Розробка конструкцій дискретних твердосплавних елементів для протягування отворів значного діаметра на основі оцінки їх міцності
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.203524Ключові слова:
деформуюче протягування, напружений стан, твердий сплав, дискретний деформуючий елемент, міцність елементуАнотація
Розглянуті питання конструювання та оцінки міцності твердосплавних елементів деформуючих протяжок значного діаметра (більше 150 мм) для розробленого процесу дискретного протягування. Граничний стан інструмента оцінювали за двома критеріями міцності: питомої потенційної енергії формозміни і максимальних дотичних напружень. Чисельним моделюванням методом скінченних елементів отримано розподіл еквівалентних напружень в елементах інструмента і контактних напружень по поверхні контакту твердосплавна вставка-корпус, що дозволило проаналізувати міцність інструменту під навантаженням. Моделювання виконувалось при одиничному нормальному навантаженні, що забезпечило універсальність розрахунку для любих значень контактного тиску. Отримані формули для розрахунку допустимого контактного тиску в залежності від одиничного навантаження. Встановлений вплив висоти виступу вставки над поверхнею корпусу на міцність елементів збірного інструменту. Розроблені інженерні залежності, які визначають необхідну величину виступу вставки над корпусом в залежності від граничного навантаження. Розглянуто приклад розрахунку міцності збірного деформуючого елементу при обробці гільзи із сірого модифікованого чавуну твердістю HB230. Виконанні розрахунки показали, що деформуючий елемент, розроблений для нового технологічного процесу дискретного протягування, відповідає умовам міцності при умові дотримання співвідношення h1/h=0,15 (де h1 – висота вставки над корпусом, h – висота вставки). Отримані результати можна використати в інженерних розрахунках при проектуванні збірного інструменту для дискретного протягування, а також для оцінки міцності збірних інструментів, наприклад фрез, зенкерів, розгорток при уточнені зовнішніх навантажень
Посилання
- Smerichevskyi, S., Kryvoviaziuk, I., Raicheva, L. et al. (2017). Research on the development of the machine-building industry of Ukraine: state and prospects. Riga, 200. Available at: https://philpapers.org/archive/SAR-41.pdf
- Nemyrovskyi, Y., Posvyatenko, E., Sardak, S. (2019). Technical-Economic Aspects of the Use of Technological Process of Deforming Broaching. Advances in Design, Simulation and Manufacturing II, 238–247. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-22365-6_24
- Hosseini, A., Kishawy, H. A., Moetakef-Imani, B. (2016). Effects of Broaching Operations on the Integrity of Machined Surface. Procedia CIRP, 45, 163–166. doi: https://doi.org/10.1016/j.procir.2016.02.352
- Sheikin, S. E., Pashchenko, E. A., Rostotsky, I. Yu., Gavrilova, V. S., Protsishin, V. T. (2014). Process lubricant for deforming drawing of pieces made of titanium. Metallurgy and Mining, 4, 38–43.
- Shepelenko, I. V., Warouma, A., Sherkun, V. V. (2016). Restoration of bronze bushes by the method of surface plastic deformation. International Journal of Engineering & Technology, 5 (1), 29. doi: https://doi.org/10.14419/ijet.v5i1.5651
- Grushko, A. V. (2014). Determination of work hardening during deforming broaching of thick-walled pipes. Scientific Herald of the Donbass State Engineering Academy, 2 (14E), 18–26.
- Zanger, F., Boev, N., Schulze, V. (2014). Surface Quality after Broaching with Variable Cutting Thickness. Procedia CIRP, 13, 114–119. doi: https://doi.org/10.1016/j.procir.2014.04.020
- Studenets, S. F., Yeromin, P. M., Chernyavsky, O. V. (2015). Influence of deformation conditions during the machining of hard-alloy combined broaches on the structure and hardening of the surface layer of cast irons. Superhard materials, 4, 91–99.
- Posviatenko, E. K., Nemyrovskyi, Ya. B., Cherniavskyi, O. V., Yeromin, P. M. (2017). Mekhanika kombinovanoho protiahuvannia hrafitovmisnykh chavuniv. Kropyvnytskyi, 286.
- Rozenberh, A. M., Rozenberh, O. A. (1990). Mekhanyka plastycheskoho deformyrovanyia v protsessakh rezanyia y deformyruiushcheho protiahyvanyia. Kyiv: Naukova dumka, 320.
- Rozenberg, A. M., Rozenberg, O. A., Posvyatenko, E. K. et. al. (1978). Raschet i proektirovanie tverdosplavnyh deformiruyushchih protyazhek i protsessa protyagivaniya. Kyiv: Naukova dumka, 256.
- Nemirovskiy, Ya. B., Derevets, L. I., Polotnyak, S. B. (2004). Vliyanie geometrii deformiruyushchego elementa na ego prochnost'. Sverhtverdye materialy, 2, 60–65.
- Balaganskaya, E. A., Golodenko, B. A., Nemirovskiy, Ya. B., Tsehanov, Yu. A. (2001). Matematicheskoe modelirovanie protsessa deformiruyushchego protyagivaniya. Voronezh, 194.
- Rozenberg, O. A., Nemirovskiy, Ya. B., Sheykin, S. E., Vlasyuk, Z. G. (1987). Primenenie iznosostoykih pokrytiy na rabochih elementah deformiruyushchih protyazhek. Sverhtverdye materialy, 1, 36–41.
- Protosenya, A., Karasev, M., Ochkurov, V. (2017). Introduction of the method of finite-discrete elements into the Abaqus/Explicit software complex for modeling deformation and fracture of rocks. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (7 (90)), 11–18. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.116692
- Polotnyak, S. B. (2008). Metodika chisel'nogo modelyuvannya protsesіv martensitnih fazovih peretvoren' u malih obsyagah materіalіv pri deformuvannі na almaznih kovadlah. Sverhtverdye materialy, 2, 13–28.
- Lavrikov, S. A., Rukin, A. Yu. (1994). Konechnoelementnoe modelirovanie staticheskih i dinamicheskih lineynyh i nelineynyh termomehanicheskih protsessov v trehmernyh konstruktsiyah proizvol'noy formy na personal'nyh EVM FEM_TOOLS. Katalog. Programmnye produkty Ukrainy. TEHNO, 54.
- Loshak, M. G. (1984). Prochnost' i dolgovechnost' tverdyh splavov. Kyiv: Naukova dumka, 328.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Yakiv Nemyrovskyi, Ihor Shepelenko, Eduard Posviatenko, Yuri Tsekhanov, Sergiy Polotnyak, Sergii Sardak
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
