Đồ Án Tốt Nghiệp: Thiết Kế Và Chế Tạo Máy Uốn Thép Định Hình Tự Động

• Tác giả: Phạm Bùi Quang Khải
• Người hướng dẫn: TS. Lê Linh
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Thiết Kế Và Chế Tạo Máy Uốn Thép Định Hình Tự Động
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM KẾT
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT ĐỀ TÀI
• ABSTRACT
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Cấu trúc trình bày đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
• 2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 2.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 2.3. Đối với máy Phúc Long
• 2.4. Đối với máy BendTech
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 3.1. Quy trình sản xuất thép uốn định hình
• 3.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy uốn thép định hình tự động
• 3.3. Khảo sát vật liệu đầu vào cho máy sản xuất
• 3.3.1. Vật liệu được sử dụng
• 3.3.2. Cơ sở uốn kim loại
• 3.3.3. Tính lực đẩy của piston-xi lanh
• 3.4. Tính lực cắt
• 3.5. Truyền động và điều khiển
• 3.6. Các phần mềm hỗ trợ tính toán và thiết kế
• 3.6.1. Phần mềm Inventor Professional 2022
• 3.6.2. Phần mềm AutoCad Mechanical 2022
• 3.6.3. Phần mềm MD Solids
• 3.6.4. Phần mềm hỗ trợ lập trình GX Works2
• 3.6.5. Phần mềm GT Designer3
• 4. CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
• 4.1. Phương án thiết kế 1
• 4.2. Phương án thiết kế 2
• 4.3. Phương án thiết kế 3
• 4.4. Chọn phương án thiết kế máy
• 5. CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MÁY
• 5.1. THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ
• 5.1.1. Tính toán thiết kế bộ uốn
• 5.1.2. Tính lực uốn
• 5.1.3. Tính toán các chi tiết trên bộ uốn
• 5.1.4. Tính toán, thiết kế bộ cắt
• 5.1.5. Tính toán lực cắt của cánh tay đòn
• 5.1.6. Tính toán lực đẩy xi lanh
• 5.1.7. Tính toán thiết kế bộ dẫn hướng và nắn thẳng thép dây
• 5.1.8. Xác định thông số làm việc
• 5.1.9. Tính toán các chi tiết trên bộ nắn thẳng
• 5.1.10. Các kích thước khác của trục
• 5.1.11. Kiểm nghiệm bền trục khi làm việc (khi chịu tải trọng)
• 5.1.12. Tính toán chọn ổ lăn
• 5.1.13. Tính toán thiết kế con lăn dẫn hướng
• 5.1.14. Tính toán thiết kế bộ kéo thép (cấp phôi)
• 5.2. Xác định thông số làm việc
• 5.3. Tính toán các chi tiết trên bộ kéo
• 5.4. Tính toán thiết kế khung chân máy
• 5.5. THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN MÁY
• 5.5.1. Lựa chọn các khí cụ điện
• 5.5.2. Lập trình chương trình PLC
• 5.5.3. Lập trình giao diện HMI
• 6. CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO MÁY
• 6.1. CHẾ TẠO PHẦN CƠ KHÍ
• 6.1.1. Chế tạo bộ phận uốn
• 6.1.2. Tính toán thiết kế bộ cắt
• 6.1.3. Chế tạo bộ nắn, kéo
• 6.2. LẮP RÁP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN
• 6.2.1. Lắp tủ điện
• 6.2.2. Lập trình PLC
• 7. CHƯƠNG 7: LẮP RÁP VÀ VẬN HÀNH
• 7.1. Tiến hành thực nghiệm
• 7.2. Mục đích của việc chạy thực nghiệm máy
• 7.3. Phương pháp thực nghiệm
• 7.4. Kết quả thực nghiệm
• 7.5. Hướng dẫn vận hành máy
• 7.5.1. HMI và các nút nhấn
• 7.5.2. Thao tác vận hành
• 8. CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 8.1. Kết luận
• 8.2. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• MỤC LỤC BẢNG
• MỤC LỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC VIẾT TẮT

I. Tổng quan về thiết kế máy uốn thép định hình tự động

Máy uốn thép định hình tự động là một thiết bị quan trọng trong ngành công nghiệp chế tạo máy. Thiết kế máy uốn thép không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn đảm bảo độ chính xác và thẩm mỹ cho sản phẩm. Tại Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, nghiên cứu này nhằm phát triển một máy uốn thép có khả năng tự động hóa quy trình sản xuất, từ đó đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

1.1. Lịch sử phát triển máy uốn thép tại Việt Nam

Máy uốn thép đã có mặt tại Việt Nam từ những năm đầu của thế kỷ 21. Tuy nhiên, công nghệ chế tạo máy uốn thép vẫn còn nhiều hạn chế. Việc nghiên cứu và phát triển máy uốn thép định hình tự động là cần thiết để nâng cao năng lực sản xuất trong nước.

1.2. Tầm quan trọng của máy uốn thép trong ngành công nghiệp

Máy uốn thép đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các sản phẩm thép định hình. Nó không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế cho các doanh nghiệp.

II. Vấn đề và thách thức trong thiết kế máy uốn thép

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc thiết kế máy uốn thép định hình tự động cũng gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như độ chính xác, chi phí sản xuất và khả năng tự động hóa là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Độ chính xác trong quá trình uốn thép

Độ chính xác là yếu tố quyết định đến chất lượng sản phẩm. Việc tính toán lực uốn và thiết kế các chi tiết máy cần phải được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn.

2.2. Chi phí sản xuất và đầu tư

Chi phí đầu tư cho máy uốn thép tự động thường rất cao. Do đó, việc tìm kiếm các giải pháp tiết kiệm chi phí mà vẫn đảm bảo chất lượng là một thách thức lớn cho các nhà sản xuất.

III. Phương pháp thiết kế máy uốn thép định hình tự động

Để thiết kế máy uốn thép định hình tự động, nhóm nghiên cứu đã áp dụng nhiều phương pháp khác nhau. Các công thức vật lý và phần mềm mô phỏng được sử dụng để tính toán và thiết kế các chi tiết máy.

3.1. Sử dụng phần mềm mô phỏng trong thiết kế

Phần mềm như AutoCAD và Inventor được sử dụng để thiết kế các chi tiết máy. Việc mô phỏng giúp nhóm nghiên cứu kiểm tra tính khả thi của thiết kế trước khi chế tạo thực tế.

3.2. Tính toán lực uốn và các thông số kỹ thuật

Tính toán lực uốn là bước quan trọng trong thiết kế máy. Các thông số như kích thước, vật liệu và lực tác động cần được xác định chính xác để đảm bảo máy hoạt động hiệu quả.

IV. Ứng dụng thực tiễn của máy uốn thép định hình tự động

Máy uốn thép định hình tự động có nhiều ứng dụng trong thực tiễn. Nó không chỉ được sử dụng trong ngành xây dựng mà còn trong sản xuất các sản phẩm nội thất và đồ gia dụng.

4.1. Ứng dụng trong ngành xây dựng

Trong ngành xây dựng, máy uốn thép được sử dụng để sản xuất các cấu kiện thép định hình. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí cho các dự án xây dựng lớn.

4.2. Ứng dụng trong sản xuất đồ gia dụng

Máy uốn thép cũng được ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm nội thất như bàn ghế, kệ, và các thiết bị gia dụng khác. Sự chính xác và thẩm mỹ của sản phẩm được đảm bảo nhờ vào công nghệ uốn tự động.

V. Kết luận và hướng phát triển máy uốn thép

Nghiên cứu và phát triển máy uốn thép định hình tự động tại Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM không chỉ đáp ứng nhu cầu trong nước mà còn mở ra cơ hội xuất khẩu. Hướng phát triển trong tương lai sẽ tập trung vào việc cải tiến công nghệ và nâng cao hiệu quả sản xuất.

5.1. Cải tiến công nghệ uốn thép

Cải tiến công nghệ uốn thép sẽ giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Việc áp dụng các công nghệ mới như tự động hóa và trí tuệ nhân tạo sẽ là xu hướng trong tương lai.

5.2. Mở rộng thị trường xuất khẩu

Việc phát triển máy uốn thép định hình tự động không chỉ phục vụ nhu cầu trong nước mà còn có thể mở rộng ra thị trường quốc tế. Điều này sẽ giúp nâng cao giá trị sản phẩm và tạo ra nhiều cơ hội việc làm.