Đồ án Ứng dụng máy giá nhiệt thép tấm trong công nghiệp đóng tàu (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Ứng dụng máy giá nhiệt thép tấm trong công nghiệp đóng tàu (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠ ĐIỆN TỬ ỨNG DỤNG MÁY GIÁ NHIỆT THÉP TẤM TRONG CÔNG NGHIỆP ĐÓNG TÀU GVHD: TH.S TƯỞNG PHƯỚC THỌ SVTH: ĐINH TIẾN DŨNG MSSV: 10111006 SVTH: HÀ CÔNG TÂN MSSV: 10111063 SVTH: TRẦN MẠNH LÂM MSSV: 10111032 SKL003026 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2014
2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬTTHÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG MÁY GIA NHIỆT THÉP TẤM TRONG CÔNG NGHIỆP ĐÓNG TÀU SVTH :ĐINH TIẾN DŨNG MSSV :10111006 SVTH :HÀ CÔNG TÂN MSSV :10111063 SVTH :TRẦN MẠNH LÂM MSSV :10111032 GVHD: Th.S TƯỞNG PHƯỚC THỌ Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm
3. CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Tp. Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 07 năm 2014 1 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: -Đinh Tiến Dũng MSSV: 10111006 -Hà Công Tân MSSV: 10111063 -Trần Mạnh Lâm MSSV: 10111032 Ngành: Cơ Điện Tử Lớp: 101112 Giảng viên hƣớng dẫn: Th.S Tƣởng Phƣớc Thọ ĐT: 0969956596 Ng nhận ề tài: Ngày nộp ề tài: 1. Tên ề tài: Ứng dụng máy gia nhiệt tạo hình thép tấm trong công nghiệp óng t u. 2. Các số liệu, tài liệu ban ầu: tham khảo tài liệu báo cáo khoa học má óng t u “Tạo nhiệt thép tầm bằng cảm ứng trong công nghiệp óng t u thủy”. 3. Nội dung thực hiện ề tài: - Thiết kế hệ thống cơ khí v chế tạo, khắc phục những nhƣợc iểm từ ề t i trƣớc, hoàn thiện hơn ể phục vụ trong công nghiệp. - Viết chƣơng trình ể vận hành hệ thống, iều khiển ầu gia nhiệt chạy theo biên dạng ể tạo hình thép tấm nhƣ mong muốn. 4. Sản phẩm: TRƢỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN i
4. CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc 2 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Họ và tên Sinh viên: MSSV: MSSV: MSSV: Ngành: Tên ề tài: Họ và tên Giáo viên hƣớng dẫn: NHẬN XÉT 1. Về nội dung ề tài & khối lƣợng thực hiện: 2. Ƣu iểm: 3. Khuyết iểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngàythángnăm 20 Giáo viên hƣớng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) ii
5. CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc 3 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: MSSV: MSSV: MSSV: Ngành: Tên ề tài: Họ và tên Giáo viên phản biện: NHẬN XÉT 1. Về nội dung ề tài & khối lƣợng thực hiện: 2. Ƣu iểm: 3. Khuyết iểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20 iii
6. LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên chúng tôi xin cảm ơn trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật và OPENLAB ã tạo môi trƣờng thuận lợi cho chúng tôi cơ hội học tập và nghiên cứu. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn thầy Th.S Tƣởng Phƣớc Thọ ã tận tình hƣớng dẫn chúng tôi ho n th nh ồ án này. Đồng thời, xin cảm ơn thầy PGS.TS Nguyễn Trƣờng Thịnh, thầy Bùi Tuấn Anh ã tận tình giúp ỡ, hƣớng dẫn và tài trợ trang thiết bị cho ề tài. Tiếp theo, xin cảm ơn gia ình, các bạn sinh viên, những ngƣời anh, ngƣời thầ i trƣớc ã hỗ trợ, ộng viên, giúp ỡ tận tình trong công việc hoàn thiện ồ án. Và lời cuối cùng là lời chúc chân thành , sức khỏe ến các quý thầy cô của trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật. Mong các thầy cô ngày càng mạnh khỏe ể truyền ạt các kiến thức quý báu cho chúng tôi và các bạn sinh viên khác. Nhóm sinh viên thực hiện iv
7. 4 TÓM TẮT ĐỀ TÀI Trong thời buổi công nghiệp hóa – hiện ại hóa ất nƣớc, nền kinh tế, khoa học kỹ thuật phát triển nhanh chóng, mọi thứ ang từng ngày tha ổi rất nhanh, thì bên cạnh ó sự tha ổi trong nền công nghiệp hiện ại cũng l iều tất yếu. Những dụng cụ thô sơ dần ƣợc thay thế bằng những máy móc hiện ại hơn, nhằm tăng năng suất, ạt ƣợc hiệu quả cũng nhƣ chất lƣợng tốt nhất, và còn tiết kiệm ƣợc thời gian. Trong các ngành công nghiệp nói chung và ngành công nghiệp óng t u nói riêng, thì việc sử dụng má móc cũng ã v ang phát triển mạnh mẽ, ta có thể gia công những tấm thép d , kích thƣớc lớn một cách dễ d ng hơn, góp phần phát triển vào ngành công nghiệp óng t u một cách hiệu quả. Trong luận văn n , chúng tôi thực hiện thiết kế và chế tạo một hệ thống cơ khí, iều khiển ầu gia nhiệt bằng từ trƣờng nhằm làm cong tấm thép theo những yêu cầu gia công, có thể mang lại năng suất cao và hiệu quả tốt hơn. 5 6 v
8. 7 ABSTRACT In the period of industrialization and modernization of the country, economy science and technology develope rapidly, so the changes in modern industry is inevitable. these rudimentary instrument were replaced by more modern machinery, in order to enhance productivity as well as achieve the best quality and save time. In general industry and shipbuilding in particular, the use of modern machinery has flourishes, we can process the thick steel plate, large size easily, which contribute to the development of shipbuilding industry. In the thesis, we design and manufacture the mechanical symtems, which inductorby magnetic field in order to bend the steel under the processing request, bring the best productivity and efficiency. vi
9. MỤC LỤC 1 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i 2 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN ii 3 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CẢM ƠN iv 4 TÓM TẮT ĐỀ TÀI v 6 ABSTRACT vi 1 CHƢƠNG 1:TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1 1.1 Đặt vấn ề: 1 1.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu: 1 1.2 Tình hình nghiên cứu trong v ngo i nƣớc: 1 1.2.1 Nƣớc ngoài: 1 1.2.1.1 Uốn tấm thép trên máy cán nhiều trục: 2 1.2.1.2 Uốn tấm thép trên máy ép: 3 1.2.1.3 Uốn thép tấm bằng phƣơng pháp thủ công: 4 a. Uốn thép tấm bằng phƣơng pháp ánh búa: 4 b. Uốn tấm bằng ầu ốt khí Oxy-axetylen: 5 c. Uốn nóng tấm: 6 1.2.1.4 Uốn thép tấm bằng phƣơng pháp gia nhiệt cảm ứng: 6 1.2.2 Trong nƣớc: 6 1.3 Mục tiêu ề tài: 7 2 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 8 2.1 Đầu gia nhiệt cảm ứng từ: 8 2.1.1 Giới thiệu hiện tƣợng cảm ứng iện từ: 8 2.1.1.1 Nguồn gốc: 8 2.1.1.2 Cảm ứng nhiệt iện từ: 8 2.1.1.3 Ứng dụng của nhiệt cảm ứng: 9 2.1.2 Lý thuyết cảm ứng nhiệt iện từ: 9 vii
10. 2.1.2.1 Nguyên lý: 9 2.1.2.2 Sự phân bố dòng iện trong vật liệu ƣợc gia công: 11 2.2 Thiết kế ầu gia nhiệt cảm ứng từ: 13 2.2.1 Một số yêu cầu về thiết bị dùng trong ầu gia nhiệt cảm ứng từ: 13 2.2.2 Sơ ồ hoạt ộng của hệ thống nung cảm ứng từ: 14 2.2.3 Mạch nguyên lý của ầu nung cảm ứng từ: 14 3 CHƢƠNG 3: CÁC PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ VÀ CHẾ TẠO 20 3.1 Các phƣơng án di chu ển của trục tọa ộ: 20 3.1.1 Phƣơng án phôi cố ịnh: 20 3.1.2 Phƣơng án phôi di chu ển trên 1 trục: 21 3.1.3 Phƣơng án phôi di chuyển trên 2 trục: 22 3.2 Lựa chọn phƣơng án di chu ển tối ƣu: 22 3.3 Lựa chọn cơ cấu truyền ộng: 23 3.3.1 Vít me – ai ốc: 23 3.3.2 Bộ truyền bánh răng: 24 3.3.3 Bộ dẫn hƣớng: 26 3.3.3.1 Dẫn hƣớng bằng rãnh mang cá: 26 3.3.3.2 Dẫn hƣớng bằng thanh trƣợt: 26 3.3.4 Các số liệu dùng trong thiết kế: 28 3.4 Vẽ thiết kế khung máy: 31 3.5 Mô phỏng ứng suất và chuyển vị: 35 3.6 Tính toán thông số các bộ truyền: 42 3.6.1 Chọn ộng cơ cho trục Z: 42 3.6.2 Chọn ộng cơ cho trục X: 43 3.6.3 Chọn ộng cơ cho trục Y: 44 3.7 Lựa chọn loại ộng cơ: 45 4 Chƣơng 4: ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA MÁY 46 4.1 Động học của máy: 46 4.2 Động học vận tốc v ộng lực học của máy: 48 viii
11. 5 CHƢƠNG 5: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN – HỆ THỐNG ĐIỆN CỦA MÁY . 50 5.1 Các thiết bị iện: 50 5.1.1 Bộ iều khiển trung tâm: 50 5.1.2 Driver v ộng cơ servo(Motor): 50 5.1.3 Đầu từ (Inductor): 50 5.1.4 Bơm (Pump): 50 5.2 Mạch iện của hệ thống: 51 5.3 Cấu trúc của bộ iều khiển: 52 5.3.1 Phƣơng pháp nội suy: 53 5.3.1.1 Giới thiệu: 53 5.3.1.2 Giải thuật nội suy cho quá trình gia công: 54 5.4 Bộ iều khiển dùng trong hệ thống: 59 5.4.1 Giới thiệu tổng quan: 59 5.4.1.1 Giới thiệu chung về PLC: 59 5.4.2 Các chức năng của PLC sử dụng trong hệ thống: 62 5.4.3 Nhiệm vụ của phần mềm máy tính, PLC trong hệ thống: 65 5.4.3.1 Phần mềm máy tính: 65 6 CHƢƠNG 6: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC VÀ THỰC NGHIỆM 68 6.1 Máy biến dạng thép: 68 6.2 Kiểm tra dung sai của máy: 69 6.3 Hình ảnh kết quả thực nghiệm: 71 6.4 Kết luận: 74 6.5 Đề nghị hƣớng phát triển: 74 7 Tài liệu tham khảo 75 ix
12. DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Biên dạng cong của tấm thép vỏ tàu. 1 Hình 1.2 Biên dạng của tấm thép lắp ghép tạo thành vỏ tàu. 2 Hình 1.3 Máy cán kín của hãng QFI – Mỹ 3 Hình 1.4 Máy cán hở của hãng MG-Italia. 3 Hình 1.5 Máy ép thủy lực một trụ của hãng WETORI-Taiwan. 4 Hình 1.6 Máy ép thủy lực bốn trụ của hãng KRR-Ấn Độ. 4 Hình 1.7 Những dụng cụ dùng trong việc uốn thép tấm bằng phƣơng pháp thủ công. 5 Hình 1.8 Uốn vỏ tàu bằng ầu ốt khí oxy-axetylen. 5 Hình 1.9 Bệ dùng ể uốn nóng bằng phƣơng pháp thủ công. 6 Hình 2.1 Thí nghiệm ịnh luật cảm ứng của Faraday. 8 Hình 2.2 Ứng dụng nhiệt cảm ứng trong công nghiệp. 9 Hình 2.3 Cuộn dây cảm ứng và từ trƣờng. 10 Hình 2.4 Hình dáng ầu gia nhiệt và tấm thép 500x500x8. 10 Hình 2.5 Sơ ồ hoạt ộng của hệ thống nung cảm ứng từ. 14 Hình 2.6 Khối nguồn 1. 15 Hình 2.7 Khối nguồn 2. 15 Hình 2.8 Khối nguồn 3. 16 Hình 2.9 Khối tạo xung. 17 Hình 2.10 Mạch công suất 1. 18 Hình 2.11 Mạch công suất 2. 18 Hình 2.12 Mạch cộng hƣởng L-C. 19 Hình 3.1 Phƣơng án phôi cố ịnh. 20 Hình 3.2 Phƣơng án phôi ặt lên b n trƣợt theo một trục 21 Hình 3.3 Phƣơng án ặt phôi lên bàn trƣợt theo hai trục. 22 Hình 3.4 Bộ truyền vít me – ai ốc có rãnh hồi bi dạng ống. 23 Hình 3.5 Một số bộ truyền bánh răng thông dụng. 25 Hình 3.6 Rãnh mang cá. 26 x
13. Hình 3.7 Thanh trƣợt. 26 Hình 3.8 Sơ ồ ộng của máy. 27 Hình 3.9 Sơ ồ lắp ráp của hệ thống. 28 Hình 3.10 Nhôm PROFILE 45 X 45 F. 29 Hình 3.12 Ổ lăn 6201Z. 30 Hình 3.10 Khung máy 1. 31 Hình 3.11 Các trục di chuyển của khung máy 1. 32 Hình 3.13 Mặt sau khung máy 2. 33 Hình 3.14 Trục Y khung máy 2. 33 Hình 3.15 ồ gá ộng cơ trục Z. 34 Hình 3.14 Trục Z khung máy 2. 34 Hình 3.15 Ứng suất của nhôm PROFILE 45 x 45. 35 Hình 3.17 Chuyển vị của nhôm PROFILE 45 x 45. 36 Hình 3.18 Biến dạng của nhôm PROFILE 45 x 45. 36 Hình 3.19 Ứng suất của nhôm PROFILE 50 x 50. 37 Hình 3.20 Chuyển vị của nhôm PROFILE 50 x 50. 37 Hình 3.21 Biến dạng của nhôm PROFILE 50 x 50. 38 Hình 3.22 Bảng số liệu mô phỏng ứng suất, chuyển vị và biến dạng. 38 Hình 3.23 Mô phỏng ứng suất. 39 Hình 3.24 Mô phỏng chuyển vị 39 Hình 3.25 Kết quả biến dạng 40 Hình 3.26 Ứng suất tổng thể ồ gá. 40 Hình 3.27 Chuyển vị của ồ gá. 41 Hình 3.28 Biến dạng tổng thể của ồ gá. 41 Bảng 3.3 Bảng số liệu của vật liệu. 42 Hình 3.15 Bộ driver v ộng cơ servo HA-FE 23. 45 Hình 4.1 Mô hình hóa máy tạo nhiệt bằng từ trƣờng dƣới mô hình robot. 46 Hình 5.2 Sơ ồ của một bộ iều khiển. 52 Hình 5.3 Khái niệm cơ bản của nội suy. 53 xi
14. Hình 5.4 Thuật toán midpoint. 55 Hình 5.5 Điểm tròn với các iểm ối xứng 58 Hình 5.6 Đƣờng tròn với khoảng cách d1 và d2. 58 Hình 5.7 Sơ ồ tổng quan của một mạch iều khiển. 59 Hình 5.8 Sơ ồ hoạt ộng của PLC. 60 Hình 5.9 Pulse Train Output (PTO). 63 Hình 5.10 Các mức logic của cổng RS-232. 63 Hình 5.11 Cổng COM máy tính. 64 Hình 5.11 Giao diện phần mềm iều khiển hệ thống 66 Hình 6.2 Mặt sau của máy 69 Hình 6.3 Quỹ ạo của ầu từ. 71 Hình 6.4 Hình dạng của tấm thép mô phỏng trên máy tính. 72 Hình 6.5 Tấm thép hình lƣợn sóng. 72 Hình 6.6 Quỹ ạo của ầu từ. 73 Hình 6.7 Hình dạng của tấm thép mô phỏng trên máy tính. 73 Hình 6.8 Hình dạng tấm thép sau khi gia công. 74 xii
15. DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Khối lƣợng các chi tiết trong máy. 29 Bảng 3.2 Mô un n hồi của một số loại vật liệu. 31 Bảng 4.1 Bảng tham số DEVANIT – HARTENBERG 47 Bảng 5.1 So sánh tính năng của PLC v vi iều khiển(dấu  thể hiện ƣu iểm). 62 Bảng 5.2 Các chân cổng COM máy tính. 64 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu ồ 6.1 Dung sai theo phƣơng X. 70 Biểu ồ 6.2 Dung sai theo phƣơng Y. 70 xiii
16. 1 CHƢƠNG 1:TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề: 1.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu: Trong các nh má óng t u hiện nay, hầu hết việc tạo hình vỏ t u ều sử dụng ầu ốt oxy – axet len (h n gió á) ể biến dạng nhiệt tấm thép dày. Bên cạnh ó việc tạo quỹ ạo ƣờng i của ầu nhiệt hoàn toàn dựa trên kinh nghiệm của ngƣời thợ. Do ó quá trình n hiện na không ảm bảo tạo bề mặt cong chính xác do việc iều khiển hầu nhƣ phụ thuộc vào kinh nghiệm từ bản thân ngƣời thợ. Quá trình này là quá trình thử sai, do ó nó không tiết kiệm ƣợc thời gian cũng nhƣ tiền bạc, nâng cao giá thành của thiết bị. Phƣơng pháp tạo hình bằng cảm ứng iện trƣờng là một phƣơng pháp mới ang ƣợc bắt ầu ứng dụng trong các nh má óng t u trên thế giới. Các nghiên cứu hiện nay trên thế giới ều tập trung vào việc thiết kế và tính toán biến dạng của tấm thép trong quá trình ịnh dạng m chƣa i sâu nghiên cứu việc thiết kế tối ƣu ầu từ tạo nhiệt cũng nhƣ việc tính toán ƣờng di chuyển của nó. 1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc: 1.2.1 Nƣớc ngoài: Một bộ phận lớn các chi tiết kết cấu thân tàu thủ òi hỏi phải xử lý uốn trƣớc khi lắp ghép th nh phân oạn, tổng oạn hay trực tiếp lên thân tàu. Quá trình tạo hình tấm thép trong ng nh óng t u l một giai oạn khá quan trọng. Có thể iểm qua các kiểu biên dạng tấm vỏ t u nhƣ Hình 1.1 và Hình 1.2. Hình 1.1 Biên dạng cong của tấm thép vỏ tàu.[1] a. Cong hình chóp nón. b. Gấp khúc c. Cong lƣợn sóng. d - e. Cong hai chiều về một phía. f. Cong hai chiều về hai phía. 1
17. Hình 1.2 Biên dạng của tấm thép lắp ghép tạo thành vỏ tàu.[1] Hiện nay, các ngành công nghiệp óng t u trên thế giới sử dụng các phƣơng pháp tạo hình thép tấm nhƣ sau: 1.2.1.1 Uốn tấm thép trên máy cán nhiều trục: Trong các xƣởng óng t u trên thế giới, thƣờng sử dụng các loại máy cán chính sau: a. Máy cán kín: Là loại máy vững chắc, có chiều dài làm việc của trục cán từ 8 – 15m , có thể cán tấm dày từ 25-30mm, tùy thuộc v o ộ lớn của trục cán. Máy cán kín (Hình 1.3) thƣờng ƣợc dùng ể cán các tấm tôn bao mạn và boong tàu vì hạn chế của nó là chỉ cán tới góc 180o. 2
18. Hình 1.3 Máy cán kín của hãng QFI – Mỹ.[1] b. Máy cán hở: Cho khả năng nâng một ầu trục và tháo một trong hai ổ ỡ ầu trục, khi cần thiết lấy một vật ƣợc cuốn tròn ra (Hình 1.4). Do ó, phạm vi sử dụng của máy cán hở so với má cán kín ƣợc mở rộng hơn, bên cạnh ó do cách bố trí trục cán nên có thể sử dụng máy cán hở vào việc uốn tròn, uốn hình côn, làm phẳng, ồng thời cũng có thể dùng gấp mép tấm. Hình 1.4 Máy cán hở của hãng MG-Italia.[1] 1.2.1.2 Uốn tấm thép trên máy ép: Đối với các tấm có ƣờng cong phức tạp thƣờng ƣợc uốn trên máy ép bằng các chày và khuôn mẫu chuyên dụng. Đối với các máy vạn năng, có thể uốn ƣợc nhiều hình dạng tấm thép khác nhau. Để uốn các tấm có biên dạng phức tạp (cong hai chiều), ngƣời ta có thể thực hiện uốn hỗn hợp trên máy cán và máy ép: trên máy 3
19. cán, uốn sơ bộ ể ạt ộ cong một chiều lớn, còn trên máy ép, uốn ộ cong nhỏ còn lại. Máy ép uốn tấm ng na thƣờng dùng nhất là loại máy ép một trụ hay bốn trụ nhƣ Hình 1.5 và Hình 1.6. Hình 1.5 Máy ép thủy lực một trụ của hãng WETORI-Taiwan.[1] Hình 1.6 Máy ép thủy lực bốn trụ của hãng KRR-Ấn Độ.[1] 1.2.1.3 Uốn thép tấm bằng phƣơng pháp thủ công: a. Uốn thép tấm bằng phƣơng pháp ánh búa: 4
20. L phƣơng pháp uốn tấm vỏ tàu bằng cách vạch dấu, sau ó sử dụng búa và các công cụ hỗ trợ ể tạo biên dạng tấm thép. L phƣơng pháp có thể thực hiện ối với các biên dạng tấm một hay hai chiều. Các dụng cụ dùng trong uốn tấm thép ƣợc mô tả nhƣ Hình 1.7. Hình 1.7 Những dụng cụ dùng trong việc uốn thép tấm bằng phương pháp thủ công.[1] a. Búa tròn. b. Búa ầu dẹt. c. Kẹp vận chuyển. a. Chìa vặn. e. Vít ịnh vị. f. Càng giữ tấm. g. Tấm ệm. h. C ng ệm. i. Đòn ta d i. k. Đòn ta ngắn. b. Uốn tấm bằng ầu ốt khí Oxy-axetylen: Uốn tấm bằng phuơng pháp dung ầu ốt khí oxy - axetylen hay còn gọi là phƣơng pháp hỏa công ở Việt Nam, l phƣơng pháp sử dụng nguồn nhiệt của ầu ốt khí oxy –axet len ể ốt nóng vùng chi tiết cần uốn ến gần nhiệt ộ nóng chảy của kim loại, rồi sau ó ta dùng nƣớc tƣới vào vùng chi tiết vừa ốt nóng ó, ( Hình 1.8). Sự tha ổi ột ngột của nhiệt ộ, sẽ tạo nên ứng suất dƣ tại vùng chi tiết bị ốt nóng, làm cho vùng chi tiết ó bị uốn cong. Biên dạng cần tạo của vỏ tàu tùy thuộc vào nhiệt ộ ƣợc cung cấp cho vùng chi tiết. Chất lƣợng tạo hình bề mặt cũng nhƣ biên dạng của tấm thép phụ thuộc rất nhiều vào tay nghề của ngƣời thợ. Hình 1.8 Uốn vỏ tàu bằng đầu đốt khí oxy-axetylen.[1] 5
21. c. Uốn nóng tấm: -Phƣơng pháp uốn nóng tấm ƣợc sử dụng trong trƣờng hợp trong xƣởng không có các máy cán hoặc máy ép hay các tấm quá dày hay các tấm có biên dạng quá phức tạp. -Vật liệu ƣợc nung nóng ến 10000C trong lò nung có kích thƣớc tùy thuộc v o ộ lớn của tấm, sau ó tấm ƣợc ƣa lên bệ khung hay bệ ặc ể rèn thủ công hoặc ƣa lên b n ép ể ép bằng máy thủy lực nhƣ Hình 1.9. Hình 1.9 Bệ dùng để uốn nóng bằng phương pháp thủ công.[1] 1.2.1.4 Uốn thép tấm bằng phƣơng pháp gia nhiệt cảm ứng: -L phƣơng pháp thƣờng sử dụng trong công nghiệp óng t u ể ịnh hình các tấm thép vỏ tàu. -L phƣơng pháp sử dụng nguồn nhiệt ể ốt nóng tấm thép từ dòng iện dựa trên hiện tƣợng cảm ứng iện từ: khi cho một dòng iện xoay chiều có tần số cao chạy qua một cuộn dây làm việc (cuộn cảm ứng), xung quanh nó sẽ sinh ra một từ trƣờng biến thiên theo thời gian. Nếu ặt trong từ trƣờng này một vật dẫn iện (kim loại hay hợp kim) thì trong vật dẫn cũng xuất hiện một dòng iện cảm ứng khép kín gọi là dòng iện xoá (dòng Foucault). Các dòng iện này có cùng tần số nhƣng ngƣợc chiều với dòng iện trong cuộn dâ . Dòng iện xoáy xoay chiều trên vật cần nung nóng (tấm thép) cũng phát sinh ra từ trƣờng ngƣợc chiều với từ trƣờng chính trong cuộn dây (cuộn cảm ứng). Do hiệu ứng Joule-Lenz, năng lƣợng của các dòng iện xoáy xoay chiều chuyển hóa thành nhiệt năng nung nóng vật tấm thép. - Là quá trình sản xuất ƣợc sử dụng rộng rãi ể ịnh hình các tấm thép với chiều dài khác nhau, có thể tạo các bề mặt phức tạp mà không cần sự can thiệp và hỗ trợ các phƣơng pháp gia công cơ khác. - Định hình tấm thép bằng phƣơng pháp ƣờng nhiệt là quá trình bẻ cong tấm thép dƣới biến dạng n hồi do quá trình làm nóng và nguội liên tục. 1.2.2 Trong nƣớc: Tại các nh má óng t u ở Việt Nam, quá trình tạo hình tấm thép vỏ tàu ngoài việc sử dụng các phƣơng pháp uốn trên máy cán nhiều trục hay uốn trên máy ép, hiện nay sử dụng phƣơng pháp tạo hình nhiệt - cơ bằng ầu ốt oxy-axet len ã 6
22. S K L 0 0 2 1 5 4