Разработан алгоритм и проведена оценка прочности сборных твердосплавных элементов со сплошной и дискретной рабочими поверхностями. Получены зависимости, позволяющие установить связь между конструктивными параметрами сборных деформирующих инструментов и их прочностью. Выполнены прочностные расчеты деформирующего инструмента для обработки отверстий значительного диаметра со сплошной и дискретной рабочими поверхностями. Численным моделированием, методом конечных элементов получены распределения эквивалентных напряжений в элементах инструмента и контактных напряжений по поверхности контакта твердосплавная вставка-корпус, что позволило проанализировать прочность инструмента под нагрузкой. Определены конструктивные параметры инструмента и приведены алгоритмы последовательности расчета сборных деформирующих элементов (ДЭ). Разработан алгоритм последовательности расчета сборного ДЭ для дискретного протягивания. Предложенная конструкция сборного рабочего элемента позволяет не только улучшить обрабатываемость изделия резания, но и уменьшить расход остродефицитного твердого сплава по сравнению с твердосплавным ДЭ аналогичных размеров на 6 кг. Полученные результаты можно использовать в инженерных расчетах при проектировании сборного инструмента для дискретного деформирования, а также для оценки прочности сборных инструментов, например, фрез, зенкеров, разверток при уточнении внешних нагрузок
We developed an algorithm and assessed the strength of prefabricated carbide elements with solid and discrete working surfaces. We obtained dependencies that make it possible to establish a relationship between the design parameters of prefabricated deforming tools and their strength. We performed strength calculations of the deforming tool for machining holes of significant diameter with solid and discrete working surfaces. We obtained the distributions of equivalent stresses in the elements of the tool and contact stresses over the contact surface of the hard-alloy insert - body by numerical modeling, by the finite element method, which made it possible to analyze the strength of the tool under load. We determined the design parameters of the tool and here we give algorithms for the sequence of calculation of prefabricated deforming elements (DE). We developed an algorithm for the sequence of calculating the prefabricated DE for discrete broaching. The proposed design of the prefabricated working element allows not only to improve the machinability of the cutting product but also to reduce the consumption of an acutely deficient hard alloy in comparison with a hard alloy DE of similar dimensions by 6 kg. The results obtained can be used in engineering calculations when designing a prefabricated tool for discrete deformation, as well as for assessing the strength of prefabricated tools, for example, cutters, countersinks, reamers when specifying external loads
Special Issue “Applications of Finite Element Modeling for Mechanical and Mechatronic Systems”
