Thiết kế và chế tạo máy uốn thép định hình tự động (Phạm Bùi Quang Khải) Full

Hiện nay, thế giới đang phát triển với tốc độ chóng mặt, cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đã và đang diễn ra, ảnh hưởng lớn đến đời sống và kinh tế các nước. Việt Nam cũng vậy, là một nước đang phát triển, với mong muốn cơ bản trở thành một nước công nghiệp, xóa bỏ tồn dư lạc hậu và hội nhập với thế giới. Để làm được điệu đó cần phải đẩy mạnh phát triển công nghiệp và xây dựng, trong đó đặc biệt có sự quan trọng của ngành thép, không những kết cấu thép phải bền bỉ, chắc chằn mà còn phải có cả độ chính xác, thẩm mỹ khi uốn. Nhu cầu sử dụng sắt uốn hiện nay là rất lớn nhưng qua tìm hiểu thực tế thì ở nước ta chưa có công ty hay tổ chức nào chuyên sản xuất hay nghiên cứu về máy uốn sắt. Vì vậy, việc thiết kế và chế tạo một máy uốn sắt có độ chính xác cao và năng xuất lớn là mục tiêu của đề tài “ Thiết kế và chế tạo máy uốn thép định hình tự động ” này.

Nhóm đã áp dụng các công thức vật lí, sức bền vật liệu và các phần mềm mô phỏng để tính chính xác lực uốn, dựa vào lực uốn này quyết định đến các thông số của máy và động cơ. Sử dụng các phần mềm Autocad, Inventer, để thiết kế ra các chi tiết máy và sử dụng các phương pháp gia công cơ khí để chế tạo và hoàn thiện máy.

Qua quá trình nghiên cứu và chế tạo nhóm đã hoàn thiện được máy uốn có khả năng uốn được sắt có kích thước lớn và đạt được công suất uốn lớn hơn so với những máy có chi phí sản xuất ngang giá hiện tại đang có mặt trên thị trường.

NỘI DUNG:

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU .................................................................................................1

1.1. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................1

1.2. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài .................................................1

1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài .............................................................................2

1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.........................................................................2

1.5. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................3

1.6 Cấu trúc trình bày đề tài .........................................................................................3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN .........................................................................................4

2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước ..........................................................................4

2.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước ..........................................................................6

a. Đối với máy Phúc Long ........................................................................................8

b. Đối với máy BendTech .......................................................................................10

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ...........................................................................13

3.1. Quy trình sản xuất thép uốn định hình ...............................................................13

3.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy uốn thép định hình tự động ...............13

3.3. Khảo sát vật liệu đầu vào cho máy sản xuất .......................................................14

3.3.1. Mục đích .......................................................................................................14

3.3.2. Vật liệu được sử dụng ...................................................................................14

3.4. Cơ sở uốn kim loại ..............................................................................................14

3.4.1. Lực uốn .........................................................................................................19

3.4.2. Tính lực đẩy của piston-xi lanh ....................................................................19

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Linh

XIII

3.4.3. Tính lực cắt ...................................................................................................20

3.5. Truyền động và điều khiển..................................................................................20

3.5.1. Truyền động ..................................................................................................20

3.5.2. Điều khiển .....................................................................................................20

3.6. Các phần mềm hỗ trợ tính toán và thiết kế .........................................................20

3.6.1. Phần mềm Inventor Professional 2022 .........................................................20

3.6.2. Phần mềm AutoCad Mechanical 2022 .........................................................21

3.6.3 Phần mềm MD Solids 3.5 ..............................................................................21

3.6.4. Phần mềm hỗ trợ lập trình GX Works2 ........................................................21

3.6.5. Phần mềm GT Designer3..............................................................................21

CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ...........22

4.1. Phương án thiết kế 1............................................................................................22

4.2. Phương án thiết kế 2............................................................................................23

4.3. Phương án thiết kế 3............................................................................................24

4.4. Chọn phương án thiết kế máy .............................................................................25

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MÁY..................................................................................26

5.1. THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ ................................................................................26

5.1.1. Tính toán thiết kế bộ uốn ..............................................................................26

a. Tính lực uốn.....................................................................................................27

b. Chọn động cơ ..................................................................................................31

c. Tính toán các chi tiết trên bộ uốn ....................................................................32

5.1.2. Tính toán, thiết kế bộ cắt ..............................................................................42

a. Tính toán lực cắt của cánh tay đòn ..................................................................42

b. Tính toán lực đẩy xi lanh.................................................................................42

4.1.3. Tính toán thiết kế bộ dẫn hướng và nắn thẳng thép dây ...............................42

a. Xác định thông số làm việc .............................................................................42

b. Tính toán các chi tiết trên bộ nắn thẳng ..........................................................43

c. Các kích thước khác của trục: .........................................................................45

d. Kiểm nghiệm bền trục khi làm việc (khi chịu tải trọng) .................................46

e. Tính toán chọn ổ lăn ........................................................................................47

f. Tính toán thiết kế con lăn dẫn hướng ..............................................................47

5.1.4. Tính toán thiết kế bộ kéo thép (cấp phôi) .....................................................48

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Linh

XIV

a. Xác định thông số làm việc .............................................................................48

b. Tính toán các chi tiết trên bộ kéo ....................................................................49

5.1.5 Tính toán thiết kế khung chân máy................................................................59

5.2 THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN MÁY ...................................................63

5.2.1. Lựa chọn các khí cụ điện ..............................................................................65

5.2.2. Lập trình chương trình PLC..........................................................................73

5.2.3 Lập trình giao diện HMI ................................................................................76

CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO MÁY...................................................................................77

6.1. CHẾ TẠO PHẦN CƠ KHÍ .................................................................................77

6.1.1. Chế tạo bộ phận uốn .....................................................................................77

6.1.2. Tính toán thiết kế bộ căt ...............................................................................81

6.1.3. Chế tạo bộ nắn, kéo ......................................................................................89

6.2. LẮP RÁP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ....................................................91

6.2.1. Lắp tủ điện ....................................................................................................91

6.2.2. Lập trình PLC ...............................................................................................92

CHƯƠNG 7: LẮP RÁP VÀ VẬN HÀNH .................................................................93

7.1. Lắp ráp ................................................................................................................93

7.2. Vận hành máy .....................................................................................................98

7.2.1 Tiến hành thực nghiệm ..................................................................................98

a. Mục đích của việc chạy thực nghiệm máy ......................................................98

b. Phương pháp thực nghiệm...............................................................................99

c. Kết quả thực nghiệm........................................................................................99

d. Kết luận .........................................................................................................101

7.2.2 Hướng dẫn vận hành máy ............................................................................102

a. HMI và các nút nhấn .....................................................................................102

b. Thao tác vận hành..........................................................................................104

CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ........................................105

8.1. Kết luận .............................................................................................................105

8.2 Hướng phát triển ................................................................................................106

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................107

PHỤ LỤC .........

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK DOWNLOAD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)