Đề tài nghiên cứu khoa học: Chế tạo mô hình máy uốn ống 3 trục (Phần cơ khí)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:81

Thêm vào BST

Báo xấu

9
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài "Chế tạo mô hình máy uốn ống 3 trục (Phần cơ khí)" nhằm vận dụng kiến thức đã học để giải quyết những vấn đề trong quá trình thiết kế và chế tạo; Đưa tự động hóa vào quá trình sản xuất của các ngành công nghiệp phụ trợ; Tạo tiền đề cho các công cụ sản xuất khác được đưa vào hoạt động.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài nghiên cứu khoa học: Chế tạo mô hình máy uốn ống 3 trục (Phần cơ khí)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY UỐN ỐNG 3 TRỤC (PHẦN CƠ KHÍ) S K C 0 0 3 9 5 9 MÃ SỐ: SV2020-88 S KC 0 0 7 3 4 1 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY UỐN ỐNG 3 TRỤC (PHẦN CƠ KHÍ) SV2020 – 88 Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Thanh Hoàng TP Hồ Chí Minh, 7/2020 1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY UỐN ỐNG 3 TRỤC (PHẦN CƠ KHÍ) SV2020 – 88 Thuộc nhóm ngành khoa học: Cơ khí Chế tạo máy SV thực hiện: Nguyễn Thanh Hoàng Nam, Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Lớp, khoa:16143CL4 Năm thứ: 4 /Số năm đào tạo: 4 Ngành học: Cơ khí Chế tạo máy Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Trà Kim Quyên TP Hồ Chí Minh, 7/2020 2
1. LỜI CẢM ƠN Trong suốt bốn năm học tập và rèn luyện tại Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh được sự dạy bảo và hướng dẫn của thầy cô giáo trong trường đã giúp chúng em học hỏi và tiếp thu được nhiều kiến thức về khoa học kỹ thuật, hoạt động xã hội… cũng như sự giúp đỡ của bạn bè và gia đình trong thời gian vừa qua. Nhờ vào sự giúp đỡ này mà chúng em đi gần hết con đường đại học để rồi được làm đồ án tốt nghiệp như ngày hôm nay. Chúng em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy Phạm Huy Tuân. Người đã tận tình giúp đỡ chúng em thực hiện đồ án tốt nghiệp, góp ý vào những thiếu sót của nhóm. Chúng em đã học hỏi được rất nhiều kinh nghiệm từ thầy, một lần nữa chúng em chân thành cảm ơn đến thầy. Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả mọi người đã giúp đỡ nhóm hoàn thành tốt Đồ Án Tốt Nghiệp này. Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Tp. Hồ Chí Minh, ngày 08 tháng 07 năm 2020 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thanh Hoàng Đặng Hoàng Đức Lê Sỹ Phú 3
TÓM TẮT ĐỒ ÁN “ Nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình máy uốn kim loại điều khiển số ” Xã hội phát triển đi đôi với nhu cầu của con người ngày một cao, để đáp ứng cho những yêu cầu trong việc tăng năng suất làm việc, máy uốn kim loại tự động ra đời và để thay thế cho sức người trong quá trình làm khuôn bế đồng thời tiết kiệm thời gian cũng như kinh phí của nhà sản xuất. Đề tài được tiến hành qua nhiều bước: tìm hiểu nhu cầu thực tế, phát triển ý tưởng, giải pháp, triển khai thiết kế, tính toán và mô phỏng tính bền vững của kết cấu, thực hiện gia công các chi tiết cần thiết và lắp ráp thành một máy hoàn chỉnh, kiểm tra và chạy thử ở nhiều chế độ khác nhau. Máy uốn thép được điều khiển bằng động cơ bước và được lập trình tự động có thể cho ra sản phẩm có độ chính xác cao về hình dạng và sai số kích thước đáp ứng yêu cầu khách hàng . Tuy nhiên, máy vẫn còn hạn chế như quá trình gia công phát ra tiếng ồn, hạn chế trong lập trình, khả năng nắn bẻ phôi còn yếu, do thiếu kinh phí nên động cơ bẻ yếu chỉ bẻ được phôi có đường kính nhỏ. Nhóm hy vọng có thể phát triển máy uốn kim loại hơn nữa, bằng cách khắc phục các nhược điểm trên và có thể lập trình bẻ được nhiều hình dạng hơn cũng như sử dụng động cơ lớn có thể bẻ được phôi lớn để đáp ứng được nhu cầu của khách hàng một cách tốt nhất . Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thanh Hoàng Đặng Hoàng Đức Lê Sỹ Phú 4
2. ABSTRACT “ A Numerical Control Automatic Wire Bending Machine” Nowadays, the development and technological innovation have led to die cutting invented, which assists the process of garment production. However, humans’s demand enhanced in this society due to the automatic steel bar bender as a top-notch facilitiy. The project is carried out through a number of steps: research, understanding practical needs, develop ideas, solutions, design, model optimization, calculation, and simulation of system sustainability, machining of the required components and assembly into a complete machine. Then, the bender was tested in many modes and calibration parameters to be able to put into production. This machine can supersede manual workers, diminish labor force and lower budget on related expenditure for companies, especially the process of production could be faster compared to that in the past. This one comes into its own when its finished products are high precision of shape and size error meeting the requirements of customers than ever before . Nevertheless, there are variously inevitable limitations in working time such as spontaneous sounds, limited programming, weak engine for bending large chips because of lack of budget. Our group hopes to further develop this machine by improving these limitations like enabling to bend more shapes and stronger engine in order to bend larger diameter chips, better fullfilling demands of customers . 5
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. 3 TÓM TẮT ĐỒ ÁN......................................................................................................... 4 ABSTRACT ................................................................................................................... 5 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ....................................................................................... 10 1.1 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỒ ÁN............................... 10 1.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỒ ÁN. .............................................................................. 11 1.3 PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ. .................................................... 11 1.3.1 Phương pháp thu thập dữ kiện - tham khảo tài liệu: ................................. 11 1.3.2 Xử lý dữ kiện: ........................................................................................... 11 1.3.3 Trình bày đồ án: ........................................................................................ 11 1.4 TÍNH MỚI VÀ GIÁ TRỊ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI. .................................. 12 1.5 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI. ..................................... 12 1.5.1 Kết quả nghiên cứu: .................................................................................. 12 1.5.2 Giới hạn đề tài: .......................................................................................... 12 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ........................................................................... 14 2.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY UỐN KIM LOẠI ......................................................... 35 2.1.1 Khái niệm: .................................................................................................... 35 2.1.2 Lịch sử phát triển của máy uốn : ................................................................... 35 2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT .......................................................................................... 36 2.2.1 Các khái niệm về lực: .................................................................................... 36 2.2.2 Thuyết bền ứng suất tiếp : ............................................................................ 37 2.2.3 Thanh chịu kéo - nén đúng tâm :.................................................................. 37 2.2.4 Thanh chịu uốn ngang phẳng. ....................................................................... 38 2.2.5 Thanh chịu lực phức tạp . .............................................................................. 40 2.2.6 Ứng suất trong miền biến dạng của vật thể tiếp xúc. ................................... 42 2.3 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ BIẾN DẠNG DẺO CỦA KIM LOẠI ........................... 43 2.3.1 Sự trượt đơn tinh thể. ................................................................................... 44 2.3.2 Sự trượt của đa tinh thể. ............................................................................... 51 2.4 CƠ SỞ TÍNH TOÁN CỦA QUÁ TRÌNH UỐN KIM LOẠI............................. 52 6
2.4.1 Cá thông số ảnh hưởng đến quá trình uốn. .................................................. 52 2.4.2 Đường trung hòa và sự dịch chuyển của đường trung hòa. ......................... 53 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ ............................................................................................ 55 1. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU: ....................................................... 55 1.1. Chọn động cơ:............................................................................................... 55 1.2 Các dạng điều khiển động cơ bước: ............................................................. 55 2. PHÂN TÍCH ĐỘ BỀN CỦA KHUNG: .............................................................. 70 Nhiệm vụ: Phần mềm Solidwork Simulation ........................................................ 70 CHƯƠNG 3: GIA CÔNG THỬ NGHIỆM ............................................................... 73 CHƯƠNG 4: TỔNG KẾT .......................................................................................... 77 1 Đề xuất phương án khắc phục của đề tài ................................................................ 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 78 7
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1. Thông tin chung: - Tên đề tài: Chế tạo mô hình máy uốn ống 3 trục (Phần cơ khí) - Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Thanh Hoàng Mã số SV: 16143072 - Lớp: 16143CL4 Khoa: CLC Tiếng Việt - Thành viên đề tài: Stt Họ và tên MSSV Lớp Khoa 1 Đặng Hoàng Đức 16143055 16143CL4 CLC Tiếng Việt 2 Lê Sỹ Phú 16143116 16143CL4 CLC Tiếng Việt - Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Trà Kim Quyên 2. Mục tiêu đề tài: Hoàn thiện mô hình máy uốn ống 03 trục CNC 3. Tính mới và sáng tạo: Uốn ống bằng phương pháp không tâm 4. Kết quả nghiên cứu: Mô hình máy uốn ống, thuyết minh tổng hợp quá trình chế tạo 5. Đóng góp về mặt giáo dục và đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng và khả năng áp dụng của đề tài: Làm mô hình nâng cao khả năng học tập cho sinh viên, làm áy móc giúp giảm thiểu sức lao động, nâng cao năng suất và giảm giá thành 6. Công bố khoa học của SV từ kết quả nghiên cứu của đề tài Ngày 8 tháng 7 năm 2020 SV chịu trách nhiệm chính thực hiện đề tài (kí, họ và tên) 8
Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của SV thực hiện đề tài: Ngày tháng năm Người hướng dẫn (kí, họ và tên) 9
3. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỒ ÁN. Trong xu thế công nghiệp hóa - hiện đại hóa của thế giới nói chung và của Việt Nam nói riêng là động lực thúc đẩy sự phát triển của khoa học - công nghệ. Khoa học kỹ thuật phát triển ngày càng nhanh chóng, với tốc độ như vũ bão, đang góp phần nâng cao năng suất lao động, thay thế dần sức lao động của con người. Sự phát triển này đã dẫn đến nhiều chủng loại máy ra đời nhằm phục vụ cho nhu cầu thiết yếu của con người. Trong đó, máy uốn đã và đang được ứng dụng nhiều trong công nghiệp, đặc biệt trong lĩnh vực may mặc. Trong ngành may thì người ta dùng máy uốn dao bế , trong quá trình làm khuôn bế cắt dập chủ yếu làm bằng tay, vừa tốn nhiều công sức lao động của người công nhân nhưng năng suất, hiệu quả mang lại không cao. Ngày nay với sự hỗ trợ của máy móc, công việc này trở nên nhẹ nhàng hơn và năng suất cũng tăng lên gấp bội. Do đó giảm được chi phí sản xuất trong ngành may mặc. Trên thế giới đã có nhiều loại máy uốn thép khác nhau, từ thủ công, bán tự động cho đến tự động. Ở Việt Nam cũng đã xuất hiện nhiều loại máy khác nhau, nhưng hầu hết là sản phẩm được nhập khẩu từ nước ngoài nên đôi lúc nhu cầu của khách hàng còn nhiều hạn chế và đặc biệt là giá thành còn rất cao. Việc chế tạo được máy uốn ở trong nước sẽ làm hạ được giá thành sản phẩm, bên cạnh đó còn tăng vị thế cạnh tranh của thị trường trong nước so với thị trường thế giới trong lĩnh vực công nghiệp. Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó, việc nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy uốn đai thép nhằm phục vụ cho nhu cầu xã hội là rất cần thiết, đồng thời cùng với sự định hướng và hướng dẫn của thầy PGS.TS. Phạm Huy Tuân, nhóm sinh viên chúng em đã chọn đế tài: “Nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình máy uốn kim loại điều khiển số” làm đồ án tốt nghiệp của mình. 10
1.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỒ ÁN. - Vận dụng kiến thức đã học để giải quyết những vấn đề trong quá trình thiết kế và chế tạo . - Đưa tự động hóa vào quá trình sản xuất của các ngành công nghiệp phụ trợ . - Tạo tiền đề cho các công cụ sản xuất khác được đưa vào hoạt động . 1.3 PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ. 1.3.1 Phương pháp thu thập dữ kiện - tham khảo tài liệu: Các công trình nghiên cứu khoa học ngày nay đều có tính kế thừa của các công trình nghiên cứu khoa học trước. Nó sử dụng các kiến thức của các môn khoa học khác nhau. Trong đề tài này, người nghiên cứu đã tìm hiểu các nguồn tài liệu khác nhau nói về máy uốn thép, các công thức có liên quan. Việc tham khảo tài liệu giúp người nghiên cứu có cái nhìn tổng quan hơn về đề tài của mình thực hiện, bổ sung thêm kiến thức, lý luận, cũng như các phương pháp để giải quyết đề tài. Tuy nhiên việc nghiên cứu tài liệu của người nghiên cứu luôn theo quy tắc đảm bảo tính kế thừa, chọn lọc và phát triển. Trên cơ sở những tài liệu có được, người nghiên cứu đã chọn lọc và phát triển những kiến thức đó theo hướng phù hợp với đề tài mà mình thực hiện. Trong quá trình thực hiện đề tài này, dữ liệu được thu thập chủ yếu từ thư viện của trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật, Đại học Bách Khoa, thư viện Khoa Học Tổng Hợp, các nhà sách, các tiệm sách báo cũ. Tuy nhiên cũng có nhiều vấn đề mà các sách không đề cập, nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy hướng dẫn, các thầy cô khác, cùng các bạn sinh viên mà người nghiên cứu có thêm những kiến thức cần thiết để thực hiện đề tài này. 1.3.2 Xử lý dữ kiện: Các dữ kiện sau khi thu thập được chọn lọc, sắp xếp và phân tích kỹ lưỡng đã được khái quát thành lý luận. Tài liệu sử dụng là tài liệu có chất lượng cao, chủ yếu là tài liệu gốc nên bảo đảm chính xác về nội dung truy cập. 1.3.3 Trình bày đồ án: 11
Đồ án tốt nghiệp được trình bày theo cấu trúc để phù hợp với nội dung và thời gian nghiên cứu đồng thời đáp ứng được yêu cầu về chương trình đào tạo của trường. Trình bày thành văn công trình nghiên cứu khoa học là giai đoạn hoàn thành nghiên cứu, do đó không được xem nó là quá trình kỹ thuật mà là sự sáng tạo sâu sắc. Chính việc nắm vững bút pháp trong nghiên cứu khoa học giúp người nghiên cứu làm sáng tỏ thêm những kết quả đạt được, phát triển chúng và có thêm những kiến thức mới. 1.4 TÍNH MỚI VÀ GIÁ TRỊ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI. Làm chủ được quy trình công nghệ uốn đai thép tự động. Làm tiền đề cho các nghiên cứu chuyên sâu về máy uốn đai thép tự động với các hình dạng bất kỳ phù hợp với điều kiện, nhu cầu thực tế. Tạo được nguồn tài liệu tham khảo cho lĩnh vực khoa học công nghệ cũng như trong cuộc sống. 1.5 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI. 1.5.1 Kết quả nghiên cứu: Tập tài liệu thiết kế, bản vẽ máy uốn đai thép tự động. Mô hình máy uốn đai thép tự động liên tục. 1.5.2 Giới hạn đề tài: Vì trong thực tế các đai thép được sử dụng trong cơ khí và xây dựng thường có đường kính từ  6 -  10. Mặt khác do thời gian, điều kiện, phương tiện nghiên cứu và đặc biệt là về mặt kinh phí còn hạn chế. Do vậy, giới hạn của đề tài chỉ dừng lại ở mức độ : - Tính toán lực uốn của máy uốn kim loại tự động cho phôi nhôm có đường kính từ  3 -  5 mm. - Cải tiến cơ cấu và điều khiển tự động quá trình uốn đai thép. - Gia công lắp ráp mô hình máy uốn kim loại với vật liệu mềm và có kích thước nhỏ hơn thực tế như: nhôm, đồng, ... 1.6 TÍNH KHẢ THI CỦA PHƯƠNG PHÁP. 12
Với sự chuẩn bị đầy đủ về phương tiện, phương pháp nghiên cứu, thời gian cũng như trình tự thực hiện việc nghiên cứu và thi công đề tài một cách khoa học thì nhất định đề tài sẽ hoàn thành với hiệu quả rất cao, cải tiến được những nhược điểm của các phương pháp, thiết bị trước đó, đồng thời đáp ứng được nhu cầu thực tế trong công nghiệp cũng như trong cuộc sống. 13
1. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP UỐN: Những ống rỗng hay ống đặc có thể uốn được trên một hoặc nhiều mặt phẳng bởi ít nhất một trong những phương pháp uốn cơ bản nếu tiết diện của ống có hình dạng đồng đều tại một đoạn có kích thước đủ dài để kẹp ống với một lực thích hợp. Tất cả những phương pháp uốn kim loại sử dụng để uốn cong những ống thẳng đều có một đặc điểm chung là: sau khi uốn cong, độ dài khúc cong lồi luôn dài hơn độ dài khúc lõm vào của chỗ uốn cong. Sự khác nhau ở độ dài biên dạng có thể được nhận thấy rõ rệt bởi hai kiểu: - Uốn: các thớ ngoài của ống bị dãn dài ra, là nơi có sức căng bề mặt lớn trong khi các thớ trong của ống được ép lại, làm ngắn lại - Định hình bằng kéo dãn: các thớ ngoài được kéo dãn để đạt được góc độ cong tốt hơn so với các thớ trong của ống. Các phương pháp uốn kim loại có thể được chia ra thành như sau: - Uốn dạng xoay-kéo (Rotary-draw bending) - Uốn nén ép (Compression bending) - Uốn vòng (Roll bending) - Định hình bằng kéo dãn Từng kiểu uốn trên có đặc điểm riêng rõ rệt và đều có ưu nhược điểm riêng của nó. Những kiểu uốn trong thực tế giúp đạt được yêu cầu được xác định cũng như góc độ lớn nhất mà từng phương pháp có thể đạt được được thể hiện ở bảng 3-1. 14
Việc lựa chọn quy trình uốn cho ống dựa vào: - Số lượng ống phải uốn và chất lượng đặt ra từ trước. - Kích thước đường kính, bề dày thành và bán kính nhỏ nhất khi uốn cần đạt được. Hai đồ thị giúp tổng quan lại giữa các phương pháp uốn phù hợp với khoảng đường kính ống cùng với độ dày ống ở độ thị 3-1. Cũng như quan hệ giữa độ dày của ống với bán kính uốn nhỏ nhất ở độ thị 3-2. 15
2.1.1 Uốn dạng xoay-kéo (Rotary-draw bending): a. Cấu tạo, tổng quan hệ thống uốn dạng xoay-kéo: Uốn kéo ra là phương pháp chính sử dung trên máy uốn dạng xoay, máy uốn này có công suất lớn, đa dạng (thủy lực, khí nén, điện/cơ khí), điều khiển bằng tay hoặc cũng có thể điều khiển số. Những loại máy này đóng góp ở khoảng 95% quá trình uốn ống. Những công cụ cần thiết cho việc uốn kéo bao gồm phần biên dạng uốn có thể xoay (rotating bending form), khối kẹp (clamping die), và khối đẩy (pressure die) được thể hiện ở hình 3-3. Tại phương pháp này, phôi ống sẽ đi theo phần biên dạng uốn và đuọc kẹp chắc chắn bởi khối kẹp. Khi khối biên dạng xoay, nó sẽ kéo phôi theo tạo thành một lực lên khối đẩy điều này giúp cho ống sẽ không gãy xuyên suốt trục gá bên trong. Khối đẩy co thể là cố định hoặc di động với phôi để giúp giảm/ loại bỏ ma sát trượt khi tác động. Phương pháp uốn kéo là phương pháp rất linh hoạt, có thể thay đổi sao cho phù hợp. Có thể uốn đến 180 độ với trong một lần uốn cũng như nhiều lần uốn hoặc uốn hỗn hợp bằng cách sử dụng những công cụ đặc biệt (ví dụ như một trục đỡ chỗ uốn). Phương pháp này có thể đảm bảo thớ bên trong kim loại khi uốn ở mức phù hợp với bán kính nhỏ và khi uốn rỗng bề dày nhỏ. Giới hạn của phương pháp này là cần nhiều công cụ phức tạp cho các chỗ uốn phức tạp cũng với việc phải làm cứng lại những điểm tiếp tuyến trong khoảng uốn. Phương pháp uốn này có thể chia thành 5 phương pháp nhỏ A B C D E ứng với độ phức tạp của máy uốn giảm dần giúp phân loại từng dạng uốn, PHƯƠNG PHÁP A Phương pháp A sử dụng đầy đủ các công cụ ở hình 3-4. Khối biên dạng xoay là khối chính giúp định hình đường kính của phôi tại chỗ uốn. Hệ thống bao gồm những phần định hình ống có kích thước đúng với biên dạng ngoài của ống cũng như phần uốn và cũng hỗ trợ xuyên suốt phần bao ngoài cũng như bên trong khi khối biên dạng xoay xoay. Một khối ngay phía phải khối xoay hỗ trợ thêm bên ngoài ngay tại điểm tiếp tuyến uốn. Trục đỡ với những con bi lăn hỗ trợ bên trong ống cũng như phía đầu và phía cuối của chỗ uốn, con lắn sẽ nằm bên trong ống hỗ trợ bên trong giúp khi uốn 16
tránh được việc gãy ống hoặc không đạt yêu cầu. Số bi lắn cần có phụ thuộc vào độ uốn của ống rỗng, bán kính uốn,.. Thêm vào đó còn có khối đẩy giúp giữ ống, cung cấp thêm lực giữ giúp ống không bị trượt. PHƯƠNG PHÁP B Phương pháp B không sử dụng nút kép như trên, một kẹp tiêu chuẩn giúp phụ cho phần đỡ (cleat). Do đó, phương pháp này sử dụng với máy uốn có công suất để uốn những ống có thành dày hơn PHƯƠNG PHÁP C Phương pháp C sử dụng khối biên dạng xoay, khối kẹp, khối đẩy, trục đỡ có bi lăn và kẹp tiêu chuẩn giúp uốn được bán kính uốn lớn hơn và tránh nhăn chỗ uốn PHƯƠNG PHÁP D Phương pháp D sử dụng gần như giống với phương pháp C ngoại trừ trục đỡ lúc này không có dùng bi lăn mà là dạng nút hoặc dạng bao phía trong khúc uốn. Phương pháp có thể uốn được ống bề dày mỏng với bán kính lớn (R/D=5). PHƯƠNG PHÁP E Phương pháp E bỏ đi phần trục đỡ phù hợp với những dạng ống có bán kính uốn lớn, đường kính ống lớn, bề dày ống dày khi độ cong hay độ nhăn chỗ uốn là không quan trọng b. Công cụ uốn: Khối định hình uốn. Khối định hình uốn hay khối uốn là một bộ phận quan trọng nhất được sử dụng trong phương pháp uốn kéo bởi vì nó định hình nên bán kính uốn của ống. Ngoài ra khối uốn còn hỗ trợ mặt ngoài mặt ngoài phía trong khi khối uốn xoay. Độ dài cong của khối uốn đúng bằng độ dài cong của đoạn uốn trên phôi 17
Độ dài kẹp dựa vào độ dày ống rỗng, đường kính ống, bán kính uốn, độ bền uốn của ống,… Cần đủ độ dài để cho phần bi lăn hay nút kẹp. Vật liệu để uốn thường là thép cacbon thấp hay thép công cụ với sản lượng khoảng vài ngàn lần uốn/ tháng. Khối uốn bằng thép dụng cụ được tôi đến 58-62 HRC dựa vào mục đích sử dụng. Nếu sử dụng thép cacbon cao thì tôi khoảng 50- 55 HRC. Bề mặt khi ống tựa vào cũng rất quan trọng, cần phải mài tinh ngoài ra có thể dùng lớp thép không gỉ bên ngoài hoặc là lớp nhôm cho độ bóng cao. Khối uốn có kích thước độ chính xác rất cao về đường kính cũng như độ dài. Hình 3-5 thể hiện lên những mẫu thiết kế khối uốn thường dùng. Được thiết kế tiêu chuẩn cho máy cũng như các tính toán, lắp ghép cùng với các rãnh sao cho linh hoạt nhất. Khối kẹp Khối kẹp là khối thẳng được cắt một lòng hình trụ lõm tại 1 mặt, hình dáng đúng với đường kính ngoài của phôi. Khối kẹp được lắp có chức năng khi kẹp với khối uốn tạo thành đường kính ngoài phôi và tạo nên lực kẹp giữ trong quá trình uốn. Việc di chuyển của khối khi kẹp và khi không kẹp là một quy trình tự động. Chiều dài khối kẹp là có kích thước được giới hạn bới tính toán. Nó phải đủ độ dài để giữ chắc phôi tránh phôi trượt. Kích thước độ dài bằng 3 lần đường kính ngoài phôi, bề rộng của khối nhỏ hơn 2 lần đường kính ngoài của phôi. Với máy uốn nhiều đoạn có thể ghép các khối kẹp lại với nhau 18
Khi uốn những ống rỗng có bề dày rất nhỏ nhưng có đường kính lớn, khối kẹp không có khả năng giữ do không được kẹp quá lớn nên dễ gây ra việc phôi trượt và nhăn tại chỗ uốn. Nếu tăng lực uốn sẽ làm móp ống đồng thời có thể làm hư trục đỡ bi lăn (nếu có). Vì thế, nên sử dụng nút kẹp hoặc kết hợp nút kẹp và khối chèn thêm. Còn với ống có thành dày hoặc ống đặc có thể dùng lực kẹp lớn ôm sát đường kính ngoài ống giúp định hình uốn dễ dàng. Vật liệu chế tạo khối kẹp từ thép cacbon thấp được tôi cải thiện. Phần tiếp xúc với ống có độ bóng cao. Khối đẩy Khối đẩy định vị phôi tại vị trí cần thiết, là khối chịu lực kéo tạo nên biên dạng khi khối uốn xoay. Áp lực đặt vào khối được điều chỉnh để cân bằng sức kéo và ứng suất nén khi uốn. Thiết kế khối đẩy gồm ba dạng cơ bản: - Khối đẩy di động, thiết kế thông dụng nhất, di chuyển tịnh tiến cùng phôi khi uốn. Cấu tạo dạng khối hình hộp chữ nhật với một mặt lõm theo đường kính ống cần uốn. - Khối đẩy cố định: cấu tạo giống với khối di động nhưng không di chuyển trong quá trình uốn. - Loại khối xoay sử dụng một khối xoay với mặt lõm giống như rãnh puli. c. Những công cụ phụ: 19