Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy uốn tấm lợp biên dạng sóng vuông

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
LỜI NÓI ĐẦU
Xã hội ngày càng phát triển, dân số ngày càng tăng, các cơ sở sản xuất và kinh
doanh ngày càng mở rộng. Vì thế nhu cầu về tấm lợp bao che cho các toà nhà, các nhà
xưởng, kho tàng, lán trại ngày càng cao đặc biệt là tấm lợp bằng tôn. Và hiện nay tôn
là một loại vật liệu tối ưu dùng để thay thế cho các loại tấm lợp có nhiều nhược điểm
về mặt môi trường và sức khỏe cũng như tính thẩm mỹ cho người sử dụng như
ferocimen, ngói, nhựa PVC Với tấm lợp bằng tôn còn có ưu điểm làm giảm khối
lượng khung sườn đáng kể, thời gian sử dụng lâu dài, quá trình bao che, thay thế đơn
giản, nhanh gọn.
Trong khi đó nước ta đang có hơn 90 triệu dân và một nền kinh tế đang trên đà
phát triển, với dân số đông như vậy cộng với sự phát triển của nền kinh tế nhiều thành
phần. do vậy nhu cầu về tấm lợp trong xây dựng dân dụng và công nghiệp rất cao, đặc
biệt là tấm lợp bằng tôn. Nhưng do máy móc, thiết bị dùng để sản xuất tấm lợp bằng
kim loại trước đây hầu như chúng ta đều phải nhập từ nước ngoài như: Nhật Bản, Đài
Loan với giá thành rất cao do đó không kinh tế. Còn bây giờ thì chúng ta đã thiết kế
được máy cán tole sóng nhưng số lượng còn ít và tính công nghệ chưa cao. Cho nên
việc thiết kế chế tạo, cải tiến máy cán - uốn tôn tạo sóng là điều hết sức cần thiết và có
ý nghĩa thiết thực.
Xuất phát từ tình hình thực tế đó, nên được sự phân công của trường, của khoa
cơ khí và của thầy giáo hướng dẫn em đã được giao đề tài tốt nghiệp: “THIẾT KẾ
MÁY UỐN LIÊN TỤC TẤM LỢP BIÊN DẠNG SÓNG VUÔNG”. Đây là đề tài
có tính khả thi, không đòi hỏi chế tạo với điều kiện kĩ thuật công nghệ cao, nên đối với
ngành cơ khí của nước ta hiện nay thì việc chế tạo là hoàn toàn thực hiện được.
Hoàn thành tốt công tác thiết kế này là một nhiệm vụ khó khăn và phức tạp đòi
hỏi nhiều thời gian nghiên cứu và tìm tòi. Mặc dù được sự hướng dẫn tận tình của
Thầy hướng dẫn nhưng do vốn kiến thức còn hạn chế, tài liệu tham khảo khan hiếm,
thời gian có hạn và chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế nên quá trình thực hiện khó
tránh khỏi sai sót. Rất mong thầy cô và các bạn quan tâm đóng góp ý kiến xây dựng để
đồ án được hoàn thiện hơn, phù hợp với việc đưa vào chế tạo và sử dụng trong thực tế.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn Ths. Nguyễn Thanh

Việt và các thầy cô trong khoa cơ khí chế tạo máy đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án
này
Tp Hồ Chí Minh, Ngày 30 Tháng 12 Năm
2013
Sinh Viên Thực Hiện
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 1
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
Ngô Duy Tân
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 2
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU 1
MỤC LỤC 2
CHƯƠNG I: NHỮNG VẤN ĐỀ TỔNG QUAN 5
1.1. Nhu cầu về tôn (tấm lợp) 5
1.2. Phân loại tôn 6
1.3. Vật liệu dùng làm tôn 7
1.4. Các loại tôn sóng thường gặp 7
1.5. Máy uốn tôn tạo sóng 9
1.5.1. Máy uốn tôn 9
1.5.2. Các phương pháp cấp phôi cho máy 9
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG DẺO KIM
LOẠI VÀ CÔNG NGHỆ DẬP TẤM 10
2.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG DẺO KIM LOẠI10
2.1.1. Các khái niệm 10
2.1.2. Tính dẻo của kim loại 12
2.1.3. Trạng tháo ứng suất và các phương trình dẻo 12

2.1.4. Biến dạng của kim loại ở trạng thái nguội 15
2.2. CÔNG NGHỆ DẬP TẤM 15
2.2.1. Khái niệm và đặc điểm chung về dập tấm 15
2.2.2. Thiết bị dập tấm 16
2.2.3. Công nghệ dập tấm 16
2.3. NGUYÊN CÔNG UỐN 18
2.3.1. Khái niệm 18
2.3.2. Đặc điểm của quá trình uốn 18
2.3.3. Bán kính uốn cho phép 21
2.3.4. Sự đàn hồi khi uốn cong. 21
CHƯƠNG III: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐIỀU KHIỂN 23
3.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC 23
3.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐIỀU KHIỂN THỦY LỰC 24
3.3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PLC DÙNG TRONG MÁY UỐN LIÊN TỤC TẤM
LỢP BIÊN DẠNG SÓNG VUÔNG 37
3.3.1. Đặc điểm bộ điều khiển lập trình 37
3.3.2. Các thành phần cơ bản của một bộ PLC 37
3.3.3. Kỹ thuật về lập trình PLC. 40
3.3.4. Ứng dụng của PLC trong máy uốn tôn 44
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 3
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
CHƯƠNG IV: CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ LẬP SƠ ĐỒ ĐỘNG CỦA
MÁY UỐN TÔN TẠO SÓNG 45
4.1. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ CON LĂN VÀ TRỤC
UỐN 45
4.1.1. Các thông số của biên dạng tôn sóng vuông 45
4.1.2. Xác định số lần uốn. 45
4.1.3. Xác định kích thước của con lăn uốn 49
4.1.4. Các phương án bố trí con lăn 50

4.2. CHỌN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG 54
4.2.1. Truyền động cho máy 54
4.2.1.1. Truyền động bằng cơ khí. 54
4.2.1.2. Truyền động bằng thuỷ lực 55
4.2.2. Truyền động cho hộp phân lực 56
4.2.2.1. Truyền động bằng trục vít - bánh vít 56
4.2.2.2. Truyền động bằng xích. 57
4.3. CÁC LOẠI DAO CẮT VÀ SƠ ĐỒ TRUYỀN ĐỘNG TẠO LỰC CẮT 58
4.3.1. Dao song song 58
4.3.2. Dao nghiêng 58
4.3.3. Dao đĩa 59
4.3.4. Sơ đồ truyền động tạo lực cắt 60
4.4. SƠ ĐỒ MÁY UỐN TÔN TẠO SÓNG 61
4.4.1. Sơ đồ khối của máy uốn tôn 61
4.4.2. Sơ đồ động của máy 62
CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY 64
5.1. TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC 64
5.2. TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC 64
5.2.1. Tính áp lực uốn 64
5.2.1.1. Tính khối lượng các con lăn trên (cối) 65
5.2.1.2. Tính khối lượng cho các con lăn dưới (chày) 67
5.2.1.3. Tính toán khối lượng trục uốn 68
5.2.2. Tính mômen uốn 69
5.2.3. Tính công suất động cơ 73
5.3. TÍNH TOÁN LỰC CẮT VÀ LỰC CHẶN PHÔI 74
5.4. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THỦY LỰC 75
5.4.1. Truyền động thuỷ lực 77
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 4
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông

5.4.2. Tính công suất cho động cơ thủy lực 77
5.4.3. Tính toán thuỷ lực cụm xylanh - piston truyền động cho dao cắt 77
5.4.4. Xác định các thông số của bơm thuỷ lực 79
5.5. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH 80
5.5.1. Đặc điểm của truyền động xích 80
5.5.2. Thiết kế bộ truyền xích 1-2 81
5.5.3. Thiết kế bộ truyền xích 3-4 83
5.5.4. Thiết kế bộ truyền xích 5-6 86
5.6. THIẾT KẾ TRỤC UỐN 87
5.6.1. Trục uốn 87
5.6.2. Trình tự thiết kế 89
5.7. TÍNH CHỌN MỐI GHÉP THEN 104
5.8. TÍNH TOÁN CHỌN Ổ ĐỠ 106
5.9. THIẾT KẾ CƠ CẤU ĐIỀU CHỈNH KHE HỞ TRỤC UỐN 107
5.10. THIẾT KẾ THÂN MÁY UỐN 109
CHƯƠNG VI: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG,VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG
MÁY 111
6.1. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY 111
6.2. VẬN HÀNH MÁY 111
6.3. BẢO DƯỠNG MÁY 112
6.4. THAY THẾ 112
TÀI LIỆU THAM KHẢO 113
LỜI CẢM ƠN 114
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 5
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
CHƯƠNG I: NHỮNG VẤN ĐỀ TỔNG QUAN
Hiện nay các loại tôn được dùng để uốn tạo sóng gồm có tôn lạnh, tôn sơn, tôn
mạ kẽm. Kích thước của các loại tôn này như sau: Tôn có chiều dày từ 0,1 ÷ 1,0 mm,
chiều rộng từ 900 ÷ 1200 mm, để tạo điều kiện cho việc vận chuyển phôi được dễ

dàng, các nhà máy cán thép sản xuất ra tấm kim loại và cuộn lại thành cuộn lớn, với
khối lượng 1 cuộn gần 5 tấn có chiều dày và chiều rộng nhất định. Trước đây các loại
tôn cuộn này thường được nhập từ nước ngoài như BHP của Australia, POMINI của
Italia, SMS của Đức, VAI của Áo, NKK và KAWASAKI của Nhật, ANMAO của Đài
Loan, Trung Quốc, còn hiện nay trong nước đã có nhiều Công ty sản xuất được tôn
này như Công ty tôn Phương Nam khu công nghiệp Biên Hoà Đồng Nai, Công ty tôn
Hạ Long - Quảng Ninh, Công ty tôn Hoa Sen - Cần Thơ Các loại tôn này có giá
thành thấp hơn tôn nhập ngoại cùng kích thước và trọng lượng nhưng chất lượng
không thua các loại tôn nhập ngoại. Các cuộn tôn này đã có sẵn lớp bảo vệ chống ôxy
hoá như mạ kẽm, sơn màu
Trước đây các tấm lợp sử dụng trong nước đều nhập từ nước ngoài và đa số là của
Mỹ, vật liệu làm chúng thường là bằng nhôm, thép dẻo. Nên các tấm lợp này có độ
bền rất cao, chịu tác động của môi trường tốt, thời gian sử dụng rất lâu dài. Đa số các
tấm lợp này đều có dạng sóng tròn, sóng vuông chiều dài thường là 2.4, 3.0, 3.5(m) và
chiều rộng thường là 0.8, 1.0, 1.2(m).
Trong thời gian sau này thì trên thị trường xuất hiện nhiều loại tấm lợp khác nhau
cũng được nhập từ nhiều nước khác nhau như Nhật, Đài Loan, Liên Xô cũ với nhiều
loại, hình dáng, kích cở, màu sắc khác nhau. Nhưng vật liệu chế tạo các tấm lợp này
không còn tốt như ngày xưa nữa, vì giá thành vật liệu đắt. Nên người ta thường sử
dụng thép có độ cứng cao hơn và được mạ lớp kẽm hay sơn phủ bảo vệ, do vậy mà độ
bền cũng không thua kém gì so với tấm lợp bằng vật liệu tốt.
Vì điều kiện khí hậu nước ta có độ ẩm cao, chịu mưa với hàm lượng axít cao nên
các tấm lợp bằng kim loại được dùng thường bị oxi hoá bởi môi trường, nên bị hư
hỏng và chủ yếu là rét, rỉ.
1.1. Nhu cầu về Tôn (tấm lợp)
Nhu cầu sử dụng các tấm lợp của con người để làm bao che cho các công trình
dân dụng và công nghiệp ngày càng cao do đó đòi hỏi một lượng lớn tấm lợp. Trước
đây hầu hết các tấm lợp được làm từ đất sét (ngói), phêroximăng hoặc nhựa PVC
những loại này có những nhược điểm như trọng lượng lớn nên đòi hỏi kết cấu khung
sườn phải cứng vững, dễ vỡ, thời gian sử dụng ngắn, tính thẩm mỹ không cao nên giờ

đây nó ít được sử dụng. Ngày nay các loại tấm lợp bằng tôn được sử dụng nhiều để
thay thế cho các loại tấm lợp trên vì nó khắc phục được những nhược điểm của các
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 6
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
loại tấm lợp trên. Tấm lợp bằng tôn đã trở nên phổ biến, đáp ứng được nhu cầu của
người tiêu dùng và có vai trò quan trọng trong đời sống.
Ưu nhược điểm của tấm lợp bằng tôn.
- Ưu điểm:
+ Độ bền các tấm lợp cao hơn so với tấm lợp bằng phêroximăng, đất sét, nhựa PVC
+ Thời gian sử dụng lâu hơn, khả năng chống lại tác hại của môi trường cao hơn.
+ Gọn nhẹ, có tính thẩm mĩ cao.
+ Khó hư hỏng, khó thấm nước.
+ Kết cấu sườn lợp gọn nhẹ, tiết kiệm được kết cấu khung sườn nhà.
- Nhược điểm:
+ Gây tiếng ồn khi trời mưa.
+ Hấp thụ và truyền nhiệt vào công trình
+ Dễ bị oxi hóa
Những nhược điểm trên hiện đã được khắc phục như sử dụng tôn lạnh để giảm
nhiệt hoặc dán tấm mousse để cách nhiệt và giảm độ ồn, mạ kẽm hoặc sơn tĩnh điện.
1.2. PHÂN LOẠI TÔN :
Hiện nay các loại tôn được dùng để uốn tạo sóng gồm có tôn lạnh, tôn sơn, tôn
mạ kẽm. Kích thước của các loại tôn này như sau:
[Bảng 1 - 1]
Chiều dày tôn (mm)
Tôn đen Tôn mạ kẽm Tôn màu
0.21 0.23 0.25x1200
0.26 0.28 0.30x1200
0.31 0.33 0.35x1200
0.36 0.38 0.40x1200

0.41 0.43 0.45x1200
0.46 0.48 0.50x1200
0.50 0.52 0.54x1200
0.55 0.57 0.59x1200
0.72 0.75 0.77x1200
(Trích theo kích thước tole Phương Nam)
Để tạo điều kiện cho việc vận chuyển phôi được dễ dàng, các nhà máy thép sản xuất ra
tấm kim loại và cuộn lại thành cuộn lớn, với khối lượng 1 cuộn gần 5 tấn có chiều dày
và chiều rộng nhất định. Các cuộn tôn này đã có sẵn lớp bảo vệ chống ôxy hoá, như
mạ kẽm, sơn màu
1.3. VẬT LIỆU DÙNG LÀM TÔN
Có rất nhiều loại vật liệu khác nhau:
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 7
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
+ Loại bằng nhôm: Loại này đắt tiền, nhưng có ưu điểm là nhẹ, dẻo dễ cán, bền
trong môi trường tự nhiên. Nhược điểm là chịu lực kém, nên cũng ít được sử dụng.
+ Loại bằng kẽm: Loại này bền cao, có tính dẻo tốt nhưng giá thành cao.
+ Loại bằng thép: Sử dụng thép cacbon chất lượng trung bình với σ
b
≤ 400 MPa.
Loại này kém bền trong môi trường không khí, dễ bị oxi hoá để khắc phục hiện
tượng trên, người ta thường mạ kẽm hoặc sơn tĩnh điện các cuộn phôi tấm.
1.4. CÁC LOẠI TÔN SÓNG THƯỜNG GẶP
Để tăng thêm độ cứng khi sử dụng tôn làm tấm lợp, người ta phải tạo sóng cho
tôn, tuỳ theo nhu cầu sử dụng người ta tạo sóng cho tôn là sóng vuông, sóng tròn hay
sóng ngói
a. Tôn sóng tròn:
b. Tôn sóng ngói:
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 8

GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
c. Tôn sóng vuông:
Hình 1-1: Các dạng tôn sóng thường dùng
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 9
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
1.5.MÁY UỐN TÔN TẠO SÓNG
1.5.1. MÁY UỐN TÔN
Máy uốn tôn là thiết bị gia công áp lực dựa vào sự biến dạng dẻo của kim loại để
uốn tôn phẳng thành sản phẩm tôn có biên dạng sóng theo thiết kế. Qúa trình uốn tôn
được thực hiện liên tục trên nhiều cặp trục uốn, nhờ lực ma sát giữa các con lăn và tấm
kim loại mà phôi uốn chuyển động tịnh tiến qua các lô uốn kế tiếp nhau. Để đảm bảo
quá trình uốn xảy ra liên tục, phôi không bị đứt thì tấm kim loại đi qua các cặp lô uốn
phải có cùng vận tốc. So với phương pháp dập và cán thì phương pháp uốn trên máy
uốn liên tục có nhiều ưu điểm:
- Cho năng suất cao
- Sản phẩm ít bị khuyết tật
- Dễ cơ khí hoá và tự động hoá trong quá trình sản xuất
Tuy nhiên có một số nhược điểm:
- Máy uốn đắt tiền.
- Cần nhiều thiết bị phụ như: cầu trục, cần trục để nâng chuyển phôi cuộn.
- Chiếm diện tích nhà xưởng vì máy dài.
1.5.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP CẤP PHÔI CHO MÁY
Để cấp phôi cho máy có thể cấp phôi bằng tay hoặc bằng máy. Tuỳ theo yêu cầu
công việc và năng suất mà ta chọn phương pháp cấp phôi hợp lí.
Phôi sử dung cho máy thường có hai dạng sau:
- Phôi dạng tấm: ít sử dụng vì khi cần cấp liên tục phải lắp thêm thiết thị cấp tự
động và yêu cầu chiều dài tôn là cố định, máy loại này cồng kềnh, phức tạp không
cho hiệu quả kinh tế

- Phôi dạng cuộn: Được sử dung rộng rãi vì ít chiếm diện tích nhà xưởng, phôi có
thể được cấp liên tục với chiều dài tuỳ ý. Vì khối lượng phôi cuộn lớn nên yêu cầu
nhà xưởng phải bố trí các thiết bị nâng chuyển.
Qua đó phôi sử dung cho máy uốn tôn dưới dạng cuộn là hợp lí hơn.
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 10
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH BIẾN
DẠNG DẺO KIM LOẠI VÀ CÔNG NGHỆ DẬP TẤM
2.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG DẺO KIM LOẠI
Như chúng ta đã biết dưới tác dụng của ngoại lực, kim loại biến dạng theo các
giai đoạn: biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo, biến dạng phá hủy. Tùy theo từng cấu
trúc tinh thể của mỗi kim loại các giai đoạn trên có thể xảy ra với mức độ khác nhau.
Dưới đây ta sẽ khảo sát cơ chế biến dạng trong đơn tinh thể kim loại trên cơ sở đó
nghiên cứu biến dạng dẻo của kim loại và hợp kim.
2.1.1. CÁC KHÁI NIỆM
-Biến dạng đàn hồi: là biến dạng sau khi ngoại lực thôi tác dụng, vật trở lại vị
trí ban đầu. Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng là tuyến tính và tuân theo định luật
Hook. Trên sơ đồ là đoạn OA.
-Biến dạng dẻo: là biến dạng không bị mất đi sau khi ngoại lực thôi tác dụng.
Biến dạng này tương ứng với giai đoạn phá hủy của vật liệu (trên sơ đồ là đoạn AB).
Đặc điểm của giai đoạn này là lực không tăng trong khi biến dạng vẫn tăng.
-Biến dạng phá hủy: sau khi qua giai đoạn biến dạng dẻo, vật liệu bị biến cứng
nên ở giai đoạn này, lực có tăng biến dạng mới tăng, qua hệ giữa lực và độ biến dạng
là đường cong. Ta tiếp tục tăng lựa cho đến khi đạt giá trị lớn nhất (trên sơ đồ là điểm
C), sau đó lực giảm nhưng biến dạng vẫn tăng cho tới lúc đứt. Trên đồ thị đoạn BC
biểu diễn giai đoạn củng cố vật liệu, đoạn CD là giai đoạn phá hủy.
Hình 2-1: Biểu đồ biến dạng kim loại
a)Biến dạng trong đơn tinh thể
Trong đơn tinh thể kim loại các nguyên tử sắp xếp theo một trật tự xác định,

mỗi nguyên tử luôn luôn dao động xung quanh vị trí cân bằng của nó (a).
-Biến dạng đàn hồi: dưới tác dụng của ngoại lực, mạng tinh thể bị biến dạng.
Khi ứng suất sinh ra trong kim loại chưa vượt quá giới hạn đàn hồi của các nguyên tử
kim loại dịch chuyển không vượt quá một thông số mạng (b), nếu thôi tác dụng lực,
mạng tinh thể trở về trạng thái ban đầu.
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 11
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
P
∆L
C
P
A
P
B
P
C
A
B
D
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
-Biến dạng dẻo: khi ứng suất trong kim loại sinh ra vượt quá giới hạn đàn hồi,
kim loại bị biến dạng dẻo do trượt và song tinh.
Hình 2-2: Sơ đồ biến dạng trong đơn tinh thể
-Theo hình thức trượt, một phần đơn tinh thể dịch chuyển song song với phần
còn lại theo một mặt phẳng nhất định, mặt phẳng này là mặt trượt (c). Trên mặt trượt,
các nguyên tử kim loại dịch chuyển tương đối với nhau một khoảng đúng bằng số
nguyên lần thông số mạng, sau khi dịch chuyển các nguyên tử kim loại ở vị trí cân
bằng mới, bởi vậy sau khi thôi tác dụng lực kim loại không trở về trạng thái ban đầu.
-Theo hình thức song tinh, một phần tinh thể vừa trượt vừa quay đến một vị trí
mới đối xứng với phần còn lại qua một mặt phẳng gọi là mặt song tinh (d). Các

nguyên tử kim loại trên mỗi mặt di chuyển một khoảng tỷ lệ với khoảng cách đến các
mặt song tinh.
Các nghiên cứu lý thuyết và thực trượt là hình thức chủ yếu gây ra biến dạng
dẻo trong kim loại, các mặt trượt là các mặt phẳng có mật độ nguyên tử cao nhất, biến
dạng dẻo do song tinh gây ra rất bé nhưng khi có song tinh trượt sẽ xảy ra thuận lợi
hơn.
b) Biến dạng dẻo của đa tinh thể:
Kim loại và hợp kim là tập hợp của nhiều đơn tinh thể (hạt tinh thể), cấu trúc
chung của chúng được gọi là cấu trúc đa tinh thể. Trong đa tinh thể biến dạng dẻo có 2
dạng: Biến dạng trong nội bộ hạt và biến dạng ở vùng tinh giới hạt. Sự biến dạng trong
nội bộ hạt do trượt và song tinh. Đầu tiên sự trượt xảy ra ở các hạt có mặt trượt tạo với
hướng của ứng suất chính một góc bằng hoặc xấp xỉ 45
0
, sau đó mới đến các hạt khác.
Như vậy biến dạng dẻo trong kim loại đa tinh thể xảy ra không đồng đều. Dưới tác
dụng của ngoại lực biên giới hạt của các tinh thể cũng bị biến dạng, khi đó các hạt
trượt và quay tương đối với nhau. Do sự trượt và quay của các hạt, trong các hạt lại
xuất hiện các mặt trượt thuận lợi mới giúp cho biến dạng trong kim loại tiếp tục xuất
hiện.
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 12
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
b)a)
d)c)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
2.1.2. TÍNH DẺO CỦA KIM LOẠI
Tính dẻo của kim loại là khả năng biến dạng dẻo của kim loại dưới tác dụng của
ngoại lực mà không bị phá hủy. Tính dẻo của kim loại phụ thuộc vào hàng loạt các
nhân tố khác nhau như: thành phần và tổ chức kim loại, nhiệt độ, trạng thái ứng suất
chính, ứng suất dư, ma sát ngoài, lực quán tính, tốc độ biến dạng.
Các kim loại khác nhau có kiểu mang tinh thể lực liên kết giữa các nguyên tử

khác nhau chẳng hạn đồng, nhôm dẻo hơn sắt. Đối với các hợp kim, kiểu mạng thường
phức tạp, xô lệch mạng lớn, một số nguyên tố tạo các hạt cứng trong tổ chức cản trở sự
biến dạng do đó tính dẻo giảm. Thông thường kim loại sạch và hợp kim có cấu trúc
nhiều pha các tạp chất thường tập trung ở biên giới hạt làm tăng xô lệch mạng cũng
làm giảm tính dẻo của kim loại.
Tính dẻo của kim loại phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ, hầu hết kim loại khi tăng
nhiệt độ tính dẻo tăng, dao động nhiệt của các nguyên tử cũng tăng, đồng thời xô lệch
mạng giảm, khả năng khuếch tán của các nguyên tử tăng làm cho tổ chức đồng đều
hơn. Một số kim loại và hợp kim ở nhiệt độ thường tồn tại tồn tại ở pha kém dẻo, khi ở
nhiệt độ cao thì chuyển biến hình thành pha có độ dẻo cao.
Khi kim loại bị biếng dạng nhiều, các hạt tinh thể bị vỡ vụn, xô lệch mạng tăng,
ứng suất dư lớn làm cho tính dẻo của kim loại giảm mạnh (hiện tượng biến cứng). Khi
nhiệt độ kim loại đạt từ 0,25÷0,30T
nc
(nhiệt độ nóng chảy) ứng suất dư và xô lệch
mạng giảm làm cho tính dẻo của kim loại phục hồi trở lại (hiện tượng phục hồi). Nếu
nhiệt độ nung đạt tới 0,4T
nc
trong kim loại bắt đầu xuất hiện quá trình kết tinh lại, tổ
chức kim loại sau khi kết tinh lại có hạt đồng đều và lớn hơn, mạng tinh thể hoàn thiện
hơn nên tính dẻo tăng.
Trạng thái ứng suất chính: cũng ảnh hưởng đáng kể đến tính dẻo của kim loại
khi chịu ứng suất nén, khối có tính dẻo cao hơn khi chịu ứng suất nén mặt, nén đường
hoặc khi chịu ứng suất kéo. Ứng suất dư, ma sát ngoài làm thay đổi trạng thái ứng suất
chính trong kim loại nên tính dẻo của kim loại cũng giảm.
2.1.3. TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT VÀ CÁC PHƯƠNG TRÌNH DẺO
Giả sử trong vật thể hoàn toàn không có ứng suất tiếp thì vật thể có 3 dạng ứng
suất chính sau:
Hình 2-3: Ứng suất tác dụng lên phần tử kim loại
Ứng suất đường: σ

max
= σ
1
/2 (2.1)
Ứng suất mặt : σ
max
= (σ
1
-σ
2
)/2 (2.2)
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 13
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
σ
1
σ
1
σ
2
σ
3
σ
1
σ
2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
Ứng suất khối : σ
max
= (σ
max

-σ
min
)/2 (2.3)
Nếu σ
1
=σ
2
=σ
3
thì τ = 0 và k hông có biến dạng. Ứng suất chính để kim loại biến
dạng dẻo là giới hạn chảy (σ
ch
)
Điều kiện biến dạng dẻo:
Khi kim loại chịu ứng suất đường
1 ch
σ σ
=
tức là σ
max
=σ
ch
/2. (2.4)
Khi kim loại chịu ứng suất mặt
1 2 ch
σ σ σ
− =
(2.5)
Khi kim loại chịu ứng suất khối
max min ch

σ σ σ
− =
(2.6)
Các phương trình trên gọi là các phương trình dẻo.
Biến dạng dẻo chỉ bắt đầu sau khi biến dạng đàn hồi. Thế năng của biến dạng đàn hồi.
A = A
0
+ A
h
(2.7)
Trong đó:
A
0
: thế năng để thay đổi thể tích vật thể (trong biến dạng đàn hồi thể tích của vật
thể tăng lên, tỉ trọng giảm xuống).
A
h
: thế năng do thay đổi hình dáng vật thể.
Trạng thái ứng suất khối, thế năng biến dạng đàn hồi theo định luật Húc được xác
định:
A = (σ
1
σ
1
+ σ
2
σ
2
+ σ
3

σ
3
)/2 (2.8)
Như vậy biến dạng tương đối theo định luật Húc:
σ
1
=
E
1
[σ
2
- σ(σ
2
+ σ
3
)] (2.9)
σ
2
=
E
1
[σ
1
- σ(σ
1
+σ
3
)] (2.10)
σ
3

=
E
1
[σ
3
- σ(σ
1
+σ
2
)] (2.11)
Theo (2.8) thế năng của toàn bộ biến dạng được biểu thị:
A =
[ ]
)(2
2
1
133221
2
3
2
2
2
1
σσσσσσµσσσ
+++++
E
Lượng tăng tương đối thể tích của vật trong biến dạng đàn hồi bằng tổng biến
dạng trong 3 hướng cùng góc:
)(
21

321321
σσσ
µ
εεε
++
−
=++=
∆
EF
F
(2.12)
E: môđun đàn hồi của vật liệu.
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 14
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
Thế năng để làm thay đổi thể tích.
2
321
321
0
)(
6
21
3
)(
2
σσσ
µ
σσσ
++

−
=
++
∆
=
EF
F
A
(2.13)
Thế năng dùng để thay đổi hình dáng vật thể:
A
h
= A - A
0
=
])()()[(
6
1
2
13
2
32
2
21
σσσσσσ
µ
−+−+−
+
E
(2.14)

Vậy thế năng đơn vị để biến hình khi biến dạng đường sẽ là:
A
0
=
0
2.
6
1
σ
µ
E
+
(2.15)
Từ (2.14) và (2.15) ta có:

2
13
2
32
2
21
)()()(
σσσσσσ
−+−+−
-
0
2
σ
= const
Đây gọi là phương trình năng lượng biến dạng dẻo.

Khi các kim loại biến dạng ngang không đáng kể thì theo (2.8) ta có thể viết:
σ
2
= m(σ
1
+σ
2
) (2.16)
Khi biến dạng dẻo (không tính đến biến dạng đàn hồi) thể tích của vật không đổi vậy
∆V = 0
Từ (2.13) ta có:
0)(
6
21
321
=++
−
σσσ
µ
E

Từ đó ta có :
µ
21−
= 0, vậy m = 0,5 (2.17)
Từ (2.16) và (2.17) ta có:
2
31
2
σσ

σ
+
=
(2.18)
Vậy phương trình dẻo có thể viết:
0031
58,0
3
2
σσσσ
==−
(2.19)
Trong trượt tinh khi σ
1
= - σ
3
thì trên mặt nghiêng ứng suất pháp bằng 0, ứng suất
tiếp khi α = 45
0
1 3
max

2
σ σ
+
τ =
(2.20)
So sánh nó với (2.19) khi σ
1
= -σ

3
ta có:
0
0
max
58,0
3
σ
σ
τ
=== k
(2.21)
Vậy ứng suất tiếp lớn nhất là: k = 0,58σ
0
gọi là hằng số dẻo. Ở trạng thái ứng suất
khối phương trình dẻo có thể viết là:
σ
1
-σ
3
= 2k = const
2k
156,1
3
2
0
==
σ
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 15
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
Phương trình dẻo (2.19) rất quan trọng để giải các bài toán trong gia công kim loại
bằng áp lực.
Tính theo hướng của các áp suất, phương trình dẻo (2.19) chính xác nhất là được viết:
(±σ
1
)-(±σ
3
) =2k.
2.1.4. BIẾN DẠNG DẺO CỦA KIM LOẠI Ở TRẠNG THÁI NGUỘI
Thực tế cho thấy với sự gia tăng mức độ biến dạng nguội thì tính dẻo của kim
loại sẽ giảm và trở nên giòn khó biến dạng.
Hình vẽ dưới đây trình bày đường cong về mối quan hệ giữa các tính chất cơ
học của thép và mức độ biến dạng rất rõ ràng nếu biến dạng vượt quá 80% thì kim loại
hầu như mất hết tính dẻo.
Hình 2-4: Mối quan hệ giữa các tính chất cơ học và mức độ biến dạng
2.2. CÔNG NGHỆ DẬP TẤM
2.2.1.KHÁI NIỆM VÀ ĐẶC ĐIỂM CHUNG VỀ DẬP TẤM
Dập tấm là tên gọi chung các phương pháp gia công áp lực dùng phôi liệu dạng
tấm. Dập tấm thường tiến hành ở trạng thái nguội nên thường được gọi là dập nguội.
Khi chiều dày phôi lớn hơn S > 10 mm thì có thể dập nóng. Vật liệu dùng trong dập
tấm: thép cácbon, thép hợp kim mềm, đồng và hợp kim đồng, nhôm và hợp kim nhôm,
niken, thiếc, chì … và vật liệu phi kim như: giấy cáctông, êbônít, fíp, amiăng, da, …
Đặc điểm chung của dập tấm:
- Vật liệu dùng để dập tấm rất rộng rãi.
- Độ chính xác và độ bóng bề mặt sản phẩm cao.
- Tính lắp lẫn của sản phẩm cao.
- Vật dập có độ bền, độ cứng vững cao, gọn nhẹ và tiết kiệm kim loại.
- Năng suất cao do dễ tự động hóa và cơ khí hóa.
- Chuyển động của thiết bị đơn giản, công nhân không cần trình độ cao, đảm

bảo độ chính xác cao.
2.2.2. THIẾT BỊ DẬP TẤM
Thiết bị dập tấm có nhiều dạng được phân loại theo các đặc trưng cơ bản sau:
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 16
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
100
80
60
40
20
100
20 40 60 80 e%
Độ giãn dài d%
Độ bền s
b
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
- Theo nguyên lý truyền động: máy ép trục khủy, máy ép thủy lực …
- Theo công dụng: máy cắt, máy dột, máy dập hình …
- Theo tác dụng của máy: máy tác dụng đơn, máy tác dụng kép …
2.2.3. CÔNG NGHỆ DẬP TẤM
Công nghệ dập tấm được đặc trưng bởi 2 nhóm nguyên công chính: nguyên
công cắt và nguyên công tạo hình.
2.2.3.1. Nguyên công cắt đứt: là nguyên công cắt phôi thành từng miếng theo
đường cắt hở, dùng để cắt thành từng dải có chiều rộng cần thiết, cắt thành miếng nhỏ
từ những phôi thép tấm lớn. Có các loại máy cắt đứt sau:
a) Máy cắt lưỡi dao song song:
Hình 2-5: Dao có lưỡi cắt song song
* Cắt được các tấm có chiều rộng B ≥ 3200 mm, chiều dày S đến 60 mm.
* Chỉ cắt được đường thẳng, chiều rộng tấm cắt phải nhỏ hơn chiều dài dao.
* Đường cắt thẳng, đẹp, hành trình dao nhỏ. Lực cắt tương đối lớn:

P = 1,3.B.S.σ
c
(N) (2.22)
Trong đó:
B – chiều rộng cắt của phôi (mm); S – chiều dày phôi cắt (mm)
σ
c
– giới hạn bền cắt của phôi σ
c
= (0,6 ÷ 0,8) σ
b
(N/mm
2
)
b) Máy cắt lưỡi dao nghiêng:
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 17
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
Hình 2-6: Dao có lưỡi cắt nghiêng
* Lưỡi cắt nằm ngang, lưỡi dao trên nghiêng một góc α = (2 ÷ 6
0
)
+ Độ hở giữa 2 dao Z = 0,05 ÷ 0,2 mm
+ Lực cắt không lớn, cắt được các tấm dày.
+ Cắt được các đường cong, đường cắt không thẳng và nhẵn, hành trình
của dao lớn. Lực cắt được tính theo công thức sau:
P = 1,3.
α
σ
tg

S
c
5,0
2
(N) (2.23)
Trong đó:
S – chiều dày phôi cắt (mm)
σ
c
– giới hạn bền cắt của phôi σ
c
= (0,6 ÷ 0,8) σ
b
(N/mm
2
)
Góc nghiêng lưỡi dao α = (2 ÷ 6
0
), thực tế thường lấy góc α = 3
0
c) Máy cắt chấn động:
Hình 2-7: Dao cắt chấn động
* Máy có 2 lưỡi dao nghiêng tạo thành một góc α = (24 ÷ 30
0
), góc trước
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 18
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
β = (6 ÷ 7
0

), khi cắt lưỡi cắt trên lên xuống rất nhanh (2000 ÷ 3000 lần/phút) và với
hành trình ngắn 2 ÷ 3 mm. Cắt được tấm dày ≤ 10 mm.
d) Máy cắt dao đĩa:
Hình 2-8: Dao cắt đĩa
Dao đĩa dùng để cắt viền, cắt mép những băng thép có chiều rộng lớn, cắt
những tấm thép có kích thước nhất định theo tiêu chuẩn
Kích thước phần cắt:
Góc ăn α <14
0
Phần ăn dao h = (0,2÷0,3).S (mm)
Đường kính đĩa :
- Vật liệu dày D>30.S
- Vật liệu mỏng D = (50÷70).S
Khe hở Z = (0.1÷0.15).S
Góc trước γ =(1 ÷ 1
0
30
,
)
2.2.3.2. Nhóm các nguyên công tạo hình: là nguyên công dịch chuyển một
phần của phôi đối với các phần khác mà phôi không bị phá hủy.
2.3. NGUYÊN CÔNG UỐN
2.3.1. Khái niệm
Uốn là một trong những nguyên công thường gặp nhất trong công nghệ dập nguội,
uốn tức là biến phôi phẳng (tấm), tròn, dây hay ống thành những chi tiết có hình cong
hay gấp khúc, hình dạng khác
Phụ thuộc vào hình dáng và kích thước vật uốn, dạng phôi ban đầu, đặc tính của quá
trình uốn trong khuôn, uốn có thể tiến hành trên máy ép lệch tâm, ma sát hay thuỷ lực,
đôi khi có thể tiến hành trên các dụng cụ uốn bằng tay hoặc trên các máy chuyên dùng.
2.3.2 .Đặc điểm của quá trình uốn

SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 19
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
Đặc điểm của quá trình uốn kim loại là khi uốn các kim loại tấm để đạt được
những chi tiết có kích thước và hình dạng cần thiết, người ta nhận thấy rằng với tỷ số
chiều rộng và chiều dày của phôi khác nhau, với mức độ biến dạng khác nhau (tỷ số
giữa bán kính uốn và chiều dày vật liệu khác nhau) và giá trị góc uốn khác nhau thì
quá trình biến dạng xảy ra tại vùng uốn cũng có những đặc điểm khác nhau. Tại vùng
uốn các thớ ngang vẫn phẳng và vuông góc với trục phôi. Các thớ dọc bị biến dạng
khác nhau ở hai phía của phôi, các lớp kim loại ở phía trong góc uốn (phía bán kính
nhỏ) thì bị nén và co ngắn theo hướng dọc đồng thời bị kéo và giãn dài theo hướng
ngang. Các lớp kim loại ở phía ngoài góc uốn (phía bán kính lớn) thì bị kéo và giãn dài
theo hướng dọc và đồng thời bị nén và co ngắn theo hướng ngang, tạo thành độ cong
ngang.
Khi uốn những dải phôi rộng (b>2S), chiều dày vật liệu giảm, mặt cắt ngang của
phôi bị thay đổi không đáng kể, có thể coi như không đổi bởi vì trở lực biến dạng của
vật liệu có chiều rộng lớn chống lại sự biến dạng theo hướng ngang. Khi đó các lớp
kim loại ở phía trong góc uốn chỉ bị nén và co ngắn theo hướng dọc còn các lớp kim
loại ở phía ngoài góc uốn chỉ bị kéo và giãn dài theo hướng dọc.
Khi uốn với mức độ biến dạng lớn, các lớp kim loại ở phía ngoài phôi bị kéo và giãn
dài đáng kể, dễ gây ra hiện tượng nứt, gẫy. Vì vậy khi cắt phôi uốn cần phải chú ý bố
trí sao cho đường uốn vuông góc với thớ cán của phôi, tránh để đường uốn song song
với thớ cán.
Tại vùng uốn có những lớp kim loại bị nén và co ngắn lại đồng thời có những lớp
kim loại bị kéo và giãn dài theo hướng dọc vì vậy giữa các lớp đó thế nào cũng tồn tại
một lớp có chiều dài bằng chiều dài ban đầu của phôi. Lớp này gọi là lớp trung hoà
biến dạng. Lớp trung hoà biến dạng là cơ sở tốt nhất để xác định kích thước của phôi
khi uốn và xác định bán kính uốn nhỏ nhất cho phép.
Hình 2-9: Sơ đồ uốn
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 20

GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
*Tóm lại: uốn là nguyên công làm thay đổi hướng của trục phôi. Trong quá trình uốn
cong lớp kim loại phía ngoài bị kéo, lớp kim loại ở giữa không bị kéo nén gọi là lớp
trung hòa. Khi bán kính uốn càng bé thì mức độ nén và kéo càng lớn có thể làm cho
vật uốn cong bị nứt nẻ. Lúc này lớp trung hòa có xu hướng dịch về phía uốn cong.
Khi uốn với bán kính uốn lớn, mức độ biến dạng ít, vị trí lớp trung hoà biến
dạng nằm ở giữa chiều dày của dải phôi. Nghĩa là bán kính cong R
bd
của

lớp trung hoà
được xác định theo công thức sau:
R
bd
= r + S/2 (2.24)
Trong đó:
r: Bán kính uốn
S: Chiều dày vật liệu


Hình 2-10: Bán kính cong của lớp trung hoà
Khi uốn với mức độ biến dạng lớn thì tiết diện ngang của phôi thay đổi nhiều,
chiều dày vật liệu giảm. Khi đó lớp trung hoà biến dạng không đi qua giữa mà bị dịch
về phía tâm cong, ở đây bán kính cong lớp trung hoà được xác định như sau:
b
b
S
S
r

R
tb
bd
)
2
(
ξ
ξ
+=
(2.25)
Trong đó: ξ = S
1
/S: Hệ số giảm chiều dài
S
1
: Chiều dày trước khi uốn
S: Chiều dày sau khi uốn
r: Bán kính uốn
b: Chiều rộng ban đầu của dải
b
tb
: Chiều rộng trung bình sau khi uốn
b
tb
=1/2(b
1
+b
2
)
b

1
, b
2
: Chiều rộng phía trên và phía dưới dải sau khi uốn
Khi chiều rộng của dải lớn thì tỷ số: b
tb
/b = 1, lúc đó:
S
S
r
R
bd
.).
2
(
ξ
ξ
+=
(2.26)
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 21
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
S
R
r
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
Trong thực tế thì bán kính cong lớp trung hoà được xác định như sau:
R
bd
= r + X
o

S (2.27)
Trong đó : X
o
S =
)1(
2
.
2
ξ
ξ
−− r
S
(2.28)
X
o
là hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào tỷ số r/S, góc uốn α và loại vật liệu uốn.
X
o
S là khoảng cách từ lớp trung hoà tới mặt trong của phôi
2.3.3. Bán kính uốn cho phép: khi uốn bán kính uốn phía trong được giới hạn
nhất định. Nếu quá lớn, vật uốn sẽ không có khả năng giữ được hình dạng sau khi uốn
vì chưa đến mức biến dạng dẻo. Ngược lại nếu quá nhỏ thì có thể làm đứt vật liệu ở
tiết diện uốn.
- Bán kính uốn lớn nhất cho phép được xác định theo công thức:
r
max
=
chay
S
σ

ε
.2
.
(2.29)
Trong đó:
ε- môđun đàn hồi khi kéo (N/mm
2
)
σ
c
-giới hạn chảy của vật liệu (N/mm
2
)
- Bán kính uốn nhỏ nhất cho phép được xác định theo “kỹ thuật dập nguội ”
hoặc theo công thức kinh nghiệm sau:
r
min
= (0,25÷0,3).S (mm) (2.30)
2.3.4. Sự đàn hồi khi uốn cong: Sau khi thôi lực tác dụng, do có sự đàn hồi nên
vật uốn có xu hướng giãn ra. Để có được góc uốn của chi tiết φ
0
, người ta phải uốn với
góc là φ, và góc đàn hồi được biểu thị là:
γ =
2
0
ϕϕ
−
(2.31)
Trong thực tế: γ = 0÷12

0
(2.32)
Hình 2-11: Sự đàn hồi khi uốn
2.3.5. Lực uốn cong: lực uốn trong khuôn dập bao gồm lực uốn tự do và lực là
phẳng (tinh chỉnh) vật liệu. Trị số lực là phẳng lớn hơn rất nhiều so với lực uốn
tự do.
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 22
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
φ
φ
0
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
Hình 2-12: Sơ đồ tính lực uốn
- Lực uốn tự do tính theo công thức:
P =
l
nSB
b

2
σ
= k
1
.B.S.σ
b
với: k
1
=
l
Sn.

(2.33)
- Lực tinh chỉnh tính theo công thức:
Q = q.F (N) (2.34)
Trong đó:
n – hệ số đặc trưng ảnh hưởng của biến cứng n = 1,6÷1,8
k
1
– hệ số uốn tự do phụ thuộc vào vật liệu và tỷ số 1/S,
k
1
= 0,05÷0,7
B – chiều rộng phôi (mm)
σ
b
– giới hạn bền của kim loại (N/mm
2
)
F – diện tích phôi được tinh chỉnh (mm
2
)
q – áp lực tinh chỉnh (N/mm
2
) lấy theo “kỹ thuật dập nguội”
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 23
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
ρ
P
B
S
R

r
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
CHƯƠNG III: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐIỀU KHIỂN
TRONG MÁY UỐN TÔN
3.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC
3.1.1.1. Nguyên lý truyền động
a) Hệ thủy lực tạo chuyển động quay
Hình 3-1: sơ đồ nguyên lý hệ thủy lực tạo chuyển động quay
Chú thích:
1. Bể chứa dầu 5. Van điều khiển
2. Lọc dầu 6. Động cơ dầu
3. Động cơ điện 7. Van tiết lưu
4. Bơm dầu 8. Van cản 9. Van an toàn
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 24
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT
Thế năng của
dầu (Q, p)
Cơ năng
(làm quay bơm dầu)
Cơ năng
-CĐ tịnh tiến
- CĐ quay
Nhiệt năng
hoặc điện năng
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy uốn liên tục tấm lợp biên dạng sóng vuông
b) Hệ thủy lực tạo chuyển động tịnh tiến
Hình 3-2: sơ đồ nguyên lý hệ thủy lực tạo chuyển động quay
Chú thích:
1. Bể chứa dầu 5. Van điều khiển
2. Lọc dầu 6. Xylanh thủy lực

3. Động cơ điện 7. Van tiết lưu
4. Bơm dầu 8. Van cản 9. Van an toàn
3.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐIỀU KHIỂN THỦY LỰC
3.1.1. Một số khái niệm cơ bản
3.1.1.1. Khái niệm về điều khiển
Khái niệm “điều khiển” được hiểu: là quá trình của một hệ thống, trong đó dưới
tác động của một hay nhiều đại lượng vào, những đại lượng ra được thay đổi theo một
quy luật nhất định của hệ thống đó.
Hệ thống điều khiển bao gồm: thiết bị điều khiển và đối tượng, nó được thể
hiện qua sơ đồ sau:
SVTH: NGÔ DUY TÂN Trang 25
GVHD: ThS. NGUYỄN THANH VIỆT