Đề tài Máy uốn thép tự động
LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời kỳ hội nhập kinh tế Đông, Tây và toàn cầu hóa, cùng với công cuộc đổi
mới đất nước, nước ta đang ra sức phát triển các ngành công nghiệp mũi nhọn như: Công
nghệ hóa chất, công nghệ luyện kim, cơ khí, may mặc, hàng tiêu dùng,… đã và đang đạt
được nhiều kết quả rất đáng khích lệ, phần nào nâng cao đời sống của nhân dân, tạo công
ăn việc làm cho hàng triệu người lao động.
Một trong những ngành phát triển mạnh mẽ đó, chính là ngành cơ khí nói chung và
ngành chế tạo máy nói riêng. Từ khi mới thành lập đến nay ngành chế tạo máy phần nào
tạo ra những sản phẩm có chất lượng tốt, năng suất cao và được xuất khẩu ra nhiều thị
trường lớn như: EU, Châu Á, hay các thị trường khắc nghiệt như Mỹ,... Ngày nay khoa
học kỹ thuật ngày càng phát triển vì vậy mà các doanh nghiệp cơ khí đòi hỏi phải cải tiến
phương thức sản xuất, thay thế các thiết bị lạc hậu, cũ kỹ bằng các thiết bị công nghệ cao
để đảm bảo chất lượng, độ chính xác gia công cũng như thẫm mỹ của sản phẩm. Tuy
nhiên để cải tiến công nghệ thì chi phí đầu tư ban đầu cho việc mua sắm các thiết bị rất
cao do các máy hiện nay chủ yếu là nhập từ nước ngoài nên lợi nhuận thấp vì vậy mà
nhiều doanh nghiệp không đầu tư hoặc đầu tư không nổi.
Đứng trước thực trạng nền kinh tế nước ta như vậy, Đảng và Nhà nước ta đã coi
trọng hàng đầu là việc phát triển ngành cơ khí chế tạo, đặc biệt là trong thời kỳ Công
nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước như hiện nay và đã tạo ra được nhiều máy móc, thiết bị
phục vụ cho sự phát triển đất nước để đưa nước ta trở thành một nước phát triển trong
tương lai không xa. Để hiểu thêm về máy móc thiết bị cũng như nắm vững các nguyên lý
thiết kế, chính vì vậy mà đề tài “ Máy uốn thép tự động” đã ra đời. Hiện nay các loại máy
này có độ chính xác và năng suất cao chủ yếu là ở nước ngoài. Mục đích của việc nghiên
cứu đề tài là thiết kế được máy có chất lượng, năng suất cao nhưng giá thành thấp phục vụ
trong nước và có thể xuất khẩu ra nước ngoài.
Tuy nhiên do yêu cầu về thời gian hạn hẹp, kiến thức còn nhiều hạn chế, việc tìm
tài liệu về máy uốn là rất khó khăn nên việc nghiên cứu đề tài chắc chắn còn nhiều thiếu
sót. Vì vậy rất mong được sự đóng góp ý kiến của thầy, cô cùng các đồng nghiệp để đề tài
được hoàn thiện hơn.
Qua đề tài này chúng tôi xin chân thành cảm ơn Thầy/Cô Khoa Cơ Điện đã giúp
đỡ trong thời gian vừa qua để chúng tôi hoàn thành tốt đề tài của mình.
Trang 1
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1: Thép được sử dụng trong xây dựng .......................................................... 2
Hình 1.2: Thép được sử dụng làm cầu đường .......................................................... 2
Hình 1.3: Máy uốn ống sử dụng động cơ thủy lực ................................................... 3
Hình 1.4: Máy uốn ống bán tự động ......................................................................... 4
Hình 1.5: Máy uốn ống điện thủy lực RAPID T10/M ............................................. 5
Hình 1.6: Máy uốn ống tự động CNC32B3 ............................................................. 5
Hình 1.7: Máy uốn ống sáu đầu trục ......................................................................... 7
Hình 1.8: Máy uốn ống do công ty Khataco chế tạo ................................................. 7
Hình 2.1: Cơ cấu truyền lực bằng tay ........................................................................ 10
Hình 2.2: Cơ cấu truyền lực bằng cơ ......................................................................... 11
Hình 2.3: Cơ cấu truyền lực bằng thủy lực ............................................................... 12
Hình 2.4: Nguyên lý hoạt động khuôn uốn .............................................................. 13
Hình 2.5: Cơ cấu truyền lực bằng khí nén ................................................................ 14
Hình 3.1: Biểu đồ σ – ε ............................................................................................ 16
Hình 3.2: Biểu đồ P – Δl ........................................................................................... 17
Hình 3.3: Chuyển động tròn của điểm ....................................................................... 17
Hình 3.4: Phát thảo sơ bộ kết cấu trục ....................................................................... 35
Hình 3.5: Sơ đồ tính toán trục ................................................................................... 35
Hình 3.6: Biểu đồ mômen trục IV ............................................................................. 37
Hình 3.7: Các kích thước cơ bản của rãnh then ....................................................... 38
Hình 3.8: Sơ đồ chịu lực của tấm .............................................................................. 42
Hình 3.9: Hộp giảm tốc khai triển hai cấp ............................................................... 43
Hình 3.10: Sơ đồ phát thảo hộp giảm tốc khai triển hai cấp .................................... 55
Hình 3.11: Sơ đồ tính toán trục I ............................................................................... 56
Hình 3.12: Sơ đồ tính toán trục II .............................................................................. 56
Hình 3.13: Sơ đồ tính toán trục III ............................................................................ 56
Hình 3.14: Biểu đồ mômen trục I ............................................................................. 58
Hình 3.15: Biểu đồ mômen trục II ............................................................................ 60
Hình 3.16: Biểu đồ mômen trục III .......................................................................... 62
Hình 3.17: Sơ đồ chịu lực của ổ I .............................................................................. 70
Trang 2
Hình 3.18: Cấu tạo chung của ổ lăn .......................................................................... 71
Hình 3.19: Sơ đồ chịu lực của ổ II ............................................................................ 71
Hình 3.20: Sơ đồ chịu lực của ổ III ........................................................................... 72
Hình 4.1: Bản vẽ chế tạo bánh răng .......................................................................... 77
Hình 4.2: Bản vẽ đánh số bề mặt chi tiết gia công .................................................... 80
Hình 4.3: Mâm cặp 3 chấu tự định tâm ..................................................................... 83
Hình 4.4: Dao tiện ngoài thân cong ........................................................................... 83
Hình 4.5: Dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng 900 ........................................... 84
Hình 4.6: Dao tiện ngoài thân thẳng ......................................................................... 85
Hình 4.7: Dao bào rãnh then thân cong .................................................................... 86
Hình 4.8: Mũi khoan ruột gà ................................................................................... 88
Hình 4.9: Mũi ta rô .................................................................................................... 89
Hình 4.10: Dao phay đĩa mô đun ............................................................................... 90
Hình 4.11: Đá mài prôfin thẳng ................................................................................. 91
Hình 4.12: Đá mài răng 2П ....................................................................................... 92
Hình 4.13: Bản vẽ phôi .............................................................................................. 101
Hình 5.1: Phần mềm Bentech EZ3D ......................................................................... 113
Hình 5.2: Phần mềm Bentech Pro ............................................................................. 114
Trang 3
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1: Một số công thức xác định chiều dài khai triển phôi uốn ........................ 21
Bảng 3.2: Thông số động học và động lực học các cấp của hệ truyền dẫn .............. 29
Bảng 3.3: Thông số kỹ thuật của ổ bi 202 cỡ nhẹ .................................................... 70
Bảng 3.4: Thông số kỹ thuật của ổ bi 204 cỡ nhẹ .................................................... 72
Bảng 3.5: Thông số kỹ thuật của ổ bi 207 cỡ trung ................................................. 73
Bảng 3.6: Đặc tính kỹ thuật của nối trục đĩa ............................................................. 73
Bảng 4.1: Bảng đặc tính của thép C45 ...................................................................... 78
Bảng 4.2: Các phương án thiết kế ............................................................................. 79
Bảng 4.3: Thông số của dao tiện ngoài thân cong ..................................................... 82
Bảng 4.4: Thông số của dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng 900 ..................... 82
Bảng 4.5: Thông số của dao tiện ngoài thân thẳng ................................................... 83
Bảng 4.6: Thông số của dao bào rãnh then ............................................................... 85
Bảng 4.7: Thông số của mũi khoan ruột gà ............................................................... 86
Bảng 4.8: Thông số của mũi ta rô .............................................................................. 86
Bảng 4.9: Thông số cơ bản của dao phay đĩa mô đun ............................................... 88
Bảng 4.10: Thông số của đá mài profin thẳng .......................................................... 89
Bảng 4.11: Các thông số của đá mài 2П đá phẳng hai mặt vát côn .......................... 90
Bảng 4.12: Bảng tính lượng dư trung gian và kích thước trung gian Ø56 ................ 95
Bảng 4.13: Bảng tính lượng dư trung gian và kích thước trung gian Ø246 .............. 96
Bảng 4.14: Bảng tính lượng dư trung gian và kích thước trung gian L = 90 ............ 97
Bảng 4.15: Bảng tính lượng dư trung gian và kích thước trung gian Ø100 .............. 98
Bảng 4.16: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện thô Ø56 ............................ 100
Bảng 4.17: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện bán tinh Ø56 .................... 101
Bảng 4.18: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện tinh Ø56 ........................... 102
Bảng 4.19: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công mài thô Ø56 ............................ 103
Bảng 4.20: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công mài tinh Ø56 ........................... 103
Bảng 4.21: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện thô Ø246 .......................... 104
Bảng 4.22: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện bán tinh Ø246 .................. 104
Bảng 4.23: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện tinh Ø246 ......................... 105
Bảng 4.24: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện thô L = 90 ......................... 105
Trang 4
Bảng 4.25: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện bán tinh L = 90 ................. 105
Bảng 4.26: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện thô Ø100 .......................... 106
Bảng 4.27: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện tinh Ø100 ......................... 106
Bảng 4.28: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công bào rãnh then ........................... 107
Bảng 4.29: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công khoan Ø12 ............................... 107
Bảng 4.30: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công ta rô ren M12 ........................... 108
Bảng 4.31: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công phay thô .................................. 108
Bảng 4.32: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công phay tinh ................................. 109
Bảng 4.33: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công mài thô răng ............................ 109
Bảng 4.34: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công mài tinh răng ........................... 109
Trang 5
Chương 1: Tổng quan về máy uốn thép
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY UỐN PHỔ BIẾN HIỆN NAY
1.1. Tầm quan trọng của sắt, thép
- Ngày nay sắt, thép là một thiết bị, dụng cụ không thể thiếu đối với con người, chúng
ta có thể dễ dàng tìm thấy chúng khắp mọi nơi, trên các thiết bị của ô tô, xe máy, tàu thủy,
nhà cửa hay đồ dùng gia đình …Sắt, thép còn đóng góp trong sự tiến hóa của loài người.
Có thể nói tầm quan trọng của sắt thép với con người là rất lớn.
‐ Hiệp hội Thép Thế giới (WSA) dự kiến nhu cầu sử dụng thép trên toàn cầu sẽ
tăng 5,9% lên 1.359 triệu tấn trong năm nay và lập kỷ lục mới 1.441 triệu tấn vào năm
2012 (tăng 6%). Theo WSA, nhu cầu thép của Trung Quốc, quốc gia tiêu thụ thép lớn
nhất thế giới, sẽ tăng 5% lên 605 triệu tấn trong năm nay và sẽ tiếp tục tăng 5% lên 635
triệu tấn vào năm tới.
- Tuy nhiên, một số nhà phân tích nhận định những nỗ lực của Bắc Kinh nhằm làm
nguội nền kinh tế, vốn đang tăng trưởng quá nóng, đặc biệt là lĩnh vực bất động sản, có
thể tác động xấu đến nhu cầu thép của nền kinh tế lớn thứ hai thế giới này.Daniel
Novegil, Chủ tịch Ủy ban Kinh tế của WSA, cho biết 2010 là năm nhu cầu thép phục hồi
mạnh mẽ, nhờ các gói kích thích kinh tế trên toàn cầu, tốc độ tăng trưởng nhanh chóng
của các nền kinh tế mới nổi và đà phục hồi của thị trường. Năm 2010, nhu cầu thép của
thế giới đã tăng 13,2%. WSA, một trong những hiệp hội thép lớn nhất thế giới, đại diện
cho khoảng 170 viện nghiên cứu về thép, các hiệp hội thép quốc gia, khu vực và nhiều
nhà sản xuất thép. Hiện các thành viên của WSA sản xuất khoảng 85% lượng thép của thế
giới.
- Theo Bộ Công Nghiệp, thị trường sắt thép Việt Nam hàng chục năm liền mất cân
đối giữa phôi và thép thành phẩm, giữa thép xây dựng và thép cao cấp khác như thép tấm
lá cán nớng cán nguội nói chung và thép ống nói riêng nên Chính phủ đã chỉ đạo Bộ công
nghiệp cùng VSC (Tổng công ty thép Việt Nam) khẩn trương xây dựng khu liên hiệp thép
Hà Tĩnh với nguồn tài nguyên quặng sắt của mỏ Thạch Khê, Hà Tĩnh với trữ lượng 500
triệu tấn để sản xuất phục vụ cho nhu cầu kinh tế, đồng thời VSC chọn đối tác nước ngoài
là Tập đoàn TATA là tập đoàn hàng đầu của Ấn Độ về sản xuất thép.
- Cũng theo Bộ Công Nghiệp, ngành thép Việt Nam vẫn chưa sản xuất được thép tấm
cán nóng, năm 2005 VSC đã đưa nhà máy thép cán nguội Phú Mỹ với công suất 205 000
tấn/năm vào sản xuất nhưng mới chỉ đáp ứng được 25% nhu cầu trong nước. Đến năm
2010 nhu cầu về thép tấm khoảng 5 triệu tấn/năm và đến năm 2015 thì con số này lên đến
7,5 triệu tấn/năm.
Trang 6
Chương 1: Tổng quan về máy uốn thép
- Mặc dù thị trường thép ở nước ta là rất lớn nhưng do chưa đáp ứng đủ vì vậy có hơn
93% thép nhập từ các nước Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc. Theo số liệu của Hiệp hội
thép Việt Nam, năm 2006 Việt Nam nhập 2586 triệu tấn thép trị giá 1264 tỉ USD, riêng
quý I/2007 nhập 1124 triệu tấn trị giá 572 triệu USD. Nhận thấy được sự cấp thiết này vì
vậy Nhà Nước đã có những chủ trương phù hợp nhằm cân đối thị trường thép thành phẩm
và hạn chế đến mức thấp nhất sự lãng phí nguồn ngoại tệ.
- Theo Bộ Xây Dựng, trong lĩnh vực xây dựng dân dụng và công nghiệp, từ những
năm 90 trở lại đây việc sử dụng các kết cấu trong trình bằng thép đã có những tiến bộ
nhanh chóng vượt bậc. Nhiều công trình xây dựng nhà xưởng, nhà thi đấu, hội trường, các
dàn khoan dầu khí,…đã ứng dụng thành công các sản phẩm kết cấu thép. Trong thời gian
tới việc sử dụng các kết cấu thép vào các công trình rất quan trọng đặc biệt là xây dựng 44
cầu trên tuyến đường sắt Hà Nội – Tp HCM và việc xây dựng tòa nhà 30 tầng tại Tp
HCM và một trong những công trình cũng không kém phần quan trọng là cảng biển.
Nhận thức rõ ý nghĩa và tầm quan trọng của sắt thép trong xây dựng, công nghiệp vì vậy
hiện nay Bộ Giao Thông Vận Tải chỉ đạo một mặt nghiên cứu kết cấu thép đồng thời phải
thường xuyên học hỏi cập nhật công nghê tiên tiến của các nước phát triển.
- Một số sản phẩm thép được dùng trong xây dựng dân dụng, cầu đường:
Hình 1.1: Thép được sử dụng trong xây dựng
Trang 7
Chương 1: Tổng quan về máy uốn thép
Hình 1.2: Thép được sử dụng làm cầu đường
Trang 8
Chương 1: Tổng quan về máy uốn thép
1.2. Tình hình sử dụng máy uốn trên thế giới và Việt Nam
1.2.1. Tình hình sử dụng máy uốn trên thế giới
- Hiện nay trên thế giới, ống được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và
trong xây dựng trang trí nội thất với rất nhiều chủng loại ống khác nhau có đường kính
cũng như vật liệu làm ống rất đa dạng, nhận thấy được tầm quan trọng của sắt thép chính
vì vậy việc chế tạo máy uốn phù hợp với nhu cầu rất cần thiết. Trên thế giới hiện nay máy
uốn đa dạng từ bằng tay, đến động cơ rồi đến NC hay CNC có thể uốn với nhiều bán kính
khác nhau với độ chính xác và năng suất rất cao.
- Máy uốn tự động thủy lực điều khiển bằng động cơ servo dùng để uốn ống có độ
chính xác cao, kích thước ống tương đối lớn máy được sử dụng động cơ thủy lực vì vậy
tạo ra lực uốn tác dụng lên ống đồng đều ít sinh ra khuyết tật trong khi uốn, điều kiển máy
tương đối đơn giản sử dụng bằng bàn đạp chân, máy uốn có sử dụng đầu phân độ vì vậy
ống được xoay theo các dạng khác nhau để uốn những ống có nhiều đoạn cong. Những
máy uốn này hoàn toàn tự động người công nhân chỉ việc cấp phôi và điều khiển từ máy
tính thì đai thép sẽ cho ra được sản phẩm.
Trang 9
Chương 1: Tổng quan về máy uốn thép
Hình 1.3: Máy uốn ống sử dụng động cơ thủy lực
Trang 10
Chương 1: Tổng quan về máy uốn thép
- Máy uốn ống bán tự động bàn uốn nằm ngang sử dụng động cơ điện, điều khiển
bằng bàn đạp chân hay nút điều khiển cho phép bạn uốn cong đến 1900, máy đươc sản
xuất tại Nhật Bản sử dụng puli và cử chắn dưới giúp ống được những kích cỡ đai thép có
đường kính khá lớn đến 40mm, đạt độ chính xác cao. Máy có thiết kế thêm bộ phận tay
dẫn ống phía sau giúp cho phần không uốn cong không bị biến dạng. Tay uốn của máy có
cữ chắn linh hoạt giúp cho việc điều chỉnh góc uốn dễ dàng, máy làm việc với độ ổn định
cao, linh kiện thay thế đơn giản.
Hình 1.4: Máy uốn bán tự động
- Ngoài ra có một loại máy hoạt động theo nguyên lý khác là không quay khuôn để
uốn cong chi tiết mà dùng pittông thủy lực đẩy khuôn để uốn cong chi tiết đó là máy uốn
ống điện thủy lực được dẫn động bằng động cơ RAPID T100M được lắp hộp giảm tốc
điện thủy lực, điều khiển từ xa bằng bộ phân phối 2 chiều, là thiết bị được thiết kế cho độ
chính xác đặc biệt. Hộp giảm tốc bao gồm các pittông với van giới hạn cho phép xả dầu
tự động để đạt ứng suất làm việc lớn nhất và duy trì áp lực làm việc. Một trong những
model này được lắp ráp với một bàn gia công 2 tầng chắc chắn. Hộp số thủy lực được lắp
ở tầng dưới, trong khi máy uốn ống được lắp ở tầng trên. Loại máy RAPID T10/M là loại
máy mới trên thị trường có thể vận hành bằng tay khi cần thiết.
+ Máy uốn có các chốt thay đổi vì vậy có thể thay đổi khuôn uốn một cách dễ dàng,
máy uốn được dùng để uốn có kích thước lớn vì chế tạo khuôn uốn tương đối đơn giản
hơn các loại khuôn uốn kiểu quay.
Trang 11
Chương 1: Tổng quan về máy uốn thép
hình 1.5: Máy uốn ống điện thủy lực RAPID T10/M
1.1.2. Tình hình sử dụng máy uốn ở nước ta
- Ở nước ta nhu cầu s
- Ở nước ta ống cũng được sử dụng rất nhiều không chỉ riêng trong công nghiệp mà trong
trang trí nội thất, xây dựng cũng được sử dụng rộng rãi. Theo thống kê của ngành công
nghiệp ô tô chỉ riêng hãng Toyota thì một loại ống dẫn nước làm mát cho động cơ hình
dạng chỉ có 3 chỗ uốn với 3 bán kính cong khác nhau theo đơn đặt hàng thì phải đến
10.000sp/năm. Như vậy từ số liệu trên cho ta thấy ở Việt Nam hiện nay nhu cầu sử dụng
ống là rất lớn, nếu lấy trung bình thì cả nước ta cần tối thiểu là 90.000sp/năm, cho 9 công
ty lớn lắp ráp và sản xuất ô tô tại Việt Nam như izuzu, ford, misubisi, honda,... Nhưng số
liệu này cũng cho ta thấy chỉ có một loại ống mà cần tới số lượng ống đáng kể như trên
thì trong cả một chiếc ô tô có rất nhiều loại ống hình dạng và kích thước khác nhau, ngoài
ra chúng ta chưa kể đến xe gắn máy hay tàu lửa, tàu thủy … thì lượng ống cung cấp cho
các công ty này lớn đến mức nào nhưng hiện nay theo thống kê của Bộ xây dựng thì các
loại ống này chủ yếu là nhập khẩu.
- Theo tư liệu của các nhà chế tạo máy công nghiệp thì trong một dự án chế tạo một
thiết bị dây chuyền thì cần ít nhất 20 chủng loại ống khác nhau mỗi chủng loại có khoảng
4000 chi tiết cần uốn với các bán kính cong và góc uốn khác nhau, nếu đem ra nước ngoài
gia công cũng như đầu tư máy uốn hiện đại thì chi phí đầu tư lớn do đó các nhà thiết kế sử
Trang 12
Chương 1: Tổng quan về máy uốn thép
dụng các máy móc sẵn có trên thị trường làm sản phẩm có độ chính xác rất thấp, chất
lượng sản phẩm kém, không có thẩm mỹ vì vậy cho nên hầu hết các dự án có vốn đầu tư
nước ngoài có chất lượng tốt hơn trong nước.
- Theo thống kê của ngành xây dựng trang trí nội thất, thiết bị phục vụ xây dựng thì
nhu cầu uốn ống là rất lớn, hiện nay đang phát triển nhu cầu về xây dựng nhà, xây dựng
cầu hay các công trình rất nhiều có tới hơn 100.000 chủng loại khác nhau từ các loại thép
định hình, ống, dẹt, … được uốn theo nhiều kiểu hoa văn đa dạng, phong phú và số lượng
ống này thay đổi từng ngày mà ta không thể thống kê hết được.
- Hiện nay nước ta cũng có một số công ty cũng sản xuất máy uốn ống như xưởng cơ
khí Lâm Quân – Tp HCM sản xuất máy uốn ống 6 đầu trục, được dùng để uốn ống thép,
Inox… dùng trong dân dụng làm lan can, cầu thang, ban công,…và được dùng trong sản
xuất công nghiệp. Một số đặc điểm kỹ thuật máy:
+ Kích thước máy (cao x rộng x ngang): 700 x 700 x 600, cm
+ Trọng lượng: 80Kg
+ Công suất máy: 1,1Kw
Hình 1.7: Máy uốn ống sáu đầu trục
Trang 13
Chương 1: Tổng quan về máy uốn thép
- Máy uốn ống do công ty Khataco – Khánh Hòa nghiên cứu, chế tạo có thể uốn ống
với đường kính uốn 42(mm), góc uốn có thể đạt được 1800. Ưu điểm của loại máy này là:
Chế tạo tương đối đơn giản, vốn đầu tư thấp tuy nhiên loại máy này có nhiều nhược điểm
như: Độ chính xác thấp, không gia công ống có đường kính lớn, lực tác dụng lên ống
không đều nên dễ sinh ra khuyết tật. Loại máy thường được sử dụng trong sản xuất đơn
chiếc và hàng loạt nhỏ.
Hình 1.8: Máy uốn ống do công ty Khataco – Khánh hòa chế tạo
- Như vậy có thể khẳng định rằng nhu cầu sử dụng ống ở nước ta là rất lớn nhưng qua
tìm hiểu thực tế ở Khánh Hòa mà rộng hơn là ở nước ta thì hiện nay chưa có công ty hay
tổ chức nào chuyên sản xuất hay nghiên cứu về máy uốn ống, do vậy mà tài liệu cũng như
chủng loại về máy uốn còn rất nhiều hạn chế. Ở nước ta chỉ có các cơ sở uốn ống nhỏ lẻ,
thiết bị lạc hậu, năng suất thấp, chất lượng cũng như thẩm mỹ kém, không thể uốn ống có
đường kính ống lớn chủ yếu là các thiết bị bằng tay hay tự thiết kế, không đáp ứng được
nhu cầu trong nước cũng như cạnh tranh với nước ngoài. Nhưng hiện nay trên thị trường
có rất nhiều loại máy nhập từ nước ngoài về có thể uốn nhiều loại ống có đường kính
khác nhau với các bán kính uốn, góc uốn khác nhau với nhiều hình dạng từ đơn giản đến
phức tạp, các loại máy này đều có năng suất cao và khả năng đạt độ chính xác cao nhưng
giá thành khá đắt vì vậy mà nhiều công ty không dám đầu tư.
Trang 14
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế
Chương 2:
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1. Yêu cầu đối với máy cần thiết kế
2.1.1. Các chỉ tiêu về hiệu quả sử dụng
- Máy thiết kế phải có năng suất và hiệu suất tương đối cao, ít tốn năng lượng, kích
thước máy cố gắng thật nhỏ, gọn, chi phí đầu tư thấp, vận hành tương đối dễ dàng …
- Để làm được điều này người thiết kế cần hoàn thiện về sơ đồ kết cấu của máy đồng
thời chọn các thông số thiết kế và các quan hệ về kết cấu hợp lý.
2.1.2. Khả năng làm việc
- Máy có thể hoàn thành các chức năng đã định mà vẫn giữ được đồ bền, không thay
đổi kích thước cũng như hình dạng của máy, ngoài ra vẫn giữ được sự ổn định, có tính
bền mòn, chịu được nhiệt và chấn động.
- Để máy có đủ khả năng làm việc cần xác định hợp lý hình dạng, kích thước chi tiết
máy, chọn vật liệu thích hợp chế tạo chúng và sử dụng các biện pháp tăng bền như nhiệt
luyện, …
2.1.3. Độ tin cậy
- Độ tin cậy là tính chất của máy vừa thực hiện chức năng đã định đồng thời vẫn giữ
được các chỉ tiêu về sử dụng (như năng suất, công suất, mức độ tiêu thụ năng lượng, độ
chính xác, …) trong suốt quá trình làm việc hoặc trong quá trình thực hiện công việc đã
quy định.
- Độ tin cậy được đặc trưng bởi xác suất làm việc không hỏng hóc trong một thời gian
quy định hoặc quá trình thực hiện công việc.
2.1.4. An toàn trong sử dụng
Một kết cấu làm việc an toàn có nghĩa là trong điều kiện sử dụng bình thường thì
kết cấu đó không gây ra tai nạn nguy hiểm cho người sử dụng, cũng như không gây hư
hại cho thiết bị, nhà cửa và các đối tượng xung quanh.
2.1.5. Tính công nghệ và tính kinh tế
- Đây là một trong những yêu cầu cơ bản đối với máy để thỏa mãn yêu cầu về tính công
nghệ và tính kinh tế thì máy được thiết kế có hình dạng, kết cấu, vật liệu chế tạo phù hợp
với điều kiện sản suất cụ thể, đảm bảo khối lượng và kích thước nhỏ nhất, ít tốn vật liệu
nhất, chi phí về chế tạo thấp nhất kết quả cuối cùng là giá thành thấp.
- Máy nên thiết kế với số lượng ít nhất các chi tiết, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và lắp
ráp, chọn cấp chính xác chế tạo cho phù hợp nhưng vẫn đảm bảo được điều kiện và quy
mô sản xuất cụ thể.
Đồ án tốt nghiệp
Trang 15
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế
2.2. Các phương án thiết kế
2.2.1. Phương án 1: Cơ cấu truyền lực bằng tay
a) Sơ đồ nguyên lý:
Hình 2.1: Cơ cấu truyền lực bằng tay
1: Ống uốn
4: Bánh xe di động
2: Vòng hãm
5: Tay quay
3: Bánh xe cố định
6: Tay cầm để quay
b) Nguyên lý hoạt động:
Cơ cấu truyền lực bằng tay chỉ áp dụng cho một số ống có đường kính nhỏ, yêu cầu
độ chính xác của góc uốn thấp. Cơ cấu truyền lực bằng tay được hoạt động như sau: Sau
khi kiểm tra ống ta đưa ống vào khi đó quay tay quay (6) bánh xe di động (4) sẽ lăn trên
bánh xe cố định (3), bánh xe cố định (3) được gá trên thân máy sẽ làm cong ống tạo thành
góc uốn cần thiết, để giữ ống ta dùng vòng hãm (2). Để lấy ống ra ta quay tay quay (6) về
vị trí ban đầu và lấy ống ra.
c) Ưu điểm và nhược điểm:
- Ưu điểm: + Nguyên lý hoạt động tương đối đơn giản.
+ Rẻ tiền phù hợp cho sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ.
- Nhược điểm: + Độ chính xác thấp, năng xuất thấp.
+ Không xác định được sai số đàn hồi sau khi uốn.
+ Phải dùng lực bằng tay
+ Dễ sinh ra khuyết tật trong khi uốn.
Đồ án tốt nghiệp
Trang 16
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế
2.2.2. Phương án 2: Cơ cấu truyền lực bằng cơ
a) Sơ đồ nguyên lý:
Hình 2.2: Cơ cấu truyền lực bằng cơ
1: Động cơ
3: Tay quay
2: Hộp giảm tốc
4: Khuôn uốn tĩnh
6: Cơ cấu ly hợp
5: Khuôn uốn động
7: Cặp bánh răng
b) Nguyên lý hoạt động:
Khi nhận được bản vẽ và các thông số cần chế tạo của sản phẩm uốn ta điều chỉnh
góc uốn mà ta cần uốn từ cơ cấu ly hợp cam. Máy uốn làm việc được truyền động từ động
cơ điện (1) qua hộp giảm tốc (2) rồi đến cơ cấu truyền lực bằng cơ, trong cơ cấu lựa chọn
ta dùng cặp bánh răng (7), cơ cấu bánh răng (7) được nối với khuôn uốn động (5). Để hãm
ống trong quá trình uốn ta dùng tay quay (3) đưa khuôn uốn tĩnh (4) gần khuôn uốn động
để hãm chi tiết. Ngoài ra để đảm bảo góc uốn ta có cơ cấu ly hợp (6) ngắt động cơ khi góc
uốn đúng như ban đầu tính toán.
c) Ưu điểm và nhược điểm:
- Ưu điểm: + Kết cấu tương đối đơn giản.
+ Độ chính xác, năng suât tương đối cao phù hợp cho sản xuất loạt vừa và
nhỏ.
Đồ án tốt nghiệp
Trang 17
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế
+ Giá thành hạ.
- Nhược điểm: + Lực tác dụng lên ống không đồng đều.
+ Mức độ chuyên môn hóa chưa cao.
2.2.3. Phương án 3: Cơ cấu truyền lực bằng thủy lực
a) Sơ đồ nguyên lý:
Hình 2.3: Cơ cấu truyền lực bằng thủy lực
1: Nút on/off
2: Tay điều khiển
3: Piston thủy lực
4: Cánh tay quay
Đồ án tốt nghiệp
Trang 18
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế
5: Bản lề chữ U
7: Chốt di chuyển
9: Cánh tay chính
11: Khối nén
6: Bulông ép
8: Chốt xoay
10: Bán kính khuôn uốn
12: Động cơ thủy lực
b) Nguyên lý hoạt động:
- Máy uốn ống thủy lực hoạt động dựa trên nguyên tắc hoạt động của pittông- xi
lanh thủy lực. sau khi cung cấp nguồn cho động cơ thủy lực (12) sau đó nhờ cơ cấu điều
khiển (2) đi qua pittông thủy lực (3) và được truyền đến cánh tay quay (4) làm uốn chi
tiết. Trên cánh tay quay (4) có lắp bản lề chữ U (5) và bulông ép (6) nhằm giữ ống trong
quá trình uốn.Trên cánh tay quay (4) cũng như trên cánh tay chính (9) có các lỗ vì vậy có
thể dễ dàng thay khuôn uốn một cách đơn
giản.
- Nguyên lý khuôn uốn hoạt động
như sau: Sau khi ống được làm sạch và
kiểm tra không bị khuyết tật, ống (13)
được đưa vào khuôn ta đóng bản lề chữ U
(5) và xiết bulông hãm (6) nếu cần. Có thể
cho dung dịch trơn nguội vào khuôn trước
khi uốn để giảm ma sát giữa ống và khuôn
để ống không bị nhăn trong qua trình uốn.
c) Ưu điểm và nhược điểm:
- Ưu điểm: + Lực tác dụng lên ống
tương đối đồng đều.
+ Có độ chính xác cao,
năng suất cao.
- Nhược điểm: + Kết cấu phức tạp, thiết kế
tương đối khó.
Hình 2.4: Nguyên lý hoạt động khuôn uốn
+ Khá đắt tiền.
+ Bảo dưỡng máy tương đối tốn kém.
2.2.4. Phương án 4: Cơ cấu truyền lực bằng khí nén
Đồ án tốt nghiệp
Trang 19
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế
a) Sơ đồ nguyên lý:
Hình 2.5: Cơ cấu truyền lực bằng khí nén
1: Động cơ khí nén
3: Pittông khí nén
2: Hộp điều khiển khí nén
4: Đĩa phân độ
5: Khuôn uốn động
6: Khuôn uốn tĩnh
b) Nguyên lý hoạt động:
Máy uốn ống truyền lực bằng khí nén được truyền động từ động cơ khí nén (1)
qua cơ cấu điều khiển khí nén (2), sau đó qua bộ phận ống dẫn đến pittông (3), có 2
pittông truyền lực một pittông truyền cho khuôn uốn động (5), một pittông được truyền
cho giá quay trên đó có khuôn uốn tĩnh (6) vì vậy tạo ra vật uốn cần thiểt. Để đảm bảo
góc uốn chính xác ta có đĩa phân độ (4). Hiện nay máy uốn ống truyền lực bằng khí nén
rất ít được dùng vì có cơ cấu khí nén rất phức tạp, máy dùng cơ cấu thủy lực hiện nay
được sử dụng nhiều nhất.
c) Ưu điểm và nhược điểm:
- Ưu điểm: + Lực tác dụng lên ống tương đối đồng đều.
+ Có độ chính xác cao, năng suất cao.
- Nhược điểm: + Kết cấu phức tạp.
+ Khá đắt tiền.
+ Ít được dùng vì van điều chỉnh khí nén khá phức tạp
Đồ án tốt nghiệp
Trang 20
Tải về để xem bản đầy đủ
140 trang
28/03/2022
6720
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đề tài Máy uốn thép tự động", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- de_tai_may_uon_thep_tu_dong.pdf
