Заготовка для сферодинамической обработки материалов

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при пластическом формообразовании деталей методом орбитального деформирования. Заготовка выполнена предварительно профилированной в виде цилиндра с кольцевым фланцем. Размеры заготовки определены приведенным математическим выражением. Заготовку размещают между матрицей и сферодинамическим флуктуационным деформирующим модулем и затем обкатывают. Кольцевой фланец заготовки выполнен из условия обеспечения размещения его между матрицей и упомянутым деформирующим модулем с зазорами. Величина зазора между кольцевым фланцем и матрицей на порядок превышает величину зазора между кольцевым фланцем и деформирующим модулем. В результате при обработке обеспечивается создание в материале заготовки режима деформационного резонанса, позволяющего реализовать волновую природу пластичности в виде ротационных мод пластичности. 2 ил.

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и, в частности, к заготовкам для пластического формообразования деталей с регламентированным феноменологическим сочетанием 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), позволявших создать на базе одного элемента взаимоисключающие физические характеристики: "высокая упругость-коррозионная стойкость-высокая магнитная индукция B₅ - стабильная максимальная магнитная проницаемость μ_max;

- нового поколения экологически чистых модулей в пищевых емкостях для катализации процессов образования аминокислот при брожении белковых масс;

- нового поколения долгосрочных самовоостанавливающихся анализаторов крови на СПИД, позволяющих достаточно быстро визуально оценить факт нарушения имунного биологического кода компонент крови; длительно сохранять большие объемы без постоянного перемешивания с целью сохранения однородного состава;

- нового поколения базовых элементов биокорректоров-нейтрализаторов энергополя человека,

- нового поколения модулей защиты от электромагнитного поля трубок сотовых телефонов;

- нового поколения модулей-генераторов вихревого торсионного поля картин категории "торсофероэкодизайн";

- нового поколения эспресс-индикаторов аномальных новообразований мышечной ткани

- нового поколения приборов воздействия на энергетику человека;

- нового поколения свечей зажигания для внутреннего сгорания (плазмотроны).

Известна заготовка для изготовления деталей с заданным уровнем свойств путем осадки с последующим обкатыванием.

Недостатки заготовки следующие:

- невозможно путем обкатки торца заготовки, размещенной на опоре, перевести заготовку в состояние динамической неустойчивости и сформировать в походном парамагнитном (немагнитном) материале сочетание таких взаимоисключающих характеристик, как магнитотвердые и магнитомягкие свойства локальных массивов металла детали, при одновременном сохранении парамагнитных объемов металла с высокими упругими и коррозионностойкими свойствами;

- диффузионная активность поверхностных слоев металла детали не обеспечивает ее стабильной работы в условиях сверхмалых давлений биологически и химически активных сред и криогенных температур;

- невозможно в процессе деформирования заготовки проникновение механизмов пластичности (мод ротационной пластичности) до микроуровня с целью формирования структурно-информационного поля в материале детали и длительного хранения информации о законах нагружения материала заготовки при ее деформировании;

- невозможно реализовать деформационные миханизмы вихревой энергетики в течение всего процесса (прототип).

Решаемая задача заключается в создании в материале заготовки режима деформационного резонанса, обеспечивающего реализацию волновой природы пластичности в виде ротационных мод пластичности.

Решение задачи достигается тем, что заготовка выполнена предварительно профилированной в виде цилиндра с кольцевым фланцем, размеры которого определены выражением:

где Н - высота профилированной заготовки, мм;

h - высота нижней части затовки, мм;

в - диаметр кольцевого фланца, мм;

а - толщина кольцевого фланца, мм.

и предназначенным для размещения между матрицей и сферодинамическим флуктуационным деформирующим модулем с зазорами, причем зазор между фланцем и матрицей на порядок превышает зазор между фланцем и флуктуационным деформирующим модулем.

Заготовка представлена графическим материалом, где на фиг.1 - заготовка перед формообразованием; на фиг.2 - то же на стадии наступления деформационного резонанса.

Заготовку 6 размещают на ложементе 4 флуктуационного модуля 3, установленном в матрице 2 на толкателе 5, при этом ее кольцевой фланец размещают между флуктуационным модулем 3 и матрицей 2. После этого производят регламентированную осадку заготовки 6 пуансоном 1 и последующее обкатывание, при этом осуществляют выдавливание материала кольцевого фланца заготовки 6 в кольцевой зазор между матрицей 2 и ложементом 4, обеспечивая наличие воздушного зазора как между ложементом 4 и кольцевым фланцем заготовки 6, так и зазора между последним и матрицей 2.

При колебаниях флуктуационного модуля 3 ложемент 4 на заключительных стадиях процесса деформирования заготовки 6 переходит в состояние динамической неустойчивости, осуществляя локальные импульсные воздействия на периферийные части выдавливаемого металла кольцевого фланца заготовки 6, находясь в состоянии деформационного резонанса. Наличие спонтанного резонансного состояния ложенента 4 и возникновение резонансных колебаний периферийных кольцевых участков выдавливаемого металла кольцевого фланца заготовки 6 создает условия для реализации волновых механизмов пластической деформации - ротационных мод (механизмов) пластичности, что обеспечивает проникновение развитой пластической деформации на кристаллографический (атомарный) уровень, т.е. реализацию наноэффекта. Перестройка исходной кристаллографической структуры обуславливает качественное изменение исходных структурочувствительных свойств материала обрабатываемой заготовки, что иллюстрирует феноменологический характер протекания пластической деформации в условиях одновременной реализации механизма деформационного резонанса в системе "заготовка -флуктуационный модуль".

Заготовка для сферодинамической обработки материалов путем размещения между матрицей и сферодинамическим флуктуационным деформирующим модулем и последующего обкатывания, отличающаяся тем, что она выполнена предварительно профилированной в виде цилиндра с кольцевым фланцем, при этом размеры заготовки определены выражением:

где Н - высота профилированной заготовки, мм;

h - высота нижней части заготовки до уровня кольцевого фланца, мм;

b - диаметр кольцевого фланца, мм;

а - толщина кольцевого фланца, мм,

кольцевой фланец выполнен из условия обеспечения размещения его между матрицей и сферодинамическим флуктуационным деформирующим модулем с зазорами, а величина зазора между кольцевым фланцем и матрицей на порядок превышает величину зазора между кольцевым фланцем и сферодинамическим флуктуационным деформирующим модулем.