Thiết kế kỹ thuật máy uốn ống sắt, năng suất 120 ống/h


PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ, tên sinh viên : Võ Khắc Tiến Lớp : 45CT
Mã số sinh viên : 45DC235 Khóa : 45
Chuyên ngành : Chế tạo máy
Tên đề tài : Thiết kế kỹ thuật máy uốn ống sắt, năng suất 120 ống/h.
Số trang : 134 Số chương: 05
Số tài liệu tham khảo: 17
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………...
Kết luận: ……………………………………………………………………………
Nha trang, ngày… tháng… năm 2007
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Nha trang, ngày… tháng… năm 2007
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

Đồ án tốt nghiệp
ĐIỂM CHUNG
Bằng số Bằng chữ

PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ, tên sinh viên : Võ Khắc Tiến Lớp : 45CT
MSSV : 45DC235 Khóa : 45
Chuyên ngành : Chế tạo máy
Tên đề tài : Thiết kế kỹ thuật máy uốn ống sắt, năng suất 120 ống/h.
Số trang : 134 Số chương: 05
Số tài liệu tham khảo: 17
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………...
Điểm phản biện: ………………………………………………………………...
Nha trang, ngày… tháng… năm 2007
CÁN BỘ PHẢN BIỆN

Nha trang, ngày… tháng… năm 2007
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

Đồ án tốt nghiệp
ĐIỂM CHUNG
Bằng số Bằng chữ

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 em thực hiện đề tài: “Thiết kế máy
uốn ống sắt, năng suất 120 ống/h”. 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 ống 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: 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 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 Nguyễn Thắng Xiêm, cùng các
thầy, cô, cùng các bạn đã giúp đỡ trong thời gian vừa qua để em hoàn thành tốt đề tài của
mình.
Đồ án tốt nghiệp

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 ống sử dụng động cơ thủy lực .....................................................3
Hình 1.4: Máy uốn ống bán tự động ...........................................................................4
Hình 1.5: Máy uốn ống điện thủy lực RAPID T10/M ................................................5
Hình 1.6: Máy uốn ống tự động CNC32B3 ................................................................5
Hình 1.7: Máy uốn ống sáu đầu trục ............................................................................7
Hình 1.8: Máy uốn ống 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
Hình 3.15: Biểu đồ mômen trục II ..............................................................................60
Hình 3.16: Biểu đồ mômen trục III .............................................................................62
Đồ án tốt nghiệp
Trang

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
Đồ án tốt nghiệp

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
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
Đồ án tốt nghiệp
Trang

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
Đồ án tốt nghiệp
Chương 1: Tổng quan về máy uốn ống phổ biến hiện nay 
Chương 1:
TỔNG QUAN VỀ MÁY UỐN ỐNG PHỔ BIẾN HIỆN NAY

1.1. Tầm quan trọng của sắt, thép
- 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.
- Theo Bộ Công Nghiệp, thị trường sắt thép Việt Nam hàng chục năm liền mất cân đối
giữa phôi và thép thành phẩm, giữa thép xây dựng và thép cao cấp khác như thép tấm lá cán
nớng cán nguội nói chung và thép ống nói riêng nên Chính phủ đã chỉ đạo Bộ công nghiệp
cùng VSC (Tổng công ty thép Việt Nam) khẩn trương xây dựng khu liên hiệp thép Hà Tĩnh
với nguồn tài nguyên quặng sắt của mỏ Thạch Khê, Hà Tĩnh với trữ lượng 500 triệu tấn để
sản xuất phục vụ cho nhu cầu kinh tế, đồng thời VSC chọn đối tác nước ngoài là Tập đoàn
TATA là tập đoàn hàng đầu của Ấn Độ về sản xuất thép.
- Cũng theo Bộ Công Nghiệp, ngành thép Việt Nam vẫn chưa sản xuất được thép tấm
cán nóng, năm 2005 VSC đã đưa nhà máy thép cán nguội Phú Mỹ với công suất 205 000
tấn/năm vào sản xuất nhưng mới chỉ đáp ứng được 25% nhu cầu trong nước. Đến năm
2010 nhu cầu về thép tấm khoảng 5 triệu tấn/năm và đến năm 2015 thì con số này lên đến
7,5 triệu tấn/năm.
- Mặc dù thị trường thép ở nước ta là rất lớn nhưng do chưa đáp ứng đủ vì vậy có hơn
93% thép nhập từ các nước Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc. Theo số liệu của Hiệp hội
thép Việt Nam, năm 2006 Việt Nam nhập 2586 triệu tấn thép trị giá 1264 tỉ USD, riêng quý
I/2007 nhập 1124 triệu tấn trị giá 572 triệu USD. Nhận thấy được sự cấp thiết này vì vậy
Nhà Nước đã có những chủ trương phù hợp nhằm cân đối thị trường thép thành phẩm và
hạn chế đến mức thấp nhất sự lãng phí nguồn ngoại tệ.
- Theo Bộ Xây Dựng, trong lĩnh vực xây dựng dân dụng và công nghiệp, từ những năm
90 trở lại đây việc sử dụng các kết cấu trong trình bằng thép đã có những tiến bộ nhanh
chóng vượt bậc. Nhiều công trình xây dựng nhà xưởng, nhà thi đấu, hội trường, các dàn
khoan dầu khí,…đã ứng dụng thành công các sản phẩm kết cấu thép. Trong thời gian tới
việc sử dụng các kết cấu thép vào các công trình rất quan trọng đặc biệt là xây dựng 44 cầu
trên tuyến đường sắt Hà Nội – Tp HCM và việc xây dựng tòa nhà 30 tầng tại Tp HCM và
một trong những công trình cũng không kém phần quan trọng là cảng biển. Nhận thức rõ ý
nghĩa và tầm quan trọng của sắt thép trong xây dựng, công nghiệp vì vậy hiện nay Bộ Giao
Đồ án tốt nghiệp Trang 8
Chương 1: Tổng quan về máy uốn ống phổ biến hiện nay 

Thông Vận Tải chỉ đạo một mặt nghiên cứu kết cấu thép đồng thời phải thường xuyên học
hỏi cập nhật công nghê tiên tiến của các nước phát triển.
- Một số sản phẩm thép được dùng trong xây dựng dân dụng, cầu đường:
Hình 1.1: Thép được sử dụng trong xây dựng
Hình 1.2: Thép được sử dụng làm cầu đường
Đồ án tốt nghiệp Trang 9
Chương 1: Tổng quan về máy uốn ống phổ biến hiện nay 
1.2. Tình hình sử dụng máy uốn ống trên thế giới và Việt Nam
1.2.1. Tình hình sử dụng máy uốn ống trên thế giới
- Hiện nay trên thế giới, ống được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và
trong xây dựng trang trí nội thất với rất nhiều chủng loại ống khác nhau có đường kính
cũng như vật liệu làm ống 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
ống đa dạng từ bằng tay, đến động cơ rồi đến NC hay CNC có thể uốn ống với nhiều bán
kính khác nhau với độ chính xác và năng suất rất cao.
- Máy uốn ống bán tự động NC dùng để uốn ống có độ chính xác cao, kích thước ống
tương đối lớn máy được sử dụng động cơ thủy lực vì vậy tạo ra lực uốn tác dụng lên ống
đồng đều ít sinh ra khuyết tật trong khi uốn, điều kiển máy tương đối đơn giản sử dụng
bằng bàn đạp chân, máy uốn có sử dụng đầu phân độ vì vậy ống được xoay theo các dạng
khác nhau để uốn những ống có nhiều đoạn cong
Hình 1.3: Máy uốn ống sử dụng động cơ thủy lực
- Máy uốn ống, ống tuýt tròn bán tự động sử dụng động cơ điện, 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 ống uốn không bị bẹp, đạt độ chính xác cao. Máy có thiết kế thêm bộ phận
Đồ án tốt nghiệp Trang 10
Chương 1: Tổng quan về máy uốn ống phổ biến hiện nay 
tay dẫn ống 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 ống bán tự động
- Ngoài ra có một loại máy hoạt động theo nguyên lý khác là không quay khuôn để uốn
cong chi tiết mà dùng pittông thủy lực đẩy khuôn để uốn cong chi tiết đó là máy uốn ống
điện thủy lực được dẫn động bằng động cơ RAPID T100M được lắp hộp giảm tốc điện
thủy lực, điều khiển từ xa bằng bộ phân phối 2 chiều, là thiết bị được thiết kế cho độ chính
xác đặc biệt. Hộp giảm tốc bao gồm các pittông với van giới hạn cho phép xả dầu tự động
để đạt ứng suất làm việc lớn nhất và duy trì áp lực làm việc. Một trong những model này
được lắp ráp với một bàn gia công 2 tầng chắc chắn. Hộp số thủy lực được lắp ở tầng dưới,
trong khi máy uốn ống được lắp ở tầng trên. Loại máy RAPID T10/M là loại máy mới trên
thị trường có thể vận hành bằng tay khi cần thiết.
+ 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 ống có kích thước lớn vì chế tạo khuôn uốn tương đối đơn giản
hơn các loại khuôn uốn kiểu quay.
Đồ án tốt nghiệp Trang 11
Chương 1: Tổng quan về máy uốn ống phổ biến hiện nay 
Hình 1.5: Máy uốn ống điện thủy lực RAPID T10/M
- Máy uốn ống 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 ống góc
độ uốn không giới hạn tiết kiệm được thời gian tháo lắp ống. 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.
Hình 1.6: Máy uốn ống tự động CNC32B3
Đồ án tốt nghiệp Trang 12
Chương 1: Tổng quan về máy uốn ống phổ biến hiện nay 
1.1.2. Tình hình sử dụng máy uốn ống ở nước ta
- Ở nước ta ống cũng được sử dụng rất nhiều không chỉ riêng trong công nghiệp mà
trong trang trí nội thất, xây dựng cũng được sử dụng rộng rãi. Theo thống kê của ngành
công nghiệp ô tô chỉ riêng hãng Toyota thì một loại ống dẫn nước làm mát cho động cơ
hình dạng chỉ có 3 chỗ uốn với 3 bán kính cong khác nhau theo đơn đặt hàng thì phải đến

10.000sp/năm. Như vậy từ số liệu trên cho ta thấy ở Việt Nam hiện nay nhu cầu sử dụng
ống là rất lớn, nếu lấy trung bình thì cả nước ta cần tối thiểu là 90.000sp/năm, cho 9 công ty
lớn lắp ráp và sản xuất ô tô tại Việt Nam như izuzu, ford, misubisi, honda,... Nhưng số liệu
này cũng cho ta thấy chỉ có một loại ống mà cần tới số lượng ống đáng kể như trên thì
trong cả một chiếc ô tô có rất nhiều loại ống hình dạng và kích thước khác nhau, ngoài ra
chúng ta chưa kể đến xe gắn máy hay tàu lửa, tàu thủy … thì lượng ống cung cấp cho các
công ty này lớn đến mức nào nhưng hiện nay theo thống kê của Bộ xây dựng thì các loại
ống này chủ yếu là nhập khẩu.
- Theo tư liệu của các nhà chế tạo máy công nghiệp thì trong một dự án chế tạo một
thiết bị dây chuyền thì cần ít nhất 20 chủng loại ống khác nhau mỗi chủng loại có khoảng
4000 chi tiết cần uốn với các bán kính cong và góc uốn khác nhau, nếu đem ra nước ngoài
gia công cũng như đầu tư máy uốn hiện đại thì chi phí đầu tư lớn do đó các nhà thiết kế sử
dụng các máy móc sẵn có trên thị trường làm sản phẩm có độ chính xác rất thấp, chất lượng
sản phẩm kém, không có thẩm mỹ vì vậy cho nên hầu hết các dự án có vốn đầu tư nước
ngoài có chất lượng tốt hơn trong nước.
- Theo thống kê của ngành xây dựng trang trí nội thất, thiết bị phục vụ xây dựng thì nhu
cầu uốn ống là rất lớn, hiện nay đang phát triển nhu cầu về xây dựng nhà, xây dựng cầu hay
các công trình rất nhiều có tới hơn 100.000 chủng loại khác nhau từ các loại thép định hình,
ống, dẹt, … được uốn theo nhiều kiểu hoa văn đa dạng, phong phú và số lượng ống này
thay đổi từng ngày mà ta không thể thống kê hết được.
- Hiện nay nước ta cũng có một số công ty cũng sản xuất máy uốn ống như xưởng cơ
khí Lâm Quân – Tp HCM sản xuất máy uốn ống 6 đầu trục, được dùng để uốn ống 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

Đồ án tốt nghiệp Trang 13
Chương 1: Tổng quan về máy uốn ống phổ biến hiện nay 

Hình 1.7: Máy uốn ống sáu đầu trục
- Máy uốn ống do công ty Khataco – Khánh Hòa nghiên cứu, chế tạo có thể uốn ống với
đường kính uốn 42(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 ống có đường kính lớn, lực tác dụng lên ống 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 ống do công ty Khataco – Khánh hòa chế tạo
Đồ án tốt nghiệp Trang 14
Chương 1: Tổng quan về máy uốn ống phổ biến hiện nay 
- Như vậy có thể khẳng định rằng nhu cầu sử dụng ống ở nước ta là rất lớn nhưng qua
tìm hiểu thực tế ở Khánh Hòa mà rộng hơn là ở nước ta thì hiện nay chưa có công ty hay tổ
chức nào chuyên sản xuất hay nghiên cứu về máy uốn ống, 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 ống nhỏ lẻ,
thiết bị lạc hậu, năng suất thấp, chất lượng cũng như thẩm mỹ kém, không thể uốn ống có
đường kính ống 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. Nhưng hiện nay trên thị trường có
rất nhiều loại máy nhập từ nước ngoài về có thể uốn nhiều loại ống có đường kính khác
nhau với các bán kính uốn, góc uốn khác nhau với nhiều hình dạng từ đơn giản đến phức
tạp, các loại máy này đều có năng suất cao và khả năng đạt độ chính xác cao nhưng giá
thành khá đắt vì vậy mà nhiều công ty không dám đầu tư.
Đồ án tốt nghiệp Trang 15
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 Trang 16
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
2.2. Các phương án thiết kế
2.2.1. Phương án 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 Trang 17
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
Đồ án tốt nghiệp Trang 18
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
2.2.2. Phương án 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
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.
Đồ án tốt nghiệp Trang 19
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
+ 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. Phương án 3: Cơ cấu truyền lực bằng thủy lực
a) Sơ đồ nguyên lý:
Hình 2.3: Cơ cấu truyền lực bằng thủy lực
Đồ án tốt nghiệp Trang 20
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
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
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 tiền.
+ Bảo dưỡng máy tương đối tốn kém.
Đồ án tốt nghiệp Trang 21
Hình 2.4: Nguyên lý hoạt động khuôn uốn
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 

2.2.4. Phương án 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 Trang 22
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế 
2.2.3. Lựa chọn phương án thiết kế
- Như vậy với yêu cầu đối với máy cần chế tạo, qua thực tiễn và nghiên cứu 4 phương
án ta thấy phương án 2 chọn cơ cấu truyền lực bằng cơ có kết cấu đơn giản, có độ chính
xác tương đối cao nhưng gía thành thấp phù hợp với điều kiện sản xuất vừa và nhỏ ở nước
ta mặt khác nghiên cứu cơ cấu truyền lực bằng cơ đi sát với chương trình học hơn vì vậy
em chọn phương án thiết kế dùng cơ cấu truyền lực bằng cơ để thiết kế và có thể đưa vào
sản xuất thực tiễn ở nước ta từ đó có thể làm cơ sở cho việc nghiên cứu máy uốn sử dụng
động cơ thủy lực vì động cơ thủy lực ít tạo ra khuyết tật trong khi uốn, việc điều chỉnh máy

tương đối dễ dàng sau đó là việc nghiên cứu đến máy bán tự động và tự động trong tương
lai.
Đồ án tốt nghiệp Trang 23
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 ống 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
Chương 3: Thiết kế kỹ thuật máy 
+ Khi uốn các vật liệu cứng giòn ta chú ý đến biểu đồ P - Δl:


Hình 3.2: Biểu đồ P - Δl
- Từ hai biểu đồ trên ta thấy trong quá trình uốn ống dưới tác dụng của lực uốn làm cho
vật liệu ở trạng thái biến dạng dẻo, ở vật liệu dẻo thì vật liệu dễ uốn hơn vì miền σ
ch
lớn
nhưng đối với vật liệu cứng giòn thì rất khó thực hiện nguyên công uốn vì miền đàn hồi
đến miền bền là rất nhỏ nếu tốc độ uốn cao thì lúc này vật liệu sẽ chuyển từ miền biến dạng
đàn hồi sang miền phá hủy vì vậy vật liệu sẽ bị phá hủy nên tùy theo vật liệu uốn mà ta
chọn tốc độ uốn phù hợp không làm hư hỏng chi tiết uốn.
3.1.2. Khảo sát chuyển động của điểm trên ống
- Để xét chuyển động tròn của ống ta đi xét chuyển động của điểm M trong mặt phẳng
oxy, ta lấy điểm O làm cực, vẽ nửa đường thẳng OM. Gọi góc giữa trục ox và or là φ, gọi

đoạn OM = r. Khi đó vị trí của điểm M trên mặt phẳng oxy được xác định bởi hai tham số r
và φ. Vậy các phương trình chuyển động có dạng:
r = r(t) ; φ = φ(t) (3.1)
- Tọa độ r luôn là hằng số và bằng bán kính R của vòng tròn. Vì vậy vị trí của điểm M
còn được xác định bởi một tham số φ.
- Theo [16, trang 114, công thức 1.15) ta có:
0
'
==
rv
r
''
ϕϕ
Rrv
p
==
Vậy:
ω
Rvv
p
==
với
'
ϕω
=
Với
ω
: Vận tốc góc của vật, rad/s
30
n

π
ω
=

- Tính toán gia tốc theo [16, trang 114, công thức 1.16] ta có:
Đồ án tốt nghiệp Trang
17
tgα=E
Hình 3.3: Chuyển động tròn của điểm