thiết kế thi công thiết bị cán sóng tole nhôm dày 8 ly, khổ 1200, dài 12m, công suất v = 5mphút

Vì điều kiện khí hậu nước ta có độ ẩm cao, chịu mưa có hàm lượng axít nên các tấm lợp bằng kim loại được dùng thường bị oxi hoá bởi môi trường, nên bị hư hỏng chủ yếu là rét, rỉ 1.4.2:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

THIẾT KẾ - THI CÔNG THIẾT BỊ CÁN SÓNG TOLE NHÔM DÀY 8 LY, KHỔ 1200, DÀI 12M,

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM



ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG

THIẾT KẾ - THI CƠNG THIẾT BỊ CÁN SĨNG TOLE NHƠM DÀY 8LY, KHỔ 1200, DÀI 12M, CƠNG

SUẤT V= 5M/PHÚT

MÃ SỐ: T2009 -29

THUỘC NHÓM NGÀNH : KHOA HỌC KỸ THUẬT

TP HỒ CHÍ MINH – 04/2010

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

 Nghiên cứu các dạng tole và nhu cầu sử dụng

 Tìm hiểu về công nghệ cán tole

 Chọn phương án thiết kế và sơ đồ động máy cán tole

 Tính toán thiết kế máy cán tole

 Mô phỏng quá trình lắp ráp và vận hành máy.

Phần 1 : ĐẶT VẤN ĐỀ

I ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ TÌNH HÌNH TRONG NƯỚC :

Ngày nay tole là loại vật tư rất quan trọng trong dân dụng, cơng nghiệp Nĩ được dùng làm tấm lợp bao che cho các cơng trình xây dựng như nhà ở, nhà xưởng, kho tàng, lán trại Và hiện nay nĩ là một loại vật liệu tối ưu dùng để thay thế cho các loại tấm lợp cĩ nhiều nhược điểm về mặt mơi trường và sức khỏe cho người sử dụng như tole ferocimen, ngĩi, nhựa PVC Với tấm lợp bằng kim loại (tole) cịn cĩ

ưu điểm làm giảm khối lượng khung sườn đáng kể, thời gian sử dụng lâu dài, tính thẩm mĩ cao

Trong khi đĩ nước ta đang cĩ trên 85 triệu dân với một nền kinh tế đang trên

đà phát triển, do vậy nhu cầu về tấm lợp trong xây dựng và cơng nghiệp rất cao, đặc biệt là tấm lợp bằng kim loại (tole) Nhưng do máy mĩc, thiết bị dùng để sản xuất tấm lợp bằng kim loại hầu như chúng ta đều phải nhập từ nước ngồi như : Nhật Bản, Đài Loan với giá thành rất cao Cho nên thiết kế chế tạo máy cán - uốn tole tạo sĩng là điều hết sức cần thiết và cĩ ý nghĩa thiết thực

Xuất phát từ những suy nghĩ phải gĩp phần cho việc phát triển cơng nghiệp nước nhà, hạ giá thành thiết bị và tạo một mặt hàng cơng nghiệp cho cả nước Đề tài

DÀI 12M, CƠNG SUẤT 5M/PHÚT” ra đời

Phần 2 : GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I-MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

1 Từ kiến thức thu thập được trong sách vở, tài liệu tham khảo … ứng dụng để nghiên cứu cụ thể đối tượng với số liệu cho trước : Sóng tole dày 8, khổ 1200, dài 12mm, công suất thiết kế 5m/phút

2 Mô phỏng nguyên lý hoạt động của hệ thống để người học có thể hiểu rõ hơn các chức năng nhiệm vụ của từng cơ cấu chấp hành, rút bớt thời gian nghiên cứu, tiết kiệm chi phí khi phải đi tham quan thực tế

3 Làm cơ sở cho việc chế tạo hàng loạt các thiết bị cán sóng tole, tích hợp các

thiết bị tạo hình sóng tole thành 1 dây chuyền hoàn chỉnh sau này

II-PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Thu thập thông tin từ sách báo, tạp chí và từ Internet

- Khảo sát thực tế các đơn vị sản xuất

- Lên bản vẽ thiết kế, tính toán, kiểm nghiệm độ bền 1 số chi tiết

- Mô phỏng hoạt động của hệ thống để tìm ra được phương án tối ưu

- Kết nối các thiết bị thành 1 hệ thống

Phaăn 3 : NOÔI DUNG

I CÁC LOẠI TOLE VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG TẤM LỢP

1.1: GIỚI THIỆU VỀ TẤM LỢP :

Trong cuộc sống nhu cầu sử dụng các tấm lợp của con người ngày càng cao do đó đòi hỏi các tấm lợp phải đáp ứng tốt nhu cầu sử dụng của con người Trước đây hầu hết các tấm lợp được làm từ đất sét (ngói), phêroximăng, nhựa PVC những loại này có nhiều nhược điểm nên bây giờ ít được sử dụng Trong khi đó các loại tấm lợp bằng kim loại (tole) ngày càng được sử dụng nhiều vì nó có những ưu điểm sau :

+ Độ bền các tấm lợp cao hơn so với tấm lợp bằng phêroximăng, đất sét, nhựa PVC

+ Thời gian sử dụng lâu hơn, khả năng chống lại tác hại của môi trường cao hơn

+ Gọn nhẹ, có tính thẩm mĩ cao

+ Khó hư hỏng, khó thấm nước

+ Kết cấu sườn lợp gọn nhẹ, tiết kiệm được kết cấu khung sườn nhà 1.1.1 : Phân loại tole :

Tole có chiều dày từ 0,1  1,0 mm, chiều rộng từ 830  1060 mm, để tạo điều kiện cho việc vận chuyển phôi liệu dễ dàng, các nhà máy cán thép sản xuất ra tấm kim loại và cuộn lại thành cuộn lớn, với khối lượng 1 cuộn gần 5 tấn có chiều dày và chiều rộng nhất định Các loại tole cuộn này thường được nhập từ nước ngoài như BHP của Australia, POMINI của Italia, SMS của Đức, VAI của Aïo, NKK và KAWASAKI của Nhật, ANMAO của Đài Loan, Trung Quốc, Công Ty tole Phương Nam khu công nghiệp Biên Hoà Đồng Nai Các cuộn thép này đã có sẵn lớp bảo vệ chống ôxy hoá, như mạ kẽm, sơn màu Để tăng thêm độ cứng khi sử dụng làm tấm lợp, người ta phải tạo sóng cho tole, tuỳ theo nhu cầu sử sụng người ta tạo sóng cho tole là sóng thẳng, sóng tròn hay sóng ngói Các dạng tole có sóng thường dùng là :

+ Tole sọng vuäng

Có rất nhiều loại vật liệu khác nhau:

+ Loại bằng nhôm : Loại này đắt tiền, nhưng có ưu điểm là nhẹ, dẻo dễ cán, bền trong môi trường tự nhiên Nhược điểm là chịu lực kém, nên cũng ít sử dụng

+ Loại bằng thiết, kẽm : Loại này bền cao, có tính dẻo tốt nhưng giá thành cao

+ Loại bằng thép : Sử dụng thép c arbon chất lượng trung bình với  b  400 MPa Loại này kém bền trong môi trường không khí, dễ bị oxi hoá Để khắc

phục hiện tượng trên, người ta thường mạ kẽm hoặc sơn tĩnh điện các cuộn phôi tấm

1.2 : CÁC LOẠI MÁY CÁN TOLE TẠO SÓNG

Cho đến nay hầu hết các loại máy cán tole sử dụng ở nước ta đều nhập ngoại, giá thành rất cao, trong khi đó đất nước ta còn khó khăn về kinh tế Do đó để đáp ứng nhu cầu về tấm lợp cho người sử dụng với giá thành hạ hơn so với các tấm lợp nhập ngoại, mà độ bền vẫn tương tự nhau

Hiện nay nước ta đã có một vài cơ sở đã tiến hành sản xuất ra các loại máy cán tole tạo sóng với giá thành thấp hơn nhiều so với máy nhập ngoại Do vậy sản phẩm tole cán có giá cả hợp lý, đáp ứng được thị hiếu và nhu cầu sử dụng, sản phẩm tiêu thụ với số lượng ngày càng nhiều hơn, rộng rãi hơn

Việc sản xuất ra các máy cán - uốn tole rẻ tiền, trang bị cho các khu vực còn thoả mãn được điều kiện vận chuyển Vì có những công trình xây dựng yêu cầu tấm lợp có chiều dài lớn, việc vận chuyển xa sẽ gặp nhiều khó khăn Tole phẳng được sản xuất sẵn, có chiều dài tới 1200 mét, khối lượng gần

5 tấn, được cuộn lại thành cuộn có đường kính < 1,2m nên dễ vận chuyển 1.3: THÔNG SỐ CÁC LOẠI SÓNG TOLE THƯỜNG DÙNG

1.3.1 : Đối với tole sóng vuông :

+ Tole khổ 914mm tạo tole 7 sóng

Diện tích hữu dụng là : 1256 = 750(mm)

+ Tole khổ 1200mm tạo 9 sóng

Diện tích hữu dụng là : 1258 = 1000(mm)

+ Biên dạng, các thông số tole sóng vuông như sau:

1.3.2 : Đối với tole sóng ngói :

+ Tole khổ 914mm tạo tole 5 sóng

Diện tích hữu dụng là : 1904 = 760(mm)

+ Tole khổ 1200mm tạo tole 6 sóng

Diện tích hữu dụng là : 1905 = 950(mm)

+ Biên dạng, các thông số tole sóng ngói như sau

1.3.3 : Đối với tole sóng tròn :

+ Chiều dài hiệu dụng : 7410 = 740 (mm)

1.3.4 : Đối với tole vòng :

Loại tole này được cán lại vòng sau khi đã cán tạo sóng, quá trình tạo vòng là do các khía được tạo trên hai lô cán Bán kính vòng được thay đổi bởi

lô cán đầu ra

+ Tole khổ 914mm tạo tole 7 sóng

Diện tích hữu dụng là : 1256 = 750(mm)

+ Tole khổ 1200mm tạo 9 sóng

Diện tích hữu dụng là : 1258 = 1000(mm)

1.4 : QUAN SÁT BỀ MẶT CỦA CÁC LOẠI TẤM LỢP BẰNG KIM LOẠI 1.4.1 : Vật liệu và độ bền

Trước đây các tấm lợp mà sử dụng trong nước ta đếu từ nước ngoài đa số là của Mỹ, vật liệu làm chúng thường là bằng nhôm, thiết, thép dẻo Nên các tấm lợp này có độ bền rất cao, chịu tác động của môi trường tốt, thời gian sử

74

7410 = 740(mm)

dụng rấtt lâu dài Đa số các tấm lợp này đều có dạng sóng tròn, sóng vuông chiều dài thường là 2.4, 3.0, 3.5(m) và chiều rộng thường là 0.8, 1.0, 1.2(m)

Trong thời gian sau này thì trên thị tr ường xuất hiện nhiều loại tấm lợp

khác nhau cũng được nhập từ nhiều nước như Nhật, Đài Loan, Liên Xô cũ với nhiều loại, hình dáng, kích cở, màu sắc Nhưng vật liệu chế tạo các tấm lợp này không còn tốt như ngày xưa nữa, vì giá thành vật liệu đắt Nên người ta thường sử dụng thép có độ cứng cao hơn và được mạ lớp kẽm hay sơn phủ bảo vệ, do vậy mà độ bền cũng không thua kém gì so với tấm lợp bằng vật liệu tốt

Vì điều kiện khí hậu nước ta có độ ẩm cao, chịu mưa có hàm lượng axít nên các tấm lợp bằng kim loại được dùng thường bị oxi hoá bởi môi trường, nên bị hư hỏng chủ yếu là rét, rỉ

1.4.2: Tìm hiểu thị trường sử dụng các tấm lợp:

Hầu hết các tấm lợp được sử ngày nay đều làm bằng kim loại, phổ biến là các tấm lợp có dạng sóng vuông, sóng tròn hay sóng ngói Trong khi đó công trình xây dựng ngày càng nhiều yêu cầu về bao che cao, độ thẩm mĩ, độ bền cao Nên tấm lợp bằng kim loại có thể đáp ứng được yêu cầu đó, nhưng các tấm lợp nhập ngoại thì có giá thành cao nên hầu hết các tấm lợp đều do ta chế tạo mà giá thành lại rẻ hơn nhiều, nên đáp ứng được mọi tầng lớp tiêu dùng của con người

1.4.3 : Quan sát bề mặt các tấm tole trước và sau khi cán :

*/ Trước khi cán :

Kim loại trước khi cán mềm hơn, không bị trầy xước, nứt tế vi Ta quan sát trên kính hiển vi và nhìn được hình dạng của chúng như sau

Hình 1.2 : Hình dáng kim loại trước khi cán

*/ Sau khi cán tạo sóng :

Kim loại bi biến cứng, bề mặt bị trầy xước, xuất hiện vết nứt tế vi, đôi khi tấm lợp còn bị rách, đứt Ta quan sát trên kính hiển vi và thấy hình dạng của chúng như sau

Hình 1.3 : Hình dáng kim loại sau khi cán

II CÔNG NGHỆ CÁN TOLE TẠO SÓNG

2.1 : YÊU CẦU CHUNG CỦA MÁY CÁN TOLE TẠO SÓNG :

Máy cán tole tạo sóng phải làm thay đổi kết cấu kim loại (phôi liệu) từ thép tấm phẳng thành biên dạng tole theo ý muốn, có thể là sóng vuông hay sóng ngói, thẳng hay cong

+ Máy làm việc phải cho hiệu quả và năng suất cao nhất, đảm bảo chất lượng tấm lợp là tốt nhất, phế phẩm là ít nhất

+ Các máy cán tole đều cán tole theo phương pháp cán nguội do vậy trục cán phải có độ cứng vững cao, có độ bóng cao

+ Số sóng trên 1 tấm tole thường dùng là :

- Tole 7 sóng

- Tole 9 sóng

+ Tạo hình dáng tole ít gây sai số biên dạng, kích cỡ

+ Tấm lợp phục vụ cho nhu cầu che nắng, che mưa, trang trí nên yêu cầu tấm lợp về mùa nắng phải chịu được nhiệt độ do mặt trời chiếu vào Về mùa mưa thì phải giải quyết vấn đề thoát nước, tránh thấm nước Tole phải có độ bền thích hợp để tránh trường hợp gió mạnh làm hư hỏng, rách, đứt

2.2 : SƠ ĐỒ MÁY CÁN TOLE TẠO SÓNG :

Để tạo hình dáng sóng tole theo yêu cầu, thì ta có nhiều cách bố trí sơ đồ máy để cán Nhưng tuỳ theo từng trường hợp cụ thể mà ta có các hình thức bố

trí sao cho hợp lý nhất, kinh tế nhất, chất lượng sản phẩm là tốt nhất Thông thường một máy cán tole có sơ đồ hoạt động của máy như sau:

*/ Nguyãn lyï hoảt âäüng :

2.3 : QÚA TRÌNH CÁN KIM LOẠI

+ Cán nguội là hình thức gia công kim loại ở nhiệt độ dưới nhiệt độ kết tinh lại, tức là gia công kim loại ở nhiệt độ thường (T can  T ktl ) Sản phẩm của thép cán nguội có chiều dày từ (0.08  1.0 )mm Thậm chí với kim loại màu còn cho độ mỏng thấp (0.007  1.0)mm và có cơ tính cao ( độ bền, độ cứng ), chất

lượng bề mặt và độ chính xác cao

-

a) b) Hình 2.3 : Sự thay đổi cấu trúc kim loại trước (a) và sau (b) biến

dạng khi cán

- Khi cán nguội số lượng khuyết tật tế vi trong cấu trúc tinh thể

tăng, tỷ trọng của thép giảm đi, từ những yếu tố trên dẫn tới việc tăng độ bền ( B ), độ cứng (HB) còn độ dẻo (%) giảm đi

Hình 2.4 : Sự phụ thuộc cơ tính vào độ biến dạng Máy cán tole tạo sóng làm việc theo nguyên tắc cán nguội, do đó khi cán thì phải tiến hành qua nhiều bước nhất định Mỗi bước làm thay đổi một lượng

HB

B

%

s

nhất định và bước cuối cùng sẽ tạo hình dáng sản phẩm Do vậy các máy cán tole tạo sóng thường được bố trí nhiều trục cán và mỗi trục cán làm biến dạng một lượng nhất định để tạo thành sóng tole theo yêu cầu

2.5 : BIẾN DẠNG CỦA KIM LOẠI KHI CÁN

( Độ giãn dài )

Hình 2.5 : Đồ thị kéo 2.5.1 : Sự trượt của tinh thể kim loại

Trượt là sự chuyển dời tương đối giữa các phần tử của tinh thể theo những mặt và phương nhất định, gọi là mặt và phương trượt

b

d a

c p

Mặt trượt

2.5.2 : Ứng suất gây ra trượt

Khác với biến dạng đàn hồi, chỉ có thành phần ứng suất tiếp trên mặt và phương trượt mới có tác dụng gây ra sự trượt Để mô tả ta có hình vẽ biểu diễn như sau :

Hình 2.7 : Sơ đồ biểu diễn lực Từ hình vẽ ta thấy tinh thể bị kéo theo phương chiều trục với lực kéo P làm với pháp tuyến của mặt trượt một góc  Chiếu P lên mặt phẳng trượt ta

được phần tiếp tuyến với mặt trượt là P = PSin Phương trượt làm với P

một góc là , thành phần tiếp tuyến của lực P trên phương trượt sẽ là

P tt = P  Cos = P  Sin  Cos (2 - 1)

Giả sử mặt cắt ngang của tinh thể là F o thì diện tích mặt trượt sẽ là :

P

r

P Z

Mặt trượt

Hình 2.8 : Sơ đồ hình thái trượt Đầu tiên sự trượt xảy ra ở hệ mà tại đó ứng suất tiếp là lớn nhất  Max , ứng với  = 45 0 Các mặt trượt dịch chuyển đi tương đối với nhau một khoảng nhất định thì dừng lại, cách nhau một khoảng nhất định Vì vậy trong nhiều trường hợp, sau khi kéo đơn tinh thể có dạng như chuổi xếp nghiêng Sau khi trượt thấy có biến dạng dư, có thể coi nó như là tổng các bậc thang của các mặt trượt thoát ra trên bề mặt

2.5.4 : Song tinh

Khi chịu tác dụng của ứng suất tiếp  trong tinh thể có sự chuyển động tương đối của các mặt phân tử này so với mặt phân tử khác Và kết quả của sự chuyển dịch đó là sự đối xứng giữa hai bộ phận qua một mặt phẳng cố định gọi là mặt song tinh

+ Nguyên tử trên các mặt trượt xê dịch với nhau một khoảng tỷ lệ thuận với khoảng cách từ mặt đó tới mặt song tinh

+ Song tinh xảy ra đột ngột chứ không từ từ như quá trình trượt do đó tải trọng va đập tạo ra nhiều song tinh hơn là tải trọng thường

+ Song tinh thường xảy ra ở nơi tập trung ứng suất và trước khi bị phá huỷ

Bên cạnh đó quá trình song tinh còn tạo điều kiện cho mặt trượt ở vào vị thuận lợi nhất, giúp cho quá trình biến dạng xảy ra dễ dàng

Hình 2.9 : Hình dáng mặt song tinh

2.5.5 : Hiện tượng xảy ra sau biến dạng dẻo

Như đã trình bày, sau khi biến dạng dẻo kim loại bị biến cứng, mạng tinh thể bị xô lệch với mật độ lệch cao, tồn tại ứng suất bên trong do đó nó ở trạng thái không cân bằng với năng lượng dự trữ cao và có su hướng trở về trạng thái cân bằng Với đa số kim loại quá trình này xảy ra rất chậm ở nhiệt độ thường Trong quá trình biến dạng dẻo sinh ra các hiện tượng sau :

+ Thay đổi hình dạng của đơn tinh thể

* Trước khi biến dạng tinh thể có dạng hình cầu

* Sau biến dạng các tinh thể bị vặn vẹo, kéo dài ra thành thớ

+ Hướng của đa tinh thể thay đổi từ vô hướng quay về hướng của lực tác dụng do đó tinh thể bị kéo dài theo hướng đó

2.6.2 : Đặc điểm của quá trình uốn là khi uốn các kim loại tấm để đạt được những chi tiết có kích thước và hình dạng cần thiết, người ta nhận thấy rằng với tỷ số chiều rộng và chiều dày của phôi khác nhau, với mức độ biến dạng khác nhau ( tỷ số giữa bán kính uốn và chiều dày vật liệu khác nhau ) và giá trị góc uốn khác nhau thì quá trình biến dạng xảy ra tại vùng uốn cũng có những đặt điểm khác nhau.

Hình 2-11 : a) Trước khi uốn; b) Sau khi uốn + Khi uốn với bán kính uốn lớn, mức độ biến dạng ít, vị trí lớp trung hoà biến dạng nằm ở giữa chiều dày của dải phôi Nghĩa là bán kính cong R bd của lớp trung hoà được xác định theo công thức sau :

R bd = r + S/2 (2- 3)

Trong đó :

r : Bán kính uốn

S : Chiều dày vật liệu

Hình 2- 12 : Bán kính cong của lớp trung hoà

Hình 2-13 : Góc đàn hồi  sau khi uốn

Hình 2-14 : Sơ đồ quá trình uốn 2.7 : DAO CẮT VÀ PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG DAO CẮT

2.7.1 : Quá trình cắt vật liệu

Quá trình cắt đứt vật liệu là quá trình tách hoàn toàn một chi tiết ra làm hai hay nhiều phần Trong quá trình cắt đứt vật liệu thì xảy ra 3 giai đoạn liên tục :

Hình 2 - 15 : Quá trình cắt đứt vật liệu Trong đó : 1: Lưỡi cắt trên 2 : Phôi cắt

3: Lưỡi dao dưới 4 : Tấm chặn phôi

Vùng I : Kim loại bị uốn nhẹ và có bán kính lượn nhỏ với mặt chi tiết Vùng II : Mặt cắt sạch tạo thành một dải sáng

Vùng III : Mặt cắt xù xì không bằng phẳng và có màu sáng đục, chất lượng mặt cắt phụ thuộc rất nhiều vào khe hở dao

2.7.2 : Xác định khe hở dao ( Z ) :

2.7.3.1 : Máy cắt dao thẳng song song :

Máy cắt này dùng để cắt các loại phôi và sản phẩm có tiết diện hình vuông, chữ nhật, hình tròn

Máy này thường đặt sau máy cán phôi, cán hình Máy có thể cắt phân đoạn khi quá dài, máy có lưỡi cắt đặt song song, khi làm việc mặt phẳng chuyển động của dao luôn luôn không đổi

H : Chiều cao vận hành

S : Chiều cao lưỡi cắt

 : Chiều dày lưỡi cắt (S/ = 2.5  3.0)



h



H

21

h : Chiều dày vật cắt

 : Độ trùng dao  = (10  20) mm

2.7.3.1.1 : Máy cắt dao thẳng song song có dao trên di động

Nguyên lý làm việc như sau :

Khi vật cán đúng vào cữ cắt, bàn kẹp kẹp chặt vật cắt, dao dưới 3 đúng yên, dao trên 2 gắn vào bàn trượt di động xuống và quá trình cắt được diễn ra Sau khi cắt xong dao trên đi lên lại và kết thúc quá trình cắt Dao trên và bàn trượt di chuyển lên xuống nhờ cơ cấu thuỷ lực, cơ cấu cam, trục khuỷ thanh truyền

Nhược điểm của loại này là sản phẩm có nhiều ba via, bị xước, kết cấu máy cồng kềnh

Hình 2-18 : Máy cắt song song dao trên di động Chú thích :

1 : Cữ bàn kẹp 2 : Dao trên di động

3 : Dao dưới cố định 4 : Bàn đỡ sản phẩm

7 : Bản lề 2.7.3.1.2 : Máy cắt dao thẳng song song có dao dưới di động

Hình 2-19 : Máy cắt song song dao dưới di động

Chú thích :

1 : Cữ bàn kẹp 2 : Dao trên cố định

3 : Dao dưới di động 4 : Lưỡi dao trên

5 : Lưỡi dao dưới 6 : Các con lăn

7 : Sản phẩm 2.7.3.1.3 : Phương pháp xác định lực cắt

Hình 2- 22 : Biểu đồ biểu diễn lực cắt thực nghiệm (A) và theo đường lý thuyết

(B) 2.7.3.1.4 : Một số máy cắt dao thẳng song song hay dùng :

a) Máy cắt kiểu trục lệch tâm: ( Trục khuỷu - Thanh truyền ) Hình 23)

(2-b) Máy cắt dao thẳng song song có trục dưới di động dùng cơ cấu kẹp cơ khí và thuỷ lực:

Hình 2-23 : Máy cắt trục khuỷu 2.7.3.2 : Máy cắt đĩa :

B P

G ’

a) Công dụng : Máy cắt đĩa dùng để cắt viền, cắt mép những băng thép có chiều rộng lớn, cắt những tấm thép có kích thước nhất định theo tiêu chuẩn (Hình 2- 24)

) )(

( 2 cos 1

a) Công dụng : Dùng để cắt thép tấm ở trạng thái nóng và nguội

Hình 2 - 25 : Dao cắt nghiêng

Hình 2- 27 : Sơ đồ máy cắt dao nghiêng truyền động bằng thuỷ lực

Ưu điểm :

- Tạo lực cắt lớn, ổn định

- Điều chỉnh dẫn động vô cấp

- Dễ tự động hoá

- Gọn nhẹ, truyền động êm

- Tác động nhanh

Nhược điểm :

- Giá thành cao

- Các bộ phận hoạt động phải chế tạo, lắp đặt yêu cầu chính xác

cao III CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ LẬP SƠ ĐỒ ĐỘNG CỦA MÁY CÁN TOLE TẠO SÓNG

3.1 : MÁY CÁN TOLE VÀ CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY

3.1.1 : Máy cán tole tạo sóng :

Ở trên thị trường hiện nay tole cán đều sử dụng phôi tấm dưới dạng cuộn với các kích thước là 914(mm) và 1200(mm) Nên việc chọn biên dạng phải phù hợp để máy có thể cán được hai loại phôi trên Tuy nhiên việc chọn đường biên dạng tole như thế nào để đảm bảo

- Đủ độ cứng vững

- Tính thẩm mĩ cao

- Đảm bảo yêu cầu che nắng che mưa

Máy cán tole là thiết bị gia công áp lực dựa vào sự biến dạng dẻo của kim loại để uốn tole phẳng thành sản phẩm tole có biên dạng sóng theo thiết kế Qúa trình cán uốn tole được thực hiện liên tục trên nhiều cặp trục, con lăn cán đứng liên tiếp nhau trên cùng một hàng, nhờ lực ma sát giữa các con lăn và tấm kim loại mà phôi cán chuyển động tịnh tiến qua các lô cán kế tiếp nhau Để đảm bảo quá trình cán uốn xảy ra liên tục, phôi không bị đứt thì tấm kim loại đi qua các cặp lô cán phải có cùng vận tốc So với phương pháp dập và uốn thì việc cán uốn trên các máy cán liên tục có nhiều ưu điểm hơn, như :

+ Cho năng suất cao

+ Sản phẩm ít bị khuyết tật

+ Dễ cơ khí hoá và tự động hoá trong quá trình sản xuất

Tuy nhiên cũng có vài nhược điểm sau :

+ Máy cán đắt tiền

+ Cần nhiều thiết bị phụ như cầu trục, cần trục để nâng chuyển phôi cuộn

+ Chiếm diện tích nhà xưởng vì máy dài

3.1.2 : Thông số biên dạng của tole :

Chọn thông số biên dạng tole phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều rộng tấm, kích thước sóng tole, nhu cầu sử dụng, công dụng tấm lợp

Trên thị trường hiện nay thường sử dụng các loại phôi tấm dạng cuộn có kích thước 914(mm) và 1200(mm) với chiều dày từ (0.2  0.8)mm Tole cán có

số sóng thường là 7 sóng và 9 sóng

+ Đối với tole khổ 914 mm : Cán tole 7 sóng

+ Đối với tole khổ 1200 mm : Cán tole 9 sóng

Hình 3 - 1 : Giới thiệu các loại sóng tole Đối với tole cán khi cùng một loại quy cách tole phẳng, cùng một kích thước sóng tole nếu cán uốn với số sóng càng ít thì sẽ được chiều rộng sau khi cán càng dài nhưng ngược lại loại ít sóng sẽ có độ cứng vững kém hơn loại nhiều sóng

Hình 3- 2 : Biên dạng tole Yêu cầu đối với sản phẩm tole cán :

- Sản phẩm tole sau khi tạo sóng phải thoả mãn yêu cầu về độ cứng vững, chịu lực, không có vết nứt tại các vị trí thay đổi tiết diện (những điểm uốn)

- Sản phẩm không bị trầy, xước làm hỏng lớp bảo vệ chống ôxi hoá (sơn hoặc mạ kẻm), không bị co kéo tạo ra những nếp nhăn và những biến dạng không đồng đều trên bề mặt

- Sản phẩm tole cán phải có giá thành thấp nhất để cạnh tranh

7 sóng

9 sóng

750

1000

- Phải đảm bảo yêu cầu sử dụng, có tính thẩm mĩ

3.1.3 : Dựng hình tạo sóng tole :

Việc tạo sóng tole đầu tiên để cán ta chọn sóng tole giữa vì có những đặc điểm sau :

+ Tránh hiện tượng tole cán bị chéo đi một góc

+ Kim loại biến dạng đều hơn

+ Có khả năng cứng vững cao hơn khi cán sóng tiếp theo

+ Lực cán nhỏ

+ Khả năng phá hỏng thấp

Các bước dựng hình tạo sóng như sau :

3.2 CƠ SỞ TẠO HÌNH SÓNG TOLE :

3.2.1 Thiết lập biên dạng sóng tole :

Quá trình cán tole thực chất là quá trình cán uốn tole, nó không làm thay đổi chiều dày của tole tại mọi vị trí, tole phẳng sau khi qua máy cán sẽ nhận được biến dạng theo yêu cầu, đặc biệt trong quá trình cán uốn thì lớp sơn, mạ bảo vệ ít bị phá hỏng tại bất kì vị trí nào và có khả năng giữ nguyên chức năng bảo vệ ban đầu

Đối với những nhà máy hoạt động với quy mô lớn thì sau khi tole cán xong được đem đi xử lý chống ôxi hoá bề mặt bằng cách sơn phủ hay mạ kẽm bề mặt Nhưng phương pháp này không hiệu quả kinh tế lắm, nên hầu hết các tole cán đều được sơn hoặc mạ kẽm trước khi cán Xuất phát từ những yêu cầu như vậy cho nên yêu cầu các lô cán trên máy phải đảm bảo cho chất lượng tole cán là tốt nhất.Trong cán uốn tole, sóng tole được hình thành giữa 2 con lăn cán trong đó 1 con lăn đóng vai trò là chày và con lăn đóng vai trò là cối, giữa chày và cối có chuyển động quay tương đối với nhau và phôi chuyển động tịnh tiến giữa 2 con lăn cán

Hình 3 - 4 : Lỗ hình tạo sóng tole

1 : Lô cán trên

2 : Phôi cán

3 : Lô cán dưới 3.2.2: Xác định số lần cán uốn tạo sóng tole :

Hình 3 - 5 : Kích thước 1 sóng tole

Chọn a = 5(mm)

Khi uốn chiều cao biên ngoài của cối không thay đổi, chỉ có khoảng cách hai gối tựa thay đổi Khi đó chiều cao của chày tăng lên và chiều sâu lòng cối cũng tăng lên cho tới biên dạng yêu cầu

Hình 3 - 6 : Sơ đồ cán uốn tạo sóng Trong đó :

d 1 : Đường kính chày khi uốn lần 1

D 1 : Đường kính cối khi uốn lần thứ 1

d 2 : Đường kính chày khi uốn lần 2