Thiết kế máy ép đáy bình dạng chỏm cầu bằng thủy lực và ứng dụng phần mềm proe để gia công bộ chày cối

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

Thiết kế máy ép đáy bình dạng chỏm cầu bằng
thủy lực và ứng dụng phần mềm PRO/E để gia
công bộ chày cối

Người hướng dẫn: PGS.TS ĐINH MINH DIỆM
Sinh viên thực hiện: ĐỖ MẠNH TUẤN

Đà Nẵng, 2018


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CÔNG BỘ CHÀY CỐI

LỜI CẢM ƠN

Hiện nay, Đảng và Nhà nước cùng nhân dân thực hiện công cuộc cơng nghiệp
hóa, hiện đại hóa đất nước. Đảng ta đã xác định cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước
phải gắn liền với cơ khí hóa.
Cùng với sự phát triển của các lĩnh vực khác thì cơng nghệ thực phẩm, cơng nghệ
hóa chất, thiết bị nhiệt cũng phát triển mạnh mẽ. Sự phát triển đó làm phát sinh nhu cầu
về các loại thiết bị cơng nghiệp. Trong đó có các loại bình chứa, các loại bồn bể ngày
càng được sử dụng rộng rãi trong công nghệ thực phẩm, công nghệ hóa chất, đặc biệt
trong sinh hoạt của con người.

Do nhu cầu cần thiết để tạo các loại bồn bể, bình có biên dạng khác nhau như

C
C

vậy. Nên em đã chọn đề tài thiết kế “Thiết kế máy ép đáy bình dạng chỏm cầu bằng thủy

R
L
T.

lực và ứng dụng phần mềm PRO/E để gia công bộ chày cối” để làm đồ án tốt nghiệp.
Đây là máy trong dây chuyền máy vê ép chỏm cầu chuyên dùng để ép các loại đáy bồn
chỏm cầu.

DU

Bằng kiến thức học tập được tại nhà trường cùng với sự hướng dẫn tận tình của
thầy PGS.TS.Đinh Minh Diệm và các thầy cô giáo trong khoa Cơ khí đã giúp em hồn
thành nhiệm vụ. Tuy nhiên trong q trình tìm hiểu và tính tốn thiết kế máy khơng tránh
khỏi sai sót. Em rất mong sự chỉ dẫn tận tình của q thầy cơ giáo để em hiểu kỹ hơn về
lý thuyết cũng như phương pháp thiết kế của mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, Ngày

tháng

năm 2018

Sinh viên thực hiện

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CÔNG BỘ CHÀY CỐI

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: BỒN CHỨA VÀ THIẾT BỊ ÉP ĐÁY BỒN..…….………9
1.1
1.2

Tổng quan về bồn chứa…………………………………………….…...9
Quy trình cơng nghệ sản xuất bồn chứa…………...……………..…13
1.2.1
1.2.2
1.2.3
1.2.4
1.2.5

Cấu tạo bồn chứa…………………………………………………13
Vật liệu chế tạo bồn chứa…………………………………...……15
Một số phương án chế tạo đáy bồn……………………….......…15
Quy trình cơng nghệ chế tạo đáy bồn………………….……..…16
Một số hình ảnh sản phẩm…………………………………….…18

CHƯƠNG 2: CƠ SỠ LÝ THUYẾT VỀ BIẾN DẠNG UỐN KHI

ÉP………………………………………………………………………………..…...…21
2.1
2.2

Cơ sở lý thuyết quá trình uốn của kim loại………………...………21
Khái niệm và quá trình uốn…………………………….…………….21
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
2.2.5
2.2.6
2.2.7
2.2.8
2.2.9

C
C

Khái niệm uốn…………………………………………………….21
Q trình uốn……………………………………………………..21
Lớp trung hịa…………………………………………………….23
Tính phơi uốn……………………………………………………..25
Bán kính uốn cho phép lớn nhất và nhỏ nhất…………………..28
Những yếu tố ảnh hưởng đến trị số bán kính uốn………..…….29
Tính tốn phơi và lực ép để gia công đáy bồn……….………….33
Lực ép thực tế……………………………………………………..37
Giới thiệu về khuôn ép và các yêu cầu kỹ thuật……………..…38

R

L
T.

DU

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT
KẾ……………………………………………….………………………………….......48
3.1
3.2

Các yêu cầu khi lựa chọn máy ép…….………………………...…….48
Các phương án động học……………………………………………...49
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.2.5
3.2.6
3.2.7

Máy ép trục khủy………………………………..………………..49
Máy ép ma sát trục vít……………………………………………51
Máy ép lệch tâm……………………………………………….….52
Máy ép thủy lực…….………………………………….…………54
Lựa chọn phương án………………………………….…….……57
Xác định các thông số động học……………………...…….……57
Sơ đồ động máy thiết kế…………………………………….……58

CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CHÍNH
CỦA MÁY ÉP CHỎM CẦU………………………..……………...…………..59

4.1

Tính tốn thiết kế cụm piston và xylanh……………...…….………59

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CƠNG BỘ CHÀY CỐI

Tính tốn đường kính piston, xylanh……………………....……59
Lực ma sát giữa piston và xylanh…………………….…….……60
Lực quán tính giữa piston và xylanh……………………………63
Tính áp suất (p) và lưu lượng (q) ………………………….……64
Tính sức bền của xylanh…………………….………………...…69
Tính tổn thất áp suất…………………….……………………….71
4.2
Tính toán thiết kế cụm của bơm………………………..……………72
4.2.1
Áp lực của bơm cung cấp cho các hành trình……..……………72
4.2.2
Tính chọn cơng suất bơm dầu………………..…………….……72
4.2.3
Ngun lý làm việc…………………………………….…….……73
4.2.4
Tính tốn cơng suất của bơm…………………….………………75
4.2.5

Tính tốn cơng suất của động cơ điện……………..…………….76
4.2.6 Tính tốn ống dẫn dầu………………………..……………….………76
4.3.1
u cầu đối với ống dẫn………………………………….………76
4.3.2
Xác định các thông số ống dẫn dầu……………………………...77
4.4
Tính chọn van tràn và van an tồn…………………………………..79
4.4.1
Chọn loại van…………………….………….……..…………..…79
4.4.2
Sơ đồ ngun lý và ngun lý hoạt động……………………..…80
4.4.3
Tính tốn van an tràn và an tồn ………………………………83
4.4.4
Tính tốn van cản…………………………………..……….……88
4.5
Van tiết lưu…………………………………………………..……...…..91
4.6
Tính tốn van điều khiển………….………………………………..…93
4.6.1
Sơ đồ và ngun lý hoạt động……………………………………93
4.6.2
Chọn lọc dầu cho hệ thống………………………………….……94
4.7
Tính tốn thiết kế bể chứa dầu………………………………….......100
4.7.1
Hình dạng…………………….……………………………….....100
4.7.2
Kích thước…………………….…………………….………...…101

4.7.3
Vị trí đặt…………………….……………………….…………..102
4.7.4
Tấm ngăn…………………….………………………………..…102
4.7.5
Tính tốn thiết kế bể dầu…………………….……………...….102
4.7.6
Bảo dưỡng bình chứa dầu thủy lực…………………….………104
4.8
Thiết bị làm nguội dầu…………………………………………………105
4.1.1
4.1.2
4.1.3
4.1.4
4.1.5
4.1.6

C
C

R
L
T.

DU

CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG PRO/E GIA CÔNG BỘ KHN
ÉP…………………………………………………………………………..…..…...…108
5.1
5.2

Thiết kế các chi tiết cơ bản của khn ép…………………………108
Xác định kích thước cơ bản của chày……………………………...108
Kiểm tra điều kiện bền nén của chày…………………………..110
Kiểm tra điều kiện bền uốn của chày………………….…....…110
Xác định kích thước cơ bản của cối………………………….…..…111
Quy trình cơng nghệ chế tạo bộ chày cối…………………….…….112

5.2.1
5.2.2

5.3
5.4

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CƠNG BỘ CHÀY CỐI

Phân tích và lựa chọn chi tiết…………………………….….….112
5.5
Thiết lập quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết chày..…………...114
5.5.1
Lập quy trình gia cơng cho các bước công nghệ………………114
5.6
Lựa chọn máy và các thông số kỹ thuật của máy…...…………....121

5.6.1
Kiểu Máy phay CNC model FVP1300……………..….……….122
5.6.2
Thông số kỹ thuật của máy…………………………….….……122
5.6.3
Lựa chọn dao cho từng bước nguyên công……………….……123
5.6.4
Thiết lập quy trình gia cơng mơ phỏng………………..….……125
5.7
Ứng dụng phần mềm Pro/E để gia công chi tiết……………...…..138
5.7.1
Giới thiệu chung về chức năng của phần mềm Pro/E………...138
5.7.2
Tiến hành gia công bộ chày cối…………………………………141
5.4.1

CHƯƠNG 6: TÍNH SỨC BỀN VÀ KẾT CẤU MÁY….……………..160
6.1
6.2

6.3
6.4

Kiểm tra bền đối với trụ piston mang chày…………………....….160
Kiểm tra tính ổn định đối với trụ piston mang chày…..….......…162
Tính tốn mối ghép vít để cố định xylanh vào thân máy……..…164
Tính tốn thiết kế và kiểm tra sức bền thân máy…………...……168
6.4.1
6.4.2
6.4.3

C
C

R
L
T.

Giới thiệu thân máy………………………………………..……168
Tính kết cấu thân máy……………………………………..……169
Tính Bulơng ghép thân máy……………………………………177

DU

CHƯƠNG 7: VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY……………….…181
7.1

Vận hành máy…………………………………………………………181

Kiểm tra máy móc và chuẩn bị phơi liệu………………………181
Kiểm tra máy móc………………………………………………181
Chuẩn bị phơi……………………………………………………182
7.2
Bảo dưỡng máy…………………..……………………………………182
7.2.1
Bảo dưỡng con trượt……………………………………………183
7.2.2
Bảo dưỡng piston và xylanh thủy lực………………….………183
7.2.3
Bảo dưỡng bể dầu………………………………………….……183

7.1.1
7.1.2
7.1.3

KẾT LUẬN…………………………………………………………………………185
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………...………………186

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CƠNG BỘ CHÀY CỐI

DANH SÁCH HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Hệ thống bồn bể chứa các loại…………...…………………………………..10
Hình 1.2 Bồn chứa INOX………………………………..……..………………………11
Hình 1.3 Bồn chứa bằng nhựa Composite……………..…….…………………………11
Hình 1.4 Bồn chứa gas LPG……………………………..……..………………………11
Hình 1.5 Bồn chứa trong cơng nghiệp dược phẩm……..……..………..………………12
Hình 1.6 Bồn chứa trong cơng nghiệp thực phẩm………………..……..………...……12
Hình 1.7 Bản vẽ bồn chứa đơn giản…………..……..……..……..……………………14
Hình 1.8 Đáy bồn dạng chỏm cầu…..……..……..……..……..…….…………………14
Hình 1.9 Đáy bồn dạng phẳng………..……..……..……..……..……..….……………14
Hình 1.10 Đáy bồn dạng chỏm cầu…..……..……..……..…..……..……....……..…….14
Hình 1.11 Đáy bồn dạng phẳng…..……..……..…..……..……..…..……..……..……...14
Hình 1.12 Quy trình cơng nghệ chế tạo đáy bồn tại xưởng “Chế tạo thiết bị áp lực và
năng lượng mới” trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng…..……..……..……………..…..16

Hình 1.13 Cơng nhân đang thực hiên xoay phơi trong q trình ép chỏm cầu………….17
Hình 1.14 Bộ lơ trên máy vê chỏm cầu…..……..……..…..……..……..……………….18
Hình 1.15 Máy vê chỏm cầu…..……..……..…..……..……..…..……..……..………...18
Hình 1.16 Một số hình ảnh sản phẩm……..……..……..…..……..……..…..……..…...20
Hình 2.1 Q trình uốn liên tục trên bộ chày khn hình chữ V…………………..…..22
Hình 2.2 Dạng lưới vật liệu khi chưa bị uốn……..……..……..…..……..……...……..23
Hình 2.3 Biến dạng của phơi sau khi uốn………..……..……..……………..…………24
Hình 2.4 Các kích thước chi tiết uốn……..……..……..…..……..……..……...………26
Hình 2.5 Các kích thước chi tiết uốn……..……..……..…..………..…..……..……….27
Hình 2.6 Tính đàn hồi khi uốn…………..……..……..…..………….....……..……….30
Hình 2.7 Sự thay đổi lực uốn theo hành trình của chày……..……..……..……………31
Hình 2.8 Chỏm cầu có dạng a > h………..……..……..…..……..……..………...……33
Hình 2.9 Chỏm cầu có dạng a < h………..……..……..…..……..……..……..……….34
Hình 2.10 Đáy bồn dạng phẳng……………..……..……..…..……..……..…………….35
Hình 2.11 Hình ảnh cối được lắp trên máy ME 6250……..…….....……..……………..38
Hình 2.12 Bộ chày cối lắp trên máy ME 6250…………..……………….……..……….38
Hình 2.13 Xác định kích thước chiều dài của chày…………………………...…………40
Hình 2.14 Bộ chày cối R550…………………………..……..……..…………...………43
Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý máy ép thủy lực…………………….………………………49
Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý máy ép ma sát trục vít………………….…………………..51
Hình 3.3 Sơ đồ ngun lý máy ép trục lệch tâm……………………………………….53
Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lý máy ép thủy lực…………..……..……..……...……………55
Hình 3.5 Sơ đồ nguyên lý máy ép thủy lực……..……..……..……….………………..58
Hình 4.1 Cấu tạo xylanh………………………..……..……..…..……..……...……….60
Hình 4.2 Sơ đồ xylanh…………………..……..……..…..……..……..….……………61
Hình 4.3 Sơ đồ tính thể tích piston………..……..……..………………………………62
Hình 4.4 Xylanh trong hành trình xuống nhanh……..……..……..……………………64

C
C

R
L
T.

DU

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CƠNG BỘ CHÀY CỐI

Hình 4.5
Hình 4.6
Hình 4.7
Hình 4.8
Hình 4.9
Hình 4.10
Hình 4.11
Hình 4.12
Hình 4.13
Hình 4.14
Hình 4.15
Hình 4.16
Hình 4.17
Hình 4.18

Hình 5.1
Hình 5.2
Hình 5.3
Hình 5.4
Hình 5.5
Hình 5.6
Hình 5.7
Hình 5.8
Hình 5.9
Hình 5.10
Hình 5.11
Hình 5.12
Hình 5.13
Hình 5.14
Hình 5.15
Hình 5.16
Hình 5.17
Hình 5.18
Hình 5.19
Hình 5.20
Hình 5.21
Hình 5.22
Hình 5.23
Hình 5.24
Hình 5.25
Hình 6.1
Hình 6.2
Hình 6.3

Xylanh trong hành trình ép phơi……………..……..……….………………..66

Xylanh trong hành trình lùi về nhanh………..……..……..………………….68
Cấu tạo xylanh……………..……..……..…..……..……..…..………………70
Nguyên lý và ký hiệu bơm thủy lực..……..……..……..…………………….73
Sơ đồ nguyên lý của bơm piston hướng trục………..……..……..…..………74
Van điều chỉnh hai cấp áp suất…………..……..……..…..……..……..….....81
Van cản……………..……..……..…..……..……..…..……..……..…..…….89
Van tiết lưu……..……..……..…..……..……..…..……..…….……………..85
Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động và ký hiệu van điều khiển…………..…..87
Kết cấu bộ lọc lưới………..……..……..…..……..……..…..……..……...…88
Kết cấu bộ lọc cao áp………..……..……..…..……..……..………...………89
Kết cấu bể dầu………..……..……..…..……..……..…..……..……..……..101
Bộ phận làm nguội dầu thực tế lắp trên máy…………..……...……..……...105
Cấu tạo bộ phận làm mát bằng nước……..……..……..……………………106
Bộ chày cối lắp trên máy tham khảo………..……..……..…..……..………108
Các kích thước của chày……………………..……..……..…………….…..109
Kết cấu cối………..……..……..…..……..……..…..……..…….....……….112
Khn dập chi tiết bộ chày cối………..……..……..…..……..……...……..113
Bản vẽ lồng phôi chi tiết bộ chày cối……………..……..……..………..….113
Chi tiết bộ chày cối được mô phỏng 3D với phần mềm Pro/E…….………..114
Đánh dấu các bề mặt sẽ gia công chày………..……..……..………….……114
Phay các bề mặt 2, 4………..……..……..…..……..……..……...…………115
Phay mặt trụ 3………………..……..……..…..……..……..…..……..…….115
Phay mặt trụ 1…………..……..……..…..……..……..…..……..………….116
Phay bề mặt làm việc của chày…..……..……..…………...……………….116
Khoan lỗ 6 và 6 lỗ 7……………..……..……..…..……..……..……..…….117
Khoét lỗ 6…..……..……..…..……..……..…..……..……..……………….117
Doa lỗ 6……..……..……..…..……..……..……………….……………….118
Doa 6 lỗ 7……..……..……..…..……..……..…..……..……..….…………118
Taro 6 lỗ 7…………………..……..……..…..……..……..…………..……119
Đánh dấu các bề mặt sẽ gia công cối…..……..……..……..……………….119

Phay mặt đáy 1……………..……..……..…..……..……..………..……….120
Phay 1 phần mặt trụ 2………………………………………………...…….120
Phay phần còn lại của mặt trụ 2…………………….………………………121
Phay bề mặt làm việc của cối………………………….……………………121
Máy phay CNC FVP1300……………………………………..……………122
Thông số máy phay CNC FVP1300………………………...………………123
Các loại dao phay…………………………………………...………………124
Các loại dao khoan, doa, taro…………………………………………….…125
Mơ hình lực tác dụng lên trụ piston………………………....………………160
Mơ hình tính ổn định trụ piston……………………………………..………162
Lắp nắp xylanh vào thân xylanh…………………………………….………165

C
C

R
L
T.

DU

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CƠNG BỘ CHÀY CỐI

Hình 6.4
Hình 6.5
Hình 6.6
Hình 6.7
Hình 6.8
Hình 6.9
Hình 6.10
Hình 6.11

Tổng thể máy tham khảo ME 6250………………..……..……..………..…169
Mơ hình lực tác dụng lên thân máy khi có tải ……..………….……………170
Mơ hình lực tác dụng lên thanh AB thân máy………………………………170
Mơ hình xét tính ổn định cho tồn máy…………..……..……..……………173
Biểu đồ nội lực của hệ………………………………………………………173
Mặt cắt ngang khung thân máy…………………………………..…………175
Ghép thân máy bằng bulông………………………………...………………178
Bulông ghép thân máy trên máy tham khảo ME 6250…………………...…180

C
C

R
L
T.

DU

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm

Trang 7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CÔNG BỘ CHÀY CỐI

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Bảng tra hệ số biến mỏng…………………………………………..………….25
Bảng 2.2 Bảng hệ số thực nghiệm tính bán kính uốn nhỏ nhất………………………….29
Bảng 4.1 Bảng tra một số loại dầu thủy lục theo tiêu chuẩn Nga…………………….….97
Bảng 5.1 Bảng tra các kích thước cơ bản của chày…………………………………….109
Bảng 5.2 Bảng tra các kích thước cơ bản của cối……………………………………...112

C
C

R
L
T.

DU

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CÔNG BỘ CHÀY CỐI

CHƯƠNG 1: BỒN CHỨA VÀ THIẾT BỊ ÉP ĐÁY BỒN
1.1

Tổng quan về bồn chứa:

Ngày nay cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu sản xuất hàng tiêu dùng và
các thiết bị công nghiệp ngày một nhiều và đa dạng hơn. Trong công nghiệp hóa dầu,
cơng nghiệp thực phẩm, thực phẩm… đều liên quan đến khâu bồn, bể chứa. Bồn, bể chứa
tiếp nhận nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất và tồn trữ sau sản xuất. Bồn, bể chứa có
vai trị rất quan trọng, nó có nhiệm vụ: tồn trữ nguyên liệu và sản phẩm giúp ta nhận biết
được số lượng tồn trữ. Do vậy có thể thấy nhu cầu về các sản phẩm bồn chứa trong công
nghiệp và đời sống là khá cao.

C
C

R
L
T.

DU

a.

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

Bồn chứa xăng dầu

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm

Trang 9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CƠNG BỘ CHÀY CỐI

b.

Bồn chứa khí hóa lỏng

C
C

R
L
T.

DU
c.

Bồn chứa xử lý nước nhiễm sắt

Hình 1.1 Hệ thống bồn bể chứa các loại



Phân loại bồn chứa:

Có nhiều tiêu chuẩn để phân loại các loại bồn chứa, xét trên quan điểm về phạm
vi sử dụng ta có bồn chứa dùng trong công nghiệp và bồn chứa dùng trong sinh hoạt.

Trong sinh hoạt ta thường thấy các loại bồn chứa dùng để chứa nước, các loại
bồn này thường được chế tạo từ thép không rỉ (INOX) hay làm từ nhựa composite. Các
loại bồn này được thiết kế theo tiêu chuẩn các loại bồn khơng chiệu áp xuất. Vì liên quan
trực tiếp đến môi trường sống của con người nên các tiêu chuẩn về y tế cũng cần phải

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CƠNG BỘ CHÀY CỐI

đảm bảo.

Hình 1.3 Bồn chứa bằng nhựa

Hình 1.2 Bồn chứa INOX

Composite

C
C

Trong cơng nghiệp bồn được sử dụng rộng rải trong rất nhiều nghành liên quan

R
L
T.

đến các q trình chế biến hóa học như là ngành sản xuất thực phẩm, dược phẩm, hóa
chất… Các loại bồn này được thiết kế theo tiêu chuẩn riêng của từng nghành đảm bảo các

DU

điều kiện về hóa học và vật lý. Bồn thường thiết kế chiệu áp xuất, ngoài ra cịn các hệ
thống khuấy trộn, hệ thống nhiệt…

Hình 1.4 Bồn chứa gas LPG

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CƠNG BỘ CHÀY CỐI

Hình 1.5 Bồn chứa trong cơng nghiệp

Hình 1.6 Bồn chứa trong cơng nghiệp

dược phẩm

thực phẩm

C
C

Ngồi ra người ta cịn phân loại bồn theo các cách như sau:

R
L
T.

DU

- Bồn chứa áp lực, thiết bị áp lực: Trên cơ sở áp suất dư hoặc được

nén trong bồn chứa từ quá trình bơm tăng áp, gia nhiệt, sự bay hơi, hoặc áp lực hơi
giữa mặt thoáng chất lỏng, khí đến các phương bồn chứa
- Bồn chứa với hệ thống tự làm sạch không cần tháo lắp (CIP): Bồn

chứa với hệ thống tự làm sạch (CIP) được ứng dụng rất nhiều trong nghành thực
phẩm, dược phẩm. Đây là loại bồn với cơng năng đặc biệt, có thể tự làm sạch qua
nhiều q trình tự động khơng cần tháo lắp với những ưu điểm vượt trội so với các
loại bồn chứa khác.Tuy nhiên bồn chứa này có thiết kế phức tạp, yêu cầu kỹ thuật
chính xác cao và tất nhiên là giá thành không hề thấp.
- Bồn chứa dạng silo, bồn xử lý nước thải: Silo là dạng bồn chứa làm

thay đổi nghành sản xuất trên thế giới đặc biệt là trong nghành sản xuất chế biến
lương thực, các loại hạt hoặc bột. Khả năng chứa của Silo có thể lên đến hàng trăm
tấn dùng trong quá trình sản xuất hoặc lưu trữ lúa gạo, xi măng, các loại hạt như
thức ăn gia xúc, hạt nhựa, các loại bột giặt... Bồn chứa nước thải là một thành phần
không thể thiếu trong quy trình xử lý nước thài với nhiều bồn được lắp đặt song
song hoặc nối tiếp tùy theo từng giai đoạn trong quy trình xử lý nước thải.
SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CÔNG BỘ CHÀY CỐI

- Bồn chứa khuấy trộn: Khi cần trộn các loại vật chất khác nhau thành

một hỗn hợp đồng nhất nhưng do chất lỏng hoặc các chất khác nhau có sự khác
nhau về nồng độ, độ nhớt, độ gắn kết khác nhau nên cần phải sử dụng đến bồn
khuấy trộn.
Bồn chứa khuấy trộn thông thường: dùng để chứa và khuấy trộn các
loại vật chất khác nhau thành một hỗn hợp đồng nhất. Cơ cấu khuấy trộn bao gồm
mô tơ, trục quay truyền động và cánh khuấy (cánh khuấy thông dụng dạng cánh
quạt, mỏ neo, chân vịt hoặc tuabin tùy thuộc vào tốc độ khuấy cần ). Ngồi ra
ngun lý khuấy trộn có thể dùng sục khí nén hay tiết lưu và tuần hồn chất lỏng.
Bồn chứa khuấy trộn và gia nhiệt: ngoài khả năng khuấy trộn như
trên, bồn dạng này có khả năng gia nhiệt cho hỗn hợp để tạo thành hoặc chuyển

C
C

sang vật chất khác theo yêu cầu. Hệ thống gia nhiệt sử dụng lị hơi hoặc các thanh

R
L
T.

điện trở đốt nóng (mai so).

- Theo vật liệu thép các bon, thép không gỉ, composite…

DU

- Theo hình dạng đáy của bình bồn đáy elíp, bồn đáy chỏm cầu.
- Bồn chứa hoá chất (kiềm, axit,…), phân bón hố học, thuốc nhuộm,…
- Bồn xử lý nước thải trung tâm, xử lý môi trường, nước thải sinh

hoạt,…
- Bồn khoáy trộn hoá chất, trộn keo, hoá chất, cao su…
- Bồn chiết rót sơn cơng nghiệp, sơn tĩnh điện, nhúng kẽm, xi mạ,…
- Bồn thép, inox, composite chứa xăng, dầu, nhớt các loại.

1.2

Quy trình cơng nghệ sản xuất bồn chứa:

1.2.1

Cấu tạo bồn chứa:

Nếu chỉ xét các bồn chứa có cấu tạo đơn giản được sản xuất đễ phục vụ việc lưu
trử các chất thì cấu tạo bồn chứa nói chung gồm các phần: thân bồn, đáy bồn và nắp bồn.
Các bộ phận được chế tạo riêng biệt với nhau sau đó được hàn kín lại với nhau. Thân bồn
SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 13

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CƠNG BỘ CHÀY CỐI

thường có hình trụ, thường lặp đặt theo kiểu bồn trụ nằm ngang hay lắp theo kiểu bồn trụ
thẳng đứng. Dưới đây là bản vẽ một bồn chứa trụ ngang đơn giản.

C
C

Hình 1.7 Bản vẽ bồn chứa đơn giản

R
L
T.

Trong đồ án này ta chỉ xét đến quy trình cơng nghệ chế tạo đấy bồn chứa.

DU

Trong thực tế ta thường thấy đáy bồn chứa dạng chỏm cầu hoặc dạng phẳng.

Hình 1.8 Đáy bồn dạng chỏm cầu

Hình 1.9 Đáy bồn dạng phẳng

Hình 1.10 Đáy bồn dạng chỏm cầu

Hình 1.11 Đáy bồn dạng phẳng

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CÔNG BỘ CHÀY CỐI

Dây chuyền máy ép, máy vê đáy elip và chỏm cầu được sử dụng vào mục đích
phục vụ cho việc gia cơng, chế tạo nắp và đáy bồn chứa có đường kính và biên dạng khác
nhau. Các loại bình chứa, bồn bể đụng hóa chất, thực phẩm, nước người ta thường sử
dụng đáy, nắp có hình dạng chỏm cầu hoặc elip là vì các nguyên nhân sau đây:
- Áp suất tác dụng lên thành bình đồng đều.
- Theo lý thuyết thì ứng suất tập trung tại các góc cạnh, do vậy thiết kế sao
cho giảm ứng suất tập trung (bồn chứa nước đứng/nằm toàn hình trụ).
- Để hạn chế góc cạnh gây mịn và làm rị rỉ nhiên liệu.
- Để giảm lực qn tính của nước tác động lên cạnh thẳng đứng hai bên
thành bồn (bồn xe chữa cháy, xe chở xăng dầu).
- Tăng tính thẩm mỹ.

C
C

- Tăng thể tích sử dụng.

Đáy bồn dạng phẳng được chế tạo trên máy vê còn đấy bồn dạng chỏm cầu được

R
L

T.

thực hiện lần lượt trên máy nhấn chỏm cầu và máy vê.

1.2.2

DU

Vật liệu chế tạo bồn chứa:

Vật liệu chế tạo các loại bồn chứa phổ biến hiện nay thường là vật liệu thép
cacbon CT38 đối với các bồn thông thường, thép không gỉ đối với các loại bồn dùng
trong nghành thực phẩm, dược phẩm.
Cơ tính của thép cacbon CT3 (CT38):

𝜎𝑏 = (38 ÷ 49)

(𝑘𝐺 ⁄𝑚𝑚2 )

𝜎𝑐 = 25

(𝑘𝐺 ⁄𝑚𝑚2 )

Thép cacbon để ép được một chỏm cầu hồn hảo thì nên dùng thép cacbon có lực
kéo khơng q 34 ÷ 44 (𝑘𝐺 ⁄𝑚𝑚2 ) và có độ giãn dài từ 26 ÷ 35 (%). Tuy nhiên có thể
vê uốn được vật liệu của phơi có lực kéo giãn tới 50 ÷ 52 (𝑘𝐺 ⁄𝑚𝑚2 ) và có độ giãn thấp
hơn. Nhưng nếu sử dụng những loại phôi này thì cơng việc vê uốn sẽ gặp khó khăn có thể
phơi bị nứt hoặc sẽ bị tách.

1.2.3

Một số phương án chế tạo đáy bồn:

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CÔNG BỘ CHÀY CỐI

Đối với sản phẩm đáy bồn chứa, bình chứa có hình chỏm cầu hoăc elip thì có
nhiều phương pháp chế tạo: phương pháp đúc, phương pháp dập, phương pháp ép…
Trong các phương pháp trên thì phương pháp đúc và phương pháp dập ít được sử
dụng. Phương pháp đúc có nhiều phế phẩm nên sẽ rất tốn kim loại lỏng. Mặt khác vật
liệu chế tạo thường là thép, mà thép lại có tính chảy lỗng khơng tốt. Đối với phương
pháp dập thì chủ yếu là dập được những biên dạng và đường kính vừa và nhỏ. Các chi tiết
đáy bồn chứa thường có đường kính lớn nên để thực hiện bằng phương pháp này thì cần
phải có lực dập lớn dẫn đến cơng suất của máy lớn, vận tốc, kích thước của máy lớn.
Tóm lại phương pháp ép là tối ưu nhất vì nó có vận tốc nhỏ, kim loại biến dạng
từ từ. Ít phế phẩm so với đúc vì dễ kiểm sốt được chất lượng phơi (thép tấm).
1.2.4

Quy trình cơng nghệ chế tạo đáy bồn:

C
C

R

L
T.

Quy trình cơng nghệ chế tạo đấy bồn được trình bày sau đây đựa trên quy trình
tham khảo tại xưởng “Chế tạo thiết bị áp lực và năng lượng mới” trường đại học Bách
Khoa Đà Nẵng.

DU

Hình 1.12 Quy trình cơng nghệ chế tạo đáy bồn tại xưởng “Chế tạo thiết bị áp lực và
năng lượng mới” trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng.

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CƠNG BỘ CHÀY CỐI

Quy trình cơng nghệ chế tạo đáy bồn nêu trên có thể tóm tắc qua 3 giai đoạn như
sau:



Giai đoạn 1: Chuẩn bị phôi

Phôi ban đầu thường là vật liệu thép cacbon CT3 (CT38), thép khơng gỉ. Theo đề
tài thì đường kính lớn nhất của phôi 𝑑𝑚𝑎𝑥 = 3200 (mm). Cắt phôi theo đường kính đã

được tính tốn phù hợp đáy bồn, đáy bồn theo ý muốn.
Phôi được cắt đứt từ thép tấm (cắt đứt bằng khí …) nhưng phải chú ý là trên phơi
khơng có các vết nứt hoặc vết khía sâu ở mép ngồi do q trình cắt phơi tạo ra. Để tránh
những điều đó thì nên mài mép ngồi và mép trong của phôi trước khi ép.



Giai đoạn 2: Ép nguội

C
C

R
L
T.

DU

Đầu tiên ta dùng khn ép có đường kính R1000 để ép phơi, thực hiện xoay phơi
từ trong ra ngồi, sau khi có biên dạng tương đối phù hợp (bề mặt khơng có những vết
mấp mơ) thì ta thay đổi khn ép có đường kính R750 thực hiện các bước tương tự , sau
đó thay đổi khn ép có đường kính R550 để ép tiếp tục đến khi đạt được đường kính và
chiều cao cần thiết.

Hình 1.13 Cơng nhân đang thực hiên xoay phơi trong q trình ép chỏm cầu
SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 17

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CÔNG BỘ CHÀY CỐI



Giai đoạn 3: Vê uốn chỏm cầu (Quá trình miết)

Sau khi thực hiện ép đáy bồn ở trên máy ép ta chuyển chi tiết sang máy vê để vê
bán kính cần thiết sau khi vê xong ta được sản phẩm có bán kính theo u cầu.

C
C

R
L
T.

Hình 1.14 Bộ lơ trên máy vê chỏm cầu

DU

Hình 1.15 Máy vê chỏm cầu
1.2.5

Một số hình ảnh sản phẩm:

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm

Trang 18


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CÔNG BỘ CHÀY CỐI

Một sản phẩm đáy bồn ép hoàn chỉnh thường phải đảm bảo các thống số về độ
trịn đương kính chỉ sai lệt nhỏ hơn 3mm, độ dày phần trụ sau khi bo cho phép có chiều
dày nhỏ hơn 1mm so với chiều dày ban đầu của phôi.

a.

C
C

R
L
T.

Đáy bồn dạng chỏm cầu

DU

b.

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

Đáy bồn dạng phẳng

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm

Trang 19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CƠNG BỘ CHÀY CỐI

c.

Gia cơng chỏm cầu bằng thép tấm

C
C

Hình 1.16 Một số hình ảnh sản phẩm

R
L
T.

DU

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 20


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CÔNG BỘ CHÀY CỐI

CHƯƠNG 2: CƠ SỠ LÝ THUYẾT VỀ BIẾN DẠNG UỐN KHI ÉP
2.1

Cơ sở lý thuyết q trình uốn của kim loại:

Tra bảng Cơ tính của thép tấm sữ dụng trong dập nguội (Trang 53 Sổ Tay Dập
Nguội V.P.RoOOMANÔPXKI Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội 1974).
Với thép CT3 (C38) có các cơ tính sau:

- Chiều dày vật liệu:

S = 0,5 ÷ 4

(mm)

- Trở lực cắt:

𝜎𝑐 = 33 ÷ 40

(𝑘𝐺 ⁄𝑚𝑚2 )

- Giới hạn bền:

𝜎𝑏 = 38 ÷ 47

(𝑘𝐺 ⁄𝑚𝑚2 )

- Độ dãn dài tương đối:

𝛿 = 26

(%)

R
L
T.

C
C

- Mô đun đàn hồi khi kéo:

E = 2,1. 106

(𝑘𝐺 ⁄𝑐𝑚3 )

- Giới hạn chảy của vật liệu:

𝜎𝑡 = 250

(𝑁⁄𝑚𝑚2 ).

2.2

DU

Khái niệm và quá trình uốn:

2.2.1

Khái niệm uốn:

Uốn là phương pháp gia công kim loại bằng áp lực nhằm tạo cho phôi hoặc một
phần của phôi có dạng cong hay gấp khúc, phơi có thể là tấm, dải, thanh định hình và
được uốn ở trạng thái nguội hoặc nóng. Trong q trình uốn phơi bị biến dạng dẻo từng
vùng để tạo thành hình dáng cần thiết.
Uốn kim loại tấm được thực hiện do biến dạng dẻo đàn hồi xảy ra khác nhau ở 2
mặt của phôi uốn.

2.2.2

Q trình uốn:

Uốn là một trong những ngun cơng thường gặp nhất trong dập nguội. Uốn tức
là biến dạng thẳng (tấm), dây hay ống thành những chi tiết có hình cong đều hay gấp

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 21


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CÔNG BỘ CHÀY CỐI

khúc. Khối lượng vật uốn khơng tăng lên.
Phụ thuộc vào kích thước và hình dáng vật uốn, dạng phơi ban đầu, đặc tính của
q trình uốn trong khn, uốn có thể tiến hành trên máy ép trục khuỷu lệch tâm, ma sát
trục vít, thủy lực. Đơi khi có thể tiến hành trên các dụng cụ uốn bằng tay hoặc trên các
máy chuyên dùng.

Đặc điểm của quá trình uốn là dưới tác dụng ép của chày và cối, phôi bị biến
dạng dẻo từng vùng để tạo thành hình dáng cần thiết. Quá trình biến dạng cũng bao gồm
quá trình biến dạng đàn hồi và quá trình biến dạng dẻo.
Uốn làm thay đổi hướng thớ kim loại, làm cong phơi và thu nhỏ dần kích
thước.Trong q trình uốn, kim loại phía trong góc uốn bị nén và co ngắn ở hướng dọc,
bị kéo ở hướng ngang. Giữa các lớp co ngắn và dãn dài là lớp trung hòa.
Khi uốn những dải hẹp xảy ra hiện tượng giảm chiều dày, chỗ uốn sai lệch hình

C
C

dạng tiết diện ngang, lớp trung hịa bị lệch về phía bán kính nhỏ.

R
L
T.

Khi uốn tấm dải rộng cũng xảy ra hiện tượng biến mỏng vật liệu nhưng khơng có
sai lệch tiết diện ngang. Vì trở kháng của vật liệu có chiều rộng lớn sẽ chống lại sự biến
dạng theo hướng ngang.

DU

Khi uốn phơi với bán kính góc lượn nhỏ thì mức độ biến dạng dẻo lớn và ngược
lại.

Hình 2.1 Quá trình uốn liên tục trên bộ chày khn hình chữ V

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 22


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CƠNG BỘ CHÀY CỐI

Trình bày q trình uốn liên tục hình chữ V. Đầu tiên chày chỉ tiếp xúc với phơi
tại điểm của chày. Trong q trình chày đi xuống (theo thứ tự hình a,b,c,d) sẽ uốn cong
phơi và thu nhỏ dần bán kính uốn. Cuối cùng phơi bị nén chặt (chỉnh hình) giữa chày và
cối, hai thanh chữ V được nén thẳng và phần đỉnh có bán kính uốn nhỏ nhất theo đầu
chày.
Vì lực uốn tác dụng chủ yếu ở đầu chày (đỉnh chữ V), quá trình biến dạng dẻo
cũng chỉ xảy ra ở đó là chính. Bởi vậy sau khi khử bỏ lực tác dụng thì vật cịn có khả
năng đàn hồi trở lại, biểu hiện ở góc đàn hồi khi uốn.
2.2.3

Lớp trung hịa:

Trên thành của phôi trước khi uốn ta kẻ những ô vuông. Sau khi uốn ta thấy

C
C

những ô vuông ở phần thẳng khơng thay đổi, cịn những ơ vng ở phần cong thì biến

R
L
T.

thành hình thang.

Các vạch gạch ngang tính từ tâm uốn ra, các vạch ở phía ngồi dài ra, cịn các

DU

vạch ở phía trong ngắn lại. Chỉ có đường OO là chiều dài khơng đổi. Đó là lớp trung hịa.
Phần ngồi lớp trung hịa chịu kéo, cịn phần trong chịu nén. Lớp trung hịa khơng chịu
kéo hay nén, nên giữ được độ dài ban đầu. Đó là căn cứ tốt nhất để xác định phơi uốn.

Hình 2.2 Dạng lưới vật liệu khi chưa bị uốn

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 23


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÁY BÌNH DẠNG CHỎM CẦU BẰNG THỦY LỰC
VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/E ĐỂ GIA CƠNG BỘ CHÀY CỐI

Hình 2.3 Biến dạng của phôi sau khi uốn

Quan sát tiết diện cắt ra trên cung uốn, ta thấy có dạng hình quạt. Phần dưới lớp
trung hịa thì co lại, phần trên phình ra. Lớp trung hịa giữ ngun được ban đầu của phơi.

C
C

Hiện tượng này càng rõ rệt, khi bề rộng vật uốn càng hẹp và bán kính uốn càng nhỏ.

R
L
T.

Người ta đã chứng minh rằng lớp trung hòa đi qua trọng tâm của mặt phẳng tiết
diện. Trong q trình uốn, bán kính uốn càng nhỏ dần thì hình dáng tiết diện cũng thay

DU

đổi dần, do đó trọng tâm của tiết diện cũng di chuyển dần về hướng tâm uốn.
Vị trí của lớp trung hịa được xác định bởi bán kính lớp trung hịa ρ. Bán kính lớp
trung hịa có thể xác định theo công thức của B. П. Rômanovxki sách Công Nghệ Dập
Nguội của tác giả Tôn Yên, trang 103.

𝜌=

𝐵𝑡𝑏
𝐵

𝑟

𝜉

𝑆

2

.S.𝜉. ( + )

Trong đó:
𝜌: Bán kính lớp trung hịa

(mm)

𝐵𝑡𝑏 : Chiều rộng trung bình của tiết diện uốn

(mm)

𝐵𝑡𝑏 =

𝐵1 + 𝐵2
2

B: Chiều rộng của phôi ban đầu

(mm)

S: Chiều dày vật liệu

(mm)

r: Bán kính uốn phía trong

(mm)

SVTH: Đỗ Mạnh Tuấn – Lớp: 11C1A

GVHD: PGS.TS.Đinh Minh Diệm
Trang 24