Đề tài thiết kế và chế tạo máy uốn móc tự động CBS ST

Lý do là công nhân trong khâu sản suất này phải sử dụng sức lực của cánh tay để uốn sản phẩm bằng thép, trong quá trình lao động đôi khi lại xảy ra tai nạn do sơ ý.. Qua yêu cầu cấp thiế

Chương 1

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1 Lý do chọn đề tài

Ngày nay nguồn nhân lực đáp ứng cho sản xuất công nghiệp đang bị thu hẹp

do sự phát triển nhanh của công nghiệp trên khắp mọi nơi trên cả nước, các nguồn nhân lực trẻ tại các địa phương có xu hướng tìm việc tại địa bàn trong Tỉnh vào các ngành du lịch, xây dựng, thủ công…nhằm ổn định cuộc sống Như vậy nguồn lao động phổ thông đã có sự phân bố không đồng đều giữa các ngành Một vấn đề lớn

mà Công ty TNHH SAMSUN đang gặp phải đó là lượng sản phẩm sản xuất hàng ngày không đủ để đáp ứng cho dây chuyền sản xuất khác do số lượng công nhân lao động tại khâu sản suất này của công ty đang giảm dần Lý do là công nhân trong khâu sản suất này phải sử dụng sức lực của cánh tay để uốn sản phẩm bằng thép, trong quá trình lao động đôi khi lại xảy ra tai nạn do sơ ý Hơn nữa khi có nhiều đơn đặt hàng công ty phải nhập khẩu sản phẩm từ Hàn Quốc, điều này làm công ty tốn

nhiều thời gian và chi phí

Vì lý do trên nhóm nghiên cứu đã xây dựng máy uốn móc tự động CBS-ST

phục vụ trong quá trình sản xuất cho công ty Toàn bộ phần thiết kế và kiểm tra của máy được thiết kế trên phần mền Catia, một phần mền chuyên về cơ khí chế tạo Để thực hiện một sản phẩm thành công nếu một người công nhân làm thì mất nhiều thời gian, chi phí lớn và tính an toàn lại không đảm bảo trong quá trình cắt, uốn sản phẩm Vì thế máy uốn móc CBS - ST ra đời nhằm loại bỏ các yếu tố nêu trên

Công ty TNHH SX – TM - DV Anh Hoàng là một trong những công ty chế

tạo máy phục vụ cho đời sống và trong công nghiệp Qua yêu cầu cấp thiết để thiết

kế máy đáp ứng cho sản xuất, nhóm nghiên cứu đã được công ty giao nhiệm vụ “ thiết kế và thi công máy uốn móc tự động CBS - ST” Với một trong những

phương châm của công ty là bảo vệ môi trường và tiết kiệm chi phí nên trong quá

trình chế tạo máy nhóm đã tận dụng những cơ cấu cũ còn sử dụng được vào trong máy uốn móc CBS - ST nhằm tiết kiệm tối đa chi phí, thời gian thực hiện

1.2 Tổng quan nghiên cứu đề tài

Sự phát triển của loài người thông qua các thời đại gắn liền với các công cụ Với cuộc cách mạng công nghệ vào giữa thế kỷ XVIII, các máy công cụ đầu tiên đã xuất hiện và liên tục được cải tiến Sự phát triển của các máy công cụ và công nghệ

liên quan đã tiến rất nhanh cho đến tận ngày nay

Cuộc sống hiện đại không phải là sản phẩm tự nhiên, mà là kết quả của sự phát triển các máy công cụ Thực phẩm chế biến, xe cộ, điện thoại và hầu như mọi sản phẩm chúng ta sử dụng đều được sản xuất bằng máy móc Trước thế kỷ XX, các phương pháp sản xuất thay đổi rất chậm Cho đến đầu những năm 1930 các phát minh mới và nổi bật bắt đầu tác động mạnh đến quy trình sản xuất

Các máy công cụ nói chung là các máy cắt gọt kim loại và các máy gia công tạo hình để tạo hình các sản phẩm kim loại

Từ các loại máy đã chế tạo từ trước tới nay trên thế giới, nhóm nghiên cứu đã tham khảo một số máy để thiết kế và thi công máy uốn móc tự động CBS – ST Máy gồm hai phần chính: Phần đẩy phôi và uốn Vì thế, máy chính là sự kết hợp của nhiều máy khác nhau trên thế giới đã được đưa vào sử dụng

Cơ cấu bánh lăn ngày nay được sử dụng rất nhiều trong các công ty gỗ trong việc sản xuất ra các mặt hàng bằng gỗ Một số máy sử dụng cơ cấu bánh lăn trong môi trường xây dựng

Hình 1.1: Cơ cấu bánh lăn trong máy bào gỗ

Hình 1.2: Cơ cấu bánh lăn trong máy duỗi thép xây dựng bằng tay

Hình ảnh dưới đây khắc họa dung cụ uốn thanh thép la dùng trong trang trí Với những loại vật liệu mỏng như thanh thép la thì uốn bằng tay có thể thực hiện được nhưng hiệu quả kinh tế sẽ không cao, tốn nhiều thời gian

Hình 1.3: Cơ cấu uốn thép trang trí bằng tay

Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các máy uốn tự động hiện đại ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất của xã hội

Hình 1.4: Một số máy uốn thép xây dựng hiện đại Sau khi tìm hiểu và phân tích nhóm nghiên cứu cùng các kỹ thuật viên của công ty TNHH – TM – SX – DV Anh Hoàng nhận thấy cơ cấu uốn của các máy này rất phức tạp, kinh phí đầu tư cao, dễ xảy ra hư hỏng và không an toàn

1.3 Mục tiêu nghiên cứu

Dựa vào yêu cầu của công ty, nhóm đã nghiên cứu và thiết kế máy uốn móc tự động CBS-ST với mục tiêu là đưa công nghệ tiên tiến vào dây chuyền sản xuất, thay thế lao động chân tay bằng máy móc hiện đại, tăng cao năng xuất và chất

lượng sản phẩm, giảm chi phí cho công ty

1.4 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

™ Đối tượng nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu về máy có khả năng uốn thép la để tạo ra móc thùng phi với nhiều ưu điểm và máy lần đầu tiên máy được chế tạo tại Việt Nam

™ Phạm vi nghiên cứu: Trong quá trình nghiên cứu, dựa trên yêu cầu thực tế tại các phân xưởng, doanh nghiệp Máy được thiết kế để uốn vật liệu chính là thép la

Mặc dù máy đã hoạt động và tạo ra sản phẩm cho năng suất cao, nhưng do thời gian nghiên cứu ngắn, nên máy còn một số lỗi chưa khắc phục được Cần phát triển, và cải tiến thêm

1.5 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

™ Xây dựng cơ sở lý thuyết của đề tài thông qua các tài liệu liên quan về thiết

kế cơ khí, khí nén – thủy lực, khuôn của các tác giả lớn: Nguyễn Ngọc Phương, Trần Thế San, Nguyễn Thế Hùng, Nguyễn Văn Thiệp…và chọn lọc tài liệu liên quan từ đó tiến hành phân tích, tổng hợp và tổ chức lại nguồn tài liệu Dựa trên cơ

sở lý thuyết đó làm nền tảng cho việc nghiên cứu đề tài

Tham quan, khảo sát, nghiên cứu về các loại máy duỗi thép xây dựng, máy bào gỗ, máy uốn thép xây dựng…ở trong nước và ngoài nước Các tài liệu trên mạng, các tài liệu đã có sẵn ở công ty, những kiến thức đã được học ở trường, sự đóng góp hướng dẫn tận tình của các thầy trong khoa Cơ Điện trường ĐH Lạc Hồng ,các kỹ

sư và kỹ thuật viên trong công ty TNHH SX - TM - DV Anh Hoàng

™ Phân tích những ưu nhược điểm của các loại máy đã tìm hiểu để làm nền tảng, mục tiêu cho đề tài

1.6 Kết cấu của đề tài

Trong đề tài này gồm các nội dung sau:

™ Cơ sở lý thuyết của đề tài

• Các kiến thức về kim loại

• Tìm hiểu và tham khảo các loại máy có liên quan

™ Thiết kế và chế tạo máy uốn móc tự động CBS – ST

• Cơ sở thiết kế máy uốn móc tự động CBS – ST

• Các phương án thiết kế cơ khí, tổng quan hệ thống

Chương 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Kiến thức cơ bản về vật liệu kim loại[1]

2.1.1 Khái niêm cơ bản về kim loại

Kim loại là loại vật liệu có cường độ lớn, độ dẻo và độ chống mỏi cao Nhờ đó mà kim loại được sử dụng rộng rãi trong các ngành kĩ thuật Ở dạng nguyên chất, do cường độ và độ cứng thấp, độ dẻo cao, kim loại có phạm vi sử dụng rất hạn chế Chúng được sử dụng chủ yếu ở dạng hợp kim với kim loại và á kim khác, thí

dụ như cacbon

2.1.2 Vật liệu thép

Thép với thành phần chính là sắt (Fe) và cacbon (C), với thành phần C

từ 0,02% đến 2,14%, và một số nguyên tố hóa học khác Chúng làm tăng độ cứng, hạn chế sự di chuyển của nguyên tử sắt trong cấu trúc tinh thể dưới tác động của nhiều nguyên nhân khác nhau

Số lượng khác nhau của các nguyên tố và tỷ lệ của chúng trong thép nhằm mục đích kiểm soát các mục tiêu chất lượng như độ cứng, độ đàn hồi, tính dễ uốn, và sức bền

Thép với tỷ lệ cacbon cao có thể tăng cường độ cứng và cường lực kéo

so với sắt, nhưng lại giòn và dễ gãy hơn

Tỷ lệ hòa tan tối đa của cacbon trong sắt là 2,14% theo trọng lượng, xảy

ra ở 1.1470C, nếu lượng cacbon cao hơn hay nhiệt độ hòa tan thấp hơn trong quá trình sản xuất, sản phẩm sẽ là xementit là trạng thái cứng nhất có cường lực kém hơn

Pha trộn với cacbon cao hơn 2,14% sẽ được gang Thép cũng được phân biệt với sắt rèn, vì sắt rèn có rất ít hay không có cacbon, thường là ít hơn 0,035%

Ngày nay người ta gọi ngành công nghiệp thép (không gọi là ngành công nghiệp sắt và thép), nhưng trong lịch sử, đó là 2 sản phẩm khác nhau Ngày

nay có một vài loại thép mà trong đó cacbon được thay thế bằng các hỗn hợp vật liệu khác, chỉ là không được ưa chuộng

Thép cacbon bao gồm hai nguyên tố chính là sắt và cacbon, chiếm 90%

tỷ trọng các sản phẩm thép làm ra Thép hợp kim thấp có độ bền cao được bổ sung thêm một vài nguyên tố khác (nhỏ hơn 2%), tiêu biểu là 1,5% mangan, đồng thời cũng làm giá thành thép tăng thêm Thép hợp kim thấp được pha trộn với các nguyên tố khác, thông thường molypden, mangan, crom, hoặc niken, trong khoảng tổng cộng không quá 10% trên tổng trọng lượng Các loại thép không gỉ và thép không gỉ chuyên dùng có ít nhất 10% crom, trong nhiều trường hợp có kết hợp với niken, nhằm mục đích chống lại sự ăn mòn Một vài loại thép không gỉ có đặc tính không từ tính

Thép dùng cho ngành chế tạo máy, khả năng làm việc của chúng sẽ được phát huy tối đa sau nhiệt luyện

Thép này thường được hợp kim hoá bằng các nguyên tố: Cr, Mn, Si, Ni,

Ti, Mo,…với lượng nhỏ (thường từ 1-2%; cá biệt có thép từ 6-7%) để nâng cao độ thấm tôi (cải thiện khả năng nhiệt luyện) và hoá bền ferrite

Thép kết cấu được chia thành các nhóm sau:

™ Thép thấm cacbon: Là loại thép có thành phần cacbon thấp (nhỏ hơn hoặc bằng 0,25% C), ở trạng thái cung cấp có độ dẻo, độ dai cao nhưng độ bền thấp Để cải thiện độ bền và nâng cao độ cứng bề mặt, có thể áp dụng công nghệ thấm cácbon, tôi và ram thấp

™ Thép hoá tốt: Là thép có thành phần cacbon vào khoảng 0,3 – 0,5%,

cơ tính ở trạng thái cung cấp tương đối cao Sau nhiệt luyện hoá tốt (tôi và ram cao), chúng sẽ có cơ tính tổng hợp cao nhất Để nâng cao khả năng chống mài mòn

bề mặt của thép này, sau nhiệt luyện hoá tốt phải tôi bề mặt và ram thấp

™ Thép đàn hồi: Là thép có hàm lượng cacbon tương đối cao (0,5 – 0,7%), chuyên dùng để chế tạo các chi tiết đàn hồi : nhíp, lò xo,…Để có giới hạn đàn hồi cao nhất thì phải qua tôi và ram trung bình

2.1.3 Vật liệu chế tạo máy

Các vật liệu được sử dụng để chế tạo máy uốn móc tự động CBS – ST gồm: Thép C45, CT4, SKD11

™ Thép C45

Thép C45 thuộc nhóm thép cacbon trung bình (0,30 ~ 0,50%C ) như vậy sẽ đảm bảo sự kết hợp tốt nhất của các chỉ tiêu cơ tính tổng hợp về độ bền, độ dẻo, độ dai Nếu dùng lượng cacbon khác đi sẽ không đạt được cơ tính tổng hợp tốt như vậy

Tuy rằng dùng lượng cacbon cao hơn sẽ đạt được độ cứng bề mặt và tính chống mài mòn cao hơn nhưng lại giảm độ dẻo, độ dai

™ Thép CT4

Là thép carbon theo tiêu chuẩn Nhật JISG 3101 – 1987

• Thành phần hóa học: Hàm lượng P nhỏ hơn bằng 0,05%, S nhỏ hơn bằng 0,05%

• Đặc tính kỹ thuật:

- Độ bền kéo: 430 Mpa – 510Mpa

- Độ bền chảy chia theo độ dày:

9 Nhỏ hơn hoặc bằng 16mm là: 245 Mpa

9 Trong khoảng 16mm – 40mm là: 235Mpa

9 Lớn hơn 40mm là: 215Mpa

• Ứng dụng: Thép TC4 (thép la) làm phôi uốn để tạo ra sản phẩm

- Độ cứng sau ram 1500C đến 2000C: Lớn hơn 58HB

• Ứng dụng: Khuôn dập nguội (Cold work tool steel) do có tính chống mài mòn cao Tại Việt Nam thường dùng để làm các

khuôn lớn dập tôn silic, làm bánh cán ren

2.1.4 Kết luận

Qua việc tìm hiểu cơ sở lý thuyết và tìm hiểu về các loại máy tương tự đang được sử dụng trong và ngoài nước Sẽ giúp cho việc thiết kế và chế tạo máy uốn tự động CBS – ST một cách khoa học để đạt được hiệu quả tối ưu nhất

Chương 3

GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT CÔNG TY TNHH

SX – TM - DV ANH HOÀNG

3.1 Giới thiệu công ty TNHH SX – TM - DV Anh Hoàng

3.1.1 Thông tin về công ty TNHH SX - TM – DV Anh Hoàng

Công ty TNHH SX – TM – DV Anh Hoàng là một công ty chuyên:

¾ Gia công, chế tạo máy móc công nghiệp

¾ Sửa chữa, bảo trì máy móc công nghiệp (máy đúc áp lực cao,

ép nhựa, nén khí…)

¾ Gia công, lắp ráp hệ thống khí nén – thủy lực hơi

¾ Sửa chữa, lắp mới: PLC, vi xử lý…

¾ Mua bán máy móc, thiết bị công nghiệp

Hình 3.1: Khung cảnh làm việc tại xưởng của công ty SX - TM - DV Anh Hoàng

Trụ sở chính: Số 286, tổ 18, KP 3, P.Long Bình Tân, Biên Hòa, Đồng Nai

Xưởng 2: Quân đoàn 972 – Long Bình Tân – Biên Hòa – Đồng Nai

Điện thoại: 0613.846460 – 061.8836577

Fax : 061.8836577

Tổng diện tích: 610 m2

Số nhân viên: 20 người

3.1.2 Mục tiêu của công ty

¾ Gia công, chế tạo máy móc công nghiệp với giá rẻ hơn thị trường hoặc trên thị trường chưa có

¾ Tiết kiệm tối đa chi phí chế tạo

¾ Tái chế một số máy móc công nghiệp còn sử dụng được

¾ Tận dụng tối đa nguyên vật liệu (đã qua sử dụng) vào trong chế tạo máy

¾ Đem lại cho khách hàng những sản phẩm chất lượng với đội ngũ nhân viên chuyên nghiệp

3.1.3 Quy trình hoạt động sản xuất tại công ty

™ Giải thích quy trình hoạt động:

Hầu hết các vật liệu (vật liệu tái chế, vật liệu mới) nhập về được đưa vào kho hàng, hầu hết các vật tư có liên quan tới thép, inox, đồng , các cơ cấu chấp hành và các thiết bị điều khiển …

Khi có hợp đồng gia công chế tạo, những vật liệu và thiết bị cần thiết

sẽ được xuất kho để hoàn tất máy tại khâu chế tạo và láp ráp

Tại khâu thành phẩm, sau khi quá trình láp ráp hoàn tất sẽ được kiểm tra Nếu đạt tiêu chuẩn máy sẽ nhập kho, chờ ngày giao hàng Nếu không đạt tiêu chuẩn sẽ được sửa chữa và cải thiện đến khi đạt yêu cầu

Hình 3.2: Quy trình sản xuất tại công ty

3.1.4 Hình ảnh một số hệ thống công ty thi công

Hình 3.3: Thi công tủ nướng bánh

Hình 3.4: Thi công lò nấu keo cho công ty TNHH Liên Hòa

Hình 3.5: Thi công hệ thống cân định lượng cát - xi măng

Hình 3.6: Thi công thùng lọc dầu

Kết luận

Chương 2 đã cho chúng ta cái nhìn bao quát về công ty TNHH SX

TM – DV ANH HOÀNG cũng như các hệ thống máy móc công nghiệp mà công ty

đã sản xuất, và đây cũng là nơi mà nhóm nghiên cứu đã trải qua những ngày tháng thực tập, nghiên cứu để thiết kế và thi công “Máy uốn móc tự động CBS - ST”

Chương 4

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY UỐN MÓC TỰ ĐỘNG

CBS - ST

4.1 Cơ sở thiết kế máy uốn móc tự động CBS - ST

Sản phẩm mà máy tạo ra là những móc uốn cong theo biên dạng yêu cầu, từ vật liệu chính là thép la (3000x2x20 mm)

Hình 4.1: Sản phẩm thực tế yêu cầu Nếu uốn theo phương pháp thủ công tức là công nhân dùng lực của cánh tay

để uốn thì sẽ cho năng suất thấp, tốn diện tích làm việc, đôi khi xảy ra tai nạn ngoài

ý muốn

4.2 Phương án thiết kế cơ khí – tổng quan hệ thống[2]

Trong phần này nhóm xin đưa ra các phương án thiết kế máy uốn móc tự động

CBS – ST chủ yếu là về mặt cơ khí Gồm có các phương án thiết kế sau:

Hình 4.2: Các bộ phận của máy uốn móc tự động CBS-ST

1: Bàn máy chính; 2:Bàn máy phụ; 3: Cơ cấu đo; 4: Cặp bánh lăn;

5: Con lăn dẫn hướng; 6: Cơ cấu cắt; 7: Khuôn uốn; 8: Cơ cấu đẩy sản phẩm;

9: Động cơ; 10: Cơ cấu truyền xích; 11: Hệ bánh răng

4.2.1 Phương án thiết kế phần bàn máy chính

Khi máy làm việc, bàn máy (1200x600x210mm) có nhiệm vụ:

™ Cố định vị trí tương quan của máy với chi tiết gia công

™ Đảm bảo độ cứng vững, giữ cho máy luôn cố định trong quá

trình hoạt động

Dựa trên nhiệm vụ đề ra, bàn máy chính bao gồm các cơ cấu: Thành gá động cơ và 4 trục phụ

Vật liệu chế tạo: Thép C45

Hình 4.3: Bàn máy chính trong thiết kế

1: Chân gá bàn nhỏ; 2:Đế gắn động cơ

Hình 4.4: Bàn máy trong thực tế

4.2.2 Phương án thiết kế bàn máy phụ

Bàn máy phụ (540x400x190): Có nhiệm vụ cố định vị trí cơ cấu bánh

lăn, cơ cấu bánh răng, bánh xích và các trục truyền lực, để đảm bảo độ cứng vững cho máy

4.2.3 Thiết kế cơ cấu bánh lăn[3]

Gồm 2 loại bánh lăn: Bánh lăn đực và bánh lăn cái

Cơ cấu bánh lăn có nhiệm vụ tạo ra lực đẩy di chuyển thanh thép

la tiến về phía trước, di chuyển vào lòng khuôn uốn

™ Bánh lăn cái: Có đường kính ngoài là: ∅170mm và đường

kích trong (đường kính rãnh) là: ∅149mm

Vật liệu gia công: Thép SKD 11

Hình 4.7: Bánh lăn cái trong thiết kế

Hình 4.8: Bánh lăn cái trong thực tế

Trục có nhiệm vụ gắn ăn khớp với cơ cấu bánh răng và cơ cấu bánh lăn,

trục được gắn cố định với bàn máy phụ bằng hai ổ đỡ

Gồm hai loại: Trục chính và trục phụ

4.2.4.1 Tính toán và thiết kế trục[4]

Chọn vật liệu chế tạo các trục là thép C45 có δb =600(Mpa), ứng suất xoắn cho phép:

[ τ ] = 15… 30 (Mpa) Xác định sơ bộ đường kính trục, theo (10.9) đường kính trục thứ k với k = 1… 3:

3

0, 2[ ]

K K

T d

τ

Với P1 = 4,92; n1 = 100 (vòng/phút); T1 = 9,55.106 P1/n1 = 469860 (Nmm )

d1 = 53,90 (mm) Với T2 = T1.ŋ.u1/2 = 97495,95 (Nmm)

d2 = 31.91 (mm) Với T3 = T4 = T2.ŋ2.u1.u3 = 33582,48 (Nmm)

d3 = d4 = 22,37 (mm) Với T5 = T3.ŋ2.u3.u5 = 23134,97 (Nmm)

d5 = 19,756 (mm)

T1, d1 là momen xoắn và đường kính tối thiểu của trục động cơ đến bánh xích 17

T2 , d2 là momen xoắn và đường kính tối thiểu của trục chính 1

T3 , d3 là momen xoắn và đường kính tối thiểu của trục chính 2

T4 , d4 là momen xoắn và đường kính tối thiểu của trục phụ 1

T5 , d5 là momen xoắn và đường kính tối thiểu của trục phụ 2

Hình 4.11: Kích thước trục chính

Hình 4.12: Trục chính trong thực tế

™ Trục phụ: nhận truyền động nhờ trục chính quay thông qua hai

bánh răng ăn khớp cùng cấp Khi trục quay, cơ cấu bốn bánh lăn đẩy thanh thép la

di chuyển tiến vào lòng khuôn

Vật liệu gia công: Thép C45

Hình 4.13: Kích thước trục phụ

Hình 4.14: Trục phụ trong thực tế

4 2.5 Cơ cấu đo

Để xác định chiều dài sản phẩm cần thiết cho việc uốn, máy CBS – ST

sử dụng một cảm biến để nhận biết vòng quay của một con lăn cơ (tức là: con lăn cơ có chu vi bằng với chiều dài sản phẩm)

Hình 4.15: Cơ cấu đo chiều dài sản phẩm trong thiết kế

1: Bánh lăn đỡ: 2: Bánh lăn xác định chiều dài sản phẩm;

3: Lò xo; 4: Thép la; 5: Cảm biến đo

Hình 4.16: Cơ cấu đo trong thực tế Con lăn xác định chiều dài sản phẩm: Để nhận biết chiều dài cần thiết cho một sản phẩm, máy sử dụng một cảm biến để nhận biết một vòng quay của con lăn cơ, cụ thể là:

Chiều dài sản phẩm thực tế: 70 (mm)

  Vì chiều dài sản phẩm = chu vi của con lăn = 70 (mm)

Suy ra đường kính con lăn: 22,3 (mm)

Khi thanh thép la dịch chuyển, nhờ lực nén của lò xo (như hình vẽ 3.18)

làm cho con lăn luôn luôn tiếp xúc với thanh thép, lượng dịch chuyển của thanh

thép la sẽ tương ứng với với vòng xoay của con lăn Khi đó chiều dài sản phẩm

được xác định, động cơ ngừng hoạt động để cho cơ cấu dao cắt hoạt động

4.2.6 Thiết kế phần khuôn uốn

Gồm: Khuôn trên và khuôn dưới

Mục đích: Tạo thuận lợi cho việc gia công, lắp ráp và bảo trì

Vật liệu chế tạo: SKD 11

Hình 4.17: Tổng quan bộ khuôn uốn trong máy uốn CBS - ST

™ Khuôn dưới: Có nhiệm vụ tạo bề mặt dưới của phôi luôn luôn tiếp xúc với mặt trên của khuôn, giữ cho phôi không bị cong xuống khi đi vào

khuôn uốn Hơn nữa, khuôn dưới được gắn cố định với bàn máy tạo cho khuôn

được vững chắc

Hình 4.18: Khuôn dưới trong thiết kế

1: Lỗ thoát sản phẩm; 2: Chân khuôn

Hình 4.19: Khuôn dưới trong thực tế

™ Khuôn trên: Là khuôn chính và quan trọng nhất cho việc uốn

tạo ra sản phẩm Việc thiết kế khuôn sao cho sản phẩm được uốn đúng như yêu cầu

và giảm tối thiểu lực ma sát sinh ra trong lòng khuôn do thanh thép cọ sát với thành khuôn Nhằm giảm thiểu hỏng sản phẩm và hư khuôn Những vấn đề này đã được khắc phục tối ưu

Hình 4.20: Khuôn trên trong thiết kế

1: Rãnh khuôn; 2: Vòng uốn; 3: Khe dao cắt

™ Lòng khuôn trên gồm có một rãnh khuôn cho thanh thép đi vào, ở giữa khuôn là một lỗ khuôn có đường kính được thiết kế sao cho đủ kích thước của sản phẩm đúng như yêu cầu Ngoài ra, trên khuôn còn bố trí một rãnh dao, cho phép cắt sản phẩm khi công đoạn uốn kết thúc

Hình 4.21: Khuôn trên trong thực tế

Hình 4.22: Hình ảnh lắp bộ khuôn trên bàn máy

4.2.7 Cơ cấu cắt phôi và đẩy sản phẩm[5]

4.2.7.1 Cơ cấu cắt

Gồm có: Một xylanh thủy lực và một bộ dao cắt

Cơ cấu cắt có nhiệm vụ cắt sản phẩm ra khỏi thanh thép ngay sau khi công đoạn uốn kết thúc

™ Tính toán lực cắt và chọn xylanh

Công thức tính lực cắt:

F = K.L.Tc.S (kg) (4.1) Trong đó:

K: hệ số dập cắt (k = 1,1-1,3) L: chu vi cắt (mm)

Tc: ứng suất cắt Thép thường Tc=35 (kg/mm2 )

S: chiều dày vật liệu (mm)

Vậy suy ra:

F=1,3 [(20 + 6).2].35.2 = 4732 (kg) = 4,732 (tấn)

Ta sẽ lắp trên máy 5 tấn là hợp lý (tức là để cắt một sản phẩm cần một lực cắt lơn hơn hoặc bằng 5 tấn)

A = F/p (cm2) (4.2) Trong đó:

A: Diện tích hình tròn của xy lanh (cm2)

Bộ dao cắt gồm: Dao cắt và đế dao

Vật liệu dao cắt: Thép SKD 11

Hình 4.24: Bộ dao cắt sản phẩm trong thiết kế

1: Dao cắt; 2:Khớp xoay dao; 3: Đế dao

Hình 4.25: Bộ dao cắt sản phẩm

Hình 4.26: Lắp ráp cơ cấu cắt trên máy

4.2.7.2 Cơ cấu đẩy sản phẩm

Gồm : Xylanh và chốt đẩy

Nhiệm vụ: Sau khi quá trình cắt hoàn tất, cơ cấu này hoạt động đẩy sản phẩm ra khỏi lòng khuôn, đây là công đoạn cuối cùng kết thúc một sản phẩm uốn

Hình 4.27: Cơ cấu đẩy sản phẩm

1: Xylanh đẩy; 2: Chốt đẩy