CC BY
25
УДК 621.98.073
С.В. Недошивин, канд. техн. наук, доц., (4872) 35-37-60,
[email protected], (Россия, Тула, ТулГУ),
Г.В. Панфилов, д-р техн. наук, проф., (4872) 35-14-82,
[email protected], (Росси, Тула, ТулГУ),
Е.Ю. Хвостов, инженер, (4872) 48-24-28,
[email protected], (Росси, Тула, ОАО «Тульский патронный завод»)
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ ХОЛОДНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ СЕРДЕЧНИКОВ ПУЛЬ
Представлены новые разработанные способы холодного пластического формообразования различных конструктивных вариантов сердечников пуль, оригинальные технические решения по совершенствованию штамповой оснастки и инструмента.
Ключевые слова: холодное де(формирование, сердечники пуль, штамповая оснастка, качество продукции.
Одной из проблем многооперационного технологического процесса холодного пластического формообразовани сердечников пуль является необходимость обеспечения весьма жесткого допуска на массу и основные геометрические размеры. Наиболее вероятной причиной выхода за пределы этих допусков (помимо качества проведени термических операций) является недопустимо большие колебани массы и дины заготовок. Для стабиизации массы и повышения качества сердечников пуль в технологический процесс их изготовлени необходимо вводить операцию калибровки заготовок. С этой целью была разработана специальна штампова оснастка и способ штамповки, позволяющие совместить первую операцию штамповки с калибровкой заготовки и обрезкой облоя (рис. 1).
Комплект рабочего инструмента состоит из пуансона, матрицы и выталкивателя. В матрице выполнен радиусный па с коническим профилем, слева от которого расположен входной, а справа - калибрующий участки рабочей полости. При рабочем ходе пуансон через входной участок подает заготовку в калибрующую полость матрицы до упора противоположного торца в выталкиватель. Положение выталкивателя относительно матрицы регулируется таким образом, что весь материал заготовки, превышающий нижний предел допуска на массу, остается в пазу и не попадает в рабочую полость матрицы. На заключительном этапе рабочего хода пуансон плющит выступающую излишнюю часть материла заготовки до толщины образующегося фланца 0,1 - 0.2 мм. При обратном ходе пуансона
выталкиватель извлекает заготовку из калибрующей полости и обрезает фланец о кромку при прохождении заготовкой входной полости матрицы.
В случае необходимости увеличения прочности и жесткости матрицы укаанный выше па может быть выполнен комбинацией радиусов таким обраом, чтобы нерарезанная часть тела матрицы была значительно больше.
Рис. 1. Схема, иллюстрирующая работу штампоеой оснастки, и общий вид калибровочной матрицы
Известно, что в подавляющем большинстве случаев головные части сердечников пуль получают многооперационным холодным деформированием первоначаьно цилиндрической мерной заготовки инструментом с рабочей полостью, имеющей постоянный, реже - увеличивающийся от операции к операции угол конусности [1]. Сравнительные результаты теоретических и экспериментальных исследований напряженно-
деформированного состояния в пластической области [2] позволили рара-ботать новый способ многооперационной штамповки сердечников из высокопрочных стаей с удлинёнными остроконечными головными частями конической и оживавной формы, позволяющий сократить количество формообразующих операций и промежуточных термохимических циклов с улучшением качества механических характеристик материала.
Сущность предлагаемого способа заключается в том, что на первой операции пуансоном с большим углом конусности рабочей полости формируется коротка головная часть, имеюща маый диаметр вершинки, примерно равный диаметру вершинки готового сердечника. На последую-
щих операциях угол конусности рабочей полости пуансона поэтапно уменьшается, а дина головной части соответственно увеличивается.
Экспериментальные исследования деформированного состояния, проведенные методом делительных сеток [3], показали, что наиболее опасной, с точки зрения исчерпания запаса пластичности, является микрообласть, расположенна на оси симметрии сердечника на небольшом удалении от его вершинки.
Очевидно, что перва формообразующа операция сопровождается большим гидростатическим сжимающим давлением в пластической области, что приводят к залечиванию части образующихся дефектов и микротрещин в материале и соответственно уменьшению степени использования запаса пластичности. При этом интегральна технологическа сила не возрастает, поскольку деформируется малый объем материла.
На второй и последующих операциях наиболее интенсивному пластическому формообразованию подвергаются области, которые предварительно не деформировались или деформировались с малыми степенями (на границе смыкания цилиндрического и конического участков).
Рис. 2. Схема формообразовтия удлинённой остроконечной конической головной части и ожиетьнoй головной части
Изготовление остроконечных головных частей оживальной формы осуществляется путём пооперационного формирования конуса с ломаной образующей, близкой к оживальной форме. Последняя операция сглаживает ступенчатую конусную в требуемую оживальную форму.
Особую технологическую проблему представляет штамповка остроконечных сердечников с относительно малой длиной цилиндрической части. Для обеспечения надёжной фиксации короткой цилиндрической части полуфабриката в матрице при обратном ходе пуансона была разработана специальна штампова оснастка (рис. 3).
Сущность устройства заключается в том, что матрица снабжена направляющей втулкой, запрессованной в заднюю её часть, а рабоча полость матрицы выполнена с цилиндрическим участком и коническим участком с малым углом конусности а = 1° и длиной, примерно равной одной четверти длины цилиндрического участка.
Рис. 3. Штамповал оснастка для изготовления сердечников с укороченной цилиндрической частью
Результат обеспечивается тем, что при формообразовании головной части материал заготовки, находящийся в матрице в зоне конического участка, высаживается, заполняя свободную область, и при обратном ходе пуансона отштампованный полуфабрикат гарантированно остаётся в матрице. Высаженна часть калибруется цилиндрическим участком матрицы при рабочем ходе выталкивателя. Направляющая втулка, запрессованная в матрицу, исключает возможность образования заусенца в торцевой части.
Вз
Разработанные способы и штамповая оснастка холодного пластического формообразования остроконечных сердечников пуль, при изготовлении которых на заключительных операция их невозможно извлекать из матрицы или пуансона упором в вершинку, существенно расширяют технологические возможности производства. Полученные научно обоснованные оригинаьные технические решения были апробированы и используются при изготовлении ряда конструктивных вариантов сердечников пуль на предприятиях ОАО «Тульский патронный завод» и ОАО «ЦНИИТОЧ-МАШ».
Библиографический список
1. Ммов А.Н. Производство патронов стрелкового оружия. М.: Оборонгиз, 1947. 331 с.
2. Недопшвин С.В., Панфилов Г.В., Лапшонков Д.В. Исследование предельных технологических возможностей штамповки головных частей стреловидных пуль // Изв. ТулГУ. Сер. Проблемы специального машиностроения: материаы Международной НТК «Проблемы проектирования и производства систем и комплексов». Тула: ТулГУ, 2001. Вып. 3. С. 430436.
3. Панфилов Г.В., Недопшвин С.В., Исаки Д.Н. Определение деформированного состояния при штамповке криволинейных головных частей сердечников пуль// Изв. ТулГУ. Сер. Проблемы специального машиностроения: материаы регионаьной НТК «Проблемы проектирования и производства систем и комплексов». Тула: ТулГУ, 2001. Вып. 2. С. 161163.
S. V. Nedoshivin, G. V. Panfilov, E. Y. Hvostov.
Perfection of ways of the cold plastic deformation cores of bullets.
The new developed ways cold plastic deformation various constructive variants of cores of bullets, original technical decisions on perfection штамповой equipment and the tool are presented.
Получено 05.08.09
