Спосіб виготовлення артилерійської гільзи

1. Спосіб виготовлення артилерійської гільзи, при якому відрізують мірну заготовку з прутка, за допомогою зворотного витягування виготовляють стаканоподібний напівфабрикат, стоншують стінку напівфабрикату, після стоншення напівфабрикат піддають термічній обробці і утворюють фланець в донній частині гільзи та проводять комплекс довідних операцій, який відрізняється тим, що заготовку з прутка нагрівають, а зворотне витягування проводять у закритому штампі, який має конусну порожнину формоутворення, або застосовують вільне зворотне витягування, при цьому на внутрішній донній частині напівфабрикату формують опорну поверхню під запальний елемент, механічно формоутворюють зовнішню поверхню фланця з буртом донної частини гільзи та механічно стоншують зовнішню і внутрішню поверхні для утворення базових поверхонь гільзи, отриманий таким чином напівфабрикат встановлюють на базові поверхні, після цього або перед механічним формоутворенням зовнішньої поверхні фланця з буртом проводять витяжку стінки гільзи в один або декілька переходів за допомогою методу послідовного стоншення і після отримання циліндра гільзи обтискують його у профільній матриці, накачують рифлі та проводять термічну обробку. C2 2 (11) 1 3 75928 4 чний виріб. довного стоншення стінки гільзи також використоНедоліком цього способу є те, що виготовленвують продавлення через філь'єру стаканоподібня артилерійської гільзи за цим способом потребує ного напівфабрикату. Напівфабрикат в процесі значних трудовитрат зі значними витратами метастоншення послідовно піддають повному відпалу, лу та недостатня точність геометричних параметзагартування донної частини гільзи та прилеглої рів гільзи. до неї зони, стрічковому загартованого стінки гільПеренести спосіб виготовлення для стрілецьзи або послідовно піддають відпалу верхню частикої зброї по вище згаданому патенту на виготовну гільзи, наступному загортуванні донної частини лення артилерійських гільз неможливо, так як при гільзи, прилеглої до неї зони та стрічковому загорвиготовленні артилерійських гільз необхідно детуванні окремих ділянок стінки гільзи. Стрічкову формувати нахолодно, як вказується в патенті, термічну обробку проводять ділянок стінки гільзи значно більші маси металу і потребує підвищеної де розташовані рифти та зони вище і/або нижче кількості формувальних, витяжних та інших операних. В якості термічної обробки ділянок стінки гільцій. Це диктується гранично можливими величизи, де розташовані рифти, використовують процес нами ступеня деформації і коефіцієнтами стонвідпалювання, а зони вище і/або нижче рифтів шення при холодній витяжці, які можна виконувати процес відпалювання або загартування. При пров процесі виконання однієї операції [див. «Справоведенні комплексу доводочних операцій обрізують чник по холодной штамповке», В.П. Романовский, гільзу по довжині, покривають її зовнішню поверхиздательство Машиностроение, Ленінград, 1971г., ню захисним покриттям та проводять низькотемстор. 200]. А також потребує для цього викориспературний відпал гільзи. тання гідравлічних пресів з зусиллям до 50000кН, За рахунок виконання механічної обробки яких на машинобудівних підприємствах України донної частини бурта та стінки напівфабрикату немає. Крім того ці преси низькопродуктивні та забезпечується спрощення технологічного процедорогі в експлуатації. На придбання одного преса су виготовлення артилерійської гільзи. За допомопотрібно було б затратити біля 1,2млн. доларів гою метода послідовного стоншення, наприклад, США. шляхом ротаційного видавлювання (витяжки) або В основу винаходу поставлена задача створиза рахунок продавлення стінки напівфабрикату ти такий спосіб виготовлення артилерійської гільчерез філь'єру, забезпечується стабільність отризи, у якому шляхом введення в технологічний промання геометричних розмірів виготовлення загоцес нових операцій дозволило б забезпечити товки гільзи. значне спрощення процесу виготовлення гільзи, Одержання початкової заготовки з круглого підвищити коефіцієнт використання металу, значпрокату і виготовлення з неї стаканоподібного нано знизити собівартість виготовлення заготовок. півфабрикату методом гарячого штампування доПоставлена задача досягається тим, що у зволяє використовувати і широко застосовувати способі виготовлення артилерійської гільзи, у яковисокопродуктивне універсальне пресове обладму відрізують мірну заготовку з прутка, за допомонання, типу кривошипного пресу, з силою пресугою зворотного витягування виготовляють стакавання всього 10-40кН. Застосування зворотного ноподібний напівфабрикат, стоншують стінку витягування у закритому штампі, що має конусну напівфабрикату, після стоншення напівфабрикат порожнину формоутворення дозволяє отримати піддають термічній обробці та утворюють фланець заготовку гільзи з поліпшеною структурою металу в донній частині гільзи та проводять комплекс дота дозволяє збільшити коефіцієнт використання водочних операцій, відповідно до винаходу, загометалу. товку з прутка нагрівають, а зворотне витягування Застосування вільного зворотного витягування проводять у закритому штампі, який має конусну дозволяє спростити конструкцію штампу та зменпорожнину формоутворення або застосовують шити зусилля пресування та отримати напівфабвільне зворотне витягування, при цьому на внутрикат більших розмірів по висоті та тому самому рішній донній частині, напівфабрикату формують обладнанні. опорну поверхню під запальний елемент, механічОдночасне формування опорної поверхні під но формоутворюють зовнішню поверхню фланця з запальний елемент на донній частині напівфабрибуртом донної частини гільзи та механічно стонкату в процесі отримання самого напівфабрикату шують зовнішню і внутрішню поверхні для утводозволяє скоротити і спростити технологічний рення базових поверхонь гільзи, після чого отрипроцес отримання гільзи. маний таким чином напівфабрикат встановлюють Механічне формоутворення зовнішньої поверна базові поверхні, а за допомогою метода посліхні фланця донної частини гільзи та механічне довного стоншення проводять витяжку стінки гільстоншення зовнішньої і внутрішньої поверхні для зи, в один або декілька переходів або послідовне утворення базових поверхонь гільзи дозволяє вистоншення проводять перед механічним формоутключити використання високопотужного, багатоворенням зовнішньої поверхні фланця з буртом і вартісного пресового обладнання, що в свою чергу після отримання циліндра гільзи обтискують її у економить енергоресурси використовуваних при профільній матриці, накатують рифти та прововиробництві гільзи по цьому способу. дять термічну обробку. В якості метода послідовУтворення бурта на протилежному від донної ного стоншення стінки гільзи використовують рочастини стінки гільзи дозволяє при цьому уникнути таційне розкатування. При ротаційному появи на кінці гільзи тріщин, які ведуть к браку вирозкатуванні на протилежному від донної частини робу або на ліквідацію такого дефекту витрачаєтьстінки боці утворюється бурт, який після термічної ся час та ресурси. обробки гільзи відрізають. В якості метода посліОбтиск гільзи у профільній матриці дозволяє 5 75928 6 отримати потрібний профіль стінки гільзи. чно знизити необхідне зусилля штампування та Накатування рифтів на стінці гільзи після її оботримати гільзу з більшою висотою. При цьому на тиску дозволяє виключити прорив газів при стрільвнутрішній донній частині 4 напівфабрикату 2 або бах. 3 формують опорну поверхню 5 (Фіг.2 та 3) під Проведення закалювання фланця донної часзапальний елемент, яка може виступати над внуттини гільзи та прилеглої до неї зони, а також прорішньою поверхнею донної частини гільзи або ведення стрічкової термічної обробки окремих діспівпадати з нею. Отриманий таким чином стакалянок стінки гільзи дозволяє отримати її потрібну ноподібний напівфабрикат піддають термічній обміцність. робці для отримання матеріалу гільзи з визначеВся наведена сукупність суттєвих ознак винаними механічними властивостями та структурою, ходу дозволяє скоротити кількість пресованих наприклад, піддають нормалізації при температурі операцій, з 8-10 до 2, витрати електроенергії зме550-700°С. Після чого механічно формоутворюють ншується більш ніж в 3-4 разів, більше ніж в 1,5-2 зовнішню поверхню фланця 6 з буртом 7 донної рази скорочується кількість технологічних операцій частини гільзи та механічно стоншують зовнішню 8 при виготовленні артилерійської гільзи, при цьому і внутрішню 9 поверхні для утворення базових повиникає можливість швидкого переналагодження верхонь гільзи (Фіг.4). Цю операцію виконують на обладнання з виготовлення гільзи одного калібру токарному верстаті з швидкістю різання 80на іншій калібр, відпадає необхідність створення 100мм/хв твердосплавним інструментом. Після унікального пресового та іншого спеціального обцього отриманий таким чином напівфабрикат ладнання. Практично всі технологічні операції мовстановлюють на базові поверхні 6, 7, 8, 9. Базужуть виконуватися на універсальному обладнанні, вання проводять на оправці 10, 11 (Фіг.5), по зовяке мається в Україні. Вартість гільзи зменшується нішній поверхні бурта 7 і торцю 6 донної частини, більше, ніж у 1,5-2 рази. Забезпечується висока за рахунок притиснення торця заготовки до відпоточність одержуваної гільзи. відної поверхні оправки з зусиллям Р, яке дорівВинахід пояснюється кресленнями де на Фіг.1нює 10-60кН. За допомогою метода послідовного 8 зображена послідовність перетворення початкостоншення проводять витяжку стінки гільзи, в один вої штучної заготовки із прутка до гільзи. На Фіг.1 або декілька переходів, з одночасним утворенням зображена штучна заготовка із прутка. На Фіг.2 на протилежному від донної частини стінки бурта зображений отриманий стаканоподібний напівфа12. Стоншення проводять за один або декілька брикат із штучної заготовки при використанні пропереходів, наприклад, на розкатному стані типу цесу зворотного витягування у закритому штампі, “СРГ” з використанням розкатних роликів (Фіг.5), що має конусну порожнину формоутворення. наприклад, трьох роликів 13. При швидкості оберНа Фіг.3 зображений отриманий стаканоподібтання заготовки, в залежності від калібру, 100ний напівфабрикат із штучної заготовки при вико1200об/хв, радіальне зусилля розкатування станористанні процесу вільного зворотного витягування. вить 80-200кН. Стоншення може бути проведене і На Фіг.4 зображений отриманий стаканоподібшляхом протягування стаканоподібного напівфабний напівфабрикат після виконання механічної рикату 3 через філь’єру 14 (Фіг.6). При цьому меобробки донної частини гільзи з буртом та стонханічне формоутворення зовнішньої поверхні шення її внутрішньої і зовнішньої поверхонь. фланця 6 з буртом 7 донної частини гільзи може На Фіг.5 зображена схема закріплення стакабути прведене після операції протягування. ноподібного напівфабрикату в оправці на розкатБурт 12 після термообробки гільзи відрізають і ному стані типу “СРГ” та схема процесу ротаційнодля отримання профільованої поверхні (Фіг.7) циго розкатування. ліндр гільзи 15 обтискують за допомогою профільНа Фіг.6 зображена схема протягування стаканої матриці 16 на гідравлічному пресі 17 з зусилноподібного напівфабрикату через філь’єру. лям 1000-1700кН. Накатують рифти 18 (Фіг.8) та На Фіг.7 зображена схема процесу обтиску проводять закалювання фланця донної частини стінки гільзи в профільній матриці. гільзи та прилеглої до неї зони. Питома міцність На Фіг.8 зображена артилерійська гільза з нафланця донної частини гільзи повинна становити катаними рифтами. 30-60* 105Н/м2, а прилеглої зони - 25-50*105Н/м2. А Спосіб виготовлення артилерійської гільзи ретакож проводять стрічкову термічну обробку окреалізується наступним чином. Спочатку відрізують мих ділянок стінки гільзи. Стрічкову термічну обмірну заготовку 1 зі стального прутка (Фіг.1), наробку проводять ділянок стінки гільзи де розташоприклад сталі 11ЮА, нагрівають її до температури вані рифти 18 та зони вище і/або нижче них. При 1100-1300°С і осаджують її для того щоб відділити цьому в якості термічної обробки ділянок стінки окалину від основного металу. На пресі, напригільзи, де розташовані рифти, використовують клад на кривошипному, як найбільш продуктивний, процес відпалювання при температурі 550-600°С, з зусиллям 10-40кН за допомогою зворотного виа зони вище і/або нижче рифтів процес відпалютягування з нагрітої заготовки виготовляють ставання при температурі 550-600°С або закалюванканоподібний напівфабрикат 2 (Фіг.2 ). Зворотне ня при температурі 800–950°С. При проведенні витягування проводять у закритому штампі за комплексу доводочних операцій остаточно обрізуодин або два переходи. Штамп має конусну пороють гільзу по довкині, покривають зовнішню повежнину формоутворення, що дозволяє покращити рхню гільзи захисним покриттям, наприклад, шавнутрішню структуру металу. Або стаканоподібний ром цинку товщиною 9-15мкм та проводять її напівфабрикат 3 (Фіг.3) виготовляють шляхом вінизькотемпературний відпуск при температурі 220льного зворотного витягування, що дозволяє зна250°С. 7 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 75928 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601