Máy uốn profile

Nguyên lý cơ bản của việc uốn thanh nhôm là thanh được kéo căng ở cả hai đầu bằng kẹp và xoay quanh khuôn uốn. Dưới tác dụng của lực kéo và mô-men uốn, thanh chịu biến dạng dẻo, dần phù hợp với khuôn để đạt được hình dạng mong muốn.

Các chi tiết uốn có đặc điểm là bán kính cong tương đối lớn, độ đàn hồi sau uốn lớn và sự thay đổi độ cong dọc theo hướng trục. Việc uốn thanh nhôm được ứng dụng rộng rãi trong các ngành hàng không vũ trụ, ô tô, cửa – cửa sổ và tường rèm cho công trình xây dựng, cũng như đường sắt cao tốc nhằm tạo ra các chi tiết uốn như thân máy bay, sườn và khung cánh, khung nhà cong, cửa và cửa sổ cong, tòa nhà tường rèm, đầu tàu, thanh đỡ viền mái, và khung cửa sổ, v.v.

Các chi tiết thanh nhôm uốn đóng vai trò quan trọng trong sản xuất cơ khí và xây dựng hiện đại của nước tôi. Cùng với việc ứng dụng ngày càng phổ biến của thanh nhôm uốn, những vấn đề phát sinh trong quá trình sản xuất thanh nhôm công nghiệp cũng dần gia tăng. Để đảm bảo tỷ lệ đạt yêu cầu của chi tiết và tính ổn định của quy trình sản xuất, nghiên cứu này chủ yếu tập trung vào việc phân tích các vấn đề thường gặp cũng như các giải pháp liên quan trong quá trình uốn thanh nhôm.

Nhiều vấn đề tồn tại trong quy trình uốn thanh nhôm định hình, ảnh hưởng nghiêm trọng đến tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn và hiệu suất sản xuất. Đồng thời, chi phí sản xuất tăng cao tác động tiêu cực đến hoạt động và sản xuất bình thường của doanh nghiệp. Trước nhu cầu công nghiệp hóa quy trình uốn thanh nhôm định hình, cùng với thực trạng hiện nay của quy trình này, bài báo tiến hành phân tích hiệu quả các vấn đề phổ biến trong uốn thanh nhôm định hình và đề xuất một số biện pháp cải tiến liên quan, nhằm cung cấp tài liệu tham khảo hữu ích cho lĩnh vực uốn thanh nhôm định hình.

I. Các vấn đề hiện có

(1) Sai lệch đường viền

Đường viền là mức độ phù hợp giữa đường viền của thanh sau khi uốn và mẫu đường viền hoặc khuôn kiểm tra. Các yếu tố chính gây ra sai lệch đường viền bao gồm:

① Bán kính khuôn uốn không đúng;

② Tính chất vật liệu không ổn định giữa các lô thanh ép đùn khác nhau, dẫn đến độ cứng không đồng đều ở một số vùng cục bộ trên mỗi thanh;

③ Độ cong bán kính quá mức;

④ Diện tích mặt cắt ngang của đường viền không đồng đều.

(2) Khuyết tật bề mặt

Các khuyết tật bề mặt bao gồm nứt, nhăn co ngót, lõm bề mặt và võng hai bên sau khi uốn.

(3) Xoắn sau khi uốn

Nguyên nhân gây xoắn sau khi uốn là:

1. Bàn khuôn không đồng đều;

2. Lực căng không đủ;

3. Đệm không đủ;

4. Bán kính uốn quá nhỏ;

5. Độ phẳng của thiết bị không đủ.

(4) Độ lệch độ thẳng đứng

Độ thẳng đứng là độ lệch góc giữa tiết diện ngang của chi tiết và mặt phẳng kiểm tra sau khi uốn, với tiết diện này vuông góc với chuẩn tham chiếu (vuông góc với bán kính cong của khuôn).

(5) An toàn trong sản xuất

An toàn là vấn đề then chốt trong sản xuất công nghiệp. Trong quá trình uốn định hình, hiện tượng gãy bất ngờ hoặc bật ra ngoài có thể xảy ra, gây hư hại thiết bị và chấn thương cho người lao động, từ đó ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự phát triển của doanh nghiệp.

II. Các giải pháp

(1) Điều chỉnh độ cong của đường viền khuôn

Dựa trên phân tích lý thuyết và tính toán lượng đàn hồi phục hồi, giá trị hiệu chỉnh gần đúng được xác định thông qua thử nghiệm kéo để hiệu chỉnh khuôn, đảm bảo đường viền chi tiết sau khi uốn khớp sát nhất với mẫu chuẩn hoặc khuôn kiểm tra. Do tính không ổn định của chi tiết, việc uốn vượt mức một chút theo nhu cầu là chấp nhận được để hiệu chỉnh về sau.

Trong quá trình chế tạo khuôn, cần xem xét diện tích mặt cắt ngang của thanh định hình và độ dày của từng phần. Đối với sự bất đối xứng trong diện tích mặt cắt ngang của thanh định hình, các sai lệch do ứng suất không cân bằng giữa hai mép đóng và mở của thanh định hình có thể được khắc phục bằng cách tăng lực kéo một cách phù hợp trong giai đoạn kéo sơ bộ.

(2) Xử lý khuyết tật bề mặt

Các vết nứt xuất hiện sau khi uốn thanh định hình thường do lực kéo quá lớn hoặc do vấn đề liên quan đến bản thân vật liệu. Việc đóng mép không đầy đủ của thanh định hình sẽ gây ra hiện tượng co ngót và nhăn. Vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách thay thế thanh định hình hoặc điều chỉnh lực kéo.

Các vết lõm trên bề mặt chủ yếu xuất hiện trên các thanh định hình rỗng. Trước khi uốn những thanh định hình này, các phần rỗng cần được đổ đầy vật liệu độn. Các khoang hở có thể được đổ đầy bằng tấm PP, trong khi các khoang kín thường được đổ đầy bằng cát.

Điều chỉnh khe hở khuôn một cách phù hợp theo vị trí các chỗ võng bên và thay đổi vật liệu khuôn có thể ngăn ngừa hiệu quả hiện tượng trầy xước trên bề mặt chi tiết.

(3) Xử lý xoắn sau khi uốn

Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng xoắn sau khi uốn bao gồm: khuôn không đồng đều, lực kéo không đủ và các miếng đệm được đặt không đúng vị trí. Do đó, có thể áp dụng các biện pháp tương ứng để cải thiện vấn đề này. Ngoài ra, các biến dạng nhỏ do sự không ổn định của các chi tiết ép đùn đòi hỏi phải hiệu chỉnh sau gia công.

(4) Xử lý độ lệch thẳng đứng

Sau khi uốn, độ lệch thẳng đứng cũng xuất phát từ diện tích mặt cắt ngang không đối xứng và ứng suất mất cân bằng giữa hai cạnh đóng và mở của chi tiết. Vấn đề này có thể được cải thiện bằng cách điều chỉnh khuôn uốn. Các biến dạng nhỏ do sự không ổn định của các chi tiết ép đùn đòi hỏi phải hiệu chỉnh sau gia công.

(5) An toàn trong sản xuất

An toan la van de hang dau trong san xuat cong nghiep. Do do, cac thiet bi bao ve can duoc lap dat tren ban thao tac profile trong qua trinh san xuat, cac quy dinh tuong ung can duoc ban hanh va cac ky su ky thuat co kien thuc toan dien can duoc dao tao day du. Hon nua, trong qua trinh keo profile, nguoi van hanh tuyet doi khong duoc dung truoc thiet bi.

Iii. kết luận

Tóm lại, khi thiết kế diện tích mặt cắt ngang của các thanh định hình yêu cầu uốn cong, cần tính toán lực kéo giãn của từng phần. Khi thiết kế khuôn uốn, các thanh nhôm công nghiệp cần xem xét sự thay đổi độ đàn hồi cong (springback) và thực hiện biến dạng sơ bộ để hiệu chỉnh sau gia công nhằm giảm thiểu khối lượng công việc trong quá trình hiệu chỉnh. Trong sản xuất hàng loạt, việc giảm khối lượng công việc hiệu chỉnh và đảm bảo an toàn trong sản xuất là những yếu tố ưu tiên hàng đầu nhằm giảm chi phí. Khi các thanh định hình ép đùn không ổn định, có thể xuất hiện một số khuyết tật nhỏ như sai lệch hình dáng, xoắn quá mức hoặc vuông góc quá mức. Những khuyết tật này có thể được hiệu chỉnh và khắc phục ở giai đoạn sau.