ĐỀ tài máy cắt xả CUỘN KIM LOẠI tấm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN CHẾ TẠO MÁY ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN ĐỀ TÀI: MÁY CẮT XẢ CUỘN KIM LOẠI TẤM GVHD: Trần Vũ An SVTH: Nguyễn Thanh Hoàng MSSV: 1711399 TP HCM, 20 – 12 - 2020 LỜI NÓI ĐẦU Cùng với phát triển khoa học nói chung ngành khí nói riêng Đòi hỏi người cán kỹ thuật phải nắm vững kiến thức tương đối rộng Đồng thời phải biết vận dụng kiến thức học suốt năm để giải vấn đề cụ thể thường gặp sản xuất, sửa chữa sử dụng Do luận văn tốt nghiệp có mục đích giúp hệ thống lại kiến thức học trước lúc trường Cùng với phát triển thời đại cơng nghiệp hóa, đại hóa ngành khí, nhu cầu sản xuất phải sử dụng máy móc độ xác cao, phải giảm sức lao động người, tăng suất lao động Nhằm đáp ứng nhu cầu đó, em nhận đề tài tốt nghiệp “THIẾT KẾ MÁY CẮT XẢ CUỘN” với nội dung sau: Chương 1: Giới thiệu tổng quan Chương 2: Phân tích chọn phương án thiết kế Chương 3: Thiết kế máy Chương 4: Thiết kế điều khiển Chương 5: Cách sử dụng bảo trì máy Đề tài hoàn thành với hướng dẫn tận tình thầy Trần Vũ An, thầy khoa giúp đỡ anh chị cơng ty Tân Lâm Vì vấn đề tương đối lớn, người sinh viên, không tránh khỏi thiếu sót Em mong góp ý bảo thầy cô Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn thầy cô khoa Tp HCM, ngày 20 tháng 12 năm 2020 Sinh viên thực Nguyễn Thanh Hoàng CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Máy cắt xả cuộn thép hay gọi máy cắt xả băng dùng để cắt xả cuộn thép, tôn thành thép theo kích thước qui định sẵn Máy cắt xả cuộn MT Máy cắt xả cuộn tự động Các loại máy xả cuộn phổ biến:  Máy xả cuộn  Máy xả cuộn  Máy xả cuộn  Máy xả cuộn  v.v đến máy xả cuộn 20 1.2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Sự cần thiết máy:  Việc sản xuất sản phẩm làm tôn, thép cần phải trải qua giai đoạn cắt xả cuộn tôn/thép ban đầu thành cuộn nhỏ để phù hợp với việc sản xuất Lợi ích máy:  Khiến công việc tiến hành nhanh đỡ tốn thời gian sức lực  Máy làm việc liên tục thời gian dài mà cho hiệu công việc mong muốn  Như vị cứu tinh giúp người bớt cơng việc khó khăn vật dụng tơn hay thép Vì cần thiết đề tài lợi ích mang lại cho chủ sở hữu người công nhân nên em định thực đề tài CHƯƠNG PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Các yêu cầu kỹ thuật: - Thơng số cuộn thép:  Đường kính trong: Dtr = 508(mm)  Đường kính ngồi: Dng = 1300(mm)  Bề rộng : B = 1300(mm)  Bề dày : e = 0.5(mm) - Năng suất yêu cầu: cuộn/ ngày - Sản phẩm đầu phải phẳng, đẹp - Dễ bảo trì sửa chữa - Đảm bảo an toàn, vệ sinh - Kết cấu đơn giản - Tuổi thọ cao - Dễ sử dụng - Giá thành tương đối - Khơng gian bố trí vừa phải - Tự động hóa cao - Có hệ thống xử lý thành phẩm cuối 2.2 CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CÁC CỤM CỦA MÁY: 2.2.1 CỤM MANG CUỘN TOLE 2.2.1.1 BỘ PHẬN TẠO CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN: 2.2.1.1.1 PHƯƠNG ÁN 1: TRỤC VIS + LY HỢP Hình 2.1: Tạo chuyển động tịnh tiến trục vis + Ly hợp Ty 5.Ly hợp Trục phụ 6.Rãnh trượt Trục 7.Bộ phận kẹp phơi Bộ truyền - Hoạt động: Động thông qua giảm tốc truyền động cho trục Khi ly hợp hoạt động, trục truyền động cho trục vis, thơng qua ăn khớp ren, trục vis truyền động cho trục phụ, làm cho trục phụ trượt trục chính.Từ làm cho phận kẹp phôi cuộn bung co lại để kẹp chặt cuộn phôi - Ưu điểm:  Hệ thống tự động hóa thơng qua điều khiển ly hợp  Nhờ cấu trục vis nên ta kiểm soát bước tiến trục phụ, dẫn đến xác độ bung cấu khâu lề - Nhược điểm:  Phải thêm phận ly hợp nên làm cấu phức tạp  Giá thành cao 2.2.1.1.2 PHƯƠNG ÁN 2: TRỤC VIS + QUAY TAY (TRỤC VIS ĐỨNG YÊN) Hình 2.2: Tạo chuyển động tịnh tiến quay trục vis Tay quay Trục vis Trục phụ Bộ truyền Trục Rãnh trượt Bộ phận kẹp phôi - Hoạt động: Khi ta quay tay quay làm trục vis quay theo, nhờ ăn khớp ren làm cho trục phụ chuyển động trượt trục Từ làm cho phận kẹp phôi cuộn bung co lại kẹp chặt cuộn phôi - Ưu điểm:  Cơ cấu đơn giản  Giá thành rẻ - Nhược điểm:  Phải quay tay để truyền động 2.2.1.1.3 PHƯƠNG ÁN 3: TRỤC VIS + TAY QUAY ( TRỤC VIS TIẾN VÀO) Hình 2.3: Tạo chuyển động tịnh tiến trục vis - Hoạt động: Khi ta quay tay quay làm cho trục vis quay theo, nhờ ăn khớp ren nên làm cho trục vis tiến vào đồng thời kéo trục phụ tiến vào theo Từ làm cho phận kẹp phơi cuộn bung co lại để kẹp chặt cuộn phôi - Ưu điểm:  Kết cấu đơn giản  Giá thảnh rẻ - Nhược điểm:  Khơng tự động hóa 2.2.1.1.4 PHƯƠNG ÁN 4: XY LANH THỦY LỰC Hình 2.4: Tạo chuyển động tịnh tiến xy lanh thủy lực Ty Trục phụ Bộ truyền Trục Xy lanh thủy lực Rãnh trượt Bộ phận kẹp phôi - Hoạt động: Xy lanh thủy lực truyền động cho ty trục chính, dẫn đến trục phụ tịnh tiến theo Do làm phận kẹp cuộn phôi bung co lại để kẹp chặt cuộn phơi - Ưu điểm:  Có thể tự động hóa hồn tồn  Lực kẹp lớn  Kẹp nhanh chóng - Nhược điểm:  Giá thành cao 2.2.1.2 BỘ PHẬN KẸP PHÔI CUỘN 2.2.1.2.1 PHƯƠNG ÁN 1: CƠ CẤU HÌNH BÌNH HÀNH Hình 2.5: Kẹp cuộn tole cấu hình bình hành - Hoạt động: Theo nguyên tăc cấu hình bình hành, trục phụ chuyển động tịnh tiến làm cho cấu chuyển động lên xuống - Ưu điểm:  Cơ cấu đơn giản  Giá thành rẻ  Biên độ bung kẹp cuộn tole lớn Hình 2.6: Cơ cấu hình bình hành thực tế 2.2.1.2.2 PHƯƠNG ÁN 2: NÊM CHÊM Hình 2.7: Kẹp cuộn tole nêm chêm - Hoạt động: Khi trục phụ chuyển động tịnh tiến, nhờ có độ nghiêng nêm chêm nên làm cho kẹp cuộn phôi chuyển động lên xuống - Ưu điểm:  Có thể chịu tải trọng lớn - Nhược điểm:  Kết cấu phức tạp Hình 2.8: Nêm chêm thực tế 2.2.2 CỤM CẮT 2.2.2.1 CÁC PHƯƠNG ÁN CẮT 2.2.2.1.1 PA1: Cắt hồ quang điện lữa khí: Cắt đứt hồ quang điện: q trình nóng chảy cắt đứt kim loại nhiệt lượng hồ quang điện, điện cực hồ quang than kim loại Phương pháp khơng kinh tế, khó thuận tiện chiều dày thép lớn, đường cắt không Cắt khí phương pháp cắt sử dụng nhiệt lửa sinh đốt cháy khí cháy dòng oxy để nung kim loại tạo thành oxit thổi chúng khỏi mép cắt tạo thành rãnh cắt Sơ đồ cắt kim loại khí Dịng Oxy cắt Dịng hỗn hợp khí cháy Ngọn lữa nung nóng Rãnh cắt Phơi hàn Khi bắt đầu cắt, kim loại mép cắt nung nóng đến nhiệt độ cháy nhờ nhiệt độ lửa nung, sau cho dịng oxy thổi qua, kim loại bị oxy hoá mãnh liệt tạo thành oxit Sản phẩm cháy bị nung chảy dòng oxy thổi khỏi mép cắt, phản ứng cháy kim loại toả nhiệt mạnh, lớp kim loại bị nung nóng nhanh tiếp tục bị đốt cháy tạo thành rãnh cắt Để cắt khí, kim loại cắt phải thoả mãn số yêu cầu sau : - Nhiệt độ cháy kim loại phải thấp nhiệt độ nóng chảy - Nhiệt độ nóng chảy oxit kim loại phải thấp nhiệt độ nóng chảy kim loại - Nhiệt toả kim loại cháy phải đủ lớn để nung mép cắt tốt đảm bảo q trình cắt khơng bị gián đoạn - Oxit kim loại nóng chảy phải lỗng tốt, dễ tách khỏi mép cắt - Độ dẫn nhiệt kim loại không cao, tránh toả nhiệt nhanh dẫn đến mép cắt bị nung nóng kém, làm gián đoạn trình cắt - Ưu điểm:  Thiết bị đơn giản, dễ vận hành  Có thể cắt kim loại có chiều dày lớn  Nâng suất cao - Nhược điểm:  Chỉ cắt kim loại thỏa mãn điều kiện cắt  Vùng ảnh hưởng nhiệt lớn nên sau cắt chi tiết dễ bị cong vênh, biến dạng, đặc biệt cắt dài - Phạm vi ứng dụng:  Được sử dụng rộng rãi ngành cơng nghiệp đóng tàu, chế tạo toa xe, xây dựng  Cắt thép tấm, phơi trịn dạng phôi khác 2.2.2.1.2 PA2: Cắt áp lực nước: Nguyên lý chung cắt áp lực nước Sơ đồ nguyên lý gia công tia nước Nước từ vòi qua hệ thống lọc đến bơm thủy lực, sau nước đến hệ thống tăng áp suất cuối đến miệng phun Nước tăng áp suất mạch kín từ áp suất 200 bar bơm thuỷ lực cấp Nước bơm xen kẽ vào bên trái hay bên phải xilanh Trục piston lắp vào piston thủy lực mạch thứ hai Các valve chiều tương ứng cho cửa vào cửa nước điều khiển việc làm tăng giảm áp suất nước xilanh Nước sau tăng áp đến miệng phun, có chuyển đổi từ áp suất sang dạng tia vận tốc cao (có thể đạt 800 – 1000m/s) Người ta nâng cao hiệu tia nước cách thêm vào chất mài mòn Kĩ thuật cắt nước ứng dụng khoan lỗ, cắt loại vật liệu khác thép, đá kính chống đạn - Ưu điểm:  Vật liệu dùng để cắt nhiều rẻ tiền  Quá trình cắt diễn êm không gây ồn gây rung, không gây ô nhiễm môi trường không sinh bụi khí độc  Năng suất tương đương với phương pháp khác, đặc biệt cắt vật liệu dòn thuỷ tinh  Ngay sau chi tiết cắt xong đem sử dụng mà khơng cần qua q trình làm bề mặt cắt  Cắt hầu hết loại vật liệu - Nhược điểm:  Nguồn nước phải lọc trước sử dụng, không lọc gây ăn mịn hố học học chi tiết máy  Thiết bị đắt chế tạo với độ xác cao Đặc biệt đầu phun làm vật liệu chịu mài mòn kim cương 2.2.2.1.3 PA3: Cắt tia laser Sơ đồ nguyên lý cắt tia laser Sơ đồ nguyên lý cắt tia laser Năng lượng cảu tia laser hấp thụ mặt phẳng kim loại gia công nâng lượng chuyển vào vùng cắt dạng nhiệt, lượng gia tăng nhiệt độ tới điểm nóng chảy bay Một dịng khí có áp suất cao (Khí hổ trợ) thổi vào vùng cắt để kim loại nóng chảy kim loại khỏi vùng nóng chảy.Bề rộng vết cắt, chất lượng cạnh cắt, phụ phẩm (như sỉ) tập trung phụ thuộc vào chọn tia, chất lượng tia, nâng lượng phân bố kiểu di chuyển gia cơng Dịng khí thổi vào thường Oxy Nhờ dịng khí mà hệ số phản xạ bề mặt kim loại giảm xuống Hơn nữa, bề mặt đạt đến trạng thái nhiệt độ cao, Oxy sinh phản ứng tỏa nhiệt, thúc đẩy trình cắt Trong số trường hợp, tùy thuộc vào vật liệu chi tiết gia cơng mà người ta sử dụng khí trơ thay cho Oxy Khí khơng tạo phản ứng cháy để gia nhiệt cho q trình có chức nâng đề cập - Ưu điểm:  Cùng thiết bị dùng cho cắt hàn;  Năng lượng tập trung vào vùng nhỏ (một luồng laser kW tập trung vào lỗ đường kính 0,2 mm, tạo nên mật độ lượng 95  Tiếng ồn khói ít;  Các góc cắt vng có chất lượng cao; KW mm2 ;  Cắt vết hàn xỉ, vùng bị ảnh hưởng nhiệt nhỏ;  Biến dạng cắt hàn nhỏ;  Dễ lập trình điều khiển số, có khả tự động hố chiều - Nhược điểm:  Để hoàn vốn đầu tư mức độ sử dụng phải cao;  Cần phải có dung sai độ phẳng độ dầy riêng Ứng suất cán giải phóng cắt tạo biến dạng tấm;  Các vết cắt phải mài cạnh sắc 2.2.2.1.4 PA4: Phương pháp cắt dây EDM Cắt dây EDM Phương pháp dựa tượng phóng điện ăn mịn, cực nối với cuộn dây, cực nối với chi tiết cần cắt Phương pháp có suất thấp cắt vật liệu kim loại thơng thường có hiệu cao cắt vật liệu cứng thép nhiệt luyện Yêu cầu phơi cắt phải dẫn điện Có thể gia cơng biên dạng phức tạp kích thước nhỏ khơng ứng dụng cho cắt thép 2.2.2.1.5 PA6: Cắt phương pháp cắt sử dụng dao cắt 2.2.2.1.5.1 Nguyên lý chung Q trình cắt q trình cắt phơi thành miếng theo đường cắt hở, dùng để cắt thành dải có độ dài cần thiết, cắt thành miếng nhỏ từ phôi dạng lớn Quá trình cắt kim loại gồm giai đoạn: - Giai đoạn đàn hồi: Khi biến thiên nằm vùng biến dạng đàn hồi, ứng suất kim loại không vượt giới hạn đàn hồi - Giai đoạn dẻo: Khi biến dạng biến dạng dư ứng suất kim loại vượt giới hạn chảy tăng lên dần không đạt giá trị cực đại tương ứng với sức bền cắt (trượt) kim loại Trong giai đoạn dao luống sâu vào kim loại từ 0,  0,5 chiều dày phôi tuỳ theo độ cứng độ dẻo vật liệu - Giai đoạn nứt: Khi tạo thành vết nứt rạn tế vi vết nứt lớn dần hướng theo bề mặt trượt cuối tách phần vật liệu phần khác ... THIỆU ĐỀ TÀI Máy cắt xả cuộn thép hay gọi máy cắt xả băng dùng để cắt xả cuộn thép, tôn thành thép theo kích thước qui định sẵn Máy cắt xả cuộn MT Máy cắt xả cuộn tự động Các loại máy xả cuộn. .. Máy xả cuộn  Máy xả cuộn  Máy xả cuộn  Máy xả cuộn  v.v đến máy xả cuộn 20 1.2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Sự cần thiết máy:  Việc sản xuất sản phẩm làm tôn, thép cần phải trải qua giai đoạn cắt xả. .. mép cắt, phản ứng cháy kim loại toả nhiệt mạnh, lớp kim loại bị nung nóng nhanh tiếp tục bị đốt cháy tạo thành rãnh cắt Để cắt khí, kim loại cắt phải thoả mãn số yêu cầu sau : - Nhiệt độ cháy kim