彈藥筒的加工成型工藝的製作方法

2023-05-10 22:04:56 3

本發明屬於涉及武器彈藥製造領域，特別的涉及一種彈藥筒的加工成型工藝。

背景技術：

火炮技術在兵器工業中佔重要地位，火炮的關鍵零件之一就是藥筒，藥筒關係到火炮的正常發射和順利退殼，質量要求較高。具體來說，藥筒表面不允許有嚴重的道線、擦傷、凹陷；藥筒內筒的根部不允許產生衝壓加工形成的嚴重環形突起，不允許有裂紋、重皮、沙眼；筒身轉角處不允許有金屬摺疊。目前，隨著有色金屬銅等原材料價格的不斷上漲，以及國內外市場競爭激烈，如何有效地實現零件近淨成形，已成為亟需解決的問題。

隨著技術和設備的發展，現有的藥筒都是通過鋼材冷擠壓製作成型的。具體來說，鋼材冷擠壓製造藥筒的工藝流程如下：下料；毛坯外形加工；無氧退火；磷化、皂化處理；冷擠壓；齊端面；熱處理；一次引伸減薄；再結晶退火；二次引伸減薄；去應力退火；整形收口；齊口；鍍前成品檢驗；鍍鋅；成品檢驗。從上述工藝流程可以看出，藥筒是通過多道擠壓引伸成形減薄工藝製作的，其成形工序多，需要的模具套數也多，同時，冷擠壓模具的壽命低，不僅設備佔地面積大，而且生產也很不經濟，致使鋼製擠壓藥筒的成本較高。因此，急需一種工序簡單，且成型質量好的藥筒加工成型工藝。

技術實現要素：

針對上述現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是：如何提供一種新的藥筒的加工成形工藝，能夠更高效、低成本生產滿足使用要求的藥筒。

為了解決上述技術問題，本發明採用了如下的技術方案：

一種彈藥筒的加工成型工藝，其特徵在於，它包括如下步驟：

s1：根據所需藥筒的尺寸選取相應規格的鋼棒材，並按毛坯設計尺寸截取相應長度的棒料加工成毛坯；

s2：將毛坯進行無氧退火和磷化、皂化處理後，採用冷擠壓工藝將加工後的毛坯製成杯形件；

s3：採用旋壓設備對冷擠壓杯形件側壁進行熱旋壓，通過旋壓輪旋轉並呈水平方向運動後進行推旋，使得杯形件側壁不斷減薄並延長，得到減薄後的半成品；

s4：通過熱旋壓工藝將步驟三中旋壓減薄後的半成品進行旋壓收口；

s4：將收口後的半成品進行齊口、機械加工、熱處理和鍍鋅處理，並經過成品檢驗後即得到藥筒成品。

進一步的，上述步驟二中磷化、皂化的具體方式如下：在進行無氧退火時，先將毛坯置於真空退火爐內加熱，其加熱溫度控制在780-800℃之間，加熱後，需對毛坯保溫1小時並隨爐冷卻；磷化處理時，槽液組分為zn(h2po4)2和zn(no3)2，槽液溫度在50-70℃之間，處理時間為5-15分鐘；皂化處理時槽液為肥皂水，槽液溫度在40-50℃之間，處理時間為3-10分鐘。在實際生產中應當注意磷化層和皂化層的厚度。無氧退火的目的在於降低坯料的硬度提高其塑像變形能力，並在毛坯上形成一層潤滑層。

進一步的，在對磷化、皂化後的毛坯進行冷擠壓時，將磷皂化後處理的毛坯裝入冷擠壓模具中擠壓成形，裝好工件後啟動壓力機滑塊帶動擠壓凸模速度以10-20mm/s的速度將坯料壓入凹模，當凸模行程達到設計行程時，擠壓成形過程完畢，所得杯形件通過模具中的頂杆將其從凹模中頂出。

進一步的，步驟三中熱旋壓的具體操作步驟如下：熱旋壓時，先將杯形件和第一芯軸分別固定在數控旋壓機上兩個相對而設的旋壓主軸上，並採用火焰對旋轉中的杯形件加熱，加熱溫度為570-780℃；然後，根據藥筒筒身的半徑及弧形選配相應的旋壓輪，調整旋壓輪外緣至杯形件外端的距離後啟動數控旋壓機，旋壓機的旋壓主軸帶動第一芯軸和杯形件旋轉並同時面向兩旋壓主軸之間的位置呈水平方向推進，實現杯形件推旋；所述第一芯軸形狀和尺寸與所需製備的藥筒主體部分內空中直筒部分形狀和尺寸一致。採用旋壓減薄的優點在於無需複雜的模具，半成品件的表面也不需要潤滑處理，減少了模具的套數和簡化了工藝，同時保持了有利的金屬流線。

進一步的，步驟四中收口的具體操作步驟如下：將第一芯軸取下，換上第二芯軸，所述第二芯軸與所需製備的藥筒口部內空部分外形一致；然後，調整旋壓輪外緣至旋壓減薄後的半成品外端的距離，再啟動數控旋壓機，旋壓機的主軸帶動第二芯軸和減薄後的半成品推旋；推旋時，無需對減薄後的半成品進行加熱。旋壓收口不同於利用收口模具收口，其對半成品表面要求不高，工藝簡單，成品合格率高。

與現有技術相比，本發明得到的彈藥筒的加工成型工藝具有如下優點：

1．通過擠壓工藝製造旋壓工藝所需毛坯比利用機加工的方法生產毛坯提高了效率和材料利用率，並且擠壓有利於焊合原材料中的微裂紋、氣孔等缺陷從而提高產品的合格率和強度。

2．通過旋壓工藝來減薄延長擠壓所得冷擠壓後杯形件的側壁相比於用擠壓牽引延長設備及模具套數減少，工藝更加簡化，更有利於實現自動化生產。

3．在不同的施工階段分別採用擠壓和旋壓的加工工藝進行藥筒加工，使得整個藥筒加工的操作步驟更加細化，同時，其操作步驟明顯減少很多，操作時更加方便，同時，產品合格率提高了，使產品合格率達到95%以上。。

附圖說明

圖1為實施例中倒角後待擠壓毛坯；

圖2為實施例中冷擠壓所得杯形件；

圖3為實施例中旋壓減薄後的半成品；

圖4為實施例中旋壓收口後的半成品；

圖5為實施例中彈藥筒的加工成型工藝的具體工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

實施例：

本實施例提供的彈藥筒的加工成型工藝，它包括如下步驟：

步驟一：將原材料進廠驗收，並根據所需藥筒的尺寸選取相應規格的鋼棒材，並按毛坯設計尺寸截取相應長度的棒料，然後再將棒料下端面倒斜角，斜角角度為25°（如圖1所示）；該步驟主要是為了擠壓時，便於將毛坯裝入凹模後定位以及有利於冷擠壓後杯形件的底部成形。

步驟二：將倒角後的毛坯進行無氧退火降低硬度，在進行無氧退火時，先將毛坯置於真空退火爐內加熱，其加熱溫度控制在780-800℃之間，加熱後，需對毛坯保溫1小時並隨爐冷卻；在對退火後的毛坯處理後，需對退火後的毛坯進行磷化皂化潤滑處理，在磷化處理時，槽液組分為zn(h2po4)2和zn(no3)2，槽液溫度在50-70℃之間，處理時間為5-15分鐘；皂化處理時槽液為肥皂水，槽液溫度在40-50℃之間，處理時間為3-10分鐘，以便降低擠壓過程中的摩檫力，從而降低擠壓力提高擠壓件表面質量。

步驟三：將步驟二中處理後的毛坯通過冷擠壓製成冷擠壓杯形件（如圖2所示），在對磷化、皂化後的毛坯進行冷擠壓時，將磷皂化後處理的毛坯裝入冷擠壓模具中擠壓成形，裝好工件後啟動壓力機滑塊帶動擠壓凸模速度以10-20mm/s的速度將坯料壓入凹模，當凸模行程達到設計行程時，擠壓成形過程完畢，所得杯形件由凸模將其從凹模中帶出，在卸料板的作用下從凸模上卸下。

步驟四：採用旋壓設備對冷擠壓杯形件側壁進行熱旋壓，通過旋壓輪旋轉並呈水平方向運動後進行推旋，使得杯形件不斷減薄並延長，得到減薄後的半成品（如圖3所示）。具體的，上述熱旋壓的具體操作步驟如下：熱旋壓時，先將杯形件和第一芯軸分別固定在數控旋壓機上兩個相對而設的旋壓主軸上，並採用火焰對旋轉中的杯形件加熱，加熱溫度為570-780℃；所述第一芯軸形狀和尺寸與所需製備的藥筒主體部分內空中直筒部分形狀和尺寸一致；然後，根據藥筒筒身的半徑及弧形選配相應的旋壓輪，調整旋壓輪外緣至杯形件外端的距離後啟動數控旋壓機，旋壓機的旋壓主軸帶動第一芯軸和杯形件旋轉並同時面向兩旋壓主軸之間的位置呈水平方向推進，實現杯形件推旋。

步驟五：再次採用旋壓工藝對減薄後的半成品進行旋壓收口，得到收口後的半成品（如圖4所示），然後再對收口後的半成品進行去應力退火。具體的，收口的具體操作步驟如下：將第一芯軸取下，換上第二芯軸，所述第二芯軸與所需製備的藥筒內空部分外形一致；然後，調整旋壓輪外緣至旋壓減薄後的半成品外端的距離，再啟動數控旋壓機，旋壓機的主軸帶動第二芯軸和減薄後的半成品推旋；推旋時，無需對減薄後的半成品進行加熱。旋壓收口不同於利用收口模具收口，其對半成品表面要求不高，工藝簡單，成品合格率高。

步驟六：對將步驟五中退火後的半成品進行齊埠和其他所需機加工，然後鍍鋅處理，得到成型後的藥筒，並對藥筒進行相應的檢測，檢測合格後進行防腐處理然後再進行檢查，合格後即得到成品。

最後需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制技術方案，儘管申請人參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和範圍，均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。