Đồ án Thiết kế máy cán thép vuông

Chương I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGÀNH CÁN THÉP 1.1 Vai trò, vị trí của ngành cán kéo kim loại trong nền kinh tế quốc gia Sán phẩm cán kéo xuất hiện hàng ngày bên chúng ta. Đi trên đượng ta thấy những sợi dây điện chằng chịt, những đường cáp nhôm, đồng dẫn điện 35KW, 110KW, 220KW, 500KW, những đường dây cáp quang, những đường dây điện thoại nối từ miền quê này đến miền quê khác, dây cáp dùng trong các cần cẩu xây nhà, cần cẩu ôtô, xe lửa, càn cẩu trên các con tàu chở hàng vượt đại dương .. Tất cả chúng điều được chế tạo từ những sợi dây thép đã qua cán kéo. Sản phẩm cán kim loại màu như bạc, đồng, kẽm, chì, niken... và thép cán là những nguyên vật liệu chủ yếu dùng trong nhà náy chế tạo ôtô, xe lửa, máy cày, xe tăng, trong cả công nghiệp chế tạo máy bay, tên lửa, trong công nghiệp quốc phòng, trong công nghiệp đóng tàu.. . Thép cán để xây dựng nên những giàn khoan dầu trên biển, thép làm cốt thép và cốp pha cho những ngôi nhà chọc trời, thép cán tạo nên những tháp truyền hình cao chót vót, thép làm nên những nhịp cầu thế kỷ... Thép làm nên những đường rây xe lữa dài vạn dặm chạy khắp toàn cầu. Thép lá tráng thiết dùng làm hộp đựng thực phẩm trong công nghiệp chế biến thực phẩm. Thép không gỉ dùng chế tạo các loại dao kéo, kẹp, banh... (dụng cụ phẩu thuật) dùng trong nghành y tế. Rõ ràng các sản phẩm của ngành cán kéo kim loại có ở khắp nơi. Trực tiếp hoặc gián tiếp phục vụ đời sống con người. Hầu hết các nghành nghề trọng điểm trong nền kinh tế quốc doanh điều sử dụng các sản phẩm của ngành cán kéo kim loại và phụ thuộc ít nhiều vào nó. Chính vì lẽ đó mà nghành cán kéo rất được chú ý và phát triển mạnh trên thế giới. Các khu liên hợp sản xuất và các máy cán ngày càng được cơ khí hóa, tự đọng hóa, tin học hóa để không ngừng năng cao năng xuất và giảm nhẹ cường độ lao động. Sản lượng thép và thép cán của mỗi quốc gia là một trong những thước đo về chỉ tiêu kinh tế và sức mạnh kinh tế của mỗi quốc gia. 1.2 Lịch sử của ngành cán thép Việt Nam: Trước năm 1960, ngành cán thép Việt Nam coi như không có. Trước năm 1954, các loại thép hầu như nhập từ Pháp về. Sau năm 1954, thép nhập về nước ta từ các nước Liên Xô (cũ), Trung Quốc và các nước Đông Âu. Kế hoạch 5 năm lần thứ nhất (1960-1965), nhà nước ta đầu tư xây dựng khu gang thép Thái Nguyên dưới sừ giúp đỡ của Trung Quốc vì chiến tranh cho nên công cuộc xây dựng phải dang dở. Năm 1975, nhà máy luyện cán thép Gia Sàng, Thái Nguyên vào hoạt động với năng xuất 5 vạn tấn/năm, đây là nhà máy cán thép đầu tiên có trên miền Bắc nhờ sự viện trợ của Đức. Miền Nam giải phóng, ta tiếp nhận một vài nhà máy cán thép hình cỡ nhỏ như: Vicaso, Vikimcô.. (năng xuất bây giờ 5 vạn tấn/năm ). Đến năm 1978 nhà máy cán thép Lưu Xá, Thái Nguyên có năng xuất 12 vạn tấn/năm đã đi vào hoạt động. Cho đến năm 1986 cả nước chỉ đạt khoảng 20 vạn tấn/năm. Từ khi công cuộc đổi mới do đảng ta đề xướng và lãnh đạo, ngành cán thép đã phát triển mạnh mẽ. Các xí nghiệp liên doanh cán thép giữa Việt Nam và nước ngoài đã hình thành từ Bắc đến Nam: Công ty thép Việt -Uc VINAS TEEL ở Hải Phòng có năng xuất 18 vạn tấn/năm, Công ty thép NASTEEL VINA (giữa Việt Nam & Singapore) ở Thái Nguyên với năng xuất 12 vạn tấn/năm, .Công ty thép Việt - Nhật ở Vũng Tàu... Tính đến năm 2000, cá nước ta đã sản xuất khoảng 2 triệu tấn thép cán. Thép của chúng ta phục vụ được một phần nhu cầu xây dựng cho đất nước và đã tham gia xuất khẩu. Từ chỗ phải đưa ra nước ngoài mài lại trục cán và phải nhờ chuyên gia nước ngoài tiện các lổ hình trục cán ở những năm 60 và 70, đến nay các nhà máy cán thép Việt Nam đã thiết kế chế tạo thành công những máy cán hình cỡ vừa và cỡ nhỏ. Ngoài ta còn có khả năng thiết kế những khu liên hợp gang thép quy mô vừa và nhỏ có năng xuất từ 1 - 3 tấn/năm. Trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước, ngành luyện kim - công nghệ vật liệu và ngành cán thép đang được Đảng và Chính phủ quan tâm đầu tư. 1.3 Giới thiệu về công nghệ cán kéo kim loại : 1.3.1 Định Nghĩa Của Quá Trình Cán Cán là phương pháp gia công áp lực làm cho kim loại biến dạng giữa 2 trục cán quay ngược chiều nhau có khe hở nhỏ nhỏ hơn chiều cao của phôi. Kết quả làm cho chiều cao của sản phẩm giảm, chiều dài và chiều rộng tăng lên. Hình dạng giữa hai khe hở của 2 trục cán quyết định hình dạng của sản phẩm 1.3.2.Đặc Điểm Của Quá Trình Cán Cán kim loại có thể tiến hành ở trạng thái nóng hoặc nguộiCán nóng có ưu điểm: Tính dẻo của kim loại cao nên biến dạng xảy ra dễ dàng nhưng chất lượng bề mặt kém vì tồn tại vảy sắt trên bề mặt phôi nung. Vì vậy cán nóng dùng để cán phôi, cán thô tấm dày, cán thép hợp kim Cán nguội thì chất lượng bề mặt tốt hơn song khó biến dạng nên chỉ dùng để cán tinh, cán tấm mỏng, dải hoặc kim loại mềm 1.3.3 Sản Phẩm Cán : Sản phẩm thép cán rất đa dạng, được phân làm 4 dạng chình: dạng hình, dạng tấm, dạng ống và dạng đặc biệt + Thép hình : các sản phẩm loại thép hình chia ra hai dạng Dạng đơn giản gồm : Thanh, thỏi có tiết diện tròn, vuông, lục giác, chữ nhật, bán nguyệt... Dạng phức tạp có tiêt diện : V, U, I, Z, thép tải điện, thép đường ray, thép 3 cạnh Hình 1: Dạng hình đơn giản Hình 2: Dạng hình phức tạp + Loại tấm : Sản phẩm được chia theo chiều dày của tấm - Mỏng : Chiều dày ( = 0,2 (3,75 mm , rộng b = 600( 2.000 mm - Dày : Chiều dày ( = 4 ( 60 mm , rộng b = 6000 ( 5.000 mm , dài l = 4,000 ( 12.000 - Cuộn : ( = 0,2 ( 2 mm , b = 200 ( 1.500 mm , l = 4.000 ( 60.000+ Loại ống : Các sản phẩm cán được chia ra loại ống không có mối hàn và ống có mối hàn. - Ống không hàn được được cán từ phôi thỏi ( 5 ( 426mm , chiều dày thành ống ( = 0,5 (40 mm - Ống có mối hàn được chế tạo bằng cách cuốn tấm thành ống sau đó cán để hàn giáp mối nhau Hình 3: Dạng hình ống + Loại hình đặc biệt : Các loại sản phẩm cán đặt biệt có thép chu kì, thép đóng cọc, bánh xe lữa, vành bánh xe lữa, các loại bi tròn 1.4.Giới thiệu về thiết bị cán kim loại :1.4.1 Kết cấu chính của máy cán :  Máy cán là một tổ hợp gồm các bộ phận : Nguồn Năng Lượng, các bộ phậm dẫn động và giá cán Hình 4 : Sơ đồ máy cán 1.Trục cán 2..Trục truyền lực 3.Khớp nối 5.Bánh đà 6.Hộp giảm tốc 7.Động cơ điện 8.Giá cán + Giá cán : Là bộ phận chủ yếu của máy cán bao gồm : Các trục cán gối lên ổ đỡ, các gối tựa được đặt trong cửa sổ của thân máy, có hệ thống xén trục và cân bằng trục +Trục cán : Gốm 3 phần : Thân trục cán, cổ trục cán và đầu chữ thập - Thân trục cán có dạng trục tròn hay có các lổ tạo hình, cổ trục cán dùng để lắp ổ đỡ, đầu chữ thập nối với các bộ phận truyền dẫn  Hình 5 : Kết cấu trục cán + Trục truyền : truyền momen xoắn từ hộp phân lực đến các trục cán + Hộp truyền lực : phân phối momen xoắn ra cho các trục cán. Hộp truyện lực là hộp bánh răngchữ V ăn khớp nhau, răng nghiêng về hai phía có khả năng chịu tải lớn và chống lực dọc trục + Hộp giảm tốc : Gồm các bánh răng nghiêng, có từ 1 ( 3 cấp. 1.4.2. Thiết bị phụ trong xưởng cán : Những thiết bị không trực tiếp tham gia làm biến dạng kim loại nhưng đóng vai trò vô cùng quan trọng. Nếu không có chúng thì sản phẩn không hoàn hảoThiết bị phụ gồm : lò nung liên tục, máy đẩy phôi vào lò, máy đẩy phôi ra lò,bàn quay đầu, bàn nâng hạ, sàn thao tác, các con lăn dẫn phôi, máy cắt, máy nắn thẳng ... mặc dù các thiết bị này không tham gia cán thép nhưng chúng luôn cần thiết cho nhà máy cán thép từ thủ công cho đến hiện đại 1.4.Qui trình công nghệ cán thép : Phôi thép : được nhập khẩu từ nước ngoài hay được nấu luyện rồi cán thành phôi ở trong nước theo một quy trình riêng. Lò nung phôi : Nung nóng kim loại đến nhiệt độ cán cần thiết.(12500-15000C) . Có nhiều loại lò nung (lò buồng, lò điện trở,lò cảm ứng...) nhưng trong cán thép định hình hay dùng loại lò nung liên tục. Đây là loại lò mà nhiệt độ trong không gian làm việc của nó tăng dần từ cửa chất phôi đến cửa lấy phôi ra. Phôi được chuyển vào buồng nung sơ bộ(3000- 5000) rồi sau đó chuyển qua buồng nung chính (12500- 15000C) rồi sau đó qua buồng giữ nhiệt và lấy ra theo cửa lòMáy cán thô : Đây là những máy cán cỡ lớn , có năng suất cao. Thường những máy cán thô có giá cán 3 trục. Nhiêm vụ của máy cán thô là cán phá phôi ban đầu để giảm nhanh tiết diện phôi.Giá cán thô thường được bố trí hệ thống lỗ hình giãn dài như hệ thống lỗ hình hộp chữ nhật - vuông , thoi - vuông vì các hệ thống lỗ hình này có hệ số giãn dài ( lớn sẽ làm giảm rất nhanh tiết diện phôiMáy cán trung gian : Đây là những máy cán có công suất trung bình. Các giá cán 3 trục của máy thường được bố trí thành hàng ngang và được đẫn động bằng một động cơ chung. Nhiệm vụ của máy cán trung gian là cán phôi thép từ máy cán thô, giảm dần tiết diện phôi và đưa hình dạng phôi về gần với hình dạng sản phẩm. Máy cán tinh : Thường gồm các giá cán 2 trục bố trí theo hàng dọc. Mỗi giá cán được dẫn động bằng một động cơ riêng. Ở gía cán tinh cuối cùng chỉ được cán một lần để sản phẩm được đẹp và chính xác. Lỗ hình trục cán của các máy cán tinh được thiết kế với lượng giãn dài ( bé, có tác dụng khống chế kích thước sản phẩm để cho ra sản phẩm cuối cùng ở trạng thái nóng đảm bảo hình dạng và kích thước theo yêu cầu ( đảm bảo cả dung sai sản phẩm)Khâu xử lý : Giữa các nhóm cán thô và cán trung gian, cán trung gian và cán tinh là khâu xử lý.Tại đây phôi cán được cắt bỏ phần đầu và đuôi để loại tạp chất, cắt phân đoạn phôi khi quá dài, tạo hình đầu vật cán để đễ ăn vào các lỗ hình. Đây là một khâu quan trọng có ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau này.Khâu định hình thành phẩm : Khâu này có nhiêm vụ phân loại hình thành phẩm.Nếu thành phẩm ở dạng cuộn thì tại đây bố trí các máy quấn dây để cuốn sản phẩm thành cuộn, nếu thành phẩm ở dạng cây thì ở khâu này sẽ được phân đoạn đúng theo chiều dài yêu cầu...Sau khâu định hình thành phẩm, sản phẩm cán sẽ được chuyển sang KCS có nhiệm vụ kiểm tra chất lượng sản phẩm. Các sản phẩm đạt yêu cầu sẽ được đóng gói và chuyển vào kho chứa thành phẩm. Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH CÁN KIM LOẠI Gia công áp lực là phương pháp gia công dựa vào khả năng biến dạng dẻo của kim loại, dùng ngoại lực của thiết bị làm cho kim loại bị biến dạng theo hình dạng và kích thước yêu cầu mà kim loại vẫn giữ được tình nguyên ven không bị phá huỷ. Do gia công kim loại bănngf phương phát cán chủ yếu dựa trên tính dẻo của kim loại nên nghiên cứu cơ sở lý thuyết của quá trình cán là nghiên cứu cơ sở lý thuyết về biến dạng kim loại 2.1 Sự biến dạng của kim loại 2.1.1 Khái niệm : Các vật liệu kim loại dưới tác dụng ngoại lực thì quá trình biến dạng sảy ra theo các giai đoạn sau : Hình 6 : Quan hệ giữa lực và biến dạng - Biến dang đàn hồi (OA): Là biến dạng sau khi ngoại lực thôi tác dụng, vật trở lại vị trí ban đầu - Biến dạng dẻo: Là biến dạng không bị mất đi sau khi ngoại lực thôi tác dụng. Biến dạng này tương ứng với gia đoạn chảy của vật liệu (AB). Đặc điểm của giai đoạn này là lực không tăng nhưng biến dạng vẫn tăng - Biến dạng phá huỷ : Sau khi qua giai đoạn biến dạng dẻo, vật liệu bị biến cứng nên ở giai đoạn này lực có tăng biến dạng mới tăng. Tiếp tục tăng lực đến giá trị lớn nhất (C) sau đó lực giảm nhưng biến dạng vẫn tăng cho tới lúc bị phá huỷ (CD) 2.1.2 Biến dạng dẻo của kim loại Thông thường kim loại có cấu trúc đa tinh thể (bao gồm nhiều hạt). Trong mỗi hạt các tinh thể xắp xếp theo một phương nhất định và có thể coi đơn ttinh thể là một hạt. Các hạt định hướng khác nhau và tạo với nhau một góc nhất định tại biên giới hạt. Bản chất của biến dạng dẻo trong kim loại là biến dạng dẻo trong đơn tinh thể và trong đa tinh thể. a)Biến dạng dẻo trong đơn tinh thể : Theo 2 cơ chế chính là trượt và song tinh + Sự trượt :Trong tinh thể luôn tồn tại các khuyết tật, khuyết tật đường quan trọng nhất là lệch mạng, bao gồm lệch mạng xoắn và lệch mạng vuông góc. Ở lệch mạng vuông góc, phía bên trên một mặt phẳng nào đó (gọi là mặt trượt) có một lớp nguyên tử thừa so với phần dưới mặt này. Khi có ngoại lực tác dụng, lệch mạng chuyển động theo phương tác dụng dần dần sang các vị rí của các nguyên tử kế cận theo từng bước giống như sự dịch chuyển của con sâu đo cho tới khi gặp biên giới hạt hoặc bề mặt kim loại. Quá trình này gọi là sự trượt. Như vậy sự trượt là sự chuyển dịch tương đối của một bộ phận so với một bộ phận khác của mạng tinh thể trên mặt trượt theo một phương gọi là phương trượt đi một khoảng cách bằng bội số của thông số mạng a (khoảng cách giữa các nguyên tử). Kết quả là sau khi ngoại lực thôi tác dụng, vật không thể trở về vị trí và hình dạng ban đầu. Với lệch vuông góc, hướng chuyển động của lệch mạng cùng phương với phương ứng suất tiếp còn với lệch xoắn, lệch mạng chuyển động vuông góc với phương ứng suất tiếp Hình 10 : Quá trình dịch chuyển của lệch mạng +Song tinh : Song tinh là sự dịch chuyển tương đối của một loạt các mặt phẳng nguyên tử này so với một loạt các mặt phẳng nguyên tử khác, kết quả là các nguyên tử đối xứng nhau qua một mặt phẳng được gọi là mặt song tinh. Khoảng cách dịch chuyển của các nguyên tử không phải là số nguyên lần thông số mạng. Hinh 7 : Sơ đồ song tinh a,b - Mạng tinh thể trước và sau song tinh Các nghiên cứu lý thuyết và thực ngiệm cho thấy trượt là hình thức chủ yếu gây ra biến dạng dẻo trong kim loại, các mặt trượt là các mặt phẳng có mật độ nguyên tử cao nhất. Biến dạng dẻo do song tinh gây ra rất bé, nhưng khi có song tinh, trượt sẽ xảy ra thuận lợi nhất, giúp cho biến dạng dễ dàng. Biến dạng dẻo trong đa tinh thể : Biến dạng dẻo trong đa tinh thể bao gồm 2 quá trình chủ yếu : Biến dạng trong nội bộ từng đơn tinh thể và biến dạng ở vùng tinh giới các hạt. Biến dạng trong nội bộ từng đơn tinh thể bao gồm các quá trình trượt và song tinh xảy ra tương tự như trong đơn tinh thể : các hạt không biến dạng cùng một lúc mà bắt đầu với những mặt trượt với lực tác dụng một góc gần 45 o nhất, sau đó đến các hạt lân cận khác và cứ thế các hạt biến dạng dần Biến dạng ở vùng tinh giới các hạt : dưới tác dụng của ngoại lực, biên giới hạt của các tinh thể cũng bị biến dạng. Khi dó, các hạt trượt và quay tương đối với nhau. Do sự trượt và quay tương đối của các hạt, trong các hạt lại xuất hiện các mặt trượt thuận lợi mới , giúp cho biến dạng trong kim loại tiếp tục phát triển. 2.1.3 Tổ chức và tính chất của kim loại sau biến dạng dẻo: Biến dạng dẻo làm thay đổi tổ chức, tính chất, đặt biệt là cơ tính của vật liệu - Trong và sau khi trược mạng tinh thể ở xung quanh mặt trược bị xô lệch, các hạt bị biến dạng không đồng điều, song điều có khuynh hướng bị kéo dài ra, bẹt lai theo phương biến dạng - Sau khi bị biến dạng, trong kim loại tồn tại ứng suất dư do xô lệch mạng và biến dạng không điều giữa các hạt. Nói chung ứng suất dư có hại cho cơ tính vật liệu - Sau khi biến dạng dẻo, do mạng tinh thể bị xô lệch cơ tính kim loại thay đổi mạnh theo chiều hướng: tăng cứng, tăng bền, nhưng lại giảm độ dẻo, độ dai, có xu hướng biến cứng hoá bền. Hiện tượng này gọi là hoá bền biến dạng - Ngoài làm thay đổi cơ tính, biến dạng dẻo cũng luôn thay đổi lý, hoá tính:Làm tăng điện trở, làm giảm mạnh tính chống ăn mòn 2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính dẻo và biến dạng của kim loại : a) Anh hưởng của thành phần và tổ chức kim loại: Các kim loại khác nhau có kiểu mạng tinh thể, lực kiên kết giữa các nguyên tử khác nhau do đó tính dẻo của chúng cũng khác nhau. Đối cới các hợp kim, kiểu mạng thường phức tạp, xô lệch mạng lớn, một số nguyên tố tạo các hạt cứng trong tổ chức cản trở sự biến dạng do đó tính dẻo giảm. Thông thường, kim loại sạch và hợp kim có cấu trúc một pha dẻo hơn hợp kim một pha. Các tạp chất thường tập trung ở biên giới hạt, làm tăng xô lệch mạng cũng làm giảm tính dẻo của kim loại b) Anh hưởng của nhiệt độ : Tính dẻo của kim loại phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ. Hầu hết các kim loại khi tăng nhiệt độ thì tính dẻo tăng. Khi tăng nhiệt độ, dao động nhiệt của kim loại tăng, đồng thời xô lệch mạng giảm, khả năng khuếch tán của các nguyên tử tăng làm cho tổ chức đồng đều hơn. Một số kim loại và hợp kim ở nhiệt độ thường tồn tại ở pha kém dẻo, khi ở nhiệt độ cao chuyển biến thù hình thành pha có độ dẻo cao Anh hưởng của ứng suất dư : Khi kim loại bị biến dạng nhiều, các hạt tinh thể bị vỡ vụn, xô lệch mạng tăng, ứng suất dư tăng, ứng suất dư lớn làm cho tính dẻo giảm mạnh (biến cứng). Khi nhiệt độ kim loại đạt từ (0,25 ( 0,3 )Tnc, ứng suất dư và xô lệch mạng giảm làm cho tính kim loại phục hồi lại. Nếu nhiệt độ nung đạt tới 0,4 Tnc trong kim lạo bắt đầu xuất hiện quá trình kết tinh lại, tổ chức kim loại sai kết tinh lại có hạt đồng điều và lớn hơn, mạng tinh thể hoàn thiện hơn nên độ dẻo tăng d) Anh hưởng của trạng thái ứng suất chính : Trạng thái ứng suất chính ảnh hưởng đáng kể tới tính dẻo của kim loại. Qua thực nghiệm người ta thấy rằng, kim loạ chiệu ứng suất nén khối có tính dẻo cao hơn khi chiệu ứng suất nén mặt, ứng suất nén đường hay ứng suất kéo. Anh hưởng của tốc độ biến dạng : Sau khi rèn, dập, các hạt kim loại bị biến dạng do chịu tác dụng mọi phía nên chai cứng hơn, sức chống lại sự biến dạng của kim loại sẽ lớn hơn đồng thời khi nguội dần sẽ kết tinh lại như cũ. Nếu tốc độ biến dạng nhanh hơn tốc độ kết tinh lại thì các hạt kim loại bị chai chưa kịp trở lại trạng thái ban đầu mà tiếp tục biến dạng, do đó ứng suất trong kim loại sẽ lớn, hạt kim loại bị dồn và có thể nứt. 2.2 Các định lực áp dụng trong gia công áp lực 2.2.1 Định luật biến dạng đàn hồi tồn tại khi biến dạng dẻo: Khi biến dạng dẻo của kim loại xảy ra đồng thời đã có biến dạng đàn hồi tồn tại. Quan hệ của chúng qua định luật Hooke. Khi biến dạng kích thước của kim loại so với kích thước sau khi thôi tác dụng lực khác nhau nên kích thước của chi tiết sau khi gia công xong khác với kích thước lổ hình của khuôn (vì có đàn hồi) 2.2.2 Định luật ứng suất dư : Trong quá trình biến dạng dẻo kim loại vì ảnh hưởng của các yếu tố như: nhiệt độ không điều, tổ chức kim loại không điều, lực biến dạng phân bố không điều, ma sát ngoài... điều làm cho kim loại sinh ra ứng suất dư. Bên trong bất sứ kim loại nào cũng điều sinh ra ứng suất dư cân bằng nhau. Sau khi thôi tác dụng lực, ứng suất dư vẫn còn tồn tại. 2.2.3 Định luật thể tích không đổi : Thể tích vật thể trước biến dạng bằng thể tích sau biến dạng H.B.L = h. b.l 2.2.4 Định luật trở lực bé nhất : Trong quá trình biến dạng, các chất điểm của vật thể di chuyển theo hướng nào có trở lực bé nhất 2.3 Các đại lượng và các thông số đặt trưng của quá trình cán kim loại 2.3.1 Các đại lượng đặt trưng cho quá trình cán kim loại: a) Vùng biến dạng: Khi cán hai trục cán quay liên tục và ngược chiều nhau, nhờ ma sát tiếp xúc giữa vật cán và bề mặt trục cán mà vật được ăn vào trục và bị biến dạng. Vùng kim loại ăn để bị biến dạng và ra khỏi trục cán gọi là vùng biến dạng. Vùng biến dạng là vùng kim loại bị biến dạng dẻo dưới tác dụng của lực cán được truyền lên trục Hình 8 :Sơ đồ biến dạng khi cán kim loại b) Các thông số đặt trưng cho vùng biến dạng - Góc ăn kim loại ( (rad, độ) : góc chắn bởi cung AB và CD- Chiều dài vùng biến dạng l (mm) : cung AB và CD gọi là chiều dài vùng biến dạng- Góc trung hoà ( : IOB = ( là góc trung hoà. Tại tiết diện IJ của góc trung hoà, vận tốc của trục cán bằng vận tốc kim loại :- Lượng ép tuyệt đối (h (mm) (h = h1 - h2 (mm) - Lượng ép tương đối ( % : tỷ số giữa lượng ép tuyệt đối với chiều cao ban đầu của kim loại ( = 100% - Lượng ép tổng ( (h (mm) : ((h = (h1 + (h2 + (h3 + ... + (hn (h1, (h2, (h3 ... (hn lượng ép từ lần cán thứ nhất dến, ... , đến lần cán thứ n- Lượng giãn rộng tuyệt đối (b (mm) : Hiệu số giữa chiều rộng vật sau và trước khi cán(b = b2 - b1- Hệ số giãn dài khi cán : Tỷ số chiều dài sau và trước khi cán ( = c) Quan hệ giữa các thông số trong vùng biến dạng :- Góc ăn vào ( : ( =  =  (rad) - Chiều dài cung tiếp xúc : l =
- Lượng giãn rộng tuyệt đối : (b = 1,15(- ) (mm) f : Hệ số ma sát (f = 1,05 ( 0,00057t)t : Nhiệt độ cán (0 C) 2.3.2 Điều kiện cán vào: Để vật cán ăn vào trục cán thì : 2Tx > 2Nx Tx > Nx (1) NX= Nsin(