Thiết kế cải tạo xưởng cán thép hình cỡ trung bình và nhỏ của công ty thép kyoei chuyên sản xuất các loại thép xây dựng, bằng việc nâng cao hiệu quả công suất thiết bị và áp dụng công nghệ cán chẻ đạt năng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT VẬT LIỆU
BỘ MÔN CƠ HỌC VẬT LIỆU VÀ CÁN KIM LOẠI
.........................*****..........................

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: Thiết kế cải tạo xưởng cán thép hình cỡ trung bình và
nhỏ của công ty thép Kyoei chuyên sản xuất các loại thép xây
dựng, bằng việc nâng cao hiệu quả công suất thiết bị và áp
dụng công nghệ cán chẻ đạt năng suất 400 ngàn tấn/năm
Chuyên đề:

Cán chẻ

Sinh viên thực hiện
Mã số sinh viên
Giáo viên hướng dẫn
Khóa học
Lớp

:
:
:
:
:

Bùi Thị Xuân
20145345
PGS.TS Đào Minh Ngừng
K59 – Chính quy
KTVL 02

Hà Nội – 2020


Đồ án tốt nghiệp
Mục lục
Lời nói đầu....................................................................................................................................... 5
CHƯƠNG I......................................................................................................................................... 6
TỔNG QUAN CƠNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ CÁN THÉP HÌNH................................................... 6
1.1 Tình hình ngành thép trong những năm gần đây........................................................ 6
1.1.1. Tình hình trên thế giới..................................................................................................... 6
1.1.2 Tình hình trong nước......................................................................................................... 7
1.2 Những tiến bộ kỹ thuật ứng dụng trong cán hình...................................................... 7
1.3. Kết luận.................................................................................................................................... 9
CHƯƠNG II..................................................................................................................................... 10
TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ CÁN................................................................................................... 10
1.1 Các thơng số ban đầu.......................................................................................................... 10
1.2 Tính số lần cán...................................................................................................................... 10
1.3 Tính hệ số giãn dài tổng:................................................................................................... 11
1.4 Phân bố hệ số giãn dài và nhiệt độ qua các giá cán................................................. 11
1.5 Lựa chọn hệ thống lỗ hình và công nghệ cán............................................................ 14
1.5.1 Lựa chọn hệ thống lỗ hình........................................................................................... 14
1.5.2 Sơ đồ cán cho sản phẩm thép

................................................................................ 15

1.5.3 Sơ đồ quy trình cơng nghệ............................................................................................. 17
2.Tính tốn các thơng số hình học......................................................................................... 20
2.1. Tính tốn thiết kế hệ thống lỗ hình............................................................................ 20
2.2 Kiểm tra lượng giãn rộng:................................................................................................ 32

2.2.1 Kiểm tra lượng giãn rộng lỗ hình hộp chữ nhật K1................................... 32
2.2.2. Kiểm tra giãn rộng lỗ hình trịn tinh k16.................................................33
2.3 Tính các thơng số cơng nghệ, năng lương................................................................... 36
2.3.1 Lực cán và moment cán................................................................................................... 36
2.3.2 Tính hệ số ma sát fms....................................................................................................... 37
2.3.3 Tính mơ men cán .............................................................................................................. 39
2.3.4 Tính và chọn năng suất động cơ ................................................................................ 40
2.4 Tính hằng số cán, tốc độ cán và thời gian cán........................................................... 42
2.4.1 Tính hằng số cán............................................................................................................... 42
2.4.2 Tính tốc độ cán.................................................................................................................. 43
Sinh viên Bùi thị Xuân

Trang 2


Đồ án tốt nghiệp
2.4.3 Tính chiều dài vật cán.................................................................................................... 44
2.5 Tính chu kỳ cán và năng suất cán................................................................................... 45
CHƯƠNG III................................................................................................................................... 49
LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ TÍNH TỐN NGHIỆM BỀN MỘT SỐ CHI TIẾT CỦA GIÁ CÁN49

3.1 Lựa chọn thiết bị.................................................................................................................. 49
3.1.1. Thiết bị chính.................................................................................................................... 50
3.1.2 Lựa chọn thiết bị phụ..................................................................................................... 67
3.1.3 Hình thành mặt bằng xưởng cán................................................................................... 68
3.2 Nghiệm bền một số chi tiết giá cán............................................................................... 71
3.1 Kích thước cơ bản của trục cán...................................................................................... 71
3.2 Nghiệm bền trục cán D450............................................................................................... 71
3.2.1 Nghiệm bền thân trục.................................................................................................... 71

3.2.2 Nghiệm bền cổ trục cán................................................................................................. 73
3.2.3 Nghiệm bền tại đầu nối cổ trục................................................................................. 73
3.3 Nghiệm bền thân giá cán D450....................................................................................... 73
3.2.4 Nghiệm bền trục vít........................................................................................................ 76
3.4 Nghiệm bền gối đỡ và ổ đỡ.............................................................................................. 78
3.5 Tính momen lật.................................................................................................................... 79
Kết luận.......................................................................................................................................... 80
CHƯƠNG IV.................................................................................................................................... 81
TÍNH TỐN HIỆU QUẢ KINH TẾ............................................................................................. 81
4.1. Tổ chức quản lý và sản xuất........................................................................................... 81

4.1.1. Tổ chức quản lý của phân xưởng cán....................................................... 81
4.1.2. Tổ chức sản xuất........................................................................................ 82
4.2. Hạch toán kinh tế................................................................................................................ 83

4.2.1. Chi phí đầu tư............................................................................................. 83
4.2.2. Giá thành sản phẩm và hiệu quả kinh tế................................................... 84
4.3. An toàn lao động và bảo vệ sức khỏe, con người.................................................... 87

4.3.1. Quy định an toàn lao động trong nhà máy................................................ 87
4.3.2. Các tác động nguy hiểm, độc hại và cách phòng tránh............................88
CHƯƠNG V..................................................................................................................................... 90
Sinh viên Bùi Thị Xuân

Trang 3


Đồ án tốt nghiệp
CHUYÊN ĐỀ CÁN CHẺ................................................................................................................. 90
5.1 Phát triển mang tính lịch sử............................................................................................. 91

5.2 Quy trình cán...............................................................................................................................91
5.3 Dẫn hướng trong cán chẻ................................................................................................. 94
5.3 Ưu điểm của cán chẻ....................................................................................................... 100
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................. 101

Sinh viên Bùi thị Xuân

Trang 4


Đồ án tốt nghiệp
Lời nói đầu
Ngành thép là một ngành công nghiệp quan trọng ở các nước phát triển. Việt Nam
hiện nay vẫn là một nứơc nông nghiệp và đang trên đà phát triển để trở thành một
nước công nghiệp, đó thực hiện điều đó thì chúng ta phải đẩy mạnh cơng cuộc cơng
nghiêp hố và hiện đại hố đất nước trước hết là đưa nghành công nghiệp nặng này
phát triển cả về số lượng và về chất lượng.
Ngành Cơ Học Vật liệu & Cán Kim Loại là một ngành gia cơng kim loại bằng áp lực.
Nó chiếm một vị trí quan trọng trong nhà máy luyện kim, gần 75% sản lượng thép
luyện ra để cán thành sản phẩm cho xây dựng cơ sở hạ tầng, phát triển công nghiệp
và phục vụ cho các ngành khác. Chủng loại sản phẩm rất đa dạng nh : tròn,vằn, dẹt,
ray, các loại dầm, ống vv và các loại sản phẩm khác.
Vai trò và nhiệm vụ của đồ án trong công nghệ cán là cung cấp cho sinh viên những
kiến thức về công nghệ và thiết bị cán kéo kim loại như:
-

Cơ sở lý thuyết quá trình cán : các khái niệm và các thông số cơ bản

-

Các loại máy cán và thiết bị chính, thiết bị cơ khí hóa

-

Thiết kế lỗ hình trục cán: Các nguyên lý cơ bản thiết kế lỗ hình trục cán

-

Tính tốn thơng số cơng nghệ và năng lượng cho sản phẩm

-

Ứng dụng phần mềm để tính tốn và thiết kế các thiết bị trong xưởng cán.

Nhận thấy tầm quan trọng của ngành thép, đặc biệt là ngành cán thép Việt Nam, em
đã chọn đề tài: “Thiết kế cải tạo xưởng cán thép hình cỡ trung bình và nhỏ (nơi thực
tập) chuyên sản xuất các loại thép xây dựng, bằng việc nâng cao hiệu quả công suất
thiết bị và áp dụng công nghệ cán chẻ đạt năng suất 400 ngàn tấn/năm” em đã nỗ lực
thiết kế công nghệ cho đồ án của mình. Do kiến thức và kinh nghiệm cịn hạn chế
nên đồ án khơng tránh khỏi sai sót, em rất mong nhận được sự góp ý của thầy cơ và
các bạn để bản đồ án được hồn thiện hơn. Cuối cùng, em xin cảm ơn sự hướng dẫn
tận tình của thầy Đào Minh Ngừng đã giúp em hồn thành bản đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên
Bùi Thị Xuân

Sinh viên Bùi Thị Xuân

Trang 5

Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ CÁN THÉP HÌNH
1.1 Tình hình ngành thép trong những năm gần đây
1.1.1. Tình hình trên thế giới
-

Theo thống kê khảo sát của VSA. Tình hình ngành thép thế giới năm qua tiếp
tục trầm lắng, có thể nói vẫn trong tình trạng khủng hoảng. Giá thép sụt giảm
do nguồn cung dư thừa trong khi nhu cầu yếu, giá nguyên liệu đầu vào như
quặng sắt, phế liệu lao dốc. Cuộc khủng hoảng được châm ngòi bởi các khoản
đầu tư quá thái vào công suất sản xuất thép tại Trung quốc, khiến cung vượt xa
cầu. Nguồn cung dư thừa này được Trung Quốc xuất khẩu sang các nước với
giá quá thấp, khiến ngành thép toàn cầu lao đao.

-

Tại Trung Quốc, giá thép vẫn có dấu hiệu giảm so với năm 2015. Do giá
nguyên liệu đầu vào như quặng sắt giảm và nhu cầu yếu trong khi nguồn cung
dư thừa. Các nhà máy Trung Quốc đã tăng cường xuất khẩu thay vì hạn chế sản
xuất. Trung Quốc đã phá giá đồng nhân dân tệ để hỗ trợ xuất khẩu. Tuy nhiên,
xuất khẩu tăng sẽ không đủ để ngăn ngừa tốc độ giá giảm trên thị trường địa
phương trong ngắn hạn do hoạt động giao dịch nội địa dự kiến chậm lại trong
vài tháng tới.

-

Tại Mỹ, giá thép biến động theo chiều hướng giảm trong năm nay. Trong 11
tháng đầu năm, giá thép tấm tiêu chuẩn giảm 44.4% so với cùng kỳ năm ngối

cịn 495 USD/tấn. Giá thép dây cán nguội đã giảm 33.5% cịn 553 USD/tấn.
Giá thép thanh cán nóng giảm 41.4% cịn 417 USD/tấn.

-

Tại Châu Âu, xuất khẩu thép tăng vọt từ Trung Quốc đã đẩy ngành thép châu
Âu tới khủng hoảng trong bối cảnh các nhà sản xuất thép ở hai bờ Đại Tây
Dương vẫn đang chật vật phục hồi sau khủng hoảng tài chính tồn cầu năm
2008. Hiện nay, Trung Quốc dư thừa 340 triệu tấn thép, cao gấp 2 lần so với số
thép mà EU sản xuất trong một năm. Trong khi đó, Anh rời EU kéo theo nhiều
hệ lụy cho nền kinh tế chung này.

Sinh viên Bùi thị Xuân

Trang 6


Đồ án tốt nghiệp
1.1.2 Tình hình trong nước
Tồn ngành thép năm 2018 sẽ tiếp tục tăng trưởng sản xuất khoảng 20 - 22% so
với năm 2020, đó là thơng tin được đưa ra tại Hội nghị Tổng kết ngành thép do
Hiệp hội Thép Việt Nam (VSA) tổ chức chiều 25/1/2018.
-

Năm 2020, sản xuất các sản phẩm thép đạt hơn 22 triệu tấn, tăng trưởng 23,5%
so với năm 2016; bán hàng các sản p năm 2016. Trong đó tăng trưởng sản xuất
mạnh nhất là tôn mạ và màu với 33,6%, ống thép tăng 11,9% và thép xây dựng
đạt 14,6%.

-

Năm 2018, xuất khẩu ngành thép ghi nhận sự tăng trưởng mạnh với hơn 5,5
triệu tấn, tăng 28,5% so với năm 2020, kim ngạch dạt hơn 3,64 t USD, tăng
trưởng 45,4% so với năm 2020. Trong đó, các sản phẩm thép xuất khẩu chính
bao gồm tơn mạ và sơn phủ màu đạt 1,7 triệu tấn, thép xây dựng, 1,02 triệu tấn,
thép ống hàn 629.000 tấn
 Ngoài ra, trong năm 2018, nhiều dự án sẽ được đưa vào hoạt động gồm: dự án
gang thép của Hịa Phát tại Quảng Ngãi, với cơng suất 2 triệu tấn/năm; dự án
của Formosa tại Hà T nh với cơng suất 3 triệu tấn/năm. Cùng với đó là dự án
Dây chuyền cán nguội, mạ kẽm/lạnh, mạ màu 350.000 tấn của Tập đồn Hoa
Sen tại Bình Định; 3 dự án cán thép xây dựng tổng công suất 1,8 triệu tấn/năm
của Pomina, Việt – và Tung Ho.
 Với những dự án sẽ đi vào hoạt động, dự kiến sản lượng sản xuất các sản phẩm
thép năm nay sẽ tăng lớn. Cụ thể, gang đạt 7.500 tấn (tăng khoảng 75% so với
năm 2020); phôi thép sẽ đạt 14.000 tấn (tăng 14% so với năm 2020); sản phẩm
thép cuối cùng đạt 26.230 tấn (tăng 19% so với năm 2020)

 Ngành thép Việt Nam trong thời gian vừa qua, đặc biệt trong 5 năm trở lại đây

đã có sự phát triển mạnh mẽ cả về công suất, sản lượng và nhu cầu. Năm 2018
này, Việt Nam vẫn được đánh giá là thị trường có tăng trưởng nhu cầu thép cao
trong khu vực.

1.2 Những tiến bộ kỹ thuật ứng dụng trong cán hình

-

Các sản phẩm thép trong cán hình được sử dụng rất nhiều trong ngành xây
dựng, và đặc biệt nhiều đối với chủng loại ϕ6, D10, D12, D14,D16... Trong đó
sản phẩm ˂ D16 thường được sử dụng cho các thanh giằng, ≥D16 thường sử

dụng làm thanh cốt đặt trong các cấu kiện bê tông để làm nền móng hoặc cột
chịu giúp cho chúng chịu được ứng suất kéo và nén rất tốt. Theo số liệu nhà
máy cán thép Hòa Phát Hải Dương, sản lượng các các chủng loại trên để đáp
ứng nhu cầu thị trường xây dựng chiếm đa số khoảng 51.22% tức là khoảng 30

Sinh viên Bùi Thị Xuân

Trang 7


Đồ án tốt nghiệp
vạn tấn/năm. Để đạt con số trên, chúng ta khơng thể khơng kể đến sự đóng góp
của các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong sản xuất. Việc áp dụng này giúp nâng
cao năng suất, tiết kiệm năng lượng, cải thiện môi trường nâng cao chất lượng
sống.
Về cải tiến thiết bị: Các thiết bị được thay thế để phù hợp với sự thay đổi cơng
nghệ ví dụ như sự thay đổi cơ cấu lò nung. Các lò dạng đáy bước có tốc độ
nung cao, cơng suất lớn, sử dụng bộ trao đổi nhiệt - khí từ lị cao làm tiết kiện
nhiệt, năng lượng và thời gian. Sự thay đổi của động cơ: các động cơ hơi nước
cồng kềnh bị loại bỏ, thay vào đó là động cơ điện có cơng suất lớn hàng ngàn
kW. Các cơ cấu thiết bị dẫn hướng cũng thay đổi phù hợp với khả năng tự động
cao. Trong cán tấm để tăng độ chính xác cho sản phẩm cũng như nâng cao độ
bền và tuổi thọ cho các thiết bị, thay vì chỉ dùng giá 2 trục đơn giản như trước
người ta dùng giá nhiều trục. Hệ thống lỗ hình cũng được cải tiến: từ hệ thống
hộp chữ nhật – hộp vuông, hay ovan bằng ovan cạnh, nay hầu hết sử dụng hệ
thống lỗ hình ovan trịn từ giá K3 - Ksp cho cán hình.
Tất cả những sự thay đổi này nhằm tăng năng suất, hạn chế sự cố hơn. Sản
phẩm cán cũng đa dạng về chủng loại và kích thước hơn trước.
-

Về công nghệ: Các công nghệ mới ra đời làm giảm nhịp cán giúp nâng cao
năng suất. Các máy cán bán liên tục, cán theo hình bàn cờ hình chữ Z, U được
thay thế bởi các máy cán liên tục, các cụm giá cán tinh được thay thế bằng hộp
block cụm 10 giá sử dụng bánh cán. Trên cơ sở chính của dây chuyền công
nghệ sử dụng block cán, ngày nay các nhà máy cịn sử dụng kết hợp với cơng
nghệ mới, như đúc - cán liên tục, cán – hàn liên tục nhằm nâng cao khả năng ra
phôi cũng như hạn chế lượng phôi cắt bỏ và giảm thời gian cán.

-

Về tự động hóa: Do q trình cán diễn ra phức tạp, tốc độ cán cao điều kiện
làm việc khắc nhiệt, việc điều khiển thủ cơng trờ lên khó khăn. Vậy nên nhà
sản xuất đã áp dụng các thiết bị điều khiển tự động hóa. Các chương trình điều
khiển PLC, các cảm biến role nhiệt được bố trí linh hoạt trên đường cán đồng
bộ với các máy căt, bàn tạo trùng và kết nối trược tiếp với bộ điều khiển trên
trạm điều khiển. Q trình tự động hóa đã làm giảm đáng kể số lượng công
nhân trong nhà máy, nhất là những vị trí độc hại ảnh hưởng đến sức khỏe; tiết
kiệm được nguyên vật liệu, nâng cao chất lượng với độ chính xác cao; tăng
tính nhất quán trong dây chuyền sản xuất.

 Đánh giá về trình độ cơng nghệ cán thép ở Việt Nam, có thể chia các nhà máy cán
thép thành 3 nhóm sau:
Sinh viên Bùi thị Xuân

Trang 8


Đồ án tốt nghiệp

 Nhóm có trình độ cơng nghệ, thiết bị ở mức tiên tiến: là các nhà máy liên



doanh hoặc mới đầu tư dây chuyền như Vinakyoei, Công ty Thép miền
Nam, Công ty TNHH thép FUCO, Công ty CP thép Pomina, Thép Hoà
Phát, Posco SS, Posco Việt Nam, Công ty CP cán thép Thái Trung Các nhà
máy sử dụng công nghệ và thiết bị của Italy, Nhật Bản, thuộc thế hệ mới,
tương đối hiện đại, có mức độ tự động hố khá cao, sản xuất với quy mơ từ
500.000 - 1.000.000 tấn/năm.
Nhóm có trình độ cơng nghệ, thiết bị ở mức trung bình: Cơng ty CP Thép

Đà Nẵng, các doanh nghiệp FDI (Vinausteel, Tây Đô, SunSteel ), Công ty
CP Thép Việt Nhật Hải Phịng, Cơng ty CP Gang Thép Thái Ngun, Cơng
ty CP Thép Nam Đơ... trong đó có doanh nghiệp sử dụng thiết bị của Trung
Quốc, Đài Loan với quy mô sản xuất 120.000 - 200.000 tấn/năm.

 Nhóm có trình độ cơng nghệ, trang thiết bị lạc hậu: bao gồm các nhà máy

cán nhỏ, xưởng cán nhỏ thuộc các cơng ty cơ khí và tư nhân quy mô nhỏ,
sử dụng các thiết bị chế tạo trong nước, công suất từ 5.000 - 20.000
tấn/năm.

1.3. Kết luận
 Ở Việt Nam một nước công nghiệp đang phát triển, yêu cầu về xây dựng hạ
tầng, đô thị luôn ở mức cao. Vì vậy, sản xuất thép mà đặc biệt là thép xây
dựng để đáp ứng nhu cầu trong nước cũng như xuất khẩu ngày càng rất quan
trọng. Do vậy yêu cầu thiết yếu đặt ra đó là cần phải thay đổi dây chuyền công
nghệ cũ và áp dụng nhiều thành tựu khoa học mới vào sản xuất.
 Việc lựa chọn sản phẩm Ø14 để nghiên cứu và tính tốn đều phù hợp với nhu
cầu thực tế của ngành thép trong xây dựng hiện nay, đồng thời mở rộng thị

trường tiêu thụ cho sản phẩm thép sang cả ngành cơ khí chế tạo máy. Cùng
với đó, việc nghiên cứu chuyên đề giải pháp tiên tiến nâng cao hiệu quả sử
dụng năng lượng, giảm ơ nhiễm mơi trường mang tính thực tế cao, là vấn đề
đang được nhiều nhà máy quan tâm, cải tiến.

Sinh viên Bùi Thị Xuân

Trang 9


Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG II
TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ CÁN

1.1 Các thông số ban đầu.
Phôi liệu 150 150 9000 ( mm) thép CT5 và CT3

150

-

-

150

Hình 1.1 Phơi
1.2 Tính số lần cán.
 Áp dụng cơng thức (1.2.1) để tính số lần cán:
(1.2.1)

n=
Trong đó: Fo – tiết diện phơi ban đầu ở trạng thái nóng;
Fn – tiết diện phơi của sản phẩm cuối cùng sau n lần
cán;
- Hệ số dãn dài trung bình trên các lần cán.
 Tính tốn theo số liệu đề bài có:
2

F0 = (150.1,013.150) = 22.792,5 (mm ) ;
(Trong đó hệ số 1,013 là hệ số giãn nở khi nung nóng của thép CT5);
+ Đối với sản phẩm D12 ta có: d12 = 1,013d0 =1,013.14 = 14,2 (mm) ;
-

Với cơng nghệ cán chẻ 2 dịng nên :



2

Fn =
d14 =
Chọn µtb = 1,3

Sinh viên Bùi thị Xuân

2

= 316,6 (mm );

Trang 10

Đồ án tốt nghiệp
+ Theo tài liệu tham khảo thì hệ số giãn dài này trong khoảng 1,1 1,8 , đối
với cán hình liên tục sản phẩm trịn - vằn µtb = 1,2 1,45 kết hợp với kinh
nghiệm của nhà máy thực tế sản xuất nên ta chọn µtb = 1,3
Thay các số liệu trên vào (1.2.1) ta được:
n=

(

(

)

(

)

= 16,3 => Số lần cán sản phẩm 14 là 16 lần.

)

1.3 Tính hệ số giãn dài tổng:

Theo cơng thức:
(1.3.1)

µ tổng =

= 72,0;

- Với D12 ta có: µ tổng =
-

Từ các hệ số giãn dài tổng của mỗi sản phẩm trên, ta lấy chúng làm căn cứ
để kiểm tra hệ số giãn dài của các lần cán.

1.4 Phân bố hệ số giãn dài và nhiệt độ qua các giá cán.
+ Do quá trình cán chẻ thép làm 2 nhánh , ta sử dụng dây chuyền có 2 block
riêng biệt để thuân tiện cho phân dòng cán cũng như nâng cao tốc độ cán , thời
gian và đa dạng sản phẩm.
1.4.1 Cơ sở lựa chọn nhiệt độ cán:
 Nhiệt độ để cán của thép xác định theo hàm lượng cacbon có trong thép.
Kết hợp với giản đồ trạng thái Fe – C ta có thể xác định được khoảng nhiệt
độ cán, nhiệt độ nung, nhiệt độ kết thúc cán của thép CT3
o
1170 C.
Theo [4], từ giản đồ ta rút ra được nhiệt độ cán là Tcán = 930
o
Nhiệt độ nung trong lò Tnung = 1250 C.
 Cơ sở lựa chọn nhiệt độ cán:
Bảng 1.1 . Thành phần hóa học của mác thép CT3 – TCVN 1650-8
Mác thép
CT3

Thành phần hóa học (%)
C
0,14-0,22

Mn

Si

0,40-0,60 0,12-0,30

P (max)
0,05

S(max)
0,04

 Sau khi từ lị nung ra phơi có nhiệt độ 1250oC, tới giá cán K1 phơi
cịn 1150oC 1170oC.
Sinh viên Bùi Thị Xuân

Trang 11


Đồ án tốt nghiệp

1.4.2 Cơ sở lựa chọn hệ số giãn dài.
 Với các giá cán thô từ K1 đến K6, do phôi cán đã được đánh gỉ qua máy
đánh gỉ nên ta chọn hệ số giãn dài  = (1,25 1,5) nhằm giảm nhanh tiết diện
của phôi do tận dụng nhiệt độ phôi cán lúc này lớn và quá trình cán đã ổn
định.
 Đối với 3 giá cán thơ đầu tiên có nhiệm vụ đánh vẩy và cán định hình cho
nên lượng ép sẽ khơng q lớn  = (1,25 1,40), nếu lượng ép lớn quá sẽ làm
cho lớp oxi hóa cứng trên bề mặt bị ép chặt vào phôi gây ra khuyết tật cũng
như dễ gây sự cố.

 Các giá cán trung – tinh từ K7 đến K16,việc sử dụng hệ thống lỗ hình ovan trịn ta chọn hệ số giãn dài  = (1,25 1,35) và có xu hướng giảm dần do
trong quá trình cán nhiệt độ phôi cán giảm dẫn đến trở kháng biến dạng
tăng.
 Với giá cán tinh cuối cùng, ta chọn hệ số giãn dài  =( 0,15 1,25) để cho ta
sản phẩm đạt chất lượng bề mặt theo yêu cầu

Bảng 1.2 Các thông số ban đầu
Đường kính sản phẩm

Φ14 mm

Kích thước của phơi ban đầu B×H

150×150 mm

Diện tích phơi ở trạng thái nóng

22792,5 mm

Đường kính sản phẩm ở trạng thái nóng

14,2 mm

Diện tích sản phẩm

158,28 mm

Sinh viên Bùi thị Xuân

2

2

Trang 12


Đồ án tốt nghiệp
Bảng 1.3 Phân bố hệ số giãn dài và nhiệt độ cán sản phẩm thép

TT

Giá

Kiểu lỗ Hệ số Diện tích lỗ
hình
BD
hình F, mm2
Nhóm cán thơ
Hộp chữ
nhật
1.22
18,691.95
Hộp
vng
1.40
13,351.39

Đường
kính
trục

580

Nhiệt
độ cán,
TđộC
1170

.

Tính hệ
số ma sát

K1

Nằm

K2

Đứng

K3

Nằm

Ovan

1.41

9,469.07

550

1140

0.480

K4

Đứng

Trịn

1.42

6,668.36

550

1130

0.485

K5

Nằm

Ovan

1.39

4,797.38

550

1110

0.495

K6

Đứng

Trịn
1.36
3,527.49
Nhóm giá cán trung-tinh

550

1090

0.505

K7

Nằm

Ovan

1.34

2,632.45

450

1070

0.515

K8

Đứng

Trịn

1.31

2,009.51

450

1060

0.520

K9

Nằm

Ovan

1.29

1,557.76

450

1050

0.525

K10

Đứng

1.28

1,217.00

450

1020

0.540

K11

Nằm

1.27

958.27

450

990

0.555

K12

Nằm

Vng
Củ lạcovan
Củ lạctrịn

1.26

760.53

450

950

0.575

550

1150

0.465
0.475

Nhóm giá cán block
K13
K14
K15
K16

Ovan

1.25

304.21

320

920

0.590

Tròn

1.24

245.33

320

930

0.585

Ovan
Tròn (
sp trơn)

1.24

197.85

320

940

0.580

1.25

158.28

320

950

0.575

Nghiêng

45◦

- Kiểm tra hệ số giãn dài: :

.. µ ≈ 72,0
=> Đều tương đương với hệ số biến dạng tổng nên các hệ số biến dạng của
các giá đều phù hợp.

Sinh viên Bùi Thị Xuân

Trang 13


Đồ án tốt nghiệp
1.5 Lựa chọn hệ thống lỗ hình và cơng nghệ cán.
1.5.1 Lựa chọn hệ thống lỗ hình.

- Chọn lỗ hình hộp chữ nhật – hộp vng cho giá K1K2
Với 2 giá cán đầu tiên, do cần quá trình cán ổn định và bay hồn tồn vảy rèn
nên ta lựa chọn kiểu lỗ hình hộp chữ nhật và hộp vng để có lượng ép ban
đầu khơng lớn lắm. Mặc khác, phôi cán lúc đầu chưa ổn định nên lựa chọn
kiểu lỗ hình hộp chữ nhật để phơi dễ dàng ăn vào trục cán để ổn định đường
cán.

Hình 1.2 Hệ thống lỗ hình hộp chữ nhật – hộp vng
Ưu điểm: Độ sâu rãnh nhỏ, cho lượng ép lớn đồng đều, tiêu hao năng lượng
ít, thuận tiện cho việc cơ giới hóa khi đưa vật cán từ lỗ hình này sang lỗ hình
kia.
Nhược điểm: Dễ tạo ra bề mặt lồi nếu quá điền đầy, dễ bị lệch phôi khi đi từ
lỗ hình chữ nhật sang vng. Khó nhận được phơi vng chính xác.

- Chọn hệ thống ovan – trịn từ K3 – K9 và 4 giá cán tinh trong block.
Hiện nay các nhà máy cán hình với tiết diện đơn giản thường sử dụng dây
chuyền cán liên tục thì đa số sử dụng hệ thống lỗ hình kiểu ovan – trịn

Hình 1.3 Hệ thống lỗ hình ovan - trịn
Ưu điểm: Khơng có góc nhọn nên phơi nguội đồng đều đảm bảo chất lượng
sản phẩm cán, không những vậy việc không có góc nhọn cịn dễ dàng cho tiện
lỗ hình.
Sinh viên Bùi thị Xuân

Trang 14


Đồ án tốt nghiệp
Nhược điểm: Phơi ovan vào lỗ hình trịn khó, hay bị vặn phơi trong lỗ hình do
đó phải dùng dẫn hướng có con lăn. Hệ số giãn di trong l hỡnh trũn khụng
ln. (à = 1,2 ữ 1,4)

- Lỗ hình ovan K9 – vng K10
Ưu điểm: giảm nhanh tiết diện vật cán,hệ số giãn dài lớn cơ tính sản phảm
được cại thiện.
Nhược điểm : phơi ovan cán trong lỗ hình vng khó ổn định, để dẫn hướng
phải kẹp chặt, khó đặt máng vịng để đưa phơi từ lỗ hình ovansang lỗ hình
vng. Có biến dạng khơng đồng đều theo chiều rộng lỗ hình.

Hình 1.4 hệ thống lỗ hình ovan – vng
- Lỗ hình dạng củ lạc ovan K11 – củ lạc trịn K12
Ưu điểm: phơi dễ ăn vào từ lỗ hình ovan sang lỗ hình vng, từ lỗ hình vng dễ
dàng tạo lỗ hình xẽ rãnh thuận tiện chochia cắt phơi.

Nhược điểm :khó thiết kế và lắp dẫn hướng cho phôi đi từ giá cán này đến giá cán
kia. Lỗ hình cắt chịu mài mịn lớn.
- Lỗ hình thoi k9 : ưu điểm giúp phơi đễ dàng ăn vào lỗ hình vng k10
1.5.2 Sơ đồ cán cho sản phẩm thép

.

Chọn sơ đồ cán : Từ tính tốn số lần cán cho sản phẩm 14 là 16 lần cán . Ta
chọn sơ đồ cán như (hình 1.5) với cụm giá cán thô 6 giá cán, các giá cán đứng
nằm xen kẽ đường kính trục cán D 1 = 580 mm , các giá còn lại K 2 đến K6 chọn
D = 550 mm , cụm cán trung là 4 giá cán, đặt đứng nằm xen kẽ với D = 450 và
6 giá cán tinh D = 320 trong đó có 4 giá cán block .

Sinh viên Bùi Thị Xuân

Trang 15


Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.5 Sơ đồ bố trí giá cán

Nhóm cán thơ

Nhóm cán trung- tinh

Nhóm cán block

-

Có thể đưa ra 2 sản phẩm giống nhau cùng là thép thanh trên sàn nguội
hoặc 1 thanh và 1 vòng.
Hệ thống chẻ tách rời 2 phôi dùng con lăn chẻ được lắp đặt sau giá cán K10
ngay trên bệ giá và con lăn chẻ hoạt động nhờ lợi dụng tốc độ của phôi ra để
chẻ nên không cần dẫn động bằng động cơ.
Sau nhóm cán thơ có máy cắt sự cố và sau nhioms cán trung tinh có mắt cắt
phân đoạn đối với sản phẩm là thép thanh, còn đối với thép trịn trơn được dẫn
hướng vào cụm block.
Sau khi phơi ra khỏi block, các q trình cịn lại giống như cán các sản phẩm
khác đó là phơi đi qua hộp tơi, máy đẩy, máy cắt, sàn nguội, máy cắt sản
phẩm, đóng bó, gắn eteket

Sinh viên Bùi thị Xuân

Trang 16


Đồ án tốt nghiệp
1.5.3 Sơ đồ quy trình cơng nghệ

Sàn nạp
phơi (1)

Lị nung
(2)

Cán thơ
(3)

Cắt đầu đi

(4)

Cán trung
(5)

Máy cắt bay
(6)
(I)

Cán tinh (7)
Đường thép thanh

(II)

(III)

Đường thép cuộn

Xử lý nhiệt (8)

Xử lý nhiệt (15)

Cắt phân đoạn (9)

Tạo cuộn (16)

Sàn nguội thép thanh (10)

Sàn nguội thép cuộn (17)

Đóng bó (18)
Cắt thành phẩm (11)

Thu gom, đóng bó (12)

Cắt, phun sơn, gắn etiket, nhập
kho thành phẩm (13)

Cân cuộn, gắn etiket, đóng
bó (19)

Nhập kho thành phẩm (20)

Hình 1.6 Quy trình cơng nghệ cán thép trong nhà máy

Sinh viên Bùi Thị Xuân

Trang 17


Đồ án tốt nghiệp
 Giải thích quy trình cơng nghệ:
+ Phơi đầu vào có kích thước (150 x150 x 9000) (mm) có thành phần và chất lượng
được kiểm tra đảm bảo. Sau đó phơi được kiểm tra bằng mắt thường về hình dạng và
sự đồng đều về tiết diện sao cho người vận hành cảm thấy quá trình di chuyển của
phơi trong lị là thuận lợi. Nếu phơi cong vênh lớn thì khi nung trong lị phơi bị cong
vênh khiến dịch chuyển gặp trục trặc. Sự cố tắc phôi trong lị sẽ rất nguy hiểm đối
với an tồn vận hành của nhà máy cán.
+ Q trình nạp phơi được thao tác tự động hóa bằng các đường dẫn, con lăn và cần
tống phơi. Khi q trình cán diễn ra ổn định và chất lượng phơi đầu vào được đảm

bảo thì phơi sẽ được nạp liên tục đều đặn vào lị, nếu phơi gặp vấn đề về chất lượng
thì sẽ được cẩu ra ngoài, chờ nguội bớt và nhập vào bãi phơi phế.
+ Q trình nung (1) trong lị được thực hiện rất nghiêm ngặt, lị nung sử dụng khí CO
kết hợp với khí thiên nhiên và dầu phun để tạo thành nhiên liệu kép giúp tăng hiệu
suất nhiệt cũng như tiết kiệm chi phí. Nhiên liệu được phun vào lị thơng qua 16 mỏ
o
đốt được bố trí xung quanh lị. Trong lị có 3 vùng: vùng sấy (700 ÷ 900) C, vùng
o

o

nung (1100 ÷ 1200) C, vùng đồng đều nhiệt 1250 C. Phơi trong lị được dịch
chuyển nhờ hệ thống đáy bước lần lượt qua các vùng, phôi được xếp thành một hàng
vng góc với hướng dịch chuyển trong lị. Lị có thể chứa tối đa tới 80 phơi. Kết
thúc q trình nung, phơi được đưa ra khỏi lị nhờ hệ thống cần đẩy kết hợp với dàn
còn lăn tống phơi đưa ra ngồi. Cửa lị có bố trí thiết bị cạo xỉ bằng xích. Q trình ra
vào phơi diễn ra tuần tự, 1 phơi ra sẽ có 1 phơi khác vào.
+ Trước khi phôi vào cụm giá cán thô (3), phôi được đưa qua máy đẩy tiếp (prinron 0)
để căn chỉnh và định hình hướng vào giá K1. Prinron 0 này cũng một phần cạo bớt
lớp xỉ đúc khi xảy ra sự tương tác giữa phôi và máy. Sau đó phơi được đưa vào (3)
gồm 8 giá cán đứng nằm xen kẽ dùng chung hệ thống lỗ hình và kích thước cho tất cả
các sản phẩm cán. Kích thước của các giá loại này khá lớn để đảm bảo độ cứng vững
vì lượng ép ở các giá này khá lớn, nhất là các giá từ K5 đến K8. Khoảng cách giữa
0
các giá cán ở nhóm cán thơ này là 2,3m. Nhiệt độ bắt đầu cán là 1150 C, kết thúc giá
0

K8 là khoảng 1010 C.
+ Sau khi cán hết các giá cán thô (3) phôi được cắt đầu đuôi thông qua máy cắt trục
khủy số 1 (4) để thuận tiện cho phôi vào cụm giá cán trung. Máy cắt đầu đi (4) có

nhiệm vụ cắt đi một đoạn đầu và đi phơi thép dài khoảng (20÷35)cm, để loại bỏ
phần đầu, đi phơi thép bị nứt, cong, oxy hóa nhiều, không đảm bảo chất lượng. Do
sau cán xong tại (3), đầu và cuối phôi bị mất nhiệt nhiều nhất, quá trình biến dạng
cũng khác với phần giữa do biến dạng với 1 đầu tự do nên đầu phôi bị cong nứt, cuối
phơi có dạng đi cá. Khơng chỉ có vậy việc bố trí máy cắt đầu đi (4) cịn có tác
dụng rất lớn. Khi gặp sự cố ở phía sau dây chuyền, máy cắt này sẽ băm phôi thành
những đoạn nhỏ để tránh ùn ứ ở các giá sau, do đó sẽ hạn chế được thiệt hại và đảm
bảo an tồn.
+ Tiếp đó phơi đi vào cụm giá cán trung – tinh (5). Khoảng cách giữa các giá là 4,2
(m) lớn hơn ở (3). Từ sau giá K9, xen giữa các giá cán trung có đặt bàn tạo chùng để
Sinh viên Bùi thị Xuân

Trang 18


Đồ án tốt nghiệp

+
+

+

+
+

+

tránh việc kéo căng giữa các giá cán, do tốc độ cán ở những giá cán cuối khá cao.
Với các dịng sản phẩm cỡ lớn khơng đi qua block thì trục cán tinh là giá cuối cùng,
dịng cơng nghệ là đường (I) (K16) có lắp trục với lỗ hình giống với sản phẩm. Phơi

cán đi qua cụm giá này có tốc độ khá cao nên rất dễ xảy ra sự cố, do vậy khi vận
hành cần đảm bảo độ an tồn cho cơng nhân viên.
Với sản phẩm nhỏ (≤ D18) cán qua block, thì quy trình cơng nghệ sẽ theo đường (II).
Với cán sản phẩm lớn ( D18- D32) thì quy trình cơng nghệ sẽ theo đường (I).
Với sản phẩm Ø14; cán qua block (7), quy trình công nghệ đi theo đường cán (III) ra
sản phẩm là thép cuộn. Trước khi vào block phôi sẽ qua máy cắt bay số 2 (6) cũng có
tác dụng như (4). Trong hộp block có 10 giá cán, đặt vng góc với nhau và nghiêng
o
so với mặt đất 45 . Với sản phẩm thép Ø14 cán 16 lần thì trong hộp block cán qua 4
cụm bánh cán (8 giá) trong đó giá cán tinh bánh cán có lỗ hình giống hình dạng sản
phẩm. Các giá khơng cán thì chỉ lắp dẫn hướng. Trong hộp block do phôi chạy với
tốc độ rất cao nên rất dễ gặp sự cố cục bộ, để phát hiện hiện ra sự cố sớm nhằm tránh
thiệt hại thì lắp đặt thêm hệ thống dây chăng nối với cảm biến. Khi gặp sự cố thì
ngay lập tức máy cắt (6) – (9) hoạt động.
Để cải thiện cơ tính thì ngay sau block có lắp thêm thiết bị tơi QTB sử dụng hệ thống
vòi phun áp lực cao. Tốc độ tôi thép được điều chỉnh phụ thuộc vào áp suất của vịi
phun, tùy thuộc vào kích thước sản phẩm và yêu cầu về cơ tính đối với sản phẩm thì
phịng lập kế hoạch sản xuất sẽ đưa ra phương án mở bao nhiêu vòi phun, với áp suất
phù hợp.
Sau đó phơi đi qua máy đẩy tiếp để tăng tốc độ cũng như kéo phơi tiếp tục hành trình
do bị ma sát lớn trong quá trình đi qua hộp dẫn hướng và hộp tơi.
Đối với thép dạng cuộn thì phơi sẽ đi qua máy tạo vòng (15) để tạo cuộn rồi dẫn ra
sàn nguội (16). Thép chạy trên sàn nguội nhờ bàn con lăn rồi rơi xuống hố gom. Kết
thúc quá trình, thép được gom lại thành cuộn trong hố gom và được nhấc ra cho vào
khu đóng bó (17).
Đối với thép dạng thanh, sau khi đi qua hộp tôi QTB (8), phôi sẽ đi vào máy cắt phân
đoạn (9) và được đẩy tiếp ra kênh đơi, sau đó nhờ con lăn lật thép được nhập vào sàn
nguội thép thanh (10). Thép được dịch chuyển nhờ cơ chế kiểu sàn nguội đáy bước,
nhiệt độ thép trước khi vào sàn nguội khoảng 800˚C, sau khi ra khỏi sàn nguội thép
đã giảm nhiệt xuống còn khoảng hơn 600˚C. Thép được tập hợp lại, đưa đến máy cắt

thành phẩm (11) và được cắt thành đoạn 11,7m hoặc cắt theo kích thước yêu cầu của
đơn đặt hàng. Sau đó thép được đưa đến khu vực đếm thanh, đóng bó (12). Các bó
thép này sẽ được cân lại trên máy cân để kiểm tra trọng lượng, nếu đảm bảo u cầu
thì bó thép sẽ được phun sơn đầu tùy theo mác thép và kích cỡ sản phẩm và gắn
etiket (13). Cuối cùng, bó thép đảm bảo yêu cầu sẽ được cẩu trục từ cẩu ra khu vực
kho sản phẩm (14) chờ xuất hàng.

Sinh viên Bùi Thị Xuân

Trang 19


Đồ án tốt nghiệp
2.Tính tốn các thơng số hình học
2.1. Tính tốn thiết kế hệ thống lỗ hình.
2.1.1 Lỗ hình tinh trịn K16.
= 14,2 (mm);

-

Đường kính trung bình: d16 = √

-

Đường kính làm việc: Dlv16 = D16 – 0,8d16 = 320 – 0,8.14 = 308,8 (mm);

-

Khe hở trục cán: t16 = ( 0,15 ÷ 0,3 )d16 = ( 0,15 ÷ 0,3 ).14,2 = 2,1
( mm );

Bán kính lượn vành lỗ hình: r16 = (0,08 ÷ 0,1) d16 = 0,1.14,2 = 1,2 (mm);
- Chiều rộng lỗ hình tinh: b16 =
=
= 14.9 (mm);
-

√

√

Ø14,2

2.1

R1.2
Hình 2.1 Lỗ hình trịn K16
2.1.2 Lỗ hình trước tinh ovan K15.
- Tiết diện lỗ hình:
F16
= 158,3 . 1,25 = 197,9 (mm2);
Căn cứ vào đường kính K16 ta chọn tỉ số h/d, ta có: = 0,84
-

Chiều cao lỗ hình: h15 = 0,84 d16 = 0,84. 14 = 11,8 (mm);

-

Khe hở trục cán: t15 = (0,01 ÷ 0,05) D15 = 0,01 . 320 = 3,2 (mm) ;
Chiều rộng lỗ hình: b15

- =
- Bán kính lỗ hình ovan: R15 =

=
(

)
(

-

= 22,2 (mm);
(
)

(

)

= 16,6(mm);

)

Bán kính lượn vành lỗ hình: r15 =(0,1÷ 0,15)h15 = 0,15. 11,8 =
1,8 (mm);
Đường kính làm việc của trục cán:
=
–
=320= 311,1(mm);
- Lượng ép trung hình= ntb14 – h15 =18,6 – 11,8= 6,8( mm);

Sinh viên Bùi thị Xuân

Trang 20


Đồ án tốt nghiệp

2,3
R16,5

22

.2

11,8

Hình 2.2 Lỗ hình ovan K15
2.1.3. Lỗ hình trịn K14.
Tiết diện lỗ
- hình:
-

F15

= 197,9. 1,24 = 245,4 (mm2);
= 17,7 (mm);

Đường kính lỗ hình: d14 = h14= √

- Đường kính làm việc trục cán:
Dlv14 = D14 – 0,8 d14 = 320 – 0,8.17,7 = 305,8( mm);
Khe hở trục cán: t14 = (0,008  0,012) Dlv14 = 0,01.305,8 = 3,1 (mm);
=
= 18,6 (mm);
- Bán kính lượn vành lỗ hình: r14 = (0,08 ÷ 0,1) d14 =0,1.17,7= 1,8( mm);
- Lượng ép trung hình:
= b13 – h14 = 27,2
= 9,5( mm);
-

-

Chiều rộng lỗ hình: b14 = √

√

18,6

3,1

Ø17,7
R1,8
Hình 2.3 Lỗ hình trịn K14
2.1.4. Lỗ hình ovan K13.
- Tiết diện lỗ hình:
F14
= 245,4. 1,24 = 304,3 (mm2);
Căn cứ đường kính lỗ hình K16 chọn tỉ số h/d, ta có:
= 0,86 ;

-

Chiều cao lỗ hình: h13 = 0.86 d14 = 0,86 .17,7 = 15,2 (mm);

-

Khe hở trục cán: t13 = (0,01 ÷ 0,05) D13 = 0,01.320 = 3,2 (mm) ;

- Chiều rộng lỗ hình: b13 =
Sinh viên Bùi Thị Xuân

=

= 27,2 (mm);
Trang 21


Đồ án tốt nghiệp
(

- Bán kính lỗ hình ovan: R13=

)

(

(

)

(

Bán kính lượn vành lỗ hình: r13 = (0,1 ÷ 0,15) h13 =
0,15.15,2 =2,3(mm);

-

Đường kính làm việc của trục cán:
–

= 320 -

- Lượng ép trung hình

= 18,4(mm);

)

-

=

)

= 308,8 (mm);

= b12 – h13 =– 15,2= ( mm);

R2,3
R18,4

3,2
.2
27

15,2

Hình 2.4 Lỗ hình ovan K13
2.1.5. Lỗ hình củ lạc - trịn K12.
- Tiết diện 2 lỗ hình:

F13

= 304,3 . 1,25 . 2 = 760,6(mm2);

-

Tiết diện 1 lỗ hình : F’12 = 760,6 /2 = 380,3 (mm2);
Đường kính lỗ hình: d = h = √
= 22,0 (mm);

-

Khe hở trục cán: t12 = (0,01  0,05) D12 = 4,5 (mm);

-

Khe hở trục cán k12 và góc tạo bởi 2 lỗ hình:

-

12

12

Góc tạo bởi 1 thành lỗ hình và khe hở này quyết định việc chia cắt phôi sau
cán qua giá cán k12. Do vậy việc chọn lượng khe hở phải phù hợp , góc tạo b ởi
thành
lỗ hình trong khoảng ( 40
)ta chọn: t12’= 5,33(mm) và α = 41 ;
- Bán kính lượn vành lỗ hình: r12 = ( 0,08 0,1)d12= 0,08.22,0= 1,8(mm);
-

Đường kính làm việc của trục cán:
=

–

=320-

Chiều rộng lỗ hình: b12 =
- 2(
Sinh viên Bùi thị Xuân

= 303,8 (mm);

√

) =2(

√

)= 48,6 (mm);

Trang 22


Đồ án tốt nghiệp

Ø22

41°
5,3

4,5
24,3
48,6

Hình 2.5 Lỗ hình củ lạc- trịn
K12 2.1.6. Lỗ hình củ lạc - ovan K11.
- Tiết diện lỗ hình:

F12

= 760,6 .1,26 = 958,4 (mm2);

-

Tiết diện 1 lỗ hình : F’11 = 958,4 /2 = 479,2 (mm2);

-

Khe hở trục cán: t11 = (0,01 ÷ 0,05) D13 = 0,01.320 = 3,2 (mm);

-

Để phù hợp q trình tính tốn để cán điền đầy lỗ hình: t ’11 = 11
(mm);

-

Chọn tỉ số b13/d14, ta có :

-

Chiều rộng lỗ hình ovan: h11 = d12.0,95 = 22,0.0,95 =20,9 (mm);
- Chiều cao lỗ hình: b11 =

= 0,95 ; Fov = 0,74bh ;

=

= 31,9 (mm);
(

- Bán kính 1 lỗ hình ovan: R11 =
(

)
)

(
(

)

=10,98

)

(mm);
-

Bán kính lượn vành lỗ hình: r11 = (0,1 ÷ 0,15)h11 = 0,1.31,9 = 3,2(mm);

-

Đường kính làm việc của trục cán:
=

Sinh viên Bùi Thị Xuân

–

= 320 -

= 297,7 (mm);

Trang 23

Đồ án tốt nghiệp

R11,0
R1,5
1131,9

R2,7
3,02

20,9
41,8
Hình 2.6 Lỗ hình củ lạc –ovan K11
2.1.7. Lỗ hình ơ vng K10.
- Tiết diện lỗ hình:
-

F11

= 958,4 . 1,27 = 1217,2 (mm2 );

Cạnh lỗ hình a10 = 34,9 (mm) ;

 Chiều cao lỗ hình: h

12

= 43,6 ( mm);

- Khe hở trục cán: t10 = (

0,15)D10 = 3 (mm);
- Chiều rộng lỗ hình: b10 = 1,41. 34,9 49,2 (mm);
-

Bán kính lượn cạnh: Rlc = (0,3÷ 0,5) a10 = 10,5 (mm);
- Bán kính góc lượn đỉnh lỗ hình: r10= (

0,45)a10 =0,2 .34,9 =

7(mm);
- Bán kính lượn miệng lỗ hình: rlượn = (

0,15) a = 0,1 .34,9

=4,5(mm);
-

Đường kính làm việc trục cán:
Dlv10 = D10 – ( h + t ) = 320 – ( 34,9 + .3 ) = 295,7 ( mm);

Sinh viên Bùi thị Xuân

Trang 24


Đồ án tốt nghiệp

R1,87
R17
46,1

90°

R7

3
39,7
Hình 2.7 Lỗ hình vng K10
2.1.8. Lỗ hình ovan K9.
- Tiết diện lỗ hình: F10 = 1217,2 .1,28 = 1558,0 (mm2); Áp dụng
cơng thức tính chiều cao và chiều rộng trong lỗ hình thoi
trước vng ta có: µ10 = 1,28 ; a10= 34,9 (mm); hệ số biến dạng của lỗ
hình thoi: kth= 0,8 ; tỉ số: a =
-

=1,73 ;

Chiều rộng lỗ hình:
b11 =

(

=

)

- Chiều cao lỗ hình: h9=

=

(

)

= 70,4(mm);

= 44,3 (mm);

-

Khe hở trục cán: t9 = (0,01 ÷ 0,05) D9 = 0,012 .450 = 5,4 (mm) ;

-

Bán kính lượn vành lỗ hình: r9 = (0,15 ÷ 0,3) h9 = 0,15.44,3 = 6,6 (mm);

-

Bán kính lượn đỉnh lỗ hình: R9 =(0,65 ÷ 0,85)h12 = 0,65.44,3
= 28,8(mm);

-

Đường kính làm việc của trục cán:
=

Sinh viên Bùi Thị Xuân

–

= 450 -

= 418,6 (mm);

Trang 25