CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGÀNH THÉP
1.1 Sản lượng thép trên thế giới và ở nước ta
1.1.1 Sản lượng thép trên thế giới năm 2013
Theo báo cáo công bố ngày (23/1/2014), Hiệp hội thép thế giới cho biết
sản lượng thép thô trên thế giới tăng 1,607 tỷ tấn vào năm 2013, tăng
3,5% so với năm 2012. Sự tăng trưởng này chủ yếu từ Châu Á và Trung
Đông. Bên cạnh đó, các khu vực khác có sản lượng thép giảm so với
năm 2012.

Hình 1.1 Sản lượng thép thô hằng năm (Đơn vị: Triệu tấn, [10])

Sản lượng thép thô hằng năm của Châu Á và năm 2013 là 1080,9 triệu
tấn tăng 6,0% so với năm 2012. Sản lượng các khu vực khác của thế
giới tăng nhẹ từ 65,7% ở năm 2012 lên 67,3% ở năm 2013. Sản lượng
thếp thô của Trung Quốc đạt 779,0 triệu tấn, tăng 7,5% so với năm
2012. Sản lượng thép thô của Trung Quốc so với thế giới tăng từ 46,7%
ở năm 2012 lên 48,5% ở năm 2013. Sản lượng của Nhật là 110,6 triệu
tấn trong năm 2013, tăng 3,1% kể từ năm 2012. Sản lượng thep thô của
Hàn Quốc là 66,0 triệu tấn, giảm 4,4% so với năm 2012.
1


Châu Âu ghi nhận rằng sản lượng thép thô giảm 1,8% so với năm 2012,
với sản luợng vào năm 2013 là 110,6 triệu tấn. Sản xuất thép thô ở Đức
là 42,6 triệu tấn vào năm 2013, vẫn sản xuất cùng cấp độ như trong năm
2012. Sản xuất thép thô ở Italy là 24,1 triệu tấn vào năm 2013, giảm
11,7% vượt mức so với năm 2012. Sản lượng thép thô ở Pháp trong năm
2013 là 15,7 triệu tấn, tăng 0,5% so với năm 2012. Sản lượng của Tây
Ban Nha đạt 13,7 triệu tấn trong năm 2013, tăng 0,7% so với năm 2012.
Trong năm 2013, sản lượng thép thô của Bắc Mĩ là 119,3 triệu tấn, giảm
1,9% so với năm 2012. Sản xuất thép thô ở Hợp chủng quốc Hoa Kì

(US) là 87,0 triệu tấn, giảm 2,0% so với năm 2012.
Cộng đồng các quốc gia độc lập (CIS) cho thấy rằng sản xuất thép của
họ giảm 1,8% trong năm 2013, sản lượng thép thô là 108,9 triệu tấn.
Nga sản xuất được 69,4 triệu tấn thép thô, giảm 1,5% so với năm 2012
và Ukrine nhận định rằng sản lượng của họ giảm 0,5% vào cuối năm với
con số là 32,8 triệu tấn.
Sản lượng thép thô hằng năm ở Nam Mĩ là 46,0 triệu tấn trong năm
2013 và giảm 0,8% so với năm 2012. Brazil sản xuất 34,2 triệu tấn thép
thô trong năm 2013 và giảm 1,0% so với năm 2012.
25
2019
15
10 9
55
0
2006
-5

20

17

16
12

8
4

5


2007

-0.1
2008
-4

11

2009

2010

10
9
8

2011

5
2
0
2012

8
4
0
2013

-9


-10
-15
-20

-20

-25
Thế giới

Khu vực khác

Trung Quốc

Hình 1.2 Tăng trưởng của sản lượng thép thô hàng năm.
2


Bảng 1.1 Tỉ trọng sản lượng thép thô của thế giới năm 2012 – 2013(Đơn vị:
%) [10]
Năm

2012
2013

Hàn
Quốc

4,4
4,1


Ấn
Độ

5
5,1

Nhật
Bản

6,9
6,9

USA

Brazil EU

5,7
5,4

2,2
2,1

10,9
10,3

Ukranie Nga

2,1
2


4,5
4,3

RoW

11,6
11,3

Trung
Quốc

46,7
48,5

1.1.2 Sản lượng thép nước ta năm 2013
(NDH) Theo báo cáo của Bộ Công thương, sản lượng thép các loại của
Việt Nam năm 2013 ước đạt 10,81 triệu tấn, tăng 1,7% so với năm 2012,
trong đó sản lượng thép của Tổng công ty Thép (VSA) ước đạt 1,29
triệu tấn, giảm 2,9%.
Tính bình quân cả giai đoạn 2011-2013, sản lượng sản xuất thép các loại
của cả nước giảm 1,5%, còn sản lượng của VSA giảm 4,1%.
Bộ Công thương cho biết tình hình sản xuất và tiêu thụ thép trong nước
năm 2013 và cả giai đoạn 2011-2013 gặp rất nhiều khó khăn do mất cân
đối về cung-cầu. Năm 2011 là năm thực hiện Nghị quyết 11/NQ-CP của
Chính phủ về cắt giảm đầu tư công, tạm dừng các công trình chưa thật
cần thiết. Kể từ đó đến nay, nhu cầu tiêu thụ thép trong nước vẫn ở mức
thấp, không ổn định.
Ngoài ra, việc thép nhập khẩu giá rẻ từ Trung Quốc tràn vào ngày càng
nhiều cũng gây khó khăn lớn cho doanh nghiệp, nhất là thép hợp kim có
chứa nguyên tố Boron nhập khẩu từ Trung Quốc, làm cho các doanh

nghiệp sản xuất trong nước phải giảm sản lượng, sản xuất cầm chừng,
nhiều doanh nghiệp có thời điểm chỉ sản xuất 40-50% công suất, làm
tăng chi phí cố định trên mỗi tấn sản phẩm.
Theo Bộ Công thương, năm 2014 và 2015 tình hình thị trường thép sẽ
không cải thiện đáng kể. Dự báo sản lượng toàn ngành thép năm 2014 2015 chỉ tăng khoảng 2-4% so với năm 2013, đáp ứng đủ nhu cầu thép
trong nước và xuất khẩu.
3


Cụ thể, sản lượng thép các loại năm 2014 dự báo đạt 11,02 triệu tấn,
tăng 1,9% so với năm 2013, còn sản lượng năm 2015 ước đạt 11,53 triệu
tấn, tăng 4,6% so với năm 2014.
Những năm tới, khi Việt Nam hội nhập sâu vào nền kinh tế thế giới,
hàng rào thuế quan phải giảm dần theo lộ trình cam kết WTO và AFTA,
thép nhập khẩu từ Trung Quốc và các nước trong khu vực ASEAN với
ưu thế về giá rẻ sẽ càng tạo thêm áp lực cạnh tranh cho các doanh
nghiệp trong nước, trong khi doanh nghiệp thép lại phải đối mặt với các
vụ kiện chống phá giá tại một số quốc gia, cho nên ngành thép cần đẩy
mạnh đầu tư nghiên cứu, đổi mới công nghệ sản xuất, nâng cao năng lực
cạnh tranh cũng như tích cực tìm kiếm thị trường xuất khẩu tiềm năng
trong khu vực cũng như trên thế giới. Ngành thép cũng cần tiếp tục tập
trung đầu tư năng lực sản xuất phôi thép nhằm tăng tính chủ động về
nguồn nguyên liệu, giảm phụ thuộc vào nguồn phôi nhập khẩu.
1.2 Tổng quan thị trường thép năm 2014 và dự báo
1.2.1 Tổng quan thị trường thép năm 2014
Do nhu cầu thép cả nước năm 2014 không tăng đột biến, nên công suất
sản xuất thép vẫn dư thừa, cạnh tranh giữa các công ty trong nước vẫn
diễn ra mãnh liệt và sẽ xuất hiện thêm một số công ty sẽ ngừng sản xuất
do không còn tính cạnh tranh, sản phẩm có giá thành cao so với các
công ty có năng suất cao và giá thành hạ nhờ công nghệ và thiết bị tiên

tiến.
Theo thông tin từ Hiệp hội Thép Việt Nam (VSA), tháng 1/2014 lượng
thép xây dựng bán ra giảm sâu so với tháng trước là 36,49% và giảm
41,78% so với cùng kỳ.
Trong tháng 1/2014, do tiêu thụ chậm nên các công ty chỉ sản xuất
319.975 tấn, giảm 29,14% so với tháng trước, và giảm 5,26% so với
cùng kỳ. Con số này cho thấy các công ty đã tự định lượng cho mình
việc sản xuất cùng với lượng tồn phù hợp.
4


Do thị trường đầu năm quá ảm đạm nên tính đến ngày 31/1/2014 lượng
thép xây dựng tồn ở các công ty lên tới 436.748 tấn, con số này khá cao
so với dự định ban đầu. Theo VSA, con số này đảm bảo gối đầu cho
tháng tiếp theo. Lượng phôi còn tồn trong tháng 12/2013 khoảng
400.000 tấn cũng hoàn toàn đáp ứng đủ nguyên liệu cho các nhà máy
cán thép trong nước.
Trong lúc thép xây dựng khó tiêu thụ nhưng sản phẩm ống thép tiêu thụ
vẫn giữ mức tăng trưởng tương đương như tháng 12/2013 là 68.045 tấn,
tăng 0,772% so với cùng kỳ năm trước và tính đến ngày 31/1/2014 tồn
kho 23.766 tấn.
Hiệp hội Thép Việt Nam dự báo, do ảnh hưởng của việc nghỉ Tết
Nguyên đán kéo dài, nên không chỉ tháng 1/2014 mà tháng 2 ngành thép
vẫn tiếp tục gặp khó, thậm chí đầu ra còn kém hơn so với tháng 1/2014.
Tuy nhiên, bước sang tháng 3 có khả năng thị trường sẽ phục hồi trở lại
do nhiều công trình đi vào xây dựng. Ngành thép hy vọng lượng thép
xây dựng bán ra thị trường sẽ nhiều hơn so với tháng 1 và 2/2014.
Theo số liệu thống kê sơ bộ của TCHQ, nhập khẩu sắt thép tháng đầu
năm 2014 giảm cả về lượng và trị giá, giảm lần lượt 24,50% và giảm
24,30% tương đương với 581,6 nghìn tấn, trị giá 413,4 triệu USD.

Về thị trường nhập khẩu, với vị trí địa lý thuận lợi, Trung Quốc vẫn là
thị trường chính, chiếm 37,3% tổng lượng sắt thép nhập khẩu, với kim
ngạch 152,7 triệu USD, tăng 9,99% về lượng và tăng 5,14% về trị giá so
với tháng 1/2013.
Thị trường nhập khẩu nhiều sắt thép đứng thứ 2 sau Trung Quốc là Nhật
Bản với 124 nghìn tấn, trị giá 84,8 triệu USD, tuy nhiên so với cùng kỳ
năm trước, nhập khẩu từ thị trường này lại giảm cả về lượng và trị giá,
giảm lần lượt 48,25% và giảm 43,13%.

5


Tháng đầu năm 2014 này, nhập khẩu sắt thép của Việt Nam có thêm thị
trường Ucraina với lượng nhập là 52 tấn, trị giá 54,2 nghìn USD, tuy
nhiên lại thiếu vắng các thị trường Bỉ, Braxin, Đan Mạch, Mehico,
Hongkong, Nga, Philippin, Thổ Nhĩ Kỳ.
Nhìn chung, nhập khẩu sắt thép của Việt Nam từ các thị trường trong
tháng đều giảm cả lượng và trị giá, số thị trường giảm chiếm trên 65%.
Đáng chú ý, Việt Nam nhập khẩu sắt thép từ thị trường Tây Ban Nha chỉ
có 98 tấn thép, trị giá 93,5 triệu USD, nhưng lại là thị trường có tốc độ
tăng trưởng mạnh về khối lượng, tăng 390% và tăng 101,99% về trị giá
so với cùng kỳ năm 2013.

1.2.2 Dự báo thị trường thép nước ta năm 2014
Theo dự báo, tình hình kinh tế Việt Nam năm 2014 có một số chuyển
biến tích cực nhờ các chính sách điều hành kinh tế vĩ mô của Nhà nước
và sự nỗ lực phấn đấu của các ngành kinh tế trong đó có ngành công
nghiệp thép. Tuy nhiên, do tình hình kinh tế thế giới và khu vực vẫn còn
nhiều khó khăn tác động tiêu cực đến tình hình kinh tế Việt Nam. Kinh
tế trong nước vẫn chưa giải quyết được những khó khăn tồn tại, đặc biệt

là tăng trưởng GDP chỉ ở mức khiêm tốn 5,8%, nên các công trình đầu
tư mới còn hạn chế. Tình trạng bất động sản đóng băng mặc dù có được
các gói kích cầu tháo gỡ, nhưng tác động chưa rõ rệt, việc giải ngân rất
chậm. Những ngành công nghiệp tiêu thụ nhiều thép như đóng tàu, chế
tạo ô tô, chế tạo cơ khí chưa khởi sắc, vì vậy tiêu thụ thép có tăng nhưng
chỉ ở mức khiêm tốn 3-5% so với năm 2013 và không có đột biến. Với
mức tăng trưởng dự kiến như vậy, tiêu thụ thép cả nước năm 2014 dự
kiến chỉ đạt 12,4-12,65 triệu tấn/năm.

6


Bảng 1.2 Thống kê sơ bộ của TCHQ về nhập khẩu sắt thép tháng
1/2014 (ĐV: Lượng (tấn); Trị giá (USD) – số ra ngày…., [])
NK tháng 1/2014
NK tháng 1/2013
% So sánh
Lượng
trị giá
Lượng
trị giá
Lượng trị giá
413.470.70
546.162.84
581.629
770.347
-24,50 -24,30
3
5
152.711.85

145.246.61
217.177
197.456
9,99
5,14
9
7
149.202.24
Nhật Bản 124.029 84.846.542 239.650
-48,25 -43,13
7
Hàn
109.359.69
106.252 78.989.681 132.290
-19,68 -27,77
Quốc
9
Đài Loan 87.600 56.669.382 119.564 79.428.431 -26,73 -28,65
Ấn Độ
31.885 20.042.553
6.935
6.595.922 359,77 203,86
Đức
1.888
3.800.508
1.021
2.646.630
84,92 43,60
Hoa Kỳ
1.313

1.666.547
764
791.529
71,86 110,55
Australia
514
337.838
7.942
4.136.273 -93,53 -91,83
Indonesi
427
531.366
545
854.748 -21,65 -37,83
a
Pháp
292
1.570.590
288
1.681.612
1,39
-6,60
Canada
250
84.150
323
173.389 -22,60 -51,47
Tây Ban
98
93.527

20
46.302 390,00 101,99
Nha
Anh
17
34.364
265
205.016 -93,58 -83,24
Hà Lan
14
44.863
2.777
1.641.099 -99,50 -97,27

Thị
trường
Tổng
KN
Trung
Quốc

7


Do nhu cầu thép cả nước năm 2014 không tăng đột biến, nên công suất
sản xuất thép vẫn dư thừa, cạnh tranh giữa các công ty trong nước vẫn
diễn ra mãnh liệt và sẽ xuất hiện thêm một số công ty sẽ ngừng sản xuất
do không còn tính cạnh tranh, sản phẩm có giá thành cao so với các
công ty có năng suất cao và giá thành hạ nhờ công nghệ và thiết bị tiên
tiến.

Kinh tế thị trường sẽ tác động mạnh tới ngành công nghiệp thép Việt
Nam năm 2014 với sự hội nhập sâu hơn của ngành thép vào thị trường
thế giới, sự bảo hộ thép bằng thuế quan sẽ giảm đi, thép nhập khẩu sẽ
vào Việt Nam mạnh hơn. Việc xuất khẩu thép Việt Nam ra nước ngoài sẽ
phải đối mặt với nhiều vụ kiện của các nước nhập khẩu. Tất cả những
thách thức lớn lao đó sẽ buộc ngành công nghiệp thép Việt Nam phải cơ
cấu lại và vừa nâng cao năng lực cạnh tranh trong nước, vừa nghiên cứu
lợi thế xuất khẩu trong mấy năm qua để mở rộng thị trường. Bởi liên tục
từ năm 2010 tới nay, ngành thép Việt Nam đã xuất khẩu thép đạt khoảng
2 tỉ USD. Thép Việt Nam đã có mặt ở các thị trường lớn và đòi hỏi chất
lượng cao như Mỹ, EU và ở các thị trường mới như Châu Phi, Trung
Đông. Việc xuất khẩu thép tăng đã chứng tỏ sản phẩm thép Việt Nam ở
nhiều công ty đã đạt được chất lượng quốc tế và có giá thành cạnh tranh.
1.3 Khái quát về thép tròn trơn
Chiều dài 12m/cây, mác thép SS 330 và SS400, sử dụng cho xây dựng
và gia công gồm các loại đường kính sau:
14mm (P14), 16mm (P16), 18mm (P18), 20mm (P20), 25mm (P25),
22mm (P22).

8


Bảng 1.3 Các chỉ tiêu về trọng lượng và số lượng của thép thanh tròn trơn [
STT

Loại hàng

1
2
3

4
5
6

Mét/ cây

P14
P16
P18
P20
P22
P25

Khối lượng/

Khối

mét (Kg/ m)

lượng/cây

12
12
12
12
12
12

1,208
1,579

1,998
2,466
2,984
3,854

14,496
18,948
23,976
29,592
35,808
46,248

Số cây/ bó

138
106
84
68
56
44

Khối lượng/
bó (MT)

2,000
2,008
2,013
2,012
2,005
2,034


1. Các chỉ tiêu này được quy định trong bộ tiêu chuẩn JIS của Nhật.
(Tài liệu [], trang …)
2. Mác thép và thành phần hoá học
Bảng 1.4 Mác thép và thành phần hoá học. (Tài liệu [7])
Thành phần hoá học

Mác
thép

C

Si

Mn

SS330

-

-

-

SS400

0,10 –

0,10 –


0,30 –

0,18

0,30

0,60

0,09 –

-

0,26

SS490

-

-

0,25 –
0,85
-

P

S

C + Mn/6


0,050

0,050

-

0,050

0,050

0,18 – 0,25

0,050

0,050

-

0,050

0,050

-

3. Tính chất cơ lí
Thử nghiệm tính chất cơ lí để tính giới hạn chảy, giới hạn đứt, giãn
dài và thử uốn. Đối với thử uốn thì mặt ngoài noi bị uốn không được
có vết nứt.

9



Bảng 1.5 Tính chất cơ lí của thép tròn trơn.

Mác thép

Giới hạn chảy
Đường kính (mm)
Φ>
Φ 16
Φ> 40
16
Φ 40

Giới hạn

Đường

đứt

kính

(N/mm2)

(mm)
Φ 25

SS300

205


195

175

Φ 25
245

235

215

Φ 25
285

275

255

Giãn

mẫu

dài

No.2

No.14A
No.2


No.14A
No.2

10

No.14A

uốn

Bán

Số

kính

hiệu

gối uốn

mẫu

180o

0,5xΦ

180o

1,5xΦ

180o


2,0xΦ

No.2

28
20
No.2

22
18

490 – 610
Φ> 25

Góc

25

400 – 510
Φ> 25

SS490

Số hiệu

330 – 430
Φ> 25

SS400


Thử uốn

20

No.2


4. Hình dạng, kích thước, khối lượng và các dạng sai cho phép
Thép tròn trơn là thép cán có dạng thanh và mặt cắt hình tròn. Kí
hiệu là P.
Đường kính tiêu chuẩn P (mm): 14, 16,18,20,22, 24, 25. Có thể sản
xuất các đường kính khác khi khách hàng yêu cầu.
Chiều dài sản phẩm (m): 3,5m ~ 12,0m.
Sau đây là các bảng về dung sai cho kích thước của thép tròn trơn:

Bảng 1.6 Dung sai cho đường kính và độ oval cho thép tròn trơn
(mm)
Đường kính (P mm)
P < 16
16 P < 28
P 28

Dung sai đường kính
0,30
0,40
0,50

Độ oval max
0,40

0,50
0,60

Bảng 1.7 Dung sai cho chiều dài cho thép tròn trơn
Chiều dài
L 7m
Trên 7m

Dung sai
0, +30mm
0, +40mm

1.4 Thép xây dựng và tình hình phát triển ngành thép trong tương lai
Hiện nay, tại các nước công nghiệp phát triển cơ cấu tiêu thụ là khoảng
55% là thép dẹt và 45% là thép dài. Tuy nhiên ở Việt Nam do nhu cầu
xây dựng cơ bản lớn nên tỷ lệ trên là khoảng 50% thép dẹt và 50% thép
dài. Theo chiến lược quy hoạch ngành thép 2007 - 2015 có định hướng
tới 2025 thì năm 2025 cơ cấu tiêu thụ thép dài và thép dẹt của Việt Nam
sẽ tương tự như các nước phát triển hiện nay.
Hình 1.3: Tiêu thụ thép năm 2007 và dự đoán năm 2025 [10].

11


Theo định hướng phát triển ngành thì ngành Thép Việt Nam dự kiến
đến năm 2010 đạt khoảng 10 – 11 triệu tấn, năm 2015 đạt khoảng 15 –
16 triệu tấn, năm 2020 khoảng 20 – 21 triệu tấn và năm 2025 khoảng 24
– 25 triệu tấn. Trong vòng 1 năm qua, đã có 5 dự án liên hiệp luyện kim
thép được cấp phép đầu tư. Trong số 5 dự án kể trên, có 2 dự án đã khởi
công xây dựng là nhà máy Thép Formosa - Sunco tại Vũng Áng (Hà

Tĩnh) công suất 15 triệu tấn/năm và Tycoon-E.United tại Dung Quất
(Quảng Ngai), vốn đầu tư trên 3 tỷ USD với công suất 3 triệu tấn/năm ở
giai đoạn 1.
Rõ ràng là GDP và các vấn đề về kinh tế liên quan đều tăng trưởng
trong năm 2011. Đây là một tín hiệu tốt cho nghành thép khối EU nói
riêng và thế giới nói chung.
1.5 Kết luận.
Lĩnh vực thép xây dựng đang được chú trọng phát triển và đầu tư
mạnh mẽ ở cả Việt Nam và trên toàn thế giới có thể thấy thị phần thép
xây dựng là lớn nhất.
Việc cần đầu tư mở rộng sản xuất, xây dựng thêm các nhà máy
thép là một việc cần thiết. Nó giúp cho việc tiết kiệm ngoại tệ từ việc
nhập khẩu thép và phôi thép từ các nước khác rên thế giới. Mặt khác,
giải quyết công ăn việc làm cho người dân lao động. Ngoài ra, cũng góp
phần giúp các doanh nghiệp tiếp cận khoa học kỹ thuật và khả năng
cạnh tranh kinh tế cũng như phát triển kinh tế đất nước tương lai.
Tuy nhiên hiện nay việc đầu tư ồ ạt và tràn lan vào các dự án thép
ở Việt Nam là một tín hiệu đáng mừng cho công cuộc công nghiệp hóa
12


hiện đại hóa đất nước, nhưng phải quan tâm về mặt môi trường và dân
sinh.

13


CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Máy cắt phôi và các loại máy cắt sản phẩm cán
2.1.1 Máy cắt dao song song

a. Công dụng và các thông số cơ bản
Máy cắt dao song song dùng để cắt các loại phôi và sản phẩm có
tiết diện vuông, chữ nhật, tròn …ở trạng thái nóng từ 850 ÷
1.1000C. Máy được đặt sau máy cán phôi, cán phá, cán hình cỡ
lớn có tiết diện sản phẩm là đơn giản. Ngoài ra máy còn có nhiệm
vụ cắt bỏ đầu đuôi vật cán, máy còn dùng để cắt phân đoạn vật
cán khi quá dài, máy cắt sản phẩm theo chiều dài quy định.
Máy có các lưỡi dao đặt song song, khi làm việc mặt phẳng
chuyển động của dao là luôn luôn không đổi. Máy còn dùng để
cắt nguội sản phẩm thép hình có tiết diện đơn giản loại nhỏ.

Hình 2.1 Các thông số của máy cắt dao thẳng song song.
1. Bàn kẹp; 2. Bàn trượt trên; 3. Cữ cắt; 4. Bàn trượt dưới; 5.
Lưỡi dao trên; 6. Lưỡi dao dưới; 7. sản phẩm; 8. Con lăn.
Các thông số của máy:
H - Chiều cao vận hành dao; L - Chiều dài sản phẩm;
S - Chiều cao lưỡi cắt; δ - Chiều dày lưỡi cắt;
S/δ = 2,5 ÷ 3,0;
h - chiều dày vật cắt; b - Chiều rộng vật cắt;
Δ - Độ trùng dao, Δ = (10 ÷ 20) mm;
l - Chiều dài lưỡi cắt.
l = (3 ÷ 4)b cho các máy có P = (60 ÷ 260) tấn.
l = (2 ÷ 2,5)b cho các máy có P = (1.000 ÷ 1.600) tấn.
Góc cắt: 900, 4 góc đều cắt được;

14


Vật liệu làm bàn trượt: CT61; vật liệu làm dao: 60CrNiMo;
55CrNiW …

b. Phân loại máy cắt song song
Theo kết cấu, người ta phân ra:
 Máy cắt dao thẳng song song với dao trên di động
Khi vật cán vào đúng cữ cắt, bàn kẹp (1) kẹp chặt vật cắt.
Dao dưới (3) đứng yên, dao trên (2) gắn vào bàn trượt
chuyển động xuống và quá trình cắt được diễn ra. Sau khi
cắt xong dao trên lại trở về vị trí ban đầu. Dao trên và bàn
trượt chuyển động lên xuống được là nhờ các cơ cấu thủy
lực, cơ cấu cam hoặc cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền.
Nhược điểm của máy này là sản phẩm có nhiều bavia bị
xước cho nên khó khăn khi đi và di động trên các con lăn,
kết cấu máy cồng kềnh do có thêm bàn đỡ nâng phôi.

Hình 2.2. Sơ đồ động máy cắt dao thẳng song song có dao trên di động
1. Cữ bàn kẹp; 2. Dao trên di động; 3. Dao dưới cố định; 4. Bàn đỡ sản
phẩm; 5. sảnphẩm; 6. Đốitrọng; 7. Bảnlề
 Máy cắt dao thẳng song song có dao dưới di động.
Máy cắt dao thẳng song song có dao dưới di động khắc
phục được những nhược điểm của loại dao trên vì vậy
trong thực tế loại dao này được sử dụng rất rộng rãi.
Hình 2.3 Sơ đồ động mắt cắt dao song song có dao dưới di động.

15


1. Cữ; 2. Bàn trượt dao trên cố định; 3. Bàn trượt dao dưới cố định; 4.
Lưỡi dao trên; 5. Lưỡi dao dưới; 6. Cáccon lăn; 7. Sản phẩm được
cắt.
c. Phương pháp xác định lực cắt.
Quá trình cắt được thực hiện qua 3 giai đoạn: giai đoạn cặp, cắt và

đứt.
 Giai đoạn cặp
Đây là giai đoạn mà lưỡi dao ăn vào kim loại, lúc này lực
cắt của dao từ từ tăng lên (0 → P max). Để đặc trưng cho
độ nhanh chậm của quá trình này người ta đưa ra thông số
tỷ số chiều sâu cắt tương đối ε1:
ε1 =
Trong đó:
Z1 - chiều sâu kim loại được cắt.
h - chiều dày vật cắt.

Hình 2.4 Thời kì cặp của dao cắt song song.

16


Hình 2.5 Thời kì cắt của dao song song.

 Giai đoạn cắt
Đây là giai đoạn mà lực cắt giảm dần xuống theo tiết diện
của vật cắt, P giảm từ Pmax → Pc.
 Giai đoạn đứt
Đây là giai đoạn kim loại tự đứt. Để đặc trưng cho độ
nhanh chậm của quá trình đứt, người ta đưa ra khái niệm
độ sâu đứt tương đối ε2 và được đặc trưng bởi tỷ số sau:
ε2 =
Trong đó:
Z2 - chiều sâu kim loại ở cuối hành trình cắt để sang thời
kỳ tự đứt.
h - chiều dày vật cắt.

Người ta nhận thấy rằng lực cắt lớn nhất là ở cuối thời kỳ
cặp và ở đầu thời kỳ cắt:
Pmax = τmax.F = k1.σb.F
Trong đó: F là diện tích tiết diện mặt cắt, F = F1 = h1.b
b là chiều rộng vật cắt; h1 là chiều dài còn lại h1 = h – Z1
= h.(1 - ε1)
k1 = = 0,6 0,7 (k1 = 0,7 đối với thép mềm; k1 = 0,6 đối với

thép cứng) Hay các giá trị ta có:
Pmax = k1.k2.k3.σb.b.h.(1-ε1)
Trong đó:
k2 là hệ số kể đến sự tăng lực khi dao bị cùn k2 =
(1,1÷1,2) cho cắt nóng và k2 = (1,15÷1,25) cho cắt nguội.
17


k3 là hệ số xét đến ảnh hưởng về khe hở của 2 lưỡi dao: k3
= (1,15÷1,25) cho cắt nóng và k3 = (1,20÷1,30) cho cắt
nguội.

Hình 2.6 Biểu đồ biểu diễn lực cắt thực nghiệm (A) và đường theo lý thuyết (B).

Chú ý:
Trong trường hợp vật cắt không có tiết diện là vuông và
chữ nhật thì đưa về tiết diện tương đương vuông hay chữ
nhật.
18


- Khi dao ăn vào kim loại thì phôi có chiều hướng dịch

xuống dưới, khi ấy từ các cạnh của dao sinh ra một lực
trượt T, lực trượt T do dao dịch xuống dưới sinh ra một
mômen có trị số Mt = P.a. Lực T và P có hướng ngược
chiều nhau và có tương quan độ lớn: T = (0,15 ÷ 0,25)P
- Để giảm lực trượt T và cắt sản phẩm cho chính xác,
người ta dùng lực kẹp Q
để giữ vật cắt. Khi ấy T = (0,1 ÷ 0,15)P và Q = (0,03 ÷
0,05)P.
Bảng 2.1 Quan hệ giữa vật liệu và ε1 và ε2

d. Một số máy cắt song song

e. Máy cắt kiểu trục lệch tâm:

19


Hình 2.7 Cấu tạo máy cắt kiểu trục khuỷu – thanh truyền có dao di
động với P = 1000 T.
1. Trục dẫn động; 2. Con trượt; 3, 5. Thanh truyền; 4. Cần gạt; 6.
Dao trên; 7. Dao dưới; 8. Bệ lắp trục và bánh lệch tâm dưới; 9. Bàn
kẹp thép; 10. Bàn trượt gắn dao trên di động

Hình 2.8 Sơ đồ cắt của máy cắt trục lệch tâm có dao di động.
G là điểm chết trên, A là điểm chết dưới của trục khuỷu-thanh truyền.
20


B, C, D, E, F là các điểm mà trục khuỷu-thanh truyền quay giữa 2 điểm chết
trên và dưới (G, A). Đầu trên thanh truyền nối với trục khuỷu, đầu dưới thanh

truyền nối với bàn trượt dao.
f. Máy cắt dao song song, dao dưới di động dùng cơ cấu kẹp cơ khí
và thuỷ lực.
Máy dùng để cắt phôi thỏi, phôi tấm và các loại phôi hình cỡ lớn.
Lực cắt của máy: 1.000 T; 1.250 T; 1.600 T và 2.000 T. Máy
thường đặt sau máy cán phôi Blumin, Slabin, máy cán phá. Cơ cấu
kẹp phôi thường dùng cơ khí nhưng chủ yếu dùng thủy lực vừa êm
lại dể điều khiển.
Máy có trục dưới lệch tâm và là trục dẫn động, có cơ cấu cân bằng
thủy lực, có con trượt và cơ cấu kẹp phôi bằng thủy lực.

Hình 2.9 Máy cắt dao song song, trục dưới di động, lực cắt 1000 T, cơ cấu kẹp
cơ khí.

21


1. Bàn kẹp lưỡi dao trên; 2. Bánh lệch tâm; 3. Ổ trục nối thanh truyền; 4.
Thanh truyền; 5. Khớp bản lề; 6. Khớp nối; 7. Bản lề; 8. Bàn kẹp phôi
cắt; 9. Lưỡi cắt trên; 10. Phôi cắt; 11. Con lăn dẫn; 12. Lưỡicẳt dưới;
13. Sảnphẩmcắt; 14. Cữ tỳ; 15. Đối trọng.

 Hành trình kẹp
Lúc này xi lanh 5 của cơ cấu cân bằng bàn trượt 10 dao
trên, bệ đỡ dao dưới 1, cơ cấu kẹp phôi 8, xilanh và piston
9 đều chịu một áp lực chất lỏng bằng dầu là 100 at. Tại vị
trí này, mặt phẳng dưới của bàn kẹp 8 ngang với mặt
phẳng dưới của bàn trượt dao trên 10 và cách mặt phẳng
trên của dao dưới một đoạn h’ = 335 mm. Mặt phẳng trên
của dao dưới cách mặt đáy dưới của phôi cắt một đoạn Δ’

= 5 mm. khoảng lệch tâm của trục lệch tâm dẫn động 2
hướng lên phía trên và ứng với điểm chết trên của khuỷu.
Hình 2.10 Máy cắt dao song song dùng kẹp thủy lực

22


a/ Tay biên; b/ Hành trình kẹp; c/ Hành trình bắt đầu cắt; d/ Hành trình cắt đứt
1. Bệ đỡ dao dưới; 2. Trục dẫn động; 3. Thân tay biên; 4. Trục dẫn động
trên; 5. Xilanh thủy lực; 6. Tay đòn cân bằng; 7. Đòn bẩy; 8. Cơ cấu kẹp
phôi; 9. Xilanh trượt; 10. Bàn dao trên; 11. Giá đỡ; 12. Con lăn trước;
13. Con lăn sau; 14. Kích thủy lực; 15. Cữ tỳ.
23


 Hành trình bắt đầu cắt (c)
Đây là vị trí của dao và phôi ở giai đoạn chuẩn bị cắt, tiếp
đến là giai đoạn cắt và tự đứt. Hành trình như sau: Động
cơ truyền chuyển động quay đến trục khuỷu và bánh lệch
tâm, máy cắt bắt đầu làm việc. Nhờ các tế bào quang điện
và các rơle đặt trên đường cắt mà quá trình cắt xảy ra.
Cơ cấu kẹp 8 và bàn trượt 10 của dao trên chuyển động
xuống, bàn trượt dưới 1 tựa vào bệ và chuẩn bị di động.
Khi tay biên nghiêng về bên trái thì chất lỏng chảy từ
xilanh vào cơ cấu cân bằng 5 và bộ phận tích trữ, các
xilanh không di động mà được gắn chặt vào giá 11. Khi
bàn trượt dao trên 10 và cơ cấu kẹp 8 chuyển động xuống
cách mặt trên của phôi một đoạn 30 -50 mm thì dừng lại,
khuỷu tiếp tục quay và bàn trượt dao dưới 1 bắt đầu nâng
vật cắt lên một đoạn 30 – 50 mm thì sự cắt bắt đầu. Bàn

trượt 1 của dao dưới tiếp tục chuyển động đi lên và kim
loại bị cắt đứt. Chất lỏng từ các xilanh lại chảy về bộ phận
tích trữ.
 Hành trình cắt đứt – vị trí kết thúc (d)
Lúc này tay đòn của tay biên ở vị trí trên cùng, tại đây có
độ trùng dao Δ = 15 mm, sự cắt kết thúc và bắt đầu một
hành trình cắt mới.

24


CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ CHỌN MÁY CẮT
3.3. Giả thiết
3.3.1. Yêu cầu đề bài
 Thiết kế máy cắt dao thẳng song song.
 Sản phẩm cắt là phôi thép dây.
3.3.2. Thông số cụ thể cho đề bài
 Công suất xưởng cán là 400.00 tấn/năm.
 Sản phẩm cắt là phôi cán nóng thép dây Φ6,5.
 Kích thước sản phẩm cắt: Phôi cán thép dây với kích thước là
80x80x8000.
 Tốc độ cán thép ở lổ hình đầu tiên là 0,39 m/s.
 Mác thép của phôi là thép CT51, có công thức hoá học và cơ
tính
như sau:
Bảng 3.1 Thành phần hóc học của mác CT51 (trang 18, [7])
Thành
phần

%


C

Mn

Si

0,28 – 0,37

0,5 – 0,8

0,15 0,35

Pmax

Smax

0,04

0,05

Cơ tính mác thép là CT51: (Bảng 2.1,trang 18, [10])
Giới hạn bền kéo Rm (KG/mm2): 50 – 64
Giới hạn chảy R0,2 (KG/mm2) cho độ dày
≤ 20 mm :

29

20 – 40 mm: 28
40 – 100 mm:27

≥ 100 mm:

25

26

Crmax Nimax Cumax

0,3

0,3

0,3