ĐỀ tài máy cắt xả CUỘN KIM LOẠI tấm

Cùng với sự phát triển của thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa của ngành cơ khí, thì nhu cầu sản xuất phải sử dụng máy móc độ chính xác cao, phải giảm sức lao động của con người, tăng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN

ĐỀ TÀI: MÁY CẮT XẢ CUỘN KIM LOẠI TẤM

GVHD: Trần Vũ An SVTH: Nguyễn Thanh Hoàng MSSV: 1711399

TP HCM, 20 – 12 - 2020

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của khoa học nói chung và ngành cơ khí nói riêng Đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật phải nắm vững kiến thức cơ bản tương đối rộng Đồng thờiphải biết vận dụng kiến thức đã học trong suốt 4 năm để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng Do đó luận văn tốt nghiệp có mục đích giúp hệ thống lại những kiến thức cơ bản đã học trước lúc ra trường Cùng với sự phát triển của thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa của ngành cơ khí, thì nhu cầu sản xuất phải sử dụng máy móc độ chính xác cao, phải giảm sức lao động của con người, tăng năng suất lao động Nhằm đáp ứng nhu cầu đó, em đã nhận đề tài tốt nghiệp là “THIẾT KẾ MÁY CẮT XẢ CUỘN” với các nội dung sau:

Chương 1: Giới thiệu tổng quan

Chương 2: Phân tích và chọn phương án thiết kế

Chương 3: Thiết kế máy

Chương 4: Thiết kế điều khiển

Chương 5: Cách sử dụng và bảo trì máy

Đề tài được hoàn thành với sự hướng dẫn tận tình của thầy Trần Vũ An, cùng các thầy cô trong khoa và sự giúp đỡ của các anh chị ở công ty Tân Lâm Vì là một vấn đề tương đối lớn, mới của người sinh viên, không tránh khỏi những thiếu sót Emrất mong sự góp ý chỉ bảo của thầy cô Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn và các thầy cô trong khoa

Tp HCM, ngày 20 tháng 12 năm 2020

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thanh Hoàng

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Máy cắt xả cuộn thép hay còn gọi là máy cắt xả băng dùng để cắt và xả những cuộn

thép, tôn ra thành tấm thép theo kích thước được qui định sẵn

Máy cắt xả cuộn MT

 Việc sản xuất các sản phẩm được làm bằng tôn, thép tấm cần phải trải qua giai đoạn cắt xả cuộn tôn/thép ban đầu thành các cuộn nhỏ hơn để phù hợp với việcsản xuất.

Lợi ích của máy:

 Khiến công việc được tiến hành nhanh hơn đỡ tốn thời gian và sức lực

 Máy có thể làm việc liên tục trong thời gian dài mà vẫn cho hiệu quả công việcnhư mong muốn

 Như một vị cứu tinh giúp con người bớt đi được công việc rất khó khăn đối vớinhững vật dụng như tôn hay thép

Vì sự cần thiết của đề tài cũng như những lợi ích của nó mang lại cho chủ sở hữu và người công nhân nên em quyết định thực hiện đề tài này

- Dễ bảo trì sửa chữa.

- Đảm bảo an toàn, vệ sinh

- Kết cấu đơn giản

- Tuổi thọ cao

- Dễ sử dụng

- Giá thành tương đối

- Không gian bố trí vừa phải

Hình 2.1: Tạo chuyển động tịnh tiến bằng trục vis + Ly hợp

- Ưu điểm:

 Hệ thống được tự động hóa thông qua điều khiển ly hợp

 Nhờ cơ cấu trục vis nên ta kiểm soát được bước tiến của trục phụ, dẫnđến xác được độ bung ra của cơ cấu 4 khâu bản lề

- Nhược điểm:

 Phải thêm bộ phận ly hợp nên làm cơ cấu phức tạp

 Giá thành cao

2.2.1.1.2 PHƯƠNG ÁN 2: TRỤC VIS + QUAY TAY (TRỤC VIS ĐỨNG

YÊN)

Hình 2.2: Tạo chuyển động tịnh tiến bằng quay

- Hoạt động:

Khi ta quay tay quay sẽ làm trục vis quay theo, nhờ ăn khớp ren làm cho trụcphụ chuyển động trượt trên trục chính Từ đó làm cho bộ phận kẹp phôi cuộnbung ra hoặc co lại kẹp chặt cuộn phôi

2.2.1.1.3 PHƯƠNG ÁN 3: TRỤC VIS + TAY QUAY ( TRỤC VIS TIẾN

2.2.1.1.4 PHƯƠNG ÁN 4: XY LANH THỦY LỰC

Hình 2.4: Tạo chuyển động tịnh tiến bằng xy lanh thủy lực

- Ưu điểm:

 Có thể tự động hóa hoàn toàn

 Lực kẹp lớn

 Kẹp nhanh chóng

- Nhược điểm:

 Giá thành cao

2.2.1.2 BỘ PHẬN KẸP PHÔI CUỘN

2.2.1.2.1 PHƯƠNG ÁN 1: CƠ CẤU HÌNH BÌNH HÀNH

Hình 2.5: Kẹp cuộn tole bằng cơ cấu hình bình hành

Hình 2.6: Cơ cấu hình bình hành thực tế

2.2.1.2.2 PHƯƠNG ÁN 2: NÊM CHÊM

Hình 2.7: Kẹp cuộn tole bằng nêm chêm

- Hoạt động: Khi trục phụ chuyển động tịnh tiến, nhờ có độ nghiêng của nêm chêm nên làm cho thanh kẹp cuộn phôi chuyển động lên xuống

- Ưu điểm:

 Có thể chịu tải trọng lớn

- Nhược điểm:

 Kết cấu phức tạp

Hình 2.8: Nêm chêm thực tế

2.2.2 CỤM CẮT

2.2.2.1 CÁC PHƯƠNG ÁN CẮT

2.2.2.1.1 PA1: Cắt bằng hồ quang điện hoặc ngọn lữa khí:

Cắt đứt bằng hồ quang điện: là quá trình nóng chảy hoặc cắt đứt kim loạibằng nhiệt lượng hoặc hồ quang điện, điện cực hồ quang có thể là than hoặc kimloại Phương pháp này không kinh tế, khó thuận tiện khi chiều dày tấm thép lớn,đường cắt không đều

Cắt bằng khí là phương pháp cắt sử dụng nhiệt của ngọn lửa sinh ra khi đốtcháy khí cháy trong dòng oxy để nung kim loại tạo thành các oxit và thổi chúng

ra khỏi mép cắt tạo thành rãnh cắt

Sơ đồ cắt kim loại bằng khí

Để cắt bằng khí, kim loại cắt phải thoả mãn một số yêu cầu sau :

- Nhiệt độ cháy của kim loại phải thấp hơn nhiệt độ nóng chảy

- Nhiệt độ nóng chảy của oxit kim loại phải thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại

- Nhiệt toả ra khi kim loại cháy phải đủ lớn để nung mép cắt tốt đảm bảo quá trình cắt không bị gián đoạn

- Oxit kim loại nóng chảy phải loãng tốt, dễ tách khỏi mép cắt.

- Độ dẫn nhiệt của kim loại không quá cao, tránh sự toả nhiệt nhanh dẫn đến mép cắt bị nung nóng kém, làm gián đoạn quá trình cắt

- Ưu điểm:

 Thiết bị đơn giản, dễ vận hành

 Có thể cắt kim loại có chiều dày lớn

 Nâng suất khá cao

- Nhược điểm:

 Chỉ có thể cắt được kim loại thỏa mãn điều kiện cắt

 Vùng ảnh hưởng nhiệt lớn nên sau khi cắt chi tiết dễ bị cong vênh, biến dạng, đặc biệt khi cắt các tấm dài

Nguyên lý chung cắt bằng áp lực nước

Sơ đồ nguyên lý gia công bằng tia nước

Nước từ vòi qua hệ thống lọc và đến bơm thủy lực, sau đó nước đến hệ

thống tăng áp suất và cuối cùng đến miệng phun.

Nước được tăng áp suất trong mạch kín từ áp suất 200 bar do bơm thuỷ lực cấp Nước được bơm xen kẽ vào bên trái hay bên phải của xilanh

Trục của piston được lắp vào piston thủy lực của mạch thứ hai Các valvemột chiều tương ứng cho cửa vào và cửa ra của nước điều khiển việc làm tăng

và giảm áp suất nước trong xilanh

Nước sau khi được tăng áp sẽ đi đến miệng phun, tại đây có sự chuyển đổi từ

áp suất sang dạng tia vận tốc cao (có thể đạt 800 – 1000m/s)

Người ta có thể nâng cao hiệu quả của tia nước bằng cách thêm vào chất màimòn

Kĩ thuật cắt bằng nước có thể ứng dụng trong khoan lỗ, cắt các loại vật liệukhác nhau như thép, đá và cả kính chống đạn

- Ưu điểm:

 Vật liệu dùng để cắt rất nhiều và rẻ tiền

 Quá trình cắt diễn ra êm không gây ồn và gây rung, không gây ô nhiễm môi trường do không sinh ra bụi hoặc khí độc

 Năng suất có thể tương đương với các phương pháp khác, đặc biệt có

thể cắt được vật liệu dòn như thuỷ tinh

 Ngay sau khi chi tiết được cắt xong có thể đem sử dụng ngay mà khôngcần qua quá trình làm sạch bề mặt cắt

 Cắt được hầu hết các loại vật liệu

- Nhược điểm:

 Nguồn nước phải được lọc sạch trước khi sử dụng, nếu không lọc sẽ

gây ăn mòn hoá học và cơ học của các chi tiết máy

 Thiết bị đắt do được chế tạo với độ chính xác cao Đặc biệt là đầu phun làm bằng vật liệu chịu mài mòn như kim cương

2.2.2.1.3 PA3: Cắt bằng tia laser

Sơ đồ nguyên lý cắt bằng tia laser

Sơ đồ nguyên lý cắt bằng tia laserNăng lượng cảu tia laser được hấp thụ bởi mặt phẳng của kim loại được giacông và nâng lượng này sẽ được chuyển vào vùng cắt dưới dạng nhiệt, nănglượng này sẽ gia tăng nhiệt độ tới điểm nóng chảy và bay hơi Một dòng khí có

áp suất cao (Khí hổ trợ) được thổi vào vùng cắt để kim loại nóng chảy và hơikim loại ra khỏi vùng nóng chảy.Bề rộng của vết cắt, chất lượng của cạnh cắt,các phụ phẩm (như sỉ) tập trung phụ thuộc vào sự chọn tia, chất lượng tia, nânglượng phân bố và kiểu di chuyển gia công

Dòng khí thổi vào thường là Oxy Nhờ dòng khí này mà hệ số phản xạ của

bề mặt kim loại giảm xuống Hơn nữa, khi bề mặt đạt đến trạng thái nhiệt độcao, Oxy sinh ra phản ứng tỏa nhiệt, thúc đẩy quá trình cắt

Trong một số trường hợp, tùy thuộc vào vật liệu chi tiết gia công mà người

ta sử dụng khí trơ thay cho Oxy Khí này không tạo phản ứng cháy để gia nhiệtcho quá trình nhưng vẫn có chức nâng như đã đề cập ở trên

KW mm2 ;

 Cắt các vết hàn không có xỉ, vùng bị ảnh hưởng nhiệt nhỏ;

 Biến dạng cắt và hàn rất nhỏ;

 Dễ lập trình điều khiển số, có khả năng tự động hoá 3 chiều

- Nhược điểm:

 Để hoàn vốn đầu tư mức độ sử dụng phải cao;

 Cần phải có dung sai về độ phẳng và độ dầy riêng Ứng suất cán được giải phóng khi cắt có thể tạo ra biến dạng tấm;

Phương pháp này có năng suất thấp khi cắt các vật liệu kim loại thông

thường nhưng có hiệu quả cao khi cắt vật liệu cứng như thép nhiệt luyện

Yêu cầu phôi cắt phải dẫn điện

Có thể gia công biên dạng phức tạp nhưng kích thước nhỏ không ứng dụng cho cắt thép

dùng để cắt thành từng dải có độ dài cần thiết, cắt thành từng miếng nhỏ từ

những phôi dạng tấm lớn

Quá trình cắt tấm kim loại gồm 3 giai đoạn:

- Giai đoạn đàn hồi: Khi sự biến thiên nằm trong vùng biến dạng đàn hồi, còn ứng suất trong kim loại không vượt quá giới hạn đàn hồi

- Giai đoạn dẻo: Khi sự biến dạng là biến dạng dư còn ứng suất trong kim loại vượt quá giới hạn chảy và tăng lên dần nhưng không đạt giá trị cực đại tương ứng với sức bền cắt

(trượt) của kim loại Trong giai đoạn này dao luống sâu vào kim loại từ 0, 2  0,5 chiều dày phôi tuỳ theo độ cứng và độ dẻo của vật liệu

- Giai đoạn nứt: Khi đó tạo thành những vết nứt rạn tế vi và vết nứt lớn dần hướng theo

bề mặt trượt và cuối cùng tách phần vật liệu này và phần khác