Man_Ebook

1. THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2023
GVHD: TS. TRẦN MINH THẾ UYÊN
SVTH: TRẦN NGUYỄN AN THUYÊN
TRẦN HUY PHI HẬU
LƯƠNG LÝ HẢI
S K L 0 1 1 2 4 7
CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY UỐN ỐNG
SỬ DỤNG CON LĂN ĐỂ GIẢM MA SÁT

2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
  
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: “CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY UỐN ỐNG SỬ
DỤNG CON LĂN ĐỂ GIẢM MA SÁT ”
Giảng viên hướng dẫn: TS. TRẦN MINH THẾ UYÊN
Sinh viên thực hiện: TRẦN NGUYỄN AN THUYÊN
MSSV: 19144206
Sinh viên thực hiện: TRẦN HUY PHI HẬU
MSSV: 19144118
Sinh viên thực hiện: LƯƠNG LÝ HẢI
MSSV: 19151123
Lớp: 19144CL2B
Khóa: 2019 - 2023
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08/2023

3. i
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Học kỳ II / năm học 2022 - 2023
Giảng viên hướng dẫn: TS. Trần Minh Thế Uyên
Sinh viên thực hiện: Lương Lý Hải MSSV: 19151123 Điện thoại: 0375816427
Sinh viên thực hiện: Trần Nguyễn An Thuyên MSSV: 19144206 Điện thoại: 0982703152
Sinh viên thực hiện: Trần Huy Phi Hậu MSSV: 19144118 Điện thoại: 0972336406
1. Đề tài đồ án tốt nghiệp:
- Mã đề tài: 22223DT271
- Tên đề tài: Chế tạo mô hình máy uốn ống sử dụng con lăn để giảm ma sát.
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
Các thông số cảm biến lực
Quy trình vận hành máy uốn ống
3. Nội dung chính của đồ án:
Nghiên cứu phương pháp tạo hình ống.
Nghiên cứu bản thiết kế máy.
Chế tạo các chi tiết phi tiêu chuẩn.
Lắp ráp và thử nghiệm.
4. Các sản phẩm dự kiến
Mô hình máy uốn ống sử dụng con lăn để giảm ma sát.
Mẫu sản phẩm thử nghiệm.
5. Ngày giao đồ án: 15/03/2023
6. Ngày nộp đồ án: 15/07/2023
7. Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh  Tiếng Việt 
Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh  Tiếng Việt 
TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)
 Được phép bảo vệ ……………………………………………
(GVHD ký, ghi rõ họ tên)

4. ii
LỜI CAM KẾT
- Tên đề tài: Chế tạo mô hình máy uốn ống sử dụng con lăn để giảm ma sát.
- GVHD: TS. Trần Minh Thế Uyên
- Họ tên sinh viên: Lương Lý Hải
MSSV: 19151123 Lớp: 19144CL3B
Địa chỉ sinh viên:
Số điện thoại liên lạc: 0375816427 Email: 19151123@student.hcmute.edu.vn
- Họ tên sinh viên: Trần Nguyễn An Thuyên
MSSV: 19144206 Lớp: 19144CL2B
Địa chỉ sinh viên:
Số điện thoại liên lạc: 0982703152 Email: 19144206@student.hcmute.edu.vn
- Họ tên sinh viên: Trần Huy Phi Hậu
MSSV: 19144118 Lớp: 19144CL2B
Địa chỉ sinh viên:
Số điện thoại liên lạc: 0972336406 Email: 19144118@student.hcmute.edu.vn
- Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN):
- Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) này là công trình do
chính tôi nghiên cứu và thực hiện. Tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã
được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, tôi
cin chịu hoàn toàn trách nghiệm”.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày….tháng….năm 2023
Ký tên

5. iii
LỜI CẢM ƠN
Qua những năm học tập tại trường chúng em đã học được nhiều kiến thức liên quan về
ngành học, ngành nghề mục tiêu sau này. Nhờ có những kiến thức này là nền tảng vững chắc
và sự giúp đỡ của thầy cô bạn bè mà chúng em có thể hoàn thành mục tiêu cuối cùng của thời
sinh viên là Đồ án tốt nghiệp.
Đầu tiên chúng em xin gửi lời cảm ơn đến Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.
HCM đã cung cấp những điều kiện vật chất thuận lợi cho chúng em học tập rèn luyện kiến
thức cho mục tiêu ngành nghề sau này. Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Trần Minh
Thế Uyên là giáo viên hướng dẫn chính của chúng em. Nhờ Thầy đã cung cấp đề tài và hướng
dẫn tận tình mà chúng em mới hoàn thành đồ án thuận lợi. Ngoài ra chúng em xin cảm ơn
thầy Phạm Sơn Minh đã hỗ trợ nhiệt tình cho nhóm chúng em trong quá trình thực hiện đồ
án. Cuối cùng xin cảm ơn tất cả những thầy cô bạn bè đã giúp đỡ, cùng nhau phát triển trong
khoản thời gian vừa qua để chúng em tích lũy thêm kiến thức, kinh nghiệm cho nghề nghiệp
sau này của mình.
Chúng em xin trân trọng cảm ơn.

6. iv
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Chế tạo mô hình máy uốn ống sử dụng con lăn để giảm ma sát
Nội dung nghiên cứu:
- Nghiên cứu các phương pháp tạo hình ống.
- Nghiên cứu bản thiết kế máy đã có ở máy cũ.
- Nghiên cứu cơ cấu uốn ống theo cơ chế hexapod
- Thiết kế phần đầu máy uốn sử dụng con lăn giảm ma sát kết hợp với cơ cấu hexapod
- Chế tạo các chi tiết phi tiêu chuẩn.
- Lắp ráp
- Đánh giá kết quả, đưa ra giải pháp để cải tiến
Công dụng: Cụm chi tiết này sẽ là điểm uốn chịu lực với ống uốn khi máy hoạt động. Giúp
máy uốn vận hành trơn tru và giảm ma sát giữa ống và điểm uốn. Hạn chế những hư hỏng bề
mặt cho sản phẩm sau khi uốn.
Thành phần máy:
Máy gồm 3 bộ phận chính
- Khung máy: được thiết kế bằng nhôm định hình với chiều dài 2,7m; rộng 1,3m; cao1,4
m. Khung máy sẽ được cố định bằng các ke góc vuông, bulong M8, con bọ trượt.
- Phần đẩy ống: bao gồm động cơ, cơ cấu xích, bộ đẩy
- Phần uốn ống: bao gồm đầu động cơ sáu chân chuyển động, cụm con lăn uốn ống
Cách thức hoạt động:
Khi máy hoạt động, động cơ sẽ truyền động qua cơ cấu xích. Sau đó truyền đến bộ đẩy
ống, bộ đẩy ống chuyển động sẽ đẩy ống uốn di chuyển từ từ ra phần đầu uốn. Ở phần đầu
uốn, các động cơ hoạt động 6 chân có khớp cầu sẽ làm dịch chuyển vị trí của tấm di động con
lăn. Ống uốn sẽ được uốn tùy theo phương dịch chuyển của tấm di động và được tiếp xúc ma
sát qua đầu uốn con lăn.
Kết quả đạt được:
- Đầu máy uốn ống sử dụng cụm con lăn giảm ma sát gồm hai thiết kế theo cụm hai
con lăn và bốn con lăn
- Ứng dụng nền tảng kiến thức các môn học vào quá trình thực hiện đồ án như chế
tạo máy, thiết kế máy, dung sai kỹ thuật đo,…
- Ứng dụng các phần mềm thiết kế đã học trong quá trình thực hiện đồ án

7. v
PROJECT SUMMARY
Project title: Making a model of a pipe bending machine using rollers to reduce friction
Research topic:
- Researching on tube forming methods.
- Study the machine design already in the old machine.
- Studying the pipe bending mechanism according to the hexapod mechanism
- The design of the bending machine head uses a friction reducing roller combined
with a hexapod mechanism - Fabrication of non-standard parts.
- Assemble
- Evaluate results, offer solutions for improvement
Uses: This assembly will be the bending point to bear the bending pipe when the
machine is in operation. Helps the bending machine operate smoothly and reduces the friction
between the pipe and the bending point. Limit the surface damage to the product after
bending.
Machine components:
The machine consists of 3 main parts
- Machine frame: designed with aluminum profile with a length of 2.7m; 1.3m wide;
1.4 m high. The machine frame will be fixed by right angle kegs, M8 bolts, sliders.
- Pipe pusher: including motor, chain mechanism, thruster
- Pipe bending part: includes a moving six-foot motor head, pipe bending roller
assembly
How it works:
When the machine is running, the motor will drive through the chain mechanism. Then
transmitted to the tube pusher, the moving tube pusher will push the crimp tube to move
slowly out to the crimp head. At the bending end, the spherically articulated 6-foot-operated
motors move the position of the movable roller plate. The bending pipe will be bent according
to the movement of the moving plate and is made frictional contact through the roller bending
head.

8. vi
Results:
- The tube induction machine head uses a friction-reducing roller assembly including
two designs in a two-roller assembly and a roller ball
-Apply the knowledge base of the subjects to the project implementation process such
as machine building, machine design, incorrect use of measurement techniques, etc.
-Application of design software learned during project implementation

9. vii
MỤC LỤC
LỜI CAM KẾT........................................................................................................................ii
LỜI CẢM ƠN.........................................................................................................................iii
TÓM TẮT ĐỒ ÁN .................................................................................................................iv
PROJECT SUMMARY...........................................................................................................v
MỤC LỤC .............................................................................................................................vii
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ.............................................................................................x
DANH MỤC BẢNG BIỂU ..................................................................................................xiv
DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT.................................................................................xv
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU......................................................................................................1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài .............................................................................................1
1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn....................................................................................1
1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ..................................................................................1
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..............................................................................2
1.5 Phương pháp nghiên cứu............................................................................................2
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI ...........................................................3
2.1 Giới thiệu....................................................................................................................3
2.2 Tình hình nghiên cứu đề tài........................................................................................3
2.2.1 Tình hình ngoài nước...........................................................................................3
2.2.2 Tình hình trong nước:..........................................................................................4
CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT........................................................................................5
3.1 Lịch sử phát triển máy uốn ống..................................................................................5
3.2 Vật liệu phôi uốn ........................................................................................................5
3.3 Các phương pháp tạo hình ống...................................................................................6
3.3.1 Trên các đồ gá......................................................................................................6
3.3.2 Uốn trên khuôn dập .............................................................................................7
3.3.3 Uốn ống sử dụng trục và con lăn.........................................................................8
3.4 Các biến dạng khi uốn ống.........................................................................................9
3.4.1 Khái niệm về biến dạng uốn................................................................................9
3.4.2 Sai lệch về hình dạng và kích thước khi uốn.......................................................9
3.5 Các dạng máy uốn ống.............................................................................................11
3.5.1 Thiết bị uốn ống bằng tay..................................................................................11
3.5.2 Máy uốn ống bán tự động..................................................................................13

10. viii
3.5.3 Máy uốn ống CNC.............................................................................................14
CHƯƠNG 4. PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP....................................................15
4.1 Yêu cầu của đề tài ....................................................................................................15
4.1.1 Kết cấu máy ban đầu .........................................................................................15
4.1.2 Yêu cầu thiết kế .................................................................................................21
4.2 Phương án thực hiện.................................................................................................21
4.2.1 Sử dụng cơ cấu cầu............................................................................................21
4.2.2 Sử dụng bạc uốn ................................................................................................22
4.2.3 Sử dụng module uốn dạng ổ bi..........................................................................24
4.2.4 Sử dụng module uốn dạng con lăn ....................................................................25
4.3 Lựa chọn phương án thiết kế....................................................................................26
CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN, TIẾT KẾ ..................................................................................30
5.1 Yêu cầu kỹ thuật cho thiết kế...................................................................................30
5.2 Tính toán, chọn các chi tiết 2 con lăn:......................................................................30
5.2.1 Tính toán, chọn ổ lăn.........................................................................................30
5.2.2 Chọn lắp ghép ổ lăn...........................................................................................33
5.2.3 Thiết kế Tấm giữ vuông ....................................................................................34
5.2.4 Thiết kế trục.......................................................................................................35
5.2.5 Thiết kế con lăn .................................................................................................36
5.3 Tính toán, chọn các chi tiết 4 con lăn.......................................................................37
5.3.1 Tính toán, chọn ổ lăn.........................................................................................37
5.3.2 Chọn lắp ghép ổ lăn...........................................................................................39
5.3.3 Tấm trên, tấm dưới: ...........................................................................................41
5.3.4 Trục....................................................................................................................42
5.3.5 Thiết kế con lăn .................................................................................................42
5.3.6 Thiết kế tấm di đông lắp cụm con lăn ...............................................................44
5.4 Tính toán lực uốn .....................................................................................................44
5.5 Tính toán lực ma sát:................................................................................................47
5.6 Mô phỏng kết cấu trục..............................................................................................48
5.6.1 Mô phỏng trục của kết cấu 4 con lăn.................................................................48
5.6.2 Mô phỏng trục của kết cấu 2 con lăn:................................................................51
CHƯƠNG 6. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG MỘT SỐ CHI TIẾT.....................54
6.1 Chi tiết tấm trên (cụm 4 con lăn)..............................................................................54
6.1.1 Nghiên cứu phân tích chi tiết.............................................................................54

11. ix
6.1.2 Thiết kế trình tự gia công ..................................................................................58
6.2 Chi tiết trục (cụm 4 con lăn).....................................................................................65
6.2.1 Nghiên cứu, phân tích chi tiết............................................................................65
6.2.2 Thiết kế trình tự gia công ..................................................................................67
6.3 Chi tiết con lăn (cụm 4 con lăn) ...............................................................................69
6.3.1 Nghiên cứu phân tích chi tiết.............................................................................69
6.3.2 Thiết kế trình tự gia công ..................................................................................71
6.4 Chi tiết tấm cố định hai con lăn................................................................................73
6.4.1 Nghiên cứu phân tích chi tiết.............................................................................73
6.4.2 Thiết kế trình tự gia công ..................................................................................74
6.5 Chi tiết ống định hướng............................................................................................78
6.6 Tấm đẩy ống.............................................................................................................79
CHƯƠNG 7. LẮP RÁP VÀ THỬ NGHIỆM........................................................................81
7.1 Lắp ráp đầu uốn........................................................................................................81
7.1.1 Lắp cụm 4 con lăn .............................................................................................81
7.1.2 Lắp cụm 2 con lăn .............................................................................................87
7.1.3 Lắp ráp cụm con lăn vào phần đầu máy............................................................92
7.2 Thử nghiệm và đánh giá...........................................................................................97
7.2.1 Nguyên lý uốn ...................................................................................................97
7.2.2 Kết quả uốn........................................................................................................99
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................................100
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................................101
PHỤ LỤC.............................................................................................................................102

12. x
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ
Hình 3.1 Uốn ống sử dụng đồ gá.............................................................................................6
Hình 3.2 Uốn kiểu chày uốn ....................................................................................................7
Hình 3.3 Uốn trên khuôn dập...................................................................................................7
Hình 3.4 Các biên dạng dập.....................................................................................................8
Hình 3.5 Uốn ống 3 trục ..........................................................................................................8
Hình 3.6 Lỗi gợn sóng ống uốn .............................................................................................10
Hình 3.7 Ống uốn bị phẳng....................................................................................................11
Hình 3.8 Uốn ống bằng tay....................................................................................................11
Hình 3.9 Máy uốn ống bán tự động.......................................................................................13
Hình 3.10 Máy uốn ống CNC................................................................................................14
Hình 4.1 Khung máy..............................................................................................................15
Hình 4.2 Nhôm định hình ......................................................................................................15
Hình 4.3 Bộ đẩy cũ ................................................................................................................16
Hình 4.4 Lỗ bậc......................................................................................................................16
Hình 4.5 Bộ đẩy mới..............................................................................................................17
Hình 4.6 Con đẩy ...................................................................................................................17
Hình 4.7 Bộ đẩy .....................................................................................................................18
Hình 4.8 Tấm đẩy và ống định hướng ...................................................................................18
Hình 4.9 Bộ điều khiển bên ngoài .........................................................................................19
Hình 4.10 Cơ cấu bên trong tủ...............................................................................................19
Hình 4.11 Đầu uốn.................................................................................................................20
Hình 4.12 Cơ cấu cầu.............................................................................................................21
Hình 4.13 Ảnh thực tế cơ cấu cầu..........................................................................................22
Hình 4.14 Nguyên lí bạc uốn.................................................................................................23
Hình 4.15 Bạc uốn thực tế .....................................................................................................23
Hình 4.16 Thiết kế dạng ổ bi .................................................................................................24
Hình 4.17 Cấu trúc con lăn uốn .............................................................................................25
Hình 4.18 Các biên dạng con lăn uốn....................................................................................26
Hình 4.19 Kết cấu uốn con lăn ..............................................................................................26
Hình 4.20 Kết cấu bộ uốn ......................................................................................................27
Hình 4.21 Cấu đầu uốn 2 con lăn...........................................................................................28
Hình 4.22 Đầu uốn 2 con lăn thực tế .....................................................................................28

13. xi
Hình 4.23 Cấu tạo đầu uốn 4 con lăn.....................................................................................29
Hình 4.24 Đầu uốn 4 con lăn thực tế .....................................................................................29
Hình 5.1 Lực tác dụng ...........................................................................................................30
Hình 5.2 Biểu đồ lực..............................................................................................................31
Hình 5.3 Ổ lăn F&D ..............................................................................................................32
Hình 5.4 Tải trọng..................................................................................................................33
Hình 5.5 Mối ghép ổ lăn ........................................................................................................34
Hình 5.6 Tấm giữ vuông........................................................................................................34
Hình 5.7 Thiết kế trục............................................................................................................35
Hình 5.8 Lắp trục ...................................................................................................................35
Hình 5.9 Thiết kế 3d con lăn..................................................................................................36
Hình 5.10 Lắp ghép con lăn...................................................................................................37
Hình 5.11 Sơ đồ lực ...............................................................................................................38
Hình 5.12 Ổ lăn F&D.............................................................................................................39
Hình 5.13 Tải trọng................................................................................................................40
Hình 5.14 Mối ghép ổ lăn ......................................................................................................40
Hình 5.15 Tấm trên................................................................................................................41
Hình 5.16 Trục.......................................................................................................................42
Hình 5.17 Thiết kế 3d con lăn................................................................................................43
Hình 5.18 Lắp ghép con lăn...................................................................................................43
Hình 5.19 Tấm di động..........................................................................................................44
Hình 5.20 Mặt cắt ngang ống.................................................................................................45
Hình 5.21 Lực uốn .................................................................................................................46
Hình 5.22 Động cơ.................................................................................................................46
Hình 5.23 Cụm 4 con lăn.......................................................................................................48
Hình 5.24 Phân tích lực chi tiết trục 10..............................................................................49
Hình 5.25 Chia lưới chi tiết trục 10....................................................................................49
Hình 5.26 Mô phỏng ưng suất uốn của chi tiết trục 10 ......................................................50
Hình 5.27 Mô phỏng ứng suất cắt của chi tiết trục 10 .......................................................50
Hình 5.28 Cụm 2 con lăn.......................................................................................................51
Hình 5.29 Phân tích lực chi tiết trục ......................................................................................51
Hình 5.30 Chia lưới chi tiết trục ............................................................................................52
Hình 5.31 Mô phỏng ưng suất uốn của chi tiết......................................................................52
Hình 5.32 Mô phỏng ứng suất cắt của chi tiết.......................................................................52

14. xii
Hình 6.1 Thiết kế 3d ..............................................................................................................54
Hình 6.2 Ảnh sau gia công.....................................................................................................55
Hình 6.3 Ảnh đánh số bề mặt gia công..................................................................................57
Hình 6.4 Nguyên công 1........................................................................................................58
Hình 6.5 Nguyên công 2........................................................................................................59
Hình 6.6 Nguyên công 3........................................................................................................61
Hình 6.7 Nguyên công 4........................................................................................................62
Hình 6.8 Nguyên công 5........................................................................................................63
Hình 6.9 Nguyên công 6........................................................................................................64
Hình 6.10 Thiết kế trục..........................................................................................................65
Hình 6.11 Trục sau gia công..................................................................................................66
Hình 6.12 Sơ đồ gá đặt NC 1,2..............................................................................................67
Hình 6.13 Sơ đồ gá đặt NC 3,4..............................................................................................68
Hình 6.14 Thiết kế con lăn.....................................................................................................69
Hình 6.15 Con lăn sau gia công.............................................................................................69
Hình 6.16 Tiện .......................................................................................................................71
Hình 6.17 Khoan....................................................................................................................72
Hình 6.18 Thiết kế 3d ............................................................................................................73
Hình 6.19 Ảnh thực tế............................................................................................................73
Hình 6.20 Phay hai mặt đáy...................................................................................................75
Hình 6.21 Phay mặt bên.........................................................................................................76
Hình 6.22 Khoan lỗ................................................................................................................77
Hình 6.23 Phay rãnh ..............................................................................................................78
Hình 6.24 Phay trên máy .......................................................................................................78
Hình 6.25 Bản vẽ tấm đẩy......................................................................................................79
Hình 6.26 Phay rãnh ..............................................................................................................79
Hình 6.27 Khoan lỗ M4 .........................................................................................................80
Hình 7.1 Lắp ổ lăn .................................................................................................................82
Hình 7.2 Lắp trục và con đội .................................................................................................82
Hình 7.3 Lắp gối đỡ dưới.......................................................................................................83
Hình 7.4 Đặt con lăn vào gối đỡ............................................................................................83
Hình 7.5 Sau khi đặt con lăn vào gối đỡ................................................................................84
Hình 7.6 Lắp gối đỡ trên........................................................................................................84
Hình 7.7 Lắp bulong chìm .....................................................................................................85

15. xiii
Hình 7.8 Sau khi lắp bulong ..................................................................................................85
Hình 7.9 Siết đai ốc................................................................................................................86
Hình 7.10 Chân khớp cầu ......................................................................................................86
Hình 7.11 Lắp chân khớp cầu................................................................................................87
Hình 7.12 Sáu chân sau khi lắp..............................................................................................87
Hình 7.13 Lắp ổ bi và con lăn................................................................................................88
Hình 7.14 Đặt cụm con lăn vào gối đỡ ..................................................................................89
Hình 7.15 Lắp gối đỡ 2..........................................................................................................89
Hình 7.16 Đặt gối đỡ vào tấm di động...................................................................................90
Hình 7.17 Bắt bulong.............................................................................................................90
Hình 7.18 Lắp chân khớp cầu................................................................................................91
Hình 7.19 Sau khi lắp xong ...................................................................................................91
Hình 7.20 Siết bulong khớp cầu ............................................................................................92
Hình 7.21 Cụm 2 con lăn sau khi lắp.....................................................................................93
Hình 7.22 Cụm 4 con lăn sau khi lắp.....................................................................................93
Hình 7.23 Lắp ống uốn ..........................................................................................................94
Hình 7.24 Lắp thước quang ...................................................................................................95
Hình 7.25 Bộ đọc thước quang..............................................................................................95
Hình 7.26 Lắp công tắc hành trình ........................................................................................96
Hình 7.27 Công tắc hành trình...............................................................................................96
Hình 7.28 Phân tích chuyển động.........................................................................................97
Hình 7.29 Thông số điều khiển..............................................................................................98
Hình 7.30 Ống uốn.................................................................................................................98
Hình 7.31 Trục công xôn .......................................................................................................98

16. xiv
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 5.1 số liệu chọn sơ bộ ổ bi 1.........................................................................................31
Bảng 5.2 số liệu chọn sơ bộ ổ bi 2.........................................................................................37
Bảng 6.1 thông số gia công tấm trên .....................................................................................57
Bảng 6.2 thông số gia công con lăn.......................................................................................71
Bảng 7.1 Bảng kê chi tiết cụm 4 con lăn ...............................................................................81
Bảng 7.2 Bảng kê chi tiết cụm 4 con lăn ...............................................................................88
Bảng 7.3 Kết quả uốn hai con lăn…………………………………………………………106
Bảng 7.4 Kết quả uốn bốn con lăn……………………………………………………...…106

17. xv
DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT
Rc: Bán kính cong của khối cầu (mm).
: Đường kính của khối cầu (mm).
: Delta: Chiều cao của khối cầu (mm).
: Đường kính của ống (mm).
NC: Numerical Control.
CNC: Computer Numerical Control

18. 1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay ống là một sản phẩm được sử dụng rất phổ biến trong cuộc sống quanh ta.
Từ những công dụng đơn giản như dùng làm cửa, ống nước, khung,… đến những công dụng
cao hơn như yêu cầu ống có hình dạng phức tạp trong các lĩnh vực công nghiệp như ống làm
ống thủy điện, đường ống nhà máy, làm cầu cống,…
Đối với nước ta đang trên đà phát triển ngành công nghiệp nặng lượng ống sử dụng
cho các ngành công nghiệp là tương đối lớn tuy nhiên lượng ống sản suất trong nước phần
lớn từ các loại máy uốn thủ công, bán tự động với khả năng tạo hình chưa linh hoạt và năng
suất thấp không đáp ứng được nhu cầu sử dụng trong nước.
Để có thể phát triển được trong thời gian sắp tới ngoài việc hợp tác và chuyển giao
công nghệ thì việc sáng tạo, cải tiến thiết bị rất quan trọng. Vì thế việc đòi hỏi khả năng nắm
công nghệ và đòi hỏi thời gian nghiên cứu là vấn đề cần thiết.
Việc nghiên cứu chế tạo máy uốn ống với công nghệ hiện đại sẽ giúp cho con người
tiết kiệm thời gian, sức lao dộng, góp phần nâng cao kinh tế và đảm bảo chất lượng an toàn
cho các sản phẩm ống uốn.
1.2Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Khoa học: đề tài này sẽ giúp công nghệ uốn ống được đa dạng hóa hơn trong công
nghiệp. Sản phẩm của đồ án có thể đóng góp về mặt công nghệ để phát minh ra nhiều công
nghệ uốn, phương pháp uốn đặc biệt hơn. Không những gỉam tiêu hao kinh phí, vật liệu mà
còn mang lại an toàn sức khỏe cho người lao động.
Thực tiễn: đây là đề tài tốt, phù hợp với phạm vi nghiên cứu và học tập cho đối tượng
sinh viên. Gíup cho sinh viên có thêm kinh nghiệm, kiến thức về chế tạo máy, thiết kế động
cơ, xuất bản vẽ, gia công, lắp ráp.
1.3Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu công nghệ uốn ống hiện đại, từ đó liên hệ vận dụng vào đề tài nghiên cứu.
Nghiên cứu cơ cấu uốn ống sử dụng cơ cấu 6 chân hexapod để chế tạo module đầu uốn.
Chế tạo module uốn ống sử dụng con lăn để giảm ma sát cho ống uốn, hạn chế hư hỏng
và tăng thẩm mỹ cho ống. Sử dụng module để kết hợp vận hành với máy uốn.
Cụm chi tiết sau khi được chế tạo ra đảm bảo độ bền, dễ lắp ráp và sửa chữa, chi phí
đầu tư vừa phải.

19. 2
1.4Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tương nghiên cứu: máy uốn ống, công nghệ uốn ống, vật liệu phôi uốn, phương
pháp tạo hình ống, cơ cấu hexapod.
Phạm vi nghiên cứu: Mô hình máy chỉ ở mức hoạt động được trong phạm vi đồ án sinh
viên, chưa thể tham gia vào sản xuất. Các cơ sở và thiết bị phục vụ cho nghiên cứu do trường
cung cấp cho nhóm sinh viên thực hiện đề tài.
1.5Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu: Thu thập, phân tích và biên dịch tài liệu
liên quan tới kỹ thuật uốn ống bằng con lăn: đảm bảo tính đa dạng, đa chiều và tận dụng được
các kết quả của các nghiên cứu mới nhất, phù hợp với nội dung nghiên cứu của đề tài.
Phương pháp phân tích thực nghiệm: Phân tích trên các kết quả trong quá trình thực
nghiệm, rút ra được các kinh nghiệm từ kết quả thất bại, từ đó lựa chọn được thiết kế kết cấu
phù hợp, tối ưu hóa được quy trình thu thập kết quả thí nghiệm.
Sử dụng phương pháp định lượng trong quá trình tính toán, phân tích kết hợp với thực
nghiệm nhằm hoàn thiện mô hình nghiên cứu.

20. 3
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
2.1Giới thiệu
Uốn là một quá trình tạo hình cho kim loại bằng cách áp lực để tạo hình cho phôi ra
những biên đường dạng cong, gấp khúc,… tại những vị trí hay bất kì bán kín ống nào mong
muốn.
Máy uốn ống là tên gọi của một thiết bị cũng như tên gọi của máy, máy đã được sáng
tạo ra nhằm mục đích uốn cong tại những vị trí hay bất kì bán kín ống nào mong muốn. Máy
uốn ống có nhiều loại máy khác nhau từ đơn giản dến phức tạp. Thông qua nhu cầu sử dụng
của ống mà ta có thể biên dạng cho ống để phù hợp với mục đích sử dụng.
Trong bối cảnh hiện nay có rất nhiều sản phẩm uốn khác nhau được làm từ những loại
vật liệu khác nhau nhưng vật liệu điển hình như: sắt, inox,… Ví dụ như: Máy uốn ống điện
thường sản xuất tay vịn công nghiệp, lồng cuộn ô tô,… . Ngoài ra cũng được sử dụng trong
ngành công nghiệp hàng không vũ trụ và ô tô.
2.2Tình hình nghiên cứu đề tài
2.2.1 Tình hình ngoài nước
Ở nền công nghiệp phát triển ngày nay sử dụng rất nhiều loại máy uốn ống khác nhau,
từ uốn ống bằng tay, uốn ống bán tự động và uốn ống tự động hoàn toàn (uốn ống CNC).
Trong đó máy uốn ống CNC là máy uốn sử dụng công nghệ cao, đem lại hiệu quả rất tốt trong
sản xuất Hai loại máy uốn ống phổ biến là bằng thủy lực và bằng điện. Từ các loại máy uốn
CNC có giá rất cao, khoảng trên dưới 1 tỷ đồng đến các loại máy cơ cũng có giá vài trăm triệu
đồng cho thấy sự đa dạng của máy uốn.
Một số máy uốn tự động CNC do các công ty của Nhật Bản, Trung Quốc, Đài Loan
sản xuất rất hiện đại, tự động hoàn toàn trongquá trình tạo hình và uốn được những hình dáng
rất phức tạp. Máy được điều khiển tự động được hiển thị trên màn hình và được hoạt động
bằng thủy lực hoặc động cơ điện. Máy có thể uốn các loại máy uốn ống khác nhau với nhiều
góc uốn khác nhau. Có thể kế đến Prada Nargesa được thành lập 1970, ở Tây Ban Nha với
hơn 40 năm kinh nghiệm trong ngành sản xuất máy móc công nghiệp: Máy uốn phần, máy
uốn ống không trục gá, máy uốn xoắn cuộn,…Máy uốn và mặt cắt Nargesa với hai hoặc ba
con lăn, hệ thống thủy lực hoặc cơ khí là lý tưởng để thực hiện các loại cong uốn, đường cong
hình với biên dạng khác nhau bất kể vật liệu sử dụng nhôm , thép không gỉ,…Có thể cho ra
các biên dạng khác nhau như thanh phẳng hay uốn góc, uốn thanh đặc, ống xoắn ốc.

21. 4
2.2.2 Tình hình trong nước:
Trong nước ta một số công ty sản xuất máy uốn ống kim loại nhưng vẫn chưa có công
ty nghiên cứu và chuyên sản xuất về máy uốn CNC. Vì thiết bị còn hạn chế, không hiện đại,
năng suất thấp, chất lượng, thẫm mỹ không cao nên không đáp ứng được nhu cầu trong nước
cũng như cạnh tranh với nước ngoài. Tuy vậy vẫn có những sản phẩm máy uốn trong nước
chất lượng, đáp ứng một phần nhu cầu sử dụng.
Có thể kể đến sản phẩm máy uốn thủy lực NC được sáng chế bởi anh Nguyễn Mạnh
Lâm (Công ty TNHH SSA CropCare, P.Trảng Dài, TP.Biên Hòa) đạt năng suất và được ưa
dùng trên thị trường. Sáng chế của anh được giải cao tại Hội thi sáng tạo kỹ thuật Đồng Nai
năm 2021. Máy NC theo hướng tự động hóa, để có thể trở thành một bộ phận trong dây
chuyền sản xuất tự động hoàn toàn. Màn hình cảm ứng sử dụng hoàn toàn là ngôn ngữ tiếng
Việt (phần mềm tiếng Việt do chính anh Lâm thiết kế) nên kể cả những người lao động phổ
thông cũng có thể sử dụng. Máy có hệ thống đếm sản phẩm làm được, thuận tiện cho quá
trình quản lý sản xuất. Máy uốn thủy lực 1 trục NC do anh thiết kế có thể cạnh tranh được với
2 dòng máy CNC và cơ ở cả phương diện giá lẫn năng suất. Giá thành sản phẩm thấp hơn 5
lần so với các loại máy uốn cơ, 3 lần so với máy uốn CNC. Máy uốn ống NC có thể đạt năng
suất cao trong sản xuất.

22. 5
CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
3.1Lịch sử phát triển máy uốn ống
Máy uốn ống là một sản phẩm đặc trưng trong ngành cơ khí dùng để tạo hình cho các
sản phẩm nhằm phục vụ cho các mục đích sử dụng khác nhau. Nó được được sử dụng nhiều
vào việc giảm thiểu sức lao động của con người và góp phần tăng năng suất làm việc trong
quá trình làm ra sản phẩm.
Máy uốn có nhiều loại và được dùng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới trong đó có
cả Việt Nam chúng ta.
Máy uốn ống có nhiều loại, hiện nay có các loại phổ biết như máy uốn ống bằng thủy
lực, máy uốn ống bằng điện, máy uốn ống bằng điện thủy lực….
Trong thời buổi hiện nay, máy uốn ống là thiết bị xuất hiện phổ biến trong các công
ty, nhà máy, xưởng,… Nguyên nhân là do:
Các loại ống cần uốn sẽ thường làm từ kim loại, kích thước lớn, độ cứng cao thông
thường khó có thể tạo ra. Nếu sử dụng sức người lao động thì sẽ kém an toàn, mất rất nhiều
thời gian nhưngsản phẩm làm ra có nhiều phế phẩm khiến cho chi phí sản xuất cao thậm chí
sản làm ra cũng không đảm bảo thành phẩm cho ra đạt yêu cầu, bị hư hại hay móp méo.
Khi sử dụng máy uốn ống thì sẽ có rất nhiều khuôn uốn tùy vào loại khuôn uốn khác
nhau thì sẽ cho sản phẩm khác nhau nên thành phẩm cho đa dạng về hình dạng và thành phẩm
đường cong uốn đạt yêu cầu, có tính mềm mại, uốn lượn đẹp mắt.
3.2Vật liệu phôi uốn
Trên thị trường ngày nay có nhiều loại phôi uốn như: thanh rỗng, thanh đặc, thép hộp,
ống đặc ống cán.
Có thể thấy, phần lớn các kim loại phổ biến đều có thể uốn nếu chúng đảm bảo được
độ bền theo yêu cầu để đạt được góc và bán kính mong muốn trước khi đạt ngưỡng chịu đựng
của loại vật liệu. Vật liệu thông thường được sử dụng đẻ tạo hình có thể kể đến như thép
cacbon thấp và thép không gỉ, nhôm, đồng và đồng thau. Một số phương pháp tạo hình đơn
giản có thể được dùng đối với Titan, hợp kim của đồng và niken. Các dụng cụ và kỹ thuật
uốn đặc biệt cho phép uốn một vài kim loại được gọi là exotic và vật liệu chịu lửa.
Để chọn vật liệu uốn ta nên chọn những loại vật liệu có tính cơ học phù hợp với nhu
cầu sử dụng ngoài ra còn quan tâm đến kinh tế, độ phổ biến vật liệu và khả năng hoạt động
của máy.

23. 6
Một số vật liệu uốn phổ biến trong đời sống: thép cán nóng, thép tấm chế tạo cacbon,
thép hợp kim, thép không gỉ, thép ống đúc tiêu chuẩn, thép hình, nhôm tấm, sắt, đồng hợp
kim, Inox. Đây là những vật liệu phổ biến trên thị trường dễ đang tìm hiều và phù hợp với
mục đích yêu cầu sử dụng.
3.3Các phương pháp tạo hình ống
3.3.1 Trên các đồ gá
Phương pháp này sử dụng các chi tiết của đồ gá và con lăn uốn hoặc puly theo biên
dạng bề mặt theo đường kính ngoài của ống. Qua đó ống được đỡ và tránh cho tiết diện bị
biến dạng cũng như có nếp gấp trong khi uốn. Đường kính trong của con lăn đỡ đúng theo
đường kính uốn được yêu cẩu.
Hình 3.1 Uốn ống sử dụng đồ gá
Uốn trên đồ gá kiểu ép đùn có thể nói là phương pháp đơn giản nhất và cũng là phương
pháp phổ biến nhất. Ưu điểm của phương pháp này là ít tốn kém nên nhiều người thường làm.
Ống uốn được cố định vào hai điểm cố định để bộ phận uốn sẽ chuyển động về giữa trục và
sẵn sàng uốn. Có một nhược điểm là phương pháp này sẽ gây ra biên dạng ở mặt trong lẫn
ngoài của ống và biến dạng ovan. Phương pháp này phù hợp để uốn các ống dùng để lòn dây
dẫn điện hoặc các ống vỏ.
Uốn kiểu chày uốn là phương pháp có mức độ hư hỏng và biến dạng của sản phẩm nhỏ
nhất có thể xảy ra. Ống uốn sẽ trong quá trình uốn sẽ được hạn chế biến dạng bằng chày uốn.
Tiếp đó ống sẽ thông qua puly để tạo hình và cố định. Phương pháp này phù hợp để uốn các
sản phẩm như ống nước, ống tuabin, ống dẫn,...các loại ống trong ngành thủy lực. Cách uốn
này áp dụng cho các dạng ống yêu cầu hạn chế biến dạng lớn.

24. 7
Hình 3.2 Uốn kiểu chày uốn
3.3.2 Uốn trên khuôn dập
Một phần ống được giữ chặt bởi bệ trên và bệ dưới của khuôn dập. Bệ dập uốn phần
tấm còn lại dọc theo thanh uốn gấp. Đối với phương pháp này công cụ cắt phải được thay thế
khi bán kính uốn hoặc góc uốn thay đổi.
Hình 3.3 Uốn trên khuôn dập

25. 8
Hình 3.4 Các biên dạng dập
3.3.3 Uốn ống sử dụng trục và con lăn
Cách uốn này sử dụng các trục lăn. Ống uốn được đặt giữa ba trục lăn, khi đó có 2
trục sẽ lăn 2 bên chuyển động và 1 trục giữ nén ống.
Hình 3.5 Uốn ống 3 trục

26. 9
3.4Các biến dạng khi uốn ống
3.4.1 Khái niệm về biến dạng uốn
Độ bền uốn của vật liệu là điểm cong vênh chỉ trang thái giới hạn bị cong vênh khi vật
liệu đó chịu ứng suất uốn. Vật liệu sẽ bị biến dạng đàn hồi khi đến giới hạn uốn, vật liệu liệu
sẽ trở lại trạng thái cũ khi hết chịu tải trọng. Lúc vượt ngưỡng điểm cong vênh sẽ xuất hiện
biến dạng vĩnh viễn, không thể phục hồi trạng thái ban đầu khi tải trọng mất đi.
Biến dạng uốn (buckling) là biến dạng đổi hình dạng của vật liệu trước tác dụng của
tải trọng.Trong mô phỏng cấu trúc, các biến dạng lắp ráp không đồng thuận với sự gia tăng
tải. Đối với các cấu trúc mỏng, tải có thể khá vừa phải trong khi vẫn có biến dạng lớn.
Biến dạng uốn tạo ra các sai lệch đến hình dạng ống uốn. Nó xảy ra khi một cấu trúc
mất khả năng chịu tải dưới tải trọng nén. Tải trọng khi uốn có thể thấp hơn đáng kể so với
ứng suất cuối cùng cần thiết để gây ra với vật liệu. Đây là lý do tại sao cần phân tích sự vênh
trong các cấu trúc. Khi xảy ra hiện tượng vênh và đường cân bằng chính, đường dịch chuyển
tải trải qua một phép chia đôi. Ngoài điểm phân nhánh là đường cân bằng thứ cấp trong đó
phản ứng của cấu trúc có thể rất phi tuyến. Đây là chế độ postbuckling.
3.4.2 Sai lệch về hình dạng và kích thước khi uốn
Là sai lệch mà hình dạng và kích thước theo chuẩn đặt ra không đạt yêu cầu.
Nguyên nhân chính có thể là do sự biến dạng đàn hồi của kim loại làm cho chúng
không thể đạt được kích thước như mong muốn.Nếu rơi vào tình huống này các bạn cần phải
tính toán lại chỉ số góc đàn hồi ß đồng thời sửa lại góc uốn của chày và cối.
Điều chỉnh cố định phôi nếu như chúng bị dịch chuyển trong quá trình làm việc.
Có vết lõm hay khuyết tật trên bề mặt của chi tiết uốn
Nguyên nhân gây ra lỗi này có thể là do bán kính lượn của cối nhỏ.
Để khắc phục và hạn chế được tình trạng này ta cần phải điều chỉnh tăng bán kính của
góc lượn theo đúng yêu cầu.
Vành uốn của chi tiết bị gợn sóng
Nguyên nhân chính gây ra sự cố ngày chính là do độ hở của các chi tiết gá ống quá
lớn.
Để khắc phục vấn đề này chúng ta cần phải nhanh chóng điều chỉnh lại các chi tiết
máy tùy vào yêu cầu của từng loại máy.

27. 10
Hình 3.6 Lỗi gợn sóng ống uốn
Chi tiết bị rạn nứt ở vùng uốn
Nguyên nhân: do bán kính uốn của chi tiết quá bé hoặc cũng có thể là do đường uốn
dọc của ống theo hướng thớ căng.
Ống uốn bị phẳng
Là hiện tượng sau khi uốn ống thì bán kính bên ngoài ống bị phẳng đi so với các vị trí
khác.
Nguyên nhân có thể là do ứng suất tại điểm trên bán kính bên ngoài vượt qua khả năng
hỗ trợ của của chi tiết gá như chày hoặc puly trong quá trình uốn.
Có thể khắc phục bằng cách sử dụng bán kính đường tâm uốn cong lớn hơn.

28. 11
Hình 3.7 Ống uốn bị phẳng
3.5Các dạng máy uốn ống
3.5.1 Thiết bị uốn ống bằng tay
Hình 3.8 Uốn ống bằng tay
a. Khái niệm:
Phương pháp uốn thủ công là phương pháp phổ biến nhất hiện nay. Thiết bị uốn bằng
tay được sử dụng để uốn các chi tiết kim loại có hình dạng trụ, kích thước không quá lớn và

29. 12
không cần nhiều lực uốn. Các thiết bị uốn ống bằng tay phần lớn là ứng dụng đòn bẩy. Thiết
bị gồm có 2 thành phần chính là ngàm kẹp vòng có dạng hình chữ U và cần uốn ống. Uốn
ống bằng phương pháp này chủ yếu dựa vào sức người.
b. Vận hành:
- Chọn ngàm kẹp có kích thước phù hợp với ống cần uốn.
- Cố định ngàm kẹp, đặt ống vào và cố định 1 đầu ống bị uốn.
- Dùng cần uốn ép thân ống vòng theo ngàm kẹp cho đến khi đạt được độ cong
mong muốn.
c. Ưu điểm:
- Thiết bị gọn nhẹ, có thể cầm tay.
- Chi phí máy móc, thiết bị thấp.
- Dễ dàng sử dụng.
- Có thể uốn được những góc có bán kính nhỏ.
- Nhân công không cần trình độ cao.
d. Nhược điểm:
- Khó uốn được các hình hình dạng phức tạp.
- Năng suất không cao.
- Chất lượng sản phẩm không đồng đều.
- Không thể tự động hóa.

30. 13
3.5.2 Máy uốn ống bán tự động
Hình 3.9 Máy uốn ống bán tự động
a. Khái niệm:
Về cơ bản, máy uốn ống bán tự động hoạt động dựa vào động cơ điện được kết nối và
điều khiển thông qua một bảng điều khiển hoặc xy lanh thủy lực được điều khiển cơ học thông
qua người vận hành. Máy uốn ống này sử dụng nguyên lý nén ống. Các máy uốn ống bán tự
động khác nhau có thể có các chi tiết khác nhau, nhưng những bộ phận chủ yếu của máy gồm
có con lăn, xy lanh thủy lực hoặc động cơ điện.
b. Vận hành:
Cố định 2 con lăn với khoảng cách có thể uốn được bán kính mong muốn. Phần đầu
pít tông của xy lanh thủy lực được gắn một ngàm kẹp chữ U có kích thước và bán kính phù
hợp với ống bị uốn. Điều khiển động cơ hoặc xy lanh ép vào thân ống cho đến khi đạt được
độ cong mong muốn.
c. Ưu điểm:
- Năng suất cao hơn so với uốn ống thủ công.
- Uốn được các ống có kích thước vừa, độ dày không quá dày.
- Không phải sử dụng nhiều sức lực.
- Độ chính xác và độ đồng nhất cao hơn so với uốn ống thủ công.
d. Nhược điểm:
- Chưa tự động hóa được hoàn toàn.
- Người vận hành phải có chuyên môn.
- Phải bảo trì, bảo dưỡng định kỳ.

31. 14
3.5.3 Máy uốn ống CNC
Hình 3.10 Máy uốn ống CNC
a. Khái niệm:
Máy uốn ống CNC là máy uốn ống được vận hành và lập trình trên máy tính thông qua
phần mềm. Máy uốn ống CNC có thể uốn được các ống có biên dạng phức tạp với độ chính
xác cao.
b. Vận hành:
Máy uốn ống CNC được điều khiển thông qua phần mềm máy tính, người vận hành
chỉ cần đưa ống vào máy, ấn nút khởi động và để máy tự vận hành thông qua chương trình đã
được lập trình trước đó.
c. Ưu điểm:
- Năng suất tăng.
- Độ đồng nhất giữa các sản phẩm cao.
- Uốn được các biên dạng phức tạp.
d. Nhược điểm:
- Chi phí máy móc cao.
- Yêu cầu người vận hành và bộ phận bảo trì phải có chuyên môn.
- Chi phí bảo trì bảo dưỡng cao.

32. 15
CHƯƠNG 4. PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP
4.1Yêu cầu của đề tài
4.1.1 Kết cấu máy ban đầu
Gồm 4 bộ phận chính là khung máy, bộ đẩy, tủ điện điều khiển, đầu uốn
A) Khung máy
Có kích thước bao là dài 2,7m; rộng 1,3m; cao 1,4m.
Được lắp từ các chi tiết như khối nhôm định hình 80x80 mm, ke góc vuông nhôm, con mã,
Bu lông lục giác chìm M8.
Hình 4.1 Khung máy
Hình 4.2 Nhôm định hình

33. 16
B) Bộ đẩy:
Bộ đẩy cần có một số chỉnh sửa để phù hợp với việc đẩy ống phi 10 so với máy cũ là
ống phi 19
+ Thiết kế cũ
Ống định hướng là ống đặc ∅15 được lắp cố định đi qua lỗ của tấm đẩy và ống uốn
Ống uốn là ống rỗng ∅19 dày 0.8mm, có khoan lỗ bắt bulong để giữ cố định với tấm
đẩy
Tấm đẩy sẽ có lỗ bậc để đẩy ống uốn
Hình 4.3 Bộ đẩy cũ
Hình 4.4 Lỗ bậc

34. 17
+ Thiết kế mới
- Ống định hướng là ống rỗng ∅22 dày 1mm, gia công rãnh dọc theo chiều dài ống và
rộng 8mm cho con đẩy đi qua
- Ống uốn là ống rỗng ∅10 dày 0.5, được đẩy bởi mũi đẩy ∅8 của con đẩy
- Gia công chỉnh sửa lại tấm đẩy với lỗ giữa là ∅24 để có thể di chuyển dễ dàng qua
ống định hướng.
Hình 4.5 Bộ đẩy mới
Hình 4.6 Con đẩy

35. 18
Các bộ phận khác vẫn giữ nguyên:
Động cơ đẩy ống 2kW servo MODEL: ECMA-C11020CS
Hộp giảm tốc cốt âm NMRV 075
Bộ xích đẩy
Hình 4.7 Bộ đẩy
Hình 4.8 Tấm đẩy và ống định hướng
C) Tủ điện điều khiển
Điều khiển 6 động cơ cho sáu chân chuyển động ở phần đầu ống
Điều khiển 1 động cơ ở phần đẩy ống

36. 19
Hình 4.9 Bộ điều khiển bên ngoài
Hình 4.10 Cơ cấu bên trong tủ

37. 20
D) Đầu uốn
Các chi tiết làm việc chính gồm:
- Cụm con lăn (chi tiết 1): lắp trên tấm di động, chuyển động xoay của con lăn giúp
giảm ma sát trong quá trình uốn.
- Ống comsole (chi tiết 2): là chi tiết cố định giúp định hướng ống uốn vào vùng tạo
hình ống của cụm con lăn.
- 6 chân khớp cầu (chi tiết 3): 6 chân có chuyển động tịnh tiến theo phương ngang kết
hợp với khớp cầu để thay đổi vị trí tấm di động tạo ra hướng uốn ống.
- Thước quang (chi tiết 4): kết hợp với đầu đọc để đưa ra tọa độ tịnh tiến trục. Thước
quang có độ chính xác 0.001.
- 6 trục vít me (chi tiết 5): lắp bánh răng biến đổi chuyển động xoay thành tịnh tiến
cho 6 chân khớp cầu.
- 12 trục dẫn (chi tiết 6): là chi tiết cố định để dẫn hướng cho các thanh trượt vuông.
Các thanh trượt vuông được lắp các công tắc hành trình để ngắt động cơ đảm bảo an
toàn cho cơ cấu.
- Bánh răng (chi tiết 7): mỗi cặp gồm một bánh răng lớn và bánh răng nhỏ truyền động
từ động cơ tới trục.
- Động cơ (chi tiết 8): động cơ truyền động chính gồm 6 bộ
1 2 3 4 5 6
7
8
Hình 4.11 Đầu uốn

38. 21
4.1.2 Yêu cầu thiết kế
- Thiết kế chế tạo cụm uốn ống ở phần đầu máy
- Kết hợp vận hành với phần khung và bộ đẩy đã có
- Đây là phần đầu ra nơi ống uốn ma sát.
- Là nơi chịu lực uống với ống được uốn
4.2Phương án thực hiện
4.2.1 Sử dụng cơ cấu cầu
Hình 4.12 Cơ cấu cầu
Cơ cấu cầu gồm các bộ phận:
- Bạc dẫn hướng (guider): dẫn hướng trục vào vùng định hình ống
- Vòng ngoài (bearing): cố định khối cầu xoay
- Cầu uốn (bending die): xoay quanh vòng cố định để tạo hướng uốn, có lỗ ô van
để ma sát uốn ống đi qua
Các kích thước tính toán liên quan:
U: Là khoảng cách xét theo trục Y của hai đường tâm bạc dẫn hướng và cơ cấu cầu.
Kích thước của Y luôn thay đổi trong quá trình uốn ống.
A: Khoảng cách giữa tâm cơ cấu cầu và mặt ngoài bạc dẫn hướng. Độ lớn của A là
hằng số và được đặt khi bắt đầu uốn ống.
V: là vận tốc đẩy ống của máy.
PL: Lực dọc trục.
Pu: Lực tác dụng lên cơ cấu cầu theo hướng vuông góc với trục ống.
Khi máy hoạt động, động cơ phần đầu uốn gắn cơ cấu cầu chuyển hướng. Kết hợp với
lực đẩy ống dọc trục PL theo hướng trục Z sẽ làm cho ống được đẩy ra có độ cong biến dạng.

39. 22
Độ lớn của lực Pu phụ thuộc vào độ biến dạng U. Trong quá trình uốn ống tác động lực PL
và Pu sẽ sinh ra moment uốn được tính bằng công thức:
M=Pu x A + PL x U.
Hình 4.13 Ảnh thực tế cơ cấu cầu
Ưu điểm:.
- Cơ cấu đảm bảo độ cứng vững trong quá trình vận hành.
- Hạn chế được giới hạn vít me của bộ máy.
- Cải thiện được tình trạng phế phẩm xuất hiện khi chuẩn bị thành phẩm.
Nhược điểm:
- Giá trị cong của ống uốn đạt được chưa tối ưu còn hạn chế.
- Bề mặt ống vẫn xuất hiện vết móp.
- Yêu cầu gia công phức tạp, cần độ chính xác cao
4.2.2 Sử dụng bạc uốn
Ban đầu bạc cố định sẽ đồng tâm với bạc tạo hình, để tạo chuyển động uốn thì ta sẽ
điều khiển động cơ của trục X và trục Y để thay đổi vị trí của bạc tạo hình làm cho bạc tạo
hình lệch tâm với bạc cố định, đồng thời với sự kết hợp của cụm đẩy ống sẽ khiến ống được
uốn theo những hình dạng theo yêu cầu và để thay đổi bán kính uốn của ống, ta sẽ điều chỉnh
hành trình di chuyển của Z1, khi muốn ống có bán kính lớn thì ta di chuyển bạc tạo hình ra
xa khỏi bạc cố định và khi muốn uốn ống có bán kính nhỏ thì làm ngược lại.

40. 23
Ta có thể uốn ống theo cà ba trục X, Y và Z1 cùng một lúc hoặc có thể uốn ống theo
những trục riêng biệt.
Phôi ống
Oz
Oy
Ox
Cụm tạo hình
Bạc tạo
hình
Bạc cố
định
Hành trình
di chuyển
của trục Z1
Hình 4.14 Nguyên lí bạc uốn
Hình 4.15 Bạc uốn thực tế

41. 24
Ưu điểm:
- Cơ cấu đơn giản, dễ lắp đặt và tháo gỡ.
- Yêu cầu gia công không quá phức tạp, hạn chế tốn kém
- Đảm bảo về độ cứng vững.
- Tạo được giá trị cong của ống uốn lớn
Nhược điểm:
- Bề mặt ống vẫn xuất hiện vết móp.
- Dễ gây ra phế phẩm
4.2.3 Sử dụng module uốn dạng ổ bi
Thiết kế kiểu ổ bi khá giống với cơ cấu cầu chỉ khác là ống sẽ ma sát và uốn qua các
viên bi trong ổ. Kết cấu uốn dạng ổ bi bao gồm một module uốn, ống lót bi bên trong, ống lót
bi bên ngoài và nhiều bi. Ống lót bên trong và ống lót bên ngoài cùng giữ các viên bi tiếp xúc
với ống.
Khoảng cách từ tâm của tất cả các viên bi đến tâm của ống là
Rball center=Rtube wall+Dball/2+Δc
Trong đó: Rball center (tâm bóng là tâm hình học của các quả bóng) là khoảng cách
từ trục của ống đến quả bóng tâm,
Thành ngoài Rtube (thành ngoài ống là thành ngoài của ống) là bán kính của thành
ngoài ống
Dball là đường kính bi
Δc là giá trị khe hở giữa ống và bi.
Hình 4.16 Thiết kế dạng ổ bi

42. 25
Ưu điểm:
- Đảm bảo về độ cứng vững.
- Tạo được giá trị cong của ống uốn lớn
- Hạn chế được hư hỏng cho sản phẩm uốn
Nhược điểm:
- Gia công, lắp ráp phức tạp.
- Gía thành cao
4.2.4 Sử dụng module uốn dạng con lăn
Mô hình con lăn chủ yếu bao gồm một khuôn uốn để cố định các con lăn, các con lăn
có thể lắp trực tiếp lên trục hoặc thông qua ổ lăn tùy vào thiết kế. Bề mặt hai bên con lăn có
thể ngăn cách với tấm cố định thông qua lông đền chắn. Trục được vát đầu và bắt bulong
chìm để ngăn chặn chuyển động quay. Như mô tả bên dưới, các con lăn được thiết kế thành
hai cặp hướng vuông góc với nhau. Hai cặp con lăn thẳng đứng với nhau tiếp xúc trực tiếp
với ống và có đường bao có tiết diện hình tròn với góc lên tới 360 độ.
Hình 4.17 Cấu trúc con lăn uốn
Đối với phương án này, ta có thể đa dạng thiết kế bề mặt con lăn theo nhiều hình dạng
với các ống khác nha.
Có thể thiết kế số lượng con lăn với 2 hoặc 4 con

43. 26
Hình 4.18 Các biên dạng con lăn uốn
4.3Lựa chọn phương án thiết kế
Sử dụng cụm chi tiết có con lăn ở đầu uốn để giảm ma sát cho ống uốn
Ống được đặt giữa hai con lăn và giữ cố định trên mặt di động. Bề mặt của ống sẽ tiếp
xúc ma sát với bể mặt của các con lăn khi ống được đẩy ra. Ống uốn đi qua rãnh con lăn sẽ
ma sát giảm biến dạng bề mặt ống. Con lăn sẽ lắp thành cụm trên mặt di động gồm hai thiết
kế cụm hai con lăn và cụm bốn con lăn.
Mặt di động được lắp với mặt cố định qua các chân chuyển động. Các chân chuyển
động tịnh tiến kết hợp với khớp cầu làm thay đổi tọa độ của mặt di động. Cụm con lăn được
đặt trên mặt di động.
Hình 4.19 Kết cấu uốn con lăn

44. 27
Hình 4.20 Kết cấu bộ uốn
Gồm có 8 chi tiết:
Tấm di động (1): là tấm chuyển động nhờ liên kết với 6 chân khớp cầu, có lỗ bắt bulong
với tấm cố định vuông
Tấm vuông (2): lắp với tấm di động qua bulong và để cố định trục con lăn
Con lăn (3): có rãnh ma sát với ống uốn, mỗi con lăn sẽ có 2 ổ lăn
Ổ lăn (4): Vòng ngoài lắp với con lăn, vòng trong ổ lắp với trục
Trục (5): trục lắp sẽ có bulong chống xoay
Lông đền (6): ngăn chặn tiếp xúc của vòng ngoài con lăn với tấm vuông
Bulong chìm (7): chống xoay trục
Bulong (8): lắp tấm di động và tấm vuông

45. 28
Hình 4.21 Cấu đầu uốn 2 con lăn
Hình 4.22 Đầu uốn 2 con lăn thực tế

46. 29
Hình 4.23 Cấu tạo đầu uốn 4 con lăn
Hình 4.24 Đầu uốn 4 con lăn thực tế

47. 30
CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN, TIẾT KẾ
5.1Yêu cầu kỹ thuật cho thiết kế
• Lực đẩy lớn nhất của đẩy bằng xích là 2000kg.
• Kích thước phôi Ø10 với các bề dày 0.8 mm.
• Diện tích tiếp xúc của ống với con lăn là 80%
• Chiều cao từ cụm con lăn tạo hình cách mặt đất lớn hơn 1500 mm.
Nội dung phần tính toán, thiết kế được phân thành 4 bước:
(1) Phân tích, lựa chọn các chi tiết tiêu chuẩn.
(2) Thiết kế chi tiết phi tiêu chuẩn.
(3) Chế tạo.
(4) Lắp ráp và kiễm nghiệm
5.2Tính toán, chọn các chi tiết 2 con lăn:
5.2.1 Tính toán, chọn ổ lăn
Lực đẩy ống ban đầu 2000kg
Cụm có 2 con lăn nên sẽ sử dụng 2 trục
Như thiết kế 2 con lăn ở hình 5.1, trường hợp khi ống uốn lên lực sẽ tác dụng tập trung
vào cụm con lăn trên. Khi đó lực tác dụng lên trục : F1= F2= 618.0,5= 309 N.
Thời gian hoạt động: Lt = 19000 h
Hình 5.1 Lực tác dụng

48. 31
Hình 5.2 Biểu đồ lực
Lực hướng tâm tại vị trí 1 và 2
𝐹𝑟1 = 𝐹𝑟2 = √𝑅𝑋
2
+ 𝑅𝑌
2
= √3092 = 309 𝑁
• Ta có lực dọc trục ngoài (lực dọc tác dụng lên con lăn):
Fat = 0 N
Fat
min (Fr1, Fr2)
= 0 < 0,3 => chọn ổ bi đỡ
Bảng 5.1 số liệu chọn sơ bộ ổ bi 1
Ký hiệu ổ d D B
6302 15mm 42mm 13mm
Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ lăn
• Khả năng tải động Cd
Cd = Q. √L
m
Trong đó:
• m – bậc của đường cong mỏi: m = 3
• L – tuổi thọ của ổ:
• L = 60. n. Lh. 10−6
= 60.179.19000. 10−6
= 204,06
• Q – tải trọng động quy ước (KN):
Q = (X. V. Fr + Y. Fa)kt. kd
Trong đó:
V – hệ số kể đến vòng nào quay, ở đây vòng trong quay: V = 1
kt − Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ kt = 1
kd – Hệ số kể đến đặc tính tải trọng,ta chọn kd = 1

49. 32
X hệ số tải trọng hướng tâm, đối với ổ đỡ chỉ chịu lực hương tâm X=1
Y hệ số tải trọng dọc trục
Sơ đồ bố trí ổ
• Tiến hành kiểm nghiệm với giá trị Fr lớn hơn
Q = (X. V. Fr + Y. Fa). kt. kd = 309.1.1 = 309 N
• Khả năng tải động của ổ lăn
Cd = Q. √L
m
= 10000√204,06
3
= 1.82 kN < 𝐶=11,4 kN
⇒ 2 ổ lăn thỏa mãn khả năng tải động
Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ lăn
• Tra bảng B11.6Tr221[1] cho ổ 1 dãy ta được:
{
X0 = 0,6
Y0 = 0,5
• Tải trọng tĩnh tương đương tác dụng vào từng ổ:
Qt = X0. Fr + Y0. Fa = 0,6.309 = 185,4 N
Qt = Fr = 185,4 N
Lấy Qt = 185,4 N
• Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ:
Qt = 185,4 N < C0= 5,45 kN
⇒ 2 ổ lăn thỏa mãn khả năng tải tĩnh
Chọn mua ổ lăn
Sản phẩm: ổ lăn đỡ chặn 6302-2RS (nhãn hiệu F&D)
Hình 5.3 Ổ lăn F&D

50. 33
5.2.2 Chọn lắp ghép ổ lăn
Đối với sản phẩm ổ lăn đã chọn, đường kính ngoài và đường kính trong được thiết kế
với sai lệch theo tiêu chuẩn đã định sẵn. Để đạt được đặc tính lắp ghép theo yêu cầu thì phải
thay đổi miền dung sai của các chi tiết phi tiêu chuẩn được lắp gép với ổ lăn. Đường kính
trong và ngoài ổ lăn được xem như một lỗ và trục cơ bản. Lắp ghép của vòng ngoài ổ với lỗ
con lăn theo hệ thống trục, lắp ghép vòng trong với trục theo hệ thống lỗ.
+ Kiểu, kích thước, cấp chính xác ổ (6302-2RS)
6 - Ổ bi đỡ chặn
3 - Tải trung bình
02 - d = 15 mm; D = 42 mm
2RS - 2 nắp che mỡ
Cấp chính xác 0
+ Điều kiện làm việc:
Tải trọng không đổi về hướng.
Ống uốn tiếp xúc với con lăn, làm con lăn quay sẽ dẫn đến vòng ngoài của ổ lăn quay.
Vòng ngoài quay chịu tải trọng của lực hướng tâm trên khắp đường lăn ổ là vòng chịu
tải chu kỳ. Vòng trong đứng yên chịu lực hướng tâm cố định về phương và trị số lên một điểm
là tải cục bộ.
Hình 5.4 Tải trọng
+ Chọn mối ghép
Đối với vòng ngoài ổ chịu tải chu kỳ sẽ mòn đều lên đường lăn nên chọn mối ghép có
độ dôi để hạn chế khả năng trượt của vòng lăn với lắp ghép. Tra bảng 15, phụ lục 3 [4] chọn
lắp ghép M7 cho vòng ngoài ổ và lỗ của con lăn.
Đối với vòng trong ổ chịu tải cục bộ ở một phần đường lăn sẽ ăn mòn không đều do
đó chọn lắp ghép có độ hở để vòng lăn có thể xê dịch theo bề mặt lắp ghép dưới tác dụng va

51. 34
đập làm cho đường lăn ăn mòn đều. Tra bảng 14 phụ lục 3 [4] chọn lắp ghép h6 cho vòng
trong ổ và trục.
Hình 5.5 Mối ghép ổ lăn
+ Kiểm tra độ hở hướng tâm trong ổ lăn
Tra bảng 16, phụ lục 3 có
∆1=
∆1max + ∆1min
2
=
22 + 8
2
= 15 μm
Kiểm tra bất đẳng thức, vòng ngoài có độ dôi
∆𝐃𝟏𝐦𝐚𝐱 ≤ ∆𝟏
Trong đó ∆𝐃𝟏𝐦𝐚𝐱 = 𝟎. 𝟕𝟓𝐍𝐦𝐚𝐱
𝐃𝟒
𝑫
= 𝟏𝟒. 𝟕
Với 𝐍𝐦𝐚𝐱 = 𝒆𝒔 − 𝑬𝑰 = 𝟎 − (−𝟐𝟓) = 𝟐𝟓𝛍𝐦 Độ dôi lớn nhất của kiểu lắp
𝐃𝟒 ≈ 𝑫 −
𝑫−𝒅
𝟒
= 𝟒𝟐 −
𝟒𝟐−𝟏𝟓
𝟒
= 𝟑𝟓. 𝟐𝟓 (đường kính trong biểu kiến của vòng ngoài)
5.2.3 Thiết kế Tấm giữ vuông
Hình 5.6 Tấm giữ vuông

52. 35
• Ưu điểm:
o Dễ gia công, độ bóng thấp
o Có độ cứng vũng cao
• Nhược điểm:
o Lực uốn chỉ được phân tán ở 2 bên ống bị uốn.
o Khó lắp ráp hay bảo trì
o Yêu cầu có độ chính xác cao.
5.2.4 Thiết kế trục
Theo lắp ghép trục chỉ tiếp xúc với vòng trong của ổ lăn và không tiếp xúc với con lăn
Giữa mặt đầu trục với mặt lỗ tấm vuông có khoảng cách 3 mm
Hình 5.7 Thiết kế trục
Hình 5.8 Lắp trục

53. 36
• Ưu điểm:
o Dễ gá đặt và gia công
o Dễ dàng lắp ráp
o Vật liệu gia công dễ mua (thép C45).
• Nhược điểm:
o Lực uốn chỉ được phân tán ở 2 bên ống bị uốn.
o Yêu cầu độ đồng tâm hay độ, độ trụ
o Yêu cầu có độ chính xác cao
5.2.5 Thiết kế con lăn
Con lăn chỉ tiếp xúc với vòng ngoài ổ lăn, không tiếp xúc với các chi tiết khác
Hai con lăn ghép lại thành một biên dạng tròn bao 80% đường kính bề mặt ống
Giữa hai con lăn cách nhau một khoảng nhỏ nhất là 2 mm
Hình 5.9 Thiết kế 3d con lăn

54. 37
Hình 5.10 Lắp ghép con lăn
5.3Tính toán, chọn các chi tiết 4 con lăn
5.3.1 Tính toán, chọn ổ lăn
Lực tác dụng lên trục ô lăn: F1=F2= 309 N.
Thời gian hoạt động: Lt = 19000 h
Lực hướng tâm tại vị trí 1 và 2
𝐹𝑟1 = 𝐹𝑟2 = √𝑅𝑋
2
+ 𝑅𝑌
2
= √3092 = 309 𝑁
Ta có lực dọc trục ngoài (lực dọc tác dụng lên con lăn):
Fat = 0 N
Fat
min (Fr1, Fr2)
= 0 < 0,3 => chọn ổ bi đỡ
Bảng 5.2 số liệu chọn sơ bộ ổ bi 2
Ký hiệu ổ d D B
6200 10mm 30mm 9mm

55. 38
Hình 5.11 Sơ đồ lực
Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ lăn
Khả năng tải động Cd:
Cd = Q. √L
m
Trong đó:
m – bậc của đường cong mỏi: m = 3
L – tuổi thọ của ổ:
L = 60. n. Lh. 10−6
= 60.179.19000. 10−6
= 204,06
Q – tải trọng động quy ước (KN):
Q = (X. V. Fr + Y. Fa)kt. kd
Trong đó:
V – hệ số kể đến vòng nào quay, ở đây vòng trong quay: V = 1
kt − Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ kt = 1
kd – Hệ số kể đến đặc tính tải trọng,ta chọn kd = 1
X hệ số tải trọng hướng tâm, đối với ổ đỡ chỉ chịu lực hương tâm X=1
Y hệ số tải trọng dọc trục
Sơ đồ bố trí ổ
• Tiến hành kiểm nghiệm với giá trị Fr lớn hơn
Q = (X. V. Fr + Y. Fa). kt. kd = 309.1.1 = 309 N
• Khả năng tải động của ổ lăn
Cd = Q. √L
m
= 10000√204,06
3
= 1.82 kN < 𝐶=2,3 kN
⇒ 2 ổ lăn thỏa mãn khả năng tải động
Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ lăn
• Tra bảng B11.6Tr221[1] cho ổ 1 dãy:

56. 39
{
X0 = 0,6
Y0 = 0,5
• Tải trọng tĩnh tương đương tác dụng vào từng ổ:
Qt = X0. Fr + Y0. Fa = 0,6.309 = 185,4N
Qt = Fr = 185,4 N
Lấy Qt = 185,4 N
• Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ:
Qt = 185,4 N < C0= 5,1 kN
⇒ 2 ổ lăn thỏa mãn khả năng tải tĩnh
Chọn mua ổ lăn
Sản phẩm: ổ lăn đỡ chặn 6200-2RS (nhãn hiệu F&D)
Hình 5.12 Ổ lăn F&D
5.3.2 Chọn lắp ghép ổ lăn
Đối với sản phẩm ổ lăn đã chọn, đường kính ngoài và đường kính trong được thiết kế
với sai lệch theo tiêu chuẩn đã định sẵn. Để đạt được đặc tính lắp ghép theo yêu cầu thì phải
thay đổi miền dung sai của các chi tiết phi tiêu chuẩn được lắp gép với ổ lăn. Đường kính
trong và ngoài ổ lăn được xem như một lỗ và trục cơ bản. Lắp ghép của vòng ngoài ổ với lỗ
con lăn theo hệ thống trục, lắp ghép vòng trong với trục theo hệ thống lỗ.
+ Kiểu, kích thước, cấp chính xác ổ (6200-2RS)
6 - Ổ bi đỡ chặn
2 - Tải nhẹ
00 - d = 10 mm; D = 30 mm

57. 40
2RS - 2 nắp che mỡ
Cấp chính xác 0
+ Điều kiện làm việc:
Tải trọng không đổi về hướng.
Ống uốn tiếp xúc với con lăn, làm con lăn quay sẽ dẫn đến vòng ngoài của ổ lăn quay.
Vòng ngoài quay chịu tải trọng của lực hướng tâm trên khắp đường lăn ổ là vòng chịu
tải chu kỳ. Vòng trong đứng yên chịu lực hướng tâm cố định về phương và trị số lên một điểm
là tải cục bộ.
Hình 5.13 Tải trọng
+ Chọn mối ghép
Đối với vòng ngoài ổ chịu tải chu kỳ sẽ mòn đều lên đường lăn nên chọn mối ghép có
độ dôi để hạn chế khả năng trượt của vòng lăn với lắp ghép. Tra bảng 15, phụ lục 3 [4] chọn
lắp ghép M7 cho vòng ngoài ổ và lỗ của con lăn.
Đối với vòng trong ổ chịu tải cục bộ ở một phần đường lăn sẽ ăn mòn không đều do
đó chọn lắp ghép có độ hở để vòng lăn có thể xê dịch theo bề mặt lắp ghép dưới tác dụng va
đập làm cho đường lăn ăn mòn đều. Tra bảng 14 phụ lục 3 [4] chọn lắp ghép h6 cho vòng
trong ổ và trục.
Hình 5.14 Mối ghép ổ lăn

58. 41
+ Kiểm tra độ hở hướng tâm trong ổ lăn
Tra bảng 16, phụ lục 3 có
∆1=
∆1max + ∆1min
2
=
22 + 8
2
= 15 μm
Kiểm tra bất đẳng thức, vòng ngoài có độ dôi
∆𝐃𝟏𝐦𝐚𝐱 ≤ ∆𝟏
Trong đó ∆𝐃𝟏𝐦𝐚𝐱 = 𝟎. 𝟕𝟓𝐍𝐦𝐚𝐱
𝐃𝟒
𝑫
= 𝟏𝟑. 𝟏
Với 𝐍𝐦𝐚𝐱 = 𝒆𝒔 − 𝑬𝑰 = 𝟎 − (−𝟐𝟏) = 𝟐𝟏𝛍𝐦 Độ dôi lớn nhất của kiểu lắp
𝐃𝟒 ≈ 𝑫 −
𝑫−𝒅
𝟒
= 𝟑𝟎 −
𝟑𝟎−𝟏𝟎
𝟒
= 𝟐𝟓 (đường kính trong biểu kiến của vòng ngoài)
5.3.3 Tấm trên, tấm dưới:
Hình 5.15 Tấm trên
• Ưu điểm:
o Dễ gá đặt và gia công
o Dễ dàng lắp ráp
o Vật liệu gia công dễ mua (thép C45).
• Nhược điểm:
o Lực uốn chỉ được phân tán ở 2 bên ống bị uốn.
o Yêu cầu có độ chính xác cao

59. 42
5.3.4 Trục
Theo lắp ghép trục chỉ tiếp xúc với vòng trong của ổ lăn và không tiếp xúc với con lăn
Hình 5.16 Trục
• Ưu điểm:
o Dễ gá đặt và gia công
o Dễ dàng lắp ráp
o Vật liệu gia công dễ mua (thép C45).
• Nhược điểm:
o Lực uốn chỉ được phân tán ở 2 bên ống bị uốn.
o Yêu cầu độ đồng tâm hay độ, độ trụ
o Yêu cầu có độ chính xác cao
5.3.5 Thiết kế con lăn
Con lăn chỉ tiếp xúc với vòng ngoài ổ lăn, không tiếp xúc với các chi tiết khác
Bốn con lăn ghép lại thành một biên dạng tròn bao 80% đường kính bề mặt ống
Giữa hai con lăn cách nhau một khoảng nhỏ nhất là 1.4 mm
Khi uốn thì với mọi phương thì ống luôn đảm bảo điều kiện tiếp xúc với ít nhất 2 con
lăn

60. 43
Hình 5.17 Thiết kế 3d con lăn
Hình 5.18 Lắp ghép con lăn

61. 44
5.3.6 Thiết kế tấm di đông lắp cụm con lăn
Tấm di đông được thiết kế với độ dày 20mm, có rãnh chữ thập theo biên dạng cụm
con lăn. Gồm 16 lỗ bắt bulong để cố định cụm con lăn
Thiết kế 1 tấm có thể cả cụm 2 con và cụm 4 con lăn
Thiết kế lắp với 6 chân khớp cầu qua 6 lỗ ren M16X1.5 với độ nghiêng lỗ là 22 độ
Hình 5.19 Tấm di động
5.4Tính toán lực uốn
Lực uốn trong khuôn dập bao gồm: lực uốn tự do và lực uốn (phẳng vật liệu). Trong
trường hợp này, ta uốn ống thông qua các puly uốn mà không dùng cối uốn nên ta bỏ qua lực
là lực uốn (phẳng vật liệu). Do đó, l ực uốn ống (phẳng vật liệu) lúc này bằng lực uốn tự do .
Mômen chống uốn:
là đại lượng đặc trưng cho khả năng chống uốn vật liệu khi có lực tác động. Phôi uốn
có hình dạng mặt cắt ngang khác nhau thì sẽ có mômen quán tính khác nhau. Để có thể uốn
được phôi, mômen uốn phải lớn hơn mômen chống uốn của vật liệu.
mômen chống uốn của tiết và vành khăn bằng mômen chống uốn của hình : Wx = Wu
Công thức tính lực uốn tự do như sau:

62. 45
𝑃𝑢 = 1,1.
𝐵. 𝑆2
𝑙
. 𝜎𝑏 = 1,1.
𝑡𝑑
3
𝑙
. 𝜎𝑏
Trong đó:
l: Khoảng cách giữa 2 điểm tựa, mm.
td : Kích thước quy đổi về tiết diện thỏi vuông,mm.
b : Giới hạn bền kéo của vật liệu (Mpa). Thép CT38 có σb = 380 (Mpa).
B: Chiều rộng phôi uốn tại điểm uốn, mm.
S: Chiều dày phôi tại điểm uốn, mm.
Trong khi kiễm nghiệm ta chọn ống thép CT38 có σb = 380 (Mpa) với đường kính
D=10mm bề dày của ống S=0.8 mm
Hình 5.20 Mặt cắt ngang ống
Trong khi tiến hành làm thí nghiệm ta chọn phôi uốn có S=0.8mm
lực uốn ống:
𝑃𝑢 = 1,1.
𝐵. 𝑆2
𝑙
. 𝜎𝑏 = 1,1.
23.11. 0,82
10
. 380 = 618𝑁
Tính lực tác dụng lên hai con lăn uốn
Ta có: Phương trình cân bằng lực như sau:
∑ 𝑃𝑦 = 0
-P-G+Q=0  Q= 618 N
Trong đó:
Pu -Lực uốn, Pu= 618 (N).
G-Trọng lượng của phôi thép. G=0 (coi trọng lượng phôi không đáng kể).

63. 46
Q-Lực uốn tác dụng lên 2 con lăn uốn 2 bên (N).
Vậy lực tác dụng lên 2 con lăn uốn 2 bên Q = 618 (N).
Từ kết quả trên ta chon động cơ phù hợp để mômen uốn phải lớn hơn mômen chống
uốn của vật liệu ta chọn động sơ phù hợp để khớp nối hoạt động trơn tru.
Chọn hộp giảm tốc: LRF90-L2-20-S2-P2: Mặt bích 90mm,giảm tốc tỷ số truyền 1:20
Động cơ :ECMA-C20807-RS
Hình 5.21 Lực uốn
Hình 5.22 Động cơ

64. 47
Thông số động cơ:
Dòng: ASDA-B2
Điện áp 220VAC
Dòn điện: 5.1A
Công suất: 750W
Tốc độ định mức: 3000rpm
Tốc độ tối đa 17-bit
Loại quán tính:2.39 N.m
Bộ mã hoá quang học: >100MΩ, 500V
Phanh điện từ và con dấu dầu:80mm
Vật liệu chống điện:Keyway (có lỗ vít), không phanh, có dấu dầu
Lớp cách nhiệt: Class A (UL), Class B (CE)
Cấp độ bảo vệ:IP65
Nhiệt độ hoạt động: 0-40 °C
Độ ẩm hoạt động: 20-90% RH
Trọng lượng: 3.0 kg
5.5Tính toán lực ma sát:
Lực ma sát lăn là lực ngăn cản sự lăn của các vật có hình tròn hay nói cách khác là cản trở
chuyển động lăn, độ lớn lực ma sát lăn nhỏ hơn các lực ma sát động khác
=> Lực ma sát lăn xuất hiện khi một vật lăn trên bề mặt của vật khác.
Khi một vật lăn trên một vật khác, xuất hiện nơi tiếp xúc và cản trở chuyển động lăn.
Bảng 5.3 Hệ số ma sát trượt của vật liệu thông dụng
Mặt tiếp xúc μ Mặt tiếp xúc μ
Thép – thép
Sắt – săt
Thép – săt
ổ trượt có bôi trơn
0,18
0,34
0,2-0,4
0,02-0,08
Gỗ- gỗ
Cao su - đât cứng
Cao su – gang
Nước đá – nước đá
0,25 -0,5
0,4 - 0,6
0,83
0,03
Ta thấy bề mặt tiếp xúc của ống với con lăn là thép - thép nên ta chọn hệ số ma sát 0,18
Với lực đẩy 20 kN

65. 48
Lực ma sát
Fmst = μt.N=μ.m.g=2000.10.0,18=3,6 kN
N: áp lực
μt: hệ số ma sát trượt
Lực ma sát được ứng dụng trong cuộc sống. Tuy nhiên, nó cũng tồn tại các tác hại như làm
mòn bề mặt, cản trở chuyển động,…Do đó, người ta sẽ tìm cách giảm lực ma sát để hạn chế
• Chuyển ma sát trượt thành ma sát lăn: Ví dụ như từ mặt uốn không có con lăn thành
có con lăn
• Làm giảm ma sát tĩnh
• Thay đổi chất liệu: thay đổi tính chất của bề mặt sẽ giúp giảm ma sát
• Làm giảm tải trọng: Vì lực ma sát tỷ lệ thuận với lực pháp tuyến tác dụng vào vật,
đồng nghĩa với tỷ lệ thuận với trọng lượng của các vật.
5.6 Mô phỏng kết cấu trục
5.6.1 Mô phỏng trục của kết cấu 4 con lăn
Nhóm thực hiện mô phỏng bằng solidwords 2021
Hình 5.23 Cụm 4 con lăn
Để mô phỏng trục ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Ta phân các mặt trên trục thành nhiều phần để thuận tiện cho việc chọn lực:
bằng cách sử dung lệnh split
Bước 2 Chọn vật liệu và phân tích lực.
Ta Fix 2 đầu vì khi làm việc tại 2 vị trí này cố định bằng cách bắt bulong chìm

66. 49
Đặt lực tại vị trí có 2 ổ lăn với lực uốn ống: 𝑃𝑢 = 618 N => lực tại vị trí mỗi ổ lăn là
309N
Hình 5.24 Phân tích lực chi tiết trục 10
Bước 3: Tiến hành chia lưới
Hình 5.25 Chia lưới chi tiết trục 10
Bước 4: Phân tích lực và kết quả

67. 50
Hình 5.26 Mô phỏng ưng suất uốn của chi tiết trục 10
Hình 5.27 Mô phỏng ứng suất cắt của chi tiết trục 10
Nhận xét:
Từ 2 hình trên ta có thể thấy được với trục 10 thì chi tiết có thể chịu được lực uốn
là 618N.
Nhìn hình ta có thể thấy được khi đặt lực tại vị trí ổ lăn thì vị trí tiếp xúc giữa tấm kẹp
trên, tấm kẹp dưới 2 bên với lông đền chịu ứng suất uốn , ứng suất cắt lớn nhất. Tại vị trí này
ứng suất uốn là 2,63.107
N/mm2
, ứng suất cắt là 1,04.10-4
Pa.
Tương tự tại vị trí có nhỏ nhất là tại đầu của 2 trục có ứng suất nhỏ nhất. Tại vị trí này
ứng suất uốn là 5,09.103
N/mm2
, ứng suất cắt là 9,36.10-8
Pa.
Trong trường hợp trục chịu lực quá giới hạn bền của trục thì trục 10 có biến dạng cong
xuống.

68. 51
5.6.2 Mô phỏng trục của kết cấu 2 con lăn:
Nhóm thực hiện mô phỏng bằng solidwords 2021:
Hình 5.28 Cụm 2 con lăn
Để mô phỏng trục ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Ta phân các mặt trên trục thành nhiều phần để thuận tiện cho việc chọn lực:
bằng cách sử dung lệnh Split
Bước 2 Chọn vật liệu và phân tích lực.
Ta Fix 2 đầu vì khi làm việc tại 2 vị trí này cố định bằng cách bắt bulong chìm
Đặt lực tại vị trí có 2 ổ lăn với lực uốn ống: 𝑃𝑢 = 618 N => lực tại vị trí mỗi ổ lăn là
309 N
Hình 5.29 Phân tích lực chi tiết trục

69. 52
Bước 3: Tiến hành chia lưới
Hình 5.30 Chia lưới chi tiết trục
Bước 4: Phân tích lực và kết quả
Hình 5.31 Mô phỏng ưng suất uốn của chi tiết
Hình 5.32 Mô phỏng ứng suất cắt của chi tiết

70. 53
Nhận xét:
Từ 2 hình trên ta có thể thấy được với trục thì chi tiết có thể chịu được lực uốn là
618N.
Nhìn hình ta có thể thấy được khi đặt lực tại vị trí ổ lăn thì vị trí tiếp xúc giữa tấm kẹp
trên, tấm kẹp dưới 2 bên với lông đền chịu ứng suất uốn , ứng suất cắt lớn nhất. Tại vị trí này
ứng suất uốn là 1,23.107
N/mm2
, ứng suất cắt là 3,14.10-5
Pa.
Tương tự tại vị trí có nhỏ nhất là tại đầu của 2 trục có ứng suất nhỏ nhất. Tại vị trí này
ứng suất uốn là 1,25.103
N/mm2
, ứng suất cắt là 6,74.10-9
Pa
Trong trường hợp trục chịu lực quá giới hạn bền của trục thì trục có biến dạng cong
xuống.

71. 54
CHƯƠNG 6. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG MỘT SỐ CHI
TIẾT
6.1 Chi tiết tấm trên (cụm 4 con lăn)
6.1.1 Nghiên cứu phân tích chi tiết
Chức năng của chi tiết
Chi tiết có chức năng là liên kết hai đầu trục của bộ con lăn và cố định bộ con lăn vào
tấm tròn đầu uốn. Lắp gắp gồm 2 tấm trên dưới giữ chặt trục, với 4 cặp giữ hai tục.
Việc thiết kế chi tiết này với mục đích dễ dàng lắp ghép cũng như thao rời tấm
trên và tấm dưới là bộ phận rất là quang trọng và cần thiết trong modun con lăn vì khi
modun con lăn hoạt động cụm chi tiết này giúp trục của con lăn được hoạt động ổng
định
Do đó tấm trên và tấm dưới trong cụm con lăn có nhiều mặt phải gia công với độ
chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt không phải gia công. Nhưng trong cụm
chi tiết này về lắp hai cụm con lắn lắp ghép lại với nhau và rãnh chứa con lăn là bề mặt
làm việc chủ yếu.
Hình 6.1 Thiết kế 3d

72. 55
Hình 6.2 Ảnh sau gia công
Tính công nghệ của chi tiết:
Từ bản vẽ chi tiết ta có thể thấy được:
Hai chi tiết đối xứng để dễ dàng cho việc lắp. Chi tiết có thể thấy chi tiết bao gồm đa
số là các mặt phẳng sử dụng phương pháp phay. Các lỗ bậc để bắt bulông có kết cấu đơn giản,
không cần rãnh hoặc có dạng định hình. Bề mặt lỗ không đứt quãng. Các lỗ trên chi tiết có
kết cấu thông suốt và chiều dài ngắn.
Các lỗ không nghiêng so với mặt phẳng của vách để tránh hiện tượng dao khoan, khoét,
doa bị ăn dao lệch hướngTại bề mặt lắp hai cụm con lắn lắp ghép lại với nhau và rãnh chứa
con lăn đòi hỏi yêu cầu có đô song song.
Các lỗ ren và lỗ bậc đơn giản không yêu cầu độ chính xác cao nên các phương pháp
gia công phức tạp như doa, mài.
Điều kiện làm việc và vật liệu:
Điều kiện làm việc: Về mặt điều kiện làm việc thì tải trọng tương đối nhẹ và không
xuất hiện va đập trong quá trình làm việc nên không cần vật liệu tính bền cao. Loại vật liệu
phù hợp và dễ tìm kiếm thu mua là thép tấm S45C
Chọn độ cứng vật liệu là 160HB. 𝜎𝑏=650𝑀𝑃𝑎 (570 − 690𝑀𝑃𝑎)
Tính khối lượng chi tiết:
𝑄 = 𝑉. 𝛾 = 0,04.7,85 = 0,32(𝑘𝑔)
Trong đó:

73. 56
Q: khối lượng chi tiết (kg).
V = 0,04 (𝑑𝑚3
): thể tích của chi tiết (tính qua phần mềm inventor).
𝛾: khối lượng riêng của vật liệu. (𝛾 𝑡ℎé𝑝 = 7,85 𝑘𝑔/𝑑𝑚3
)
Chọn phương pháp chế tạo phôi
Có rất nhiều phương pháp để tạo phôi . Do đó cần phải phân tích (ưu điểm và nhược
điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau đề tìm ra được phuong pháp tạo phôi phù hợp
Dựa vào hình dạng phôi thì ta có thể thấy được chi tiết là dạng sản xuất đơn chiếc nên
ta nên lựa chọn lại phôi cán.
Yêu cầu kỹ thuật:
Gia công bề mặt 1 với độ bóng cao để làm chuẩn tinh cho nguyên công sau, mặt phẳng
này cần đạt độ nhẵn bóng Rz = 6,3 với độ chính xác cấp 7. Đây là mặt dùng lắp ghép trục với
rãnh dùng để cố định trục khi ta lắp ghép cần có độ chính xác cao để lắp các chi tiết khác lại
với nhau. Vậy nên độ bóng bề mặt và độ chính xác kích thước không cao tuy nhiên do kết cấu
của chi tiết ta cần gia công rãnh song song với mặt 1
Đối với các lỗ bậc để xỏ bulong thì được thiết kế với kích thước lớn hơn bulông 0.5mm.
Không yêu cầu về độ nhám cao nên chỉ cần nguyên công khoan không cần doa để tiết kiệm
chi phí gia công.
Gia công các mặt 2 và 3 ta nên chọn Rz=20 vì trong quá trình làm việc các bề mặt này
sẽ tiếp xúc ma sát với con đội trong lắp ghép, cũng để làm chuẩn tinh phụ. Còn các bề mặt
còn lại không yêu cầu lắp ghép nên để giảm chi phí gia công nên chọn Rz=50 để dễ gia công.

74. 57
Hình 6.3 Ảnh đánh số bề mặt gia công
Bảng 6.1 thông số gia công tấm trên
Bề mặt
Kích
thước
liên quan
IT
Ra
(Rz)
Độ
bóng
Phương pháp
gia công
Bước công
nghệ cuối
cùng
1 15mm 7 6,3 8 Phay Phay tinh
2
58mm 9 25 5 Phay Phay bán
tinh
3
55mm 9 25 5 Phay Phay bán
tinh
4 15mm 13 50 4 Phay Phay thô
5 ∅10mm 7 6,3 8 Phay Phay tinh
6 ∅6,5mm 13 20 4 Khoan Khoan
7 𝑀4mm 13 20 4 Khoan Taro ren

75. 58
6.1.2 Thiết kế trình tự gia công
Chọn bề mặt 1,2,3 làm chuẩn tinh thống nhất vì trong khi lắp ghép bề mặt máy đảm
bảo rất quan trọng và cần thiết đề lắp ghép các chi thiết lại với nhau giúp modun con lăn hoạt
động ổn định hơn
Dễ gá đặt thuận tiện cho việc gia công các mặt còn lại. Độ cứng vững cao
A) Nguyên công 1: phay mặt 1
Hình 6.4 Nguyên công 1
- Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do, mặt đáy 3 bậc bằng mặt phẳng, 1
mặt bên được định vị 2 bậc bằng mặt phẳng.
- Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng 1 đòn kẹp ngược hướng với mặt bên vừa định 2 bậc.
- Trong đó n là chiều của dao còn s là chiều tịnh tiến của dao.
- Chọn máy: (tra bảng 9-38 sổ tay CNCTM, tập 3) chọn máy phay đứng 6H12
có công suất 7KW, n = 30 – 1500, 18 cấp.
- Chọn dao: chọn dao phay mặt đầu gắn 5 mảnh hợp kim cứng, vật liệu T15K6
(bảng 4-3 STCNCTM tập 1)