Ch−¬ng 3

C¸c ph−¬ng ph¸p gia c«ng biÕn d¹ng

3.1. C¸n kim lo¹i

3.1.1.Thùc chÊt cña qu¸ tr×nh c¸n

Qu¸ tr×nh c¸n lµ cho kim lo¹i biÕn d¹ng gi÷a hai trôc c¸n quay ng−îc chiÒu nhau cã khe hë nhá h¬n chiÒu cao cña ph«i, kÕt qu¶ lµm cho chiÒu cao ph«i gi¶m, chiÒu dµi vµ chiÒu réng t¨ng. H×nh d¹ng cña khe hë gi÷a hai trôc c¸n quyÕt ®Þnh h×nh d¸ng cña s¶n phÈm. Qu¸ tr×nh ph«i chuyÓn ®éng qua khe hë trôc c¸n lµ nhê ma s¸t gi÷a hai trôc c¸n víi ph«i. C¸n kh«ng nh÷ng thay ®æi h×nh d¸ng vµ kÝch th−íc ph«i mµ cßn n©ng cao chÊt l−îng s¶n phÈm.

M¸y c¸n cã hai trôc c¸n ®Æt song song víi nhau vµ quay ng−îc chiÒu. Ph«i cã chiÒu dµy lín h¬n khe hë gi÷a hai trôc c¸n, d−íi t¸c dông cña lùc ma s¸t, kim lo¹i bÞ kÐo vµo gi÷a hai trôc c¸n, biÕn d¹ng t¹o ra s¶n phÈm. Khi c¸n chiÒu dµy ph«i gi¶m, chiÒu dµi, chiÒu réng t¨ng.

N A α A β C T I B A h l B T 0 β h1 P B A B A A

H.3.1. S¬ ®å c¸n kim lo¹i

Khi c¸n dïng c¸c th«ng sè sau ®Ó biÓu thÞ:

• Tû sè chiÒu dµi (hoÆc tû sè tiÕt diÖn) cña ph«i tr−íc vµ sau khi c¸n gäi lµ hÖ sè kÐo

dµi: µ l F 0 1 = =

l F 21

• L−îng Ðp tuyÖt ®èi: ∆h = (ho - h1) (mm).

• Quan hÖ gi÷a l−îng Ðp vµ gãc ¨n:

∆h = D(1 - cosα ) (mm).

• Sù thay ®æi chiÒu dµi tr−íc vµ sau khi c¸n gäi lµ l−îng gi·n dµi:

∆l = l 1 - lo

• Sù thay ®æi chiÒu réng tr−íc vµ sau khi c¸n gäi lµ l−îng gi·n réng:

∆b = b1 - bo

C¸n cã thÓ tiÕn hµnh ë tr¹ng th¸i nãng hoÆc tr¹ng th¸i nguéi. C¸n nãng cã −u ®iÓm: tÝnh dÎo cña kim lo¹i cao nªn dÓ biÕn d¹ng, n¨ng suÊt cao, nh−ng chÊt l−îng bÒ mÆt kÐm v× cã tån t¹i v¶y s¾t trªn mÆt ph«i khi nung. V× vËy c¸n nãng dïng c¸n ph«i, c¸n th«, c¸n tÊm dµy, c¸n thÐp hîp kim. C¸n nguéi th× ng−îc l¹i chÊt l−îng bÒ mÆt tèt h¬n song khã biÕn d¹ng nªn chØ dïng khi c¸n tinh, c¸n tÊm máng, d¶i hoÆc kim lo¹i mÒm.

§iÒu kiÖn ®Ó kim lo¹i cã thÓ c¸n ®−îc gäi lµ ®iÒu kiÖn c¸n vµo. Khi kim lo¹i tiÕp xóc víi trôc c¸n th× chóng chÞu hai lùc: ph¶n lùc N vµ lùc ma s¸t T, nÕu hÖ sè ma s¸t gi÷a trôc c¸n vµ ph«i lµ f th×:

T = N. f ⇒ f = tgβ.

V× β lµ gãc ma s¸t, nªn: T/N = tgβ = f

Lùc N vµ T cã thÓ chia thµnh 2 thµnh phÇn: n»m ngang vµ th¼ng ®øng:

Nx = Nsin α Tx = T.cosα = N.f.cosα

Ny = P.cosα T y = T.sinα

Thµnh phÇn lùc th¼ng ®øng cã t¸c dông lµm kim lo¹i biÕn d¹ng, cßn thµnh phÇn n»m ngang cã t¸c dông kÐo vËt c¸n vµo hoÆc ®Èy ra.

§Ó cã thÓ c¸n ®−îc, ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn:

Tx > Nx

f.N.cosα > N.sinα ; tgβ > tgα hoÆc β >α

NghÜa lµ hÖ sè ma s¸t f ph¶i lín tg cña gãc ¨n α . HoÆc gãc ma s¸t lín h¬n gãc ¨n. Khi vËt c¸n ®· vµo gi÷a trôc c¸n th× gãc ¨n nhá dÇn ®Õn khi vËt c¸n ®· hoµn toµn vµo gi÷a trôc c¸n th× gãc ¨n chØ cßn b»ng 1/2. HiÖn t−îng nµy gäi lµ ma s¸t thõa. §Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn c¸n vµo cÇn t¨ng hÖ sè ma s¸t trªn bÒ mÆt trôc c¸n.

3.1.2. S¶n phÈm c¸n

S¶n phÈm c¸n ®−îc sö dông rÊt réng r·i trong tÊt c¶ c¸c ngµnh kinh tÕ quèc d©n nh−: ngµnh chÕ t¹o m¸y, cÇu ®−êng, c«ng nghiÖp «t«, m¸y ®iÖn, x©y dùng, quèc phßng... bao gåm kim lo¹i ®en vµ kim lo¹i mµu. S¶n phÈm c¸n cã thÓ ph©n lo¹i theo thµnh phÇn ho¸ häc, theo c«ng dông cña s¶n phÈm, theo vËt liÖu... Tuy nhiªn, chñ yÕu ng−êi ta ph©n lo¹i dùa vµo h×nh d¸ng, tiÕt diÖn ngang cña s¶n phÈm vµ chóng ®−îc chia thµnh 4 lo¹i chÝnh sau:

a. ThÐp h×nh

Lµ lo¹i thÐp ®a h×nh ®−îc sö dông rÊt nhiÒu trong ngµnh ChÕ t¹o m¸y, x©y

dùng, cÇu ®−êng... vµ ®−îc ph©n thµnh 2 nhãm:

- ThÐp h×nh cã tiÕt diÖn ®¬n gi¶n

Bao gåm thÐp cã tiÕt diÖn trßn, vu«ng, ch÷ nhËt, dÑt, lôc l¨ng, tam gi¸c, gãc..

1 H.3.2. C¸c lo¹i thÐp h×nh ®¬n gi¶n. ThÐp trßn cã ® − êng kÝnh φ = 8 ÷ 200 mm, cã khi ®Õn 350 mm.

2 ThÐp d©y cã ®−êng kÝnh φ = 5 ÷ 9 mm vµ ®−îc gäi lµ d©y thÐp, s¶n phÈm ®−îc

cuén thµnh tõng cuén.

3 ThÐp vu«ng cã c¹nh a = 5 ÷ 250 mm.

4 (4 ÷ 2 ThÐp dÑt cã c¹nh cña tiÕt diÖn: h x b = 60) x (12 ÷ 200) mm.

5 ThÐp tam gi¸c cã 2 lo¹i: c¹nh ®Òu vµ kh«ng ®Òu:

- Lo¹i c¹nh ®Òu: (20 x20 x 20) ÷ (200 x 200 x 200).

- Lo¹i c¹nh kh«ng ®Òu: (30 x 20 x 20) x (200 x 150 x 150)

- ThÐp h×nh cã tiÕt diÖn phøc t¹p: §ã lµ c¸c lo¹i thÐp cã h×nh ch÷ I, U, T, thÐp ®−êng ray, thÐp h×nh ®Æc biÖt.

H.3.3. C¸c lo¹i thÐp h×nh phøc t¹p

b. ThÐp tÊm

§−îc øng dông nhiÒu trong c¸c ngµnh chÕ t¹o tµu thuû, « t«, m¸y kÐo, chÕ t¹o m¸y bay, trong ngµy d©n dông. Chóng ®−îc chia thµnh 3 nhãm:

- ThÐp tÊm dµy: S = 4 ÷ 60 mm; B = 600 ÷ 5.000 mm; L = 4000 ÷ 12.000 mm

- ThÐp tÊm máng: S = 0,2 ÷ 4 mm; B = 600 ÷ 2.200 mm.

- ThÐp tÊm rÊt máng (thÐp l¸ cuén): S = 0,001 ÷ 0,2 mm; B = 200 ÷ 1.500 mm; L = 4000 ÷ 60.000 mm.

c. ThÐp èng

§−îc sö dông nhiÒu trong c¸c ngµng c«ng nghiÖp dÇu khÝ, thuû lîi, x©y dùng... Chóng ®−îc chia thµnh 2 nhãm:

- èng kh«ng hµn: lµ lo¹i èng ®−îc c¸n ra tõ ph«i thái ban ®Çu cã ®−êng kÝnh φ = 200 ÷ 350 mm; chiÒu dµi L = 2.000 ÷ 4.000 mm.

- èng c¸n cã hµn: ®−îc chÕ t¹o b»ng c¸ch cuèn tÊm thµnh èng sau ®ã c¸n ®Ó hµn gi¸p mèi víi nhau. Lo¹i nµy ®−êng kÝnh ®¹t ®Õn 4.000 ÷ 8.000 mm; chiÒu dµy ®¹t ®Õn 14 mm.

d. ThÐp cã h×nh d¸ng ®Æc biÖt

ThÐp cã h×nh d¸ng ®Æc biÖt ®−îc c¸n theo ph−¬ng ph¸p ®Æc biÖt: c¸n bi, c¸n b¸nh xe

löa, c¸n vá « t« vµ c¸c lo¹i cã tiÕt diÖn thay ®æi theo chu kú.

3.1.3. m¸y c¸n

a/ C¸c bé phËn chÝnh cña m¸y c¸n

H.3.5. S¬ ®å m¸y c¸n

I- nguåin ®éng lùc; II- HÖ thèng truyÒn ®éng; III- Gi¸ c¸n

1: Trôc c¸n; 2: NÒn gi¸ c¸n; 3: Trôc truyÒn; 4: Khíp nèi trôc truyÒn; 5: Th©n gi¸ c¸n; 6: B¸nh r¨ng ch÷ V; 7: Khíp nèi trôc; 8:Gi¸ c¸n; 9:

Hép ph©n lùc; 10: Hép gi¶m tèc; 11: Khíp nèi; 12: §éng c¬ ®iÖn

M¸y c¸n gåm 3 bé phËn chÝnh dïng ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh c«ng nghÖ c¸n.

- Gi¸ c¸n: lµ n¬i tiÕn hµnh qu¸ tr×nh c¸n bao gåm: c¸c trôc c¸n, gèi, æ ®ì trôc c¸n, hÖ thèng n©ng h¹ trôc, hÖ thèng c©n b»ng trôc,th©n m¸y, hÖ thèng dÉn ph«i, c¬ cÊu lËt trë ph«i ...

- HÖ thèng truyÒn ®éng: lµ n¬i truyÒn m«men cho trôc c¸n, bao gåm hép gi¶m tèc, khíp nèi, trôc nèi, b¸nh ®µ, hép ph©n lùc.

- Nguån n¨ng l−îng: lµ n¬i cung cÊp n¨ng l−îng cho m¸y, th−êng dïng c¸c lo¹i ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu vµ xoay chiÒu hoÆc c¸c m¸y ph¸t ®iÖn.

b/ Ph©n lo¹i m¸y c¸n

- Ph©n lo¹i theo c«ng dông:

1 M¸y c¸n ph¸: dïng ®Ó c¸n ph¸ tõ thái thÐp ®óc gåm cã m¸y c¸n ph«i thái Blumin vµ m¸y c¸n ph«i tÊm Slabin.

2 M¸y c¸n ph«i: ®Æt sau m¸y c¸n ph¸ vµ cung cÊp ph«i cho m¸y c¸n h×nh vµ m¸y c¸n kh¸c.

3 M¸y c¸n h×nh cì lín: gåm cã m¸y c¸n ray-dÇm vµ m¸y c¸n h×nh cì lín.

4 M¸y c¸n h×nh cì trung.

5 M¸y c¸n h×nh cì nhá (bao gåm c¶ m¸y c¸n d©y thÐp).

6 M¸y c¸n tÊm (c¸n nãng vµ c¸n nguéi).

7 M¸y c¸n èng.

8 M¸y c¸n ®Æc biÖt.

- Ph©n lo¹i theo c¸ch bè trÝ gi¸ c¸n

a b.

d f

H.3.6- Ph©n lo¹i m¸y c¸n theo c¸ch bè trÝ gi¸ c¸n

a-m¸y c¸n ®¬n, b-m¸y c¸n mét hµng, c-m¸y c¸n hai cÊp, d-m¸y c¸n nhiÒu cÊp,

e-m¸y c¸n b¸n liªn tôc, f-m¸y c¸n liªn tôc.

1 M¸y cã mét gi¸ c¸n (m¸y c¸n ®¬n a): lo¹i nµy chñ yÕu lµ m¸y c¸n ph«i thái Blumin hoÆc m¸y c¸n ph«i 2 hoÆc 3 trôc.

2 M¸y c¸n bè trÝ mét hµng (b) ®−îc bè trÝ nhiÒu lç h×nh h¬n.

3 M¸y c¸n bè trÝ 2 hay nhiÒu hµng (c, d) cã −u ®iÓm lµ cã thÓ t¨ng dÇn tèc ®é c¸n ë c¸c gi¸ sau cïng víi sù t¨ng chiÒu dµi cña vËt c¸n.

4 M¸y c¸n b¸n liªn tôc (e): nhãm gi¸ c¸n th« ®−îc bè trÝ liªn tôc, nhãm gi¸ c¸n tinh ®−îc bè trÝ theo hµng. Lo¹i nµy th«ng dông khi c¸n thÐp h×nh cì nhá.

5 M¸y c¸n liªn tôc (f): c¸c gi¸ c¸n ®−îc bè trÝ liªn tôc , mçi gi¸ chØ thùc hiÖn mét lÇn c¸n. §©y lµ lo¹i m¸y cã hiÖu suÊt rÊt cao vµ ngµy cµng ®−îc sö dông réng r·i. Bé truyÒn ®éng cña m¸y cã thÓ tËp trung, tõng nhãm hay riªng lÎ. Trong m¸y c¸n liªn tôc ph¶i lu«n lu«n ®¶m b¶o mèi quan hÖ: F1.v1 = F2.v2 = F3.v3 = F4.v4 .... = Fn.vn; trong ®ã F vµ v lµ tiÕt diÖn cña vËt c¸n vµ vËn tèc c¸n cña c¸c gi¸ c¸n t−¬ng øng.

- Ph©n lo¹i theo sè l−îng vµ sù bè trÝ trôc c¸n

1 M¸y c¸n 2 trôc ®¶o chiÒu: sau mét lÇn c¸n th× chiÒu quay cña trôc l¹i ®−îc

quay ng−îc l¹i. Lo¹i nµy th−êng dïng khi c¸n ph¸, c¸n ph«i, c¸n tÊm dµy.

2 M¸y c¸n 2 trôc kh«ng ®¶o chiÒu: dïng trong c¸n liªn tôc, c¸n tÊm máng. 3 M¸y c¸n 3 trôc: cã lo¹i 3 trôc c¸n cã ®−êng kÝnh b»ng nhau vµ lo¹i 3 trôc th×

2 trôc b»ng nhau cßn trôc gi÷a nhá h¬n gäi lµ m¸y c¸n Layma.

4 M¸y c¸n 4 trôc: gåm 2 trôc nhá lµm viÖc vµ 2 trôc lín dÉn ®éng ®−îc dïng

nhiÒu khi c¸n tÊm nãng vµ nguéi.

H.3.7. C¸c lo¹i gi¸ c¸n

a: Gi¸ c¸n 2 trôc; b: gi¸ c¸n 3 trôc; c: Gi¸ c¸n 3 trôc lauta; d: Gi¸ c¸n 4 trôc

5 M¸y c¸n nhiÒu trôc: Dïng ®Ó c¸n ra c¸c lo¹i thÐp tÊm máng vµ cùc máng.

M¸y cã 6 trôc, 12 trôc, 20 trôc v.v... cã nh÷ng m¸y ®−êng kÝnh c«ng t¸c nhá ®Õn

3,5 mm ®Ó c¸n ra thÐp máng ®Õn 0,001 mm.

6 M¸y c¸n hµnh tinh: Lo¹i nµy cã nhiÒu trôc nhá tùa vµo 2 trôc to ®Ó lµm biÕn

d¹ng kim lo¹i. M¸y nµy cã c«ng dông lµ c¸n ra thµnh phÈm cã chiÒu dµy rÊt máng tõ ph«i dµy; Mçi mét cÆp trôc nhá sau mçi lÇn quay lµm chiÒu dµy vËt c¸n máng h¬n mét tý.

H.3.8. S¬ ®å m¸y c¸n hµnh tinh

1: Lß nung liªn tôc; 2: Trôc c¸n ph¸ (chñ ®éng); 3: M¸y dÉn ph«i

(dÉn h−íng); 4: Trôc c¸n hµnh tinh; 5: Trôc tùa; 6: Trôc lµ s¶n phÈm.

VËt c¸n ®i qua nhiÒu cÆp trôc nhá th× chiÒu dµy máng ®i rÊt nhiÒu. Ph«i ban ®Çu cã kÝch th−íc dµy S = 50 ÷ 125 mm, sau khi qua m¸y c¸n hµnh tinh th× chiÒu dµy s¶n phÈm cã thÓ ®¹t tíi 1 ÷ 2 mm.

7 M¸y c¸n v¹n n¨ng: lo¹i nµy trôc c¸n võa bè trÝ th¼ng ®øng võa n»m ngang. M¸y dïng khi c¸n dÇm ch÷ I, m¸y c¸n ph«i tÊm ...

8 M¸y c¸n trôc nghiªng: dïng khi c¸n èng kh«ng hµn vµ m¸y Ðp ®Òu èng

3.1.4. C«ng nghÖ c¸n mét sè thÐp th«ng dông

a/ C¸n thÐp tÊm:

C¸n thÐp tÊm dµy: Khi c¸n thÐp tÊm dïng trôc c¸n tr¬n, th−êng qua hai c«ng ®o¹n: ®Çu tiªn lµ c¸n réng (a), tiÕp theo lµ c¸n dµi (b). Khi c¸n réng, ph«i ®−a vµo theo gãc nghiªng so víi ®−êng t©m trôc c¸n, cßn khi c¸n dµi ph«i ®−îc ®−a vµo th¼ng gãc. C¸n thÐp tÊm dµy cã thÓ dïng m¸y c¸n hai trôc hoÆc 3 trôc.

c d c

a b

a. b.

d a b

b d c

a) C¸n réng b) C¸n dµi

C¸n thÐp tÊm máng: Cã thÓ c¸n ë tr¹ng th¸i nãng hoÆc nguéi. C¸n nãng th−êng tiÕn hµnh trªn m¸y c¸n liªn tôc hay b¸n liªn tôc cã vËn tèc ®Õn 15 m/s. Kim lo¹i sau khi c¸n nãng tiÕp tôc c¸n nguéi ®Ó ®−îc chiÒu dµy nhá h¬n. Khi c¸n nguéi th−êng dïng chÊt b«i tr¬n vµ c¸n trªn m¸y 2, 3, 5 trôc v.v... V× c¸n nguéi tån t¹i hiÖn t−îng biÕn cøng nªn ph¶i ñ trung gian gi÷a c¸c lÇn c¸n trong lß cã m«i tr−êng b¶o vÖ hoÆc lß trung tÝnh.

b/ C¸n thÐp h×nh

90o

a 90o

90o

C¸n thÐp h×nh ®¬n gi¶n: H.3.9. S¬ ®å c¸n mét sè thÐp h×nh Qu¸ tr×nh c¸n c¸c lo¹i thÐp h×nh ®¬n gi¶n th−êng qua

nhiÒu lÇ a) C¸n thÐp trßn b) C¸n thÐp vu«ng c) C¸n thÐp gãc n c¸n víi trôc c¸n h×nh, c¸c b − íc c¸n th« tiÕn hµnh v íi c¸c lç h×nh cã biªn d¹ng kh¸c nhau nh−: lç h×nh vu«ng, lç h×nh ch÷ nhËt, lç h×nh thoi, lç h×nh «-van,... cßn c¸n tinh, lç h×nh cã biªn d¹ng cña s¶n phÈm. H×nh sau tr×nh bµy s¬ ®å c¸n mét sè lo¹i thÐp h×nh ®¬n gi¶n.

c/ C¸n èng:

Khi c¸n èng kh«ng cã mèi hµn (a), ph«i ban ®Çu lµ thÐp trßn, m¸y c¸n cã hai trôc c¸n, mçi trôc cã hai phÇn h×nh nãn côt ng−îc nhau, quay cïng chiÒu vµ ®Æt chÐo nhau trong kh«ng gian mét gãc ϕ = 4 ÷ o 6.

Trong qu¸ tr×nh c¸n, ph«i võa chuyÓn ®éng quay, võa chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn däc trôc cña nã. ë vïng biÕn d¹ng, t©m cña ph«i bÞ biÕn d¹ng nhiÒu vµ chÞu øng suÊt kÐo nÐn thay ®æi liªn tôc lµm xuÊt hiÖn c¸c vÕt nøt vµ t¹o thµnh lç, sau ®ã lç ®−îc mòi xo¸y söa l¹i biªn d¹ng. Sau khi c¸n th«, èng ®−îc ®−a qua nguyªn c«ng tu chØnh ®Ó söa chÝnh x¸c ®−êng kÝnh trong vµ ngoµi.

nh×n theo k

H.3.10. S¬ ®å c¸n èng kh«ng cã mèi hµn

1) Trôc c¸n 2) Mòi xo¸y 3) Ph«i

Khi c¸n èng cã mèi hµn, dïng thÐp tÊm c¾t thµnh d¶i sau ®ã c¸n ®Ó cuén

thµnh èng vµ hµn gi¸p mèi c¹nh däc theo chiÒu trôc cña èng.

3.2. KÐo kim lo¹i

3.2.1. Thùc chÊt, ®Æc ®iÓm vµ c«ng dông

Thùc chÊt: KÐo sîi lµ qu¸ tr×nh kÐo ph«i kim lo¹i qua læ khu«n kÐo lµm cho tiÕt diÖn ngang cña ph«i gi¶m vµ chiÒu dµi t¨ng. H×nh d¸ng vµ kÝch th−íc cña chi tiÕt gièng lç khu«n kÐo.

§Æc ®iÓm:

- KÐo sîi cã thÓ tiÕn hµnh ë tr¹ng th¸i nãng hoÆc tr¹ng th¸i nguéi.

- KÐo sîi cho ta s¶n phÈm cã ®é chÝnh x¸c cÊp 2 ÷4 vµ ®é bãng ∇7÷∇9.

C«ng dông:

- KÐo sîi dïng ®Ó chÕ t¹o c¸c thái, èng, sîi b»ng thÐp vµ kim lo¹i mµu.

- KÐo sîi cßn dïng gia c«ng tinh bÒ mÆt ngoµi c¸c èng c¸n cã mèi hµn vµ mét sè

c«ng viÖc kh¸c.

1 2 3 1 2 3

P P

Khi kÐo sîi, ph«i (1) ®−îc kÐo qua khu«n kÐo (2) víi lç h×nh cã tiÕt diÖn nhá

h¬n tiÕt diÖn ph«i kim lo¹i vµ biªn d¹ng theo yªu cÇu, t¹o thµnh s¶n phÈm (3). §èi víi kÐo èng, khu«n kÐo (2) t¹o h×nh mÆt ngoµi èng cßn lç ®−îc söa ®óng ®−êng kÝnh nhê lâi (4) ®Æt ë trong.

3.2.2. Qu¸ tr×nh kÐo sîi

Tïy theo tõng lo¹i kim lo¹i, h×nh d¸ng lç khu«n, mçi lÇn kÐo tiÕt diÖn cã thÓ

gi¶m xuèng 15% ÷ 35%. Tû lÖ gi÷a ®−êng kÝnh tr−íc vµ sau khi kÐo gäi lµ hÖ sè kÐo

dµi: = = 1 + K d σ 0

d1 P 1 + f cot gα ( )

do, d1- ®−êng kÝnh sîi tr−íc vµ sau khi kÐo (mm).

σ 2 - giíi h¹n bÒn cña kim lo¹i (N/mm); α - gãc nghiªng cña læ khu«n.

p - ¸p lùc cña khu«n Ðp lªn kim lo¹i (N/mm2). f - hÖ sè ma s¸t.

KÐo sîi cã thÓ kÐo qua mét hoÆc nhiÒu lç khu«n kÐo nÕu tû sè gi÷a ®−êng kÝnh

ph«i vµ ®−êng kÝnh s¶n phÈm v−ît qu¸ hÖ sè kÐo cho phÐp. Sè l−ît kÐo cã thÓ ®−îc tÝnh to¸n nh− sau:

d1 = d d d d d n 0 1 0 − 10 d 2 = = = =

; 2 n n d ;

k k k k k

k n d lg d − lg d 0 = ⇒ 0n n lg k = lg d n 0 − lg d n ; ta cã: = d n lg k

Lùc kÐo sîi ph¶i ®¶m b¶o:- §ñ lín ®Ó th¾ng lùc ma s¸t gi÷a kim lo¹i vµ thµnh

khu«n, ®ång thêi ®Ó kim lo¹i biÕn d¹ng.

- øng suÊt t¹i tiÕt diÖn ®· ra khái khu«n ph¶i nhá h¬n giíi h¹n bÒn cho phÐp cña

vËt liÖu nÕu kh«ng sîi sÏ bÞ ®øt.

Lùc kÐo sîi cã thÓ x¸c ®Þnh: P = F 0 σ . F 1 .lg 1 + ( f cot gα ) (N)

F 1

σ - Giíi h¹n bÒn cña kim lo¹i lÊy b»nh trÞ sè trung b×nh giíi h¹n bÒn cña vËt liÖu

tr−íc vµ sau khi kÐo.

F 2 , F - tiÕt diÖn tr − íc vµ sau khi kÐo (mm); f - hÖ sè ma s¸t gi÷a khu«n vµ vËt liÖu.

0 1

KÐo sîi dïng ®Ó chÕ t¹o c¸c thái, èng, sîi b»ng thÐp vµ kim lo¹i mµu cã ®−êng kÝnh tõ vµi mm ®Õn vµi chôc mm. KÐo sîi cßn dïng gia c«ng tinh bÒ mÆt ngoµi èng c¸n cã mèi hµn vµ mét sè c«ng viÖc kh¸c. 3.2.3.Dông cô vµ thiÕt bÞ kÐo sîi

a/ Khu«n kÐo:

Khu«n kÐo sîi gåm khu«n (1) vµ ®Õ khu«n (2),

1 2

biªn d¹ng lç h×nh cña khu«n gåm 4 phÇn: ®o¹n c«n (I) lµ phÇn β o 0 lµm viÖc chÝnh cña khu«n cã gãc c«n = 24 ÷ 36

(th 0 IV β − êng dïng nhÊt lµ 26 ), ®o¹n c«n vµo (II) cã gãc c«n II I o III 90 lµ n¬i ®Ó ph«i vµo vµ chøa chÊt b«i tr¬n, ®o¹n th¼ng (III) cã t¸c dông ®Þnh kÝnh vµ ®o¹n c«n tho¸t ph«i (IV) cã gãc c«n 600 ®Ó sîi ra dÓ dµng kh«ng bÞ x−íc.

VËt liÖu chÕ t¹o khu«n lµ thÐp c¸c bon dông cô,

thÐp hîp kim hoÆc hîp kim cøng, th−êng dïng c¸c lo¹i Khu«n kÐo sau: CD80, CD100, CD130, 30CrTiSiMo, Cr5Mo. 1) Khu«n 2) §Õ khu«n

b/ M¸y kÐo sîi

M¸y kÐo sîi cã nhiÒu lo¹i, c¨n cø vµo ph−¬ng ph¸p kÐo cã thÓ chia lµm 2 lo¹i: m¸y kÐo th¼ng hay m¸y kÐo cã tang cuén. Còng cã thÓ ®−îc ph©n lo¹i theo sè l−îng khu«n kÐo, sè sîi ®−îc kÐo ®ång thêi.

M¸y kÐo th¼ng dïng khi kÐo c¸c sîi hoÆc èng cã ®−êng kÝnh lín kh«ng thÓ cuén ®−îc (φ = 6÷10 mm hoÆc lín h¬n). Lùc kÐo cña m¸y tõ 0,2 75 tÊn, tèc ®é kÐo ÷ 15 ÷45 m/ph. tuú kÕt cÊu cña m¸y cã thÓ kÐo 1 ho¨c 3 s¶n phÈm cïng mét lóc. §Ó t¹o chuyÓn ®éng th¼ng cã thÓ dïng xÝch, vÝt vµ ªcu, thanh r¨ng vµ b¸nh r¨ng, dÇu Ðp v.v...Trªn h×nh sau tr×nh bµy m¸y kÐo sîi b»ng xÝch sîi ®−îc kÑp chÆt nhê c¬ cÊu kÑp (3), ®−îc kÐo nhê hai xÝch kÐo (4) nèi chuyÓn ®éng víi hÖ thèng dÉn ®éng.

1 2 3 4

H.3.12. S¬ ®å m¸y kÐo sîi kÐo th¼ng

1) Kim lo¹i 2) Khu«n kÐo 3) C¬ cÊu kÐo 4) XÝch kÐo

M¸y kÐo sîi cã tang cuén dïng khi kÐo sîi dµi cã thÓ cuén trßn ®−îc. Trªn m¸y kÐo mét khu«n (a) dïng kÐo nh÷ng sîi hoÆc thái cã φ = 6÷10 mm.

khi tang kÐo (5) quay, sîi ®−îc kÐo qua khu«n (2) ®ång thêi cuén thµnh cuén. Theo tèc ®é kÐo, tang cÊp sîi (1) liªn tôc quay theo ®Ó cÊp cho khu«n kÐo.

Trªn m¸y kÐo nhiÒu khu«n (b), sîi ®−îc kÐo lÇn l−ît qua mét sè khu«n (5 ®Õn

19 khu«n) vµ nhê c¸c tang kÐo trung gian (4), c¸c rßng räc c¨ng sîi (3) nªn trong qu¸ tr×nh kÐo kh«ng xÈy ra hiÖn t−îng tr−ît.

M¸y kÐo sîi nhiÒu khu«n kÐo cã sù tr−ît (c) th× c¸c khu«n kÐo cã tiÕt diÖn

gi¶m dÇn vµ gi÷a nh÷ng khu«n kÐo lµ nh÷ng con l¨n (3). Sù quay cña trèng (5) ®ång thêi t¹o nªn tæng lùc kÐo cña c¸c khu«n.