WesterntechVN – Cán kim loại là phương pháp gia công áp lực phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp.
Bài viết này sẽ giới thiệu khái niệm, phân loại sản phẩm cán và phương pháp cán ống.
1. Khái niệm cán kim loại
- Định nghĩa:
- Cho phôi đi qua giữa hai trục quay ngược chiều nhau.
- Làm cho phôi bị biến dạng dẻo, giảm chiều dày, tăng chiều dài.
- Thay đổi hình dạng và mặt cắt của phôi.
- Sơ đồ cán kim loại (hình 50a):
- Phôi được đưa vào giữa hai trục cán quay ngược chiều.
- Lực ma sát giữa trục cán và phôi làm phôi bị biến dạng.
- Chiều dày phôi giảm, chiều dài phôi tăng, diện tích mặt cắt ngang giảm.
2. Phân loại sản phẩm cán
- Cán hình (hình 50b):
- Nhóm thông dụng: tròn, vuông, chữ nhật, sáu cạnh, sợi, góc, chữ U, chữ T.
- Nhóm đặc biệt: đường ray, profin đặc biệt dùng trong ô tô, máy kéo, xây dựng.
- Cán tấm:
- Tấm dày: chiều dày trên 4mm.
- Tấm mỏng: chiều dày dưới 4mm.
- Cán ống:
- Ống không có mối hàn.
- Ống có mối hàn.
- Cán đặc biệt:
- Bánh xe, bánh răng, bi, vật cản profin chu kỳ, vật cán profin uốn.
3. Cán ống
- Ống không có mối hàn:
- Cán trên máy cán trục dạng trống, dạng nấm, dạng đĩa (hình 51).
- Phôi là thỏi hình trụ hoặc nhiều cạnh.
- Cán đột ống: sử dụng trục đột để tạo lỗ trong phôi.
- Cán ống liên tục: sử dụng nhiều cặp trục cán liên tiếp.
- Ống có mối hàn:
- Chế tạo từ băng rộng và mỏng.
- Cuộn ống và hàn ống.
- Các phương pháp hàn:
- Hàn ép: đốt nóng băng thép và ép chặt cạnh nối.
- Hàn hơi: sử dụng ngọn lửa oxy-axetylen.
- Hàn điện: hàn điện trở (hàn cao tần) hoặc hàn hồ quang.
- Hàn xoắn ốc: mối hàn xoắn ốc có độ bền và độ cứng cao hơn.
- Ống thành mỏng và đường kính nhỏ: cán nguội sau khi cán nóng.
4. Ứng dụng của sản phẩm cán
- Ngành cơ khí:
- Chế tạo các chi tiết máy móc, thiết bị.
- Ngành xây dựng:
- Sản xuất kết cấu thép, vật liệu xây dựng.
- Ngành giao thông vận tải:
- Chế tạo đường ray, chi tiết ô tô, máy bay, tàu thủy.
- Ngành hàng tiêu dùng:
- Sản xuất đồ gia dụng, dụng cụ nhà bếp.
5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cán
- Vật liệu phôi:
- Tính dẻo, độ bền, độ cứng.
- Ảnh hưởng đến lực cán, tốc độ cán, nhiệt độ cán kim loại.
- Hình dạng và kích thước phôi:
- Ảnh hưởng đến thiết kế trục cán, lực cán, tốc độ cán.
- Thiết bị cán:
- Lực cán, tốc độ cán, độ chính xác của trục cán.
- Ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
- Thông số cán:
- Nhiệt độ cán, tốc độ cán, lực cán.
- Ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và năng suất cán.
- Dung dịch làm nguội và bôi trơn:
- Giảm ma sát, làm nguội trục cán và phôi.
- Ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt sản phẩm và tuổi thọ trục cán.
6. Các dạng cán đặc biệt
- Cán định hình:
- Cán các chi tiết có hình dạng phức tạp bằng khuôn cán đặc biệt.
- Ứng dụng: sản xuất các chi tiết ô tô, máy bay, tàu thủy.
- Cán ren:
- Tạo ren trên bề mặt phôi bằng trục cán có rãnh ren.
- Ứng dụng: sản xuất bu lông, ốc vít.
- Cán ép đùn:
- Ép phôi qua khuôn đùn để tạo ra các chi tiết có hình dạng phức tạp.
- Ứng dụng: sản xuất các chi tiết ống, thanh, profin.
7. Xu hướng phát triển của công nghệ cán
- Tự động hóa và robot hóa:
- Sử dụng robot để thực hiện các công đoạn cấp phôi, điều chỉnh thiết bị, kiểm tra chất lượng.
- Nâng cao năng suất, giảm chi phí lao động và đảm bảo an toàn lao động.
- Ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE:
- Thiết kế và mô phỏng quá trình cán trên máy tính.
- Tối ưu hóa thiết kế trục cán, khuôn cán và quy trình cán.
- Sử dụng vật liệu mới:
- Phát triển các loại hợp kim có độ bền cao, chịu nhiệt tốt và dễ cán.
- Mở rộng phạm vi ứng dụng của cán trong các ngành công nghiệp.
- Công nghệ cán chính xác:
- Nâng cao độ chính xác kích thước và hình dạng của sản phẩm cán.
- Đáp ứng yêu cầu kỹ thuật ngày càng cao của các ngành công nghiệp.
- Cán nguội tiên tiến:
- Cải thiện chất lượng bề mặt và cơ tính của sản phẩm cán nguội.
- Mở rộng ứng dụng của cán nguội trong sản xuất các chi tiết có độ chính xác cao.
Cán kim loại là phương pháp gia công áp lực quan trọng, tạo ra nhiều sản phẩm đa dạng phục vụ các ngành công nghiệp. Việc lựa chọn phương pháp cán phù hợp phụ thuộc vào loại sản phẩm, yêu cầu kỹ thuật và chi phí sản xuất.
