Thiết kế máy uốn sắt


LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời kỳ hội nhập kinh tế Đông, Tây và toàn cầu hóa, cùng với công cuộc đổi
mới đất nước, nước ta đang ra sức phát triển các ngành công nghiệp mũi nhọn như:
Công nghệ hóa chất, công nghệ luyện kim, cơ khí, may mặc, hàng tiêu dùng,… đã và
đang đạt được nhiều kết quả rất đáng khích lệ, phần nào nâng cao đời sống của nhân
dân, tạo công ăn việc làm cho hàng triệu người lao động.
Một trong những ngành phát triển mạnh mẽ đó, chính là ngành cơ khí nói chung và
ngành chế tạo máy nói riêng. Từ khi mới thành lập đến nay ngành chế tạo máy phần nào
tạo ra những sản phẩm có chất lượng tốt, năng suất cao và được xuất khẩu ra nhiều thị
trường lớn như: EU, Châu Á, hay các thị trường khắc nghiệt như Mỹ, Ngày nay khoa
học kỹ thuật ngày càng phát triển vì vậy mà các doanh nghiệp cơ khí đòi hỏi phải cải
tiến phương thức sản xuất, thay thế các thiết bị lạc hậu, cũ kỹ bằng các thiết bị công
nghệ cao để đảm bảo chất lượng, độ chính xác gia công cũng như thẫm mỹ của sản
phẩm. Tuy nhiên để cải tiến công nghệ thì chi phí đầu tư ban đầu cho việc mua sắm các
thiết bị rất cao do các máy hiện nay chủ yếu là nhập từ nước ngoài nên lợi nhuận thấp vì
vậy mà nhiều doanh nghiệp không đầu tư hoặc đầu tư không nổi.
Đứng trước thực trạng nền kinh tế nước ta như vậy, Đảng và Nhà nước ta đã coi
trọng hàng đầu là việc phát triển ngành cơ khí chế tạo, đặc biệt là trong thời kỳ Công
nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước như hiện nay và đã tạo ra được nhiều máy móc, thiết
bị phục vụ cho sự phát triển đất nước để đưa nước ta trở thành một nước phát triển trong
tương lai không xa. Để hiểu thêm về máy móc thiết bị cũng như nắm vững các nguyên
lý thiết kế, chính vì vậy mà Nhà trường, Khoa giao cho nhóm thực hiện đề tài: “Thiết kế
máy uốn sắt Hiện nay các loại máy này có độ chính xác và năng suất cao chủ yếu là ở
nước ngoài. Mục đích của việc nghiên cứu đề tài là thiết kế được máy có chất lượng,
năng suất cao nhưng giá thành thấp phục vụ trong nước và có thể xuất khẩu ra nước
ngoài.
Trong đề tài này tôi xin đề cập đến các nội dung chính sau:
 Chương 1: Tổng quan về máy uốn sắt phổ biến hiện nay
 Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế
 Chương 3: Thiết kế kỹ thuật máy

 Chương 4: Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết điển hình
 Chương 5: Quy Trình vận hành và chế độ bảo dưỡng.
 Chương 6: Kết luận và đề xuất ý kiến
Tuy nhiên do yêu cầu về thời gian hạn hẹp, kiến thức còn nhiều hạn chế, việc tìm
tài liệu về máy uốn sắt là rất khó khăn nên việc nghiên cứu đề tài chắc chắn còn nhiều
thiếu sót. Vì vậy rất mong được sự đóng góp ý kiến của thầy, cô cùng các bạn để đề tài
được hoàn thiện hơn.
Qua đề tài này em xin chân thành cảm ơn Thầy LĂNG VĂN THẮNG, cùng các
1

thầy, cô, cùng các bạn đã giúp đỡ trong thời gian vừa qua để nhóm em hoàn thành tốt đề
tài của mình.
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 1.1: Thép được sử dụng trong xây dựng 2
Hình 1.2: Thép được sử dụng làm cầu đường 2
Hình 1.3: Máy uốn sử dụng động cơ thủy lực 3
Hình 1.4: Máy uốn bán tự động 4
Hình 1.5: Máy uốn điện thủy lực RAPID T10/M 5
Hình 1.6: Máy uốn tự động CNC32B3 5
Hình 1.7: Máy uốn sáu đầu trục 7
Hình 1.8: Máy uốn do công ty Khataco chế tạo 7
Hình 2.1: Cơ cấu truyền lực bằng tay 10
Hình 2.2: Cơ cấu truyền lực bằng cơ 11
Hình 2.3: Cơ cấu truyền lực bằng thủy lực 12
Hình 2.4: Nguyên lý hoạt động khuôn uốn 13
Hình 2.5: Cơ cấu truyền lực bằng khí nén 14
Hình 3.1: Biểu đồ σ – ε 16
Hình 3.2: Biểu đồ P – Δl 17
Hình 3.3: Chuyển động tròn của điểm 17
Hình 3.4: Phát thảo sơ bộ kết cấu trục 35

Hình 3.5: Sơ đồ tính toán trục 35
Hình 3.6: Biểu đồ mômen trục IV 37
Hình 3.7: Các kích thước cơ bản của rãnh then 38
Hình 3.8: Sơ đồ chịu lực của tấm 42
Hình 3.9: Hộp giảm tốc khai triển hai cấp 43
Hình 3.10: Sơ đồ phát thảo hộp giảm tốc khai triển hai cấp 55
Hình 3.11: Sơ đồ tính toán trục I 56
Hình 3.12: Sơ đồ tính toán trục II 56
Hình 3.13: Sơ đồ tính toán trục III 56
Hình 3.14: Biểu đồ mômen trục I 58
2
Trang

Hình 3.15: Biểu đồ mômen trục II 60
Hình 3.16: Biểu đồ mômen trục III 62
Hình 3.17: Sơ đồ chịu lực của ổ I 70
Hình 3.18: Cấu tạo chung của ổ lăn 71
Hình 3.19: Sơ đồ chịu lực của ổ II 71
Hình 3.20: Sơ đồ chịu lực của ổ III 72
Hình 4.1: Bản vẽ chế tạo bánh răng 77
Hình 4.2: Bản vẽ đánh số bề mặt chi tiết gia công 80
Hình 4.3: Mâm cặp 3 chấu tự định tâm 83
Hình 4.4: Dao tiện ngoài thân cong 83
Hình 4.5: Dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng 90
0
84
Hình 4.6: Dao tiện ngoài thân thẳng 85
Hình 4.7: Dao bào rãnh then thân cong 86
Hình 4.8: Mũi khoan ruột gà 88
Hình 4.9: Mũi ta rô 89

Hình 4.10: Dao phay đĩa mô đun 90
Hình 4.11: Đá mài prôfin thẳng 91
Hình 4.12: Đá mài răng 2П 92
Hình 4.13: Bản vẽ phôi 101
Hình 5.1: Phần mềm Bentech EZ3D 113
Hình 5.2: Phần mềm Bentech Pro 114
3

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 3.1: Một số công thức xác định chiều dài khai triển phôi uốn 21
Bảng 3.2: Thông số động học và động lực học các cấp của hệ truyền dẫn 29
Bảng 3.3: Thông số kỹ thuật của ổ bi 202 cỡ nhẹ 70
Bảng 3.4: Thông số kỹ thuật của ổ bi 204 cỡ nhẹ 72
Bảng 3.5: Thông số kỹ thuật của ổ bi 207 cỡ trung 73
Bảng 3.6: Đặc tính kỹ thuật của nối trục đĩa 73
Bảng 4.1: Bảng đặc tính của thép C45 78
Bảng 4.2: Các phương án thiết kế 79
Bảng 4.3: Thông số của dao tiện ngoài thân cong 82
Bảng 4.4: Thông số của dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng 90
0
82
Bảng 4.5: Thông số của dao tiện ngoài thân thẳng 83
Bảng 4.6: Thông số của dao bào rãnh then 85
Bảng 4.7: Thông số của mũi khoan ruột gà 86
Bảng 4.8: Thông số của mũi ta rô 86
Bảng 4.9: Thông số cơ bản của dao phay đĩa mô đun 88
Bảng 4.10: Thông số của đá mài profin thẳng 89
Bảng 4.11: Các thông số của đá mài 2П đá phẳng hai mặt vát côn 90
Bảng 4.12: Bảng tính lượng dư trung gian và kích thước trung gian Ø56 95
Bảng 4.13: Bảng tính lượng dư trung gian và kích thước trung gian Ø246 96

Bảng 4.14: Bảng tính lượng dư trung gian và kích thước trung gian L = 90 97
Bảng 4.15: Bảng tính lượng dư trung gian và kích thước trung gian Ø100 98
Bảng 4.16: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện thô Ø56 100
Bảng 4.17: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện bán tinh Ø56 101
Bảng 4.18: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện tinh Ø56 102
Bảng 4.19: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công mài thô Ø56 103
Bảng 4.20: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công mài tinh Ø56 103
Bảng 4.21: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện thô Ø246 104
4
Trang

Bảng 4.22: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện bán tinh Ø246 104
Bảng 4.23: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện tinh Ø246 105
Bảng 4.24: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện thô L = 90 105
Bảng 4.25: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện bán tinh L = 90 105
Bảng 4.26: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện thô Ø100 106
Bảng 4.27: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công tiện tinh Ø100 106
Bảng 4.28: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công bào rãnh then 107
Bảng 4.29: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công khoan Ø12 107
Bảng 4.30: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công ta rô ren M12 108
Bảng 4.31: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công phay thô 108
Bảng 4.32: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công phay tinh 109
Bảng 4.33: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công mài thô răng 109
Bảng 4.34: Bảng chế độ cắt cho bước nguyên công mài tinh răng 109
5
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
Chương 1:
TỔNG QUAN VỀ MÁY UỐN SẮT PHỔ BIẾN HIỆN NAY

1.1. Đặt Vấn Đề

- Ngày nay sắt, thép là một thiết bị, dụng cụ không thể thiếu đối với con người, chúng
ta có thể dễ dàng tìm thấy chúng khắp mọi nơi, trên các thiết bị của ô tô, xe máy, tàu thủy,
nhà cửa hay đồ dùng gia đình …Sắt, thép còn đóng góp trong sự tiến hóa của loài người.
Có thể nói tầm quan trọng của sắt thép với con người là rất lớn.
Với nhu cầu của xã hội hiện nay, việc sử dụng thép đã “được uôn thành hình” trở nên
phổ biến,ví dụ như: trong ngành xây dựng (bẻ đai,kiềng, ) trong ngành mỹ nghệ (làm
lồng chim,lồng chứa gia cầm, đan ghế,khung… ,)và một số lĩnh vực khác. . Vì vậy máy
uốn sắt thép ra đời với các ưu điểm như rẻ tiền, tiết kiệm thời gian, sức lao động,….kịp
thời đáp ứng các yêu cầu của xã hội
Một số sản phẩm thép được dùng trong xây dựng dân dụng, cầu đường:

Hình 1:1 Thép được sử dụng trong xây dựng
Đồ án tốt nghiệp
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
Hình 1.2: Thép được sử dụng làm cầu đường
1.2. Giới Thiệu Về Máy Uốn Sắt
- Hiện nay trên thế giới, sắt được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và
trong xây dựng trang trí nội thất với rất nhiều chủng loại sắt khác nhau có đường kính
cũng như vật liệu rất đa dạng, nhận thấy được tầm quan trọng của sắt thép chính vì vậy
việc chế tạo máy uốn phù hợp với nhu cầu rất cần thiết. Trên thế giới hiện nay máy uốn
sắt đa dạng từ bằng tay, đến động cơ rồi đến NC hay CNC có thể uốn sắt với nhiều bán
kính khác nhau với độ chính xác và năng suất rất cao.
- Máy uốn sắt bán tự động NC dùng để uốn sắt có độ chính xác cao, kích thước sắt
tương đối lớn máy được sử dụng động cơ thủy lực vì vậy tạo ra lực uốn tác dụng lên sắt
đồng đều ít sinh ra khuyết tật trong khi uốn, điều kiển máy tương đối đơn giản sử dụng
Đồ án tốt nghiệp
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
bằng bàn đạp chân, máy uốn có sử dụng đầu phân độ vì vậy sắt được xoay theo các dạng
khác nhau để uốn những sắt có nhiều đoạn cong khác nhau.
Hình 1.3: Máy uốn sắt sử dụng động cơ thủy lực

- Máy uốn sắt bán tự động sử dụng hệ thống thủy lực, điều khiển bằng bàn đạp chân
hay nút điều khiển cho phép bạn uốn cong đến 190
0
, máy sử dụng puli và cử chắn dưới
giúp cho sắt uốn không bị biến dạng, đạt độ chính xác cao. Máy có thiết kế thêm bộ phận
tay dẫn sắt phía sau giúp cho phần không uốn cong không bị biến dạng. Tay uốn của máy
có cữ chắn linh hoạt giúp cho việc điều chỉnh góc uốn dễ dàng, máy làm việc với độ ổn
định cao, linh kiện thay thế đơn giản.
Hình 1.4: Máy uốn sắt bán tự động
Đồ án tốt nghiệp
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
+ Máy uốn có các chốt thay đổi vì vậy có thể thay đổi khuôn uốn một cách dễ dàng,
máy uốn được dùng để uốn sắt có kích thước lớn vì chế tạo khuôn uốn tương đối đơn giản
hơn các loại khuôn uốn kiểu quay.
Hình 1.5: Máy uốn sắt điện thủy lực RAPID T10/M
- Máy uốn sắt CNC 32B8 được lập trình trên phần mềm Bendtech EZ3D đây là phần
mềm mô phỏng 3D chính xác điểm uốn và góc uốn, thao tác và lập trình thông qua màn
hình cảm ứng. Sản phẩm uốn chính xác, bề mặt không có nết nhăn, có thể uốn một sắt góc
độ uốn không giới hạn tiết kiệm được thời gian tháo lắp. Máy có thể nhớ trên 1000
chương trình sản xuất khác nhau và có khả năng phát hiện lỗi khi lập trình khi hoạt động.
Đồ án tốt nghiệp
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
Hình 1.6: Máy uốn sắt tự động CNC32B3
- Hiện nay nước ta cũng có một số công ty cũng sản xuất máy uốn sắt như xưởng cơ
khí Lâm Quân – Tp HCM sản xuất máy uốn sắt 6 đầu trục, được dùng để uốn sắt thép,
Inox… dùng trong dân dụng làm lan can, cầu thang, ban công,…và được dùng trong sản
xuất công nghiệp. Một số đặc điểm kỹ thuật máy:
+ Kích thước máy (cao x rộng x ngang): 700 x 700 x 600, cm
+ Trọng lượng: 80Kg
+ Công suất máy: 1,1Kw

Hình 1.7: Máy uốn sắt sáu đầu trục
Đồ án tốt nghiệp
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
Máy uốn sắt do công ty Khataco – Khánh Hòa nghiên cứu, chế tạo có thể uốn sắt với
đường kính uốn 20 (mm), góc uốn có thể đạt được 180
0
. Ưu điểm của loại máy này là:
Chế tạo tương đối đơn giản, vốn đầu tư thấp tuy nhiên loại máy này có nhiều nhược điểm
như: Độ chính xác thấp, không gia công sắt có đường kính lớn, lực tác dụng lên không
đều nên dễ sinh ra khuyết tật. Loại máy thường được sử dụng trong sản xuất đơn chiếc và
hàng loạt nhỏ.

Hình 1.8: Máy uốn sắt do công ty Khataco – Khánh hòa chế tạo
- Như vậy có thể khẳng định rằng nhu cầu sử dụng sắt uốn ở nước ta là rất lớn nhưng
qua tìm hiểu thực tế ở nước ta thì hiện nay chưa có công ty hay tổ chức nào chuyên
sản xuất hay nghiên cứu về máy uốn sắt, do vậy mà tài liệu cũng như chủng loại về
máy uốn còn rất nhiều hạn chế. Ở nước ta chỉ có các cơ sở uốn sắt nhỏ lẻ, thiết bị lạc
hậu, năng suất thấp, chất lượng cũng như thẩm mỹ kém, không thể uốn có đường kính
lớn chủ yếu là các thiết bị bằng tay hay tự thiết kế, không đáp ứng được nhu cầu trong
nước cũng như cạnh tranh với nước ngoài.
1.1.2. Mục tiêu đề tài
Với nhu cầu của xã hội hiện nay, việc sử dụng thép đã “được sắt được ra
thành hình dạng ” trở nên phổ biến,ví dụ như: trong ngành xây dựng (bẻ
đai,kiềng, ) trong ngành mỹ nghệ (làm lồng chim,lồng chứa gia cầm, đan
ghế,khung… ,)và một số lĩnh vực khác.
Việc uốn sắt sử dụng các phương pháp thủ công sẽ mất nhiều thời gian và
sức lao động,tiền bạc… yêu cầu được đặt ra đối với ngành cơ khí chế tạo cũng như
các ngành có liên quan là thiết kế máy để khắc phục những khuyết điểm trên. Vì
Đồ án tốt nghiệp

Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
vậy máy uốn ra đời với các ưu điểm như rẻ tiền, tiết kiệm thời gian, sức lao động,
….kịp thời đáp ứng các yêu cầu của xã hội.
Máy uốn được thiết kế trên nền tảng lấy khung nắn thép đã có sẵn kết hợp
với việc chế tạo bộ phận cắt.
Máy có khả uốn được nhiều sản phẩm hình dạng khác nhau, có năng suất cao, tiết
kiệm năng lượng , giá thành rẻ,dễ vận hành và bảo dưỡng.
1.1.3 Giới hạn đề tài.
Trong dởi sống hàng ngày việc sử dụng các sản phẩm đã được định hình ngày
càng nhiêu cũng như trong các lĩnh vực khác như trong công nghiệp, xây dựng, đồ
trang trí.
Vì vậy nhóm chúng em chọn đề tài thiết kế và chế tạo máy uốn sắt
Tuy nhiên do yêu cầu về thời gian hạn hẹp, kiến thức còn nhiều hạn chế, việc tìm
tài liệu về máy uốn sắt là rất khó khăn nên việc nghiên cứu đề tài chắc chắn còn
nhiều thiếu sót.Nên chúng em chỉ thiết kế và chế tạo máy uốn một số chi tiết đơn
giản như chữ L ,U… và một số chi tiết khác.
Trong đề tài này tôi xin đề cập đến các nội dung chính sau:
 Chương 1: Tổng quan về máy uốn sắt phổ biến hiện nay
 Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế
 Chương 3: Thiết kế kỹ thuật máy
 Chương 4: Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết điển hình
 Chương 5: Quy trình vận hành và chế độ bảo dưỡng.
 Chương 6: Kết luận và đề xuất ý kiến
Đồ án tốt nghiệp
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
Chương 2:
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1. Yêu cầu đối với máy cần thiết kế
2.1.1. Các chỉ tiêu về hiệu quả sử dụng
- Máy thiết kế phải có năng suất và hiệu suất tương đối cao, ít tốn năng lượng, kích

thước máy cố gắng thật nhỏ, gọn, chi phí đầu tư thấp, vận hành tương đối dễ dàng …
- Để làm được điều này người thiết kế cần hoàn thiện về sơ đồ kết cấu của máy đồng
thời chọn các thông số thiết kế và các quan hệ về kết cấu hợp lý.
2.1.2. Khả năng làm việc
- Máy có thể hoàn thành các chức năng đã định mà vẫn giữ được đồ bền, không thay
đổi kích thước cũng như hình dạng của máy, ngoài ra vẫn giữ được sự ổn định, có tính
bền mòn, chịu được nhiệt và chấn động.
- Để máy có đủ khả năng làm việc cần xác định hợp lý hình dạng, kích thước chi tiết
máy, chọn vật liệu thích hợp chế tạo chúng và sử dụng các biện pháp tăng bền như nhiệt
luyện, …
2.1.3. Độ tin cậy
- Độ tin cậy là tính chất của máy vừa thực hiện chức năng đã định đồng thời vẫn giữ
được các chỉ tiêu về sử dụng (như năng suất, công suất, mức độ tiêu thụ năng lượng, độ
chính xác, …) trong suốt quá trình làm việc hoặc trong quá trình thực hiện công việc đã
quy định.
- Độ tin cậy được đặc trưng bởi xác suất làm việc không hỏng hóc trong một thời gian
quy định hoặc quá trình thực hiện công việc.
2.1.4. An toàn trong sử dụng
Một kết cấu làm việc an toàn có nghĩa là trong điều kiện sử dụng bình thường thì
kết cấu đó không gây ra tai nạn nguy hiểm cho người sử dụng, cũng như không gây hư
hại cho thiết bị, nhà cửa và các đối tượng xung quanh.
2.1.5. Tính công nghệ và tính kinh tế
- Đây là một trong những yêu cầu cơ bản đối với máy để thỏa mãn yêu cầu về tính công
nghệ và tính kinh tế thì máy được thiết kế có hình dạng, kết cấu, vật liệu chế tạo phù hợp
với điều kiện sản suất cụ thể, đảm bảo khối lượng và kích thước nhỏ nhất, ít tốn vật liệu
nhất, chi phí về chế tạo thấp nhất kết quả cuối cùng là giá thành thấp.
- Máy nên thiết kế với số lượng ít nhất các chi tiết, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và lắp
ráp, chọn cấp chính xác chế tạo cho phù hợp nhưng vẫn đảm bảo được điều kiện và quy
mô sản xuất cụ thể.
Đồ án tốt nghiệp

Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
2.2. Các cơ dạng truyền lực
2.2.1. Cơ cấu truyền lực bằng tay
a) Sơ đồ nguyên lý:
Hình 2.1: Cơ cấu truyền lực bằng tay
1: Ống uốn 4: Bánh xe di động
2: Vòng hãm 5: Tay quay
3: Bánh xe cố định 6: Tay cầm để quay
b) Nguyên lý hoạt động:
Cơ cấu truyền lực bằng tay chỉ áp dụng cho một số ống có đường kính nhỏ, yêu cầu
độ chính xác của góc uốn thấp. Cơ cấu truyền lực bằng tay được hoạt động như sau: Sau
khi kiểm tra ống ta đưa ống vào khi đó quay tay quay (6) bánh xe di động (4) sẽ lăn trên
bánh xe cố định (3), bánh xe cố định (3) được gá trên thân máy sẽ làm cong ống tạo thành
góc uốn cần thiết, để giữ ống ta dùng vòng hãm (2). Để lấy ống ra ta quay tay quay (6) về
vị trí ban đầu và lấy ống ra.
c) Ưu điểm và nhược điểm:
- Ưu điểm: + Nguyên lý hoạt động tương đối đơn giản.
+ Rẻ tiền phù hợp cho sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ.
- Nhược điểm: + Độ chính xác thấp, năng xuất thấp.
+ Không xác định được sai số đàn hồi sau khi uốn.
+ Phải dùng lực bằng tay
+ Dễ sinh ra khuyết tật trong khi uốn.

Đồ án tốt nghiệp
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
2.2.2 Cơ cấu truyền lực bằng cơ
a) Sơ đồ nguyên lý:

Hình 2.2: Cơ cấu truyền lực bằng cơ
1: Động cơ 2: Hộp giảm tốc

3: Tay quay 4: Khuôn uốn tĩnh
5: Khuôn uốn động 6: Cơ cấu ly hợp
7: Cặp bánh răng
b) Nguyên lý hoạt động:
Khi nhận được bản vẽ và các thông số cần chế tạo của sản phẩm uốn ta điều chỉnh
góc uốn mà ta cần uốn từ cơ cấu ly hợp cam. Máy uốn làm việc được truyền động từ động
cơ điện (1) qua hộp giảm tốc (2) rồi đến cơ cấu truyền lực bằng cơ, trong cơ cấu lựa chọn
ta dùng cặp bánh răng (7), cơ cấu bánh răng (7) được nối với khuôn uốn động (5). Để hãm
ống trong quá trình uốn ta dùng tay quay (3) đưa khuôn uốn tĩnh (4) gần khuôn uốn động
Đồ án tốt nghiệp
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
để hãm chi tiết. Ngoài ra để đảm bảo góc uốn ta có cơ cấu ly hợp (6) ngắt động cơ khi góc
uốn đúng như ban đầu tính toán.
c) Ưu điểm và nhược điểm:
- Ưu điểm: + Kết cấu tương đối đơn giản.
+ Độ chính xác, năng suât tương đối cao phù hợp cho sản xuất loạt vừa và
nhỏ.
+ Giá thành hạ.
- Nhược điểm: + Lực tác dụng lên ống không đồng đều.
+ Mức độ chuyên môn hóa chưa cao.
2.2.3. Cơ cấu truyền lực bằng thủy lực
a) Sơ đồ nguyên lý:
Hình 2.3: Cơ cấu truyền lực bằng thủy lực
1: Nút on/off 2: Tay điều khiển
3: Piston thủy lực 4: Cánh tay quay
5: Bản lề chữ U 6: Bulông ép
7: Chốt di chuyển 8: Chốt xoay
Đồ án tốt nghiệp
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
9: Cánh tay chính 10: Bán kính khuôn uốn

11: Khối nén 12: Động cơ thủy lực
b) Nguyên lý hoạt động:
- Máy uốn ống thủy lực hoạt động dựa trên nguyên tắc hoạt động của pittông- xi lanh
thủy lực. sau khi cung cấp nguồn cho động cơ thủy lực (12) sau đó nhờ cơ cấu điều khiển
(2) đi qua pittông thủy lực (3) và được truyền đến cánh tay quay (4) làm uốn chi tiết. Trên
cánh tay quay (4) có lắp bản lề chữ U (5) và bulông ép (6) nhằm giữ ống trong quá trình
uốn.Trên cánh tay quay (4) cũng như trên cánh tay chính (9) có các lỗ vì vậy có thể dễ
dàng thay khuôn uốn một cách đơn giản.
- Nguyên lý khuôn uốn hoạt động như
sau: Sau khi ống được làm sạch và kiểm
tra không bị khuyết tật, ống (13) được đưa
vào khuôn ta đóng bản lề chữ U (5) và xiết
bulông hãm (6) nếu cần. Có thể cho dung
dịch trơn nguội vào khuôn trước khi uốn
để giảm ma sát giữa ống và khuôn để ống
không bị nhăn trong qua trình uốn.
c) Ưu điểm và nhược điểm:
- Ưu điểm:
+ Lực tác dụng lên ống tương đối đồng
đều.
+ Có độ chính xác cao, năng suất cao.
- Nhược điểm:
+ Kết cấu phức tạp, thiết kế tương đối khó
+ Khá đắt ti
+ Bảo dưỡng máy tương đối tốn kém.
Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.4: Nguyên lý hoạt động khuôn uốn
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
2.2.4. Cơ cấu truyền lực bằng khí nén
a) Sơ đồ nguyên lý:

Hình 2.5: Cơ cấu truyền lực bằng khí nén
1: Động cơ khí nén 2: Hộp điều khiển khí nén
3: Pittông khí nén 4: Đĩa phân độ
5: Khuôn uốn động 6: Khuôn uốn tĩnh
b) Nguyên lý hoạt động:
Máy uốn ống truyền lực bằng khí nén được truyền động từ động cơ khí nén (1) qua
cơ cấu điều khiển khí nén (2), sau đó qua bộ phận ống dẫn đến pittông (3), có 2 pittông
truyền lực một pittông truyền cho khuôn uốn động (5), một pittông được truyền cho giá
quay trên đó có khuôn uốn tĩnh (6) vì vậy tạo ra vật uốn cần thiểt. Để đảm bảo góc uốn
chính xác ta có đĩa phân độ (4). Hiện nay máy uốn ống truyền lực bằng khí nén rất ít được
dùng vì có cơ cấu khí nén rất phức tạp, máy dùng cơ cấu thủy lực hiện nay được sử dụng
nhiều nhất.
c) Ưu điểm và nhược điểm:
- Ưu điểm: + Lực tác dụng lên ống tương đối đồng đều.
+ Có độ chính xác cao, năng suất cao.
- Nhược điểm: + Kết cấu phức tạp.
+ Khá đắt tiền.
+ Ít được dùng vì van điều chỉnh khí nén khá phức tạp
Đồ án tốt nghiệp
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
2.2.5.Các phương án thiết kế
Như đã biết, quá trình uốn là dưới tác dụng của chày và cối, phôi bị biến dạng dẻo từng
vùng đẻ tạo thành hình có dạng cong đều, gấp khúc theo góc độ nào đó.
Có thể có rất nhiều phương án thực hiện quá trình uốn. Sau đây giới thiệu một số phương
án uốn .
a. Phương án 1 : Chuyển động tịnh tiến.
- Sơ đồ nguyên lý:
4
3
21

Hình 3.1. Sơ đồ uốn bằng phương pháp chuyển động tịnh tiến.
1. Chày uốn 2. Phôi
3.Bàn máy 4. Thân máy
- Nguyên lý làm việc:
Chày uốn đi xuống ( tịnh tiến ) nhờ chuyển động của máy ép ( như máy ép ma sát trục
khuỷu, máy ép ma sát trục vít, máy ép lệch tâm, máy ép thuỷ lực ), tác dụng lực lên chi
tiết làm chi tiết biến dạng theo hình dáng của chày uốn.
- Đặc điểm:
Cơ cấu này đơn giản, dễ chế tạo, hoạt động đơn giản có thể thực trên bất kỳ loại máy
ép nào. Tuy nhiên hình dạng bị hạn chế, để đa dạng hình dạng ta phải chế tạo nhiều kiểu
chày khác nhau. Sử dụng trên các máy ép ma sát nên kết cấu cồng kềnh, góc đàn hồi lớn.
Đồ án tốt nghiệp
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
b. Phương án 2 : Chuyển động quay tròn của mâm.
- Sơ đồ nguyên lý:
Hình 3.2. Sơ đồ nguyên lý bằng chuyển động quay.
1. Mâm quay; 2.Puly cố định; 3. Trục giữ puly ; 4. chi tiết
5. Trục con lăn; 6. Con lăn; 7. Cử định vị
- Nguyên lý làm việc:
Mâm quay (1) chuyển động quay quanh trục puly cố định (chạy lồng không ) làm cho
trục con lăn quay. Các con lăn được lắp lỏng trên trục nên nó còn có thể quay quanh tâm.
Nhờ đó các con lăn khi thực hiện chuyển động uốn, nó sẽ lăn trượt lên thanh sắt, không
gây ra ma sát trượt làm hỏng bề mặt của.
- Đặc điểm:
Kết cấu đơn giản dễ chế tạo, dễ vận hành, sử dụng và bảo quản, kết cấu gọn. Có
thể uốn nhiều góc độ khác nhau ≤
0
180
, hình dạng khác nhau, góc đàn hồi bé, bán kính
cong nhỏ, máy chỉ có thể uốn góc không uốn cong.

c. Phương án 3 : Chuyển động quay kiểu 3 trục cán:
- Sơ đồ nguyên lý ( Hình trang bên )
Có 2 phương án bố trí :
+ Phương án trục ép bố trí phía sau 2 trục dẫn
+ Phương án trục ép bố trí giữa 2 trục dẫn
- Nguyên lý làm việc: Động cơ truyền chuyển động cả ba trục nhờ các bộ truyền bánh
răng. Hai trục dẫn (đỡ) có cùng chiều tiến, trục ép quay ngược chiều so với hai trục dẫn,
đồng thời trục ép còn được điều chỉnh khoảng cách so với hai trục dẫn nhờ cơ cấu thuỷ
lực tạo sức ép nên bán kính cong khi uốn.
Đồ án tốt nghiệp
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
Hình 3.3. Sơ đồ phương án uốn 3 trục cán, trục ép bố trí sau.
Có 2 phương án bố trí :
+ Phương án trục ép bố trí phía sau 2 trục dẫn
+ Phương án trục ép bố trí giữa 2 trục dẫn
- Nguyên lý làm việc: Cả 2 phương án trên đều cùng nguyên lý hoạt động.
Động cơ truyền chuyển động cả ba trục nhờ các bộ truyền bánh răng. Hai trục dẫn (đỡ)
có cùng chiều tiến, trục ép quay ngược chiều so với hai trục dẫn, đồng thời trục ép còn
được điều chỉnh khoảng cách so với hai trục dẫn nhờ cơ cấu thuỷ lực tạo sức ép nên bán
kính cong khi uốn.
- Đặc điểm:
Hệ thống có độ cứng cao, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo. Tuy nhiên, máy có nhược điểm
là không thể uốn góc, mà chỉ uốn cong ống, kết cấu máy cồng kềnh hơn so với chuyển
quay, chuyển động tịnh tiến.
Đồ án tốt nghiệp
1
2
3
P
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 

d. Phương án 4 : Chuyển động quay kiểu 4 trục cán:
Nguyên lý làm việc tương tự như 3 trục cán: o dây có một dẫn chuyển động cùng chiều
trục dẫn 3.
- Sơ đồ nguyên lý :
Hình 3.4. Sơ đồ phương án uốn 4 trục cán, 2 trục ép bố trí sau.
e . Phương án 5 Phương pháp uốn 3 trục biên dạng uốn nữa hình
tròn
Hình 1.9. Sơ đồ nguyên lý phương pháp uốn trên máy uốn 3 trục
1. Trục ép ; 2. Phôi; 3. Trục chủ động
Đây là phương pháp gia công áp lực. Trong đó kim loại bị biến dạng nguội bởi lực tác
dụng (mặt trong của ống chịu nén,mặt ngoài chịu kéo) để nhận được hình dáng cần thiết.
Trong thực tế hiện nay người ta dùng phương pháp cuốn ba trục (2 trục chủ động và một
trục bị động). Phương pháp này có thể tạo ra ống có đường hàn song song với trục của sắt
hoặc có đường hàn xoắn quanh trục của
Đồ án tốt nghiệp
3
2
1
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
f . Phương án 6 : Phương pháp uốn 4 trục:
Hình 1.10. Sơ đồ nguyên lý phương pháp uốn trên máy uốn 4 trục
1. Trục chủ động ; 2. Phôi; 3. Trục ép
Đồ án tốt nghiệp
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
* Kết luận:
Qua các phương án nêu trên, phương án nào cũng có ưu điểm nhất định, và cũng
các nhược điểm riêng. Tuy nhiên, căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế, yêu cầu thiết kế máy
uốn, cũng như căn cứ vào tính năng kỹ thuật của máy, tính kinh tế, khả năng linh hoạt
của máy. Ta thấy chọn phương án 2 kiểu xoay tròn của mâm phương án này có nhiều
ưu điêm hơn giá thành tương đối ,thấp năng suất cao, vận hành đơn giản.

Nên nhóm đã chọn Phương án 2 Chuyển động quay tròn của mâm.
- Sơ đồ nguyên lý:

Hình 3.2. Sơ đồ nguyên lý bằng chuyển động quay.
1. Mâm quay; 2.Puly cố định; 3. Trục giữ puly ; 4. chi tiết
5. Trục con lăn; 6. Con lăn; 7. Cử định vị
Đồ án tốt nghiệp
Chương 3: Thiết kế kỹ thuật máy 
Chương 3:
THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY
3.1. Tính toán các thông số động học
3.1.1. Các khái niệm cơ bản
- Uốn hay dập tạo hình đều được tạo ra từ biến dạng dẻo của kim loại để tạo ra hình
dạng kích thước mong muốn ban đầu, để tạo nên hình dạng này ta cần có khuôn tạo hình.
Khuôn tạo hình được tạo thành từ hai thành phần là: cối và chày.
- Biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và phá hủy là 3 quá trình nối tiếp nhau xảy ra trong
kim loại và phần lớn hợp kim dưới tác dụng của tải trọng gây ra. Dưới tác dụng của tải
trọng xảy ra 3 quá trình: Biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo kèm biến dạng đàn hồi và phá
hủy:
+ Lúc đầu khi tăng tải trọng độ biến dạng Δl tăng theo tỉ lệ bậc nhất với nó, gọi là biến
dạng đàn hồi lúc này kim loại có thể trở về vị trí ban đầu.
+ Khi tải trọng vượt quá giá trị nhất định độ biến dạng Δl tăng rất nhanh khi thôi tác
dụng tải trọng thì kim loại vẫn bị biến dạng nhưng không lớn lắm được gọi là biến dạng
dẻo kèm theo biến dạng đàn hồi.
+ Khi tải trọng đạt đến giá trị max thì lúc này xuất hiện các vết nứt tế vi và làm ứng
suất tập trung càng cao hơn dẫn đến các vết nứt càng tăng và to dần, kim loại bị tách rời
và bị phá hủy hiện tượng đó gọi là biến dạng phá hủy.
- Khi uốn ống ta chú ý vào các biểu đồ sau vì đối với mỗi vật liệu thì chịu tác dụng một
lực phù hợp để không làm phá hủy vật liệu đó:
+ Khi uốn các vật liệu dẻo ta chú ý đến biểu

đồ σ - ε:
Với
0
F
Ρ
=
σ
,
0
l
l∆
=
ε

Hình 3.1: Biểu đồ σ - ε
Đồ án tốt nghiệp Trang
16