tình của Thầy giáo , nhưng do vốn kiến thức còn hạn
chế , tài liệu khan hiếm , thời gian có hạn và chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế lại phải
giải quyết một nhiệm vụ lớn . Nên quá trình thiết kế này sẽ không tránh khỏi những sai sót
và thiếu sót . Rất mong được sự góp ý của các Thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn
thiện hơn .
Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Xuân Tùy , khoa Cơ Khí , các cán bộ công

nhân viên Công ty điện chiếu sáng thành phố Đà Nẳng cùng các xưỡng cán tôn trên địa bàn
thành phố Đà Nẳng đã giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này .
Đà Nẳng, tháng 5 năm 2001
Sinh viên thiết kế : Hồ Hữu Bình
Trang 1 SVTH: Hồ Hữu Bình
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU VỀ TÔN SÓNG VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG
1.1. GIỚI THIỆU VỀ TÔN SÓNG
1.1.1 . Khái niệm
Trong cuộc sống hiện nay, nhu cầu về tấm lợp ngày càng cao. Người ta sản xuất và
sử dụng rộng rải , phổ biến nhất là tôn kim loại . Đó là những tấm kim loại được dát
mỏng , thường sử dụng với chiều dày từ 0,25mm đến 0,5mm , với chiều rộng từ 0,92m đến
1,22m. Tôn sử dụng nhiều làm tấm lợp , che chắn .
Hiện nay tôn phẵng được sản xuất thành từng cuộn là chủ yếu,với khối lượng mổi
cuộn khoản 5 tấn , chiều dày và chiều rộng nhất định. Các loại tôn cuộn thường được nhập
khẩu từ nước ngoài như : BHP - ÚC, NKK- NHẬT , ANMAO- ĐÀI LOAN, HÀN
QUỐC...Và đã có sẳn lớp bảo vệ oxi hóa thường gọi là tôn mạ màu , tôn mạ kẻm , tôn lạnh
. Để tăng thêm độ cứng vững và thuận tiện khi sử dụng người ta tạo sóng cho nó và vấn đề
tạo sóng là vấn đề cần thiết cho sử dụng . Việc tạo sóng tôn cũng là bước công nghệ quan
trọng và liên quan đến nhiều yếu tố.
Tùy thuộc yêu cầu sử dụng mà người ta chọn biên dạng sóng mà tạo sóng thẳng
hay sóng ngoái. Tôn sóng thẳng có tôn sóng vuông và sóng tròn , loại sóng tròn do trước
đây sản xuất theo cỡ nên gây khó khăn trong việc sử dụng .
So với các loại tấm lợp ở nước ta thường sử dụng như ngói , nhựa ,mirô xi măng,
giấy lợp ... Thì tôn kim loại có nhiều ưu điểm hơn , đặc biệt là loại tôn sóng ( sóng vuông ,
sóng ngói ) , sản xuất theo công nghệ mới , cán cắt theo yêu cầu sử dụng và được thể hiện
- Kích thước gọn nhẹ
- Ít hư hỏng , không thấm nước
- Kết cấu sàn lợp gọn , nhẹ, tiết kiệm được vật liệu ( thanh xà bằng gỗ hay thép )

- Tuổi thọ cao
- Bức xạ nhiệt
- Chiều dài tôn theo yêu cầu .
Nhờ những ưu điểm trên , cùng với sự phát triển của nền kinh tế mà công nghệ chế
tạo tôn được đầu tư phát triển đáp ứng nhu cầu và việc sử dụng tôn ngày càng rộng rải .
1.1.2. Phân loại
Việc phân loại tôn có nhiều cách . Có thể dựa vào thành phần vật liệu , công dụng
sản phẩm , biên dạng tôn , kích thước màu sắc ... Có thể phân loại sơ bộ như sau :
- Thành phần vật liệu có tôn kẻm , tôn nhôm , tôn thép , tôn mạ kẻm , mạ nhôm...
- Theo màu sắc
- Theo số sóng : 5 sóng , 7 sóng , 9 sóng
- Theo công dụng : Loại mái vòng , mác thẳng , tôn lạnh ...
- Theo biên dạng : Tôn sóng vùng , óng tròn , sóng ngói...
- Theo chiều dày : 0,3mm , 0,4mm, 0,45mm...
1.1.3. Các loại biên dạng tôn thường gặp
a. Loại sóng thẳng
+ Sóng tròn :
Trang 2 SVTH: Hồ Hữu Bình
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
+ Sóng vông :

b. Loại sóng ngói
1.1.4. Vật liệu chế tạo
Vật liệu làm tôn là những tấm thép các bon chất lượng trung bình ( ). Được sử
dụng rộng rải, sản lượng cao ,dể khai thác , dể chế tạo , giá thành hạ .
Loại tôn thép các bon kém bền trong môi trường không khí nước mưa ...Để khắc
phục hiện tượng trên người ta thường mạ kẻm , thiếc hoặc sơn màu sau khi đã cán thành
tấm.
Tôn hợp kim thì bền nhưng giá thành cao.
Tôn nhôm nhẹ , dẻo , dể cán , uốn , bền trong không khí nhưng giá thành cao và

hiệu lực kém .
1.2. Nhu cầu sử dụng
Trước đây do nhu cầu chất lượng cuộc sống thấp , công nghệ chưa phát triển , vấn
đề tấm lợp chưa được quan tâm . Cùng với thời gian loại tấm lợp bằng tôn được ra đời ,
được cải thiện lần , và đã sản xuất ra những loại tấm đã tạo lượn sóng sẳn và có các kích
thước nhất định . Nhưng loại này giá thành cao , không thuận lợi cho sử dụng,nên nhu cầu
sử dụng còn hạn chế .
Ngày nay cùng với sự phát triển chung của khoa học kỷ thuật , sự hội nhập và hợp
tác ,đầu tư sản xuất . Nền kinh tế nước ta đã từng bước phát triển , đưa tiến độ khoa học
vào thực tế sản xuất , đời sống dần dần được nâng cao . Từ đó nảy sinh nhiều nhu cầu thiết
yếu vấn đề xây dựng cơ bản , kết cấu hạ tầng ngày càng nhiều . Do vậy vấn đề sử dụng tấm
lợp mà nhất là tôn ngày càng nâng lên . Nó đặt ra một số yêu cầu mới về giá tôn chịu
nhiệt , tôn sóng vuông , tôn sóng tròn , tôn sóng ngói , tôn mái vòm . Tôn sóng có nhiều cỡ
sóng ,kích thước chiều ngang từ 0,92m đến 1,22m . Nên việc lựa chọn loại tôn đểù sử dụng
rất dể dàng .
Nhìn chung việc lựa , sử dụng loại sóng tôn ( sóng vuông, sóng tròn hay sóng ngói )
nó còn tùy thuộc vào đặc điểm lối kiến trúc của công trình xây dựng. Đa số hiện nay người
ta sử dụng tôn sóng thẳng (Sóng vuông , sóng tròn ) và nó phù hợp thẩm mỹ với nhà thông
dụng và công nghiệp . Cùng chủng loại tôn nhưng tôn sóng ngói có giá thành cao hơn một
ít. Tôn sóng ngói dùng phù hợp với những nhà có kiến trúc hiện đại ( 4 mái, 6 mái ), biệt
thự , hoạc các kiểu kiến trúc cổ mà về yêu cầu thẩm mỹ không thể thay bằng tôn sóng
Trang 3 SVTH: Hồ Hữu Bình
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
thẳng được , nên nhu cầu sử dụng tôn sóng ngói ít hơn . Trong tương lai theo đà phát triển,
nhu cầu về thẩm mỹ thì tôn sóng ngói cũng có triển vọng cao . Một đặc điểm nữa của tôn
sóng ngói là nó chỉ lợp một chiều nên khi sử dụng lợp các phần chéo thì phải bỏ một phần
diện tích tôn .
CHƯƠNG II
CÔNG NGHỆ CÁN TẠO SÓNG
2.1. LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH CÁN KIM LOẠI

2.1.1. Biến dạng dẻo của kim loại khi cán
a. Tổng quát:
Khi chịu tác dụng của ngoại lực , kim loại sẻ biến dạng theo ba giai đoạn nối tiếp
nhau :
Biến dạng đàn hồi , biến dạng dẻo và biến dạng phá hủy . Từ thí nghiệm kéo kim
loai người ta có biểu đồ kéo sau:
C
D
B
A
O
- Biến dạng đàn hồi là biến dạng mất đi sau khi khử bỏ tải trọng . Mặt phương trình
thể xiết chặt nhất
Lúc đầu khi tăng tải trọng độ biến dạng L tăng tỷ lệ bậc nhất với tải trọng . Ứng với đoạn
thẳng OA trên biểu đồ
-Biến dạng dẻo là sự biến đổi kích thước sau khi khử bỏ tải trọng
Khi tải trọng vượt quá gía trị nhất định ( P) độ biến dạng Ltăng lên theo tải trọng
với tốc độ nhanh hơn . Ở giai đoạn này biến dạng dẻo đi cùng với biến dạng đàn hồi .
Biến dạng phá hủy là sự đứt rời các phần tinh thể kim loại khi biến dạng (khi tải
trọng vượt quá tải trọng cho phép ). Khi tải trọng đạt đến giá trị lớn nhất (đc ) trong khi
kim loại xuất hiện vết nứt , tại đó ứng xuất tăng nhanh gây biến dạng tập trung , kích thước
vết nứt tăng lên và cuối cùng phá hủy kim loại ( điểm D ) . Đó chính là giai đoạn phá hủy .
* Biến dạng dẻo là hình thức phổ biến ., gia công áp lực là quá trình lợi dụng giai
đoạn biến dạng dẻo để gia công . Biến dạng của kim loại được thực hiện bằng sự trượt và
song tinh . Biến dạng dẻo bắt đầu được thực hiện khi mà trong kim loại trạng thái ứng xuất
được xác định . Trong đó ứng xuất tiếp tác dụng lên mâựt trượt đạt đến giá trị giới hạn τth
( phụ thuộc vào vật liệu ) và có khả năng vượt qua nội lực trên các mặt trượt và trên tinh
giới hạn của kim loại .
Trang 4 SVTH: Hồ Hữu Bình
P

Pc
P
bb
P
a
∆L
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
b. Trạng thái ứng suất và các phương trình dẻo
Giả sử trong vật thể hoàn toàn không có ứng suất tiếp thì vật thể có 3 dạng ứng suất
chính sau :

Ứng suất đường : τ
max
= σ
1
/ 2 (1)
Ứng suất mặt : τ
max
= (σ
1
- σ
2
) / 2 (2)
Ứng suất khối : τ
max
= (σ
max
- τ
max
) / 2 (3)

Nếu σ
1
= σ
2
= σ
3
thì τ =0 và không có biến dạng , ứng suất chính để kim loại biến
dạng déo là biến dạng chảy σ
ch
* Điều kiện biến dạng dẻo :
Khi kim loại chịu ứng suất đường :
| σ
1
| = σ
ch
tức τ
max
= σ
ch
/ 2 (4)
- Khi kim loại chịu ứng suất mặt :
| σ
1
-σ
2
| = σ
ch
(5)
- Khi kim loại chịu ứng suất khối :
| σ

max
- σ
min
| = σ
ch
(6)
Các phương trình trên gọi là phương trình dẻo
Biến dạng dẻo chỉ bắt đầu sau biến dạng đàn hồi , thế năng của biến dạng đàn hồi :
A = A
0
+ A
h
Trong đó : A
0
- thế năng để thay đổi thể tích vật thể ( trong biến dạng đàn hồi thể
tích vật thể tăng lên , tỉ trọng giảm xuống )
A
h
- Thế năng để thay đổi hình dáng vật thể .
Trạng thái ứng suất khối , thế năng biến dạng đàn hồi theo định luật Húc . Được
xác định:
A = ( σ
1
ε
1
+ σ
2
ε
2
+ σ

3
ε
3
) / 2 (8)
Như vậy biến dạng tương đối theo định luật Húc :
ε
1
= 1/ E [ σ
1
- µ (σ
1
+ σ
3
)]
ε
2
= 1 / E [ σ
2
- µ (σ
1
+ σ
3
)] (9)
ε
3
= 1 / E [ σ
3
- µ (σ
2
+ σ

1
)]
Theo (8) thế năng toàn bộ của biến dạng được biểu thị :
(10)
Lượng tăng tương đối thể tích của vật trong biến dạng đàn hồi bằng tổng biến dạng
trong 3 hướng cùng góc :
( )
321321
21
δδδ
µ
εεε
++
−
=++=
∆
EF
F
(11)
Trang 5 SVTH: Hồ Hữu Bình
δ
1
δ
1
δ
2
δ
1
δ
3

δ
2
( )
[ ]
133221
2
3
2
2
2
1
2
2
1
δδδδδδµδδδ
++−++=
E
A
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
Trong đó : µ - hệ số Papacon tính đến vật liệu biến dạng
E - mô dun đàn hồi của vật liệu
Thế năng để làm thay đổi thể tích bằng :
2
321
321
)(
6
21
32
1

δδδ
µ
δδδ
++
−
=
++
∆
=
EF
F
Ao
(12)
Thế năng dùng để thay đổi hình dáng vật thể :
( ) ( ) ( )
[ ]
2
13
2
32
2
21
6
1
δδδδδδ
µ
−+−+−
+
=−=
E

AoAA
h
(13)
Vậy thế năng đơn vị để biến hình khi biến dạng đường sẽ là :
0
2.
6
1
δ
µ
E
A
h
+
=
(14)
Từ (13) và (14) Ta có :
( ) ( ) ( )
const
==−+−+−
0
2
13
2
32
2
21
2
δδδδδδδ
(15)

Đây gọi là phương trình năng lượng biến dạng dẻo
Khi các kim loại , biến dạng ngang không đáng kể , nên theo (9)
Ta có thể viết :
( )
312
δδµδ
+=
(16)
Khi biến dạng dẻo ( không tính đến đàn hồi ) thể tích của vật không đổi , vậy v = 0
.
Từ (12) Ta có
( )
0
21
321
=++
−
δδδ
µ
E
Từ đó :
021
=−
µ
,Vậy
5.0
=
µ
(17)
Từ (16) và (17) ta có :

2
31
2
δδ
δ
+
=
(18)
Vậy phương trình dẻo có thể viết
0031
15.1
3
2
δδδδ
==−
(19)
Trọng trượt tinh khi σ1 = - σ3 trên mặt nghiên ứng suất pháp bằng 0 ứng suất tiếp
khi α = 45o
τ
max
=
2
31
δδ
+
(20)
So sánh nó với (19) (Khi
31
δδ
−=

)
τ
max
=
0
0
58.0
3
δ
δ
≈=
K
(21)
Vậy ứng suất tiếp lớn nhất là :
k=0.58
0
δ
Gọi là hằng số dẻo
Ở trạng thái ứng suất khối phương trình dẻo có thể viết :
Trang 6 SVTH: Hồ Hữu Bình
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
156.1
3
2
2
2
0
31
≈=
==−

δ
δδ
k
constk
(22)
Phương trình dẻo (22) rất quan trọng để giải các bài toán trong gia công kim loại
bằng áp lực .
Tính theo hướng cua các áp suất , phương trình dẻo (22) chính xác nhất là được
viết :
( ) ( )
k2
31
=±−±
δδ
(23)
c. Biến dạng dẻo kim loại trong trạng thái nguội
Thực nghiệm cho thấy với sự gia tăng mức độ biến dạng nguội thì tính dẻo của kim
loại sẽ giảm và trở nên giòn khó biến dạng .
Hình vẽ dưới đây , trình bày đường cong về mối quan hệ giữa các tính chất cơ học
của thép và mức độ biến dạng rất rỏ ràng nếu biến dạng vượt quá 80% thì kim loại hầu như
mất hết tính dẻo
100
80
Độ bền
40
20
Giản dài
O 20 40 60 80%
2.1.2. Lý thuyết cán
Trong thực tế có nhiều phương pháp gia công bằng áp lực trong đó cán là phương

pháp chủ yếu trong kỷ nghệ gia công áp lực đó . Phần lớn các sản phẩm thép ( Nhôm ,
Inoc...) được sản xuất ra từ các nhà máy là sản phẩm của quá trình cán dưới dạng : Tấm ,
hình ống , dạng đặc biệt ...
Khác với các phương pháp gia công áp lực khác ( Kéo , ép , lập , rèn ) quá trình
biến dạng kim loại khi cán . vì vậy cán là một phương pháp gia công có năng suất cao . Các
máy cán hiện đại có khả năng cơ khí hóa và tự động hóa rất cao . Vận tốc cán có thể 20 -
40 m/ ph
Ở các nước công nghiệp phát triển kỹ nghệ gia công áp lực phát triển cao . Trong
đó có kỹ nghệ cán. Dây chuyền cán đã được tự động hóa toàn bộ với sự trợ giúp của kỹ
thuật điện tử và tin học
Công nghệ cán liên tục đã được sử dụng triệt để , chất lượng bề mặt cũng như hình
dáng sản phẩm cũng đã được dần dần hoàn thiện
Công nghệ cán ngày càng được phát triển ở Việt Nam . Hiện nay cũng đã hình
thành các trung tâm luyện cán tại Thái Nguyên , Biên Hòa , Đà Nẵng , Hải Phòng
TPHCM. Các trung tâm này dần đưa vào sản xuất và hướng đến cải tiến kỷ thuật , đáp ứng
nhu cầu sản phẩm cán hiện nay .
Trang 7 SVTH: Hồ Hữu Bình
Âäü bãön
Âäü giaín daìi %
60
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
a. phân loại sản phẩm cán
Sản phẩm cán là những sản phẩm kim loại nhận được bằng phương pháp cán nóng
và nguội . Việc phân loại sản phẩm cán phải dựa vào thành phần vật liệu . Công dụng sản
phẩm , hình dáng sản phẩm , tổ chức công nghệ . Nhưng đặc trưng nhất của việc phân loại
sản phẩm cán là dựa vào hình dáng , tiết diện sản phẩm . Hầu hết các nước đều phân loại
theo kiểu này .
Ta có thể chia sản phẩm cán thành 4 nhóm sau :
* Loại tấm : được chia làm 3 loại
- Thép tấm dày : Có chiều dày h >= 25mm

chiều rộng b = ( 600 - 4100 ) mm
- Thép tấm dày vừa : h = ( 4 - 25 ) mm
b = ( 600 - 4100 ) mm
- Thép tấm mỏng và cực mỏng :
Mỏng : h = ( 0,2 - 4 )mm
Cực mỏng : h = ( 0,001 - 0,20) mm
* Loại hình :
Thép hình có tiết diện đơn giản bao gồm : Thép tròn , thép vuông , thép tam giác
,thép bản , lục lăng , bán nguyệt , ovan...
Thép tròn có φ = (8 -200)mm . Đặc biệt có loại lớn hơn φ =300mm và có loại nhỏ
φ = (5 - 9 )mm gọi là thép dày sản xuất thành cuộn
- Thép vuông cạnh ( a x a ) = [ (5 x 250 ) x ( 5 x 250 ) ] mm2
- Thép bản có chiều dày : h = ( 4 - 6 ) mm
chiều rộng : ( 12 - 200 ) mm
- Thép tam giác đều cạnh và không đều cạnh
* Loại đặc biệt
- Bánh xe lửa
- Vành bánh xe lửa .
b. Áp lực khi cán và lực tác dụng lên trục cán
* Quá trình cán kim loại
** Quá trình cán lý thuyết
a: Vận tốc kim loại theo mặt cắt ngang vùng biến dạng
b: sự thay đổi vận tốc của kim loại Vmx và vận tốc dài của trục cán Vtx trong vùng
biến dạng
Quá trình cán là quá trình biến dạng dẻo giửa hai trục cán quay ngược chiều nhau
nhờ lực ma sát giữa trục cán với phôi kim loại
Trang 8 SVTH: Hồ Hữu Bình
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
Vùng biến dạng là thể tích của kim loại được tạo bởi cung ôm AB = α và các mặt
phẳng đứng của phôi kim loại vào trục cán và sản phẩm cán khi ra khỏi trục cán ứng với 2

điểm A , B
Khi phân tích ứng suất trong vùng biến dạng , có thể sử dụng phương trình dẻo
(22),(23) trên cơ sở ly thuyết cọng biến dạng dẻo của Guber
- Mytex - Genke :
o Trong trường hợp chung : (σ
y
- σ
x
) + 4τ
xy2
= 4K
2
o Trong trường hợp có ứng suất chính : σ
1
- σ
3
= 2K
Mo men cần thiết để quay trục cán :
Aïp lực đơn vị dN và dT tác dụng trong vùng biến dạng trể và sớm trong qua trình
cán thành .
Momen cán một trục :
M
1
=
∫∫
−
γ
α
γ
ϕτϕτ

0
rRdrdR
kxkx
Giải phương trình trên ta được :
M
1
=P.a.l=P.ϕ.l
2
ϕ=a/l Khi ε = 0 thì ϕ = 0.5, ε = 0.2 -> ϕ = 0.47
ε = 0.5 -> ϕ = 0.43
Mômen cán hai trục Mc = 2Pϕl
** Quá trình cán thực tế
Trong thực tế công thức áp lực trung bình















−−+−++
−

=
t
tb
tb
tbtb
l
h
hl
h
K
P
ϕ
µ
ϕ
µ
µ
µ
2
1
1
4
1
2
1
.
2
21
2
2
Ở đây :

µµ
ϕ
2
1
ln
2
1
=
t
hệ số xác định sự tồn tại vùng trượt và bán kính
Khi cán nóng
5.04.0
÷=
µ
và ϕ
t
=0 nên công thức trên sẽ là
tbtb
tb
h
l
h
l
K
P
.
4
1
1
2

1
2
+≈+=
µ
Aïp lực toàn phần P=P
tb
l
Hệ số tay đòn : ϕ-






−
−−≈
l
hh
l
l
l
a
M
10
1
2
1
ϕ
Trang 9 SVTH: Hồ Hữu Bình
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy

Khi
lh .
α
=∆
thì :
( )
l
αϕϕ
−=
1
2
1
Trong cán nóng khi
5.04.0
÷=
µ
, ϕ
t
=
28.00
÷
và α =
5.04.0
÷
ta nhận
được ϕ =
42.05.0
÷
* Aïp lực lên trục cán khi cán hình
Trong cán nóng xuất hiện các lực ma sát phụ trên lổ hình làm tăng áp lực lên trục

cán trong thời gian cán . Song để xác định chúng chính xác chúng rất khó khăn . Cho nên
để tính toán chúng người ta sử dụng các hệ thống thực nghiệm phụ thuộc vào hình dáng lổ
hình gọi là hệ số hình dáng :
k
tb
n
K
P
=
2
; n
k
= a
1)(
>+
l
h
l
h
l
tb
tb
a,b : - hệ số phụ thuộc hình dáng lổ hình
h
tb
: - chiều dày quy đổi trung bình của kim loại tại vùng biến dạng
l : - chiều dày tiếp xúc của kim loại với trục cán đối với trường hợp l/h
tb
>2
n

K
= 0,75 + 0,25 l/h
tb
Các thông số về kích thước
2
;
2
;,,
1010
1
1
0
0
1
1
1
0
0
0
bb
b
hh
h
b
F
b
F
N
b
F

h
b
F
h
tbtbK
+
=
+
=−===
Chiều dài tiếp xúc : l =
hR
∆
.
Aïp xuất toàn phần của kim loại với trục cán . theo hình chiếu ngang
Trang 10 SVTH: Hồ Hữu Bình
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
Momen cán được xác định Mc = 2 P.a = 2p.ϕ
t
.l
.ϕ
t
= a/ l - hệ số tay đòn
.ϕ
t
= 0,45 - 0,5 - khi cán hình đơn giản
.ϕ
t
= 0,6- 0,65 // vùng thôi
.ϕ
t

= 0,650- 0,750 // các loại khác
* Momen và công suất động cơ định trong khi cán kim loại
Công suất động cơ điện để truyền dẩn cho trục dẩn và momen quay .
N
dc
= N
c
+ N
ms
± N
d
= N
t
± N
d
M
dc
= M
c
+ M
’
ms
± M
dc
= M
’
t
± M
’
d

Ở đây N
c
, M
’
c
, : công suất cán và momen cán để biến dạng kim loại
N
ms
, M
’
ms
:công suất và mô men lực ma sát xuất hiện trong ổ đỡ trục (M
ms1
) và trong
các cơ cấu truyền động khác (M
ms2
)
N
d
,M
’
d
: công suất và momen động để vượt qua độ ì của các cơ cấu.
Hai đại lượng đầu N
c
+ N
ms
hoặc M
’
c

+ M
’
mc
không đổi trong quá trình cán gọi
là tải trọng tĩnh của động cơ .
Tải trọng của động cơ N
d
hoặc M
’
d
sinh ra trong thời điểm phôi bị ôm bởi các trục
cán.
** Momen cán của động cơ :
i
M
M
c
=
'
i : Tỷ số tuyến hợp giảm tốc
tr
dc
tr
dc
n
n
i
==
ω
ω

ω
dc
, ω
tr
- vận tốc góc của động cơ và trục cán (1/5 )
n
dc
, n
tr
: - Tốc độ quay động cơ và trục cán ( vòng , phút )
Công suất cán (biến dạng dẻo ) trên tâm trục cán ( công suất trên tâm trục cán )
)(
975
. KW
Mn
MN
tr
trcc
==
ω
** Momen ma sát
Khi cán trong máy cán 2 trục thì momen ma sát xuất hiện trong 4 ổ đở của 2 trục
thì:
Trang 11 SVTH: Hồ Hữu Bình
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
i
M
i
M
MMMdPr

P
M
msms
msmsmsms
21
'
2
'
1
'
00001
2
4
+=+===
µµ
P : -Aïp suất toàn phần trên trục cán
µ
0
: -Hệ số ma sát ở trong các ổ trục cán
r
0
: -Bán kính ổ trục
d
0
: - đường kính trục tại chổ lắp ổ
Khi cán trên máy can 4 trục thì áp lực hầu như từ 2 trục cán truyền nên sự mất mát
do ma sát được tính trên các ổ trục truyền :
tr
ct
ms

D
D
dPM ...
001
µ
=
D
ct
: - Đường kính trục công tác
D
tr
: - Đường kính trục truyền
Giá trị hệ số ma sát trong các ổ đở trục cán µo :
. Ổ lăn còn : 0,004
. Ổ ma sát ướt : 0,003
. Ổ tecx tôlit : 0,01
Sự mất công do ma sát trong các cơ cấu truyền động được tính theo hệ số hữu ích
của bộ truyền bao gồm : bộ phân lực (η1 = 0,920- 0.95) hộp giảm tốc (η = 0,95 - 0,97 ) và
trục Spin den với khớp nối trục (η3 = 0,99 ) như vậy ηo = 0,85- 0,93
** Momen tỉnh
i
MM
MMM
msc
msct
.
0
1
'
1

''
η
+
=+=
Công suất động cơ theo tải trọng tỉnh :
N
dc
= M
’
t
.ω
dc
(KW)
Hệ số hữu cơ ích của máy cán gọi là tỷ số momen cán và momen tỉnh:
0
1
'
'
1
1
ηη
c
ms
t
c
t
M
M
M
M

+
==
Thực tế lấy η
t
= 0,75 - 0,85
Momen động
ε
ω
J
dt
d
JM
d
==
'
(Nm)
∑
=
2
.
i
RmJ
:Tổng momen quán tính của các kết cấu được truyền từ động cơ
m,R
I
: Khối lượng,bán kính quán tính của mối liên kết
ε : Gia tốc góc của các chi tiết quay (1/s
2
)
dt

dn
GD
M
i
d
.
375
2
'
=
(KG.m)
Trang 12 SVTH: Hồ Hữu Bình
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
ω
π
.
30
=
n
(v/ph)
dt
dn
dt
d
.
30
πω
=
Tổng momen tỉnh và động trong quá trình cán phải nhỏ thua momen cực đại của
động cơ:

dmdcdt
kMMMM
=≤+
max
''
M
dm
: - Momen định mức của động cơ
k : - Hệ số quá tải cho phép của động cơ ( k = 2 - 2,5 )
c. Các phương pháp cán
Quá trình cán là quá trình biến dạng dẻo liên tục kim loại giữa các trục can quay
tròn để nhận được sản phẩm có hình dáng , kích thước và chất lượng nhất định .
Căn cứ vào hình dáng , chuyển động , cách bố trí trục cán và chuyển động của phôi
kim loại mà quá trình cán có thể phân ra 3 loại khác nhau .
* cán dọc
Phôi đi giữa hai trục quay ngược chiều , như vậy hình dạng và kích thước sản phẩm
nhận được đã được định sẵn ở các trục cán
1. Trục cán trên
2. Phôi cán
3. Trục cán dưới
Sơ đồ cán dọc
* Cán ngang
Hai trục quay cùng hướng , phôi cán vào giữa máy cán nhờ một dụng cụ gá đặc biệt
. Quá trình biến dạng kim loại xảy ra theo chiều trục của phôi nằm song song với trục can .
Phôi cán ngang là vật tròn xoay , sản phẩm cũng tròn xoay .
Trang 13 SVTH: Hồ Hữu Bình
1
2
3
1

2
3
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
2.1.3. Lý thuyết quá trình uốn
a. Khái niệm
Uốn là phương pháp gia công kim loại bằng áp lực nhằm tạo cho phôi hặc một
phần của phôi có dạng cong hay gấp khúc , phôi có thể là tấm , dải , thanh định hình và
được uốn ở trạng thái nóng hoặc nguội . Trong quá trình uốn phôi bị biến dạng dẻo từng
vùng để tạo thành hình dáng cần thiết .
Uốn kim loại tấm được thực hiện do biến dạng dẻo
Đàn hồi xảy ra khác nhau . Ở hai mặt của phôi uốn
b. Quá trình uốn
Uốn là một trong những nguyên công thường gặp nhất trong lập nguội . Quá trình
uốn bao gồm biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo . Uốn làm thay đổi hướng thớ kim loại ,
làm cong phôi và thu nhỏ dần kích thước .
Trong quá trình uốn , kim loại phía trong góc uốn bị nắn và co ngắn ở hướng dọc ,
bị kéo ở hướng ngang . Các lớp kim loại ở phía ngoài chịu kéo và gỉan dài ở hướng dọc ,bị
neõn ở hướng ngang . Giữa các lớp co ngắn và giản dài là lớp trung hòa .
Khi uốn những dải hẹp xảy ra hiện tượng giảm chiều dày , chổ uốn sai lệch hình
dạng tiết diện ngang , lớp trung hòa bị lệch về phía bán kính nhỏ .
Khi uốn tấm dải rộng cũng xảy ra hiện tượng biến mỏng vật liệu nhưng không có
sai lệch tiết diện ngang . Vì trở kháng của vật liệu có chiều rộng lớn sẽ chống lại sự biến
dạng theo hướng ngang.
Trong trường hợp uốn phôi rộng thì biến dạng của nó có thể được xem như biến
dạng trượt.
Khi uốn phôi với bán kích góc lượng nhỏ thì mức độ biến dạng dẻo lớn và ngược
lại.

Trang 14 SVTH: Hồ Hữu Bình
l

A)
Træåïc khi uäún
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
* Xác định chiều dài phôi uốn
- Xác định vị trí lớp trung hòa , chiều dài lớp trung hòa ở vùng biến dạng .
- Chia kết cấu của chi tiết , sản phẩm thành những đoạn thẳng và đoạn cong đơn
giản .
-cộng chiều dài các đoạn lại : Chiều cá đoạn thẳng theo bản vẽ chi tiết , còn phần
cong được tính theo chiều dài lớp trung hòa .
Chiều dài phôi được xác địnhk theo công thức :
( )
∑ ∑
++=
sxrlL .
180
.
0
ϕπ
Trong đó :
- ϕ
0
= 180 - α
- Σl : Tổng chiều dài cá đoạn thẳng
-
∑
+
).(
180
.
0

0
sxr
ϕπ
chiều dài các lớp trung hoà
- r : Bán kính uốn cong phía trong .
- x : Hệ số phụ thuộc vào tỷ số r/s.
- s : Chiều dày vật uốn .
Khi uốn một góc ϕ < 90
0
thì
∑ ∑
==
slL 5,0.
90
0
0
ϕ
* Bán kính uốn nhỏ nhất và lớn nhất
Trang 15 SVTH: Hồ Hữu Bình
α
l
2
R
ϕ
l
1
Låïp trung hoaì
Sau khi uäún
B)
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy

r
trong
nếu qúa nhỏ sẽ làm đứt vật liệu ở tiết diện uốn , nếu quá lớn vật uốn sẽ không
có khả năng giữ được hình dáng sau khi đưa ra khỏi khuôn ( r
trong
>= r
min
) .
- bán kính uốn lớn nhất : r
max
=
T
s
δ
ε
.2
.
r
ngoài
>= r
trong
+ s
E = 2,15.10
5
N/mm
2
: modun đàn hồi của vật liệu
S: Chiều dày vật uốn
σ
T

: giới hạn chảy của vật liệu.
Bán kính uốn nhỏ nhất :
2
1
1
min
s
r






−=
δ
-δ : Độ giản dài tương đối của vật liệu ( %).
Theo thực nghiệm có : r
min
= k.s
k : Hệ số phụ thuộc vào góc uốn α.
c. Công thức tính lực uốn
Lực uốn bao gồm lực uốn tự do và lực uốn phẳng vật liệu . Trị số lực và lực phẳng
thường lớn hơn nhiều so với lực tự do .
-Lực uốn tự do được xác định theo công thức
11
2
1
...
...

ksB
l
nsB
P
b
b
δ
δ
==
(N)
l
ns
k
.
1
=
: hệ số uốn tự do có thể tính theo công thức trên hoặc chọn theo bảng
phụ thuộc vào tỉ số l/s
B
1
: Chiều rộng của dải tấm
S : Chiều dày vật uốn .
N : Hệ số đặc trưng của ảnh hưởng của biến cứng : n = 1,6 - 1,8
σ
b
: giới hạn bền của vật liệu .
l : Khoảng cách giửa các điểm tựa.
- Lực uốn góc tinh chỉnh tính theo công thức .
P = q.F ( N )
- q : Áp lực tinh chỉnh ( là phẳng ) chọn theo bảng .

- F : Diện tích phôi được tinh chỉnh.
Tóm lại : trong quá trình uốn không phải toàn bộ phần kim loại ở phần uốn đều
chịu biến dạng dẻo mà có một phần còn ở dạng đàn hồi. Vì vậy không còn lực tác dụng thì
vật uốn không hoàn toàn như hình dáng cần uốn.
2.2. QÚA TRÌNH TẠO SÓNG TÔN
Quá trính cán tôn là quá trình cán hình đặc biệt .Nó không làm thay đổi độ dày của tôn
tại mọi vị trí . Tôn phẳng sau khi qua dây chuyền cán nó có biên dạng nhuu yêu cầu . Đặc
biệt trong quá trình cán tôn lớp sơn mạ bảo vệ phải được giữ nguyên hoàn toàn không bị
phá huỷ tại một vị trí nào. Với đặc điểm của cán tôn như vậy ta có thể xem quá trình cán
tôn như là quá trình uốn liên tục tạo ra hiện dạng yêu cầu . Việc tạo thành một sóng tôn nó
cũng phải qua nhiều lần cán . Từ 4 đến 5 lần sao cho đảm bảo dược biên dạng và biên dạng
trong cán tôn , sóng tôn được định hình giữa hai con lăn cán , trong đó . Một con lăn đóng
vai trò là cối và một con lăn đóng vai trò là chày . Giữa chày và cối có chuyển động quay
Trang 16 SVTH: Hồ Hữu Bình
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
và phôi có chuyển động tiến . Độ sâu của sóng tôn sau một lần cán phụ thuộc vào độ sâu
của chày .
2.3. SƠ BỘ VỀ DÂY CHUYỀN CÁN TÔN TẠO SÓNG
2.3.1. Dây chuyền cán
a. Tổng quan về dây chuyền cán
Dây chuyền cán là hệ thống các thiết bị thực hiện nguyên công chính là làm biến
dạng dẻo kim loại bằng áp lực để nhận được sản phẩm cán có hình dạng , kích thước yêu
cầu .
Dây chuyền cán gồm các bộ phận chính sau :
* Nguồn động lực (động cơ , Mô tơ )
Nguồn động lực hay còn gọi là nguồn năng lượng để làm biến dạng dẻo kim loại
được truyền đến trục cán từ các động cơ điện . Thường dùng động cơ chuyên dùng có thổi
gió làm mát . ở dây chuyền cán có tốc độ cán không đổi ( Dây chuyền cán liên tục ) thường
dùng động cơ đồng bộ ( đôi khi dùng độnh cơ không đồng bộ với bánh đà ) . Ở day chuyền
cán có điều chỉnh tốc độ dùng động cơ một chiều . Nguồn một chiều được cấp từ bộ chỉnh

lưu riêng .
*Bộ phận truyền động
Bao gồm : Hộp giảm tốc , khớp nối , trục và hộp bánh răng trợ lực
- Hộp giảm tốc là bộ phận giảm tốc trục quay khi truyền động từ hộp cơ đến đến trục cán .
- Trục Spindet : Dùng để truyền chuyển động quay từ bộ bánh rằn chử V đến trục cán , sử
dụng phổ biến là trục Spindet vạn năng .
- Hộp bánh răng truyền lưüc : là bộ phận chuyển động từ họp giảm tốc qua các bánh răng
chử V để phân phối cho các trục cán .
* Giá cán
Trang 17 SVTH: Hồ Hữu Bình
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
Giá cán là bộ phận chủ yếu của dây chuyền cán . Bao gồm thân giá cán , trục cán ,
ổ đỉa trục , bộ phận điều chỉnh lượng ép , hệthống dẩn phôi , lật phôi cán và các thiết bị
phụ khác đặt trên thân giá cán .

1. Động cơ điện
2. Hộp giảm tốc
3. Hộp chia momen
4. Trục nối
5. Khớp nối
6. Giá cán
b. Phân loại dây chuyền cán
Có nhiều cách phân loại dây chuyền cán .
* Phân loại theo tên goûi
- Dây chuyền cán phá : Gồm máy cán phá phôi thỏi và phôi tấm
- Dây chuyền cán phôi trung gian : Thường đặt sau dây chuyền cán phá , dây
chuyền này có nhiệm vụ cung cấp phôi cho máy cán hình .
- Dây chuyền cán ra thành phẩm : Gồm các loại máy sau .
.Máy cán hình cở lớn . Máy cán tấm lá
. Máy cán hình cở trung bình . Máy cán ống

. Máy cán hình cở nhỏ . Máy cán hình đặc biệt
. Máy cán dày
* Phân loại theo cách bố trí giá cán : Có các loại
. Máy cán một giá cán : Loại này chủ yếu là máy cán phá
. Máy cán bố trí theo hàng : Các giá cán đứng thành một hay nhiều hàng ngang .
. Máy cán bố trí theo hình chử z
. Máy cán liên tục : Phối hợp hai loại máy cán liên tục và theo hàng trong một dây
chuyền công nghệ .
* Phân loại theo số lượng giá cán
Máy cán có một giá cán ( Máy cán phá )
. Máy cán có nhiều giá cán ( Máy cán lá tấm )
* Phân loại theo số lượng trục cán
Bao gồm : Máy cán hai trục , ba trục , máy cán nhiều trục , máy cán hành tinh , máy
cán trục nghiêng .,..
* Phân loại theo chế độ làm việc
. Máy cán quay thuận nghịch có điều chỉnh
. Máy cán không quay thuận nghịch có điều chỉnh
. Máy cán không quay thuận nghịch không điều chỉnh .
Trang 18 SVTH: Hồ Hữu Bình
1
2
3
4
65
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
2.3.2. Dây chuyền cán tôn và nhu cầu sử dụng
a. Dây chuyền cán tôn
Dây chuyền cán tôn là thiết bị gia cong áp lực dùng biến dạng dẻo để biến dải kim
loại phẳng thành sản phẩm tấm có hình sóng , tiết diện ngang của các sản phẩm cán có hình
dáng khác nhau , nhưng có đặc điểm chung phải là độ dày sản phẩm ở mọi điểm không

khác nhau mấy .
Trên một dây chuyền cán tôn có nhiều cặp trục cán nằm liên tiếp nhau . Sản phẩm
được hình thành từ tấm hoặc dải lần lượt đi qua nhiều cặp trục , mà ở mổi nhiều cặp trục
vật cán được tạo hình dần dần tiến đến hình dáng , tiết diện của sản phẩm cuối cùng .
Quá trình cán tôn được thực hiện liện tục trên nhiều giá cán đứng liên tiếp nhau
trong cùng một hàng dọc . Nhờ lực ma sát giữa các con lăn quay và tấm kim loại mà phôi
cán chuyển động tịnh tiến ăn liền vào giá cán đứng sau . Mà giữa các giá cán đó không sảy
ra hiện tượng chùn hoặt đứt kim loại cán . Để đảm bảo quá trình cán diển ra liên tục thì thể
tích kim loại đi qua các giá cán cùng một lúc trong một đơn vị thời gian phải bằng nhau .
So với dập , uốn thì việc cán tôn trên máy cán liên tục có những ưu điểm sau hơn
như :
. Năng suất cán cao
. Chất lượng sản phẩm tốt , ít bị khuyết tại
. Dễ cơ khí hóa và tự động hóa trong quá trình sản xuất
Nhược điểm :
. Vốn đầu tư ban đầu lớn
. Nhiều thiết bị phụ
. Chiếm nhiều diện tích nhà xưởng
b. Nhu cầu sử dụng dây chuyền cán tôn sóng
Do nhu cầu sử dụng tôn ngày càng tăng và để giảm giá thành sản phẩm . Chủ động
trong việc đáp ứng nhu cầu của người sử dụng về màu sắc , vật liệu , độ dày và chiều dài
của tôn . Đòi hỏi các nhà sản xuất , kinh doanh hùn bán tôn phải tìm ra giải pháp tối ưu đáp
ứng được yêu cầu đó và hiện nay các phân xưỡng cán tôn cũng được xây dựng một cách
cơ bản .
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế nói chung và nhu cầu tấm lợp tôn nói riêng .
Hiện nay trên địa bàn thành phố Đà Nẵng đã có một số phân xưỡng cán tôn của các công ty
và tư nhân hoạt động sản xuất như : Danatôn , Vinatôn , Các phân xưỡng cán tôn tư nhân ở
đường Điện Biên Phủ , Thắng Lợi , 357. Các phân xưỡng này chủ yếu sử dụng các dây
chuyền cán tôn có một hoặc hai tầng cán . Chuyên cán tôn sóng vuông , sóng tròn , sóng
ngói do Đài Loan hay TPHCM sản xuất .

Tại thành phố Đà Nẵng , công ty điện chiếu sáng thành phố cũng như nhà máy cơ
khí ôtô Đà Nẵng đã nguyên cứu , chế tạo dây chuyền cán tôn cung cấp cho thị trường và
sản xuất tôn .
Trang 19 SVTH: Hồ Hữu Bình
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
Nước ta chưa sản xuất được các loại vật liệu làm tôn , nên các phân xưởng cán tôn
trên chủ yếu sử dụng dụng phôi liệu nhập từ các nước Nhật , Uïc , Đài Loan , Hàn Quốc ...
phôi liệu là những tấm kim loại phẳng có chiều rộng từ 0,92m đến 1,22m . Được sơn hay
mạ sẵn và được quấn thành cuộn khoản 5 tấn .
Với nhu cầu thực tế hiện nay . Cùng với sự hướng dẫn của thầy Trần Xuân Tùy,
việc hướng đến đề tài thiết kế dây chuyền cán tôn sóng là vấn đè cần thiết vầ thực tế .
Trang 20 SVTH: Hồ Hữu Bình
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
CHƯƠNG III
SO SÁNH , CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY & NGUYÊN LÝ
Cán tôn là quá trình làm biến dạng kim loại (uốn hình ) một cách liên tục giữa các
cặp trục cán đứng yên liên tiếp nhau . Từ đó sản phẩm được hình thành từ những tấm
phẳng được trải ra từ cuộn tôn . Được cán liên tiếp qua nhiều trục cán . Mà ở một trục cán
được tạo sẳn biên dạng nên tạo sóng dần dần , tiến đến hình dáng và tiết diện yêu cầu .
Để thiết lập sơ đồ động của máy , ta dựa vào cánh bố trí những con lăn hình sóng
tôn , số lượng các cặp trục cán , hệ thống truyền động .
3.1. THIẾT LẬP BIÊN DẠNG SÓNG TRÒN
3.1.1. Xác định số sóng và kích thước sóng
Các dạng sóng tôn ngói thường gặp như sau :
Việc lựa chọn số sóng tôn phụ thuộc vào nhiều yếu tố chiều rộng phôi tấm , hình
dáng kích thước sóng tôn , chiều rộng tôn sau khi cán và nhu cầu sử dụng của mọi người .
Hiện nay các loại tấm đang được sử dụng để cán tôn có chiều rộng : 1200mm , 1070mm ,
1000mm 940mm . Chiều dày thường từ 0,25 đến 0,5mm . Với sóng ngói nhu cầu sử dụng
không như sóng vuông . Và phổ biến nhất sử dụng loại 5 sóng với chiều rộng tôn khi cán
xong 830mm và chiều rộng khi chưa tạo sóng của nó là .

Các dạng sóng tôn trên được sử dụng phổ biến như nhau . Muốn tạo thành hình
sóng ngói , thì trước tiên qua liên tục các lô cán tạo nên sóng dọc sau đó dùng đầu dập tạo
bậc ngói , các bậc có đọ cao thường lớn hơn 10mm . Các bước ngói có thể điều chỉnh
được,theo yêu cầu thẩm mỹ .Sau tạo biên dạng sóng dọc thì đầu dập thực hiện hành trình
dập theo yêu cầu kích thước bước ngói
Trang 21 SVTH: Hồ Hữu Bình
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
3.1.2. Cơ sở tính toán thiết kế biên dạng sóng tôn
Cần tìm ra qui luật và tuần tự tính toán thích hợp cho toàn bộ các biên dạng.Bắt đầu từ
việc xác định các thông số của biến dạng sóng tôn.Tiến hành phân tích hai biên dạng sau
+Biên dạng sóng nhô cao
Sau các lần cán ta được chiều cao a
1
theo yêu cầu, bán kính cong R không đổi , và
tương ứng với chiều dài l
1
(dây cung l
1
)
Từ hình vẽ, xét quan hệ giữa các thông số ta thấy như sau:

(

L
1
/2)
2
= R
2
- ( R - a

1
)
2

⇔ l
1
2
= 4( R
2
- ( R
2
- (R -a
1
)
2

⇔ l
1
= 2
( )
1
2
1
aRa −
Đối với biên dạng sóng này . Khi cán nó thực hiện kéo , uốn cả hai phía . Để tránh
hiện tương tôn ở vị trí uốn bị ép mỏng ta chọn 4 lần cán , để tạo sự đồng đều trong các lần
cán ta cho vị trí số a1 tương ứng 4mm , 9mm , 14mm , và 18mm là đũ chiều cao theo yêu
cầu . Ta có bảng sau :
A 4 9 14 18
L

1
30 42.8 50.75 55.5
Đây là sóng tôn giữa , sau đó bố trí các lô cán cho các sóng nhô cao này ở hai bên ,
việc xác định các kích thước biên dạng cho các sóng loại này chỉ kéo tôn về 1 phía và cũng
4 lần cán như trên .
Trang 22 SVTH: Hồ Hữu Bình
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
+ Biên dạng sóng thấp xuống :
Tương tự từ hình vẽ ta có quan hệ giữa l
1
và a
1
như sau :
L
2 =
2
2
2 aR
−
Ta cũng chọn 4 lần cán để tạo thành biên dạng theo yêu cầu và chọn các trị số a2 là
5mm, 10mm ,15mm ,20mm ta có bảng sau :
a
2
5 10 15 20
l
2
67.9 95 115 132
Đây là sóng hai bên của sóng giữa đã xét ở trên khi cán sóng này . Tôn kéo về một
phía . Tương tự xác định các sóng loại này còn lại cũng gióng nhau và cũng 4 lần cán như
trên .

3.2 . XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CON LĂN CÁN
Muốn xác định kích thước của con lăn cán ta phải lựa chọn đường kính danh nghĩa
của các con lăn thông qua vận tốc của sản phẩm khi đi qua dây chuyền . Chọn vận tốc sản
phẩm là V = 0,3m/s
Các con lăn trên trục cán có đường kính không giống nhau và nó theo biên dạng
cán nên có thể đường kính nhỏ và lớn . Do vậy khi sản phẩm cán đi qua hai trục cán sẽ có
phần vận tốc của tôn khác đi vận tốc dài của con lăn cán . Do đó sẽ xuât hiện hiện tượng
trượt tương đối giữa tôn và con lăn cán .
Trang 23 SVTH: Hồ Hữu Bình
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
Từ hình vẽ ta thấy biên dạng ta thấy biên dạng tôn được uốn theo hình có sẳn trên
can lăn . Nhờ ma sát giữa tôn và các con lăn , nên khi con lăn ở trục dẫn động quay , tôn
được chuyển động tịnh tiến động thời cũng dẩn động làm quay trục trên .
Khi thiết kế hệ thống con lăn của cặp trục cán . Chú ý đảm bảo cho nó có vận tốc
dài bằng nhau tại một số vị trí và không cho chúng làm giản (co ) tôn theo chiều dọc , tránh
bị vòm . Vận tốc tại đó sẽ là vận tốc tôn để thiết kế máy . Ta chọn ở vị trí này làm vận tốc
trung bình của con lăn .
Máy cán tôn là máy hình loại nhẹ , cán tấm dải chiều dày < 1mm nên tâ chọn
đường kính dnh nghĩa của các con lăn D = 150mm , d= 150mm . Tính toán cho chiều dày
tôn cán là 0,5mm . Để tôn ra khỏi hai trục cán phẳng thì số vòng quay của hai trục phải
khác nhau.
Chọn đường kính trục đở con lăn là φ=70mm
Đường kính cổ trục để lắp ổ đở là φ
cổ
= 50mm
3.2.1. Xác định kích thước con lăn cán sóng tôn đầu tiên nhô cao
Chọn chiều rộng của con lăn trên B
1
=120mm
Chọn chiều rộng của con lăn dưới B

2
=140mm
Đường kính danh nghĩa : D=150mm , d=150mm.
Các kích thước : D
1
=D - 2a
1
(mm)
d
1
= d + 2a
1
(mm)
- Lần cán đầu tiên :
a
1
= 5. D
1
= 150 - 2.5 = 140 (mm)
d
1
= 150 + 2.5 = 160 (mm )
- Lần cán thứ hai :
a
1
= 9. D
1
= 150 - 2.14 = 122 (mm)
d
1

= 150 + 2.9 = 168 (mm )
a
1
= 9 - 5 = 4 (mm)
- Lần cán thứ ba :
a
1
= 18. D
1
= 150 - 2.18 = 114 (mm)
d
1
= 150 + 2.18= 186 (mm )
a
1
=18 - 14 = 4 (mm)
Để có các bước sóng tiếp theo , ta tạo ra con lăn cán có hình dáng tương tự nhưng
về hai phía . Để thuận lợi cho việc chế tạo cũng như lắp ráp . Ta làm các con lăn thành
từng phần riêng lẽ nhau mỗi phần đúng bằng khoản sóng tiếp theo . Sau đó lắp ghép lại
Trang 24 SVTH: Hồ Hữu Bình
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Xuân Tùy
với nhau thành thành một lô cán hoàn chỉnh thông qua trục chung φ= 70mm và lắp giữ
bằng then từng cụm riêng .
3.2.2. Xác định kích thước của con lăn thứ 2 biên dạng thấp xuống
Chọn chiều rộng của con lăn trên B
3
= 150mm
Chọn chiều rộng của con lăn dưới B
4
= 170mm

Các kích thước : D
’
1
=D - 2a
2
d
’
1
= D + 2a
2
- Lần cán đầu tiên :
a
2
= 5. D
’
1
= 150 + 2x5 = 160 (mm)
d
’
1
= 150 - 2x5 = 140 (mm )
- Lần cán thứ hai :
a
2
= 10. D
’
1
= 150 + 2x10 = 170 (mm)
d
’

1
= 150 - 2x10 = 130 (mm )
a
2
= 10 - 5 = 5 (mm)
- Lần cán thứ ba :
a
2
= 15. D
’
1
= 150 +2x15 = 180 (mm)
d
’
1
= 150 + 2x15 = 120 (mm )
a
2
=15 - 10 = 5 (mm)
- Lần cán thứ tư
a
2
=20. D
’
1
=150 + 2x20 = 190 (mm)
d
’
1
=150 - 2x20 = 110 (mm)

a
2
= 20-15 = 5 mm
Tương tự như loại sóng biên dạng trên . Ta cũng chế tạo thành từng phần sau đó lắp
vào bằng then .
c. Xác định kích thước con lăn cán của các sóng tiếp theo
Tương tự như hai loại sóng trên . Các loại sóng sau này cùng kích thước tương tự
theo mỗi loại và được bố trí về hai phía đối xứng nhau .
Trang 25 SVTH: Hồ Hữu Bình