Устройство для сферодинамической обработки

Полезная модель относится к устройствам для обработки металлов давлением и, в частности, к устройствам для холодного пластического деформирования и может быть использовано при изготовлении наноструктурированных деталей машин и механизмов. Полезная модель позволяет формировать в материале феноменологический комплекс физических характеристик за счет реализации пластических роторов (вихрей) волновой пластической деформации, проникающих на наноуровень обрабатываемого материала. Выполнение планетарного деформирующего модуля 3 в форме псевдосферы Лобачевского по его боковой поверхности обуславливает формирование в материале заготовки 6 при ее взаимодействии с модулем 3 спиралеобразных траекторий перемещения очага деформации со стороны модуля 3, что резко снижает энергетические потери перемещения пластических роторов (вихрей) по массиву материала, повышая эффективность их проникновения на наноуровень обрабатываемого материала на стадии хаотических биений модуля 3 и последующих периодических пульсаций, 1 илл.

Полезная модель относится к области обработки материалов давлением и, в частности, к устройствам для получения наноструктурированных деталей машин и механизмов с заданным уровнем эксплуатационных свойств и может быть использована при изготовлении нового поколения определяющих деталей агрегатов из т.н. «умных» материалов, сформированных пластическим деформированием.

Известно устройство для сферодинамического формообразования (патент РФ 2063285, Кл. В21Д 37/12, B21J 5/08, 1996 г. - прототип), содержащее пуансон, матрицу, планетарный деформирующий модуль, толкатель.

Недостаток устройства следующий:

- невозможность снижения энергетических потерь перемещения по массиву материала механизмов пластической деформации в процессе обработки заготовки.

Задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении качества наноструктурирования материала получаемых деталей.

Решение задачи достигается тем, что планетарный деформирующий модуль выполнен в форме псевдосферы Лобачевского по его боковой поверхности.

Фиг.1 - представлено устройство в рабочем положении;

Устройство для сферодинамической нанорезонансной обработки материалов содержит пуансон 1, матрицу 2, планетарный деформирующий модуль 3 выполненный в форме псевдосферы по его боковой поверхности - А, (И.Н.Бронштейн, К.А.Семендяев «Справочник по математике», Москва, 1965 г., стр.263), толкатель 4.

Устройство работает следующим образом.

Заготовку 6 размещают на модуле 3 и фиксируют в полости матрицы 2 пуансоном 1 с упором на толкатель 4. Деформируют заготовку путем предварительной осадки и последующего обкатывания пуансоном 1 на модуле 3, при этом деформирующая система в течение рабочего цикла последовательно проходит следующие стадии:

- «динамическая неустойчивость»;

- «деформационный резонанс»;

- «нарушение гравитационных условий модулем («всплывание модуля»)»;

- «хаотические биения модуля»;

- «периодические пульсации модуля»;

- «релаксационное обкатывание модуля».

Выполнение планетарного деформирующего модуля 3 в форме псевдосферы Лобачевского по его боковой поверхности - А, позволяет в процессе деформирования заготовки 6 модулем 3 на стадии его «всплывания» над толкателем 4 создавать энергетические условия перемещения силовых импульсов со стороны модуля 3 по спиралеобразным траекториям, благодаря свойству псевдосферы Лобачевского создавать в деформируемой среде спиралеобразные траектории перемещения возмущений.

Создавая спиралеобразные траектории перемещения очага деформации в заготовке 6, модуль 3, благодаря псевдосфере Лобачевского его боковой поверхности, значительно облегчает проникновение пластических роторов (вихрей) на наноуровень материала, обеспечивая его эффективное наноструктурирование.

Устройство для сферодинамической обработки, содержащее пуансон, матрицу, планетарный деформирующий модуль в виде рабочей, опорной и боковой поверхностей, толкатель, отличающееся тем, что планетарный деформирующий модуль выполнен в форме псевдосферы Лобачевского по его боковой поверхности.