Hoàn thiện thiết kế và công nghệ chế tạo máy uốn ép điều khiển bằng chương trình số PLC phục vụ gia công kết cấu vỏ tàu, ứng dụng cho tàu chở dầu thô 100 000t

Bộ khoa học
Và công nghệ

Tập đoàn công nghiệp
tàu thuỷ Việt nam



Dự án KH&CN:
Phát triển KH&cn
phụ vụ đóng tàu chở dầu thô 100.000 DWT



Báo cáo Tổng hợp

kết quả khoa học công nghệ

Dự án

Hoàn thiện thiết kế và công nghệ chế tạo máy uốn - ép điều
khiển bằng chơng trình số PLC phục vụ gia công kết cấu vỏ tầu,
ứng dụng cho tầu chở dầu thô 100.000T.
M số: DA01





Cơ quan chủ trì dự án : Công ty CP Cơ khí chính xác Vinashin
Chủ nhiệm Dựa án : PGS.TS Đặng Xuân Thi




7949


Hà nội, năm 2009


1
Bộ khoa học
Và công nghệ

Tập đoàn công nghiệp

tàu thuỷ Việt nam


Dự án KH&CN:Phát triển KH&cn
phụ vụ đóng tàu chở dầu thô 100.000 DWT


Báo cáo Tổng hợp
kết quả khoa học công nghệ
Dự án

Hoàn thiện thiết kế và công nghệ chế tạo máy uốn - ép điều khiển
bằng chơng trình số PLC phục vụ gia công kết cấu vỏtầu,
ứng dụng cho tầu chở dầu thô 100.000T.
M số: DA01


Ch nhim D ỏn









PGS.TS ng Xuõn Thi
C quan ch trỡ d ỏn
Cụng ty c phn

c khớ chớnh xỏc Vinashin
Giỏm c






TS. Hong ỡnh Phi

Tập đoàn công nghiệp tàu thuỷ việt nam







Hà nội, năm 2009
2
TP ON CễNG NGHIP
TU THY VIT NAM
CễNG TY C PHN C KH
CHNH XC VINASHIN

CNG HO X HI CH NGHA VIT NAM

c lp T do Hnh phỳc

H ni, ngy 20 thỏng 12 nm 2009

BO CO THNG Kấ
KT QU THC HIN D N SXTN

I. THễNG TIN CHUNG
1. Tờn d ỏn:
Hoàn thiện thiết kế và công nghệ chế tạo máy uốn - ép
điều khiển bằng chơng trình số PLC phục vụ gia côngkết cấu vỏ
tầu, ứng dụng cho tầu chở dầu thô 100.000T.

Mó s : DA01
Thuc D ỏn khoa hc v cụng ngh :
Phát triển KH&CN phụ vụ đóng tàu chở dầu
thô 100.000 DWT


2. Ch nhim D ỏn:
H v tờn: ng Xuõn Thi
Ngy, thỏng, nm sinh: 10/01/1942 Nam/ N: Nam
Hc hm, hc v: PGS.TS.
Chc danh khoa hc: Chc v: Giỏm c Cụng ngh
in thoi: T chc: 04.6292.3878 Nh riờng: 04.37366444 Mobile: 0903405496
Fax: 04.37648123 Email:
Tờn t chc ang cụng tỏc: Cụng ty c phn c khớ chớnh xỏc Vinashin
a ch t chc: To nh Sannam, Dch vng Hu, Cu Giy, H Ni
a ch nh riờng: Ngừ 2 Ging Vừ, Nh 56, P. Cỏt Linh, Q. ng a, H Ni
3. T
chc ch trỡ D ỏn:
Tờn t chc ch trỡ D ỏn: Cụng ty c phn c khớ chớnh xỏc Vinashin
in thoi: 04.6292.3878 Fax: 04.37648123

Email:
Website:
a ch: To nh Sannam, Dch vng Hu, Cu Giy, H Ni
H v tờn th trng t chc: TS. Hong ỡnh Phi
S ti khon: 060001416256
Ngõn hng: Ngõn hng TMCP Nh H Ni CN Vn Phỳc
Tờn c quan ch qun D ỏn: Tp on cụng nghip tu thu Vit Nam (Vinashin)
3
II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN
1. Thời gian thực hiện dự án:
− Theo hợp đồng đã ký kết: từ tháng 3/ năm 2006 đến tháng 3/ năm 2008
− Thực tế thực hiện: từ tháng 8/ năm 2007 đến hết tháng 12/ năm 2009
− Được gia hạn :
- Lần 1 từ tháng 04/ năm 2008 đến hết tháng 12/ năm 2008
- Lần 2 từ tháng 01/ năm 2009 đến tháng 9/ năm 2009
- Lần 3 từ tháng 10 năm 2009 đến hết tháng 12 năm 2009
2. Kinh phí và s
ử dụng kinh phí:
a) Tổng số kinh phí thực hiện: 16.296 tr.đ, trong đó:
+ Kinh phí hỗ trợ từ SNKH: 4.238 tr.đ.
+ Kinh phí từ các nguồn khác: 12.058 tr.đ.
+ Tỷ lệ và kinh phí thu hồi đối với dự án: 80% (3.390 tr.đ)
b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH:
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Số
TT
Thời gian
(Tháng, năm)
Kinh phí
(Tr.đ)

Thời gian
(Tháng, năm)
Kinh phí
(Tr.đ)
Ghi chú
(số đề nghị
quyết toán)
1 2006 1.802 T8/2007 3.020
2 2007 2.436 T10/2007 1.218
c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi:
Đối với dự án:
Đơn vị tính: triệu đồng
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Số
TT
Nội dung các
khoản chi
Tổng SNKH
Nguồn
khác
Tổng SNKH
Nguồn
khác
1
Thiết bị máy móc
mua mới

2
Nhà xưởng xây
dựng mới, cải tạo

3
Kinh phí hỗ trợ
công nghệ
385 385
4 Chi phí lao động 1.563 154 1.409
5
Nguyên vật liệu,
năng lượng
14.103 3.450 10.653
6
Thuê thiết bị, nhà
xưởng

7 Khác 245,4 27,4 218
Tổng cộng 16.296,4 4.076,4 12.280


4
- Lý do thay đổi (nếu có):
3. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án:
(Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác
định nhiệm vụ, xét chọn, phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời
gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn bản của tổ chức chủ trì đề
tài, dự án (đơn, kiến nghị điều ch
ỉnh nếu có)
Số
TT
Số, thời gian ban
hành văn bản

Tên văn bản Ghi chú
1
Số 01 DA/HĐ-
DAKHCN
Hợp đồng Nghiên cứu khoa học và
phát triển công nghệ

2
Số 2300/QĐ-
CNT-KHCN
Thay đổi tên, nội dung, sản phẩm
Dự án SXTN thuộc Dự án KHCN
“Phát triển KHCN phục vụ đóng
tàu chở dầu thô 100.000 DWT”

3
Số 3374/BKHVN-
KHCNN,
26/12/2007
Gia hạn thời gian thực hiện các
nhiệm vụ DA KHCN
Đến hết tháng
12/2008
4
Số 233/BKHCN-
KHCNN,
26/02/2009
Gia hạn thời gian thực hiện các
nhiệm vụ KHCN
Đến hết tháng 9/

2009
5
Số 2541/CNTT-
KHCN
Gia hạn thời gian thực hiện các
nhiệm vụ KHCN
Đến hết tháng 12/
2009

4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án:
Số
TT
Tên tổ chức đăng
ký theo Thuyết
minh
Tên tổ chức
đã tham gia
thực hiện
Nội dung
tham gia
chủ yếu
Sản phẩm chủ
yếu đạt được
Ghi chú
1
Công ty CP cơ
khí chính xác
Vinashin
Công ty CP
cơ khí chính

xác
Vinashin
Lập thuyết
minh đề tài;
Thiết kế;
Chế tạo;
Mua xilanh
thuỷ lực;
Lắp đặt;
Chậy thử;
Viết báo cáo
tổng hợp;
Viết báo cáo
chuyên đề
Máy ép thuỷ
lực 1500T;
Báo cáo
chuyên đề
(tổng cộng 12
báo cáo); Báo
cấo tổng hợp;

2
Công ty TNHH
một thành viên
CNTT Dung Quất
Không tham
gia

3

Viện Nghiên cứu
cơ khí
Không tham
gia

5
- Lý do thay đổi: Dự án kéo dài và thiếu kinh phí thực hiện (Do Ngân hàng
BIDB không tiếp tục cho vay) nên không có kinh phí chuyển cho các bên
phối hợp thực hiện Dự án.
5. Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án:
(Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối
hợp, không quá 10 người kể cả chủ nhiệm)
Số
TT
Tên cá nhân
đăng ký theo
Thuyết minh
Tên cá
nhân đã
tham gia
thực hiện
Nội dung
tham gia
chính
Sả
n phẩm
chủ yếu đạt
được
Ghi chú
1

PGS. TS. Đặng
Xuân Thi
PGS. TS.
Đặng Xuân
Thi
Chủ nhiệm
Dự án
Báo cáo tổng
hợp; Máy ép
1500T; Viết
01 bài báo;
Viết 2
chuyên đề

2
Ths. Hoàng Đình
Phi
TS. Hoàng
Đình Phi
Chỉ đạo kế
hoạch và tài
chính

Máy ép
1500T

3
Ths. Giang Văn
Ánh

Không tham
gia
4
Ths. Đặng Lê
Thắng
Ths. Đặng
Lê Thắng
Viết chuyên
đề
Báo cáo
chuyên đề

5
Ks. Phạm Quang
Châu
Ks. Phạm
Quang
Châu
Kiểm soát
bản vẽ
Bản vẽ chế
tạo

6
Ks. Nguyễn
Trọng Dần

Không tham
gia
7 Ks. Đỗ Cát Đào

Không tham
gia
8 Ks. Lê Lộc
Không tham
gia
9
CN. Đoàn Thị
Nhung
CN. Đoàn
Thị Ngung
Tổng hợp
về tài chính
Báo cáo tài
chính

10
Ks. Trần Thị
Hiền
Ks. Trần
Thị Hiền
Thư ký Dự
án


Ngoài những người có tên ở trên, Dự án còn huy động nhiều cá nhân khác tham
gia thực hiện như Cử nhân Lê Khánh Toàn (Phụ trách về Công nghệ hàn), KS.
Nguyễn Mạnh Hùng (Phụ trách về gia công cơ), KS. Phạm Xuân Kiên (Phụ trách về
Điện và Điều khiển), KS. Nguyễn Đình Quý (Phụ trách tổ hợp máy và chạy thử), KS.
Phạm Xuân Điệp (Thư ký Dự án giai đoạn từ cuối năm 2008) và KS. Phan Mạnh
Hùng (Tổ chức thực hiệ

n).
6
6. Tình hình hợp tác quốc tế:
Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí,
địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số
đoàn, số lượng người tham
gia )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh phí,
địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số
đoàn, số lượng người tham
gia )
Ghi chú
1
Cử 3 kỹ sư sang làm việc và học
tập công nghệ chế tạo máy ép
thuỷ lực tại nhà máy Hefei (TQ)
thời gian 10 ngày
Cử hai (2) Đoàn tham quan nhà
máy HeFei thời gian 10 ngày

2
Mời chuyên gia cố vấn của hãng
HeFei (TQ) sang Việt Nam
hướng dẫn, giám sát chế tạo, lắp
ráp và chạy thử máy ép thuỷ lực
của Dự án (3 người x 25 ngày)

- Chuyên gia TQ sang Việt Nam
kiểm tra về cơ khí (thời gian 12
ngày).
- Chuyên gia TQ sang Việt Nam
kiểm tra về Hệ điều khiển và
giao diện Người – Máy (thời
gian 12 ngày)



- Lý do thay đổi (nếu có):

7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị:
Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian,
kinh phí, địa điểm)
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian,
kinh phí, địa điểm)
Ghi chú
1
Hội thảo, hội nghị (50 người x
4 lần x 1 ngày)
Đã tổ chức một số hội thảo
nội bộ trong phạm vi công ty

2

- Lý do thay đổi (nếu có):






7
8. Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu:
(Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học,
điều tra khảo sát trong nước và nước ngoài)
Thời gian
(Bắt đầu, kết thúc
– tháng năm)
Người,
cơ quan
thực hiện
Số
TT
Các nội dung, công việc
chủ yếu
(Các mốc đánh giá chủ
yếu)
Theo kế hoạch Thực tế đạt đượ
c

1
Thiết kế, lập quy trình công
nghệ chế tạo bần máy, dầm

đỡ xi lanh và các cột
chống. Cát, hàn, tổ hợp
thành các chi tiết dậng hộp
sao cho mối hàn được
ngấu, hộp không bị cong
vênh và biến dạng.

Từ tháng
5/2006 đến
tháng 10/2007

Từ tháng
10/2006 đến
tháng 10/2009
Thi, Điệp,
Quý, Toàn,
Thắng (Cty
CP cơ khí
chính xác
Vinashin)
2
Lựa chọn, nhập xi lanh
thuỷ lực, cơ cấu quay
pistông, cơ cấu quay bàn
máy
Từ 10/2006
đến tháng
11/2007
Từ tháng
10/2006 đến

tháng 12/2007
Phi, Thi,
Thảo, Vân
(Cty
CPCKCX
Vinashin)
3 Lắp ráp máy ép
Từ tháng
12/2007 đến
tháng 2/2008
Từ tháng
7/2009 đến
tháng 10/2009
An, Kiên,
Hùng, Quý
(Cty
CPCKCX
Vinashin)

4
Chậy thử không tải và có
tải
Từ tháng
1/2008 đến
tháng 2/2008
Từ tháng
10/2009 đến
đầu tháng
12/2009
Thi, Hùng,

Kiên, Quý
(Cty CP
CKCX
Vinashin)
5
Viết Báo cáo tổng kết Dự
án
Tháng 3/2008
Tháng
11/2009
Thi

- Lý do thay đổi (nếu có):



8
III. SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI, DỰ ÁN
1. Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:
a) Sản phẩm Dạng I:
Số
TT
Tên sản phẩm và chỉ
tiêu chất lượng chủ yếu
Đơn vị
đo
Số lượng
Theo kế
hoạch
Thực tế

đạt được
1 Máy uốn ép thuỷ lực
điều khiển bằng
chương trình số PLC,
lực ép 1500T, chuyên
dùng cho gia công vỏ
tàu

Cái

01

01

01
2 Bộ khuôn ép định hình Bộ 04 04 04

b) Sản phẩm Dạng II:
Yêu cầu khoa học cần đạt
Số
TT
Tên sản phẩm
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Ghi chú
1 Báo cáo phân
tích đề xuất kỹ
thuật và công
nghệ

6 tập

6 tập

2 Hồ sơ tính
toán thiết kế
7 tập 7 tập
3 Quy trình công
nghệ chế tạo,
lắp ráp, kiểm
tra , thử
nghiệm

5 quy trình

5 quy trình

4 Phần mềm
điều khiển
1 phần mềm 1 phần mềm
5 Hướng dẫn
vận hành, bảo
dưỡng

1 tập

1 tập


c) Sản phẩm dạng III:
Số lượng

Số
TT
Tên sản phẩm
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Số lượng, nơi
công bố (Tạp
chí, nhà xuất
bản)
1 Máy ép thuỷ
lực dùng trong
công nghệ
đóng tàu

1 bài

1 bầi
Tạp chí
CNTT VN số
tháng 9 năm
2009
9
d) Kết quả đào tạo:
Số lượng
Số
TT
Cấp đào tạo,
Chuyên ngành
đào tạo
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Ghi chú

(Thời gian
kết thúc)
1 Thạc sỹ Không Không
2 Tiến sỹ Không Không

đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống
cây trồng:
Kết quả
Số
TT
Tên sản phẩm
đăng ký
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Ghi chú
(Thời gian
kết thúc)
1 Đăng ký bảo
hộ quyền sở
hữu công
nghiệp

Không đăng ký

Không đăng ký


e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN đã được ứng dụng vào thực tế
Số
TT
Tên kết quả đã

được ứng dụng
Thời gian
Địa điểm
(Ghi rõ tên, địa chỉ
nơi ứng dụng)
Kết quả sơ
bộ
1 Chưa có sản
phẩm nào được
ứng dụng

2


2. Đánh giá về hiệu quả do đề tài, dự án mang lại:
a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:
(Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với
trình độ công nghệ so với khu vực và thế giới )
- Chúng ta đã thành công trong việc tổ hợp bằng công nghệ cắt, hàn các chi tiết siêu
trường, siêu trọng ( trọng lượng chi tiết đến 67T) không bị cong vênh, biến dạng và
gia công các chi tiết lớn (6 x 2 x 2.2 và 9 x 2 x2.2)m trong
điều kiện máy gia công
không đủ độ lớn và không đồng bộ.
- Lần đầu tiên Việt Nam chế tạo được máy uốn- ép thuỷ lực điều khiển bằng chương
trình số PLC với lực ép 1500T, phục vụ gia công vỏ tàu.
10
b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:
(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so
với các sản phẩm cùng loại trên thị trường )
- Lợi ích kinh tế: Máy ép do ta chế tạo rẻ hơn khoảng 15% so với máy nhập ngoại.

- Lợi ích xã hội: Nội địa hoá 70% về khối lượng, 45% về giá, tạo công ăn, việc làm
cho người lao động.
- Đội ngũ
kỹ sư của Công ty đã trưởng thành nhiều qua việc thực hiện Dự án SXTN
đặc biệt trong lĩnh vực điều khiển và lĩnh vực hàn.
3. Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra của đề tài, dự án:
Số
TT
Nội dung
Thời gian
thực hiện
Ghi chú
(Tóm tắt kết quả, kết luận chính, người
chủ trì )
I Báo cáo định kỳ
Lần 1
Lân2
II Kiểm tra định kỳ
Lần 1 5/2008 Chậm so với kế hoạch
Lần 2 10/2008 Chậm so với kế hoạch
Lần 3 5/2009 Chậm so với kế hoạch
Lần 4 11/2009 Đã có sản phẩm, đồng ý cho bảov ệ cấp
cơ sở
III Nghiệm thu cơ sở 8/12/2009 Kết quả bỏ phiếu đánh giá: 7/7 Đạt.
Hội đồng kiến nghị: Đủ điều kiện đánh
giá kết quả dự án ở cấp Nhà nước.

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
(Họ tên, chữ ký)

PGS.TS. Đặng Xuân Thi
THỦ TRƯỞNG TỔ CHỨC CHỦ TRÌ
(Họ tên, chữ ký và đóng dấu)
Giám đốc




TS. Hoàng Đình Phi



11


Mục lục

Mở đầu
Chơng I - Lựa chọn mẫu máy uốn ép thuỷ lực phù hợp cho
công nghệ gia công vỏ tầu
3.1. Tổng quan về máy ép thuỷ lực dùng trong công
nghệ đóng tàu
3.2. Tổng quan về tình hình sử dụng máy uốn ép
3D phục vụ gia công vỏ tàu
3.3. Thông số máy uốn - ép thuỷ lực dự kiến của Dự
án

Chơng II Nghiên cứu, thiết kế máy uốn ép thuỷ lực 1500T,
điều khiển bằng PLC dùng trong công nghệ gia công vỏ tàu
2.1. Nghiên cứu, tính toán, lựa chọn xi lanh thuỷ lực, bơm và
động cơ điện cho máy ép 1500T

2.1.1.Tính toán, lựa chọn xi lanh thuỷ lực chính
2.1.2.Tính toán, lựa chọn xi lanh phụ kéo pistong trở
lại vị trí ban đầu
2.1.3.Tính toán, lựa chọn bơm và động cơ điện
2.1.4.Tính ống dẫn dầu
1.2. Nghiên cứu thiết kế khung máy ép
2.2.1.Phơng án 1
2.2.2.Phơng án 2

Phơng án 2.1
Phơng án 2.2
Kết luận về lựa chọn khung máy ép


1.3. Nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển thuỷ lực
1.4. Nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển điện, tự động
1.5. Nghiên cứu, thiết kế bán cổng trục kép
1.6. Nghiên cứu, thiết kế chày ép va cối ép phục vụ gia
công vỏ tàu
1.7. Nghiên cứu, thiết kế Hệ thống quay bàn ép và chày ép
1.8. Các đặc tính cơ bản của máy uốn - ép thuỷ lực
1500T, điều khiển bằng chơng trình số PLC của Dự
án
Chng III. Quy trỡnh cụng ngh ch to mt s chi tit quan

trng ca mỏy ộp thu lc 1500T
3.1. Quy trỡnh cụng ngh ch to xi lanh thu lc
3.2. Cụng ngh ch to khung mỏy ộp
Trang

14

16

16

20

23


25

25






33

37
40
74

76
80

82

87
87
12


Chơng IV. Lắp đặt và chạy thử Máy uốn - ép thuỷ lực 1500T tại
Nhà máy chế tạo
4.1. Quy trình lắp đặt máy
4.2. Quy trình chạy thử:
4.2.1.Nạp dầu
4.2.2.Chuẩn bị trớc khi chạy thử
4.2.3Hệ thống làm mát dầu
4.2.4.H hỏng và các biện pháp xử lý
4.3. Kt qủa chạy thử:

Chơng V- Kết quả đạt đợc

Kết luận và Kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lC

























13

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
TT Chữ viết tắt hoặc ký hiệu Chú giải
1 CNC Computer Numerical Control
2 PLC Programmable Logic Control
3 METL Máy ép thuỷ lực
4 SX Sản xuất

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1: Máy ép của hãng SICMI
Hình 2: Máy ép của hãng NIELAND (Lắp tại Nhà máy đóng tàu Hạ Long)
Hình 3: Máy ép Nam Triệu
Hình 4: Máy ép kiểu Công son (Nhà máy đóng tàu Đông Phương TQ)
Hình 5: Máy ép TQ (Lắp tại Nhà máy đóng tàu Bạch Đằng)
Hình 6: Hình dáng máy ép của Dự án
Hình 7: Bản vẽ xi lanh chính của máy ép 1500T
Hình 8: Bản vẽ khung máy ép: Phương án 1
Hình 9: Bản vẽ khung máy ép: Phương án 2.1
Hình 10: Bản vẽ khung máy ép : Phương án 2.2
Hình 11: Sơ đồ điều khiển thuỷ lực
Hình 12: Bản vẽ bộ
chày cối 90
0

Hình 13: Bản vẽ bộ chày cối 60
0

Hình 14: Bản vẽ bộ chày cối cầu
Hình 15: Bản vẽ bộ chày cối tù
Hình 16: Ảnh máy uốn-ép thuỷ lực 1500T của Dự án.

14
MỞ ĐẦU

Trong kết cấu thân tàu, các chi tiết tấm chiếm tới 70% trọng lượng vỏ tàu. Máy
uốn – ép sẽ làm nhiệm vụ chế tạo tấm tôn cho các phân đoạn cong, các chi tiết định
hình của tàu. Máy uốn – ép có khả năng gia công được các chi tiết dạng L, dangU,
dạng nửa cầu, dạng hình trụ và dạng cong nhiều chiều tuỳ theo thiết kế của sản
phẩm. Khối lượng công việc mà máy uốn – ép tham gia vào đóng vỏ một con tàu là
vào khoảng 20-30%.
Trước năm 2004 ở các nhà máy đóng tàu của ta đều có máy uốn - ép nhưng lực
ép thường nhỏ: Tại Nhà máy đóng tàu Phà Rừng có máy ép 500T, tại Nhà máy đóng
tàu Nam Triệu có máy ép 400T, tại Nhà máy đóng tàu Bạch Đằng có máy ép 500T
Các máy ép có lực ép như trên không còn phù hợp với việc đóng mới các con tàu có
trọng tải lớn 20.000 – 100.000DWT.
Thông qua việc thực hiện Đề tài KHCN cấp Nhà nước, năm 2004 Nhà máy
đóng tàu Nam Triệu đã chế tạo thành công máy ép 1200T (gọi là máy Chấn tôn

1200T). Hoạ
t động của Máy ép như sau: Pistông của máy ép di động theo chiều lên
xuống, xi lanh của máy ép có thể di động dọc theo khung đỡ, đến lượt mình, khung đỡ
xi lanh lại có thể di động dọc theo bàn máy. Như vậy trong quá trình vận hành pistông
có thể di chuyển theo 3 chiều (3D). Quan sát quá trình làm việc của máy Máy ép do
Nhà máy Nam Triệu chế tạo chúng tôi thấy trong quá trình vận hành máy uốn – ép ,
luôn đòi hỏi phải có một hoặc hai cầu trục 5-10T làm nhiệm vụ di chuyển và giữ tấm
tôn ở trạng thái treo trong công
đoạn uốn – ép. Như vậy ở Máy ép Nam Triệu một mặt
có thể di chuyển Pistông đến vị trí cần uốn trên tấm tôn, mặt khác cũng có thể dùng
cầu trục để di chuyển vị trí cần uốn của tâm tôn đến vị trí đang đứng của pistông.
Việc dùng cầu trục di chuyển tấm tôn gần như là bắt buộc vì ngoài việc di chuyển tấm
tôn, cầu trục còn phải làm nhiệm vụ
giữ tấm tôn ở trạng thái treo trong công đoạn uốn
– ép. Rõ ràng đã có một cơ cấu thừa nào đó trong máy ép 1200T của Nam Triệu.
Khảo sát các máy ép thuỷ lực dùng cho công nghệ đóng vỏ tàu, mới nhập về
năm 2006 và 2007 ở các Nhà máy đóng tàu Hạ Long, Bạch Đằng chúng tôi thấy họ đã
bỏ cơ cấu cho khung máy di chuyển dọc theo bàn máy đồng thời thêm cơ cấu cho đầu
ép và cối ép quay xung quanh trục đứng một góc 360
0
. Ngoài ra họ còn bố trí thêm
hai bán cầu trục (Máy ép Hà Lan) hoặc hai cái palăng dưới gầm khung đỡ xi lanh
(Máy ép ở Nhà máy Trung Quốc) để di chuyển phôi trong quá trình ép.
Dự án DA01 sẽ thiết kế , chế tạo máy uốn - ép mới theo mẫu của các máy ép được
nhập về Việt nam hai năm gần đây (2006 – 2007) để có được máy ép phù hợp về
công nghệ cũng như về lực ép cho ngành đóng tàu Việt Nam.

15
Chương I - LỰA CHỌN MẪU MÁY UỐN- ÉP THUỶ LỰC PHÙ HỢP CHO
CÔNG NGHỆ GIA CÔNG VỎ TÀU

1. 1.Tổng quan về máy uốn - ép thuỷ lực dùng trong công nghệ gia công vỏ
tàu
Trên thế giới có nhiều hãng nổi tiếng sản xuất máy ép thuỷ lực phục vụ ngành
đóng tàu:
- Cộng hoà Phần Lan có hãng WARTSILA
- Cộng hoà ITALY có hãng SICMI, FACCIN, SERTOM
- Tây Ba Nha có hãng RARAEL CASANVA, S.A
- Trung Quốc có các hãng: HEFEI METAL FORMING MACHINE TOOL;
NATONG HENGLI HEAVY INDUSTRY Machinery Co., LTD; tianjin
tianduan press Co., LTD
Các nước Anh, Đức, Nhật cũng có rất nhiều hãng sản xuất nhưng giá nhập trọn
gói một máy uốn ép tôn thuỷ lực 1000 – 1500T rất cao, khoảng 1,2 – 1,7 triệu USD.
Trong nước chỉ có Nhà máy đóng tầu Nam Triệu lần đầ
u tiên chế tạo máy ép
chấn tôn 1200 tấn trên cơ sở mua xi lanh thuỷ lực và toàn bộ hệ điều khiển thuỷ lực và
điều khiển PLC của Nhật.
Ở hầu hết các công ty đóng, sửa chữa tầu trên thế giới đều có từ 1 đến 2 máy
uốn- ép thuỷ lực, còn ở trong nước mới có các nhà máy đóng tầu sau đây có máy uốn
ép tôn: Bạch Đằng, Phà Rừng, Nam Triệu và Hạ Long (thời đ
iểm năm 2007)
Để uốn - ép được những chi tiết có chiều dày, kích thước lớn phục vụ lắp ghép,
đóng những con tầu lớn ở những vùng mũi tàu, hông tàu có độ cong theo nhiều chiều,
hoặc ép những tấm mã cho bệ thiết bị hoặc các cánh cửa tàu thì việc có một máy ép
thuỷ lực có lực ép lớn là không thể thiếu.
Trên thị trường máy ép thuỷ lực của thế giới, người ta chế tạ
o ra các loại máy
ép có tính năng tác dụng khác nhau:
Máy ép thuỷ lực của hãng Wartsila (Cộng hoà Phần Lan): Bàn máy và dầm
máy ép cố định, xi lanh di chuyển ngang (dọc theo dầm máy ép bằng vit me - Êcu).

Chày ép di chuyển theo chiều thẳng đứng (Z). Phôi ép phải di chuyển bằng palăng
hoặc cầu trục
- Máy ép của hãng SERTOM: Bàn máy cố định, thân dầm di chuyển dọc nhờ
bánh xe tỳ, xi lanh di chuyển ngang nhờ piston- xi lanh, đầu ép di chuyển
lên xuống theo chiều thẳng đứng (Z)
- Máy ép của hãng SICMI: Bàn ép cố
định, thân dầm ép di chuyển dọc bàn
nhờ piston- xi lanh. Đầu ép di chuyển ngang bàn máy nhờ piston -xi lanh,
chày ép di chuyển theo chiều thẳng đứng (Z) (xem hình 1)
16
-

Hình 1: Máy ép của hãng SICMI

- Máy ép của một số hãng TQ: Bàn ép và thân dầm ép cố định, đầu ép di
chuyển theo chiều ngang bàn máy nhờ hệ thống cơ khí Vít me - Êcu, chày
ép di chuyển theo chiều thẳng đứng. Phôi ép (thép tấm) được di chuyển nhờ
hệ thống palăng lắp ngay phía dươí dầm máy.
- Máy ép của hãng Nieland (Hà Lan) lắp đặt tại Nhà máy đóng tầu Hạ Long:
Xilanh thuỷ lực cố
định, chày ép di chuyển theo chiều thẳng đứng, đồng thời
chày ép và bàn ép có thể quay xung quanh trục đứng nhờ hệ thống hộp
giảm tốc cơ khí. Phôi ép (thép tấm) được dịch chuyển bằng hai bán cổng
trục kép (5+5tấn) (Xem hình 2)







17

Hình 2: Máy ép của Hãng Nieland lắp đặt tại Nhà máy đóng tàu Hạ Long

- Máy ép do nhà máy đóng tầu Nam Triệu chế tạo: Bàn máy cố định, thân
dầm di chuyển dọc bàn máy nhờ bánh xe tỳ, xi lanh chính di chuyển ngang
bàn máy nhờ piston -xi lanh, đầu ép di chuyển lên xuống theo chiều thẳng
đứng (Z) (Xemhình 3) .





18

Hình 3: Máy ép do Công ty Đóng tàu Nam Triệu chế tạo năm 2004

Dự án DA01 có xuất sứ từ Đề tài “MÁY ÉP CHẤN TÔN 1200 TẤN” do Công ty
Đóng tàu Nam Triệu thực hiện và được nghiệm thu đưa vào phục vụ sản xuất năm
2005.

1.2. Tổng quan tình hình sử dụng máy uốn-ép 3D phục vụ gia công vỏ tầu.
1. Máy chấn tôn của Nam Triệu thực hiện 3D bằng cách: Pistông chuyển động lên
xuống theo chi
ều thẳng đứng; Xi lanh thuỷ lực di động dọc theo khung máy; Khung
máy di động dọc theo bàn máy, tức là pistông thuỷ lực có thể di động theo 3 chiều (lên
- xuống, ngang, dọc bàn máy). Ngoài các cơ cấu di chuyển như trên còn phải lắp thêm

một hoặc hai cầu trục 5 - 10 tấn để dịch chuyển phôi (tôn tấm) và đồ gá ngay cả trong
quá trình uốn ép. Kết cấu như trên rõ ràng có sự lãng phí về thiết bị, không những thế
việc tạo cho đầu pistông (chày ép) chuyển
động tự do theo cả 3 hướng dẫn đến tấm kê
không có vị trí xác định. Ở nhà máy đóng tầu Nam Triệu ngoài các tấm kê được chế
tạo bằng thép hàn còn có nhiều tấm kê làm bằng gỗ với hình thù không xác định thậm
chí còn bị dập nát trong quá trình uốn ép tôn làm vỏ tầu. Theo suy nghĩ của chúng tôi
19
thì máy uốn ép có kết cấu như trên việc dịch chuyển tấm kê vừa khó khăn vừa thiếu
chính xác dẫn đến năng suất của máy ép không cao.
2. Quan sát máy ép SBP 1000 và SBP 1500 (lực ép tương ứng là 1000 tấn và 1500 tấn)
của hãng Nieland (Hà Lan) lắp đặt tại Nhà máy đóng tầu Hạ long chúng tôi thấy người
ta giải quyết 3D bằng hai thiết bị riêng biệt: Pistông ép di chuyển theo chiều lên
xuống, đầu ép và bàn ép quay xung quanh trục đứng còn hai bán cầu trục kép 5+5 tấ
n
lắp ở hai bên máy ép làm nhiệm vụ di chuyển tấm tôn theo nhiều hướng khác nhau,
đưa vị trí cần uốn của tấm tôn vào đúng vị trí tấm kê đã có sẵn trên mặt bàn ép cố
định. Phương án trên, theo suy nghĩ của chúng tôi có ưu điểm hơn máy chấn tôn của
Nhà máy đóng tầu Nam Triệu vì một mặt vẫn bảo đảm cho tấm tôn di đông đa phương
bằng một thiết bị nâng hạ thông dụ
ng (hai bán càu trục kép 5+5 tấn) mặt khác đế
khuôn (tấm kê) được lắp cố định trên bàn máy. Mặt bàn máy có cùng cao trình với sàn
nhà nên việc vận hành an toàn và thuận tiện hơn.
3. Chúng tôi cũng tiến hành khảo sát máy uốn ép tôn ở Nhà máy đóng tầu Đông
Phương (trên bờ sông Trường Giang, gần thành phố Thượng Hải -TQ) thì thấy máy ép
của họ có kết cấu kiểu công son, lực ép chỉ 500T và về cơ bản cũng hoạt động theo
nguyên tắc như máy c
ủa hãng Nieland. (Xem hình 4).

Hình 4: Máy ép kiểu Công sôn ở nhà máy Đông Phương - Trung Quốc



20

Hình 4: Máy ép kiểu Công sôn ở nhà máy Đông Phương - Trung Quốc
4. Năm 2007 nhà máy đóng tàu Bạch Đằng đã nhập từ Trung Quốc một máy uốn ép
công suất 1000 tấn: Bàn ép cố định, đầu ép di chuyển ngang nhờ hệ thống cơ khí Vít
me - Êcu, Piston di chuyển theo chiều thẳng đứng. Phôi ép được di chuyển nhờ hệ
thống palăng lắp ngay phía dươí dầm máy. Ngoài ra còn lắp thêm hai dàn con lăn ở
phía trước và phía sau máy ép làm nhiệm vụ đưa tôn đến sát máy ép sau đó dùng dàn
palăng lắp dưới dầm trên của máy để
di chuyển tấm tôn đến các vị trí cần thiết phục
vụ cho việc uốn ép. (Xem hình 5).














21

Hình 5: Máy ép 1000T (Trung Quốc)
lắp đặt tại nhà máy đóng tàu Bạch Đằng
5. Tham khảo ý kiến các chuyên gia đóng tầu của Tập đoàn CNTT Việt Nam đã từng
du học ở Ba Lan thì họ nói rằng máy ép thuỷ lực dùng trong công nghệ đóng tầu của
Ba Lan có kết cấu tương tự như máy ép lắp ở Hạ Long chỉ khác là pistông có thể di
chuyển dọc theo dầm đỡ.
6. Chúng tôi đã có chuyến tham quan và làm việc tại Công ty HeFei (TQ). HeFei là
một công ty chuyên chế
tạo máy ép thuỷ lực dùng trong công nghệ đóng tàu. Họ có thể
chế tạo máy ép thuỷ lực công suât lớn (đến 5000T) và đăc biệt có thể cho đầu ép và
bàn máy quay xung quanh trục đứng một góc 3600 (Bản quyền công nghệ của hãng
LAUFFER PRESSEN, Đức). HeFei hứa sẽ hợp tác với Vinashin chế tạo máy ép 1500
tấn dùng trong công nghệ đóng tàu.

1.3. Thông số máy uốn – ép thuỷ lực dự kiến của Dự án
Trên cơ sở phân tích như đã nêu ở trên, chúng tôi Dự kiến
Máy uốn ép của Dự án có thông số như sau:
- Lực ép 1500T (Để có khả năng chế tạo vỏ tàu trọng tải lớn)
- Pistông chính ép từ trên xuống
- Hai xi lanh phụ làm việc hai chiều: Cùng xi lanh chính ép từ trên xuống và

kéo pistông chính từ dưới lên
- Đầu ép và bàn ép có thể quay quanh trục đứng 3600
- Khoảng cách giữa hai cột trụ: 6.000mm
- Khoảng cách giữa bàn máy và đầu ép: 2.000mm
22
- Hành trình pistông: 1.000mm
- Điều khiển theo chương trình số PLC
- Cấp phôi (tôn và thép hình) cho máy ép và di chuyển phôi trong quá trình
uốn ép nhờ hai bán cầu trục lắp palăng kép loại 5T
- Máy có kết cấu dạng khung: Thớt dưới (Bed), thớt trên (Crown) đỡ xilanh
lực và hai cột trụ (Colums) trái, phải
- Kích thước chung của máy ép: Cao x Rộng x Dày = 8.545 x 7.580 x 2.000
mm
- Trọng lượng toàn bộ (kể cả hai bán cổng trục): khoảng 280T (Xem hình 6)

23

Hình 6: Hình dáng máy ép của Dự án



24




Chương II - NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÁY UỐN – ÉP THUỶ LỰC 1500T
ĐIỀU KHIỂN BẰNG CHƯƠNG TRÌNH SỐ PLC DÙNG TRONG CÔNG
NGHỆ GIA CÔNG VỎ TÀU

2.1. Nghiên cứu, tính toán, lựa chọn xilanh, bơm, động cơ điện cho máy uốn - ép

thuỷ lực 1500T
Máy uốn - ép thuỷ lực 1500T được thiết kế và chế tạo để phục vụ chủ yếu cho
các nhà máy đóng tàu.
Tải và tự trọng máy ép lớn nên hệ thống thuỷ lực được chọn cho máy ép là hệ
thống mở, luôn không có áp suất ở nguồn, do vậy tránh được quá tải cho động cơ đi
ện
và tránh cho hệ thống không bị rung giật, phần đóng mở van dầu được làm gián tiếp.
Bơm, van và động cơ dùng trong hệ thống là của các hãng nổi tiếng trên thế giới. Dầu
thuỷ lực, dùng loại dầu thông thường ở thị trường Việt Nam (dầu 46) với độ nhớt
không được thấp hơn 10cST (≈ 1,90E).
Ống thuỷ lực, dùng các loại ống có bề mặt nhẵn, ống uố
n nóng, bán kính uốn
ống không được quá nhỏ để tránh tổn thất cục bộ của hệ thống. Tốt nhất bán kính uốn
ống R> 4d (trong đó d là đường kính ngoài của ống dẫn)
2.1.1. Tính toán, lựa chọn xilanh thuỷ lực chính:
1, Dữ liệu đầu vào:
- Lực ép:Q = 1500 tấn.
- Hành trình làm việc:Hmax = 1000 mm.
- Tốc độ đi xuống của piston: 60 mm/s.
- Tốc độ ép: 5÷10 mm/s.
- Tốc độ đi lên củ
a piston: 60 mm/s.
2, Tính toán chọn đường kính trong, ngoài của các xy lanh:
Kết cấu phần thi hành của máy ép gồm 1 xy lanh lớn ở giữa và 2 xy lanh nhỏ ở
2 bên vừa làm nhiệm vụ kéo xy lanh lớn hồi về đồng thời hỗ trợ lực ép khi ép.
Với lực ép lớn nhất của máy 1500 tấn, tính toán cho xy lanh lớn 1300 tấn và 2
xy lanh nhỏ mỗi xy lanh 100 tấn.
2.1, Tính chọn xy lanh chính.
a, Đường kính trong của xy lanh (D):