Máy uốn là một loại thiết bị cơ khí dùng để uốn các vật liệu như tấm kim loại thành các góc và hình dạng theo yêu cầu. Nguyên lý làm việc chủ yếu dựa trên các khía cạnh sau:
Nguyên lý kết cấu cơ khí
· Hệ thống truyền động: Thường do động cơ điện cung cấp năng lượng. Động cơ truyền động lực thông qua các bộ phận truyền động như dây đai, xích hoặc bánh răng đến bơm thủy lực hoặc cơ cấu truyền động cơ khí.
· Đối với máy uốn thủy lực, động cơ dẫn động bơm thủy lực, hút và nén dầu thủy lực từ thùng chứa để cung cấp năng lượng thủy lực cho toàn hệ thống.
· Đối với máy uốn cơ khí, động cơ trực tiếp dẫn động chuyển động của con trượt thông qua một loạt các bộ phận cơ khí như bánh răng, trục khuỷu, v.v.
· Hệ thống truyền lực:
· Truyền động thủy lực: Trong máy uốn thủy lực, bơm thủy lực đưa dầu áp suất cao vào xi lanh thủy lực, đẩy piston chuyển động. Piston được kết nối với con trượt, từ đó dẫn động con trượt di chuyển lên xuống. Bằng cách điều khiển lưu lượng và áp suất của dầu thủy lực, có thể kiểm soát chính xác tốc độ chuyển động và lực tác dụng của con trượt.
· Truyền động cơ khí: Máy uốn cơ khí thường sử dụng cơ cấu tay quay thanh truyền hoặc cơ cấu trục vít đai ốc để thực hiện chuyển động lên xuống của con trượt. Động cơ làm quay trục khuỷu, trục khuỷu được kết nối với con trượt thông qua thanh truyền, biến đổi chuyển động quay của trục khuỷu thành chuyển động tịnh tiến qua lại của con trượt. Cơ cấu trục vít đai ốc là động cơ dẫn động trục vít quay, đai ốc được cố định với con trượt, chuyển động quay của trục vít dẫn động đai ốc và con trượt di chuyển lên xuống.
· Cơ cấu làm việc: Chủ yếu bao gồm khuôn trên và khuôn dưới. Khuôn trên được lắp trên con trượt, khuôn dưới được cố định trên bàn làm việc. Khi con trượt di chuyển xuống dưới dưới tác động của hệ thống truyền động và truyền lực, khuôn trên dần tiếp cận khuôn dưới, kẹp chặt và tiến hành thao tác uốn vật liệu (như tấm kim loại) được đặt trên khuôn dưới. Khuôn dưới thường có các rãnh với hình dạng và kích thước khác nhau để phù hợp với các nhu cầu uốn khác nhau. Hình dạng và kích thước của khuôn trên cũng sẽ được lựa chọn và thay thế dựa trên nhiệm vụ uốn cụ thể.
Nguyên lý biến dạng vật liệu
· Biến dạng dẻo: Khi chịu tác dụng của ngoại lực, nếu ngoại lực vượt quá giới hạn đàn hồi của vật liệu, vật liệu kim loại sẽ xảy ra biến dạng dẻo. Dưới tác dụng của máy uốn, tấm kim loại bị kẹp chặt bởi lực ép từ khuôn trên và khuôn dưới, tạo ra sự phân bố ứng suất không đồng đều tại vùng uốn. Vật liệu gần phía trong đoạn uốn chịu ứng suất nén, trong khi phía ngoài chịu ứng suất kéo. Dưới tác dụng đồng thời của các ứng suất này, vật liệu xảy ra biến dạng dẻo, từ đó đạt được sự thay đổi hình dạng do uốn.
· Bù giãn ngoài (Bù lại biến dạng đàn hồi): Vật liệu kim loại trong quá trình uốn sẽ xảy ra hiện tượng giãn ngoài, tức là sau khi loại bỏ ngoại lực, vật liệu sẽ phục hồi đàn hồi một phần biến dạng. Để đạt được góc uốn và hình dạng chính xác, máy uốn thường cần phải bù giãn ngoài. Điều này có thể thực hiện bằng cách lập trình hoặc trong quá trình vận hành, dựa trên đặc tính vật liệu, độ dày, bán kính uốn, v.v., thiết lập trước một giá trị góc uốn lớn hơn góc uốn mục tiêu, để sau khi giãn ngoài, vật liệu đạt được góc chính xác theo yêu cầu.
Trong thực tế vận hành, nhân viên vận hành dựa trên các thông số như vật liệu tấm, độ dày, chiều dài cũng như góc uốn và hình dạng mong muốn để điều chỉnh các thông số làm việc của máy uốn như khuôn, áp lực, hành trình, v.v. Sau đó, đặt tấm kim loại vào vị trí thích hợp, khởi động máy uốn để nó hoàn thành quá trình gia công uốn tấm kim loại theo các thông số đã thiết lập.