Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY UỐN ỐNG PHỔ BIẾN HIỆN NAY 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. - 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. - 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 Đồ án tốt nghiệp Trang 1 Thiết kế máy uốn ống 3 trục 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 Đồ án tốt nghiệp Trang 2 Thiết kế máy uốn ống 3 trục Hình 1.2: Thép được sử dụng làm cầu đường 1. Tình hình sử dụng máy uốn ống trên thế giới và Việt Nam 1. Tình hình sử dụng máy uốn ống 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 ống đa dạng từ bằng tay, đến động cơ rồi đến NC hay CNC có thể uốn ống với nhiều bán kính khác nhau với độ chính xác và năng suất rất cao. - Máy uốn ống bán tự động NC 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 Hình 1.3: Máy uốn ống sử dụng động cơ thủy lực Đồ án tốt nghiệp Trang 3 Thiết kế máy uốn ống 3 trục - Máy uốn ống, ống tuýt tròn bán tự động sử dụng động cơ điện, điều khiển bằng bàn đạp chân hay nút điều khiển cho phép bạn uốn cong đến 190 0, máy sử dụng puli và cử chắn dưới giúp cho ống uốn không bị bẹp, 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.4: Máy uốn ống 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 ống có kích thước lớn vì chế tạo khuôn uốn tương đối đơn giản hơn các loại khuôn uốn kiểu quay. Đồ án tốt nghiệp Trang 4 Thiết kế máy uốn ống 3 trục Hình 1.5: Máy uốn ống điện thủy lực RAPID T10/M - Máy uốn ống CNC 32B8 được lập trình trên phần mềm Bendtech EZ3D đây là phần mềm mô phỏng 3D chính xác điểm uốn và góc uốn, thao tác và lập trình thông qua màn hình cảm ứng. Sản phẩm uốn chính xác, bề mặt không có nết nhăn, có thể uốn một ống góc độ uốn không giới hạn tiết kiệm được thời gian tháo lắp ống. Máy có thể nhớ trên 1000 chương trình sản xuất khác nhau và có khả năng phát hiện lỗi khi lập trình khi hoạt động.
Đồ án tốt nghiệp Trang 5 Thiết kế máy uốn ống 3 trục Hình 1.6: Máy uốn ống tự động CNC32B3 1. Tình hình sử dụng máy uốn ống ở nước ta - 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. 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 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 Đồ án tốt nghiệp Trang 6 Thiết kế máy uốn ống 3 trục + Công suất máy: 1,1Kw Hình 1.7: Máy uốn ống sáu đầu trục - 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 180 0.