Способ торсионного сферодинамического формообразования материалов

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении прецизионных деталей с регламентированным уровнем эксплуатационных характеристик. Металлическую заготовку размещают на опоре в матрице, между которыми имеется кольцевой зазор, с возможностью спонтанного качательно-колебательного движения. К заготовке поочередно прикладывают от обкатного инструмента усилия осадки и обкатки. В процессе осадки на обращенном к обкатному инструменту торце заготовки формируют коническое углубление, а на противоположном торце - сферическую полость. После снятия усилия осадки при сохранении статического контакта обкатного инструмента и опоры с торцами заготовки к последней прикладывают усилие обкатки с обеспечением в процессе формообразования перераспределения компонент фазового состава металла заготовки. В процессе обкатки производят прямое выдавливание материала заготовки в кольцевой зазор между опорой и матрицей с одновременным воздействием на выдавливаемый материал пульсирующим усилием в направлении, перпендикулярном направлению выдавливания. При обкатке с опорного торца заготовки периодически снимают усилие опоры. В результате в материале заготовки формируется структурно-информационное поле, длительно сохраняющее информацию, вносимую в материал при его деформировании. 2 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к способам для изготовления прецизионных деталей с регламентированным уровнем эксплуатационных характеристик, и может быть использовано при изготовлении: - базовых деталей систем управления и контроля летательных аппаратов; - офтальмологических игл нового поколения; - державок для огранки и шлифовки драгоценных камней; - гравитационных фильтров очистки питьевой воды; - нового поколения базовых элементов биокфректоров-нейтрализаторов энергополя человека; - нового поколения модулей защиты от электромагнитного поля слуховых аппаратов сотовых телефонов; - нового поколения модулей-генераторов вихревого торсионного поля картин категории "торосфероэкодизайн".

Известен способ торсионного сферодинамического формообразования материалов, включающий размещение металлической заготовки на опоре в матрице, между которыми имеется кольцевой зазор, с возможностью спонтанного качательно-колебательного движения и поочередное приложение к заготовке со стороны одного из ее торцов от обкатного инструмента усилий осадки и обкатки, при этом в процессе осадки на обращенном к обкатному инструменту торце заготовки формируют коническое углубление, а на противоположном торце - сферическую полость, усилие обкатки прикладывают после снятия усилия осадки при сохранении статического контакта обкатного инструмента и опоры с соответствующими торцами заготовки с обеспечением в процессе формообразования перераспределения компонент фазового состава металла заготовки, а в процессе обкатки производят прямое выдавливание материала заготовки в кольцевой зазор между опорой и матрицей с одновременным воздействием на выдавливаемый материал в зоне опорного торца пульсирующим усилием в направлении, перпендикулярном направлению выдавливания, после чего осуществляют холостую обкатку заготовки (RU, патент, 2069115, 20.11.96, В 21 D 37/12).

Недостаток способа следующий: - невозможность в процессе пластического деформирования механизмам пластической деформации проникать до микроуровня и формировать структурно-информационное поле в материале, длительно сохраняющее информацию, вносимую в материал при его деформировании.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является обеспечение формирования в материале заготовки структурно-информационного поля, длительно сохраняющего информацию, вносимую в материал при его деформировании.

Для решения поставленной задачи в известном способе торсионного сферодинамического формообразования материалов, включающем размещение металлической заготовки на опоре в матрице, между которыми имеется кольцевой зазор, с возможностью спонтанного качательно-колебательного движения и поочередное приложение к заготовке со стороны одного из ее торцов от обкатного инструмента усилий осадки и обкатки, при этом в процессе осадки на обращенном к обкатному инструменту торце заготовки формируют коническое углубление, а на противоположном торце - сферическую полость, усилие обкатки прикладывают после снятия усилия осадки при сохранении статического контакта обкатного инструмента и опоры с соответствующими торцами заготовки с обеспечением в процессе формообразования перераспределения компонент фазового состава металла заготовки, а в процессе обкатки производят прямое выдавливание материала заготовки в кольцевой зазор между опорой и матрицей с одновременным воздействием на выдавливаемый материал в зоне опорного торца пульсирующим усилием в направлении, перпендикулярном направлению выдавливания, после чего осуществляют холостую обкатку заготовки, согласно изобретению в процессе обкатки с опорного торца заготовки периодически снимают усилие опоры.

Способ торсионного сферодинамического формообразования материалов представлен графическими материалами, где: на фиг. 1 показан процесс формообразования детали на стадии начала обкатки заготовки;
на фиг. 2 - то же, в момент наступления деформационного резонанса.

Способ осуществляют следующим образом.

Металлическую заготовку 1 устанавливают на опоре деформирующего модуля 2 с размещенным в его полости 3 гравитационным резонатором 4, выполненным в виде постоянного магнита. К рабочему торцу заготовки 1 подводят обкатной пуансон 5. Заготовку 1 фиксируют в полости матрицы 6 между пуансоном 5 и модулем 2. Между матрицей и опорой модуля 2 имеется кольцевой зазор. Затем производят регламентированную торцевую осадку и последующую обкатку пуансоном 5 (фиг. 1), обеспечивая при этом перераспределение компонент-фазового состава металла заготовки на кристаллографическом уровне (микроуровне) и обуславливая формирование локальных объемов материала с феноменологическим сочетанием физических структурно- информационных характеристик. Усилие обкатки прикладывают после снятия усилия осадки при сохранении статического контакта обкатного инструмента и опоры с соответствующими торцами заготовки. В процессе обкатки производят прямое выдавливание материала заготовки в кольцевой зазор между опорой и матрицей с одновременным воздействием на выдавливаемый материал в зоне опорного торца пульсирующим усилием в направлении, перпендикулярном направлению выдавливания.

На определенной стадии обкатывания резонатор 4, перемещаясь в полости 3 модуля 2, создает резонирующий момент Мp, который сообщает модулю 2 вынужденные колебания частотой, совпадающей с собственной частотой колебания модуля 2 при обкатке пуансоном 5 заготовки 1, и переводит модуль 2 в состояние деформационного резонанса. Резонирующий модуль 2 сообщает заготовке 1 серию ударных импульсов, снимая периодически тем самым усилие опоры с ее торца, создавая при этом в структуре металла заготовки регламентированное поле напряжений, позволяющее реализовать низкоэнергетические моды ротационной пластичности на стадии сохранения исходного запаса пластичности материала.

Затем осуществляют холостую обкатку заготовки.

В данном способе реализован эффект деформационного резонанса, позволяющий эффективно использовать запас исходной пластичности материала заготовки для получения феноменологического комплекса структурно-информационных эксплуатационных характеристик, а также эффект воздействия торсионного поля постоянного магнита.


Формула изобретения

Способ торсионного сферодинамического формообразования материалов, включающий размещение металлической заготовки на опоре в матрице, между которыми имеется кольцевой зазор, с возможностью спонтанного качательно-колебательного движения и поочередное приложение к заготовке со стороны одного из ее торцов от обкатного инструмента усилий осадки и обкатки, при этом в процессе осадки на обращенном к обкатному инструменту торце заготовки формируют коническое углубление, а на противоположном торце - сферическую полость, усилие обкатки прикладывают после снятия усилия осадки при сохранении статического контакта обкатного инструмента и опоры с соответствующими торцами заготовки с обеспечением в процессе формообразования перераспределения компонент фазового состава металла заготовки, а в процессе обкатки производят прямое выдавливание материала заготовки в кольцевой зазор между опорой и матрицей с одновременным воздействием на выдавливаемый материал в зоне опорного торца пульсирующим усилием в направлении, перпендикулярном направлению выдавливания, после чего осуществляют холостую обкатку заготовки, отличающийся тем, что в процессе обкатки с опорного торца заготовки периодически снимают усилие опоры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а точнее к способу получения ступенчатых отверстий в листовых деталях, в том числе и под потайные механические точечные соединения

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам производства крепежных изделий из титановых сплавов

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении нового поколения определяющих деталей датчиковой аппаратуры, радио-и видеотехники, в хлебопечении и молокопереработке, в медтехнике при изготовлении емкостей для хранения крови и долгосрочных анализаторов крови на СПИД, а также при изготовлении базовых элементов биокорректоров-нейтрализаторов и определяющих модулей защиты от электромагнитного поля сотовых телефонов

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к заготовкам для холодного пластического деформирования, и может быть использовано при изготовлении нового поколения определяющих деталей датчиковой аппаратуры, радио-и видеотехники, в хлебопечении и молокопереработке, а также в медтехнике при изготовлении емкостей для хранения крови, долгосрочных анализаторов крови на СПИД, нового поколения базовых элементов биокорректоров-нейтрализаторов энергополя человека, нового поколения модулей защиты от электромагнитного поля трубок сотовых телефонов

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к заготовках для пластического формообразования деталей с регламентированным феноменологическим сочетанием эксплуатационных характеристик методом орбитального деформирования, и может быть использовано при изготовлении: нового поколения датчиков измерения физических параметров в химически активных средах, при сверхмалых и сверхвысоких давлениях, а также при высоких и криогенных температурах; нового поколения определяющих деталей видео- и аудиоаппаратуры (герконы - магнитоуправляемые контакты), позволяющих создать на базе одного элемента взаимоисключающие физические характеристики: высокая упругость - коррозионная стокость - высокая магнитная индукция Вs - стабильная максимальная магнитная проницаемость max

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для штамповки заготовок инструментом, совершающим сложное колебательное движение

Изобретение относится к машиностроению, а именно к станкам для холодной торцевой раскатки деталей типа колец упорных подшипников

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при изготовлении осесимметричных изделий, например шестерен, колес, дисков и тому подобных изделий

Изобретение относится к кузнечно-прессовому машиностроению, а именно к машинам для сферодвижной штамповки

Изобретение относится к области обработки материалов давлением и может быть использовано при холодном пластическом деформировании для получения деталей с феноменологическими физическими характеристиками
Наверх