Tài liệu đồ án thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép ((có link tải bản vẽ full ở trang cuối)

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép LỜI NÓI ĐẦU Nước ta nằm trong vành đai nhiệt đới, nguồn tài nguyên dồi dào phong phú đáp ứng đầy đủ cho nền nông nghiệp phát triển. Nhưng kể từ khi thị trường mở cửa, sự hội nhập đầu tư KH- KT ở bên ngoài ồ ạt vào nước ta, nền kinh tế nược ta chuyển biến và dần dần đi lên thành nước công nghiệp phát triển. Cùng với thời gian, sự khai thác nguồn tài nguyên sẵn có phục vụ cho các ngành công ngày càng cạn kiệt đi. Công nghiệp phát triển đi đôi với nhiều nhà máy xí nghiệp mọc lên nên cần nhiều vật liệu xây dựng trong đó có xà gồ gỗ. Rừng ngày càng cạn kiệt cùng với việc cấm khai thác nên gỗ không đáp ứng được nhu cầu cần thiết. Chính vì thế máy uốn xà gồ ra đời để đáp ứng nhu cầu đó. Với nhiệm vụ: “THIẾT KẾ MÁY UỐN ĐỊNH HÌNH XÀ GỒ THÉP”, cũng là đề tài rất quen thuộc, máy uốn cũng được sữ dụng nhiều trong sản xuất, nhưng tài liệu tham khao còn nhiều hạn chế. Song với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo NGUYỄN THẾ TRANH cùng quá trình tìm hiểu thực tế và tài liệu tham liên quan em đã hoàn thành đề tài đúng thời hạn được giao. Trong quá trình tính toán, thiết kế, do khả năng còn hạn chế và thời gian có hạn nên em không tránh khỏi những sai sót. Kính mong sự chỉ dẫn, cảm thông của quý Thầy. Em xin chân thành cảm ơn. Đà nẵng, ngay . . . tháng . . . năm 2008. Sinh viên thực hiện: VŨ CÔNG VINH SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 1 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU NHU CẦU SỬ DỤNG THÉP TẤM HIỆN NAY 1.1 NHU CẦU THÉP TẤM HIỆN NAY Ngày nay khi nhu cầu về đời sống của con người càng được nâng cao thì nền kinh tế cần phải kịp thời đáp ứng đầy đủ những nhu cầu đó. Trong đó ngành công nghiệp, mà đặc biệt là công nghiệp cơ khí nắm vai trò chủ yếu trong việc tạo ra sản phẩm. Ở một khía cạnh khác, thì ngành công nghiệp tạo phôi lại đóng một vai trò chủ chốt, là khâu cơ bản đầu tiên trong quy trình sản xuất cơ khí. Hơn nữa, một số phương pháp tạo phôi như cán, kéo, cắt...kim loại là không thể thiếu góp phần tạo ra các sản phẩm, vật dụng cho các ngành công nghiệp khác như: Công nghiệp hàng không, công nghiệp điện, công nghiệp ôtô, đóng tàu thuyền, xây dựng, nông nghiệp... Thép tấm hầu như được sử dung rất nhiều trong các nghành công nghiệp kể trên. Thép tấm được tạo thành từ quá trình cán kim loại, kim loại bị biến dạng giữa 2 trục cán quay ngược chiều nhau, có khe hở giữa 2 trục cán nhỏ hơn chiều dày của phôi ban đầu. Kết quả làm chiều dày phôi giảm, chiều dài và chiều rộng tăng lên, tạo thành dạng tấm hay ta còn gọi là thép tấm. 1.2 MỘT SỐ LOẠI THÉP TẤM VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ: Cán thép tấm có thể tiến hành ở trạng thái nóng hoặc trạng thái nguội, ở mỗi loại nó có các ưu điểm và nhược điểm khác nhau. Cán ở trạng thái nóng cho ta những sản phẩm có độ dày từ 1,5mm đến 60mm, còn ở trạng thái nguội cho ra sản phẩm mỏng và cực mỏng độ dày từ 0,007mm đến 1,25mm. Các sản phẩm thép tấm được phân loại theo độ dày của tấm thép :  3,75 mm. Chiều rộng: b = 600  2.200 mm. +Thép tấm dày : S = 4  60 mm; b = 600  5.000 mm. L = 4.000  12.000 mm. + Thép tấm dải : S = 0,2  2,5 mm; b = 200  1.500 mm. L = 4.000  60.000 mm. + Thép tấm mỏng: Chiều dày: S = 0,2 Từ sự phân loại đó ta có các dạng phôi của thép tấm khác nhau như: dạng phôi tấm hay dạng phôi cuộn, phôi dải. SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 2 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép Hình dạng và kích thướt của phôi tấm tạo ra trong quá trình cán được tiêu chuẩn hoá, do đó việc sử dụng thép tấm để tạo ra các sản phẩm như: thùng, sàn xe ôtô, khung, sườn xe máy, các thiết bị nghành điện, các kết câu trong nghành xây dựng như cầu, nhà cửa, hoặc sử dụng trong chính nghành cơ khí chế tạo, nghành tàu thuyền ... phải qua quá quá trình cắt thép tấm ra các kích thướt và hình dạng khác nhau phù hợp với yêu cầu của từng nghành, từng công việc cụ thể: - Trong nghành điện: Thép tấm được dùng để tạo ra các sản phẩm như là thép trong stato của máy bơm nước hay quạt điện, thép tấm được dùng làm các cánh quạt cỡ lớn, các thép tấm mỏng dùng làm các lá thép để ghép lại trong các chấn lưu đèn ống, máy biến thế, trong lĩnh vực điện chiếu sáng nó được dùng làm các cột điện đường... Hình 1-1: Sản phẩm thép tấm trong nghành điện - Trong xây dựng: Các thép hình cỡ lớn trong các dầm cầu được tạo thành từ các tấm thép tấm dày cắt nhỏ, hay thép tấm được dùng để liên kết với nhau có thể bằng mối hàn, bulông hoặc đinh tán để tạo nên các kết cấu thép bền vững. Hình 1-2: Sản phẩm trong thép tấm xây dựng SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 3 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép Các thép định hình cỡ nhỏ và cỡ vừa trong xây dưng dân dụng và công nghiệp ( nhà ở, các nhà máy, khu công nghiệp, khu thương mai,cá siêu thị…) được chế tạo từ các thép tấm mỏng uốn lại như: tôn,các loại thép hình chữ U, chữ C, các loại ống tròn, hình vuông chữ nhật…. Hình 1-3: Một số sản phẩm định hình của thép tấm - Trong nghành cơ khí : Thép tấm được sử dụng trong các thân máy của các máy cắt kim loại, vỏ hộp giảm tốc bằng kết cấu hàn, khung, sườn xe, máy,... - Trong nghành cơ khí ôtô : Việc sử dụng thép tấm không thể thiếu được. Nó được sử dung làm khung, sườn, gầm ôtô, lót sàn ôtô, che kín thùng xe, và các bộ phận che chắn khác. - Trong chế biến thực phẩm: Thép tấm được sử dung rộng rãi không kém, nó được dùng để chế tạo các thùng chứa, bể chứa, hộp đóng gói,... - Trong các nghành nghề khác: Thép tấm dùng để chế tạo ra các thùng đồ dùng dân dụng phục vụ đời sống hay trong nghành hàng không thép tấm được dùng để che chắn, làm cửa máy bay, nắp đậy thân máy bay, tên lửa, thùng máy vi tính, ... SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 4 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép Với nhu cầu sử dụng thép tấm rộng lớn như vậy, nhất là trong các ngành xây dựng nhu cầu các sản phẩm định từ thép tấm đang cao như các loai tâm lợp các, các loại thép tròn, các loai xà gồ thép…, cần phải có những máy cán tôn, máy cán các loại ống tròn, máy uốn xà gồ thép để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành xây dựng nói riêng củng như nền kinh tế nói chung, góp phần cải thiện nhu cầu nhà ở, củng như sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước. SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 5 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép CHƯƠNG 2: CƠ SỞ VÀ CÔNG NGHỆ UỐN ĐỊNH HÌNH THÉP TẤM 2.1 CƠ SỞ UỐN ĐỊNH HÌNH THÉP TẤM 2.1.1 Khái niệm: Uốn là phương pháp gia công băng áp lực nhằm cho phôi hoặc một phần của phôi có dạng cong hay gấp khúc, phôi có thể là tấm, thanh định hình và được uốn ở trạng thái nóng hoặc nguội. Trong quá trình uốn phôi bị biến dạng dẻo và biến dạng đàn hồi từng vùng để tạo thành hình dạng cần thiết. 2.1.2 Đặc điểm quá trình uốn : Uốn: là môt trong những nguyên công thường gặp nhật trong dập nguội. Quá trình uốn bao gồm biến dang đàn hồi và biến dạng dẻo. Uốn làm thay đổi hướng thớ kim loại, làm cong phôi và thu nhỏ dần kích thước trong quá trình uốn. Kim loại phía trong góc uốn bị ép nén và co ngắn ở hướng doc, bị kéo ở hướng ngang. Khi uốn tấm dải rộng củng xảy ra hiện tượng biến mảnh vật liệu nhưng sẻ không không có sai lệch tiết diện ngang. Vì trở kháng của kim loại có chiều rộng lớn sẻ chống lại sự biến dạng theo hướng ngang. Trong trường hợp uốn phôi rông thì biến dạng của nó được xem như biến dạng trước. Khi uốn phôi với bán kính góc lượn nhỏ thì mức độ biến dạng lớn và ngược lại l Hình 2-1 phôi trước khi uốn. 2.1.2.1 Xác định chiều dài phôi uốn: -Xác định vị trí lớp trung hòa, chiều dài lớp trung hòa ở vùng biến dang. -Chia kêt cấu của chi tiệt sản phẩm thành những đoạn thẳng và những đoạn cong đơn giản. SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 6 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép -Cộng chiều dài các đoạn lại:Chiều dài các đoạn thẳng theo bản vẻ chi tiêt, còn phần cong được tính theo chiều dài lớp trung hòa. -Chiều dài phôi được tính theo công thức: L  l     (r  x.S ) 180  Trong đó :   180    (2.1)  l :Tổng chiều dài các đoạn thẳng.    180 (r  x.S ) : Chiều dài lớp trung hòa chổ bị uốn. r :bán kính uốn phía trong. x :hệ số phụ thuộc vào tỉ số : r (vị trí lớp trung tính ), x tra bảng 2-1 s {theo [5] trang 74 -bảng 29}. Bảng 2-1: Hệ số x để uốn góc 90 (thép 10 -20). R/s Hệ số x R/s Hệ số x 0.1 0.3 1 0.42 0.2 0.33 1.5 0.44 0.25 0.35 1.8 0.45 0.3 0.36 2 0.455 0.4 0.37 2.5 0.46 0.6 0.385 4 0.475 0.8 0.405 5 0.48 s  x.S 0.5 0.38 3 0.47 r  R Hình 2-2 : Phôi sau khi uốn Vị trí của lớp trung hòa được xác định bởi bán kính lớp trung hòa và được xác định theo công thức :   Btb r  .S . (  ) B S 2 SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C (2.2) Trang 7 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép Btb :Chiều rộng trung bình củavật liệu uốn. Btb  ( B1  B2 ) 2 B:Bề rộng phôi liệu ban đầu. S: Chiều dày của vật liệu. R: Bán kinh uốn phía trong.  Hệ số biến mỏng của vật liệu, trị số cho trong bảng 46 của [5]. Btb : Hệ số biên rộng, trị số cho trong bảng 47 của [5]. B  S1 , S: Chiều dày vật liệu sau khi uốn tại điểm giửa cung uôn. S Trong thưc tế sản xuất ,bán kinh lớp trung hòa được xác định theo công thức: r +x.S 2.1.2.2 Bán kinh nhỏ nhất và lớn nhất : Nếu bán kinh quá nhỏ sẻ làm đứt vật liệu ở tiết diện uốn ,còn nếu quá lớn sẻ không có khả năng giữ được hình dạng sau khi đua ra khỏi khuôn uốn (   min ). -Bán kính lớn nhất: rmax  Es . 2 T (2.3) E: Modun đàn hồi của vật liệu khi kéo . s:Chiều dày vật uốn . T: Giới hạn chảy của vật liệu. -Bán kính nhỏ nhất : rmin  ( 1   1) s . 2 (2.4) -Theo thực nghiệm thì : rmin=k.B. K:Hệ số phụ thuộc vào góc uốn  Hệ số k được tra theo bảng 2-2: SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 8 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép Bảng 2-2 :Bảng hệ số k: Trạng thái vật liệu Ủ hoăc ram Bị biến cưng Hướng đường uốn Vật liêu Vuông góc Cùng song Vuông góc Cùng song với đường song với với đường song với vân đường vân vân đường vân 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.3 0.8 1.0 1.2 1.5 1.7 2.0 8:10;C; CT2 0.4 15;20; CT3 0.1 0.5 25;30; CT4 0.2 0.6 35;40; CT5 0.3 0.8 45;50;CT6 0.5 1.0 55;60; CT7 0.7 1.3 *Các yếu tố ảnh hưởng tới bán kính khi uốn: +Cơ tính vật liệu và trạng thái nhiệt luyên: Nếu vật liệu có tinh dẻo tốt và đả qua ủ mềm thì rmin.có giá trị nhỏ hơn khi biến dạng. +Ảnh hưởng của góc uôn: Cùng một bán kính như nhau, các góc uốn càng nhỏ thì khu vực biến dạng càng lớn. +Ảnh hưởng của trạng thái mặt cắt của vật liệu: Khi cắt phôi trên mặt cắt có ba via hoặc nhiều vết nứt thì khi uốn sẻ sinh ra ứng lực tập trung và tại những nơi đó dể gãy bởi vây vẩn tăng rmin. 2.1.3 Công thức tính lực uốn: Lực uốn trong khuôn dập bao gồm uốn tự do và lực là phẳng (tinh chỉnh) vật liệu. Trị số lực phẳng lớn hơn nhiều so với lực uốn tự do. Lực uôn được tính theo công thức: P BS 2  b n  BS b k1 l Với k1  (N) (2.5) Sn :Hệ số uốn tự do lấy theo bảng 2-3 (Theo bảng 39 của [5] ). l SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 9 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép Bảng 2-3:Hệ số k1 để uốn tự do. Hệ số k1 phụ thuộc vào tỉ số l/s 8 10 15 20 25 30 0.23 0.18 0.12 0.09 0.073 0.06 0.21 0.17 0.11 0.086 0.07 0.057 0.2 0.16 0.10 0.08 0.065 0.053 Vật liệu Thép 10, 15,đồng thau nhôm mềm Thép 20, 25,nhôm đã biến cứng Thép 30, 40 B:Chiều rộng của dải. S:Chiều dày vật uốn. n: Hệ số đặc trưng của biến cứng n =1.6  1.8. b: Gới hạn bền của vật liệu. L: Khoảng cách giửa hai điểm tựa. -Lực uốn chỉnh tinh theo công thức: P=q.F (N) (2.6) q : Áp lực tinh chỉnh (là phẳng)(N/mm2) tra bảng 2-4 (theo bảng 38 của [5]) Bảng 2-4: Giá trị gần đúng của áp lực tinh chỉnh góc q (N/mm2). Vật liệu Nhôm Đông thau Thép 10  20 Thép 25  Chiều dày vật liệu Đến 1 1  3 3  6 6  10 1.5  20  3 2 0 30  40 40  50 30  4 23 0 40  60 60  80 40  6 34 0 60  80 80  100 50  7 70  10 100  12 35 45 0 F: Diện tích phôi được tinh chỉnh 0 0 2.1.4 Tính đàn hồi khi uốn: Như ta đả biết, khi uốn kim loại không phải toàn bộ kim loại ở phần cong chịu biến dạng dẻo mà có một phần còn ở biến dạng đàn hồi.Vì vậy, khi không còn lực uốn nửa thì vật không hoàn toàn dữ nguyên hình dạng và kich thước ban đầu giống như hình dáng của chày và cối và đó gọi là biến dạng đàn hồi sau khi uốn. Hiện tượng đàn hồi làm sai lệch góc uốn và bán kính uốn vì vậy muốn cho chi tiết có góc uốn và bán kính đả cho thì phải làm bán kinh và góc uốn của khuôn và chày thay đổi đúng bằng trị số đàn hồi. SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 10 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép Trị số hồi phục đàn hồi với uốn tự do không có tinh chỉnh : Khi uốn tự do trị số hồi phục phụ thuộc vào tính chất đàn hồi của vật liệu, mức độ biến dạng khi uốn (tỉ sô r/s), góc uốn và phương pháp uốn (chữ V, chữ U, chữ C) Dưới đây là những công thức để xác định gần đúng độ hồi phụcđàn hồi khi uốn tự do : +Khi uốn thành hình chữ V: tg  0,375 l  ch ks E +Khi uốn thành hình chữU: tg  0,75 l  ch ks E Với :  Góc hồi phục đàn hồi một phía. k: Hệ số xác định vị trí lớp trung hòa phụ thuộc vào r/s, bằng (1-x). l: Khoảng cách giửa các điểm tựa, tức là các mép cối (mm). l1:Cánh tay đòn uốn . l1=rc+rch+1,25s (mm). rc:Bán kính góc tròn của cối. rch:Bán kinh góc tròn của chày. T: Giới hạn chảy của vật liệu bảng 2-5. Bảng 2-5: Giới hạn chảy của vật liệu: E: Modun đàn hồi của x: Hệ số tra bảng 29 Ta lấy  theo bảng 2-6 Thép CT38 CT51  ch ( N / mm 2 )vật liệu. 240 270 của [5]. (theo bảng 36 của [5]) nhưng phải nhân với 0.6  0.7 vì uốn chữ U, xem như uốn hai góc liên tiếp. SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 11 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép Bảng 2-6:Góc đàn hồi khi góc uốn 90 0 : Chiều dày vật liệu Vât liệu R/s Thépb=350N/mm Đồng thau  b đến 2 Đến 0.8 0.8  2 >2 Góc đàn hồi  <1 350 N / mm 2 Nhôm kẻm Thép  b  400  500 N / mm 2 Đồng thau   350  400 N / mm 2 Cu ;Au Thép  b  550 (N/mm ) 2 15 >5 4 5 6 2 3 4 0 1 2 <1 15 >5 5 6 8 2 3 5 0 1 3 <1 7 9 12 4 5 7 2 3 5 15 >5 2.1.5 Góc giới hạn cho mỗi lần uốn. Giả sử khi uốn tấm phẳng thành dạng cong như hình 2-3 thì ta phải chọn góc uốn cho hợp lý để tránh bị nứt kim loại, đứt ở vùng uốn. Góc uốn giới hạn max trong mổi lần uốn được tính : max  arcsin[L/(e.cotg1025’)]  arcsin(L/40,4.e) Trong đó: (2.7) L: khoảng cách giửa hai cặp trục liên tiếp. E: cánh tay đòn từ điểm đặt lực đến điểm bắt đầu uốn e  2 . 3k K:chiều dài đoạn cần uốn. Do đó, khi uốn ta phải chọn góc uốn cần thiết a sao cho thỏa mản điều kiện    max . Đồng thời a đủ lớn để giảm số lần biến dạng. Hình 2-3:sơ đồ uốn thép tấm 2.2 CÔNG NGHỆ UỐN ĐỊNH HÌNH THÉP TẤM: SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 12 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép 2.2.1 Uốn xà gồ bằng máy nhấn : Xà gồ thép được chế tạo từ phôi tấm dài đem dập uốn từng cạnh một trên máy nhấn thủy lực . 1-Bàn nhấn 2- Chi tiết cần nhấn. 4-Xilanh thủy lực 5- Van điều khiển . 3-Dao nhấn. 6-Tấm chặn. 4 P R 5 3 6 2 1  Hình 3-5 :Sơ đồ nguyên lý máy nhấn. 2.2.2 Uốn xà gồ bằng phương pháp uốn liên tục. Sơ đồ nguyên lý: 1 2 4 3 Hình 3-6 :Sơ đồ nguyên lý uốn xà gồ liên tục. 1-Tang 2-Cụm dao cắt trước 3-Cụm lô uốn 4 -Cụm dao cắt sau và đột lộ. Phôi liệu cung cấp cho hệ thống có chiều dày và chiều rộng nhất định được uốn vào tang (1) đi vào cụm lô uốn (3) qua cụm dao cắt trước(2). Xà gồ qua (3) sẻ được đột lỗ và cắt (nếu cần) ở cum dao cắt và đột lỗ sau (4) SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 13 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH NGUYÊN LÝ UỐN ĐỊNH HÌNH XÀ GỒ & TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC MÁY 3.1 NGUYÊN LÝ UỐN ĐỊNH HÌNH XÀ GỒ THÉP: 3.1.1 Giới thiệu về xà gồ thép: Cùng với sự phát triển của nền công nghiệp nền kinh tế thì các công trình, các khu chế xuất, nhà máy, các xưởng củng được hình thành và phát triển. Do đó xà gồ gỗ trước đây không thể cung cấp đủ được nửa và thanh xà gồ thép ra đời và được sử dụng rộng rải. Xà gồ củng rất đa dạng, được uốn định hình với nhửng dạng khác nhau phù hợp với nhu cầu sử dụng. Hiện nay xà gồ đả cho ra nhiều loại hình, như: Chữ U, C,… những phổ biến hơn là loại xà gồ chữ C với các kích thước thay đổi từ 80  200mm . Xà gồ hiện nay được uốn từ phôi thép tấm, với các kích thước phôi thép tùy theotừng loại xà gồ lớn bé khác nhau. Dĩ nhiên với đà phát triển của xã hội,thanh xà gồ thép ra đời thay thế cho xà gồ gỗ trước đây có nhiều ưu điểm hơn, sản xuất theo công nghệ mới nhiều mẩu mả,cán theo yêu cầu cần sử dụng,kích cở nào củng được,không có giơi hạn chiều dài,gọn nhẹ, đảm bảo chịu lực tuổi thọ cao, không thấm nước, chịu mưa năng tôt…. Nhờ ưu điểm trên cùng với sự phát triển của nền kinh tế và hạn chế khai thác rừng mà công nghệ chế tạo xà gồ thép được đầu tư phát triển đáp ưng nhu cầu đòi hỏi của đất nước. Các đặc trưng của xà gồ chữ C được thể hiện ở hình 3-1. * Vật liệu chế tạo: Vật liệu xà gồ thường là thép cacbon thường ,được sử dụng rông rải, giá thành thấp, dể chế tạo. Phôi uốn xà gồ là thép cuốn có kích thước theo loại xà gồ lớn nhỏ. Sau khi cán, để xà gồ có tuổi thọ cao , chịu tác động của môi trường thì phải phủ một lớp sơn chống rỉ, đồng thời tạo thẩm mĩ cho sản phẩm. SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 14 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép b s b c c a Hình 3-1:Xà gồ chữ C Bảng 3-1: Kích thước một số sản phẩm xà gồ chũ C: a 80 b 10 c 40 S 1,5 100 10  15 40  50 1.5  2 120 10  15 40  50 1.5  2 150 10  20 40  50 1.5  2 40  50 2.5 200 20  25 3.1.2 Quá trình uốn xà gồ thép: Xà gồ thép được chế tạo từ phôi tẩm mỏng biến dạng qua 3 quá trình là: Quá trình gấp mép, Quá trình gấp thân, và quá trình chỉnh sửa. Tùy theo góc uốn lớn nhất mà ta xác định được góc uốn cho mỗi bước ở 2 quá trình đầu và tuy theo góc đàn hồi mà quá trình chỉnh sửa được thực hiện như thế nào. Xác định số lần uốn theo quá trình uốn xà gồ thép: Đầu tiên ta dựa vào công thức (2.7 ) để xác định góc tới hạn cho mỗi lần uốn: max  arcsin[L/(e.cotg1025’)]  arcsin(L/40,4.e) * Ở quá trình gấp mép (hình 3-2) Chiều dài đoạn cần uốn k = b. Suy ra e  2 . 3k L ta chọn sơ bộ khoảng cách hai cặp trục liên tiếp. Từ công thức (2.5) ta xác định được max. Ta chọn góc uốn  sao cho    max . Ở hình (3-1) ta chón góc uốn là  1 , Qua 2 lần uốn ta được góc  2 ( 2  2 1 ) để giảm số lần uốn và a2<900 để thực hiệnquá trình chỉnh sửa . SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 15 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép * Ở quá trình gấp thân (hình 3-3) Chiều dài đoạn cần uốn c. Suy ra e  2 . 3k Từ công thức (2.5)suy ra góc maxchọn    max .Ở hình (3.3)quá trình gấp thân qua 2 lần uốn.Lần uốn thứ nhất uốn một góc  3 lần uốn thứ hai được một goc  =23 ( * Ở quá trình chỉnh sửa (hình 3-4) Với sán phấm là xà gồ chữ C nên các góc cuối cùng cần đạt đượclà 90 0 . Thông thường ở quá trình gấp mép và gấp thân cuối cùng ta đươc 2 và 4, góc còn lai cần chỉnh sửa là 90 0-2 và 900-4 .Ở hình 3-4 qua lần chỉnh sửa thứ nhất: sửa gấp thân là góc 5 ,sửa gấp mép là 6 . Lần chỉnh sửa thứ hai: 7=8=900.Sở dĩ phải qua các lần chỉnh sủa như vậy để đảm bảo độ bền chảy tại các điểm uốn. Lần chỉnh sửa thứ ba: Tiếp theo gấp mép gấp thân 9=10>900 để khử bỏ tính đàn hồi của vật liệu mà tùy vao vật liệu mà ta chọn giá trị goc 9,10. Cuối cùng chỉnh sủa các góc của xà gồ bằng 90 0 đẻ cho ra sản phẩm. Tổng các lần uốn ơ các quá trình trên ta có được số lần uốn cho quá trình uốn xà gồ thép. Ở quá trình gấp mép,phối được biến dạng như hinh 3-2 l l1  l1 ` Hình 3-2: Quá trình gấp mép Quá trình gấp thân, phôi thép được biến dạng như hình 3-3 SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 16 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép a  a  Hình 3-3:Quá trình uốn thân Ở quá trình chỉnh sửa, từ dạng cuối của quá trình gấp thân,phôi tiếp tục bị uốn như hinh 3-4.    Hình 3-4 Quá trình chỉnh sửa. SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 17 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép 3.1.3. Các thiết bị chế tạo xà gồ: 3.1.3.1 Tạo xà gồ bằng máy nhấn : Xà gồ thép được chế tạo từ phôi tấm dài đem dập uốn từng cạnh một trên máy nhấn thủy lực . 4 P 5 R 3 6 2 1  Hình 3-5 :Sơ đồ nguyên lý máy nhấn. 1-Bàn nhấn 2- Chi tiết cần nhấn. 3-Dao nhấn. 4-Xilanh thủy lực 5- Van điều khiển . 6-Tấm chặn Nhược điểm : +Chiều dài thanh xà gồ bi hạn chế bởi chiều dài dao nhấn . +Phải rà gá và vách dấu để nhấn đúng kích thước nên năng suất thấp, thiếu chính xác. +Chọn bàn nhấn có góc  sao cho  = 90 0 . Với góc là góc đàn hồi sau khi nhấn. 3.1.3.2. Tạo xà gồ bằng phương pháp uốn liên tục: Sơ đồ nguyên lý: SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 18 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép 1 2 4 3 Hình 3-6 :Sơ đồ nguyên lý uốn xà gồ liên tục. 1-Tang 2-Cụm dao cắt trước 3-Cụm lô uốn 4 -Cụm dao cắt sau và đột lộ. Phôi liệu cung cấp cho hệ thống có chiều dày và chiều rộng nhất định được uốn vào tang (1) đi vào cụm lô uốn (3) qua cụm dao cắt trước(2).Xà gồ qua (3) sẻ được đột lỗ và cắt (nếu cần) ở cum dao cắt và đột lỗ sau (4). * Ưu điểm ; + Độ chính xác cao và năng suất cao . + Chiều dài thanh xà gồ được điều chỉnh trước và chính xác, có thể tạo xà gồ có chiều dài lớn . + Có thể dể dàng thay đổi kích thước xà gồ bằng cách thay đổi cụm tiêu chuẩn trên trục uôn. + Không đòi hỏi trình độ tay nghề công nhân đưng máy cao. 3.2 SO SÁNH PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ: Việc lựa chọn hình dạng, số trục cán phụ thuộc vào kích thước biên dạng của sản phẩm uốn. Để có biên dạng của thanh xà gồ thì trục uôn có các lô uốn được thiết kế các lô hình dạng phù hợp với từng bước để tạo nên biên dạng xà gồ. 3.2.1 Đặc thù quá trình uốn xà gồ: -Đăc thù quá trình uốn là sự uốn tự do, sự uốn kim loại theo bán kính đả cho, không cần đến trục uốn bên trong để định hình trong các công đoạn cuối tạo nên các biên dạng của xà gồ. - Chổ uốn của xà gồ được tạo qua 2 giai đoạn: +Ở giai đoạn đầu: bằng các trục uốn bóp các vùng bị uôn. +Giai đoạn cuối: Bằng sự uốn tự do khi chổ uốn được tạo hình theo bán kính đả cho không có dụng cụ tạo hình bên trong . SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 19 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn định hình xà gồ thép Chất lượng của biên dạng thành phẩm, kích thước mặt cắt củng nhờ sụ ổn định của quá trình tạo hình,phụ thuộc vào phương pháp biến dạng. Trong quá trình uốn tự do tạo xà gồ ta sủ dụng hai loại trục uốn: không có mặt uốn bên của trục uốn trên và có định vị mặt bên và mặt trên. * Phương pháp thiết kế không có mắt can bên của trục cán trên kim loại bị uốn bắt đầu vùng tiếp xúc N-N ở mặt ngoài của trục uốn trên (hinh 3-7). N P N  Hình 3-7: Khi uôn không có mặt côn uốn bên của trục uôn trên . Phương pháp thiết kế có định vị mặt bên và mặt trên: mặt bên của kim loại bị uốn một góc cho trước đồng thời bị nén bởi bờ côn của trục can trên, phương pháp này được sử dụng nhiều hơn vì nó khử được sự xê dịch ngang của tấm kim loại.Ngoài ra,còn tạo được bán kính chổ uốn đúng với thiết kế tính toán (hình 3-8). N P N  Hình 3-8: Uốn có mặt cốn uốn trên, uốn bên của trục uốn trên. 3.2.2 Thiết lấp biến dạng và số lần uốn: 3.2.2.1 Xác định kích thước sản phẩm: Việc lựa chón kích thước xà gồ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:chiều rộng phồi dải, hình dạng xà gồ và nhu cầu sử dụng của moi người. Hiện nay các loại xà gồ chữ C đang sử dụng có chiều rộng từ 80  200mm,có chiều cao từ 40  50mm. SVTH: Vũ Công Vinh _ Lớp 03C1C Trang 20