精确锻造弹壳的制作方法_2

文档序号:8416778阅读:来源:国知局
站70中,坯料头部的远端或外端径向向外折叠或镦锻,以便首先制造用于发射器槽的预制品后凸缘壁或边缘。在它们的关闭位置中,如图3和3A中所示,分段72共同包围与边缘和槽预制品精确互补的环形区域,因此,当冲头78到达前死点时将充分限定坯料的头部区域。
[0022]在第六站80处,坯料10进行修整,以便除去在拉制壳空腔壁的嘴处的不规则自由边缘,并确定弹壳的最终长度。坯料材料优选是除去成作为短废料环的单件。除去将在剪切处理中完成,该剪切处理有利地避免产生明显的灰尘、颗粒和/或坯料材料的切肩。参考图2C、4和4A,修整装置(表示为81)包括在模具表面31上的坯料夹紧装置82以及在撞锤42上的剪切工具或冲头装置83。应当知道,夹紧装置82通过撞锤42的运动来操作。坯料夹紧装置82装入上部和下部模具壳部分86、87中。上部模具壳部分87在模具平面32的面处支承一对相对的夹紧器88、89(当它在模具壳孔41中的前部位置时)。在下部和上部模具壳部分86、87之间的相对运动导致相对的夹紧器88、89的关闭和打开。这样的夹紧器运动通过在下部模具壳部分86上的凸轮(在图4的视图中只看见一个凸轮91)来产生,该凸轮操作在上部模具壳部分87上的杠杆(在图4中只看见一个杠杆92)。所示的凸轮91和杠杆92操作下部夹紧器89,同时不可见的凸轮和杠杆操作上部夹紧器88。模具壳部分86、87通过相应气体弹簧而朝着撞锤42偏压。气体弹簧93朝着撞锤偏压下部模具壳部分86 ;与上部模具壳部分87相连的气体弹簧在图4的视图中不可见。在下部模具壳部分86上的剪切板94处于在该部分前面的固定轴向距离处。传递装置将坯料10传送至该站80,并将它的发火药囊袋预制品设置在对齐销96上。由于修整装置81上的前缘板97与剪切板94接触(由撞锤42的前进来驱动)而导致的、下部模具壳部分86相对于上部模具壳部分87的初始运动使得夹紧器88、89在预制品发射器槽的相对侧接合和保持坯料10。这种夹紧动作受益于由预制品发射器槽的锥形侧部产生的楔入。
[0023]撞锤42的进一步前进使得下部壳部分86驱动上部壳部分87 (逆着它的弹簧偏压)。模具壳部分86、87的这种位移(如后面解释)使得坯料10能够在撞锤收回冲程的相对较长部分上进行修整。
[0024]在第六站80处安装在撞锤42上的冲头孔中的剪切装置83除去较短环,该较短环有在柱形壳本体的自由端或嘴处形成的不规则边缘(前面在第四站60处拉制)。装置81包括沿站80的轴线延伸的细长凸轮101。在远端处,凸轮101保持销状柱形切割工具或剪切器102,该切割工具或剪切器102由合适的硬工具钢来制造,尺寸设置成装配至坯料空腔19的开口端中。凸轮101支承在两组四个辊103上。一组辊103 (在图4中可见)处于水平平面中,且两个在凸轮101上面,两个在凸轮下面。另一组辊(图4中不可见)处于竖直平面中,且两个在凸轮101的一侧(图平面的下面),两个在凸轮的另一侧(图平面的上面)。辊103轴颈连接在套筒104中。套筒104用于在固定于撞锤42上的工具保持器106中轴向滑动。凸轮101的外部轮廓制造成驱动凸轮从与站80的轴线同心的“原始”位置首先侧向离开中心,然后在四叶轨道通路中驱动,以便执行绕站轴线的全角度旋转。当凸轮和套筒104彼此相对轴向运动时产生凸轮101的偏心运动。
[0025]当撞锤42接近模具工作面31,且夹紧器88、89已经锁定在发射器槽预制品中时,剪切工具102进入坯料,该剪切工具102有普通柱体的形状,并首先定心在站轴线上。剪切板94承载合适硬工具钢的环形插入件或轴环107。插入件107有中心孔,该中心孔用于相对紧滑动地套装在薄壁壳空腔上。多个部件的尺寸设置成使得工具102的悬臂端(具有有尖锐周边边缘的径向端面)处于壳坯料要进行修整的平面处。类似的,插入件107的孔的周边边缘为尖锐,并基本处于坯料要进行剪切的平面处。在工具102的端面和插入件107的孔的边缘之间的轴向间隙尽可能小。坯料10在该站80中进行修整,以便确定它的最终长度。
[0026]图4和4A表示了当撞锤处于前死点时(撞锤42没有速度的状态)工具102和插入件107的位置。模具壳部分86、87完全退回至相关的模具工作面孔41中。当撞锤42退回时,模具壳部分86、87和在坯料周边上的插入件107与撞锤42和剪切销工具102共同运动,通过它们的气体弹簧而朝着撞锤驱动。本领域中已知的同步顶出杆机构使得套筒104保持静止,同时使得凸轮101与撞锤42 —起运动。与保持器108组合的前缘板97将凸轮101定位成允许该凸轮侧向运动,但是不能相对于撞锤42轴向运动。工具102的外周边缘和插入件107的内周边缘在剪切作用中进行配合,以便从弹壳坯料10的主体切除废料环。
[0027]与模具壳部分86、87相连的气体弹簧使得该部分随着头部滑动或撞锤42而从模具孔出来,直到上部部分87到达它在模具体中的运动极限。当撞锤42继续退回时,传递装置夹紧坯料,夹紧器88、89打开,因为下部模具壳部分86在它的气体弹簧的力的作用下继续随着撞锤运动。下部模具壳部分86的有限继续运动将推动剪切板94离开坯料10,从而使得传递装置能够夹紧和使得坯料运动至下一站。切断的较短废料环通过喷气而驱动离开剪切销102。套筒104最终通过同步顶出杆机构而返回至它的开始位置,且凸轮101和剪切销102同样返回至它们的开始位置。
[0028]图5表示了由本发明的修整装置81产生的弹壳嘴的独特形状。内周表面105在最终的壳25的嘴的边缘109处通过剪切销工具102的内部切割或剪切作用而“圆角”或成钟形嘴。这种向外扩口的嘴几何形状能够方便射弹装配至由壳壁13形成的空腔中。
[0029]坯料10传递给第七站110,与第五站70类似,在该第七站110中使用分段模具组件111。锥形分段112装配至模具壳114的锥形孔113中。分段112通过较大的气体弹簧和杠杆(类似于图3中所示)而逆着形成压力保持关闭。在该站110处,包括发射器槽14的弹壳头部进行精确最终形成。最终的头部18包括完整的凸肩或“边缘”,该凸肩或“边缘”有构成发射器槽14的后部边界的、朝向前的径向侧表面116。另外,发射器槽14由柱形底部117和锥形的、朝向后的侧部或表面118来确定。当承载冲头114的撞锤42到达前死点时,分段112 (当关闭时)和模具元件121、122精确确定和紧密限定头部18,该头部18包括发射器槽14和发火药囊袋116的周边边界。优选是,在第五站和第七站中的滑动模具组件的分段的数目为4个,且第七站的分段与第五站的分段偏离45度角度位置,以便降低在坯料上溢料(flash)的可能性(在相邻分段之间可能产生溢料)。要施加给弹壳10的任何头部冲压优选是在第七站中通过模具元件121、122来进行。
[0030]对于本发明公开的目的,弹壳10的头部是腹板22前部的后面的部分。如前所述,应当知道,在头部材料的每次形成撞击中,工具在撞锤冲程的前死点处完全限制该材料。
[0031]坯料10传递给第八站130,在该第八站130中,装药和子弹空腔19的管形薄柱形壁在冲头组件131和模具组件132中锻造成稍微锥形。另外,在发火药囊袋16以及装药和子弹空腔19之间的腹板22通过在站130的轴线处的模芯棒133而进行穿透,以便产生发火药穿火孔24。这样,坯料10在该站130中完成,并作为最终部件而排出。
[0032]在多个形成步骤中冷形成坯料头部18材料的本发明方法产生了在发射器槽14处的超级颗粒结构,从而制成更硬、更强和精确形成的弹壳头部,它在发射过程中更不容易卡住或以其它方式失效。
[0033]当与普通的成杯形、拉制、退火和机械加工的壳相比时,最终的弹壳壁13具有降低的破裂趋势,尽管它没有退火。这样提高性能的原因还不完全理解,目前认为至少部分是因为当它从具有相对较高的长度与直径比率(例如大约1.
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