CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước _Trong đời sống hàng ngày việc sử dụng các sản phẩm đã được định hình ngày càng nhiêu cũng như trong các lĩnh vực khác như trong công nghiệp, xây dựng, đồ trang trí. _Việc sử dụng thép đã được sắt được ra thành hình dạng trở nên phổ biến,ví dụ như: trong ngành xây dựng ( bẻ đai, kiềng,.) trong ngành mỹ nghệ ( làm lồng chim, lồng chứa gia cầm, đan ghế,khung.,) và một số lĩnh vực khác. _Việc uốn sắt sử dụng các phương pháp thủ công sẽ mất nhiều thời gian và sức lao động,tiền bạc… yêu cầu được đặt ra đối với ngành cơ khí chế tạo và các ngành có liên quan là thiết kế máy để khắc phục những khuyết điểm trên. Vì vậy máy uốn ra đời với các ưu điểm như rẻ tiền, tiết kiệm thời gian, sức lao động,….kịp thời đáp ứng các yêu cầu của xã hội.
_Hiện nay nước ta cũng có một số công ty cũng sản xuất máy uốn sắt như xưởng cơ khí Lâm Quân – Tp HCM sản xuất máy uốn sắt 6 đầu trục, được dùng để uốn sắt 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: -Khung máy của động cơ được làm bằng U12 khá chắc chắn -Trục máy được tiện bằng thép cây có đường kính ϴ48 -Hai bên trục của máy có thể di chuyển tùy ý.1 Máy uốn sắt công ty Lâm Quân 18 Tieu luan _Máy uốn ống được sản xuất bởi công ty Đại Phước: -Máy uốn ống thủy lực phi 90 : loại này hoạt đồng nhờ kết hợp với 1 máy bơm điện thủy lực, dùng được cho các loại ống lớn hoặc cứng, hiệu suất rất cao. -Các loại ống sắt thép inox có độ cứng rất cao nên chỉ có máy uốn ống bằng thủy lực mới có thể tạo nên những đường cong theo mong muốn, nhờ có hệ thống khuôn thông minh phù hợp với nhiều loại ống có kích thước khác nhau mà khi uốn sẽ tạo nên những đường cong đẹp không bị móp méo. Thông số máy: - Motor giảm tốc 3 pha,2 HP - Hai trục cố định hai bên - Trục giữa lên xuống độc lập bằng thủy lực - Trục uốn Ø50 x 250mm,Vật liệu C45 trui cao tần Hình 1.2 Máy uốn sắt công ty Đại Phước Như vậy có thể khẳng định rằng nhu cầu sử dụng sắt uốn ở nước ta là rất lớn nhưng qua tìm hiểu thực tế ở nước ta thì hiện nay chưa có công ty hay tổ chức nào chuyên sản xuất hay nghiên cứu về máy uốn sắt, 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 sắt nhỏ lẻ, thiết bị lạc hậu, năng suất thấp, chất lượng cũng như thẩm mỹ kém, không thể uốn có đường kính 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.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước _Hiện nay trên thế giới, sắt được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và trong xây dựng trang trí nội thất với rất nhiều chủng loại sắt khác nhau có đường kính cũng như vật liệu 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 sắt đa dạng từ bằng tay, đến động cơ rồi đến NC hay CNC có thể uốn sắt với nhiều bán kính khác nhau với độ chính xác và năng suất rất cao. _Máy uốn Cnc bán tự động Simpletube Bender là sản phẩm kết hợp giữa công nghệ Đức và Ý, tích hợp máy, thủy lực và điện. Sản phẩm này sử dụng bảng điều khiển màn hình cảm ứng VDU, có thể nhập, lưu trữ và hiển thị các dữ liệu và thứ tự uốn khác nhau, các tọa độ chuyển động dưới sự điều khiển chính xác cảu máy tính công nghiệp.
Máy CNC với các chức năng tiên tiến, chảng hạn như cảnh báo tự chẩn đoán lỗi, lưu trữ bộ nhớ sau khi tắt nguồn, bôi trơn tự động và bảo vệ an toàn.3 Máy uốn sắt bán tự động Simpletube Bender _Máy uốn sắt bán tự động sử dụng hệ thống thủy lực, 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 sắt uốn không bị biến dạng, đạt độ chính xác cao. Máy có thiết kế thêm bộ phận tay dẫn sắt 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. 20 Tieu luan Hình 1.4 Máy uốn sắt bán tự động _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 sắt có kích thước lớn vì chế tạo khuôn uốn tương đối đơn giản hơn các loại khuôn uốn kiểu quay.5 Máy uốn sắt điện thủy lực RAPID T10/M _Máy uốn sắt tự động CNC Gute SGW12D-2 là dòng máy uốn sắt tự động được sản xuất tại Trung Quốc.
Dòng máy này dùng đề uốn sắt xây dựng, bẻ đai sắt thép xây dựng, đây là dòng máy uốn thép được điều khiển tự động bằng hệ thống CNC giúp cho máy dễ dàng điều khiển, uốn được các loại đai sắt có biên dạng phúc tạp như đai sắt: biên dạng vuông, chữ nhật, chữ H, tam giác, hình sao và thậm trí là hình tròn. Máy uốn sắt tự động Gute SGW12D-2 có đường kính uốn lớn nhất là phi 12 mm nên nó được 21 Tieu luan sử dụng rộng rãi đề uốn các loại đai thép xây dựng, các nhà máy sản xuất dây thép công nghiệp.6 Máy uốn sắt tự động CNC Gute SGW12D-2 _Máy uốn CNC SOCO mới được trang bị Công nghệ uốn trái và phải để có độ linh hoạt tối đa và giảm thiểu nhiễu. Máy uốn ống “loại U” đặc biệt thích hợp cho các bộ phận và hình dạng phức tạp, chẳng hạn như phần tựa đầu ô tô, đường dẫn nhiên liệu, hệ thống sưởi và làm mát. Máy uốn ống này được trang bị 5 ~ 10 trục CNC điện, 2 ~ 3 ống uốn và sử dụng công nghệ DGT độc đáo của SOCO (Truyền động bánh răng trực tiếp).7 Máy uốn CNC SOCO 22 Tieu luan CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ LUẬN 2.1 Yêu cầu: Uốn được các loại thép ống, thép hình chữ I, T, U, H, V, sắt hộp.2 Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế sơ bộ hình dạng và kết cấu hệ thống mô hình.
Tính toán chọn điều khiển, xilanh, vít me Thiết kế hệ thống máy ở dạng 3D Xuất bản vẽ sang 2D rồi tiến hành gia công Lắp ráp hoàn chỉnh phần cơ khí và đi hệ thống điện, điều khiển, …. Tiến hành chạy thử và khắc phục lỗi (nếu có). Các tính năng cần đạt Cơ sở thiết kế mô hình phải thoả mãn các tiêu chí như: Tính liên tục, tính liên hoàn, tự động, đa dạng sản phẩm, nâng cao năng suất, tiết kiệm năng lượng, tính kinh tế cao. Tính liên hoàn: Toàn bộ kết cấu máy phải là một khối liên hoàn, hoạt động ảnh hưởng lẫn nhau, hoạt động trơn tru ít gây tiếng ồn và tạo ra sản phẩm đạt yêu cầu cả về số lượng và chất lượng.
Tính liên tục: Kiểm tra sản phẩm một cách đều đặn, các thiết bị hoạt động đồng bộ, và hoạt động liên tục. Tính tự động: Máy phải hoạt động nhẹ nhàng, tự động uốn bằng xilanh thủy lực, cấp phôi và lấy sản phẩm đi ra bằng tay. Máy sẽ dừng khi xảy ra sự cố. Có thể vận hành với nhiều sản phẩm với hình dạng tương tự trong phạm vi đường kính cho phép hoặc thay đổi một cách dễ dàng và ít tốn kém nhất.
Tính kinh tế: Nguồn năng lượng được sử dụng cấp cho máy làm việc gồm năng lượng điện để chạy các động cơ điện, nguồn năng lượng thứ hai là thủy lực. Vận hành máy và các thiết bị phải đồng bộ, đúng quy trình đặt ra hạn chế tổn thất năng lượng do vận hành, giảm kinh tế. Tính tự động hóa cao, giảm thiểu lao động chân tay trực tiếp vào quá trình vận hành máy. 23 Tieu luan CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 3.1 Nghiên cứu và phương án để lựa chọn Với máy uốn thép 3 trục chủ động này thì có một số công dụng sau đây: _Dễ sử dụng và nâng cao năng suất cho việc uốn thép.
_Con người có thể vận hành đơn giản, chỉ cần 1 hoặc 2 công nhân vận hành máy và lấy chi tiết sau khi uốn xong giúp tiết kiệm chi phí nhân công. _ Máy có khả uốn được nhiều sản phẩm hình dạng khác nhau 3.1 Phương án 1: Truyền động bằng bánh răng trụ răng thẳng Hình 3.1 Truyền động bằng bánh răng trụ răng thẳng Ưu điểm: _ Bô truyền bánh răng có kích thước nhỏ gọn hơn các bộ truyền khác, khi làm việc với cùng công suất, số vòng quay và tỷ số truyền. _ Bộ truyền bánh răng có khả năng tải cao hơn so với các bộ truyền khác, khi có cùng kích thước _Tỷ số truyền không thay đổi, số vòng quay n2 ổn định. _ Hiệu suất truyền động cao hơn các bộ truyền khác _ Làm việc chắc chắn, tin cậy có tuổi bền cao.
24 Tieu luan Nhược điểm: _Bộ truyền bánh răng yêu cầu gia công chính xác cao, cần phải có dao chuyên dù giá thành tương đối đắt. _Bộ truyền làm việc có nhiều tiếng ồn, nhất là khi vận tốc làm việc cao. _Khi sử dụng cần phải chắm sóc, bôi trơn đầy đủ 3.2 Phương án 2: Truyền động bằng xích Hình 3.2 Truyền động bằng xích Ưu điểm: _Bộ truyền xích có giá thành rẻ, dễ chế tạo hơn bộ truyền bánh răng. _ Bộ truyền xích có thể truyền chuyển động giữa hai trục xa nhau, mà kích thước của bộ truyền không lớn _ Bộ truyền xích có thể truyền chuyền động từ một trục dẫn đến nhiều trục bị dẫn ở xa nhau.
Nhược điểm: _Bộ truyền xích có vận tốc và tỷ số truyền tức thời không ổn định. _ Bộ truyền làm việc có nhiều tiếng ồn. _ Yêu cầu chăm sóc, bôi trơn thường xuyên trong quá trình sử dụng. _ Bản lề xích mau bị mòn, và có quá nhiều mối ghép, nên tuổi thọ không cao.2 Cách uốn thép: Nguyên lí: đặt thanh hoặc ống thép lên 2 ROLLER sau đó di chuyển 2 ROLLER đi lên để tạo ra bán kính uốn theo yêu cầu 25 Tieu luan 3.