RU2287395C1

RU2287395C1 - Method of sphero-dynamic nano-resonance treatment of materials

Info

Publication number: RU2287395C1
Application number: RU2005107360/02A
Authority: RU
Inventors: Владимир Глебович Бещеков (RU); Владимир Глебович Бещеков
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО "ТЕХНОМАШ"
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2006-11-20
Also published as: RU2005107360A

Abstract

FIELD: treatment of materials by pressure; production of parts by cold plastic deformation at preset level of service characteristics.

SUBSTANCE: cylindrical billet is placed in matrix on sphero-dynamic fluctuation module at support on pusher and is subjected to deformation on both sides by means of rolling punch and above-mentioned module. Motion is imparted to punch for circular rolling at periodic axial feed per revolution at simultaneous swinging. Sphero-dynamic fluctuation module has cavity with resonator located inside it; it follows motion of punch and spontaneously comes to state of deformation resonance which is accompanied by high sound timbre. As soon as this sound occurs, contact of billet with punch is discontinued and punch is raised to height not exceeding amount of axial feed per revolution, thus ensuring wave-type plastic deformation and forming mass of material at "artificial intelligence".

EFFECT: enhanced efficiency.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки материалов давлением, в частности к способам и устройствам для холодного пластического деформирования и получения деталей с заданным уровнем эксплуатационных характеристик, и может быть использовано при изготовлении:The invention relates to the field of processing materials by pressure, in particular to methods and devices for cold plastic deformation and obtaining parts with a given level of operational characteristics, and can be used in the manufacture of:

- нового поколения датчиков измерения физических параметров в химически активных средах при сверхмалых и сверхвысоких давлениях, а также при высоких и криогенных температурных;- a new generation of sensors for measuring physical parameters in chemically active environments at ultra-low and ultra-high pressures, as well as at high and cryogenic temperature;

- нового поколения определяющих деталей видео- и аудиоаппаратуры (герконы - магнитоуправляемые контакты), позволяющих создать на базе одного элемента взаимоисключающие физические характеристики: высокая упругость - коррозионная стойкость - высокая магнитная индукция B₅ - стабильная максимальная магнитная проницаемость μ_max.- a new generation of defining parts of video and audio equipment (reed switches - magnetically controlled contacts), which allow creating mutually exclusive physical characteristics on the basis of one element: high elasticity - corrosion resistance - high magnetic induction B ₅ - stable maximum magnetic permeability μ _max .

Известно устройство, реализующее способ Бещекова для торсионной сферодинамической обработки материалов [1].A device is known that implements the Beshchekov method for torsion spherodynamic processing of materials [1].

Недостатком известного способа является невозможность в процессе деформирования заготовки обеспечить проникновение механизмов пластичности (мод ротационной пластичности) до микроуровня с целью формирования структурно-информационного поля в материале детали и длительного его хранения в готовом изделии.The disadvantage of this method is the impossibility in the process of deformation of the workpiece to ensure the penetration of plasticity mechanisms (modes of rotational plasticity) to the micro level in order to form a structural information field in the material of the part and its long storage in the finished product.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа, который позволяет реализовать волновую природу пластической деформации и обеспечивает проникновение ее на наноуровень (10^-9 м) материала заготовки и формирование в заготовке массивов материала с "искусственным интеллектом".The objective of the present invention is to develop a method that allows you to realize the wave nature of plastic deformation and ensures its penetration at the nanoscale (10 ^-9 m) of the workpiece material and the formation of arrays of material with "artificial intelligence" in the workpiece.

Поставленная задача решается тем, что способ сферодинамической нанорезонансной обработки материалов включает размещение цилиндрической заготовки в полости матрицы на сферодинамическом флуктуационном деформирующем модуле с опорой на толкатель и последующее двухстороннее встречное деформирование заготовки обкатным пуансоном, которому сообщают движение кругового обкатывания с периодической осевой подачей на оборот пуансона и одновременное качание, и упомянутым сферодинамическим флуктуационным деформирующим модулем, при этом используют деформирующий модуль с полостью и размещенным в ней резонатором, выполненный с возможностью спонтанного перехода в состояние деформационного резонанса с появлением звука высокого тембра звучания, при возникновении которого прерывают контакт пуансона с заготовкой и поднимают его на высоту, не превышающую величины осевой подачи пуансона на его оборот.The problem is solved in that the method of spherodynamic nanoresonance processing of materials involves placing a cylindrical workpiece in the cavity of the matrix on a spherically dynamic fluctuating deforming module supported by a plunger and subsequent two-way counter deformation of the workpiece by an oblique punch, which is informed by the movement of circular rolling with a periodic axial feed at the same time to turn the punch swing, and the aforementioned spherical dynamic fluctuation deforming module, while using they use a deforming module with a cavity and a resonator located in it, made with the possibility of a spontaneous transition to a state of deformation resonance with the appearance of a sound of a high timbre, when it occurs, the contact of the punch with the workpiece is interrupted and raised to a height not exceeding the axial feed of the punch to its revolution .

Способ сферодинамической нанорезонансной обработки материалов поясняется чертежом, на котором представлен процесс формообразования детали на стадии деформационного резонанса опоры.The method of spherodynamic nanoresonance processing of materials is illustrated by the drawing, which shows the process of forming parts at the stage of deformation resonance of the support.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Заготовку 6 устанавливают в полости матрицы 2 на опору - сферодинамический модуль 3, в полости которого размещен резонатор 4, модуль 3 размещен на толкателе 5. Затем к заготовке 6 подводят обкатной пуансон 1, фиксируя заготовку 6 в полости матрицы 2 и производят регламентированную торцевую осадку заготовки 6. Затем заготовку деформируют пуансоном 1, совершающим сложное движение: круговое обкатывание с одновременным качанием. Сферодинамический модуль 3 при этом с определенным запаздыванием начинает реактивно повторять сложное движение пуансона 1: обкатываясь в том же направлении и совершая вынужденные колебания, спонтанно переходит в состояние деформационного резонанса с появлением звука высокого тембра звучания. В этот момент прерывают контакт пуансона с заготовкой, поднимая его на высоту, не превышающую величины осевой подачи пунсона на его оборот, что создает благоприятные энергетические условия для скачкообразного перехода модуля 3 из состояния деформационного резонанса к состоянию спонтанного временного нарушения первоначальных гравитационных условий и т.н. его "всплыванию" над толкателем 5. Оторвавшись от толкателя 5, модуль 3 в момент поднятия пуансона 1 совершает энергетический скачок в виде резкого удара о заготовку 6, что сопровождается характерным звуком ("щелчком"), после чего он производит серию круговых биений по заготовке 6 и вновь падает на толкатель 5, переходя в состояние хаотических колебаний. Такой режим обработки заготовки 6 модулем 3 обеспечивает проникновение механизмов волновой пластической деформации на наноуровень (10^-9 м) и формирование в материале детали массивов с "искусственным интеллектом". Поднятие пуансона 1 в момент перехода модуля 3 в состояние деформационного резонанса на высоту, превышающую величину осевой подачи пунсона 1 на его оборот, не обеспечивает силового замыкания элементов деформирующей системы "пуансон-заготовка-модуль-толкатель".The workpiece 6 is installed in the cavity of the matrix 2 on the support - a spherical module 3, in the cavity of which the resonator 4 is placed, the module 3 is placed on the push rod 5. Then, a rolling punch 1 is brought to the workpiece 6, fixing the workpiece 6 in the cavity of the matrix 2 and a regulated end settlement of the workpiece is made 6. Then the workpiece is deformed by the punch 1, making a complex movement: circular rolling with simultaneous swinging. The spherodynamic module 3, with a certain delay, begins to reactively repeat the complex movement of the punch 1: rolling in the same direction and making forced vibrations, it spontaneously enters the state of deformation resonance with the appearance of a sound of a high timbre. At this moment, the contact of the punch with the workpiece is interrupted, raising it to a height not exceeding the axial feed of the punch to its revolution, which creates favorable energy conditions for the abrupt transition of module 3 from the state of deformation resonance to the state of spontaneous temporary violation of the initial gravitational conditions, etc. . it “pops up” above the pusher 5. Having torn off from the pusher 5, module 3 at the moment of raising the punch 1 makes an energy jump in the form of a sharp blow to the workpiece 6, which is accompanied by a characteristic sound (“click”), after which it produces a series of circular beats on the workpiece 6 and again falls on the pusher 5, passing into a state of chaotic oscillations. This mode of processing the workpiece 6 by module 3 ensures the penetration of wave plastic deformation mechanisms to the nanoscale (10 ^-9 m) and the formation of arrays of “artificial intelligence” in the part material. Raising the punch 1 at the moment of transition of the module 3 to the state of deformation resonance to a height exceeding the value of the axial feed of the punch 1 per revolution does not provide a force circuit of the elements of the deforming system "punch-billet-module-pusher".

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2130357, В 21 J 5/08, В 21 D 37/12, 1998.1. RF patent No. 2130357, 21 J 5/08, B 21 D 37/12, 1998.

Claims

A method of spherodynamic nanoresonance processing of materials, characterized in that it involves placing a cylindrical workpiece in the cavity of the matrix on a spherically dynamic fluctuating deforming module supported by a pusher and subsequent two-way counter deformation of the workpiece by an oblique punch, which is informed by the movement of circular rolling with a periodic axial feed at the same time as the punch rotates , and the aforementioned spherodynamic fluctuation deforming module, while using de ormiruyuschy module with a cavity and arranged therein a cavity capable of spontaneous transition to the state of deformation of the resonance with the advent of high timbre sound when there which interrupts the contact of the punch with the workpiece and lift it to a height not exceeding the magnitude of the axial advancement of the punch at its turn.