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La présente invention concerne les canons de fusils et plus particulièrement un nrocédé pour former par estam page à froid une âme de canon et une chambre à cartouche dans un organe cylindrique.
Le procédé le plus courant' pour former une âme de canon et une chambre à cartouche consiste à percer d'abord l'âme et à exécuter ensuite un contre-alésage constituant la chambre à cartouche. Il est extrêmement difficile avec ce procédé de maintenir l'axe de la cham- bre exactement concentrique avec celui de l'âme. Ce procède
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présente un autre inconvénient du fait qu'il faut néces- sairement mettre le canon au rebut, si son âme a été percée avec un diamètre légèrement trop grand.
La présente invention supprime ces inconvénients en estampant à la fois l'âme du canon et la chambre à cartouche.
Dans ce procédé conforme à l'invention, on réalise sûrement la concentricité de la chambre et de l'âme; en outre, dans le cas où l'âme a été percée avec un diamètre légèrement trop grand, pouvant dépasser de 1 mm ou même davantage la cote normale, on peut réduire son diantre par estampage jusqu'à la valeur désirée. De plus, l'expé rience a montré que ce procédé permettait de former un canon possédant une âme à rayures hélicoïdales en un term égal au quart de celui exigé par le procédé courant.
L'un des buts de'l'invention est donc de former l'âme et la chambre à cartouche d'un canon de fusil au moyen d'un estampage à froid.
Le second but de l' invention est de former un canot dans lequel l'âme et la chambre à cartouche soient corre tement alignées.
L'invention se propose aussi de former un tel cano comportant dans sa chambre à cartouche un ou plusieurs épaulements coniques.
D'autres buts de l'invention apparaîtront avec évidente au cours de la description qui va suivre. Cest description se référera au dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 est une vue longitudinale et partie lement ,coupée de la chambre et de la partie voisine de l'âme d'un canon de fusil; dans la chambre et dans cett(
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partie de l'âme se trouve un mandrin "de chambre" intro- duit avant l'estampage à froid de cette partie ou section du canon - la figure 2 représente la même section de canon anrès estampage ; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, mais sur laquelle on voit le mandrin "d'âme" en position, avant l'estampage de l'âme du canon ; - la figure 4 est une vue longitudinale du mandrin de chambre, avec sa partie associée correspondant à l'entrée de l'âme ;
- la figure 5 est une vue longitudinale du mandrin d'âme ; - la figure 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 4, cette coupe étant regardée dans la direc- tion des flèches ; - la figure 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la figure 5, cette coupe étant regardée dans la direction des flèches ; - la figure 8 est une vue longitudinale et partiel- lement coupée montrant un dispositif hydraulique servant à mettre en position le mandrin de chambre dans le canon, pendant l'opération d'estampage de la partie correspon- dante de celui-ci ; - la figure 9 est une-coupe longitudinale d'une tige de noussée actionnée hydrauliquement et servant à faire avancer le canon dans une machine à estamper.
Le procédé conforme à l'invention et utilisé pour former l'âme et la chambre à cartouche dans un canon de fusil par estampage à froid comnrend généralement une
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première opération consistant à forcer un alésage axial trop grand 10 de l'âme et une chambre à cartouche rela- tivement large 12 à travers un organe cylindrique 14. Or réduit ensuite le diamètre extérieur de l'organe 14 sur toute sa longueur, sauf dans la partie comprenant la chambre à cartouche et la portion ou section adjacente de l'âme, c'est--dire dans la partie X (figure 1). On réalise cette réduction de diamètre en enlevant de la matière sur l'organe cylindrique par meulage ou usinage.
Ensuite, on introduit un mandrin de chambre 18 dans le tonnerre du canon et on applique une pression à la péri- phérie extérieure de la section X à diamètre non réduit, dans une zone longitudinale relativement courte, cette pression ayant une valeur suffisante pour comprimer et former à froid la matière du canon sur le mandrin 18. On applique cette pression progressivement le long de la section X dû canon, en allant du tonnerre vers l'alésage 10 ; cette pression peut être obtenue en faisant avancer le canon dans une machine d'estampage.
On enlève ensuite le mandrin de chambre 18 et on réduit le diamètre extérieur de la section du canon, qui a été estampée précédemment, jusqu'à une valeur légèrement inférieure au diamètre de la section dont le diamètre extérieur a déjà été réduit, et de préférence jusqu'au diamètre final désiré. On introduit ensuite le mandrin d'âme 20 dans 1'µ-le par la gueule du canon et on l'enfonce jusque dans la partie précédemment estampée de l'âme. On forme alors à -raid, sur +oute sa longueur la première section non encore estamrée du canon.
Pendant cette opé- ration d'estampage, on maintient le mandrin d'âme fixe
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dans le sens longitudinal, à l'intérieur de la sphère d'action des marteaux ou matrices d'estampage 24, et on fait avancer le canon à travers la machine à estamper au moyen d'un mécanisme approprié, par exemple du méca- nisme hydraulique 26 représenté uniquement à titre d'exe ple (figure 9). On choisit de préférence le diamètre primitif de l'alésage d'âme de l'organe 14 et le degré de réduction de diamètre extérieur des deux sections de manière que, la première section estampée ayant été amen à son diamètre extérieur final, l'autre section possède après estampage le même diamètre extérieur.
On sait que la réduction du diamètre extérieur d'une section du canon, l'estampage de la section la plut large, la réduction du diamètre extérieur de cette derni re section et l'estampage de la section restante ont pour but de garantir qu'on estampe seulement la longueur désirée du canon pendant une opération du procédé. Autre- ment dit, la section de diamètre réduit ne peut pas être estampée par inadvertance, parce que la machine d'estam- page, réglée pour travailler la section la plus large, ne peut pas estamper la section ayant le plus petit dia- mètre.
On peut estamper le canon, si on le désire., sans réduire son diamètre extérieur par meulage ou usinage, en prévoyant des butées appropriées ou un dispositif indi- cateur (non représenté) pour limiter l'amplitude longi- tudinale d l'estampage pendant chaque opération.
Un autre procédé permettant de former le canon, sans réduction du diamètre extérieur,'par usinage, consiste à prévoir une connexion de verrouillage mutuel entre les extrémités des mandrins (par exemple la clavette 78 et
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la fente RO représentées). de manière que les cannelures en snirale de la partie 18a s'adaptent aux cannelures .
280 du mandrin d'âme 20. On introduit les deux mandrins dans le canon au début de l'opération d'estampage, puis, après avoir formé une partie d'entrée relativement courte de l'âme du canon, on actionne le mandrin d'âme de manière à pousser le mandrin de chambre 18 en dehors de la sphère d'action des marteaux ou matrices 24, pendant que ceux-ci n'appliquent aucune pression au canon. La connexion de verrouillage entre les mandrins assure un passage correct du mandrin d'âme dans l'alésage rayé formé sur la partie 18a du mandrin de chambre. De cette manière, on peut exécuter l'opération d'estampage tout entière sans arrêter la machine,
Le passage d'un mandrin à l'autre mandrin peut être accompli au moyen d'une commande quelconque appropriée.
A titre d'exemple, on a représenté un contact électrique 82 monté sur le canon et un deuxième contact 84 monté sur le marteau ou matrice 24. Ainsi, quand on a formé la chambre 12 et une section relativement courte de l'âme du canon, les contacts 82 et 84 s'appliquent l'un contre l'autre au moment où le marteau commence à se rétracter, et excitent ainsi un solénoide P6, qui peut pousser rapi- dement le mandrin d'âme dans la sphère d'action das mar- teaux ou matrices, avant que ceux-ci n'appliquent de nouveau une pression au canon.
Si le mandrin de chambre 18 est maintenu dans la chambre par le dispositif 32, que l'on décrira un peu plus loin, il faut actionner naturellement ce dispositif pour libérer le mandrin 18 quand on a terminé l'estampage
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de la chambre 12 et avant l'intervention du solénoïde 86,
Il est également possible de former l'âme et la chambre du canon rayé en utilisant un mandrin en deux ., pièces 87, tel que celui représenté sur la figure 10, qui ,st sensiblement identique, au point de vue forme, à elui représenté sur la figure 4, à l'exception d'une ' tige d'entraînement 72, reliée à l'extrémité 90 du mandrir et de la connexion coulissante 88 de verrouillage mutuel prévue sur le mandrin.
Ainsi, la chambre se trouve sur une première section du mandrin, tandis que l'âme rayée et terminée comme on le désire se trouve sur l'autre section du mandrin. Avec ce type de mandrin, l'estampage de la chambre s'effectue par une opération identique à celle décrite précédemment ; les marteaux atteignent la partie rayée du mandrin, celle-ci est maintenue en position à l'intérieur de la sphère d'action des marteaux, tandis que la partie du mandrin correspondant à la chambre est séparée du mandrin en se déplaçant avec ,,le canon.
Dans le canon particulier que l'on vient de décrire, l'âme comporte des rayures hélicoïdales et la chambre à cartouche contient deux épaulements longitudinaux et coniques 19 et 21. Dans le cas d'un tel canon rayé, la portion d'entrée 28 de l'âme 10 est formée pendant l'opé- ration d'estampage de la chambre 12. Cette particularité est adoptée de manière à former près de la chambre une partie rayée d'un alésage supérieur au diamètre de la'.. balle et à réaliser un alignement correct des rayures quand on estampe la partie restante de l'âme pendant la dernière opération du procédé. D'autre part, ceci
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permet d'introduire le mandrin d'âme 20 dans la portion d'entr4e de l'âme avant de proceder à l'estampage de celle-ci (figure 3).
Pour faciliter l'introduction du mandrin d'âme 20 dans l'entrée estampée de l'âme, on donne à la partie rayée 18a du mandrin de chambre un diamètre légèrement supérieur à celui du mandrin d'âme 20 et aux cannelures 31 de ce premier mandrin une largeur légèrement plus grande que celle des cannelures du mandrin 20 (voir les cannelures 31 et 280 sur les figures 6 et 7). En ce qui , concerne le canon particulier représenté ici, il faut faire remarquer que la partie rayée 18a du mandrin de chambre comporte une conicité longitudinale relativement légère le long des gorges 30 (formant les cannelures de l'âme rayée), de manière à réaliser une introduction progressive de la balle dans l'âme.
D'autre part, et dans le même but, quand on réduit par meulage le.diamètre de la section X du canon, on s'arrange pour ne pas modifier le diamètre sur une longueur Y relativement courte, de sorte que cette longueur devient une partie de la section 22, dont le diamètre n'a pas été réduit précédemment et qui est par conséquent plus large. Ainsi, quand on estampe la section 22 pour former l'âme rayée, toute la portion rayée 28, qui a été façonnée par la première opération d'estampage, est estampée de nouveau jusqu'au diamètre final plus petit et jusqu'à une largeur plus faible des cannelures, à l'exception d'une portion relativement courte adjacente à l'extrémité de la chambre à cartouche 12.
Dans le canon fini, cette portion relativement courte offre un passage conique à la balle, de manière que celle-
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ci subisse l'action des rayures progressivement et non brusquement.
Quand on forme un épaulèrent conique tel que l'épaulement 21 dans la chambre à cartouche 12, il est nécessaire de maintenir solidement le mandrin de chambre 18 en position à l'intérieur de l'âme pendant l' opération d'estampage. La raison en est que, pendant l'opération d'estampage de la section de canon contenant l'épaulement conique, le mandrin est soumis à une force composante longitudinale qui tend à l'éjecter. La grandeur de cette force est déterminée par la pression d'estampage appliqué au canon et par l'angle de l'épaulement conique.
A titre d'exemple, si les marteaux ou matrices 24 exercent une force de 50 tonnes sur la surface du canon, le dispositif d'avance 26 doit fournir une-force de 10 tonnes pour pousser le canon travers la machine à estamper, et si l'épaulement 21 possède une conicité d'environ 20 , il faut environ une force de 20.000 kg pour maintenir le mandrin en position. Si l'on ne maintient pas le mandrin en position, cette force longitudinale provoque un léger déplacement du mandrin par rapport au canon et l'épaule- ment formé possède alors une longueur plus grande que celle de l'épaulement du mandrin; de plus, la surface de l'épaulement de l'âme présente une série de petits gradins.
Quand on prévoit dans l' âme deux ou plusieurs épaulements espacés longitudinalement, comme par exemple les épaulements 21 et 19, il est nécessaire d'estamper le canon dans la direction du dispositif d'avance 26, c'est-à-dire dans le, direction allant de la chambre 12
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vers l'âme 10, et plus particulièrement dans la dire,, allant de la partie la plus large de l'âme vers sa par
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la plus -!:2:0i8. 1 - .. ..;i {'.' Ji -.., Quand on estampe la chambre dans la direction opposée, 1'expérience montre que l'allongement du canon, produit par l'estampage, provoque la formation d'épaulements dont l'écartement est supérieur à la distance entre les sections du mandrin qui ont formé ces épaulements.
La machine utilisée pour maintenir le mandrin de chambre 18 dans le canon, pendant l'opération d'estam- page, peut être d'un type quelconque, capable de fournir une force relativement constante, mais élastique pour empêcher le déplacement longitudinal du mandrin. La machi- ne 32 représentée à titre d'exemple est une machine hydrau- lique ; elle comprend un carter 34, dans lequel une chambre reçoit un piston 38 à mouvement alternatif ; ce piston porte une tige 40 anpliquée contre l'extrémité 42 du mandrin 18. Une valve 44 à quatre voies commande l'ad- mission et l'échappement du fluide sous pression, pour la partie arrière 36 et la partie avant 37 de la chambre, par l'intermédiaire resnectivement des conduites 47 et 48.:
Pour commencer l'opération d'estampage, on tourne la valve 44 de manière à diriger dans la partie 36 de la chambre de fluide sous pression venant de la conduite d'admission 45, et à vidanger simultanément la portion de chambre 37 par l'intermédiaire de la conduite 49 ; ainsi, une force est appliquée par le piston au mandrin 18. On ferme ensuite la valve 44 de manière à maintenir le fluide sous pres- sion derrière le piston 38 et à réaliser une purge par succien dans la chambre 37 par l'intermédiaire de l'enco
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che de valve 53.
En se déplaçant à travers les marteaux d'estampage 24, le canon 14 exerce sur le piston 38 une force direc- tement opposée tendant à comprimer le fluide dans la chambre 36. Un clapet de sûreté 46 maintient la pression dans la chambre 36 à une valeur relativement constante, en permettant au fluide de s'échapper en dehors de cette chambre quand le piston est entraîné vers l'arrière par le mouvement du canon 14. Ainsi, une force relativement constante, mais élastique, est appliquée au mandrin de chambre 18 -cour maintenir celui-ci dans une position fixe par rapport au canon. A la fin de cette opération d'estam- page, on tourne la valve 44 de manière 'ci vidanger la chambre 36 et à diriger le fluide sous pression dans la chambre 37, pour entraîner le piston 38 vers l'arrière et pour dégager l'âme le mandrin 18.
Il faut remarquer que la connexion de l'extrémité 42 du mandrin avec la. tige 40 permet au mandrin de tourner librement avec le canon de manière à pouvoir former la partie rayée de celui-ci..,
Le mécanisme d'avance servant à pousser le canon à travers les marteaux 24 peut être d'un type approprié quelconque, pourvu qu'il soit capable d'exercer une force relativement constante sur le canon et de faire avancer celui-ci à travers la machine d'estampage à une vitesse relativement constante. On peut utiliser par exemple un dispositif d'entraînement (non représenté) du type à. came ou du type à vis sans fin.
Dans un but de simplicité, on a représenté un système hydraulique comprenant un carter 50 définissant une chambre, qui est divisée elle-même en deux chambres 52, 54 par un piston 51 à mouvement alterna-
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tif ; des tiges de piston 56 et 58 s'étendent respective- ment à partir des faces opposées du piston et traversent les extrémités du carter 0. Le fluide sous pression est admis et évacué paur les deux chambres 52, 54 par l'in- termédiaire respectivement des conduites 60, 62, qui sont reliées à une valve 64 à quatre voies possédant une entrée 66 et une sortie 68.
Cette valve 64 est conçue de telle façon que, quand le fluide sous pression est dirigé à partir de l'entrée 66 dans l'une des chambres 52,54, l'autre chambre est mise en communication avec la sortie 68 ; le piston se déplace donc dans la direction de cette dernière chambre.
On fait buter l'extrémité libre de la tige de pisto: 56ontre l'extrémité du canon 14, de manière à pousser celui-ci dans la machine d'estampage, en réglant simple- ment la valve à quatre voies 64 de manière à faire commu- niquer la chambre 54 avec l'entrée. 6,6 et la chambre 52 avec la sortie 68. On peut utiliser, si on le désire, un dispositif de régulation d'un type courant quelconque pour commander le débit d'écoulement du fluide sous pres- sion travers la conduite 62, en fonction de la vitesse d'avance désirée que l'on veut donner au canon 14 A la fin de l'opération d'estampage, on inverse tout simplement la position de la valve 64 pour rétracter le piston 51.
Pour réduire l'encombrement du dessin et pour conserver les dimensions des figures, on a sectionné le dispositif d'avance 26 en plusieurs endroits de la figure, mais il est bien entendu que la course,du piston 51 doit être au moins égale à la longueur du canon 14. Il faut faire remarquer également que les dimensions du piston 51 sont
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représentées comme étant sensiblement les mêmes que celles du piston 38 et que la pression utilisée pour actionner le piston 51 est donc sensiblement plus grande que celle fournie au dispositif 32. Si l'on désire uti- liser la même pression d'alimentation pour les deux machines 26 et 32, on réduit le diamètre du piston 38, car le mécanisme d'avance doit exercer une force égale à presque cinq fois la force exercée par le dispositif de maintien 32.
Pendant l'estampage de l'âme 10, il est nécessaire de maintenir le mandrin d'âme 20 dans une position fixe (figure 9) par rapport aux marteaux d'estampage 24. Dans ce but, le piston 51, ainsi que les tiges 56 et 58, sont traversés par un alésage axial 70 destiné à recevoir une tige 72 fixée sur le mandrin d'âme 20. L'extrémité oppo- sée de la tige 72 est clavetée dans un palier de poussée 74 monté dans une plaque fixe 76. Cette connexion permet au mandrin 20 de tourner librement avec le canon et par rapport à celui-ci. Cette rotation libre du mandrin est nécessaire parce que, quand le canon se déplace suivant la longueur du mandrin, les rayures hélicoïdales de celui, ci produisent une action de vis résultant en une rotation relative entre le mandrin et le canon.
On a représenté et décrit un mode de réalisation particulier de l'invention, mais il est bien entendu qu'on peut lui apporter des modifications variées sans s'éloigner pour cela de l'esprit de l'invention.
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The present invention relates to gun barrels and more particularly to a process for forming by cold estam page a barrel core and a cartridge chamber in a cylindrical member.
The most common method of forming a barrel core and cartridge chamber is to first pierce the core and then perform a counterbore constituting the cartridge chamber. It is extremely difficult with this method to keep the axis of the chamber exactly concentric with that of the core. This process
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has another drawback of the fact that the barrel must necessarily be discarded if its core has been pierced with a diameter slightly too large.
The present invention overcomes these drawbacks by stamping both the barrel core and the cartridge chamber.
In this process according to the invention, the concentricity of the chamber and of the core is surely achieved; moreover, in the case where the core has been drilled with a diameter slightly too large, which may exceed the normal dimension by 1 mm or even more, its diantre can be reduced by stamping to the desired value. In addition, experience has shown that this process makes it possible to form a barrel having a core with helical stripes at a term equal to a quarter of that required by the current process.
One of the aims of the invention is therefore to form the core and the cartridge chamber of a rifle barrel by means of cold stamping.
The second object of the invention is to form a canoe in which the core and the cartridge chamber are properly aligned.
The invention also proposes to form such a canoe comprising in its cartridge chamber one or more conical shoulders.
Other objects of the invention will become evident from the description which follows. This description will refer to the accompanying drawing, in which: - Figure 1 is a longitudinal view and partly cut away of the chamber and of the neighboring part of the core of a rifle barrel; in the room and in this (
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part of the core is a "chamber" mandrel inserted before the cold stamping of this part or section of the barrel - Figure 2 shows the same section of the barrel after stamping; - Figure 3 is a view similar to Figure 2, but in which we see the mandrel "core" in position, before the stamping of the barrel core; - Figure 4 is a longitudinal view of the chamber mandrel, with its associated part corresponding to the inlet of the core;
- Figure 5 is a longitudinal view of the core mandrel; FIG. 6 is a section taken on line 6-6 of FIG. 4, this section being viewed in the direction of the arrows; - Figure 7 is a section taken on line 7-7 of Figure 5, this section being viewed in the direction of the arrows; FIG. 8 is a longitudinal and partially cut away view showing a hydraulic device serving to position the chamber mandrel in the barrel, during the operation of stamping the corresponding part of the latter; - Figure 9 is a longitudinal sectional view of a hydraulically actuated pulling rod serving to advance the barrel in a stamping machine.
The method according to the invention and used to form the core and the cartridge chamber in a rifle barrel by cold stamping generally comprises a
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first operation of forcing an excessively large axial bore 10 of the core and a relatively wide cartridge chamber 12 through a cylindrical member 14. Now then reduces the outer diameter of member 14 over its entire length, except in the part comprising the cartridge chamber and the adjacent portion or section of the core, ie in part X (figure 1). This reduction in diameter is achieved by removing material from the cylindrical member by grinding or machining.
Next, a chamber mandrel 18 is introduced into the thunder of the barrel and pressure is applied to the outer periphery of the non-reduced diameter section X, in a relatively short longitudinal zone, this pressure having a sufficient value to compress and cold forming the barrel material on the mandrel 18. This pressure is applied gradually along the section X of the barrel, going from thunder towards bore 10; this pressure can be obtained by advancing the barrel in a stamping machine.
The chamber mandrel 18 is then removed and the outside diameter of the section of the barrel, which has been stamped previously, is reduced to a value slightly less than the diameter of the section whose outside diameter has already been reduced, and preferably up to the desired final diameter. The core mandrel 20 is then introduced into the 1'µ-le through the mouth of the barrel and pushed into the previously stamped part of the core. One then forms with -raid, on + oute its length the first section not yet estamrée of the barrel.
During this stamping operation, the core mandrel is kept fixed
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in the longitudinal direction, within the sphere of action of the stamping hammers or dies 24, and the barrel is advanced through the stamping machine by means of a suitable mechanism, for example the mechanism hydraulic 26 shown only as an example (Figure 9). The pitch diameter of the core bore of member 14 and the degree of reduction in the outside diameter of the two sections are preferably chosen so that, the first stamped section having been brought to its final outside diameter, the other section has the same outside diameter after stamping.
It is known that the reduction of the outer diameter of a section of the barrel, the stamping of the widest section, the reduction of the outer diameter of this last section and the stamping of the remaining section are intended to ensure that only the desired length of the barrel is stamped during one process operation. In other words, the reduced diameter section cannot be inadvertently stamped, because the stamping machine, set to work the larger section, cannot stamp the section with the smallest diameter. .
The barrel can be stamped, if desired, without reducing its outside diameter by grinding or machining, by providing suitable stops or an indicating device (not shown) to limit the longitudinal amplitude of the stamping during each operation.
Another method of forming the barrel, without reducing the outside diameter, by machining, is to provide a interlocking connection between the ends of the mandrels (for example the key 78 and
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the RO slot shown). so that the sniral grooves of part 18a match the grooves.
280 of the core mandrel 20. The two mandrels are introduced into the barrel at the start of the stamping operation, then, after having formed a relatively short entry part of the barrel web, the mandrel d is actuated. 'core so as to push the chamber mandrel 18 out of the sphere of action of the hammers or dies 24, while these do not apply any pressure to the barrel. The interlocking connection between the mandrels ensures proper passage of the core mandrel into the grooved bore formed on portion 18a of the chamber mandrel. In this way, the entire stamping operation can be performed without stopping the machine,
The change from one mandrel to the other mandrel can be accomplished by any suitable control.
By way of example, there is shown an electrical contact 82 mounted on the barrel and a second contact 84 mounted on the hammer or die 24. Thus, when the chamber 12 has been formed and a relatively short section of the core of the barrel , contacts 82 and 84 press against each other as the hammer begins to retract, and thereby energize a P6 solenoid, which can quickly push the core mandrel into the action sphere. hammers or dies, before they apply pressure to the barrel again.
If the chamber mandrel 18 is held in the chamber by the device 32, which will be described a little later, this device must naturally be actuated to release the mandrel 18 when the stamping has been completed.
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chamber 12 and before the solenoid 86 intervenes,
It is also possible to form the core and chamber of the rifled barrel using a two-piece mandrel 87, such as that shown in Fig. 10, which is substantially identical in form to that shown. in Figure 4, with the exception of a drive rod 72, connected to the end 90 of the mandrel and the interlocking sliding connection 88 provided on the mandrel.
Thus, the chamber is on a first section of the mandrel, while the striped core and finished as desired is on the other section of the mandrel. With this type of mandrel, the stamping of the chamber is carried out by an operation identical to that described above; the hammers reach the rifled part of the mandrel, this one is held in position inside the sphere of action of the hammers, while the part of the mandrel corresponding to the chamber is separated from the mandrel by moving with ,, the cannon.
In the particular barrel which has just been described, the core comprises helical grooves and the cartridge chamber contains two longitudinal and conical shoulders 19 and 21. In the case of such a rifled barrel, the inlet portion 28 of the core 10 is formed during the stamping operation of the chamber 12. This feature is adopted so as to form near the chamber a ribbed portion with a bore larger than the diameter of the bullet and to achieve correct alignment of the stripes when stamping the remaining part of the core during the last step of the process. On the other hand, this
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allows to introduce the core mandrel 20 in the entry portion of the core before proceeding to the stamping thereof (Figure 3).
To facilitate the insertion of the core mandrel 20 into the embossed entry of the core, the scored portion 18a of the chamber mandrel is given a diameter slightly greater than that of the core mandrel 20 and the splines 31 thereof. first mandrel a width slightly greater than that of the splines of the mandrel 20 (see the splines 31 and 280 in Figures 6 and 7). Regarding the particular barrel shown here, it should be noted that the ribbed portion 18a of the chamber mandrel has a relatively light longitudinal taper along the grooves 30 (forming the grooves of the ribbed core), so as to achieve a gradual introduction of the ball to the soul.
On the other hand, and for the same purpose, when the diameter of the section X of the barrel is reduced by grinding, one manages not to modify the diameter over a relatively short length Y, so that this length becomes a part of section 22, the diameter of which has not previously been reduced and which is therefore larger. Thus, when section 22 is stamped to form the striped core, the entire striped portion 28, which was shaped by the first stamping operation, is stamped again to the smaller final diameter and to a width. weaker flutes except for a relatively short portion adjacent to the end of cartridge chamber 12.
In the finished barrel, this relatively short portion offers a conical passage for the bullet, so that the bullet
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this undergoes the action of scratches gradually and not suddenly.
When forming a tapered shoulder such as shoulder 21 in cartridge chamber 12, it is necessary to securely hold chamber mandrel 18 in position within the core during the stamping operation. This is because, during the stamping operation of the barrel section containing the tapered shoulder, the mandrel is subjected to a longitudinal component force which tends to eject it. The magnitude of this force is determined by the stamping pressure applied to the barrel and the angle of the tapered shoulder.
For example, if the hammers or dies 24 exert a force of 50 tons on the surface of the barrel, the feed device 26 must provide a force of 10 tons to push the barrel through the stamping machine, and if the shoulder 21 has a taper of about 20, it takes about a force of 20,000 kg to hold the mandrel in position. If the mandrel is not kept in position, this longitudinal force causes a slight displacement of the mandrel relative to the barrel and the shoulder formed then has a length greater than that of the shoulder of the mandrel; in addition, the surface of the shoulder of the core has a series of small steps.
When two or more longitudinally spaced shoulders are provided in the web, such as for example the shoulders 21 and 19, it is necessary to stamp the barrel in the direction of the feed device 26, that is to say in the , direction from room 12
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towards the soul 10, and more particularly in the say ,, going from the widest part of the soul towards its par
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most - !: 2: 0i8. 1 - .. ..; i {'.' Ji - .., When the chamber is stamped in the opposite direction, experience shows that the elongation of the barrel, produced by stamping, causes the formation of shoulders whose spacing is greater than the distance between the sections. of the mandrel which formed these shoulders.
The machine used to hold the chamber mandrel 18 in the barrel during the stamping operation may be of any type capable of providing a relatively constant but elastic force to prevent longitudinal displacement of the mandrel. The machine 32 shown by way of example is a hydraulic machine; it comprises a housing 34, in which a chamber receives a reciprocating piston 38; this piston carries a rod 40 anchored against the end 42 of the mandrel 18. A four-way valve 44 controls the admission and exhaust of the pressurized fluid, for the rear part 36 and the front part 37 of the chamber. , via pipes 47 and 48 respectively:
To begin the stamping operation, the valve 44 is rotated so as to direct into the portion 36 of the chamber of pressurized fluid coming from the inlet pipe 45, and simultaneously to empty the portion of the chamber 37 through the intermediate pipe 49; thus, a force is applied by the piston to the mandrel 18. The valve 44 is then closed so as to maintain the fluid under pressure behind the piston 38 and to perform a purge by succien in the chamber 37 through the intermediary of the valve. 'enco
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valve plug 53.
As it moves through the stamping hammers 24, the barrel 14 exerts on the piston 38 a directly opposite force tending to compress the fluid in the chamber 36. A relief valve 46 maintains the pressure in the chamber 36 at a constant pressure. relatively constant value, allowing fluid to escape out of this chamber when the piston is driven rearward by the movement of the barrel 14. Thus, a relatively constant, but elastic force is applied to the chamber mandrel 18 -to keep it in a fixed position relative to the barrel. At the end of this stamping operation, the valve 44 is turned so as to empty the chamber 36 and to direct the pressurized fluid into the chamber 37, to drive the piston 38 backwards and to disengage the pressure. 'core the mandrel 18.
Note that the connection of the end 42 of the mandrel with the. rod 40 allows the mandrel to rotate freely with the barrel so as to be able to form the rifled part thereof ..,
The advance mechanism for pushing the barrel through the hammers 24 can be of any suitable type, provided that it is capable of exerting a relatively constant force on the barrel and of advancing the barrel through the barrel. stamping machine at a relatively constant speed. One can use for example a drive device (not shown) of the type. cam or worm type.
For the sake of simplicity, there is shown a hydraulic system comprising a casing 50 defining a chamber, which is itself divided into two chambers 52, 54 by a reciprocating piston 51.
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tif; piston rods 56 and 58 respectively extend from the opposite faces of the piston and pass through the ends of the housing 0. The pressurized fluid is admitted and discharged through the two chambers 52, 54 respectively through pipes 60, 62, which are connected to a four-way valve 64 having an inlet 66 and an outlet 68.
This valve 64 is designed such that when the pressurized fluid is directed from the inlet 66 into one of the chambers 52,54, the other chamber is brought into communication with the outlet 68; the piston therefore moves in the direction of the latter chamber.
The free end of the pistol rod is abutted: 56 against the end of the barrel 14, so as to push the latter into the stamping machine, by simply adjusting the four-way valve 64 so as to make communicate room 54 with the entrance. 6,6 and chamber 52 with outlet 68. Any conventional type of regulator can be used, if desired, to control the rate of flow of pressurized fluid through line 62, in particular. depending on the desired speed of advance that we want to give to the barrel 14 At the end of the stamping operation, the position of the valve 64 is simply reversed to retract the piston 51.
To reduce the size of the drawing and to keep the dimensions of the figures, the advancement device 26 has been cut off at several places in the figure, but it is understood that the stroke of the piston 51 must be at least equal to the barrel length 14. It should also be noted that the dimensions of piston 51 are
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shown as being substantially the same as those of piston 38 and that the pressure used to actuate piston 51 is therefore substantially greater than that supplied to device 32. If it is desired to use the same supply pressure for both machines 26 and 32, the diameter of the piston 38 is reduced, because the advance mechanism must exert a force equal to almost five times the force exerted by the holding device 32.
During the stamping of the core 10, it is necessary to keep the core mandrel 20 in a fixed position (Figure 9) with respect to the stamping hammers 24. For this purpose, the piston 51, as well as the rods 56 and 58, are traversed by an axial bore 70 for receiving a rod 72 fixed to the core mandrel 20. The opposite end of the rod 72 is keyed in a thrust bearing 74 mounted in a fixed plate 76 This connection allows the mandrel 20 to rotate freely with and with respect to the barrel. This free rotation of the mandrel is necessary because, as the barrel moves along the length of the mandrel, the helical grooves of the mandrel produce a screw action resulting in relative rotation between the mandrel and the barrel.
A particular embodiment of the invention has been shown and described, but it is understood that various modifications can be made to it without thereby departing from the spirit of the invention.