Способ изготовления ствола

Авторы патента:


Способ изготовления ствола
Способ изготовления ствола
Способ изготовления ствола

 


Владельцы патента RU 2539548:

Кожокин Тимофей Иванович (RU)

Изобретение относится к области обработки металлов и может использоваться для изготовления стволов с нарезными и гладкими направляющими частями. Из исходной заготовки получают заготовку-трубу с заходной частью в виде наружной технологической фаски. Образующая фаски расположена под углом α<90° к продольной плоскости. Фаска переходит в ее основании во вспомогательную поверхность, выполненную с диаметром по периферии D0. Образующая вспомогательной поверхности наклонена к продольной плоскости под углом, равным углу наклона образующей технологической фаски. Заготовку-трубу подвергают первому радиальному обжатию с получением промежуточной поковки ствола. После промежуточной термической и механической обработки производят второе радиальное обжатие. Промежуточную поковку под второе радиальное обжатие изготавливают с образующей вспомогательной поверхности, которая наклонена к продольной плоскости под углом, равным 0°, и имеет диаметр по периферии D0′′ < D0. В результате обеспечивается уменьшение объема механической обработки заготовки-трубы и повышение надежности ее крепления в радиально-обжимной машине. 3 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может использоваться при изготовлении стволов с гладкими и нарезными направляющими частями.

Известен способ изготовления ствола (см. патент RU №2429102 C2, 20.09.2011 г., B21K 21/06). Он заключается в том, что из исходной и термообработанной заготовки получают предварительной механической обработкой заготовку-трубу, имеющую на одном конце под подпорный центр заходную часть в виде наружных фаски и вспомогательной поверхности, переходящей в деформируемую часть в виде заходного конуса и цилиндра, являющегося на другом конце поводковой частью, имеющей с торца в отверстии заготовки-трубы технологическую фаску под поводковый центр: обжатие этой заготовки-трубы на радиально-обжимной машине неполучение при этом поковки ствола, подвергаемой окончательной механической обработке с образованием готового ствола.

Недостаток аналога: удаляемая технологическая прибыль - заходная часть - значительная по массе и у стволов калибра 12,7 и 14,5 мм составляет до 0,4-0,6 кг; коэффициент использования металла исходной заготовки низок и не превышает 50-60%, что отрицательно сказывается на производственно-экономических показателях ствольного производства (значительны энергозатраты на изготовление, большой износ режущего инструмента - резцов и времени на образование заготовки-трубы).

Известен другой способ изготовления ствола (см. патент RU №2069594 C1, 27.11.1996, МПК6 B21D 41/00). Он заключается в изготовлении и термообработке исходной заготовки, предварительной механической обработке ее с получением заготовки-трубы, имеющей с одного конца под подпорный центр заходную часть в виде наружной технологической фаски, основание которой переходит во вспомогательную поверхность, а та - в деформируемую часть коническо-цилиндрической формы, заканчивающейся на другом конце поводковой частью в виде большого и малого цилиндров; первым обжатием заготовки-трубы на радиально-обжимной машине получают промежуточную поковку, которую подвергают термической и затем механической обработке внутренней и наружных поверхностей для удаления окисных пленок под второе радиальное обжатие, которым получают окончательную поковку ствола, подвергаемую дальнейшей механической обработке с образованием готового ствола.

Его недостатки: отсутствие унификации элементов конструкции заготовки-трубы вследствие разных технологических фасок ее концов (наружной и внутренней) и разного инструмента, используемого для их образования; уменьшенная прочность заходной части из-за наличия наружной технологической фаски под радиальное обжатие и внутренней под механическую обработку заготовки-трубы в центрах токарного оборудования; нетехнологичность заготовки-трубы из-за образования этих фасок; ограниченная площадь контакта наружной технологической фаски с рабочей поверхностью подпорного центра и его повышенный износ при работе; сложность восстановления этой поверхности его.

Задачей изобретения является улучшение производственно-экономических показателей, а именно уменьшение количества используемого инструмента и объема механической обработки заготовки-трубы; унификация элементов ее конструкции; повышение прочности и надежности крепления ее при радиальном обжатии, а также стойкости подпорных центров радиально-обжимной машины и их технологичности.

Технический результат достигается способом изготовления ствола, включающим образование и термообработку исходной заготовки, ее предварительную механическую обработку с получением заготовки-трубы, имеющей на одном конце под подпорный центр радиально-обжимной машины заходную часть в виде наружной технологической фаски, переходящей в ее основании во вспомогательную поверхность, а та - в деформируемую бойками этой машины часть в виде заходного конуса, переходящего в цилиндр, являющийся на другом конце поводковой частью, имеющей с торца в отверстии заготовки-трубы технологическую фаску под поводковый центр. Далее изготовление из нее первым радиальным обжатием промежуточной поковки ствола, ее последующие промежуточные термическую и механическую обработку перед вторым радиальным обжатием для образования им готовой поковки ствола и затем ее окончательную механическую обработку. Новым в предлагаемом способе является то, что под первое радиальное обжатие образуют заготовку-трубу с заходной частью в виде наружной технологической фаски с образующей, расположенной под углом α<90° к продольной плоскости и переходящей в ее основание во вспомогательную поверхность с диаметром по периферии D0 и с образующей, наклоненной к продольной плоскости под углом, равным углу наклона образующей наружной фаски, а промежуточную поковку под второе радиальное обжатие изготовляют с образующей вспомогательной поверхности наклоненной к продольной плоскости под углом, равным 0°, и диаметром по периферии D o = D o .

Использованием под первое и второе радиальные обжатия соответственно заготовки трубы и промежуточной поковки с одной и той же заходной частью: наружной технологической фаски со своими параметрами (у первой они больше, чем у поковки под второе радиальное обжатие) оптимизируются прочностные характеристики не только этой части, но и у каждого из подпорных центров, используемых при этих обжатиях, и уменьшается износ их рабочих поверхностей, взаимодействующих с этими фасками при первом радиальном обжатии из-за их больших величин, чем повышается стойкость этих центров.

Наклоном вспомогательной поверхности заходной части заготовки-трубы или промежуточной поковки под углом α=30°, 45° или 60° относительно ее продольной плоскости упрощается конструкция этой части при условии, что он равен углу наклона образующей наружной технологической фаски.

В данном случае вспомогательная поверхность - продолжение этой фаски до начала деформируемой части заготовки-трубы или промежуточной поковки или может быть началом деформируемой части заготовки-трубы.

При этом повышается прочность этой части и обеспечивается максимальная площадь контакта рабочей поверхности подпорного центра с этой фаской и вспомогательной поверхностью, чем увеличивается его стойкость.

Когда у вспомогательной поверхности α=0°, она - цилиндрическая и поперечные сечения поковки в зоне ее расположения минимальной прочности, что используется при окончательном обжатии промежуточной поковки, обеспечивающим требуемые параметры окончательной поковки ствола.

Выполнением у заготовки-трубы цилиндрической деформируемой части уменьшаются масса исходной заготовки, количество снятого с нее металла и объем механической обработки ствола в целом.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом не следуют из уровня техники. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым, имеет существенные отличия, промышленно применимо и соответствует критерию изобретения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1-3 показаны заготовка-труба под первое радиальное обжатие, промежуточная и окончательная поковки с геометрическими параметрами, где Dпц - наружный диаметр подпорного центра радиально-обжимной машины (РОМ).

Данный способ изготовления ствола реализуется так: на металлургическом предприятии изготавливают и термообрабатывают исходную заготовку (круглые прокат или поковку), а на заводе-изготовителе оружия, например, прокат разрезают на заготовки требуемой длины, которые затем обрабатывают.

На фрезерно-центровальном станке подрезают торцы заготовки, и затем на их периферии образуют фаски, одна из которых наружная технологическая фаска с параметрами dп<2do, lп и α<90° ее будущей заходной части, переходящая во вспомогательную поверхность длиной lв и α<90°, заканчивающаяся на боковой поверхности заготовки.

Затем эту заготовку сверлят, базируя на фасках, и развертывают сквозное отверстие do; с одного конца его образуют технологическую фаску в 45° под упорный центр токарного станка, а с противоположной стороны фаску с dз и lз под такой же центр и поводковый центр РОМы, используемый при обжатии заготовки-трубы и промежуточной поковки.

Дальнейшая токарная обработка заготовки-трубы заключается в формировании деформируемых заходного конуса с углом наклона β его образующей относительно продольной плоскости этой заготовки и ее цилиндра диаметром D1.

На фиг. 2 представлена полученная обжатием заготовка-труба с параметрами D o < D o , lв<lв, D l < D l , а lo>lo. При этом на длине l поводковой части остается D1. или его уменьшают под второе радиальное обжатие точением до диаметра бурта казенной части ствола, а на длине lкч обеспечивают диаметральные размеры 2 , 5 d o < D 1 < 3 d o .

Затем эту заготовку подвергают термической и механической обработкам, в том числе и удалению окисных пленок от первой перед вторым радиальным обжатием; от торца заходной части выполняют вспомогательную поверхность цилиндр D o = d п < D o (с углом наклона образующей α=0° и длиной l в < l в , которая далее переходит в заходный конус с углом наклона β и основанием D o < D o ) деформируемой части промежуточной поковки. Здесь же штриховыми линиями показаны подпорный центр и окончательная поковка ствола калибра d до хромирования длиной lс после подрезки торцов ее (см. фиг. 3).

Вторым радиальным обжатием промежуточной поковки получают окончательную поковку ствола (см. фиг. 3), у которой подрезают торец поводковой части не более 0,5 мм для удаления отпечатков зубьев поводкового центра (такую же подрезку торца осуществляют и у промежуточной поковки), затем отрезают технологическую прибыль с заходной части, состоящую из ее наружной вспомогательной поверхности и переходной зоны с участками отверстий do и d o , получая ствол длиной lс (см. фиг. 3).

Примеры изготовления ствола калибра 14,5 мм пулемета КПВТ.

Исходную заготовку - круглый прокат диаметром 56 мм разрезают на заготовки длиной не менее 750 мм. Затем торцы заготовки фрезеруют в размер lo=742 мм, выполняют на их периферии фаски, в том числе и наружную технологическую с диаметром основания dп=33 мм и lп=6 мм с углом наклона α=45°, переходящую в образуемую вспомогательную поверхность с улом α=45°, имеющую на периферии диаметр Do=56 мм и длину lв=11,5 мм.

После этого, с торца, где начинается эта фаска, заготовку сверлят на проход и затем развертывают полученное отверстие в диаметр do=17 мм, с концов которого потом выполняют под токарную обработку внутренние технологические фаски 2×45° со стороны технологической фаски и dз=28 мм и lз=5,5 мм с противоположной стороны, причем последняя будет использоваться дважды под поводковый центр РОМы (см. Патент RU №2429102) и упорный центр токарного станка.

Затем эту заготовку внутренними фасками базируют в центрах токарного станка и получают размеры: от Do=44 мм имеющейся вспомогательной поверхности образуют заходный конус с углом наклона β=15°, переходящий своим основанием в проточенный цилиндр диаметром Dl=53 мм. В итоге сформировали заготовку-трубу под радиальное обжатие.

Первым радиальным обжатием изменяют форму и размеры: do до d o = 16 , 5 мм, Do до D o = 39 мм, Dl до D l в пределах с 47,5 до 49,6 мм на длине lкч=210 мм, lo до l o = 1100 мм, а в поводковой части остается необработанный участок длиной l>12 мм и Dl=53 мм, которому предшествует переходная зона ~40 мм от конусов заходной части бойков РОМы (см фиг. 2).

Затем осуществляют промежуточный отпуск образованной поковки для снятия напряжений и разупрочнения ее металла и следует механическая обработка ее: чистка внутренней и наружной поверхностей от окисных пленок и токарная обработка в центрах на имеющихся внутренних фасках под второе радиальное обжатие (см. фиг. 3) с изменением lп до l п < 5 , 5 мм до d п < 31 мм, вспомогательной поверхности с α=0°, переходящей во вновь выполненный заходный конус с углом β=15° и основанием D o > 39 мм; в поводковой части дорабатывают Dl до D l = 51 мм, диаметр казенной части ствола, с подрезкой торца на длине не более 0,5 мм для удаления отпечатков зубьев поводкового центра.

Вторым радиальным обжатием получают окончательную поковку с отверстием d=14,82 мм под хромирование, в заходной части наружный диаметр 32 мм, в казенной части свой диаметр, изменяющийся в пределах 45,5 до 48,4 мм на длине 210 мм, и общую длину поковки ~1385 мм; после этого подрезают торец поводковой части для удаления вновь образовавшихся отпечатков глубиной не более 0,5 мм зубьев поводкового центра и затем удаляют технологическую прибыль с противоположной части в виде заходной части длиной lп, вспомогательной поверхности Io и прилегающей к ней зоны, в которой не сформировалась годная направляющая часть, получая длину ствола lс=1350 мм. Далее осуществляют окончательную обработку ствола с надеванием на казенную часть муфты и затем образованием патронника, получая готовый под хромирование канал ствола.

Предлагаемой заготовкой-трубой с деформируемой цилиндрической частью уменьшается количество снимаемого с исходной заготовки металла и объем механической обработки ее с повышением коэффициента использования ее металла до 90%, в том числе и из-за отсутствия малого цилиндра массой до 0,5 кг в поводковой части заготовки-трубы, имеющегося у образуемых поковок-прототипов.

Под первое радиальное обжатие применяется подпорный центр с максимальным диаметром рабочей поверхности Dпц<Do=39 мм вследствие равенства углов технологической фаски и вспомогательной поверхности. Поэтому обеспечиваются максимальная площадь контакта сопрягаемых поверхностей его и заходной части заготовки трубы с повышением прочности этих элементов при первом обжатии этой заготовки и уменьшением действующих между этими поверхностями давлений, чем увеличивается стойкость этого центра.

Таким образом, предлагаемым способом изготовления ствола унифицируется конструкция заготовки-трубы, упрощается ее изготовление, уменьшаются ее масса и количество используемого инструмента и оснастки на образование ствола, а также его трудоемкость, повышается прочность заходной части этой заготовки под подпорный центр.

Способ изготовления ствола, включающий образование и термообработку исходной заготовки, ее предварительную механическую обработку с получением заготовки-трубы, изготовление из заготовки-трубы радиальным обжатием на радиально-обжимной машине готовой поковки ствола и ее окончательную механическую обработку, при этом получают заготовку-трубу, имеющую на одном конце заходную часть под подпорный центр радиально-обжимной машины, выполненную в виде наружной технологической фаски, переходящей в ее основании во вспомогательную поверхность и в деформируемую бойками указанной радиально-обжимной машины часть в виде заходного конуса и цилиндра, который является расположенной на другом конце заготовки-трубы поводковой частью, имеющей на торце в отверстии заготовки-трубы технологическую вставку под поводковый центр радиально-обжимной машины, отличающийся тем, что при изготовлении готовой поковки ствола осуществляют первое радиальное обжатие заготовки-трубы с получением промежуточной поковки ствола, ее последующую промежуточную термическую и механическую обработку и второе радиальное обжатие, при этом под первое радиальное обжатие получают заготовку-трубу с заходной частью в виде наружной технологической фаски с образующей, расположенной под углом α<90° к продольной плоскости, переходящей в ее основании во вспомогательную поверхность, выполненную с диаметром по периферии D0 и с образующей, которая наклонена к продольной плоскости под углом, равным углу наклона образующей наружной технологической фаски, а промежуточную поковку под второе радиальное обжатие изготавливают с образующей вспомогательной поверхности, которая наклонена к продольной плоскости под углом, равным 0°, и имеет диаметр по периферии D0′′ < D0.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении стволов с нарезными направляющими частями. Из исходной заготовки путем механической обработки получают заготовку-трубу.
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении пулеметных стволов с нарезной направляющей частью. Исходную заготовку подвергают термической и механической обработке с образованием заготовки-трубы с заходной и поводковой частями на концах.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении нарезных стволов стрелкового оружия. Исходную заготовку подвергают механической обработке, а затем - упрочняющей термообработке.

Изобретения относятся к обработке металлов давлением и могут быть использованы при изготовлении оружейных стволов калибра 5,45-30 мм. Из исходной заготовки путем ее термообработки и механической обработки получают заготовку-трубу.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении оружейных стволов калибра 5,45-30 мм. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении роликов приводных цепей, применяемых в металлургии, конвейерных устройствах и других высокоэнергетических передачах движения.

Изобретение относится к способу изготовления трубчатых длинных изделий из предварительно снабженного отверстием полого блока, в котором полый блок захватывают с помощью манипулятора блока и переносят в рабочую зону ковочной машины, при этом перед ковкой полого блока в ковочной машине расположенную на штанге оправку вводят в осевом направлении через центральное отверстие в манипуляторе блока и далее во внутреннее отверстие полого блока.

Изобретение относится к способу изготовления боеприпасов, а более конкретно осколочных снарядов, стабилизируемых вращением и имеющих оболочку с насечками в виде спиральных рифлей внутри труб, прессованных через матрицы.

Изобретение относится к технологии изготовления корпусов снарядов. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении гладких и нарезных стволов. Исходную заготовку после термообработки подвергают механической обработке по наружной поверхности. Затем производят первое радиальное обжатие заготовки с получением поковки и ее промежуточную термообработку. Далее в поковке выполняют сквозное отверстие и обрабатывают ее наружную поверхность. Полученную поковку подвергают второму радиальному обжатию и последующей механической обработке. В результате обеспечивается уменьшение металлоемкости, сокращение количества технологических операций и объема механической обработки. 4 ил., 1 пр.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении стволов с нарезной или гладкой направляющей частью. Из исходной заготовки путем термообработки и предварительной механической обработки получают заготовку-трубу с передней заходной частью и задней поводковой частью в виде цилиндра. На торце цилиндра образуют усеченный конус. Максимальный диаметр усеченного конуса равен или меньше диаметра цилиндра. Заготовку-трубу устанавливают в подпорном и полом поводковом центрах радиально-обжимной машины. Производят радиальное обжатие заготовки-трубы в радиально-обжимной машине с получением из нее поковки. Полый поводковый центр содержит малый цилиндр с зубьями на торце в передней части, больший цилиндр с наружными канавками без задних стенок в средней части и хвостовик в задней части. На малом цилиндре с возможностью осевого перемещения размещена втулка. Между передним торцем большего цилиндра и задним торцем втулки установлен упругий элемент. Втулка выступает за торец малого цилиндра и выполнена с внутренней конической полостью. В результате обеспечивается повышение качества поковки ствола, увеличение срока службы поводкового центра радиально-обжимной машины и улучшение его технологичности. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении стволов с нарезными и гладкими направляющими частями. Из исходной заготовки механической обработкой получают заготовку-трубу. Производят первое радиальное обжатие заготовки-трубы на радиально-обжимной машине (РОМ), имеющей подпорный и поводковый центры. Получают промежуточную поковку и производят ее промежуточную термическую и механическую обработку. Из промежуточной поковки вторым радиальным обжатием получают готовую поковку ствола. При этом заходную часть заготовки-трубы выполняют в виде наружного заходного конуса, который деформируют бойками РОМ при первом и втором обжатиях. Заходный конус переходит своим основанием в часть заготовки-трубы в виде цилиндра и имеет на торце внутреннюю технологическую фаску под подпорный центр РОМ. При механической обработке промежуточной поковки ствола под второе радиальное обжатие подрезают торец ее заходной части. Со стороны указанного торца на заходной части выполняют цилиндр, переходящий в наружный заходный конус промежуточной поковки. В результате обеспечивается уменьшение объема механической обработки заготовки-трубы и промежуточной поковки, повышение надежности крепления заготовки-трубы при радиальном обжатии. 3 ил., 1 пр.
Наверх