УСТРОЙСТВО ДЛЯ СФЕРОДИНАМИЧЕСКОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ

Полезная модель относится к области обработки материалов давлением и, в частности, к устройствам для получения деталей с заданным уровнем эксплуатационных характеристик и может быть использовано при изготовлении:
- нового поколения датчиков измерения физических параметров в химически активных средах, при сверхмалых и сверхвысоких давлениях, при вибронагрузках с меняющейся амплитудой, а также при высоких и криогенных температурах;
- нового поколения струнных акселерометров с аксиальной структурой металла;
- нового поколения экологически чистых магнитных модулей в пищевых емкостях для катализации процессов образования аминокислот при брожении белковых масс в хлебопечении и молокопереработке.
Известное устройство для формирования металлов, содержащее пуансон, матрицу, планетарный деформирующий модуль и толкатель (1).
Недостатки устройства следующие:
- невозможность перевода заготовки в состояние динамической неустойчивости;
- невозможность активного воздействия на структуру металла заготовки в процессе формообразования.
Данное техническое решение принято за прототип. Задача, решаемая полезной моделью, заключается в расширении
технических возможностей устройства с точки зрения гаммы обрабатываемых
материалов, а также получения феноменологического комплекса физических характеристик в деталях ответственного назначения.
Решаемая задача достигается тем, что толкатель выполнен с профилированной рабочей поверхностью в виде концентрично расположенных кольцевых участков: плоского центрального и рельефного периферийного - в виде радиально расходящихся волнообразных выступов, вершины которых образуют геометрическую кривую имеющую форму логарифмической спирали Я. Бернулли.
Фиг.1 - представлено устройство в рабочем положении;
Фиг.2 - представлен рабочий торец толкателя в плане с плоским центральным участком А и рельефным периферийным участком В;
Фиг.3 - представлено устройство на завершающей стадии обработки;
Фиг.4 - представлена геометрическая кривая С изменения высот выступов периферийной части толкателя..
Устройство сферодинамического формообразования материалов содержит обкатной пуансон 1, матрицу 2, планетарный деформирующий флуктуационный модуль 3, толкатель 4 с выступами 5.
Устройство работает следующим образом:
Заготовку 6, с нанесенной на ее поверхность смазкой, размещают на модуле 3 и фиксируют в полости матрицы 2 между пуансоном 1 и модулем 3. Затем пуансон 1 перемещают вниз и проводят регламентированную торцевую осадку заготовки 6. После этого с пуансона 1 снимают усилие осадки, сохраняя взаимный контакт между пуансоном 1, заготовкой 6 и модулем 3. Затем к пуансону 1 прилагают усилие обкатки и начинают деформировать заготовку 6. По мере деформирования заготовки 6.уменьшения ее высоты и повышения степени наклепа металла заготовки 6 частота вынужденных колебаний и поворотов
модуля 3 начинает резко возрастать, что обуславливает перевод модуля 3 в состояние динамической неустойчивости, а затем спонтанно в состояние деформационного резонанса, что обуславливает интенсивное перемещение металла заготовки 6 по поверхности модуля 3, что сопровождается появлением звука высокого тембра и в этот момент включают привод вращения толкателя 5.
При вращении толкателя 4 его выступы 5 воздействуя на нижний торец модуля 3 сообщают ему регламентированный ритм вынужденных колебаний, определенный их геометрией.
Выполнение рельефного периферийного участка толкателя 5 в виде радиально расходящихся волнообразных выступов, вершины которых образуют геометрическую кривую С имеющую форму логарифмической спирали Я. Бернулли дает возможность сообщать модулю 3 циклически повторяющийся ритм биений о заготовку 6 по закону т.н. спирали роста (логарифмическая спираль Я. Бернулли), что обуславливает перемещение очага деформации в металле заготовки 6, со стороны модуля по геометрической кривой - «сферодинамический винт» (аддитивно получена путем совмещения «псевдосферы» Н. Лобачевского и логарифмической спирали Я. Бернулли) (2).
-9
Такое пространственное перемещение очага деформации со стороны модуля 3 обуславливает проникновение пластического ротора (вихря) на атомарный уровень (наноуровень: 10 м), что позволяет с помощью данного устройства формировать в детали 7 материал с «искусственным интеллектом».
1. Патент РФ № 2063285, Кл В 21 Д 37/12, B 21 J 5/08, 1996 г. (прототип).
2. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М. «Наука», 1965 г., с. 112, 263.