Giới thiệu dự án

Ngành công nghiệp gia công cơ khí chế tạo và xây dựng kết cấu kim loại đóng vai trò huyết mạch trong nền kinh tế hiện đại. Các sản phẩm kim loại định hình như ống thép dẫn dầu, dẫn khí, bồn chứa áp lực, hệ thống đường ống công nghiệp, giàn khoan thủy lợi và các kết cấu kiến trúc dân dụng đòi hỏi khối lượng gia công biến dạng dẻo khổng lồ. Theo thống kê trong ngành sản xuất ô tô và thiết bị công nghiệp, một dây chuyền gia công khung vỏ và dẫn động yêu cầu hàng chục chủng loại ống uốn với hơn 4.000 chi tiết có bán kính cong khác nhau; trong khi ngành xây dựng nội ngoại thất sử dụng hơn 100.000 chủng loại thép định hình và thép ống uốn cong.

Tuy nhiên, thực trạng sản xuất tại các xưởng gia công vừa và nhỏ cũng như các phòng thực hành cơ khí tại Việt Nam đang gặp phải rào cản công nghệ rõ rệt:

  • Lao động thủ công nặng nhọc: Việc sử dụng các máy cuốn 3 trục truyền động hoàn toàn bằng tay đòi hỏi 2-3 công nhân vận hành, năng suất thấp, tốn nhiều sức lao động và tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn lao động.
  • Chi phí thiết bị công nghiệp quá cao: Các dòng máy uốn thủy lực tự động NC/CNC nhập khẩu có giá thành dao động từ vài trăm triệu đến hàng tỷ đồng, vượt quá khả năng tài chính của các cơ sở sản xuất quy mô nhỏ.
  • Thiếu tính linh hoạt: Phần lớn máy cuốn tấm trên thị trường chỉ uốn được kim loại tấm phẳng (tole), không thể gia công thép ống hoặc thép hình trên cùng một cơ cấu, dẫn đến việc phải đầu tư nhiều máy móc riêng biệt gây lãng phí diện tích nhà xưởng.

Nhằm giải quyết triệt để các hạn chế trên, đề tài "Nghiên cứu cải tiến máy cuốn 3 trục" được triển khai với các mục tiêu kỹ thuật cụ thể:

  1. Cơ giới hóa và tự động hóa hệ thống truyền động: Chuyển đổi cơ chế quay tay truyền thống sang dẫn động bằng động cơ giảm tốc công suất $N = 1{,}5\text{ kW}$ tích hợp bộ truyền xích và bánh răng trụ răng thẳng, hỗ trợ đảo chiều quay tự động.
  2. Tích hợp công năng 2-trong-1: Cải tiến kết cấu 3 trục cán hiện hữu để vừa có khả năng cuốn tole tấm phẳng thành ống trụ/côn, vừa tích hợp rãnh định hình để uốn thép ống ($\Phi 21 - \Phi 34\text{ mm}$) thành cung tròn hoặc vòng tròn khép kín.
  3. Mô hình hóa động lực học và biến dạng dẻo: Ứng dụng lý thuyết uốn kim loại, quy luật biến dạng đàn hồi dư, tính toán chính xác lực uốn, mômen uốn và kiểm nghiệm bền cho toàn bộ trục, then, ổ lăn và bánh răng.
  4. Chế tạo và chuyển giao thực tế: Gia công hoàn thiện mẫu máy thử nghiệm có kết cấu nhỏ gọn, tính công nghệ cao, vận hành an toàn và giá thành chế tạo tối ưu.

Phạm vi và giới hạn đề tài: Máy tập trung gia công kim loại tấm thép carbon (như C45, CT3) có chiều rộng làm việc danh định $B = 1200\text{ mm}$, chiều dày uốn lớn nhất $S = 2\text{ mm} - 3\text{ mm}$, uốn ống thép đường kính tối đa $\Phi 34\text{ mm}$, sử dụng nguồn điện công nghiệp 3 pha $380\text{ V}$ hoặc điện dân dụng $220\text{ V}$ thông qua biến tần điều khiển.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Trước khi tiến hành thiết kế, các giải pháp công nghệ uốn tấm và uốn ống hiện có được phân tích toàn diện để xác định khoảng trống công nghệ (gap analysis):

Tiêu chí so sánh Máy cuốn 3 trục thủ công (Quay tay) Máy uốn thủy lực CNC / Servo nhập khẩu Máy cuốn 3 trục tích hợp cải tiến
Nguồn dẫn động Cơ năng người vận hành Động cơ điện thủy lực + Van tỷ lệ CNC Động cơ giảm tốc ($1{,}5\text{ kW}$) + Xích tải
Năng suất gia công Rất thấp ($1 - 2\text{ m/phút}$, gián đoạn) Rất cao ($10 - 25\text{ m/phút}$, liên tục) Cao ($4 - 6\text{ m/phút}$, ổn định)
Tính đa năng Đơn năng (chỉ cuốn tole mỏng) Chuyên biệt theo khuôn uốn Đa năng (Tích hợp cuốn tole tấm + Uốn thép ống)
Kiểm soát đàn hồi Phụ thuộc hoàn toàn vào tay nghề thợ Tự động bù góc bằng cảm biến góc Tính toán giải tích bán kính bù đàn hồi
Chi phí chế tạo / Đầu tư Dưới $10.000.000\text{ VNĐ}$ $250.000.000 - 800.000.000\text{ VNĐ}$ $20.000.000 - 35.000.000\text{ VNĐ}$
Độ phức tạp bảo trì Rất thấp (cơ khí thô sơ) Rất cao (yêu cầu kỹ sư chuyên ngành) Thấp (linh kiện tiêu chuẩn hóa dễ thay thế)

Yêu cầu kỹ thuật của hệ thống được lượng hóa thông qua ma trận ưu tiên MoSCoW:

  • Must have (Bắt buộc): Động cơ giảm tốc $1{,}5\text{ kW}$; bộ truyền bánh răng đồng tốc cho 2 trục dưới; trục ép trên chịu tải uốn không biến dạng dư; công tắc đảo chiều quay khẩn cấp; uốn được tấm rộng $1200\text{ mm}$.
  • Should have (Nên có): Rãnh profile uốn thép ống $\Phi 21 - \Phi 34\text{ mm}$ ở đầu trục; bộ điều khiển chân đạp (foot switch) đảo chiều; đồng hồ hiển thị hành trình vít ép.
  • Could have (Có thể có): Màn hình hiển thị số vòng quay và vị trí cữ ép trục trên; hệ thống bôi trơn tập trung.
  • Won't have (Chưa thực hiện đợt này): Hệ thống cấp phôi tự động bằng cánh tay robot; cơ cấu nâng hạ trục ép bằng thủy lực servo.

Thiết kế hệ thống

Hệ thống máy cuốn cải tiến lựa chọn sơ đồ bố trí 3 trục dạng đối xứng hình tam giác (Pyramidal layout), trong đó 2 trục cuốn dưới là trục dẫn động cố định tâm quay, trục uốn trên là trục ép di động được dẫn động tịnh tiến lên xuống thông qua cơ cấu vít me - đai ốc.

                  [ Vít me ép trên ]
                      /       \
                     /         \
        ( Trục cuốn 1 )       ( Trục cuốn 2 )
        [ Bánh răng 1 ]       [ Bánh răng 2 ]
                          chủ động
                       [ Bộ truyền ]
                           xích
                    [ Động cơ giảm tốc ]
                          (1.5 kW)

Thông số kỹ thuật của hệ thống:

  • Động cơ chính: Động cơ điện giảm tốc liền hộp số 3 pha, công suất định mức $N = 1{,}5\text{ kW}$, tốc độ đầu ra $n_{ra} \approx 25 - 30\text{ vòng/phút}$.
  • Bộ truyền ngoài: Bộ truyền xích con lăn một dãy tiêu chuẩn (bước xích $p = 19{,}05\text{ mm}$, số răng đĩa xích dẫn $Z_1 = 17$, đĩa xích bị dẫn $Z_2 = 34$, tỷ số truyền $u_x = 2$).
  • Bộ truyền bánh răng: Bánh răng trụ răng thẳng bằng thép $45X$ tôi cải thiện đạt độ cứng $45 - 50\text{ HRC}$, môđun $m = 4\text{ mm}$, góc ăn khớp $\alpha = 20^\circ$.
  • Vật liệu 3 trục cán: Thép hợp kim C45 nhiệt luyện bề mặt đạt độ cứng $50 - 55\text{ HRC}$, đường kính trục $d = 65\text{ mm}$, chiều dài làm việc $L = 1300\text{ mm}$.
  • Phần mềm hỗ trợ thiết kế: AutoCAD 2015 mô hình hóa 2D kết cấu, SolidWorks 2016 kiểm nghiệm ứng suất phần tử hữu hạn (FEA), Plates Sheet Professional V4 khai triển hình học phôi tấm phức tạp.

Phương pháp nghiên cứu và phát triển (Methodology)

Dự án áp dụng mô hình kỹ thuật Stage-Gate kết hợp vòng lặp kiểm tra thực nghiệm trong 15 tuần:

        (Tuần 1 - 3)                 (Tuần 4 - 6)                (Tuần 7 - 8)
       (Tuần 15)                    (Tuần 12 - 14)               (Tuần 9 - 11)

Quản trị rủi ro kỹ thuật:

  • Hiện tượng kẹt phôi khi tải nặng: Trang bị relay nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ và chốt an toàn cắt truyền động tại khớp nối xích.
  • Hiện tượng trượt phôi: Gia công nhám lăn nhẹ trên bề mặt 2 trục dưới nhằm tăng hệ số ma sát $\mu$ tiếp xúc với phôi kim loại.

Implementation và kết quả

Quy trình phát triển và nền tảng cơ sở tính toán

Quá trình uốn kim loại là sự kết hợp giữa biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo. Thuật toán phân tích ứng suất và động lực học của máy được triển khai qua các phương trình cơ học vật liệu:

1. Xác định vị trí bán kính lớp trung hòa ($\rho$)

Lớp trung hòa là lớp sợi kim loại không bị kéo dãn và không bị co nén trong suốt quá trình uốn cong: $$\rho = R + x \cdot S$$ Trong đó:

  • $R$: Bán kính uốn mặt trong của phôi ($\text{mm}$).
  • $S$: Chiều dày phôi tấm ($\text{mm}$).
  • $x$: Hệ số dịch chuyển lớp trung hòa ($x = 0{,}3 - 0{,}5$ phụ thuộc vào tỷ số $R/S$).

2. Chiều dài phôi khai triển ($L_0$)

Đối với chi tiết trụ tròn khép kín: $$L_0 = \pi \cdot (D_{ngoài} - S) + \Delta L_{bù}$$

3. Bán kính uốn nhỏ nhất cho phép ($r_{\min}$)

Nhằm tránh nứt vỡ bề mặt ngoài do kéo đứt: $$r_{\min} = K \cdot S = \frac{S}{2} \left( \frac{100}{\psi} - 1 \right)$$ Với thép carbon kết cấu thông thường ($\psi \approx 40%$), $r_{\min} \approx (1{,}2 - 1{,}5) \cdot S$.

4. Lực uốn và mômen uốn danh định

Lực uốn tự do của tấm trên 3 điểm uốn: $$P_{uốn} = \frac{C \cdot B \cdot S^2 \cdot \sigma_{ch}}{L_{gối}}$$ $$M_u = \frac{\sigma_{ch} \cdot B \cdot S^2}{4}$$ Trong đó:

  • $\sigma_{ch} \approx 360\text{ MPa}$ (Giới hạn chảy của thép C45).
  • $B = 1200\text{ mm}$ (Chiều rộng tấm).
  • $S = 2\text{ mm}$ (Chiều dày tấm).
  • $L_{gối} = 150\text{ mm}$ (Khoảng cách giữa hai tâm trục dưới).
  • $C \approx 1{,}2 - 1{,}3$ (Hệ số tính đến biến cứng vật liệu).

Thay số tính toán: $$M_u = \frac{360 \times 1200 \times 2^2}{4} = 432.000\text{ N}\cdot\text{mm} = 432\text{ N}\cdot\text{m}$$

5. Tính chọn công suất động cơ dẫn động

$$N_{ct} = \frac{M_{xoắn} \cdot \omega}{\eta_{chung} \cdot 1000} = \frac{2 \cdot M_u \cdot \left(\frac{2 \cdot v_{uốn}}{D_{trục}}\right)}{\eta_x \cdot \eta_{br}^2 \cdot \eta_{ổ}^4 \cdot 1000}$$ Với tốc độ uốn $v_{uốn} = 4\text{ m/phút} = 0{,}067\text{ m/s}$, đường kính trục $D_{trục} = 0{,}065\text{ m}$, hiệu suất hệ thống $\eta_{chung} \approx 0{,}82$, ta xác định công suất yêu cầu $N_{ct} \approx 1{,}18\text{ kW}$. Chọn động cơ công suất tiêu chuẩn $N_{đc} = 1{,}5\text{ kW}$ (đạt hệ số an toàn $k_{at} = 1{,}27$).

Kiểm nghiệm và thực nghiệm đánh giá

Sau khi hoàn thiện chế tạo tại xưởng thực hành cơ khí, máy được tiến hành chạy thử nghiệm uốn thực tế trên các mẫu phôi tiêu chuẩn:

Thông số kiểm tra Phôi thép tấm phẳng (C45) Phôi thép ống tròn ($\Phi 27\text{ mm}$) Phôi thép ống tròn ($\Phi 34\text{ mm}$) Tiêu chuẩn đánh giá
Kích thước ban đầu $1200 \times 1256 \times 2{,}0\text{ mm}$ Chiều dài $1500\text{ mm}$, dày $1{,}4\text{ mm}$ Chiều dài $1500\text{ mm}$, dày $1{,}5\text{ mm}$ Tiêu chuẩn vật liệu
Bán kính uốn mục tiêu $R = 200\text{ mm}$ (Ống $\Phi 400$) $R_{uốn} = 350\text{ mm}$ $R_{uốn} = 500\text{ mm}$ Bản vẽ thiết kế
Bán kính thực tế đo được $R_{tt} = 202{,}5\text{ mm}$ $R_{tt} = 353{,}2\text{ mm}$ $R_{tt} = 504{,}1\text{ mm}$ Thước dưỡng kiểm
Độ sai lệch đường kính $\le 1{,}25%$ $\le 0{,}91%$ $\le 0{,}82%$ Đạt yêu cầu ($< 2%$)
Độ méo / Độ ovan tiết diện Không áp dụng $2{,}8%$ $3{,}2%$ Đạt tiêu chuẩn ($< 5%$)
Hiện tượng nếp nhăn/vết nứt Bề mặt phẳng, không nứt Không nhăn thành trong Không nhăn thành trong Kiểm tra mắt + Thẩm thấu
Thời gian gia công/sản phẩm $2{,}5\text{ phút/sản phẩm}$ $1{,}8\text{ phút/sản phẩm}$ $2{,}0\text{ phút/sản phẩm}$ Giảm 72% so với tay 
Hiệu quả tối ưu hóa thời gian gia công:
Máy quay tay cũ:   ████████████████████  9.0 phút/sản phẩm
Máy cải tiến:       █████                 2.5 phút/sản phẩm (Giảm 72.2%)

Đổi mới và đóng góp

  1. Cơ cấu trục lai tích hợp (Hybrid Rollers Design): Thay vì sử dụng bề mặt trụ trơn nguyên khối thông thường, trục uốn được thiết kế module với phần thân phẳng $1200\text{ mm}$ dùng cho tole tấm và hai đầu trục tiện các rãnh định hình bán nguyệt tiêu chuẩn ($\Phi 21, \Phi 27, \Phi 34$). Cải tiến này cho phép chuyển đổi chế độ uốn tấm sang uốn ống ngay lập tức mà không cần tháo lắp thay trục.
  2. Tối ưu hóa chuỗi động lực truyền tải: Việc phối hợp giữa động cơ điện giảm tốc $1{,}5\text{ kW}$ và bộ truyền xích - bánh răng phân nhánh giúp triệt tiêu hoàn toàn hiện tượng trượt dây đai, cung cấp mômen xoắn đầu trục lên đến $450\text{ N}\cdot\text{m}$, đảm bảo lực kéo êm và liên tục.
  3. Quy trình bù góc đàn hồi chính xác: Đưa bảng tra hệ số đàn hồi $\beta \approx 8^\circ - 12^\circ$ vào sổ tay vận hành giúp công nhân thiết lập cữ ép chính xác ngay từ lần cuốn thứ 2, giảm thiểu tỉ lệ phế phẩm từ $12%$ xuống dưới $1{,}5%$.
  4. Đóng góp về mặt đào tạo và sản xuất: Cung cấp bộ hồ sơ thiết kế, tính toán cơ học và quy trình gia công hoàn chỉnh, làm tài liệu tham khảo trực quan cho sinh viên chuyên ngành Cơ khí chế tạo máy, Kỹ thuật Công nghiệp, đồng thời là mô hình chuyển giao khả thi cho các xưởng cơ khí tư nhân.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản ứng dụng sản xuất thực tế

  • Xưởng sản xuất bồn nước, ống khói lò hơi: Gia công các ống trụ bằng thép đen hoặc inox dày $1 - 2\text{ mm}$, đường kính từ $\Phi 250\text{ mm}$ đến $\Phi 1200\text{ mm}$.
  • Cơ sở gia công cơ khí dân dụng: Uốn vòm nhà để xe, khung nhà màng nông nghiệp, tay vịn cầu thang, lan can inox từ thép ống tròn.
  • Xưởng thực hành tại các trường dạy nghề: Phục vụ công tác giảng dạy môn học Gia công áp lực, Công nghệ kim loại và Đồ án chi tiết máy.

Đánh giá hiệu quả kinh tế và thời gian hoàn vốn (ROI)

  • Chi phí cải tiến và chế tạo:
    • Động cơ giảm tốc $1{,}5\text{ kW}$ (đã qua sử dụng chất lượng 90%): $3.500.000\text{ VNĐ}$
    • Hệ thống đĩa xích, xích tải và phôi bánh răng: $2.800.000\text{ VNĐ}$
    • Gia công cơ khí (phay rãnh then, nhiệt luyện, tiện rãnh uốn): $4.200.000\text{ VNĐ}$
    • Khung vỏ, tủ điện điều khiển, nút bấm đảo chiều, rơ-le: $2.500.000\text{ VNĐ}$
    • Tổng chi phí đầu tư: $\approx 13.000.000\text{ VNĐ}$
  • Lợi ích kinh tế trực tiếp:
    • Tiết kiệm nhân công: Giảm từ 2 công nhân quay tay xuống còn 1 công nhân điều khiển máy (Tiết kiệm $\approx 7.000.000\text{ VNĐ/tháng}$).
    • Tăng sản lượng: Năng suất tăng gấp 3 lần, giúp xưởng nhận thêm các đơn hàng uốn ống định hình.
  • Thời gian thu hồi vốn: $$\text{Thời gian hoàn vốn} = \frac{13.000.000\text{ VNĐ}}{7.000.000\text{ VNĐ/tháng}} \approx 1{,}85\text{ tháng}$$

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật hiện tại

  • Cơ cấu nâng hạ trục ép trên vẫn sử dụng vít me điều chỉnh bằng tay quay phụ, chưa tự động hóa hoàn toàn việc thiết lập lực ép.
  • Chưa tích hợp biến tần điều khiển vô cấp tốc độ uốn cho các vật liệu đặc thù như nhôm mềm hoặc thép không gỉ dày.
  • Phần đầu mút của tấm uốn vẫn còn một đoạn thẳng nhỏ ($10 - 20\text{ mm}$) đặc trưng của nguyên lý uốn 3 trục đối xứng (cần uốn mép sơ bộ trước khi cán tròn).

Hướng nâng cấp mở rộng

  1. Thủy lực hóa trục ép: Thay thế vít me cơ khí bằng xilanh thủy lực kết hợp van tiết lưu điều khiển vị trí chính xác thông qua PLC Siemens S7-1200.
  2. Cảm biến số hóa: Lắp đặt thước đo quang (Optical Linear Scale) và màn hình LED hiển thị chính xác độ dịch chuyển của trục ép đến $0{,}05\text{ mm}$.
  3. Tự động hóa hoàn toàn: Bổ sung cơ cấu tháo ổ đỡ đầu trục nhanh (Drop-end mechanism) bằng khí nén để lấy sản phẩm ống trụ khép kín ra ngoài chỉ bằng một nút bấm.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên kỹ thuật: Nắm vững phương pháp tính toán động lực học máy cán uốn, hiểu sâu về lý thuyết biến dạng dẻo kim loại, chuyển đổi lý thuyết thành sản phẩm cơ khí thực tế.
  • Kỹ sư thiết kế máy: Có thêm giải pháp tối ưu hóa thiết bị cũ với chi phí cực thấp, tận dụng nguồn lực sẵn có để tăng hiệu suất dây chuyền.
  • Chủ xưởng cơ khí vừa và nhỏ: Tiếp cận mô hình máy cuốn 2-trong-1 hiệu năng cao, giảm chi phí đầu tư ban đầu hơn $85%$ so với mua máy công nghiệp mới, nâng cao năng lực cạnh tranh.
  • Cơ sở đào tạo nghề: Sở hữu thiết bị thực hành đa năng, an toàn, minh họa trực quan nguyên lý cơ cấu xích, bánh răng và quá trình gia công tạo hình kim loại.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật về nguồn điện và không gian lắp đặt máy là gì?

Máy sử dụng nguồn điện 3 pha $380\text{ V}/50\text{ Hz}$ (hoặc có thể chuyển đổi thành 1 pha $220\text{ V}$ khi lắp thêm biến tần $2{,}2\text{ kW}$). Diện tích lắp đặt chiếm chỗ chỉ khoảng $1800 \times 900 \times 1200\text{ mm}$, đặt trên nền xưởng bê tông phẳng dày tối thiểu $100\text{ mm}$, không cần làm móng chuyên dụng phức tạp.

2. Làm thế nào để khắc phục hiện tượng méo (ôvan) tiết diện khi uốn thép ống?

Hiện tượng ôvan xảy ra do thành ngoài chịu ứng suất kéo làm mỏng thành ống và thành trong chịu nén gây mất ổn định. Để khắc phục:

  • Sử dụng đúng rãnh profile ôm sát $1/3 - 1/2$ đường kính ống trên trục uốn.
  • Uốn nhiều lượt với mỗi lượt ép trục trên xuống một lượng nhỏ ($\Delta h \le 2\text{ mm}$).
  • Đối với ống mỏng ($S < 1{,}2\text{ mm}$), có thể luồn lõi lò xo uốn hoặc nhồi cát khô trước khi gia công.

3. Máy có thể uốn được vật liệu Inox (thép không gỉ) SUS 304 không?

Có thể uốn được, tuy nhiên do Inox 304 có giới hạn bền và độ biến cứng nguội cao hơn thép carbon $1{,}4 - 1{,}6$ lần, chiều dày gia công tối đa của máy đối với Inox cần giảm xuống $S \le 1{,}5\text{ mm}$ đối với tole tấm và $\Phi \le 25\text{ mm}$ đối với ống để đảm bảo an toàn cho bộ truyền bánh răng và trục cán.

4. Quy trình bảo dưỡng định kỳ hệ thống cơ khí diễn ra như thế nào?

  • Hằng ngày: Vệ sinh mạt sắt bám trên 3 trục cán, kiểm tra độ siết chặt bu lông chân đế.
  • Hằng tuần: Tra mỡ bôi trơn chuyên dụng (mỡ gốc Lithium) vào các ổ lăn đỡ trục cuốn và vít me ép; tra dầu bôi trơn SAE 90 vào bộ truyền xích.
  • Hằng 6 tháng: Kiểm tra độ mòn của răng bánh răng, độ võng của xích tải ($f \approx 1 - 2%$ khoảng cách trục) và thay dầu hộp giảm tốc.

5. Chi phí đầu tư cải tiến và thời gian gia công nâng cấp mất bao lâu?

Toàn bộ quy trình từ gia công chi tiết, tiện rãnh trục, lắp ráp động cơ, làm tủ điện điều khiển và căn chỉnh thực nghiệm mất khoảng 3 đến 4 tuần làm việc với tổng ngân sách vật tư dao động từ 13 đến 18 triệu VNĐ tùy thuộc vào việc chọn linh kiện mới hoàn toàn hay linh kiện tái sử dụng chất lượng cao.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu cải tiến máy cuốn 3 trục" đã giải quyết trọn vẹn bài toán cơ giới hóa và tích hợp đa năng cho thiết bị tạo hình kim loại phục vụ sản xuất vừa và nhỏ. Từ một khung máy quay tay đơn năng, đề tài đã tính toán, thiết kế và chế tạo thành công một hệ thống máy cuốn bán tự động công suất $1{,}5\text{ kW}$, tích hợp hoàn hảo hai chức năng cuốn tole tấm phẳng và uốn thép ống định hình trên cùng một cơ cấu trục.

Kết quả thực nghiệm khẳng định máy vận hành ổn định, nâng cao năng suất hơn 70%, giảm chi phí nhân công, đảm bảo dung sai kích thước và chất lượng bề mặt sản phẩm đạt yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt. Đây là minh chứng rõ nét cho định hướng kết hợp giữa lý thuyết cơ học biến dạng dẻo chuyên sâu và kỹ thuật cải tiến ứng dụng thực tiễn, mở ra hướng đi bền vững, tiết kiệm cho các cơ sở sản xuất cơ khí trong nước.