U型钣金冷弯成型机
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图4-1 送料辊与轧钢的弹性变形分析图
轧钢材料为低碳钢Q235，厚度t=2mm，查资料得：
弹性模量 E=200GPa； 弹性极限?p?200MPa
轧辊材料为9Cr，表面镀青铜；
查表得轧辊与材料为Q235的轧钢的表面静摩擦系数：??0.2 应变公式：
???pE（4-3）
将弹性模量和弹性极限代入公式：
200?106?3????1?10 9E200?10?p又因为：
?h?h???（4-4）
ht所以：
?h???t?1?10-3?2?2?10?3mm
?h=1?10-3mm 2r为轧辊的驱动半径r?110mm； 根据勾股定理：
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x2?r2?(r??h2)（4-5） 222?x?r2（-r-?h/2）?1102（-110-1?10-3）?0.469mm
所以，受到挤压的投影面积为：
A?2xL?2?0.469?193.51?181.51mm2
轧钢的弹性形变的弹力为：
F0??pA?200?106?181.51?10?6?36302N
送料辊与轧辊之间的摩擦力为：
f0?F??36302?0.2?7260.4N
工作功率计算公式为：
P?fV（4-6）
其中，f为轧辊与轧钢之间的摩擦力；
V为轧钢前进的速度，可看做是送料辊的线速度，按要求V=0.2m/s； 所以，送料辊工作时所需要的工作功率为：
P.08W 0?f0V?4954?0.2?14524.2.2工作辊功率计算
工作辊负责对轧钢的折弯，需要计算对轧钢的折弯压力：
bi?1t2?b4tF?(1?)（4-7）
bibiF为折弯压力；
b为轧钢折弯前后的宽度； t为轧钢厚度，t=2mm;
?b为轧钢的抗拉极限，查表得：?b?400MPa；
工作辊第一道次的工作功率：
为了节省计算量和时间，对于每个道次折弯后的形状尺寸，我用UG8.5软件进行建模，并通过设定折弯系数、钣金材料、折弯半径等参数，对钣金进行折弯和展平，然后测量折弯后的宽度，并投影标注出来。
第一道次折弯22.6°后的截面图如图4-2：
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图4-2 第一次折弯后截面图
所以，b1?182.7mm； 第一道次的折弯压力为：
b0t2?b4t193.51?22?5004?2F1?(1?)??(1?)?2211.1Nb1b1182.7182.7功率为：
PV?2211.1?0.2?442.22W 1?F1
第二道次折弯43.0°，折弯后截面如图4-3：
图4-3 第二次折弯后截面图
所以，b2?168.8mm； 第二道次的折弯压力为：
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b1t2?b4t182.7?22?5004?2F2?(1?)??(1?)?2267.3Nb2b2168.8168.8功率为：
P2?F2V?2267.3?0.2?453.46W
第三道次折弯61.1°，折弯后截面如图4-4：
图4-4 第一次折弯后截面图
所以，b3?146.1mm； 第三道次的折弯压力为：
b2t2?b4t168.8?22?5004?2F3?(1?)??(1?)?2437.3Nb3b3146.1146.1功率为：
PV?2437.3?0.2?487.46W 3?F3
第四道次折弯角度为76.5°，折弯后截面如图4-5：
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图4-5 第四次折弯后截面图
所以，b4?122.4mm； 第四道次的折弯压力为：
b3t2?b4t146.1?22?5004?2F4?(1?)??(1?)?2543.3Nb4b4122.4122.4功率为：
P4?F4V?2543.3?0.2?508.66W
第五道次折弯角度为87.6°，折弯后截面如图4-6：
图4-6 第五次折弯后截面图
所以，b5?104.0mm； 第五道次的折弯压力为：