СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ АРТИЛЛЕРИЙСКИХ ГИЛЬЗ Российский патент 1997 года по МПК B26F3/00 F42B5/28 

Изобретение относится к области утилизация военной техники, а именно, к способам переработки артиллерийских гильз в продукцию машиностроения, в частности в товары народного потребления, и может найти применение в металлообрабатывающих отраслях народного хозяйства.

Известен способ утилизации артиллерийских гильз, включающий разделение гильзы на полуфабрикаты по продольному сечению посредством сжатия гильзы с диаметрально противоположных сторон.

Задача изобретения заключается в обеспечении возможности формоизменения гильзы в разно- или равнотолщинный плоский лист.

Технический результат достигается за счет того, что в способе утилизации артиллерийских гильз, включающем разделение гильзы на полуфабрикаты по продольному сечению посредством сжатия гильзы с диаметрально противоположных сторон, сжатие осуществляют между параллельными плитами до плющения гильзы, обеспечивающего одновременную правду.

На завершающем этапе плющения производят обрубку донной части. Перед плющением наносят на поверхность концентраторы напряжений, например, в виде Y-образных канавок. После плющения полученные полуфабрикаты подвергают прокатке. Отделение донной части производят до плющения, при этом после отделения донной части деталь подвергают ротационной раскатке. Отделение донной или дульной части производят перед плющением, при этом после отделения деталь подвергают вытяжка и преднамеренному утонению стенки. На завершающем этапе плющения производят обрубку кромочных зон, образуемых при плющении. На завершающем этапе плющения осуществляют вырубку изделия или заготовки под последующие формообразующие операции.

На фиг. 1 изображен общий вид артиллерийской гильзы; на фиг.2 схема штампа для плющения цилиндрической части и обрубки донной и дульной частей гильзы (исходное положение); на фиг.3 тоже, промежуточный этап утилизации гильзы; на фиг.4 разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 окончательный этап плющения цилиндрической части гильзы; на фиг.6 место "Б" на фиг.5; на фиг.7 штамп для обрубки кромок; на фиг.8 схема раскроя артиллерийской гильзы; на фиг.9 - разрез В-В на фиг.8; на фиг.10 схема прокатки разнотолщиных листовых полуфабрикатов в равнотолщинный лист; на фиг.11 схема процесса ротационной раскатки стенок цилиндрической части гильзы; на фиг.12 схема процесса вытяжки с преднамеренным утонением стенок цилиндрической части гильзы; на фиг.13 некоторые технологические возможности способа утилизации артиллерийских гильз.

Способ утилизации артиллерийских гильз осуществляют следующим образом.

Артиллерийскую гильзу (фиг. 1), имеющую донную часть 1, цилиндрическую часть 2 и дульную часть 3 помещают в штамп (фиг.2), установленный, например на гидравлическом прессе. Штамп состоит из неподвижной матрицы 4, упора 5, пуансона 6, эластичного элемента 7, ножей 8 и 9. Матрица 4 и пуансон 6 представляют собой жесткопараллельные плиты. Рабочая плоскость пуансона 6 в исходном положении выступает над режущими кромками ножей 8 и 9.

При этом положении на матрицу 4 устанавливают в горизонтальном положении артиллерийскую гильзу 10, подлежащую утилизации.

Затем подвижной траверсе пресса (на чертеже не показано) сообщают перемещение вниз (фиг. 3). При этом, перемещаясь вниз, пуансон 6 осуществляет цилиндрической части гильзы до соприкосновения ее внутренних поверхностей и жестко фиксирует сплющенную гильзу относительно штампа усилием эластичного элемента 7. При дальнейшем перемещении верхней траверсы пресса вниз осуществляется дальнейшее сжатие эластичного элемента 7, а ножи 8 и 9 обрубают донную и дульную части гильзы.

На фиг. 4 и 5 приведены промежуточный и окончательный этапы плющения цилиндрической части гильзы 2 между двумя жесткопараллельными плитами матрицы 4 и пуансона 6.

В процессе плющения цилиндрической части гильзы 2, ее участки, на контактирующие с плитами, испытывают свободный изгиб. При сближении плит кривизна этих участков стремится к нулю, в стенках указанных участков присутствуют значительные по величине растягивающие напряжения, приводящие к исчерпанию запаса пластичности материала гильзы и, как следствие, к образованию трещин в зонах минимальной кривизны. Указанные трещины разрушают цилиндрическую часть гильзы на два полуфабриката 11 и 12 (фиг. 6).

Осуществление плющения цилиндрической части гильзы, а также обрубку ее донной и дульной частей пуансон 6 осуществляет при дальнейшем перемещении вниз. Происходит правка полуфабрикатов 11 и 12 (фиг. 6) в плоский лист. Затем подвижную траверсу пресса перемещают вверх (фиг. 3) в исходное положение (фиг. 2), снимают полученные полуфабрикаты 11 и 12 (фиг. 6) с матрицы 4 (фиг. 2) и отделяют их друг от друга.

В зависимости от механических характеристик материала гильз и их геометрических параметров (главным образом относительной толщины стенки гильзы S/D, где S средняя толщина стенки, D-наружный диаметр цилиндрической части гильзы) с целью повышения надежности образования разрушающих трещин в зонах свободного изгиба цилиндрической части гильзы на ее поверхности перед плющением могут быть нанесены два противоположно расположенных концентратора напряжений, например в виде Y-образных канавок. (Канавки могут быть нанесены, например, путем строгания поверхности гильзы резцом).

Боковые поверхности полуфабрикатов, образуемые плющением цилиндрической части гильзы, в общем случае имеют неровные кромки со следами излома стенки гильзы. Это ухудшает их товарный вид и требует в отдельных случаях дополнительной обработки кромок.

Поэтому с целью повышения качества полуфабрикатов на завершающем этапе операции плющения цилиндрической части гильзы осуществляют обрубку кромок, образующихся при плющении. Для этого штамп, показанный на фиг. 3, снабжают двумя дополнительными ножами 13 и 14 (фиг. 7), работающими аналогично с ножами 8 и 9 и осуществляющими обрубку кромок 15, образующихся при плющении гильзы.

На фиг. 8 приведен один из вариантов раскроя артиллерийской гильзы в плоские листовые полуфабрикаты 11 и 12 в описанном штампе.

Следует отметить, что введение приема обсечки кромок гильзы на завершающем этапе ее плющения позволяет не только повысить качество получаемых листовых полуфабрикатов, но и гарантирует разделение цилиндрической части гильзы при плющении на два листовых полуфабриката независимо от механических свойств материала гильзы, и ее геометрических соотношений (в частности, относительной толщины стенки гильзы), т.е. повышает надежность разработанного способа утилизации артиллерийских гильз.

В зависимости от технологического плана переработки листовых полуфабрикатов, получаемых в результате плющения цилиндрической части гильзы, обсечка кромок полуфабрикатов может не выполняться.

Получаемые листовые полуфабрикаты имеют переменную по длине толщину и некоторую кривизну поперечного сечения, вследствие этого, широкое применение в промышленности получаемых листовых полуфабрикатов ограничено.

Для того, чтобы получить равнотолщинный плоский лист, наиболее применяющийся в промышленности, полуфабрикаты после плющения подвергают прокатке между двумя валками 16 и 17 (фиг. 10), способными при своем вращении пластически деформировать полуфабрикат 11 по толщине. При обеспечении в период пластической деформации полуфабриката 11 постоянного зазора между вращающимися валками 16 и 17 удается выравнять толщину полуфабриката 11 во всех направлениях и таким образом получить равнотолщинный плоский лист. (При необходимости перед прокаткой полуфабрикаты подвергают разупрочняющей термической обработке или процесс прокатки выполняют с нагревом полуфабриката). Следует отметить, что в данном случае обсечка кромок полуфабрикатов перед их прокаткой не обязательна. Другой вариант реализации способа предусматривает выполнение на завершающем этапе плющения не обрубку кромок, а вырубку изделия или заготовки под последующие формоизменяющие операции. Это позволяет повысить производительность труда при переработке артиллерийских гильз в продукцию машиностроения. Дополнительным вариантом способа утилизации гильз являются приемы, обеспечивающие выравнивание толщины цилиндрической части гильзы до операции ее плющения. Одним из таких приемов является, например, метод ротационного раскатывания стенки цилиндрической части гильзы на токарных или специализорованных стенках (фиг. 11). В данном случае у артиллерийской гильзы удаляют донную часть (например лезвийной обработкой), а оставшиеся цилиндрическую 2 и дульную части одевают на цилиндрическую оправку 18, закрепленную в патроне 19 раскатного станка. Левый конец цилиндрической части гильзы, в зоне конического перехода цилиндрической части в дульную, жестко фиксируют относительно оправки 18 прижимом 19, имеющим возможность вращаться вокруг оси оправки 18 при наложении на прижим осевого усилия. Затем сообщают вращение оправка 18 по стрелке и начинают перемещать давильные ролики 20 вдоль оправки. Предварительно зазор между оправкой 18 и роликами 20 устанавливают меньше минимальной толщины стенки цилиндрической части. При этом осуществляется ротационная раскатка стенки гильзы с получением цилиндрического полуфабриката, имеющего постоянную толщину стенки. Очевидно, что данный полуфабрикат может найти применение в промышленности или может быть подвергнут дальнейшей переработке по ранее описанному варианту способа, включающему его плющение для получения равнотолщинного плоского листового полуфабриката.

Другим приемом, обеспечивающим выравнивание толщины стенки гильзы перед плющением, является привлечение метода вытяжки гильзы с преднамеренным утонением стенки цилиндрической части гильзы. Для этого (фиг. 12) у гильзы удаляют, например лезвийной обработкой, дульную или донные части (на фиг.12 приведен вариант вытяжки с утонением гильзы с удаленной дульной частью). Затем гильзу одевают на вытяжной пунсон 21, который проталкивают через коническую матрицу 22, имеющую односторонний зазор между рабочим пояском матрицы и поверхностью пуансона 21 меньше минимальной толщины стенки гильзы. В дальнейшем получаемые равнотолщинные полуфабрикаты также могут быть подвергнуты плющению с целью получения плоского равнотолщинного листового полуфабриката.

Применение того или иного варианта способа утилизации артиллерийских гильз определяется технико-экономическим анализом и возможностями внедренческой организации.

На фиг.13 показаны технологические возможности утилизации артиллерийских гильз 10. Из артиллерийских гильз можно получать трубные полуфабрикаты 23 с постоянной и переменной толщиной стенки или плоский лист 24 переменной и постоянной толщины, который можно использовать, например, для изготовления кровельной черепицы 25 или удовлетворения иных потребностей народного хозяйства.

Сущность изобретения: способ утилизации артиллерийских гильз /Г/ заключается в разделении цилиндрической части Г путем ее плющения /П/ с обеспечением одновременной правки получающихся полуфабрикатов. Донную и дульную части Г отделяют на завершающем этапе П. Перед П на цилиндрическую часть Г могут быть нанесены концентраторы напряжений. После П полуфабрикаты могут быть подвергнуты прокатке. Перед П возможно отделение донной части Г с последующей ротационной раскаткой цилиндрической части. Возможна также вытяжка Г с преднамеренным утонением стенки. После П возможна обрубка кромок, а также вырубка изделия под следующие формоизменяющие операции. Такая совокупность признаков обеспечивает возможность получения листовых полуфабрикатов. 7 з. п. ф-лы, 13 ил.

1. Способ утилизации артиллерийских гильз, включающий разделение гильзы на полуфабрикаты по продольному сечению посредством сжатия гильзы с диаметрально противоположных сторон, отличающийся тем, что сжатие осуществляют между параллельными плитами до плющения гильзы, обеспечивающего одновременную правку. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после плющения производят отделение донной части гильзы посредством ее обрубки. 3. Способ по 1, отличающийся тем, что перед плющением на поверхность гильзы наносят концентраторы напряжений, например, в виде У-образных канавок. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после плющения полуфабрикаты подвергают прокатке. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед плющением производят отделение донной части гильзы и ротационную раскатку ее цилиндрической части. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед плющением производят отделение донной или дульной части гильзы и вытяжку с утонением стенки. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после плющения осуществляют обрубку кромочных зон, образуемых при плющении. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после плющения осуществляют вырубку изделия или заготовки под последующие формоизменяющие операции.