Thực nghiệm tạo hình Ống tròn bằng phương pháp bẻ Ống

TÓM TẮT ĐỒ ÁN THỰC NGHIỆM TẠO HÌNH ỐNG TRÒN BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẺ ỐNG Tạo hình ống tròn bằng phương pháp bẻ ống là một kỹ thuật cấp thiết trong nhiều ngành công nghiệp như cơ khí, xây dựn

GIỚI THIỆU

Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, công nghiệp hóa hiện đại hóa trên thế giới đang ngày càng phát triển và có tính cạnh tranh cao và khốc liệt Trong đó, việc phát triển các ngành công nghiệp rất quan trọng và đặc biệt nhất là ngành công nghiệp chế tạo và gia công kim loại đang dần trở thành ngành tiềm năng khi đáp ứng hầu hết trong nhiều lĩnh vực như sản xuất ô tô, hàng không, xây dựng, dầu khí, nội thất và cơ khí, …

Phương pháp bẻ ống được coi như là kỹ thuật cơ bản nhưng đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc gia công kim loại bởi tính linh hoạt và khả năng tạo hình đa dạng cho các sản phẩm ống tròn Tuy nhiên, việc tạo hình ống tròn bằng phương pháp bẻ ống vẫn gặp rất nhiều khó khăn và hạn chế về độ chính xác, độ bền hay sự không đồng nhất bởi các yếu tác nhân như độ dày vật liệu, lực bẻ và kỹ thuật dẫn đến hiệu suất và độ hiểu quả của quy trình không đạt yêu cầu Ngoài ra, quy trình bẻ ống truyển thống từ trước đến nay thường bị tiêu tốn thời gian, công sức từ đó dẫn dến chi phí sản xuất và giá thành bị tăng cao gây khó khăn cho người tiêu dùng Đề tài "Thực Nghiệm Tạo Hình Ống Tròn Bằng Phương Pháp Bẻ Ống" không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn đóng góp vào việc nâng cao chất lượng cuộc sống của con người Bằng việc cải tiến quy trình sản xuất, chúng ta không chỉ giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí, tăng cường khả năng cạnh tranh mà còn đảm bảo cung cấp những sản phẩm tốt nhất cho người tiêu dùng Đây chính là động lực và ý nghĩa to lớn của việc nghiên cứu và phát triển phương pháp bẻ ống trong thời đại hiện nay

Mục tiêu của nghiên cứu là tạo ra các sản phẩm ống tròn không chỉ đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật mà còn thỏa mãn nhu cầu ngày càng cao của con người về chất lượng và thẩm mỹ Các sản phẩm này sẽ được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ các công trình xây dựng kiên cố, hệ thống dẫn nước và khí, đến các sản phẩm nội thất và trang trí mang tính thẩm mỹ cao Vì thế, nhóm đã quyết định chọn đề tài "Thực Nghiệm Tạo Hình Ống Tròn Bằng Phương Pháp Bẻ Ống".

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Hiểu rõ về cơ học biến dạng của vật liệu giúp phân tích các hiện tượng xảy ra trong quá trình bẻ ống

- Phát triển cải tiến các phương pháp giúp nâng cao hiệu quả, giảm chi phí và tăng chất lượng sản phẩm

- Phát triển các công cụ và thiết bị mới hoặc cải tiến thiết bị hiện có để từ đó tối ưu hóa được quá trình bẻ ống giúp tăng cao khả năng ứng dụng trong các ngành công nghiệp lý cơ bản của cơ học vật liệu và kỹ thuật chế tạo

- Thấy được tầm quan trọng của các yếu tố gây ảnh hưởng trong việc tạo hình ống tròn

- Cải thiện chất lượng sản phẩm với độ chính xác cao và giảm sai sót

- Ứng dụng hầu hết ở các ngành công nghiệp

- Tối ưa hóa quá trình bẻ ống giúp giảm chi phí và tăng hiệu quả sản xuất

➔ Tóm lại, đề tài không chỉ mang ý nghĩa lớn về mặt khoa học mà còn mang nhiều lợi ích thực tiễn cho ngành công nghiệp và xã hội khi giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và phát triển bền vững.

Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu và xác định được các yếu tố gây ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình bẻ ống

- Thực hiện kế hoạch thực nghiệm với quy trình cụ thể

- Thực nghiệm tạo hình ống ứng với các thông số khác nhau

- Đo lường được bán kính ống

- Tối ưu hóa quy trình bẻ ống

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Thiết bị, máy móc cho quá trình bẻ ống

- Thiết bị đo bán kính cong

Dựa vào các kiến thức có sẵn, điều kiện kinh tế và các số liệu ban đầu như:

- Ống có đường kính dưới 20mm

- Tài liệu về các phương pháp đo lường bán kính cong của ống

- Các tài liệu về gia công cắt gọt lim loại

Ngoài ra vì gặp nhiều mặt hạn chế về thời gian và kiến thức nên nhóm chỉ có thể làm thực nghiệm ở phạm vi:

- Ống có đường kính 10mm

- Khoảng giá trị của các thông số chỉ gồm 5 giá trị

Phương pháp nghiên cứu

1.5.1 Cơ sở phương pháp luận

Là nền tảng giúp nhóm xây dựng việc thực hiện nghiên cứu một cách logic vì thế nhóm đã tìm hiểu và xác định được các cơ sở phương pháp luận sau:

- Tổng quan về lí thuyết như giới thiệu về phương pháp bẻ ống, các phương pháp tạo hình ống tròn,

- Mục tiêu nghiên cứu một cách tổng quát và cụ thể

- Đưa ra các phương pháp nghiên cứu cụ thể

- Xác định quy trình cụ thể cho quá trình thực nghiệm

- Thu nhập số liệu thực nghiệm và đánh giá kết luận

1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể

Phương pháp nghiên cứu tài liệu:

- Xác định mục tiêu: nghiên cứu về các phương pháp bẻ ống, tính chất cơ học của vật liệu ống và các ứng dụng thực tiễn tạo hình ống tròn

- Mục tiêu nghiên cứu: Tìm hiểu về các kỹ thuật bẻ ống, các thí nghiệm đã thực hiện và các kết quả

- Tìm nguồn tài liệu: Bao gồm các sách chuyên ngành, bài báo khoa học, bài luận văn thạc sĩ và tiến sĩ, báo cáo nghiên cứu khoa học

- Lên kế hoạch thực nghiệm : xác định được các thông số ảnh hưởng đến quá trình bẻ ống và thông số phụ thuộc

- Thực hiện thí nghiệm: Chuẩn bị các thiết bị và dụng cụ đo cho việc thực nghiệm Phương pháp phân tích thống kê:

- Phân tích số liệu thống kê: sử dụng phần mềm phân tích Excel để phân tích ra các số liệu thực nghiệm để tìm ra mối quan hệ giữa các biên số

- Biểu đồ hóa dữ liệu: Sử dụng các biểu đồ như biểu đồ cột, biểu đồ đường, để trực quan hóa dữ liệu và kết quả phân tích

Kết cấu của ĐATN

Nội dung của đề tài gồm 5 chương:

Chương 3: Cơ sở lí thuyết

Chương 4: Giới thiệu tổng quan mô hình máy bẻ ống

Chương 5: Thực nghiệm tạo hình ống tròn bằng phương pháp bẻ ống

TỔNG QUAN

Giới thiệu

Máy bẻ ống là một công cụ công nghiệp được sử dụng để bẻ cong các ống kim loại thành các hình dạng và góc độ khác nhau mà không làm hỏng vật liệu Máy được ứng dụng rộng rãi trong các ngành cơ khí, xây dựng, công nghiệp dầu khí, và nhiều lĩnh vực khác Thị trường máy bẻ ống hiện nay đang ngày càng phát triển mạnh mẽ Các sản phẩm máy bẻ ống được sản xuất bởi nhiều thương hiệu khác nhau trong và ngoài nước

Máy bẻ ống có thể được điều chỉnh để tạo ra các góc với độ cong khác nhau, hoặc theo các mẫu thiết kế cụ thể Công nghệ và thiết kế của máy bẻ ống liên tục được cải tiến để tăng hiệu suất và chính xác, đồng thời giảm thiểu sự hao hụt vật liệu và thời gian làm việc.

Phân loại máy bẻ ống

Hiện nay trên thị trường đang có các loại máy bẻ ống sử dụng cơ chế vận hành khác nhau bao gồm: máy bẻ ống cơ học, máy bẻ ống thủy lực, máy bẻ ống điện tử

2.2.1 Máy bẻ ống cơ học a) Định nghĩa

Máy bẻ ống cơ học là một thiết bị đơn giản, hoạt động thông qua cơ chế cơ học, thường sử dụng tay hoặc một cơ cấu đòn đẩy để bẻ cong ống kim loại

Hình 2.1: Máy bẻ ống bằng tay HHW-22 b) Ưu điểm:

- Thiết kế đơn giản: Có cơ cấu đơn giản, dễ sử dụng và dễ vận hành, không đòi hỏi nguồn lực hoặc điều khiển điện tử phức tạp

- Chi phí thấp: Có chi phí đầu tư ban đầu thấp, phù hợp cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ hoặc cá nhân với ngân sách hạn chế

- Linh động: Do không cần nguồn điện hay dầu thủy lực, máy bẻ ống cơ học thường linh

- Phù hợp với ống có kích thước nhỏ: Không đòi hỏi lực bẻ lớn c) Nhược điểm

- Hạn chế về sức mạnh: Do sử dụng lực tay hoặc cơ cấu đòn bẩy, máy bẻ ống cơ học thường không mạnh mẽ như các loại máy bẻ ống thủy lực

- Giới hạn về độ chính xác: Không đáp ứng được như máy bẻ ống điện tử hoặc máy bẻ ống điện tử

- Khả năng thích ứng hạn chế: Không thích hợp cho việc xử lý các ống lớn hoặc các công việc đòi hỏi lực bẻ lớn

➔Tóm lại, máy bẻ ống cơ học thích hợp cho các ứng dụng đơn giản, nhỏ và không đòi hỏi độ chính xác cao, trong khi các ứng dụng phức tạp hơn thường cần sử dụng các loại máy bẻ ống khác như thủy lực hoặc điện tử

2.2.2 Máy bẻ ống thủy lực a) Định nghĩa

Máy bẻ ống thủy lực là một thiết bị sử dụng nguồn thủy lực để bẻ cong các ống kim loại Đây là một công cụ phổ biến trong ngành công nghiệp cơ khí và xây dựng do khả năng tạo ra các góc bẻ có độ chính xác cao

Hình 2.2: Máy bẻ ống thủy lực bơm điện HHW-4D b) Ưu điểm

- Nguồn thủy lực: Máy sử dụng dầu thủy lực để tạo ra áp lực cần thiết để bẻ cong ống Điều này mang lại sức mạnh và độ chính xác cao trong quá trình bẻ cong

- Linh hoạt: Có thể điều chỉnh được áp lực và góc độ bẻ cong, cho phép tạo ra các hình dạng và góc độ khác nhau trên các loại ống kim loại khác nhau

- Chính xác và ổn định: Do sự điều khiển từ nguồn thủy lực, máy bẻ ống thủy lực thường tạo ra các góc chính xác và không làm biến dạng ống

- Hiệu suất cao: Máy bẻ ống thủy lực có thể xử lý các ống lớn và công việc đòi hỏi lực bẻ lớn một cách hiệu quả, giúp tiết kiệm thời gian và công sức lao động

- An toàn: Máy thủy lực thường được thiết kế với các tính năng an toàn như cơ chế ngừng tự động khi áp lực đạt mức cao hoặc khi kết thúc quá trình bẻ ống c) Nhược điểm

- Khả năng cần một nguồn điện và nguồn dầu thủy lực

- Chi phí đầu tư ban đầu và bảo trì cao hơn so với các loại máy bẻ ống khác

2.2.3 Máy bẻ ống điện tử a) Định nghĩa

Máy bẻ ống điện tử là một thiết bị sử dụng nguồn năng lượng điện để thực hiện quá trình bẻ ống kim loại

Hình 2.3: Máy bẻ ống CNC HC-300LR-NSM b) Ưu điểm

- Điều khiển tự động: Máy bẻ ống điện tử thường được trang bị các hệ thống điều khiển tự động, cho phép điều chỉnh góc cong của ống và các tham số khác một cách chính xác và tự động

- Độ chính xác cao: Do được điều khiển bằng máy tính hoặc bảng điều khiển điện tử, máy bẻ ống điện tử cung cấp độ chính xác cao trong quá trình bẻ ống, đảm bảo sự đồng nhất và chính xác của sản phẩm

- Tự động hóa: Các quy trình làm việc được tự động hóa hoàn toàn hoặc một phần, giúp tăng hiệu suất sản xuất và giảm thiểu lỗi do con người

- Tiết kiệm thời gian: Các quy trình làm việc tự động và nhanh chóng giúp tiết kiệm thời gian so với các phương pháp thủ công

- An toàn: Máy bẻ ống điện tử cũng tương tự như máy bẻ ống thủy lực thường có cơ chế ngừng tự động khi có sự cố bất ngờ hoặc khi kết thúc quá trình bẻ ống c) Nhược điểm

- Chi phí cao: Máy bẻ ống điện tử thường có chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với các loại máy bẻ ống khác, đặc biệt là các máy bẻ ống cơ học

- Yêu cầu kỹ thuật cao: Cần kỹ thuật viên hoặc nhân viên có kiến thức chuyên sâu về điều khiển điện tử để vận hành và bảo trì máy

Lịch sử phát triển

2.3.1 Giai đoạn sơ khai a) Thời cổ đại và trung đại

Việc bẻ ống bắt đầu từ các kỹ thuật thủ công, sử dụng các công cụ đơn giản như búa, đe và các dụng cụ cơ bản để tạo hình ống từ kim loại mềm như đồng và sắt

Người thợ rèn chủ yếu dựa vào kinh nghiệm và kỹ năng cá nhân để thực hiện việc này b) Thế kỷ 19

Sự phát triển của cách mạng công nghiệp đã mang lại nhiều thay đổi, với việc sử dụng các máy móc đơn giản hơn để hỗ trợ quá trình bẻ ống

Các máy bẻ ống cơ học đầu tiên xuất hiện, sử dụng lực cơ học từ tay hoặc các cơ cấu đòn bẩy để tạo hình ống

2.3.2 Giai đoạn phát triển công nghệ a) Thế kỷ 20 Đây là giai đoạn phát triển mạnh mẽ của công nghệ bẻ ống Các máy bẻ ống bán tự động và tự động được giới thiệu, sử dụng động cơ điện và hệ thống thủy lực để cung cấp lực bẻ mạnh mẽ và ổn định hơn

Các quy trình điều khiển số (CNC) bắt đầu được áp dụng, cho phép kiểm soát chính xác các thông số kỹ thuật và giảm thiểu sai sót b) Những năm 1950-1980

Sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô và hàng không đã thúc đẩy nhu cầu về các công nghệ bẻ ống chính xác và hiệu quả

Các phương pháp như bẻ ống bằng nhiệt, bẻ ống bằng laser, và bẻ ống bằng máy CNC được nghiên cứu và áp dụng rộng rãi

2.3.3 Giai đoạn hiện đại a) Thế kỷ 21

Công nghệ bẻ ống đã đạt đến một mức độ tiên tiến với sự phát triển của các hệ thống tự động hóa hoàn toàn, robot công nghiệp, và các công nghệ điều khiển thông minh

Các phương pháp bẻ ống hiện đại sử dụng phần mềm mô phỏng để tối ưu hóa quá trình thiết kế và sản xuất, đảm bảo độ chính xác cao và giảm thiểu lãng phí vật liệu b) Ứng dụng công nghệ 4.0

Sự xuất hiện của Internet vạn vật (IoT), trí tuệ nhân tạo (AI), và dữ liệu lớn (Big Data) đã cải thiện khả năng giám sát, phân tích và tối ưu hóa quy trình bẻ ống

Các hệ thống thông minh có thể dự đoán và ngăn chặn các sự cố, nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm

➔ Qua các giai đoạn phát triển, phương pháp bẻ ống không chỉ cải thiện về mặt kỹ thuật mà còn mang lại nhiều lợi ích kinh tế và môi trường Công nghệ hiện đại đã mở ra nhiều cơ hội mới, đồng thời đặt ra các thách thức về việc tiếp tục đổi mới và cải tiến.

Các nghiên cứu trong và ngoài nước

2.4.1 Các nghiên cứu trong nước

Nghiên cứu về máy bẻ ống trong nước Việt Nam đã được thực hiện bởi nhiều tổ chức và cá nhân trong các lĩnh vực cơ khí, kỹ thuật và xây dựng Các nghiên cứu này tập trung vào việc cải thiện kỹ thuật bẻ ống, nâng cao hiệu suất và độ chính xác của máy bẻ ống, cũng như áp dụng các công nghệ tiên tiến để tối ưu hóa quá trình bẻ ống

Hiện nay để đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn trong sản xuất và trong công nghiệp Có rất nhiều đơn vị đã nghiên cứu chế tạo ra máy bẻ ống Một trong số đó có thể kể đến là Cơ khí công nghiệp Sài Gòn Công ty hướng tới mục tiêu tự động hóa các công việc trong sản xuất cũng như trong đời sống Máy bẻ ống MS80 là một trong những sản phẩm tiên tiến nhất của công ty hiện nay trong lĩnh vực thiết kế máy bẻ ống trên thị trường Việt Nam

Hình 2.4: Máy bẻ ống MS80

Nanjing BLMA Machinery là một công ty có trụ sở tại Trung Quốc, chuyên sản xuất các sản phẩm và dịch vụ trong lĩnh vực máy móc công nghiệp và các giải pháp kiểm soát chất lượng Công ty này cung cấp các sản phẩm như máy ép công nghiệp, máy điện khí nén, máy bẻ, máy cán, máy tạo hình cuộn cũng như các sản phẩm liên quan đến ngành công nghiệp máy bẻ ống

Hình 2.5: Máy bẻ ống thủy lực DW50CNC-2A-1S

Ứng dụng của phương pháp bẻ ống

Ngày nay, phương pháp bẻ ống đang được áp dụng một cách rộng rãi trong nền công nghiệp trên toàn thế giới nhờ vào khả năng tạo ra các hình dạng ống phức tạp,chính xác và đa dạng.Một số ngành đang được ứng dụng như: ô tô, hàng không, dầu khí, xây dựng, nội thất, chế tạo máy và thiết bị, y tế

- Hệ thống ống xả: Bẻ ống được sử dụng để tạo ra các đoạn ống xả có hình dạng phức tạp, đảm bảo dòng khí thoát ra hiệu quả và giảm thiểu tiếng ồn

- Hệ thống dẫn nhiên liệu và dầu: Các ống dẫn nhiên liệu và dầu cần được bẻ theo các góc cụ thể để phù hợp với không gian hạn chế và đảm bảo dòng chảy ổn định

- Hệ thống điều hòa không khí: Các ống dẫn trong hệ thống điều hòa không khí phải có hình dạng phù hợp để lắp đặt trong không gian nhỏ hẹp của xe

- Hệ thống dẫn nhiên liệu và thủy lực: Các ống dẫn trong máy bay và tàu vũ trụ cần có độ chính xác cao và khả năng chịu áp lực lớn, được bẻ theo các góc và hình dạng cụ thể

- Kết cấu khung và các bộ phận khác: Bẻ ống được sử dụng để tạo ra các bộ phận kết cấu nhẹ nhưng cứng, giúp giảm trọng lượng tổng thể và tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu

2.5.3 Ngành công nghiệp dầu khí

- Hệ thống ống dẫn dầu và khí: Các ống dẫn trong ngành dầu khí thường phải chịu áp lực cao và điều kiện môi trường khắc nghiệt Phương pháp bẻ ống giúp tạo ra các đoạn ống phù hợp để lắp đặt và vận hành hiệu quả

- Thiết bị xử lý và lưu trữ: Các bộ phận của thiết bị xử lý và lưu trữ dầu khí cũng được tạo hình từ các ống bẻ, đảm bảo khả năng chịu lực và độ bền cao

- Kết cấu khung thép: Bẻ ống được sử dụng để tạo ra các bộ phận kết cấu khung thép cho các tòa nhà, cầu đường và các công trình xây dựng khác

- Hệ thống cấp thoát nước: Các ống dẫn nước và thoát nước trong công trình xây dựng cần được bẻ theo các góc và hình dạng cụ thể để lắp đặt dễ dàng và hiệu quả

2.5.5 Ngành sản xuất nội thất

- Đồ nội thất kim loại: Bẻ ống được sử dụng để tạo ra các khung ghế, bàn và các sản phẩm nội thất khác từ kim loại, mang lại thiết kế thẩm mỹ và độ bền cao

- Đồ gia dụng: Các sản phẩm gia dụng như giá để đồ, khung giường, và các thiết bị khác

2.5.6 Ngành chế tạo máy móc và thiết bị

- Hệ thống dẫn động và truyền động: Các ống dẫn trong hệ thống dẫn động và truyền động của máy móc công nghiệp cần được bẻ theo các góc cụ thể để đảm bảo hoạt động hiệu quả

- Thiết bị sản xuất và tự động hóa: Các bộ phận của thiết bị sản xuất và tự động hóa cũng được tạo hình từ các ống bẻ, đảm bảo tính chính xác và khả năng hoạt động lâu dài

- Thiết bị y tế: Các ống dẫn trong thiết bị y tế, chẳng hạn như máy thở và các thiết bị chẩn đoán, cần có hình dạng phức tạp để phù hợp với thiết kế nhỏ gọn và dễ dàng sử dụng.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Cơ sở lý thuyết về tạo hình ống tròn

Tạo hình ống tròn là một quá trình quan trọng trong ngành công nghiệp cơ khí và chế tạo, liên quan đến việc bẻ hoặc định hình các ống kim loại để tạo ra các sản phẩm có hình dạng mong muốn Để hiểu rõ quá trình này, cần nắm vững các khái niệm cơ bản về cơ học vật liệu, lý thuyết biến dạng, và các kỹ thuật gia công cơ khí.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bẻ ống

3.2.1 Đặc tính vật liệu a) Loại vật liệu

Các loại vật liệu khác nhau có tính chất cơ học khác nhau, như độ bền kéo, độ dẻo, và giới hạn đàn hồi Thép, nhôm, đồng, và các hợp kim khác sẽ có các đặc điểm bẻ khác nhau

- Thép: Các đặc tính cơ bản của thép đó là tính dẻo, tính cứng, tính bền, khả năng chống oxy hóa dưới tác động môi trường, khả năng đàn hồi và tính hàn Các tính chất này được quyết định bởi các nguyên tố hóa học như cacbon, niken, nitơ, sắt, mangan, lưu huỳnh,…

- Nhôm: Hợp kim của nhôm có khối lượng riêng nhỏ nên rất nhẹ chỉ bằng ⅓ khối lượng riêng của hợp kim sắt Hợp kim của nhôm có những tính chất như: độ bền cực tốt, có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt, dễ dàng tạo hình và đúc khuôn

Hình 3.2: Ống nhôm b) Độ bền và độ dẻo

Vật liệu có độ bền cao thường khó bẻ hơn nhưng ít bị nứt gãy, trong khi vật liệu có độ dẻo cao dễ bẻ hơn nhưng có thể bị biến dạng nhiều hơn c)Tính chất bề mặt

Bề mặt vật liệu có thể ảnh hưởng đến ma sát và lực cần thiết để bẻ Các bề mặt nhẵn mịn thường dễ bẻ hơn so với bề mặt gồ ghề hoặc có lớp phủ

3.2.2 Kích thước và hình dạng ống a) Đường kính ngoài Đường kính của ống ảnh hưởng đến độ cong có thể đạt được và lực cần thiết để bẻ ống Đường kính lớn hơn thường yêu cầu lực bẻ lớn hơn b) Độ dày thành ống Ống dày hơn có khả năng chịu lực tốt hơn nhưng cũng khó bẻ hơn Độ dày thành ống quyết định độ ổn định của ống trong quá trình bẻ

Hình 3.3: Kích thước ống c) Chiều dài ống

Chiều dài của ống cũng ảnh hưởng đến quá trình bẻ Ống dài hơn có thể dễ bị bẻ cong không đều và khó kiểm soát

3.2.3 Góc bẻ và bán kính cong a) Góc bẻ

Là góc được tạo thành bởi hai phần của ống sau khi bẻ Góc này được đo từ phần thẳng của ống trước khi bẻ đến phần thẳng sau khi bẻ

Góc bẻ quyết định mức độ cong của ống Góc bẻ lớn đòi hỏi lực bẻ lớn hơn và có thể gây ra nhiều biến dạng hơn b) Bán kính cong

Là bán kính của cung tròn được tạo thành khi bẻ ống Bán kính này thường được đo từ trục trung tâm của ống Đây yếu tố quan trọng trong quá trình bẻ ống Bán kính nhỏ hơn đòi hỏi lực bẻ lớn hơn và dễ gây ra biến dạng không mong muốn

Chiều dài bẻ được Đường kính ngoài

Hình 3.4: Quan hệ giữa góc bẻ và bán kính bẻ

Công thức tính biến dạng đặc trưng (CS) dựa vào góc bẻ và bán kính bẻ:

3.2.4 Phương pháp và thiết bị bẻ

Trước khi bắt đầu quá trình bẻ ống, luôn luôn đảm bảo rằng bạn đã hiểu rõ về loại vật liệu của ống và áp dụng phương pháp bẻ phù hợp để tránh làm hỏng ống

Có các phương pháp khác nhau để bẻ ống, tùy thuộc vào vật liệu và kích thước của ống Dưới đây là các phương pháp phổ biến a) Phương pháp thủ công

Bẻ bằng tay: Phương pháp này thích hợp cho các ống nhỏ và có độ cứng không cao Có thể sử dụng tay hoặc dùng kẹp bẻ ống để bẻ cong ống theo ý muốn

Hình 3.5: Dụng cụ bẻ ống bằng tay Ưu điểm: linh hoạt, gọn nhẹ, dễ sử dụng không cần kinh nghiệm chuyên sâu, cho hộ gia đình hoặc doanh nghiệp nhỏ có nhu cầu bẻ ống với số lương ít

Nhược điểm: Không bẻ được ống có kích thước lớn, độ cứng cao, độ chính xác không cao, không sử dụng cho quy mô lớn phục vụ sản xuất hàng loạt b) Phương pháp bẻ ống bằng máy

Bẻ bằng máy bẻ ống: Có thể sử dụng máy bẻ ổng bằng điện tử hoặc thủy lực, chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp hoặc xây dựng

Phân tích ứng suất và biến dạng

Trong cơ học vật liệu, ứng suất (stress) và biến dạng (strain) là hai khái niệm cơ bản dùng để mô tả sự phản ứng của vật liệu dưới tác động của lực Việc phân tích ứng suất và biến dạng giúp hiểu rõ hơn về cách vật liệu sẽ phản ứng khi chịu tải và từ đó đảm bảo độ bền, an toàn của các cấu trúc và sản phẩm

- Ứng suất là lực nội tại xuất hiện bên trong một vật liệu khi nó bị tác dụng bởi một lực ngoài Ứng suất được định nghĩa là lực tác dụng trên một đơn vị diện tích b) Các Loại Ứng Suất

- Ứng suất kéo (Tensile Stress): Xuất hiện khi lực kéo làm vật liệu bị kéo dài ra

- Ứng suất nén (Compressive Stress): Xuất hiện khi lực nén làm vật liệu bị nén lại

- Ứng suất cắt (Shear Stress): Xuất hiện khi lực tác dụng song song với bề mặt vật liệu gây ra sự trượt giữa các lớp vật liệu

3.3.2 Biến Dạng (Strain) a) Định Nghĩa

- Biến dạng là sự thay đổi hình dạng hoặc kích thước của một vật liệu dưới tác động của lực Biến dạng được định nghĩa là tỉ lệ giữa sự thay đổi chiều dài và chiều dài ban đầu của vật liệu b) Các Loại Biến Dạng

- Biến dạng đàn hồi: Là biến dạng có thể hồi phục hoàn toàn khi lực tác dụng được loại bỏ Vật liệu trở lại hình dạng ban đầu

- Biến dạng dẻo: Là biến dạng vĩnh viễn, không hồi phục khi lực tác dụng được loại bỏ

3.3.3 Quan Hệ Ứng Suất - Biến Dạng a) Đường Cong Ứng Suất - Biến Dạng Đường cong ứng suất - biến dạng thể hiện mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của một vật liệu khi nó bị kéo dài hoặc nén lại Đường cong này có ba giai đoạn chính:

- Trong giai đoạn này, vật liệu tuân theo định luật Hooke và có thể hồi phục hoàn toàn

- Sau khi vượt qua giới hạn đàn hồi, vật liệu bắt đầu biến dạng dẻo và không thể hồi phục hoàn toàn Ứng suất không tăng nhiều khi biến dạng tăng

- Khi ứng suất tiếp tục tăng, vật liệu sẽ đến điểm gãy và bị đứt

3.3.4 Phân Tích Ứng Suất và Biến Dạng Trong Quá Trình Bẻ Ống

Trong quá trình bẻ ống, ứng suất và biến dạng sẽ xuất hiện tại vùng bẻ cong Các yếu tố cần xem xét bao gồm: Ứng suất tối đa: Ứng suất tại mặt ngoài của vùng bẻ cong sẽ lớn hơn so với mặt trong Điều này là do mặt ngoài bị kéo dãn, trong khi mặt trong bị nén

Biến dạng tối đa: Biến dạng lớn nhất cũng sẽ xuất hiện tại mặt ngoài của vùng bẻ co

Tổng quan chi tiết

- Nhôm định hình để làm khung máy

- Các ke góc, con trượt nhôm định hình

- 2 bộ truyền đai qua 2 động cơ để điều khiển cơ cấu đẩy và xoay ống

- Sử dụng 3 động cơ Servo và 3 hộp số

- Các chi tiết định vị và dẫn hướng

Hình 4.1: Khung máy theo bản vẽ 3D

Cụm chi tiết bẻ ống

Hình 4.2: Khung máy thực tế

Cụm chi tiết quayCụm chi tiết đẩy Động cơ Servo và hộp số

Hình 4.4: Động cơ Servo và hộp số

Cụm chi tiết bẻ ống và bộ phận dẫn hướng

Là cụm chi tiết thực hiện nhiệm vụ bẻ ống trong suốt quá trình bẻ ống bao gồm: khớp nối, vitme, tấm trượt của vitme và thanh trượt, bộ phận hỗ trợ cho vít bi

Hình 4.5: Cụm chi tiết theo thiết kế 3D

Tấm trượt của vít me

Hình 4.6: Cụm chi tiết bẻ ống thực tế ở góc nhìn thứ nhất

Bộ phận hỗ trợ cho vít bi (cố định) Động cơ

Hình 4.7: Cụm chi tiết bẻ ống thực tế ở góc nhìn thứ hai

Con lăn dùng để bẻ ống

Hình 4.8: Cụm chi tiết bẻ ống thực ở góc nhìn thứ ba

Con lăn dẫn hướng ống

Thanh đỡ con lăn dẫn hướng

Hình 4.9: Bộ phận dẫn hướng ở góc nhìn thứ nhất

Bộ phận dẫn hướng ống

Hình 4.10: Bộ phận dẫn hướng ở góc nhìn thứ hai b) Qui trình hoạt động Động cơ ECMA-C20807RS truyền động qua khớp nối mềm qua bộ phận hỗ trợ vít bi để điều khiển vít me trượt trên thanh trượt làm cho cả cơ cấu đi xuống bẻ ống

Bộ phận dẫn hướng ống gồm thanh đỡ con lăn phía dưới và phía trên được điều khiển bằng hệ thống xy lanh từ trên kẹp xuống và dẫn hướng Và thanh đỡ con lăn phía dưới có nhiệm vụ là để dẫn hướng ống và ngàm ống trong quá trình bẻ ống

Bộ phận dẫn hướng ống được trang bị dọc theo chiều khung máy để định vị dẫn hướng

Cụm chi tiết đẩy ống

Là cụm chi tiết thực hiện nhiệm vụ đẩy ống trong suốt quá trình bẻ ống

Cụm chi tiết đẩy ống bao gồm: Động cơ, bánh đai, dây đai, bánh ma sát đẩy, tấm đỡ động cơ, tấm trượt của động cơ

Hình 4 11: Thiết kế 3D cụm chi tiết đẩy ống

Dây đai Bánh ma sát đẩy

Hình 4.12: Góc nhìn thứ nhất của cụm chi tiết đẩy ống

Tấm trượt của động cơ Ống khí Động cơ

Hình 4.13: Góc nhìn thứ hai của cụm chi tiết đẩy ống thực tế b) Qui trình hoạt động

Hệ thống xy lanh giúp nâng hạ cụm chi tiết đẩy ống qua tấm trượt để đỡ động cơ và trượt trên

2 thanh trượt Động cơ ECMA-C20807RS truyền động qua bộ truyền đai giúp bánh ma sát đẩy thực hiện việc đẩy ống trượt trên khối V về phía trước và phía sau Khối V dùng để định vị ống trong quá trình đẩy ống về phía trước.

Cụm chi tiết quay ống

Là cụm chi tiết thực hiện quay ống trong quá trình bẻ ống

Cụm chi tiết quay ống bao gồm: Động cơ, bánh đai, dây đai, bánh ma sát đẩy, tấm đỡ động cơ, tấm trượt của động cơ

Hình 4 14: Thiết kế 3D cụm chi tiết quay ống

Bánh ma sát quay Bánh đai

Hình 4 15: Góc nhìn thứ nhất của cụm chi tiết quay ống thực tế

Hình 4.16: Góc nhìn thứ hai của cụm chi tiết quay ống thực tế b) Qui trình hoạt động

- Hệ thống xy lanh giúp nâng hạ cụm chi tiết quay ống qua tấm trượt để đỡ động cơ và trượt trên 2 thanh trượt

- Động cơ ECMA-C20807RS truyền động qua bộ truyền đai giúp bánh ma sát quay ống trượt trên khối V để quay ống theo các góc điều khiển Khối V dùng để định vị ống trong quá trình quay ống.

Hệ thống điều khiển và khí nén

Lưu đồ hoạt động của motor và xy lanh như sau:

Xy lanh (A) cụm chi tiết đẩy ống đi xuống -> Motor (1) quay điều khiển bánh ma sát đẩy hoạt động -> Xy lanh (B) cụm chi tiết quay ống đi xuống -> Xy lanh (A) đi lên -> Motor (2) quay điều khiển bánh ma sát quay hoạt động -> Xy lanh (A) và Xy lanh (C) định vị ống đi xuống -

> Motor (3) hoạt động quay cùng chiều kim đồng hồ điều khiển con lăn bẻ ống đi xuống -> Motor (3) hoạt động quay ngược chiều kim đồng hồ điều khiển con lăn bẻ ống đi lên -> Xy lanh (A, B ,C ) đi về cùng lúc

A- ; B-; C- Motor 3 ON (Cùng chiều kim đồng hồ) Motor 3 On (Ngược kim đồng hồ)

Hình 4.17: Lưu đồ hoạt động của motor và xy lanh

Hệ thống điều khiển bao gồm: Tủ điện, đèn hiển thị, công tắc, màn hình điều khiển, relay, Plc Delta

Nút bấm chạy máy Nút bấm dừng máy

Hình 4.18: Bên ngoài tủ điện

MÁY BẺ ỐNG TỰ ĐỘNG

Hình 4.20: Màn hình điều khiển chính

Chế độ chạy bằng tay Điều khiển các trục Điều khiển khí nén

Hình 4.21: Trang đầu chế độ vận hành

Set chuẩn của từng trục Cho các trục về chuẩn

Hình 4.22: Trang thứ hai chế độ vận hành

Nhập tọa độ cho từng trục Chuyển trang trước

Hình 4.23: Trang thứ ba chế độ vận hành

Hệ thống khí nén bao gồm: máy bơm khí, van khí nén 5/2 2 cuộn coil, Xy lanh, đường ống dẫn khí

Van khí nén Đường ống dẫn khí

Hình 4.26: Góc nhìn thứ nhất của hệ thống khí nén

THỰC NGHIỆM TẠO HÌNH ỐNG TRÒN BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẺ ỐNG

Lập kế hoạch thực nghiệm

Từ các thông số, tài liệu đã cho ban đầu và ứng với thiết kế, chế tạo máy thực tế, nhóm đã lập kế hoạch cụ thể cho việc thực nghiệm được diễn ra một cách logic và chính xác bao gồm:

- Xác định các thông số ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình bẻ ống dựa trên tài liệu ban đầu và thiết kế, chế tạo máy thực tế

- Lập ra phương pháp phủ lưới với giá trị của các thông số

- Đánh giá và nhận xét quá trình thực nghiệm

Chọn vật liệu

5.2.1 Lí do chọn vật liệu

Inox là vật liệu có độ bền cao, chống lại sự ăn mòn và oxy hóa, đồng thời dễ dàng để gia công và có độ dẻo dai cần thiết cho quá trình định hình ống Sự bền vững và khả năng chống ăn mòn của inox làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng để nghiên cứu và áp dụng trong các thử nghiệm tạo hình ống, đảm bảo sự ổn định và độ tin cậy của kết quả đề tài Sau khi nghiên cứu trên thị trường và dựa trên điều kiện về kinh tế thì nhóm quyết định chọn vật liệu inox

Chiều dài tối thiểu của ống sẽ được xác định bằng công thức:

𝐿 𝑎 là khoảng cách từ bán ma sát đẩy tới ngàm ( 500 mm)

𝐿 𝑏 là Chiều dài đoạn bẻ (300 mm)

Hiện nay trên thị trường chiều dài ống tối đa của inox 201 là 6m tương ứng với chiều dài tối đa của ống

Nhóm quyết định sử dụng chiều dài ống là 1.5 – 1.8 (m)

Khoảng cách từ bánh ma sát đẩy tới ngàm

Dựa trên số liệu ban đầu của đề tài là sử dụng ống có đường kính dưới 20mm và thiết kế, chế tạo của máy khi bộ dẫn hướng và khối V dẫn hướng chỉ phù hợp cho ống có đường kính 10mm nên nhóm đã chọn ống có đường kính 10mm

Mẫu ống đường kính 10mm

Xác định các thông số ảnh hưởng

a) Xác định Được xác định dựa trên cơ sở lí thuyết về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo hình và thực tế của máy dựa trên thiết kế và chế tạo có sẵn Từ đó, nhóm đã xác định được 3 thông số ảnh hưởng đến quá trình thực nghiệm:

- Khoảng cách tịnh tiến của ống

- Khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống b) Lí do chọn các thông số

Lí do chọn 3 thông số trên vì nó có thể điều chỉnh và thay đổi giá trị được cho quá trình bẻ ống từ đó làm cho thông số đầu ra là bán kính cong của ống sẽ thay đổi theo

5.3.1 Khoảng cách tịnh tiến ống a) Định nghĩa

Là quãng đường ống đi được sau mỗi lần bán ma sát đẩy ống hoạt động

Hình 5 4: Khoảng cách tịnh tiến b) Tìm khoảng giá trị

Nhóm tiến hành thực nghiệm bẻ ống với nhiều khoảng cách tịnh tiến khác nhau để từ đó lựa chọn ra được giá trị tối thiểu và tối đa của khoảng cách tịnh tiến Và nhóm xác định giá trị tối thiểu là 4mm và tối đa 20mm

Hình 5.5: Mẫu ống thực nghiệm với nhiều khoảng cách tịnh tiến khác nhau

5.3.2 Khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống

Giá trị tối thiểu được xác định khi con lăn bẻ ống và ngàm gần chạm nhau có độ hở là 5mm giá trị đo được là 30mm

Khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống Ngàm

Hình 5.6: Khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống nhỏ nhất

Giá trị đo Con lăn bẻ ống và ngàm gần chạm nhau có độ hở là 5mm

Hình 5.7: Đo giá trị tối thiểu khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống

Giá trị tối đa được xác định khi dịch chuyển ngàm tới vị trí xa nhất với con lăn bẻ ống vì bị chặn bởi khối V nên giá trị đo được là 54mm

Hình 5.8: Đo giá trị tối đa khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống

Khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống lớn nhất Điểm chặn

Hình 5.9: Khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống lớn nhất

5.3.3 Hành trình chấn a) Định nghĩa

Là khoảng cách con lăn bẻ ống di chuyển được trong quá trình bẻ ống so với điểm gốc b) Tìm khoảng giá trị

Chỉnh khoảng cách con lăn bẻ ống tới ngàm ở giá tri trung bình và thực hiện bẻ ống từ đó xác định được giá trị tổi thiếu và tối đa:

- Giá trị tối thiểu: được xác định bằng cách bẻ ống cong mà không bị đàn hồi lại, giá trị đo được là 3mm thông qua tọa độ của trục trên màn hình tương ứng là 0.3 với khoảng cách con lăn bẻ ống di chuyển được trong quá trình bẻ ống so với điểm gốc

- Giá trị tối đa: Thực hiện bẻ ống cho tới khi bị phá hủy và ghi lại tọa độ tương ướng, nhóm bắt đầu giảm dần hành trình chấn để tìm ra được giá trị tối đa tương ứng với việc bẻ ống cong mà không bị gãy và ghi nhận được là 5mm thông qua tọa độ của trục trên màn hình tương ứng là 0.5 với khoảng cách con lăn bẻ ống di chuyển được trong quá trình bẻ ống so với điểm gốc.

Phương pháp phủ lưới

Phương pháp phủ lưới là một kỹ thuật sử dụng trong nhiều lĩnh vực như tối ưu hóa tổ hợp, hình học rời rạc, và các ứng dụng thực tế như mạng lưới cảm biến, lập kế hoạch logistics, và quản lý tài nguyên

Phương pháp phủ lưới dựa trên việc chia không gian thành các ô lưới (grid cells) nhỏ hơn, sau đó xác định và phủ kín các ô chứa các điểm hoặc đối tượng cần phủ Mục tiêu là sử dụng số lượng ô hoặc hình đơn giản (ví dụ: hình chữ nhật, hình tròn) ít nhất có thể để phủ kín toàn bộ không gian hoặc tập hợp đối tượng

- Bước 1: Xác định không gian lưới

Vì vấn đề thời gian và điều kiện kinh tế nên nhóm chỉ lấy 5 giá trị tương ứng với một thông số đầu vào, do đó không gian lưới sẽ gồm mỗi trục tương ứng với một thông số đầu vào và thông số đầu ra

Bảng 5.1: Thông số đầu vào

Thông số đầu vào Khoảng giá trị

Khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống (b) (mm) b1 = 30 b2 = 36 b3 = 42 b4 = 48 b5 = 54 Hành trình chấn (c) (mm) c1 = 3 c2 = 3.5 c3 = 4 c4 = 4.5 c5 = 5

Bảng 5.2: Thông số đầu ra

Thông số đầu ra Bán kính cong đo lần thứ nhất

Bán kính cong đo lần thứ hai (R2) (mm)

Bán kính cong đo lần thứ ba (R3) (mm)

Bán kính cong trung bình (RTB) (mm)

- Bước 2: Xây dựng lưới phủ

Bắt đầu việc tạo ra các tổng hợp của 3 thông số đầu vào trên Tổng trường hợp sẽ là 5 x 5 x 5

Tiến hành lập bảng với mỗi hàng sẽ đại diện cho một trường hợp của 3 thông số Bảng sẽ gồm có 125 hàng và 8 cột bao gồm 1 cột số thứ tự, 3 cột tương ứng với các giá trị của 3 thông số đầu vào, 4 cột thông số đầu ra tương ứng

Bảng 5.3: Thông số thực nghiệm

Khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống (b) (mm)

Bán kính cong đo lần thứ nhất (R1) (mm)

Thực nghiệm

Bước 1: Tính toán số bước thực hiện và số lần chạy máy tương ứng với mỗi trường hợp

Ví dụ: Khi thực nghiệm trường hợp 1 thì số bước sẽ được như sau:

- Chiều dài đoạn ống bị bẻ là 300mm

- Khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống là 30mm

- Khoảng cách tịnh tiến là 4mm

3 Bước thực hiên Chuyển trang trước Ô nhập số bước cho mỗi lần chạy

Hình 5.10: Bước tối đa máy thực hiện

Theo thiết kế, mỗi lần máy chạy sẽ thực hiện được tối đa 3 bước Vì thế, nhóm tính toán số lần chạy máy như sau:

3 (𝑙ầ𝑛) Theo tính toán trên thì sẽ phải chạy máy 22 lần thực hiện tối đa 3 bước và lần chạy cuối sẽ chỉ thực hiện 2 bước

Bước 2: Mở nguồn điện và khí nén cho máy bẻ ống

Hình 5.11: Mở máy nén khí

Bước 3:Sau khi màn hình hiện lên, bắt đầu vào chế độ vận hành và nhập Password để vào chế độ vận hành

MÁY BẺ ỐNG TỰ ĐỘNG MÁY BẺ ỐNG TỰ ĐỘNG

MÁY BẺ ỐNG TỰ ĐỘNG

Hình 5.14: Passwod máy bẻ ống

Bước 4: Khởi động từng trục và bắt đầu set gốc tọa độ cho từng trục

Chuyển tiếp trang Màn hình chính

Set chuẩn của từng trục

Hình 5.16: Set chuẩn từng trục

Bước 5: Vào chế độ chạy tự động và nhập tọa độ từng trục với các bước tương ứng

Hình 5.17: Nhập tọa độ từng trục các bước thực hiện

Bước 6:Cho các trục về chuẩn trước khi chạy tự động

Cho các trục về chuẩn

Bước 7: Cấp ống cho máy

Hình 5.19: Cấp ống cho máy

Bước 8: Chạy máy với số lần đã tính toán tương ứng với từng trường hợp

❖ Kết quả ống sau khi bẻ

Sau khi thực hiện vận hành máy để bẻ ống với chiều dài đoạn bẻ là 300 mm thì nhóm tiến hành cắt đoạn đã được bẻ Dưới đây là một số sản phẩm ống đã được bẻ:

Hình 5.21: Mẫu ống sau khi bẻ của trường hợp 49 đến 50

Đo kết quả bán kính ống

5.6.1 Chuẩn bị dụng cụ đo a) Đồng hồ đo bán kính

Hình 5.29: Bộ đồng hồ đo INSIZE b) Mặt bàn map

Mặt bàn có độ phẳng và song song để dùng đặt đồng hồ so, các mẫu ống

5.6.2 Tiến hành đo các mẫu ống a) Điều chỉnh về chuẩn

-Chỉnh đơn vị cho đồng hồ bằng cách nhấn nút in/mm về mm trên mặt đồng hồ

Hình 5.31: Chỉnh đơn vị đồng hồ về mm

- Gắn đầu có hai đầu điểm tiếp xúc loại 60 mm vào ống lót của đồng hồ và vặn chặt đai ốc để cố định với ống lót của đồng hồ đo

Hình 5.32: Gắn đầu 2 điểm tiếp xúc loại 2 điểm 60mm vào ống lót

- Nhấn nút S trên đồng hồ để điều chỉnh thông số S hiển thị trên màn hình tương ứng có hai đầu điểm tiếp xúc loại 60 mm

- Cần chú ý đến R1 và R2 vì theo quy định R1 sẽ áp dụng để đo bán kính ngoài và R2 sẽ đo bán kính trong Vì thế, cần phải đo và xem hiển thị đã đúng với yêu cầu đo bán kính hay chưa

- Đặt đồng hồ lên mặt phẳng Tiếp đến cho giá trị đo về 0 bằng việc cho ba điểm của đồng hồ tiếp xúc lên mặt phẳng, nhấn nút zero và trên màn hình sẽ thấy đồng hồ đã về giá trị 0

Hình 5.34: Chỉnh đồng hồ đo về 0

-Vạch dấu biên dạng cong các mẫu đã bẻ

Hình 5.35: Vạch dấu biên dạng cong

- Gá ống vào ê tô và đặt hàm đo của đồng hồ lên bề mặt ống để đo bán kính cong Tiến hành đo 3 ở vị trí khác nhau trong khoảng cong nhất định, từ đó lấy bán kính cong trung bình của ống

Hình 5.36: Đo bán kính ống

Kết quả thực nghiệm

Sau khi tiến hành thực nghiệm với 125 trường hợp của thông số đầu vào từ đó nhóm có được kết quả của thông số đầu ra tương ứng Từ đó, nhóm có được bảng thông số kết quả thực

Bảng 5.4: Kết quả thực nghiệm

Bán kính cong đo lần thứ nhất (R1) (mm)

Kết quả của quá trình thực nghiệm

Qua quá trình thực ngiệm và thu được được kết quả thực nghiệm trên, nhóm đã dùng phần mềm Excel để tìm ra được phạm vi bán kính ống có thể đạt được trong quá trình bẻ ống từ giá trị nhỏ nhất là 257.903 (mm) đến giá trị lớn nhất là 5768.467 (mm) Từ đó, tiếp tục sử dụng biểu đồ miền để thể hiện sự ảnh hưởng của 3 thông số đầu vào tới thông số đầu ra

5.8.1 Ảnh hưởng của khoảng cách tịnh tiến

Nhóm tiến hành thực hiện biểu đồ miền với các thông số khoảng cách tịnh tiến thay đổi với khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống và hành trình chấn cố định với 25 trường hợp

Bảng 5.5: Thông số thực nghiệm trường hợp 1 ảnh hưởng của khoảng cách tịnh tiến

Khoảng cách tịnh tiến (a) (mm)

Bán kính cong trung bình

Khoảng cách tịnh tiến (mm) mm

Giá trị bán kính cong lớn nhất

Giá trị bán kính cong nhỏ nhất

Hình 5.37: Biểu đồ ảnh hưởng của khoảng cách tịnh tiến đến bán kính cong trung bình của trường hợp 1

Bảng 5 6: Thông số thực nghiệm trường hợp 2 ảnh hưởng của khoảng cách tịnh tiến

Giá trị bán kính cong lớn nhất Giá trị bán kính cong nhỏ nhất

Bảng 5.21:Thông số thực nghiệm trường hợp 17 ảnh hưởng của khoảng cách tịnh tiến

Kết luận: Qua các biểu đồ của 25 trường hợp trên, nhóm đánh giá được sự ảnh hưởng của khoảng cách tịnh tiến đến bán kính cong trung bình là tỉ lệ thuận với nhau Tuy nhiên, vẫn còn tồn đọng một vài trường hợp giá trị của bán kính cong trung bình tăng giảm mà không theo tỉ lệ của khoảng cách tịnh tiến với các lí do như ống không đều, trong quá trình bẻ ống gặp trường hợp ống bị xoay và nhiều yếu tố khách quan khác Tiếp đến, nhóm đã xác định phạm vi bán kính cong có thể đạt được khi chịu ảnh hưởng của khoảng cách tịnh tiến đạt giá trị nhỏ nhất từ 257.90 (mm) đến giá trị lớn nhất là 5768.47 (mm)

5.8.2 Ảnh hưởng của khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống

Nhóm tiến hành thực hiện biểu đồ miền với các thông số khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống thay đổi với khoảng cách tịnh tiến và hành trình chấn cố định với 25 trường hợp

Bảng 5.30: Thông số thực nghiệm trường hợp 1 ảnh hưởng của khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống

Khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống (mm) mm

Hình 5.62: Biểu đồ ảnh hưởng của khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống đến bán kính cong trung bình của trường hợp 1

Bán kính cong trung bình Khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống (mm) mm

Bảng 5 40: Thông số thực nghiệm trường hợp 11 ảnh hưởng của khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống

Bảng 5.47:Thông số thực nghiệm trường hợp 18 ảnh hưởng của khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống

Kết luận: Qua các biểu đồ của 25 trường hợp trên, nhóm đánh giá được sự ảnh hưởng của khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống đến bán kính cong trung bình là tỉ lệ thuận với nhau Tuy nhiên, vẫn còn tồn đọng một vài trường hợp giá trị của bán kính cong trung bình tăng giảm mà không theo tỉ lệ với các lí do như ống không đều, trong quá trình bẻ ống gặp trường hợp ống bị xoay và nhiều yếu tố khách quan khác Tiếp đến, nhóm đã xác định phạm vi bán kính cong có thể đạt được khi chịu ảnh hưởng của khoảng cách ngàm tới con lăn bẻ ống đạt giá trị nhỏ nhất từ 257.90 (mm) đến giá trị lớn nhất là 5768.47 (mm).

Qua quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài ‘‘ Thực nghiệm tạo hình ống tròn bằng phương pháp bẻ ống ’’ nhóm đã thực hiện các nội dung chính và mục tiêu ban đầu đã đặt ra Từ việc áp dụng được các kiến thức cơ sở ngành trong quá trình học tập và áp dụng vào quá trình làm đồ án, nhóm còn tìm hiểu thêm được nhiều về các kiến thức khác của công nghệ bẻ ống và đã biết áp dụng các phương pháp phù hợp để giải quyết các vấn đề cho quá trình thực nghiệm

Một lần nữa, nhóm xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Nguyễn Văn Minh (THN) đã luôn hỗ trợ, giúp đỡ và đưa những lời góp ý chỉnh sửa tốt nhất cho nhóm trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp Ngoài ra, nhóm cũng xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy Cô Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy đã dạy cho chúng em những bài học bổ ích từ kiến thức đến kĩ năng mềm để từ đó nhóm có thể áp dụng vào việc làm đồ án tốt nghiệp được diễn ra một cách tốt đẹp và kịp tiến độ

Tuy đã được đạt nhiều mục tiêu nhưng song đó vẫn còn tồn đọng những mặt hạn chế vì lí do kinh tế và thời gian như:

• Nhóm chỉ thực nghiệm được với ống có đường kính 10 (mm)

• Chỉ thực nghiệm được với 5 giá trị của mỗi thông số

• Chưa nêu ra hết được tất cả ảnh hưởng của 3 thông số đầu vào

Qua quá trình thực nghiệm và thu nhận được các mục tiêu, hạn chế Từ đó, nhóm đã nghiên cứu và đưa ra được các ý tưởng cho việc phát triển giúp đề tài có thể đạt được nhiều kết quả mong muốn hơn như:

• Tăng giá trị thực nghiệm với mỗi thông số đầu vào

• Thực nghiệm thêm nhiều giá trị

• Tăng số bước thực hiện của máy

Bùi Nguyễn Trường Vĩ Trần Công Bằng

[1] PGS.TS Nguyễn Văn Hưng, Cơ học vật liệu, Nhà xuất bản Xây dựng, 2020

[2] PGS.TS Hoàng Trọng Bá, Công nghệ kim loại, NXB Đại học Sư phạm Kỹ Thuật,

[3] Nguyễn Mậu Đằng, Công nghệ tạo hình kim loại tấm, NXB Đại học Bách Khoa Hà Nội

[4] PGS.TS Nguyễn Tất Tiến, Lý thuyết biến dạng dẻo kim loại, NXB Giáo dục Việt Nam

[5] Tôn Yên, Công nghệ dập nguội, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 1974

[6] Nguyễn Văn Huyền, Cẩm nang cơ khí, NXB Giáo dục năm 2000

[7] Gregory Miller and Mark Anderson, Tube Forming Processes: A Comprehensive Guide Elsevier, Amsterdam, Netherlands, 2021

[8] Kurt Lange, Handbook of Metal Forming McGraw-Hill Education, New York, USA, 1985

Tiêu đề	Thực nghiệm tạo hình ống tròn bằng phương pháp bẻ ống
Tác giả	Bùi Nguyễn Trường Vĩ, Trần Công Bằng
Người hướng dẫn	ThS. Nguyễn Văn Minh
Trường học	Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2024
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	139
Dung lượng	12,16 MB

Tài liệu tham khảo	Loại	Chi tiết
[1] PGS.TS. Nguyễn Văn Hưng, Cơ học vật liệu, Nhà xuất bản Xây dựng, 2020	Khác
[2] PGS.TS. Hoàng Trọng Bá, Công nghệ kim loại, NXB Đại học Sư phạm Kỹ Thuật, 2004	Khác
[3] Nguyễn Mậu Đằng, Công nghệ tạo hình kim loại tấm, NXB Đại học Bách Khoa Hà Nội	Khác
[4] PGS.TS. Nguyễn Tất Tiến, Lý thuyết biến dạng dẻo kim loại, NXB Giáo dục Việt Nam	Khác
[5] Tôn Yên, Công nghệ dập nguội, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 1974 [6] Nguyễn Văn Huyền, Cẩm nang cơ khí, NXB Giáo dục năm 2000	Khác
[7] Gregory Miller and Mark Anderson, Tube Forming Processes: A Comprehensive Guide. Elsevier, Amsterdam, Netherlands, 2021	Khác
[8] Kurt Lange, Handbook of Metal Forming. McGraw-Hill Education, New York, USA, 1985	Khác