Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy uốn ống CNC phục vụ công nghệ uốn ống, chế tạo rắc co, đoạn ống bù hoà và chi tiết nối ống tàu dầu 100 000 t

TẬP ĐỒN CƠNG NGHIỆP TÀU THUỶ VIỆT NAM
CƠNG TY THIẾT KẾ VÀ ĐĨNG TÀU MIỀN NAM
DỰ ÁN KH&CN: PHÁT TRIỂN KH &CN PHỤC VỤ
ĐĨNG TÀU CHỞ DẦU THƠ 100.000DWT






BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI
KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP NHÀ NƯỚC
Tên đề tài:
“NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY UỐN
ỐNG CNC PHỤC VỤ CÔNG NGHỆ UỐN ỐNG, CHẾ
TẠO RẮC CO, ĐOẠN ỐNG BÙ HÒA VÀ CHI TIẾT
NỐI ỐNG
TÀU DẦU 100 000 T”
Mã số: 03ĐT-DAKHCN


Cơ quan chủ trì: CƠNG TY THIẾT KẾ VÀ ĐĨNG TÀU
MIỀN NAM
56/1 Nguyễn Thơng, Quận 3, TP Hồ Chí Minh
Chủ nhiệm đề tài: KS. ĐỖ THÀNH HƯNG

7973
09/6/2010


TP. HỒ CHÍ MINH 2009
Bản quyền thuộc về Cơng ty Thiết kế và Đóng tàu Miền Nam
Tập đồn Cơng nghiệp Tàu thủy Việt Nam (VINASHIN)
1


DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN CHÍNH
TT Hä vµ tªn C¬ quan c«ng t¸c
A
Chđ nhiƯm §Ị tµi

KS. §ç Thµnh Hng
Gi¸m ®èc C«ng ty ThiÕt kÕ vµ §ãng tµu MiỊn Nam
Chđ tÞch C«ng ty TNHHMTV C«ng nghiƯp Tµu thđy
Soµi R¹p,
TËp ®oµn C«ng nghiƯp tµu thủ ViƯt Nam
B
C¸c céng t¸c viªn
tham gia nghiªn cøu

1
KS. Phan Th¸i Hïng

C«ng ty ThiÕt kÕ vµ §ãng tµu MiỊn Nam
2
TS. Ng« C©n
CTCP øng dơng vµ Ph¸t triĨn C«ng nghƯ ®ãng tµu
TËp ®oµn C«ng nghiƯp tµu thủ ViƯt Nam
3
ThS.
§ç Xu©n Ng«i

Häc viƯn Kü tht Qu©n sù, Bé Qc phßng
4
ThS. Lª Hång ViƯt
C«ng ty ThiÕt kÕ vµ §ãng tµu MiỊn Nam
5
ThS. TrÇn Xu©n Dơc

C«ng ty ThiÕt kÕ vµ §ãng tµu MiỊn Nam
6
KS. Hoµng ViƯt Quang
ViƯn C«ng nghƯ - Bé C«ng Th¬ng

2



B¶ng chó gi¶i c¸c ch÷ viÕt t¾t

TT
Ch÷ viÕt t¾t hoÆc ký hiÖu
Chó gi¶i

1 CNC Computer Numerical Control
2 MUO M¸y uèn èng
3 CCX CÊp chÝnh x¸c
4
HGT
Hép gi¶m tèc
5 SX S¶n xuÊt

3
Bài tóm tắt
Trong bối cảnh ngành đóng tàu của Việt Nam đang phát triển, nhu cầu về
uốn ống nói chung và uốn ống cho ngành đóng tàu nói riêng đang ngày càng cao.
Bộ Khoa học và Công nghệ, Tập đoàn Công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam đã giao cho
Công ty Thiết kế và Đóng tàu Miền Nam chủ trì thực hiện Đề tài Khoa học công
nghệ cấp nhà nớc có mã số 03ĐT-KHCN: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy
uốn ống CNC phục vụ công nghệ uốn ống, chế tạo rắc co, đoạn ống bù hoà và
chi tiết nối ống tàu dầu 100.000 T.
Đề tài đã tiến hành hàng loạt các khảo sát trong nớc tại một số nhà máy
đóng tàu ở phía Bắc nh: Nhà máy đóng tàu Bạch Đằng, nhà máy đóng tàu Nam
Triệu, nhà máy đóng tàu Phà Rừng và các nhà máy đóng tàu ở phía Nam nh: Công
ty đóng tàu và Công nghiệp hàng hải (Ship Marine) và khảo sát ngoài nớc (Trung
Quốc), thu thập tài liệu của nhiều nớc trên thế giới và quyết định lựa chọn mục tiêu
là thiết kế, chế tạo, đa vào khảo nghiệm máy uốn ống kiểu trục tâm điều khiển
CNC.
Giai đoạn thiết kế máy đã đợc đẩy mạnh ngay từ khi bắt đầu thực hiện đề tài
và đã đạt những kết quả mang tính quyết định: trên cơ sở các tài liệu tham khảo, các
số liệu khảo sát, đã thực hiện việc tính toán động học, động lực học, sức bền, thiết
kế hệ thủy lực và hệ điều khiển, nghiên cứu và xây dựng quy trình chế tạo. Đề tài đã
thiết kế và chế tạo một mô hình máy uốn ống với tỷ lệ thu nhỏ ngay trớc khi bắt
tay vào chế tạo các cụm thiết bị chính của máy uốn ống. Toàn bộ các cụm thiết bị

khác của máy uốn ống nh cụm truyền động chính, cụm xe cấp ống, cụm đẩy sau,
cụm thân máy và dẫn hớng, đều đợc chế tạo tại Hà Nội, ngoại trừ một số linh kiện
thủy lực, linh kiện điện điều khiển phải mua của các hãng nớc ngoài.
Quá trình lắp đặt thiết bị và vận hành khảo nghiệm đợc thực hiện tại mặt
bằng của đơn vị tham gia chế tạo: Viện Công nghệ - Bộ Công thơng. Trong tháng
10/2008, thiết bị đợc đa vào vận hành thử nghiệm đối với ống uốn có đờng kính
162,5, các kết quả đạt đợc sau khi thực hiện đã chứng tỏ thiết bị hoàn toàn có
điều kiện ứng dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp.
4
Lời mở đầu
ở nớc ta, việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy uốn ống CNC vẫn cha đợc
thực hiện một cách khoa học và có tính hệ thống, cơ sở lý thuyết cha đầy đủ.
Đối với các nhà máy đóng tàu nhu cầu về ống uốn rất lớn. Các nhà máy
này cần các máy uốn ống với các ống có đờng kính khác nhau và có khả năng tự
động hoá cao. Hiện nay, các thiết bị uốn ống sử dụng trong các nhà máy đóng tàu
chủ yếu là các máy uốn ống điều khiển PLC của Trung Quốc và của Nga chế tạo.
Một vài nhà máy đóng tàu đã bắt đầu nhập các máy uốn ống CNC của Đức, nhng
với giá thành nhập khẩu rất cao (khoảng 15 20 tỷ một chiếc). Các máy uốn ống
điều khiển PLC có hiệu suất thấp, tính linh hoạt và độ tin cậy không cao, chỉ tiêu
về độ chính xác của ống uốn khó đảm bảo, Song cho tới thời điểm này, chúng
ta cha có cơ sở nào chế tạo máy uốn ống CNC để thay thế cho các máy kiểu cũ
nhập ngoại.
Đầu năm 2006 Bộ Khoa học và Công nghệ và Tập đoàn Công nghiệp tàu
thuỷ Việt Nam đã giao cho Công ty Thiết kế và Đóng tàu Miền Nam chủ trì thực
hiện Đề tài Khoa học công nghệ cấp nhà nớc có mã số 03ĐT-KHCN Nghiên
cứu thiết kế và chế tạo máy uốn ống CNC phục vụ công nghệ uốn ống, chế
tạo rắc co, đoạn ống bù hoà và chi tiết nối ống tàu dầu 100.000 T.
Mặc dù thời gian, kinh phí còn hạn chế, nội dung thực hiện Đề tài là rất
rộng (nhiều nội dung KHCN, đòi hỏi tích hợp nhiều lĩnh vực khác nhau), song với
sự giúp đỡ của nhiều cơ quan, cá nhân, các nhà lãnh đạo, nhà khoa học và các

đơn vị sản xuất, nhóm thực hiện Đề tài với quyết tâm rất cao đã thực hiện thành
công Đề tài nêu trên.
Do đây là lần đầu tiên ở nớc ta nghiên cứu và chế tạo máy uốn ống CNC,
với khả năng và các điều kiện công nghệ hiện có, kết quả đề tài chắc chắn còn tồn
tại một số thiếu sót và hạn chế. Chúng tôi rất trông mong vào các ý kiến đóng góp
của các nhà khoa học, các nhà sản xuất trong lĩnh vực này để sản phẩm của Đề tài
sớm đợc đa vào ứng dụng rộng rãi phục vụ sản xuất.
5
Mục lục
Danh sách những ngời thực hiệN
Bảng chú giải các chữ viết tắt
Bài tóm tắt
Lời nói đầu






Trang
Chơng 1:
Tổng quan
1.1.Tình hình nghiên cứu về máy uốn ống trên thế giới và ở trong nớc
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nớc
1.2. Các phơng pháp và một số thiết bị uốn ống
1.2.1. Các phơng pháp uốn ống cơ bản
1.2.2. Một số loại thiết bị uốn ống
1.3. Lựa chọn kiểu máy uốn ống, Nguyên lý hoạt động, đặc điểm kết cấu của
máy uốn ống kiểu trục tâm.

1.4. Mục tiêu và phạm vi của đề tài
Chơng 2:
Cơ sở KHOA HOC công nghệ quá trình uốn ống
2.1. Sự phân bố ứng suất và biến dạng theo chiều dày của ống uốn
2.2. Kích thớc của ống uốn khi uốn
2.3. Lực uốn và mômen uốn
2.4. Biến dạng đàn hồi khi uốn
2.5. Các phơng pháp giảm biến dạng đàn hồi khi uốn
2.6. Xác định bán kính uốn nhỏ nhất cho phép
2.7. Uốn có nung nóng cục bộ
2.8. Bảng tiêu chuẩn ống của Nhật Bản (JIS) dùng trong Tàu thuỷ





8
8
10
11
11
12

15
16


17
19
22

24
29
29
38

40



6
Chơng 3:
mô hình hoá và Mô phỏng 3D máy uốn ống, chế tạo
và khảo nghiệm mô hình
3.1. Mục đích của mô phỏng 3D và khảo nghiệm mô hình
3.1.1. Mục đích của mô phỏng 3D máy uốn ống
3.1.2. Mục đích của thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm mô hình
3.2. Mô phỏng 3D máy uốn ống theo thiết kế sơ bộ
3.2.1. Lựa chọn công cụ mô phỏng
3.2.2. Nguồn dữ liệu và quy trình mô phỏng
3.3. Thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm mô hình
3.3.1. Phân tích, lựa chọn mô hình khảo nghiệm phù hợp
3.3.2. Thiết kế các kết cấu mô hình
3.3.3. Chế tạo các kết cấu mô hình
3.3.4. Khảo nghiệm mô hình
Chơng 4:
thiết kế kết cấu cơ khí máy uốn ống CNC
4.1. Xác định các thông số cơ bản của máy uốn ống
4.2. Thiết kế cụm truyền động chính
4.3. Thiết kế cụm xe cấp ống:
4.4. Thiết kế kết cấu cụm ụ sau

4.5. Thiết kế kết cấu máy uốn ống
Chơng 5:
hệ thống điện điều khiển và thuỷ lực máy uốn ống
5.1. Hệ thống điện điều khiển
5.1.1. Khối điện động lực
5.1.2. Khối điện điều khiển
5.1.3. Khối các thiết bị điện bảo vệ
5.1.4. Khối đo lờng và tín hiệu
5.2. Hệ thống thuỷ lực của máy uốn ống
Chơng 6:
quy trình công nghệ chế tạo, lắp đặt máy uốn ống

6.1. Chế tạo máy uốn ống
6.1.1. Một số nguyên tắc định hớng trong chế tạo thiết bị



42
42
42
42
42
44
48
48
48
49
50

52
52
57
58
58


61
61
65
73
73
73


77
77
78
7
6.1.2. Triển khai chế tạo
6.1.3. Chế tạo một số chi tiết điển hình
6.2. Quy trình công nghệ chế tạo
6.3. Lắp đặt thiết bị
6.3.1. Xác định phơng án chung cho lắp đặt
6.3.2. Quy trình lắp đặt
Chơng 7:
Chạy thử Và QUI TRìNH VậN HàNH
7.1. Chạy thử thiết bị
7.1.1. Quy trình chạy thử từng phần
7.1.2. Quy trình chạy thử toàn bộ

7.2. Kết quả khảo nghiệm
7.3. Hình ảnh một số sản phẩm uốn thử
Chơng 8
ĐáNH GIá KếT QUả
8.1 Mức độ hoàn thành khối lợng công việc
8.2 Về tiến độ thực hiện
8.3 Về những đóng góp mới của đề tài
8.3.1 Về giải pháp khoa học - công nghệ
8.3.2 Về phơng pháp nghiên cứu
Kết luận và kiến nghị
1. Các kết quả nghiên cứu, thiết kế và chế tạo
2. Hiệu quả kinh tế
3. Kiến nghị
4. Kết luận
tài liệu tham khảo
Lời cảm ơn


78
81
82
82
83


84
84
85

87
90
91
91
92

94
94
95
96

97
98

8
Chơng 1
Tổng quan
1.1.Tình hình nghiên cứu về máy uốn ống trên thế giới và ở trong nớc
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Vào cuối thế kỷ 20, các kết quả nghiên cứu về máy uốn ống đã đợc ứng dụng
nhiều vào sản xuất với nhiều loại máy uốn ống, uốn đợc nhiều kích cỡ ống khác
nhau. Có một số hãng trên thế giới chuyên chế tạo các chủng loại máy uốn ống
nhử :
- Hãng FABRICOM-piping của Bỉ (chuyên chế tạo các thiết bị uốn ống cỡ
lớn).
- Tập đoàn SHAW GROUP INC của Mỹ.
- Hãng BAILEIGH của Đức.

- Công ty SHANGHAI GUOQING MACHINERY Co., Ltd của Trung Quốc.
Các loại máy uốn ống của các hãng trên đợc thiết kế, chế tạo hàng loạt thành
các sản phẩm công nghiệp và đợc bán rộng rãi trên toàn thế giới. Một số nớc có
các hãng, nhà máy lớn chuyên sản xuất máy uốn ống là Đức, Nga, Trung Quốc,
Đài Loan Ban đầu máy chỉ điều khiển bằng tay, sau đó đợc tích hợp thêm các
bộ điều khiển PLC để điều khiển góc uốn, các thông số uốn một cách bán tự động.
Cho đến nay hệ máy này đã đợc nhiều hãng tích hợp bộ điều khiển CNC có thể
lập trình trên máy tính để cho máy tự động uốn đợc các biên dạng ống phức tạp.
Ngoài ra, hệ điều khiển này còn cho phép tự động điều chỉnh chế độ uốn cũng nh
có thể cho phép ngời dùng xây dựng th viện các chơng trình chuẩn để tự động
uốn các ống điển hình cho từng ngành công nghiệp. Hiện nay trên thế giới với các
ống có đờng kính tửụng ủoỏi lớn dùng trong công nghiệp đóng tàu và công nghiệp
dầu khí, hoựa chaỏt v.v thì ngời ta thờng sử dụng máy uốn ống kiểu trục tâm
điều khiển CNC. Đây là loại máy uốn ống hiện đại chuyên dùng ủeồ uốn các loại
ống có đờng kính ngoài lớn và dày.
Thiết bị uốn ống rất đa dạng về chủng loại và kích cỡ. Việc lựa chọn thiết
bị phụ thuộc chủ yếu vào các yêu cầu công nghệ, độ chính xác oỏng uốn. Tuỳ theo
công nghệ uốn, kết cấu máy, kiểu dẫn động và mức độ tự động hoá, các máy uốn
ống đợc chia ra thành các loại chính nh sau:
Theo kết cấu máy:
+ Máy uốn theo kiểu cuốn kéo (Rotary Draw Bender)
9
+ M¸y n theo kiĨu trơc l¨n Ðp (Roll Bender)
+ M¸y n theo kiĨu trơc t©m (Mandrel Bender)
• Theo ph¬ng thøc ®iỊu khiĨn:
+ M¸y n èng ®iỊu khiĨn b»ng tay
+ M¸y n èng ®iỊu khiĨn PLC (®iỊu khiĨn l«gÝc kh¶ tr×nh)
+ M¸y n èng ®iỊu khiĨn CNC (®iỊu khiĨn theo ch¬ng tr×nh m¸y tÝnh)
• M¸y n theo kiĨu cn kÐo, m¸y n theo kiĨu trơc l¨n ®Ịu cã nh÷ng
nhỵc ®iĨm lín:

¦u ®iĨm vµ nhỵc ®iĨm cđa c¸c lo¹i m¸y n èng:
- M¸y chØ n ®ỵc c¸c èng cã ®êng kÝnh nhá.
- Chđ u ®ỵc ®iỊu khiĨn b»ng tay lªn chØ n ®ỵc c¸c ®êng n ®¬n
gi¶n, n¨ng st thÊp.
- Khã kh¾c phơc ®ỵc c¸c vÕt nh¨n do kh«ng cã trơc t©m ®Þnh híng.
• M¸y n èng kiĨu trơc t©m thủ lùc ®iỊu khiĨn CNC kh¾c phơc ®ỵc phần
lớn các nhược điểm cđa c¸c lo¹i m¸y n trªn vµ cã mét sè u ®iĨm nỉi tréi
sau:
+ M¸y cã kh¶ n¨ng n ®ỵc c¸c èng cã ®êng kÝnh ngoµi vµ chiỊu dÇy lín
rÊt phï hỵp víi ngµnh c«ng nghiƯp ®ãng tµu ®Ỉc biƯt lµ víi c¸c tµu dÇu cì lín. Víi
m¸y n èng nµy cã thĨ n ®ỵc c¸c èng cã b¸n kÝnh ngoµi tíi 300mm vµ chiỊu
dµy lªn tíi 10-12mm.
+ M¸y dïng hƯ dÉn ®éng thủ lùc nªn qu¸ tr×nh n ªm vµ cã thĨ ®¹t ®ỵc
lùc n rÊt lín (cã thĨ ®¹t tíi 30MPa). DƠ ®iỊu khiĨn tù ®éng, kÕt cÊu t¬ng ®èi gän.
+ M¸y dïng bé ®iỊu khiĨn CNC (Computer Numerical Control) nªn qu¸
tr×nh n ®ỵc tù ®éng hoµn toµn vµ cã thĨ n ®ỵc nh÷ng biªn d¹ng phøc t¹p,
t¨ng n¨ng st n, ®é chÝnh x¸c khi n t¨ng lªn gÊp nhiỊu lÇn so víi c¸c m¸y
n èng kh«ng dïng CNC. Nhê cã sù trỵ gióp cđa m¸y tÝnh mµ c¸c gi¸ trÞ bï gãc
n do sù ®µn håi trë l¹i sÏ ®ỵc m¸y tÝnh tÝnh to¸n vµ bï tù ®éng mét c¸ch chÝnh
x¸c theo tõng vËt liƯu, kÝch thíc èng n, ®iỊu kiƯn c«ng nghƯ n.
Nhỵc ®iĨm cđa m¸y n èng kiĨu trơc t©m lµ kÝch thíc m¸y t¬ng ®èi
lín do ph¶i g¸ trơc t©m, sư dơng nhiỊu chun ®éng phơ nªn hƯ thèng thủ lùc kh¸
phøc t¹p.
10
Víi nh÷ng u ®iĨm trªn, ®Ỉc biƯt lµ u ®iĨm cã kh¶ n¨ng n ®ỵc c¸c
èng cã kÝch cì kh¸ lín vµ ®êng èng phøc t¹p, máy dùng bộ điều khiển CNC rất
phù hợp cho công nghiệp ®ãng tµu. HiƯn nay thÕ giíi cã xu híng sư dơng lo¹i
m¸y n èng kiĨu trơc t©m thay thÕ dÇn cho c¸c lo¹i m¸y n èng kh¸c vµ ®· ®ỵc
øng dơng cho mét sè ngµnh c«ng nghiƯp nh: C«ng nghiƯp ®ãng tµu, c«ng nghiƯp
dÇu khÝ, c«ng nghiƯp ho¸ chÊt, c«ng nghiƯp l¹nh vµ ®iỊu hoµ kh«ng khÝ

1.1.2. T×nh h×nh nghiªn cøu trong níc
HiƯn nay, ë trong níc cha cã c«ng tr×nh nµo nghiªn cøu vỊ c«ng nghƯ
n èng vµ m¸y n èng chuyªn dơng mét c¸ch khoa häc, cã c¬ së lý thut
t¬ng ®èi ®Çy ®đ, ®Ỉc biƯt lµ c«ng nghƯ n vµ m¸y chuyªn dơng n èng cã
®êng kÝnh vµ chiỊu dµy thµnh èng lín.
Tõ kho¶ng n¨m 2002 trë vỊ tríc, t¹i c¸c nhµ m¸y c¬ khÝ, nhµ m¸y ®ãng tµu
cđa ta viƯc n èng thêng ®ỵc thùc hiƯn b»ng ph¬ng ph¸p thđ c«ng víi c¸c
c«ng cơ g¸ l¾p th« s¬; mét sè nhµ m¸y ®ỵc trang bÞ c¸c m¸y n èng cong mét
chiỊu nhËp tõ Liªn X« (cò), Trung Qc thc thÕ hƯ m¸y cđa thËp niªn 80, n
®ỵc c¸c èng cã ®êng kÝnh nhá (≤100mm). GÇn ®©y do yªu cÇu ph¸t triĨn cđa
ngµnh ®ãng tµu ViƯt Nam, mét sè nhµ m¸y lín cã ®iỊu kiƯn nhËp c¸c m¸y n
èng lín h¬n: nhµ m¸y ®ãng tµu B¹ch §»ng nhËp m¸y Trung Qc n ®ỵc èng
cã ®êng kÝnh ngoµi tíi 114 mm. Tuy nhiªn, c¸c m¸y nhËp nµy gi¸ ®¾t, l¹i ph¶i tr¶
b»ng ngäai tƯ m¹nh, nhng vÉn cha ®¸p øng hÕt c¸c yªu cÇu ®Ĩ ®ãng tµu lín,
nhÊt lµ tµu dÇu: víi tµu dÇu träng t¶i 100.000 DWT cÇn sư dơng kho¶ng trªn 6000
tÊn èng c¸c lo¹i, trong ®ã èng cã ®êng kÝnh ngoµi ≤ 160 mm chiÕm tõ 80 - 85%;
cßn l¹i lµ èng cã ®êng kÝnh nhá h¬n.
Xt ph¸t tõ viƯc ph©n tÝch c¸c u nhỵc ®iĨm cđa c¸c läai m¸y n èng vµ
thùc tÕ øng dơng c¸c läai èng n trong ngµnh ®ãng tµu (®a d¹ng vỊ ®êng kÝnh
èng n, nhiỊu läai èng ®êng kÝnh 100-160 mm) còng nh nh÷ng h¹n chÕ cđa
hµng läat m¸y n èng PLC nhËp ngäai t¹i c¸c nhµ m¸y hiƯn nay, chóng t«i lùa
chän nghiªn cøu, thiÕt kÕ, chÕ t¹o thư lo¹i m¸y n èng thủ lùc kiĨu trơc t©m ®iỊu
khiĨn CNC cã kh¶ n¨ng n ®ỵc lo¹i èng cã ®êng kÝnh tíi 160mm, dµy tíi 10-
12mm, tríc m¾t phơc vơ cho c«ng nghiƯp ®ãng tµu, ®Ỉc biƯt lµ c¸c tµu chë dÇu t¶i
träng lín, tiÕn tíi cã thĨ nghiªn cøu, chÕ t¹o hµng lo¹t m¸y n èng kiĨu nµy trang
bÞ cho toµn bé ngµnh ®ãng tµu vµ c¸c ngµnh c«ng nghiƯp kh¸c nh dÇu khÝ, ho¸
chÊt, cÊp tho¸t níc. HiƯn nay, ngµnh chÕ t¹o m¸y cđa chóng ta ®· cã nh÷ng tiÕn
11
bộ về thiết kế, chế tạo nên mục tiêu đã nêu là khả thi và nên tiến hành sớm để đáp
ứng các nhu cầu thiết yếu của công nghiệp đóng tàu, hiện đại hoá công nghệ, nâng

cao tỷ lệ nội địa hoá, nâng cao chất lợng đóng tàu, giảm nhập khẩu các thiết bị mà
trong nớc có khả năng chế tạo.
1.2. Các phơng pháp và một số thiết bị uốn ống
1.2.1. Các phơng pháp uốn ống cơ bản
Hiện nay công nghệ uốn ống chủ yếu đợc tiến hành theo các phơng pháp
sau:
a) Phơng pháp cuốn kéo (Rotary Draw): Đây là một phơng pháp uốn ống
đơn giản sử dụng kết hợp chuyển động quay của khuôn uốn cùng với các
chuyển động kẹp của các má kẹp ống trong quá trình uốn ống. Phơng
pháp này chỉ sử dụng uốn các ống có đờng kính nhỏ, chiều dày ống lớn
và với những biên dạng uốn đơn giản.
b) Phơng pháp lăn ép (Roll): Đây là phơng pháp uốn ống sử dụng các con
lăn uốn để tạo hình cho ống uốn. Phơng pháp này chủ yếu sử dụng cho
các nguyên công uốn thủ công với các loại ống nhỏ và sản xuất với số
lợng ít.
c) Phơng pháp uốn kiểu trục tâm (Mandrel): Đây là phơng pháp đợc sử
dụng rất phổ biến hiện nay bởi tính u việt về công nghệ của phơng
pháp. Phơng pháp này có một số u điểm chính sau:
+ Máy có khả năng uốn đợc các ống có đờng kính ngoài và chiều dầy lớn,
rất phù hợp với ngành công nghiệp đóng tàu, đặc biệt là với các tàu dầu cỡ lớn.
Với kiểu máy uốn ống này có thể uốn đợc các ống có bán kính ngoài tới 300mm
và chiều dày lên tới 10-12mm.
+ Máy dùng hệ dẫn động thuỷ lực nên quá trình uốn êm và có thể đạt đợc
lực uốn rất lớn (có thể đạt tới 30MPa), dễ điều khiển tự động, kết cấu tơng đối
gọn.
+ Máy dùng bộ điều khiển CNC (Computer Numerical Control) nên quá
trình uốn đợc tự động hoàn toàn và có thể uốn đợc những biên dạng phức tạp,
tăng năng suất uốn, độ chính xác khi uốn tăng lên gấp nhiều lần so với các máy
uốn ống không dùng CNC. Nhờ có sự trợ giúp của máy tính mà các giá trị bù góc
uốn do sự đàn hồi trở lại sẽ đợc máy tính tính toán và bù tự động một cách chính

xác theo từng vật liệu, kích thớc ống uốn, điều kiện công nghệ uốn.
Nhợc điểm của máy uốn ống kiểu trục tâm là kích thớc máy tơng đối
12
lín do ph¶i g¸ trơc t©m, sư dơng nhiỊu chun ®éng phơ nªn hƯ thèng thủ lùc kh¸
phøc t¹p.
Víi nh÷ng u ®iĨm trªn, ®Ỉc biƯt lµ u ®iĨm vỊ kh¶ n¨ng n ®ỵc c¸c èng cã
kÝch cì kh¸ lín vµ ®êng èng phøc t¹p, máy dùng bộ điều khiển CNC rất phù hợp
cho công nghiệp ®ãng tµu. HiƯn nay thÕ giíi cã xu híng sư dơng lo¹i m¸y n èng
kiĨu trơc t©m thay thÕ dÇn cho c¸c lo¹i m¸y n èng kh¸c vµ ®· ®ỵc øng dơng cho
mét sè ngµnh c«ng nghiƯp nh: C«ng nghiƯp ®ãng tµu, c«ng nghiƯp dÇu khÝ, c«ng
nghiƯp ho¸ chÊt, c«ng nghiƯp l¹nh vµ ®iỊu hoµ kh«ng khÝ
1.2.2. Mét sè lo¹i thiÕt bÞ n èng

H×nh 1.1: M¸y n èng kiĨu cn kÐo (Rotary Draw) cđa h·ng Baileigh (§øc)

H×nh 1.2: M¸y n èng kiĨu l¨n (§øc)
13

H×nh 1.3: M¸y uèn èng kiÓu trôc t©m ®iÒu khiÓn CNC


H×nh 1.4: M¸y uèn èng kiÓu trôc t©m ®iÒu khiÓn CNC (§øc)
(C«ng ty §ãng tµu Phµ rõng ®Çu t)
14

H×nh 1.5: M¸y uèn èng kiÓu trôc t©m ®iÒu khiÓn CNC



H×nh 1.7: M¸y uèn èng kiÓu trôc t©m ®iÒu khiÓn NC (do Trung Quèc chÕ t¹o, l¾p

®Æt t¹i nhµ m¸y ®ãng tµu B¹ch §»ng)



15
1.3. Lựa chọn kiểu máy uốn ống, Nguyên lý hoạt động, đặc điểm kết cấu của
máy uốn ống kiểu trục tâm
Xuất phát từ những phân tích trên đây về u nhợc điểm, phạm vi ứng dụng
của các lọai máy uốn ống, Đề tài chọn lọai máy uốn ống kiểu trục tâm, điều khiển
CNC làm đối tợng nghiên cứu và chế tạo thử nghiệm. Sơ đồ nguyên lý của máy
uốn ống trong Đề tài đợc thể hiện trên hình kèm theo.

Hình 1.1. Nguyên lý hoạt động, đặc điểm kết cấu của máy uốn ống kiểu trục tâm
Các ký hiệu và chức năng của các bộ phận chính:
- Chuyển động chính (chuyển động uốn ống) đợc dẫn động bằng một xi lanh
thuỷ lực XL1, chuyển động của xi lanh XL1 sẽ kéo dây xích tải, làm quay bánh
xích và làm cho cụm trục chính có gắn cụm kẹp đầu ống quay tròn.
- Xi lanh XL2: có tác dụng tạo lực kẹp đầu ống
- Xi lanh XL3: có tác dụng kẹp phần đuôi ống trong quá trình uốn
- Xi lanh XL4: có tác dụng đẩy má kẹp dọc theo ống
- Xi lanh XL5: có tác dụng đẩy và kéo trục tâm trong quá trình uốn
- Xi lanh XL6: là các xi lanh đỡ ống trong quá trình uốn ống
- Động cơ servo M1: dùng để dẫn động cụm xe cấp ống
- Động cơ servo M2: dùng để quay ống trong quá trình uốn ống

16
Toàn bộ các chuyển động trên đợc điều khiển bởi một bộ điều khiển trung
tâm. Bộ điều khiển trung tâm này thực hiện các lệnh điều khiển trên máy tính PC
1.4. Mc tiờu v phm vi ca ti
Nghiờn cu, thit k v ch to mt mỏy un ng truyn ng bng thu lc,

iu khin bng CNC nhm hin i hoỏ cụng ngh un ng, nng cao nng sut v
cht lng cho cỏc nh mỏy tham gia úng tu 100.000 tn v cỏc nh mỏy thuc
lnh vc cụng nghip khỏc cú nhu cu cụng ngh un ng.
Nghiờn cu iu kin cụng ngh v nng lc ch to ca mt s nh mỏy c
khớ trong nc, t chc ch to, th nghim mt mỏy un ng ti Vit Nam.
ng dng kt qu nghiờn cu lý thuyt ca ti cựng vi sn phm mỏy
un ng c ch to, cú th tin ti t chc thit k v sn xut Mỏy un ng cỏc
kớch thc khỏc nhau cung cp cho th trng, dn dn thay th nhp ngoi, úng
gúp vo chng trỡnh ni a hoỏ cỏc sn phm cụng nghip tu thu, thc hin ch
trng ni a hoỏ ca ngnh úng tu, phc v trc tip cho d ỏn phỏt trin KHCN
phc v úng tu ch du thụ 100.000 tn v ngnh úng tu thu núi chung.
Sn phm ca mỏy un ng CNC thuc ti l cỏc on ng c mỏy un
theo theo chng trỡnh trờn mỏy tớnh, cỏc cỳt n i ng cong s dng lm rc co,
on ng bự ho hoc chi tit ni ng (Hỡnh 1.2)


Hỡnh 1.2- Sn phm ca mỏy un ng: a) on ng c un, b) cỳt ni, c) ng bự hũa

17
Chơng 2
Cơ sở khoa học và công nghệ quá trình
uốn ống

2.1. Sự phân bố ứng suất và biến dạng theo chiều dày của ống uốn
Uốn là một nguyên công nhằm biến đổi các ống uốn (phôi) có trục thẳng
thành các chi tiết có trục cong.
Nguyên công uốn đợc thực hiện trên các máy uốn ống dạng con lăn, dạng
trục tâm, trên máy uốn ống vạn năng hay máy uốn ống tự động điều khiển từ máy
tính. Biên dạng ống uốn đợc tạo ra bằng các biên dạng khuôn uốn trên các máy
uốn ống. Lực uốn P và lực kẹp ống Q sẽ tạo ra mômen uốn làm thay đổi hình dạng

của phôi. Trong quá trình uốn độ cong của phần phôi bị biến dạng sẽ tăng lên và tại
vùng biến dạng xảy ra quá trình biến dạng khác nhau ở hai phía của phôi; các lớp
kim loại ở phía mặt ngoài góc uốn thì bị kéo còn các lớp bên trong thì bị nén. Khi
giảm bán kính uốn, biến dạng dẻo sẽ bao trùm toàn bộ chiều dày phôi.
Sau khi uốn hình dạng và kích thớc tiết diện ngang của phôi tại vùng uốn bị
thay đổi. Sự thay đổi tiết diện ngang của phôi sẽ càng lớn khi bán kính uốn r càng nhỏ.
Sự thay đổi tiết diện ngang tại vùng uốn là do biến dạng dẻo theo bán kính
khuôn uốn với điều kiện thể tích không đổi đã kéo theo biến dạng dẻo ngợc dấu
theo một hoặc hai hớng tơng ứng vuông góc: hớng kính và hớng trục.
Khi uốn các phôi có thành mỏng có tiết diện ngang hình tròn thì sau khi uốn
tiết diện ngang của phôi tại vùng uốn sẽ bị biến dạng và trở thành hình ô van. Khi đó
chiều dày của phôi tại vùng uốn giảm đi S < S
0
và khi mức độ biến dạng lớn (bán
kính uốn nhỏ) tiết diện ngang của phôi tại vùng uốn có độ cong ngang.
Khi uốn phôi có thành dầy tiết diện ngang của phôi hầu nh không thay đổi
mà chỉ bị giảm chiều dày đi một chút.
Trạng thái ứng suất tại vùng uốn đặc trng bởi ứng suất pháp


theo hớng
tiếp tuyến và


theo hớng kính. ứng suất


là do các thớ dọc của phôi ép lên
nhau. Sự xuất hiện thành phần ứng suất này là do biến dạng dàn hồi của các phần tử
của phôi (theo chiều rộng) nằm cách mép của phôi một khoảng nào đó (hình 2.1).

18
Khi uốn phôi thành dày biến dạng theo phơng ngang hầu nh không đáng kể
do trở lực biến dạng theo phơng ngang rất lớn. Vì vậy, khi uốn ống dày, trạng thái
ứng suất là khối còn trạng thái biến dạng là phẳng. Khi uốn ống dày có thêm thành
phần ứng suất


là do trở lực liên kết của các phần tử kim loại. Trong vùng kéo,
ứng suất chiều trục


là ứng suất kéo, còn ở vùng nén


là ứng suất nén. Bề mặt
phân chia giữa vùng kéo và vùng nén gọi là mặt trung hòa ứng suất.
Khi uốn ống mỏng, ứng suất chiều trục rất nhỏ so với ứng suất chảy nên có
thể bỏ qua (



0). Vì vậy, khi uốn ống mỏng, trạng thái ứng suất có thể coi là
trạng thái ứng suất phẳng.
Giá trị và sự phân bố ứng suất trong vùng biến dạng dẻo tùy thuộc vào bán
kính cong của ống uốn. ở giai đoạn đầu, bán kính cong của ống lớn, ống chỉ bị biến
dạng đàn hồi và giai đoạn này gọi là uốn đàn hồi.

Hình 2.1. Biểu đồ phân bố ứng suất theo chiều dày của ống uốn ở các giai đoạn:
a- uốn đàn hồi dẻo; b- uốn dẻo hoàn toàn;
Nếu chúng ta tiếp tục uốn, bán kính uốn giảm dần, các lớp kim loại ở xa tâm

phôi bắt đầu bị biến dạng dẻo. Khi đó ứng suất tiếp tuyến


trong các lớp này đạt
đến giá trị ứng suất chảy. Giai đoạn này đợc gọi là giai đoạn uốn đàn hồi dẻo (hay
còn gọi là trạng thái đàn dẻo). Biểu đồ phân bố ứng suất


đợc biểu diễn trên hình
2.1.
Nếu tiếp tục giảm bán kính uốn thì vùng biến dạng dẻo sẽ tăng lên còn vùng
biến dạng đàn hồi giảm đi và khi tỷ số r/S

5 thì hầu nh toàn bộ tiết diện ngang
của phôi ở trạng thái dẻo, bắt đầu giai đoạn uốn dẻo hoàn toàn. ở giai đoạn này xảy
ra sự dịch chuyển rõ rệt của lớp bề mặt trung hoà ứng suất về phía các thớ bị nén
của phôi, sự dịch chuyển này sẽ tăng lên khi bán kính uốn giảm. Biểu đồ phân bố
19
ứng suất


,


,


theo chiều dày của phôi ở giai đoạn uốn dẻo hoàn toàn đợc chỉ
ra trên hình 2.1.
ở giai đoạn uốn dẻo hoàn toàn, do có sự dịch chuyển của lớp trung hoà ứng

suất, nên ở vùng biến dạng sẽ tồn tại một vùng biến dạng không đơn điệu. Nghĩa là
có những lớp kim loại ở thời điểm trớc đó thuộc vùng nén, nhng sau đó lại chịu
kéo. Giữa các lớp này sẽ tồn tại một lớp mà biến dạng nén trớc đó sẽ bằng biến
dạng kéo tại thời điểm đang xét và bề mặt trùng với lớp này đợc gọi là mặt trung
hoà biến dạng (hay lớp trung hoà biến dạng). Đặc điểm của lớp trung hoà biến dạng
là có độ dài bằng độ dài của phôi ban đầu, vì vậy nó là cơ sở tốt nhất để xác định độ
dài của phôi khi uốn. (hình 2.2).

Hình 2.2. Vị trí của lớp trung hoà biến dạng
Bán kính cong của lớp trung hoà đợc xác định tuỳ thuộc vào mức độ biến
dạng và loại vật liệu khi uốn. Những đặc trng về năng lợng khi uốn (mômen uốn,
lực biến dạng) cũng nh biến dạng đàn hồi của ống uốn (xuất hiện sau khi bỏ tải
trọng) đợc xác định một cách gần đúng với một giai đoạn nhất định của quá trình
uốn có liên quan đến mức độ thay đổi bán kính uốn: trạng thái ứng suất biến dạng
của vùng biến dạng, trị số ứng suất và bán kính cong của mặt trung hoà.
2.2. Kích thớc của ống uốn khi uốn
Độ dài của phôi (ống uốn) khi uốn tại một góc uốn đợc xác định trên cơ sở
cân bằng với độ dài của lớp trung hòa biến dạng. Do vậy đối với một chi tiết uốn, độ
20
dài của phôi sẽ bao gồm: tổng độ dài của các phần cạnh thẳng và tổng độ dài của
các phần cung cong là các bán kính cong của lớp trung hoà biến dạng tại các góc uốn.
L
phôi
= L
thẳng
+ L
cong
=

=

+
=
+
n
ii
bdi
i
n
i
i
l


180
1
1
(2.1)
Trong đó:
i
l
- độ dài của các phần cạnh thẳng;
n- số góc uốn;
i

- trị số các góc uốn;
bdi

- bán kính cong của lớp trung hoà biến dạng tại các góc uốn.
Nh vậy muốn xác định đợc độ dài của phôi cần phải xác định đợc vị trí
của lớp trung hoà biến dạng, bán kính cong và độ dài của lớp trung hoà biến dạng

tại một góc uốn.
ở giai đoạn uốn đàn hồi dẻo và ngay cả khi uốn dẻo thuần tuý thẳng với bán
kính uốn tơng đối lớn thì lớp trung hoà biến dạng sẽ đi qua trọng tâm tiết diện
ngang của phôi. Nếu tiết diện ngang của phôi là hình tròn với đờng kính D thì:
bd

= r + D/2,
trong đó: r là bán kính uốn.
ở giai đoạn uốn dẻo hoàn toàn, trạng thái biến dạng khối với bán kính uốn
nhỏ, do có sự dịch chuyển lớp trung hoà ứng suất về phía tâm uốn nên lớp trung hoà
biến dạng sẽ dịch chuyển về các thớ nén mà không đi qua trọng tâm tiết diện ngang
của phôi. Sự dịch chuyển này sẽ càng nhiều khi bán kính uốn càng nhỏ.
Bán kính cong của lớp trung hoà ứng suất có thể đợc xác định từ điều kiện
cân bằng với bán kính cong lớn nhất của lớp kim loại chịu nén:

s
( )
rRrrR +==
(2.2)
trong đó:

s
bán kính cong của lớp trung hoà ứng suất;
R, r bán kính ngoài và bán kinh trong của phôi tại góc uốn.
Khi uốn phôi ở trạng thái nguội sẽ có sự hoá bền nhng điều đó không ảnh
hởng đến trị số của r
21
Công thức (2.2) có thể sử dụng để xác định bán kính cong của lớp trung hoà
biến dạng.
Theo công thức (2.2):

Nếu r = D thì
s
= 1,4.D, còn khi r = DS thì
s
= 5,5D.
Nh vậy, khi r = D lớp trung hoà ứng suất dịch chuyển so với mặt trung bình
một khoảng 0,1D.
Còn khi r = 5D thì lớp trung hoà ứng suất trùng với bề mặt trung bình của
phôi.
Bán kính cong của mặt trung hoà biến dạng có thể đợc xác định xác định
bởi một hệ số x, giá trị của nó phụ thuộc vào bán kính cong tơng đối r/D, khi r/D
càng lớn thì trị số x càng lớn.
Với r/D = 0,1 thì x = 0,3 còn với r/D = 5 thì x = 0,5.
Nh vậy, ứng với mỗi giá trị của x ta có thể xác định đợc bán kính cong của
lớp trung hoà biến dạng:

bd
= r + x.D (2.3)
Chúng ta có thể thấy rằng: khi giảm các bán kính uốn r vị trí trung hoà biến
dạng sẽ dịch chuyển về các thớ nén, lớp trung hoà biến dạng sẽ trùng với mặt trung
bình khi r 5D vì khi đó x = 0,5.
Nh vậy, khi biết đợc vị trí lớp trung hoà biến dạng chúng ta có thể xác định
đợc độ dài của nó và do đó xác định đợc độ dài của phôi uốn (công thức (2.1)).
Khi uốn phôi ống thành dày tiết diện ngang của phôi tại vùng uốn thay đổi
không đáng kể và chủ yếu chỉ bị giảm chiều dày S. Sự biến mỏng chiều dày S tại
vùng uốn có thể đợc xác định gần đúng theo công thức:
S = S S
bd
=
( )

2
3
24 Sr
S


(2.4)
Theo công thức (2.4) ngời ta thấy rằng, sự biến mỏng rất rõ ràng khi bán
kính uốn nhỏ. Ví dụ khi r = 2S thì giá trị S

1%
Chiều dày phôi sau khi uốn tại vùng biến dạng dẻo có thể đợc xác định trên
cơ sở các số liệu thực nghiệm:
22
S
b.mỏng
=

.S (2.5)
Trong đó:
hệ số giảm chiều dày;
S chiều dày ban đầu của phôi (trớc khi uốn).
2.3. Lực uốn và mômen uốn
Mômen cần thiết để uốn phôi ống đợc xác định bằng tổng mômen sinh ra tại
vùng kéo và vùng nén do các ứng suất tiếp


đối với tâm uốn (hình 2.1).
M = M
kéo

+ M
nén
=
( )

+
s
s





r
n
R
k
dbdb
(2.6)
Nếu giả thiết rằng ở giai đoạn uốn dẻo hoàn toàn với phôi ống thành dày, ứng
suất


tại vùng kéo và vùng nén không đổi trên toàn bộ chiều dày của nó và tơng
ứng bằng:
S
k


.=

S
k


.=

Còn mặt trung hoà ứng suất trùng với bề mặt trung bình của phôi và do đó:

s
= r + 0,5S = 0,5 (R + r)
Khi đó mômen uốn sẽ là:
M =
( )
S
S
R
r
SS
W
Sb
dbdb





5,1
4

.
2
==+

s
s
(2.7)
trong đó:
W mômen chống uốn của tiết diện ngang của phôi;
= 1
ữ
1,15: hệ số thay đổi tính đến sự ảnh hởng của ứng suất trung bình
đến bớc chuyển quy ớc của kim loại ở trạng thái dẻo, hệ số này đạt đợc trị số lớn
nhất ở trạng thái biến dạng phẳng (hệ số loga).
ở giai đoạn uốn dẻo hoàn toàn với trạng thái biến dạng khối thì ứng suất


thay đổi trên chiều dày của phôi và bề mặt trung hoà ứng suất dịch chuyển các
thớ nén. Tuy nhiên mômen vẫn không đổi và đợc xác định theo công thức (2.7).
23
Do vậy, trạng thái ứng suất tại ổ biến dạng khi uốn cũng nh vị trí của lớp
trung hoà ứng suất, không ảnh hởng đến giá trị của mômen uốn.
Khi uốn dẻo hoàn toàn với trạng thái biến dạng khối, xảy ra sự giảm chiều
dày phôi tại vùng biến dạng, điều đó dẫn đến làm giảm trị số mômen uốn. Mức độ
giảm sẽ càng nhiều khi bán kính uốn càng nhỏ. Nếu r = S thì mômen uốn sẽ giảm
khoảng

10%.
ở giai đoạn uốn đàn hồi - dẻo (hình 2.1-a) khi vùng biến dạng đàn hồi đáng
kể so với vùng biến dạng dẻo thì mômen uốn đợc xác định bằng tổng mômen tác

dụng tại vùng đàn hồi và vùng dẻo:
M = M
đ/hồi
+ M
dẻo
=
=
( )
SS
yS
bby

22
2
46
+

=

2
2
3
12 S
ybS
S

(2.8)
trong đó: y - chiều rộng vùng biến dạng đàn hồi.
Trong công thức trên, nếu y = S thì nó sẽ trở thành công thức để xác định
mômen uốn đối với giai đoạn uốn đàn hồi:
M =
6

2
bS
S


Nếu y = 0 thì nó sẽ trở thành công thức để xác định mômen uốn khi uốn dẻo
hoàn toàn (công thức (2.7)).
Công thức để xác định mômen uốn khi uốn dẻo hoàn toàn với trạng thái biến
dạng khối, nếu tính đến sự hoá bền của vật liệu khi sử dụng đờng gần đúng của đồ
thị hoá bền ta có:
M =

+
+















8
ln
42
.
22222

rR
r
RrRrR
b
S

(2.9)
Trong đó: môđun hoá bền.
Nếu = 0 thì công thức (2.9) sẽ trở thành công thức (2.7) khi vật liệu uốn không hoá
bền.
24
2.4. Biến dạng đàn hồi khi uốn
Quá trình uốn dẻo cũng giống nh những dạng khác của quá trình biến dạng
dẻo là bao gồm cả biến dạng đàn hồi và biến dạng đàn hồi này sẽ gây ra sự thay đổi
hình dạng và kích thớc của chi tiết sau khi uốn so với hình dạng và kích thớc của
khuôn nh: bán kính uốn và góc uốn (hình 1.8). Sở dĩ có sự đàn hồi nh vậy là do
khi có tải (ngoại lực) tác dụng lên phôi, các lớp kim loại nằm ở vúng kéo có biến
dạng đàn hồi nên bị co ngắn lại, còn các lớp kim loại ở vùng nén thì bị giãn ra. Biến
dạng đàn hồi khác nhau tại vùng kéo và vùng nén gây ra sự quay tiết diện ngang của
phôi và tạo ra góc đàn hồi làm cho bán kính cong và góc uốn bị thay đổi.
Biến dạng đàn hồi cần phải đợc tính đến khi xác định kích thớc làm việc
của khuôn. Điều đó sẽ loại trừ đợc việc nắn lại bằng tay sau khi dập. Nếu biết đợc
các sị số đàn hồi và đặc điểm của sự thay đổi bán kính uốn và góc uốn thì chúng ta
có thể xác định đợc các kích thớc làm việc của khuôn:
r
ch
= r
đ/hồi
- r = r
chi tíêt

- r (2.10)

c
=
đ/hồi
r =
chi tiết
(2.11)
E. A. Pôpv đã giải bài toán đơn giản nhất để xác định biến dạng đàn hồi khi
uốn dẻo thuần tuý phôi ống thành dày bằng vật liệu đồng nhất không hoá bền với
bán kính uốn đủ lớn (khi đó ảnh hởng của ứng suất nén hớng kính

có thể bỏ
qua vì trị số của chúng tơng đối nhỏ):

Hình 2.3. Sự biến dạng đàn hồi khi uốn.