СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСОВ СНАРЯДОВ Российский патент 1997 года по МПК B23P15/22 B21B19/02 B21C1/24 F42B12/74 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано на трубопрокатных агрегатах, имеющих в своем составе станы винтовой прокатки и станы горячего волочения или проталкивания, использующие стакановидную заготовку.

Известен способ изготовления трубчатых контейнеров, в частности снарядных и патронных гильз, имеющих сужение (горловину) на одном конце с более тонкой стенкой. Процесс проводят в две стадии. Сначала нагревают заготовку и выдавливают трубчатый стакан в матрице на профильном пуансоне. Полученный стакан проталкивают через матрицу на оправке (патент США N 3363296, кл. 29-1.3, 1968).

Основные технологические операции в данном способе изготовления трубчатых контейнеров выполняются на прессовом оборудовании, которое из-за специфики выполняемых технологических операций не обеспечивает требуемой точности изготовления изделий (радиальное биение составляет 2,0-3,0 мм, у 10-25% изделий равно 5,0 мм), кроме того, имеет низкую производительность, мало механизировано, интенсивно эксплуатируется в течение длительного времени и требует замены.

Наиболее близким к заявленному способу по количеству сходных существенных признаков следует считать известный способ изготовления баллонов (снарядных гильз, цилиндров и т.д.), включающий нагрев отрезанной от прутка заготовки в печи, задачу ее в валки, винтовую деформацию косоустановленными валками и продольную деформацию проталкиванием заготовки с дном на профильной оправке (патент США N 3462987, кл. 72-97 (В 21 В), 1969).

В известном способе используют в качестве исходной заготовки сплошной пруток, нагреваемый в печи, а при винтовом деформировании двухвалковый стан, что не обеспечивает высокой точности размеров изделия.

Операция отрезки от прутка заготовки мерной длины предопределяет жесткие требования, предъявляемые к состоянию переднего торца заготовки перед прошивкой. Наличие определенной косины переднего торца заготовки вызывает в момент касания носика оправки с торцом заготовки отклонение оси оправки от оси прошивки, что приводит к несовпадению осей оправки, заготовки и прошивки, и в конечном итоге к наведению повышенной разностенности гильзы на определенной ее длине от переднего конца.

Печной нагрев исходной заготовки перед деформированием ее в двухвалковом стане винтовой прокатки также не обеспечивает высокой точности размеров изделия. В результате неравномерного нагрева заготовки как в поперечном, так и в продольном ее сечениях происходит формирование зон металла с различными значениями предела текучести, что при последующем деформировании в стане винтовой прокатки приводит к смещению прошивной оправки от оси прошивки в сторону более нагретых зон металла и, следовательно, к повышенной продольной и поперечной разностенности прошитых заготовок и их искривлению.

Поставлена задача: расширение технологических возможностей путем технологии двойного и тройного назначения и обеспечение использования утилизированных корпусов снарядов из-за истечения срока их хранения для производства корпусов снарядов, отличающихся высокой точностью размеров.

Поставленная задача обеспечивается способом изготовления корпусов снарядов, включающим нагрев отрезанной заготовки, задачу ее в валки, винтовую деформацию косоустановленными валками и продольную деформацию проталкиванием заготовки с дном на профильной оправке, в котором в качестве заготовки используют утилизированный корпус снаряда, у которого отрезают от оживальной переменного диаметра части 20-40% длины корпуса, стакановидную разнотолщинную часть корпуса снаряда нагревают в индукторе в вертикальном положении дном вверх до равномерной температуры, задают донным концом в валки на профильной оправке и осуществляют винтовую деформацию тремя валками. В предлагаемом способе использованы достижения прокатного производства, которые позволяют получать заготовки с минимальным припуском на механическую обработку. Кроме того, прокатка, благодаря непрерывности процесса, является наиболее производительным методом обработки металлов давлением. Высокая точность размеров изготовленного корпуса снаряда обеспечивается высокой точностью утилизованного корпуса, равномерным нагревом разнотолщинной его стаканообразной части в индукторе и трехвалковой схемой винтовой прокатки.

Проведенный поиск не выявил среди известных способов способа с заявленной совокупностью существенных признаков, позволяющего решить поставленную задачу.

Сущность способа состоит в следующем.

Используют в качестве исходной заготовки утилизированный корпус снаряда, представляющий собой стакановидное изделие с дном, с цилиндрической разнотолщинной частью и сужающейся к горловине переменного диаметра оживальной частью. От оживальной переменного диаметра части отрезают 20-40% длины корпуса. Стакановидную разнотолщинную часть корпуса снаряда нагревают в индукторе в вертикальном положении дном вверх до равномерной температуры. Равномерно нагретый разнотолщинный стакан задают донным концом в валки на профильной оправке и осуществляют винтовую деформацию тремя валками.

После подогрева полуфабрикат подвергают продольной деформации проталкиванием через ряд фильер или обойм на профильной оправке.

Пример. От утилизированного корпуса снаряда общей длиной 614,2 мм, диаметром цилиндрической части 152 мм, имеющей среднюю толщину стенки 24,5 мм, с сужающейся к горловине переменного диаметра оживальной частью длиной 332 мм отрезают участок длиной, составляющей 40% от длины корпуса. Полученную стакановидную часть корпуса снаряда длиной 368,5 мм нагревают в индукторе в вертикальном положении дном вверх до равномерной температуры. Равномерно нагретый разнотолщинный стакан задают донным концом в валки на профильной оправке диаметром цилиндрической части 100 мм и осуществляют винтовую деформацию тремя валками, образующими калибр, обеспечивающий обжатие заготовки в пережиме валков Uп 5% и обжатие по толщине стенки 10,2% Валки развернуты на угол подачи β = 10^° и угол раскатки δ = 5^°. После подогрева полуфабрикат с наружным диаметром 144,4 мм и толщиной стенки у открытого конца 22,0 мм подвергают продольной деформации проталкиванием через ряд обойм на профильной оправке диаметром цилиндрической части 80 мм. При этом относительное суммарное обжатие полуфабриката по диаметру составляет 16% а по толщине стенки 4,5% Полученный корпус снаряда с наружным диаметром 121 мм и толщиной стенки у открытого конца 21 мм имеет относительную разностенность 5,0% радиальное биение не превышает 1,1 мм.

Таким образом, предложенный способ позволяет использовать утилизированные корпуса снарядов для производства корпусов снарядов с высокой точностью геометрических параметров.

Использование: изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано на трубопрокатных агрегатах, имеющих в своем составе станы винтовой прокатки и станы горячего волочения или проталкивания, использующие стакановидную заготовку. Сущность: в данном способе в качестве исходной заготовки используют утилизированный корпус снаряда. От его оживальной переменного диаметра части отрезают 20-40% длины корпуса. Стакановидную разнотолщинную часть корпуса снаряда нагревают в индукторе в вертикальном положении дном вверх до равномерной температуры. Равномерно нагретый разнотолщинный стакан задают донным концом в валки и осуществляют винтовую деформацию тремя валками на профильной оправке. Затем производят проталкивание на профильной оправке через ряд фильер или обойм. Полученный корпус обладает высокой размерной точностью, поскольку используемый в качестве исходной заготовки утилизированный корпус имеет точные размеры, подвергается равномерному нагреву и винтовой прокатке в трехвалковом стане.

Способ изготовления корпусов снарядов, при котором осуществляют отрезку заготовки, нагрев отрезанной заготовки, винтовую деформацию заготовки на оправке косоустановленными валками и продольную деформацию проталкиванием стакановидной заготовки на профильной оправке, отличающийся тем, что в качестве заготовки используют стакановидную разнотолщинную часть утилизированного корпуса снаряда, у которого отрезано от оживальной переменного диаметра части 20 40% длины корпуса, нагрев стакановидной части утилизированного корпуса снаряда осуществляют в индукторе в вертикальном положении дном вверх до равномерной температуры, а при винтовой деформации используют валки в количестве трех, задавая стакановидную заготовку в валки донным концом на профильной оправке.