Ứng dụng Phần mềm Autodesk Inventor Mô phỏng Thiết kế Máy cán Tole 5 Sóng Vuông

Một số hãng tole 1. Hãng tole Hoa Sen

Hiện nay Cty là đơn vị đi đầu trong sản xuất, kinh doanh tole mạ kẽm (với năng suất dây chuyền 70.000 tấn/năm), tole mạ màu và tole mạ hợp kim nhôm kẽm (tole lạnh) phục vụ cho ngành xây dựng công nghiệp và dân dụng.

Giới thiệu sơ lược một số máy cán tole sóng và sản phẩm 1. Máy cán tole 9 sóng vuông 1 tầng

• Máy cán tole sóng tròn

Bộ truyền xích 8 được bố trí vuông góc với bộ truyền xích 7, bánh lớn 2 của bộ truyền xích 8 được lắp lên trục 11 dưới. Tại đây, bánh nhỏ bộ truyền bánh răng trụ và bánh xích 2 dãy cũng được bố trí đồng trục với bánh 2 bộ xích 8 như hình vẽ. Sự chuyển động của các trục sẽ kéo tole di chuyển theo hướng mũi tên, qua các lô cán để định hình tole sóng.

Tole thành phẩm sẽ được cắt bằng dao 13 theo chiều dài đã được định trước trên tủ điện điều khiển.

Một số khái niệm cơ bản

• Biến dạng nóng 1. Khái niệm

Sự tập trung ứng suất: nếu mẫu kim loại có nhiều yếu tố tập trung (ví dụ: tách khía bề mặt, vết nứt bên trong, sự biến đổi đột ngột) thì ứng suất thực tế trong vùng có chứa yếu tố đó cao hơn nhiều so với giá trị trung bình. Vì vậy ứng suất tác dụng từ bên ngoài bé hơn giới hạn chảy vẫn có thể tạo ra ứng suất lớn hơn giới hạn tách đứt và làm cho kim loại bị phá hủy dòn. Biến dạng nóng là biến dạng dẻo kim loại ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ kết tinh lại của nó, còn ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ kết tinh lại là biến dạng nguội.

Nếu hiệu ứng thải bền do kết tinh lại đủ lớn khử bỏ được hiệu ứng biến cứng, thì sau biến dạng nóng kim loại không bị biến cứng.

Tính chất kim loại trong gia công áp lực 1. Tính chất lý học

Nếu hiệu ứng thải bền do kết tinh lại thấp không kịp khử bỏ hoàn toàn hiệu ứng thì sau biến dạng nóng kim loại vẫn biến cứng. Độ dẻo: là khả năng của kim loại thay đổi hình dạng mà không bị phá hủy dưới tác dụng của ngoại lực và giữ gần giống hình dạng đó khi ngoại lực thôi tác dụng. Độ rèn: là khả năng của kim loại thay đổi hình dạng do tác dụng của lực đập, hàm lượng cacbon có trong thép càng lớn thì khả năng rèn càng giảm.

Khả năng tôi: là khả năng của thép tăng độ cứng khi nung thép đến nhiệt độ thích hợp và làm nguội với tốc độ thích hợp.

Các định luật gia công biến dạng 1. Định luật về trở lực nhỏ nhất

Khi nung kim loại độ bền của nó giảm xuống còn độ dẻo và độ mềm tăng lên. Ngoài ra độ rèn còn phụ thuộc vào các thành phần của các nguyên tố chứa trong thép. Ứng suất dư này làm cho sản phẩm bị cong vênh, ta phải khử bỏ ứng suất dư đó bằng cách nắn thẳng.

Vật thể kim loại sau khi biến dạng dẻo được thành phẩm, trong nó luôn tồn tại một phần biến dạng đàn hồi; và ngược lại khi biến dạng đàn hồi, trong vật thể cũng tồn tại một phần biến dạng dẻo.

Vùng biến dạng và các thông số đặc trưng 1. Khái niệm

Lượng ép tuyệt đối (∆h) là hiệu số chiều cao của vật cán trước và sau khi biến dạng. Từ đó ta nhận xét: chiều dài cung tiếp xúc tỉ lệ thuận với D và ∆h. Là hiệu số chiều rộng của vật cán sau khi cán và trước khi cán.

Hệ số gión dài à hay hệ số kộo dài sau khi cỏn l2 và trước khi cỏn l1. Từ công thức trên ta thấy : nếu biết được tiết diện ngang ban đầu của phôi cán và tiết diện sản phẩm, biết được hệ số giãn dài trung bình thì tính toán được ngay số lần phải cán. Có tiết diện ngang đơn giản (tròn, vuông, dẹt, chữ nhật, tam giác, bầu dục).

Sơ lược các thao tác với Autodesk Inventor

Chương trình được thực hiện trong môi trường theo nhiều hệ thống đo lường kích thước khác nhau, ở đây ta chỉ làm việc theo hệ mét (“mm”). Biên dạng chi tiết được định nghĩa từ 2D Sketch Panel sau khi khởi động phần mềm, trên giao diện chính từ New chọn biểu tượng Standard (mm).ipt. Trong môi trường Sketch 2D, ta có thể vẽ biên dạng chi tiết từ các công cụ hổ trợ: lệnh đoạn thẳng (Line), lệnh vẽ đa giác đều (Polygon), bo tròn góc lượn (Fillet), dời hình (Move),… Ràng buộc hình dạng và kích thước phác thảo bằng lệnh Dimension.

Để tạo khối 3D solid, từ biên dạng phác thảo hoàn chỉnh nhấn chuột phải chọn Finish sketch để chuyển sang môi trường Part Modeling. Hoàn thành vật thể 3D với các lệnh: quét biên dạng theo hướng vuông góc (Extrude), quét chung quanh trục. Trong giao diện chính chọn Design Accelerator xuất hiện giao diện gồm: thiết kế trục (Shaft), bộ truyền bánh răng (Spur Gear), bộ truyền đai (V-Belts), bộ truyền xích… Ở môi trường này ta vừa thiết kế, tính toán,vừa có thể kiểm tra sức bền từng chi tiết.

Trong môi trường Standard (mm).iam chọn biểu tượng Assemble ta được giao diện lắp ráp, liên kết các chi tiết. Gọi các file lưu chi tiết 3D bằng lệnh Place, nếu lấy các chi tiết chuẩn có sẵn trong thư viện của chương trình chọn lệnh Place from content center. Để gán ràng buộc giữa các chi tiết gọi lệnh Constraint, sau khi nhấp lệnh hộp thoại Place Constraint hiện ra.

- Tweak Component: dùng để thực hiện thao tác tháo các chi tiết - Preise View Rotation: xác định góc nhìn đúng. Từ New chọn biểu tượng có đuôi “.dwg” hoặc “.idw” nhưng thông thường người ta sử dụng môi trường ISO.dwg.

Mô phỏng các bộ phận cơ khí của máy 1. Mô hình hóa lô cán

• Mô hình hóa trục cán
• Mô hình hóa bộ phận cắt trước 1. Bộ trục dao

Tạo rãnh then trên lô cán theo trình tự: Tạo ra Sketch mới trên lô cán. Các lô còn lại có hình dáng biên dạng gần giống nhau, Inventor hổ trợ lệnh sao. Panel thì khối 3D sẽ tự cập nhật và thay đổi hình dạng theo ràng buộc giúp việc mô hình hóa nhanh hơn.

Chỉnh sửa các ràng buộc kích thước, thực hiện lệnh trở lại giao diện Part Modeling, kết thúc thao tác ta được mô hình 3D của lô mới. Taọ biên dạng phác thảo của lô cán trong 2D Sketch panel, ràng buộc các kích thước, sử dụng lệnh Revolve,Extrude, Fillet để hoàn thành lô cán. Những trục dưới còn lại có kích thước các đoạn trục đều bằng nhau, chỉ khác nhau về số then và kích thước then.

Cũng giống như trục cán dưới, tất cả những trục cán trên đều giống nhau về kích thước các đoạn trục chỉ khác nhau về số then và kích thước then. Ổ lăn sử dụng cho trục cán: 6310-2RZ lấy từ thư viện của chương trình Place from content center. Đây là biên dạng của tất cả các ống lót của các trục, chúng chỉ sai khác nhau về chiều dài.

Mô hình hóa bộ phận điều chỉnh khe sáng Thanh ngang bộ phận điều chỉnh. Lưỡi dao trên: Trên thân lưỡi dao tạo lỗ có ren để nối tấm giữ dao.Biên dạng lưỡi dao được phác thảo trong 2D Sketch., ràng buộc các kích thước.

Mô phỏng các bộ phận truyền động 1. Mô hình hóa bộ truyền động bánh răng

• Mô hình hóa bộ truyền động xích

Trong giao diện Design chọn biểu tượng Roller chains để thiết kế bộ truyền động xích. Maximum width over bearing pins b 62.700 mm Maximum inner plate width t1 3.200 mm Maximum outer or intermediate. Maximum width over bearing pins b 33.500 mm Maximum inner plate width t1 3.200 mm Maximum outer or intermediate.

Những bộ truyền còn lại sử dụng cùng một loại xích nên các thông số cơ bản của xích giống nhau.

Mô phỏng phần vỏ máy

Tạo mô hình 3D nắp đậy bộ truyền: gồm 4 nắp có hình dạng tương tự nhau.

Mô phỏng động học máy cán Liên kết hai chi tiết chuyển động quay

Để biểu diễn chạy hành trình cắt dao ta click chuột phải vào liên kết insert giữa pittong và xilanh chọn drive Constraint rồi nhập các dữ liệu cần thiết vào hộp thoại. Tương tự, để xem chuyển động của các bộ truyền ta cũng click chuột phải chọn liên kết góc (Angle) của bánh xích truyền chuyển động chính chọn drive Constraint. Với những thao tác tương tự, ta sẽ trình diễn được sự chuyển động của lưỡi dao cắt đuôi sau và bộ phận điều chỉnh khe hở trục cuốn.