CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tính cấp thiết đề t9i Hiện nay có nhiều chi tiết ở trong các loại thiết bị máy móc được chế tạo từ các loại thép tấm với kích thước khác nhau. Đây là những chi tiết phải sử dụng các thiết bị máy móc chuyên dụng để chế tạo, có như vậy mới đáp ứng được về chất lượng sản phẩm. Trong quá trình chế tạo, dùng áp lực nhằm làm biến dạng kim loại tấm để nhận được các chi tiết có hình dáng và kích thước mong muốn (Nguyễn Mậu Đằng, 2006).
Trong nhiều cơ sở sản xuất hiện nay đã có những máy móc thiết bị chuyên dụng để chế tạo các chi tiết hình trụ rỗng. Các cơ sở thường sử dụng máy móc đơn giản nên năng suất và chất lượng không cao trong quá trình sử dụng, còn ở các cơ sở lớn chủ yếu sử dụng máy công suất lớn nhập từ nước ngoài, rất tốn kém và nhiều trường hợp không phù hợp với quy mô vừa và nhỏ. Nhiều nước trên thế giới rất coi trọng lĩnh vực nghiên cứu liên quan đến công nghệ gia công áp lực, đã thiết kế và chế tạo nhiều thiết bị máy móc, một trong số đó là máy tạo hình của vật liệu dạng tấm được gọi là máy uốn. Máy uốn là một trong những loại máy có khả năng chế tạo ra các chi tiết như các ống thép, thùng, xiclo, nồi hơi, bồn bình trụ mỏng,.
với nhiều loại đường kính khác nhau được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống, trong công nghiệp (Đỗ Thành Dũng và cs., 2017) và được chế tạo trên cơ sở phương pháp uốn hàn (từ các tấm kim loại ban đầu được uốn lại thành các dạng trụ tròn bằng máy lóc, sau đó được hàn lại với nhau để tạo ra các chi tiết máy). Máy uốn làm việc theo sơ đồ nguyên lý đã được thiết kế và lựa chọn phương án phù hợp trên cơ sở điều kiện cơ sở vật chất, trang thiết bị với khoảng cách giữa các trục ép và trục chủ động có thể điều chỉnh được. Tốc độ quay của trục ép và truc chủ động được điều chỉnh bằng động cơ giảm tốc. Thực tế ở một số cơ sở sản xuất đã tự chế tạo máy uốn vì yêu cầu của công việc, tuy nhiên phần nhiều là những sản phẩm đơn chiếc, chưa đáp ứng được yêu cầu của công việc.
Các máy uốn có thể chia ra rất nhiều loại nhưng chủ yếu là máy uốn kiểu trục lăn hoặc con lăn với số trục và con lăn thay đổi, trong đó máy uốn 3 trục hoặc 4 trục có thể uốn các tấm có chiều dày, chiều dài và chiều rộng khác nhau (Đỗ Thành Dũng và cs. Các loại máy uốn đã ra đời từ rất lâu, vẫn cần tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện cơ sở lý luận khoa học trong chế tạo và thúc đẩy chế tạo máy uốn độc lập thích ứng 1 với điều kiện của cơ sở sản xuất. Đề tài tập trung nghiên cứu chế tạo máy uốn 3 trục có sử dụng động cơ giảm tốc trong quá trình điều chỉnh cơ cấu nhằm phát huy tối đa hiệu suất của thiết bị. Máy uốn thép là giòng sản phẩm chuyên nghiệp trong ngành máy móc mà cụ thể hơn là máy tạo hình kim loại tấm.
Trong một số lĩnh vực sản xuất cụ thể, máy uốn thép đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền sản xuất. Chức năng chính của máy uốn thép là uốn tấm kim loại thành hình trụ hoặc hình cung hoặc hình nón. Sau khi uốn tròn, bước tiếp theo là hàn hai mép giao nhau để tạo thành ống tròn và côn hoàn chỉnh. Máy uốn thép có cấu tạo đơn giản, với trục quay và cơ cấu điện tạo ra chuyển động quay cho trục uốn.
Giao diện điều khiển của máy uốn tương đối đơn giản và dễ sử dụng. Ý nghĩa khoa học v9 thực tiễn máy uốn thép Tạo điều kiện và tiền đề người nghiên cứu vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã học vào thực tiễn đời sống. Nâng cao năng suất lao động, tiết kiệm thời gian và năng lượng trong sản xuất đường ống hoặc các bộ phận hình trụ Máy uốn thép có thể cuộn các loại thép khác nhau theo yêu kích thước yêu cầu người sử dụng… 1. Mục tiêu đề t9i Hiểu được chức năng, nguyên lý, cơ chế điều khiển và mô hình của máy uốn thép.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy được thiết kế theo các dây chuyền sản xuất hiện có trên thị trường, phù hợp hơn với thực tế và ứng dụng sản xuất. Mô hình hóa thiết kế 3D bằng phần mềm Autodesk Inventor và sử dụng phần mềm để mô phỏng chuyển động, tính toán và hoàn chỉnh thiết kế cho máy uốn thép. Gia công, lắp ráp và chạy thử các hệ thống của máy và hoàn chỉnh máy, đưa vào chạy thực nghiệm. Đối tượng nghiên cứu: máy uốn thép quy mô phân xưởng.
Nguyên lý là dùng phương pháp cán để gây ra áp lực xuống bề mặt thép thông qua 2 rulo đưa tấm thép cuốn qua và rulo còn lại ép để tạo hình chi tiết. Phương pháp nghiên cứu 2 Nghiên cứu nguyên lý hoạt động của các cơ cấu hoạt động, cơ cấu cuốn, từ đó có sự bao quát đúng đắn trong việc tính toán, thiết kế và chế tạo máy uốn thép cho các sản phẩm. Để thực hiện đề tài này, nhóm sinh viên sử dụng một số phương pháp sau: a. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Tham khảo các loại máy hiện có mặt trên thị trường, lên ý tưởng và thiết kế ra hình dáng máy phù hợp với nhu cầu uốn thép.
Tham khảo các nguồn tài liệu như sách, giáo trình học, tài liệu tham khảo, các bài báo khoa học, công trình nghiên cứu, các trang web độc quyền của những nhà phân phối máy uốn thép, nhằm xác định được các cơ cấu hoạt động, các phương án truyền động, xử lí tối ưu cho máy. Tiến hành nghiên cứu trên máy uốn thép với các tốc độ khác nhau, để làm tiền đề, cơ sở chính xác cho việc tính toán tốc độ quay rulo, thiết kế và chế tạo các chi tiết của máy, và tính toán bộ truyền động xích cho phù hợp đáp ứng yêu cầu đặt ra của máy. Sau khi đã tham khảo, nghiên cứu tài liệu, quá trình nghiên cứu thực nghiệm cho ra các số liệu cần thiết đầu tiên và những hình dung ban đầu. Phác thảo mô hình và phương pháp truyền động của máy trên phần mềm, phân tích các yếu tố cần thiết tác động vào để đạt được yêu cầu sơ bộ ban đầu đặt ra.
Xây dựng mô hình 3D bằng phần mềm Inventor Professional. Gia công, chế tạo ra sản phẩm là mục tiêu chính của đề tài, là cơ hội để áp dụng kiến thức có được trong quá trình học và đi thực tập; là thách thức với những kiến thức mới mà thực tiễn đòi hỏi đặt ra. Nghiên cứu lý thuyết quá trình uốn: làm cơ sở cho quá trình tính toán, lựa chọn kết cấu và đảm bảo khả năng làm việc của máy sau khi chế tạo xong. Quá trình uốn bao gồm biến dạng đàn hồi và biến dạng dạng dẻo.
Uốn làm thay đổi hướng thế kim loại, làm cong phôi và thu nhỏ dần kích thước. Trong quá trình uốn, kim loại phía trong phía góc uốn bị nén lại và co ngắn ở hướng dọc, đồng thời bị kéo ở hướng ngang. Còn phần kim loại phía ngoài góc uốn bị giãn ra bởi lực kéo. Giữa các lớp co ngắn và giãn dài là lớp kim loại không bị ảnh hưởng bởi lực kéo và nén khi uốn, tại đây vẫn giữ được trạng thái ban đầu của kim loại và đây gọi là lớp trung hòa.1 BiĀn d愃⌀ng ca phôi th攃Āp trưc v sau khi uĀn b.
Nghiên cứu thực nghiệm Sử dụng phần mềm vẽ kỹ thuật để thiết kế chi tiết máy và máy uốn 3 trục chế tạo mô hình máy uốn trên cơ sở trang thiết bị hiện có và ứng dụng mô hình máy vào việc chế tạo các sản phẩm để đánh giá khả năng làm việc 1. Nghiên cứu thị trường v9 sử dụng máy uốn thép tại Việt Nam Thị trường máy uốn đã tồn tại từ những năm sau chiến tranh dành độc lập dân tộc và thống nhất đất nước, nhu cầu xây dựng và kiến thiết các nhà máy, xí nghiệp ở mọi nơi trên mọi miền tổ quốc. Ngày nay, cùng với quá trình đô thị hóa và thực hiện Nghị quyết của Bộ chính trị là đến năm 2020 Việt Nam cơ bản trở thành nước công nghiệp. Các ngành công nghiệp khai thác, công nghiệp dầu khí, công nghiệp năng lượng, nhiệt điện, thủy điện, xi măng, hóa chất, còn rất nhiều việc phải làm.
Việc nâng cao khả năng và phát huy nội lực nghiên cứu phát triển đồng thời thúc đẩy cơ khí trong nước phát triển là việc làm rất quan trọng. Các lượng ống chịu áp lực, lò nung Clinker (thường phải nhập ngoại), bao hơi (100% phải nhập) … khối lượng rất lớn. Việc nghiên cứu thành công một mặt góp phần nâng cao cơ sở lý luận khoa học 4 Hnh 1.2 Máy uĀn th攃Āp hiện có trên thị trường Việt Nam trong việc chế tạo các sản phẩm từ máy uốn, mặt khác thúc đẩy việc tự chế tạo máy uốn trong nước, ổn định sản xuất và tiết kiệm ngoại tệ là điều cần làm cho Việt Nam trong hoàn cảnh hiện nay. Các loại máy uốn thép cở thị trường Việt Nam hiện nay Máy uốn thép bằng tay Đây là loại máy chạy dựa vào sức lực của con người thông qua tay quay làm quay các trục quay.
Máy uốn thép bằng tay có thể có 2, 3 hoặc 4 con lăn tùy mỗi loại. Máy uốn thép bằng tay sử dụng chủ yếu cho những tấm kim loại có độ dày nhỏ do sự hạn chế về lực. Hạn chế của máy là người sử dụng tốn công sức, mà nếu quay không đều sẽ tạo ra những sai số không như ý. Dòng máy này có giá thành có giá thành khá là dễ chịu thích hợp cho các khách hàng có nhu cầu uốn uốn đơn giản và không thường xuyên sử dụng.
Máy uĀn th攃Āp dùng tay quay Chiều dày thép Dưới 3mm Kích thước phôi 500x500x3 Công suất 1. Thông sĀ máy uĀn th攃Āp dùng tay quay Máy uốn thép thủy lực Là loại máy uốn thép có kết hợp với bộ nguồn thủy lực như bơm điện thủy lực. Máy uốn thép thủy lực có thể được thiết kế 2, 3 hoặc 4 con lăn tùy vào từng model. Giòng máy này có nhiều ưu điểm rõ rệt nên được rất nhiều khách hàng ưa chuộng.
Nhờ có hệ thống máy điện mà máy uốn thép thủy lực hoạt động rất nhanh chóng và mạnh mẽ cho độ chính xác cao. Người sử dụng không cần mất quá nhiều sức.