CN100402970C - 小口径变形子弹及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

由铜锌合金且由两部件制成的小口径子弹包括基体(1)和壳芯(2)，壳芯被压入基体的空缸中。根据所选择的配合，在子弹击中目标或击中目标反跳时，壳芯移动，使得在两部件之间的前侧过渡区域显露出来且呈向外的蘑菇状并向内抵住壳芯(2)而静止。由此，获得在击中目标时导致能量沉积的目标变形，不会出现破碎和反跳的危险。这种子弹通过深拉伸而提高了经济性。

Description

小口径变形子弹及其制造方法
技术领域
本发明涉及小口径子弹及其制造方法。
背景技术
众所周知，警察使用的子弹会由于高的穿透力常常导致射穿，使得被击中的人不能完全丧失抵抗力而逃跑。同样，跳弹会导致子弹的破碎且会产生误伤。此外，通常所使用的子弹具有铅芯，这会以不允许的方式持久地对被击中的人及其环境产生影响。
EP-B1-0636853公开了一种特别用于轻武器的子弹，它具有金属的缸形基体，其前端呈卵形或秃锥形，由弹性塑料弹丸构成的弹道附加体装入基体中。这种子弹特别不能构成二次子弹。
在小口径弹上使用在击中目标时与基体分离的弹丸不利于在击中的人身上发现弹丸，即使塑料中加有金属，在X射线下的作用横断面也是很小的。特别是在骨区域中，即使采用高分辨率的X射线仪器，也不能看到与基体分离的弹丸，从而对组织产生持久的影响。
而用不同材料制成的、由两部分构成的子弹的缺点是，一方面会有精加工问题，另一方面不能满足警察所期望的能量沉积，即对于9mm子弹、目标距离为5m、在所谓弹道肥皂中所测量的能量沉积约为60J/cm。
另外，US 4,136,616A公开了一种子弹。所谓的弹道盖在子弹中封闭出一空腔，在空腔底部有一芯尖。在一个实施例中，在击中目标时，盖变形并被穿透；盖绕芯尖卷起，使得基体的空腔从前面打开呈蘑菇状并将动能传递到目标的相对增大的表面。在另一实施例中，空腔中填充火药，在击中目标前燃烧或将其弹道盖炸开。另一实施方案用于狩猎或射击娱乐，包括一局部结构复杂的加工件，穿过目标时，它被挤入略为呈锥形的孔或直槽中并使基体扩张。这些实施例在机械结构方面确实在发射前根据其随后的穿透性做了调整。所有实施例的共同点在于，可移动的内芯件或者弹道盖或是撞击在芯尖上，或是形成一个整体，和/或具有锥形的环区域，保证形成蘑菇状。
所有这些技术方案的缺点是包括比较复杂的零件，它们至少部分要用切削机床加工。击中目标时的材料变形取决于很多参数，且不能获得所期望的击中轮廓或确定的能量沉积。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种小口径子弹，在击中目标时产生大的能量沉积作用，使被击中的人失去战斗力，而不会由于破碎的子弹片和/或毒性大的重金属产生持久的损伤。这种子弹适合于警察使用并具有高可靠性和精度。另外，这种子弹采用合理的加工，而不需要费用大的切削件。
本发明提供一种由铜锌合金制成的小口径变形子弹，包括一具有尾侧底部的外空缸形基体、一头部呈卵形或锥形的前区域以及装入所述基体的并至少部分凸入其中的缸形壳芯，其中所述壳芯在所述基体中以过渡配合方式隔离出一腔，且壳芯固接在该腔前方的位置上，在击中目标时，所述基体变形成蘑菇状，其特征是，所述壳芯的缸形部分可滑动地安装在所述基体中，至少在所述子弹击中目标反跳时或在击中目标时，所述壳芯轴向移入所述环形腔中并到达该腔后方的位置，并且以其尾侧端面与所述基体接触。
上述压合这样选择，即在整个弹道上，其内缸形件通过其整个长度经以过渡配合方式定位在基体中处于前位置，或在发射加速度作用下移到后位置并通过其尾侧端面与其基体接触。
优点是所必要的配合过盈量根据基孔确定。
通过本发明的主题将环境危险降至最小，而且相对于硬目标的穿透力仍然很高。在击中目标时，子弹变形即呈蘑菇状且产生作用；传给生物体的能量是可控的，并且具有湿气不会进入装药的优点。
在击中目标时子弹不会破裂；所发现的子弹占原始重量的100％。在击中软目标(弹道肥皂)时，基体和压入的壳芯之间形成的空气腔起到动态弹簧的作用；变形出现在基体的前区域，退入环形腔的壳芯几乎不吸收变形能量。
变形由上述移动引起，从而使得由此露出的基体前区域发生比较小的变形，并且在击中硬目标时，两侧卷边呈蘑菇状即扩大。而在击中软目标时，由于前侧横断面的增大使其变平。两部件这种类型的压缩防止了在击中很硬目标时破裂。
出乎意料的是，试验证明，在之前的材料如服装材料不会对子弹的变形产生不利的影响。
另一优点在于，减小了武器的机械负载；压缩性特别是子弹的尾部减小了飞行中的磨损，因此，本发明的子弹还特别适合作为训练弹药。其优点还表现在整个子弹体由相同的轻材料构成，出于利于环境考虑，可以从目标周围将其清除。
本发明提供一种由铜锌合金构成的小口径变形子弹的制造方法，所述子弹包括一具有尾侧底部的外空缸形基体、一头部呈卵形或锥形的前区域以及装入所述基体的并凸入其中的缸形壳芯，所述壳芯在所述基体中通过过渡配合方式隔离出一腔，且壳芯固接在该腔前方的位置上，在击中目标时，所述基体变形成蘑菇状，其特征是，所述基体和所述壳芯分别通过深拉伸成形工艺制造，并且缸形的所述壳芯通过重迫配合被压入所述基体的腔中，至少在所述底部和所述壳芯之间至少形成所述腔，所述腔在所述基体的整个内径上延伸。
上述制造方法特别有利于经济性，可以进行合理的批量生产。
基体和壳芯选择成相同的材料不仅有利于加工，而且由于材料的热膨胀相同，使得一次接合的部件具有相同的应力。
此外，通过前侧的外环形槽在基体中形成一腔以局部承接在击中目标时压缩的壳芯。
类似的是，在壳芯中提供一附加变形区域，在所述区域设置一外环形槽。
除了对于一般的重迫配合如H7/n6，壳芯在击中目标时移动，而在轻迫配合时，壳芯在很小的发射加速度下已经开始移动，为此，壳芯相对孔呈锥形，以通过其配合作用实现接合。同样，相反的可能是，孔相对壳芯呈锥形。
特别合理的是，两部件即基体和壳芯的制造通过采用公知的深拉伸工艺来实现。
在制造时采用由相应冲压机的辊输入平带材进一步提高效率。
两部件的精密接合通过成型凸模来实现，它使壳芯的端侧形状配合地被压到基体中。
附图说明
下面参照附图对本发明的实施例进行描述。
图1示出了本发明用于手枪子弹的断面图；
图2示出了与图1由类似作用的子弹第一变型；
图3a和3b示出了图1子弹在组装前的两部件；
图4示出了具有减小反跳比例的子弹第三变型；
图5示出了具有高穿透力的子弹另一变型；
图6示出了在形成基体前步骤的通过深拉伸的杯形件；
图7示出了在形成壳芯前步骤的通过深拉伸的杯形件。
具体实施方式
在图1中示出了用1表示的缸形基体，其基体用公知的方式压入手枪子弹的弹壳10中。
在壳体1中设置由壳芯2构成的附加体，它顺畅过渡地形成弹头。在弹头的下区域具有一圆环形环形腔3a，它与位于其上的壳芯2的盲孔3b一起形成一封闭空气腔。
图1中的圆形标记S表示弹头的重心。在子弹击中目标时，距底部4具有一段距离的壳芯2的端面2’平动并撞击到其底部4上。由此，击中目标的弹头变形，而呈蘑菇状并同时由边缘侧的卷边围住其壳芯2的尖部。
由于考虑了其基体和壳芯之间所选择的质量比，即使所产生的平动量很小，在基体和壳芯之间也会产生楔嵌，这样使得射出的子弹在击中目标时其总质量不变，如象通过重力测量进行的实际试验那样。
这样，一方面可以产生能量转换，另一方面增大了子弹前侧的外径，以较大的面击中目标，而释放更大的能量。
按照这样的铆接形成的两部件的形状连接为子弹提供了高的机械强度，克服了实心体子弹射到硬目标时存在的缺点。
子弹的变形通过公知的手段和措施进行限制，特别是材料的硬度和延展性，以及子弹部分的相应尺寸。
在相关的附图中，相同功能的部件采用相同的附图标记。
在图2的变形实施方案中，在击中目标时，变形仅形成蘑菇状的质量比图1的实施方案的所述质量要大，而圆环形腔3c使其减轻。腔3a的容积与图1中的相同，只是其直径变小，使得壳芯在轴向移动的距离加长。
图3a和图3b示出了由两部分构成的子弹在组装前的相应部件。
从图3a和图3b可看出，壳芯2尖顶部的过渡区域的半径R1与基体半径R1相等。
此外，壳芯2的缸形部分的长度L始终小于基体1相应凹口的长度。
基体1和壳芯2相对移动部分的直径根据压配合的类型彼此调整，其中圆锥度为0.06mm可以简化在室温下装配，尽管在两部件之间可能产生温度梯度时也能保证在整个弹道飞行轨迹上及击中目标时其两部件的接合。
图4和图5是基于相同原理的实施例。
两种子弹的重心S相对于图1重心朝前侧或朝尾侧移动。根据图4的子弹，其壁比图1的要薄，由此容易变形；它不易弹跳。
在图5的实施方案中，其质量大。由此，穿透性强。其它的优点是：在击中目标时能量沉积大，同时不分开。子弹在整个弹道轨迹上飞行时，其子弹中的长度L不变。
而特别的优点是，由于相应所选择的配合，其图1的缸形壳芯在击中目标时移入其环形腔3a，使得基体1的前部分暴露出来，由于单位面积上的压力增大，其前部分很快呈蘑菇状。
经试验表明，击中目标时相对于目标的位移变形特别有利于警察，因为很快变成蘑菇状的前部分将大部分动能传给其表面(服装等)并同时冲击作用增大，消弱其抵抗力。在击中目标前，子弹头不损伤和/或有轻微损伤的情况下，还改善了创伤弹道性能。
为了制造子弹，将可延展的铜锌合金(Trier轧钢设备有限公司的商用黄铜合金，D-54296 Trier)制成带材。为了制造基体1，首先，如经深拉伸将圆形板(圆坯)制成图6的杯形件100，而为了制造其壳芯，制成图7的杯形件200。
这样制造的子弹可以完全省去切削件，而采用通常的深拉伸成形加工可以提高制造的经济性，而还改善了子弹的弹道末尾特性。
实际上，本发明主题主要针对小口径子弹(直径为0.5英寸以下)，而对于相同或类似形状的大口径子弹也是适合的。

Claims (10)

1.由铜锌合金制成的小口径变形子弹，包括一具有尾侧底部的外空缸形基体、一头部呈卵形或锥形的前区域以及装入所述基体的并至少部分凸入其中的缸形壳芯，其中所述壳芯在所述基体中以过渡配合方式隔离出一腔，且壳芯固接在该腔前方的位置上，在击中目标时，所述基体变形成蘑菇状，其特征在于：所述壳芯(2)的缸形部分可滑动地安装在所述基体(1)中，至少在所述子弹(1)击中目标反跳时或在击中目标时，所述壳芯(2)轴向移入所述环形腔(3a)中并到达该腔后方的位置，并且以其尾侧端面(2’)与所述基体接触。
2.如权利要求1所述的小口径变形子弹，其特征在于：所述基体(1)和所述壳芯(2)由相同的铜锌合金制成。
3.如权利要求1或2所述的小口径变形子弹，其特征在于：在所述基体(1)前侧设有一内环形槽(3c)。
4.如权利要求1或2所述的小口径变形子弹，其特征在于：在所述壳芯(2)上设有外环形槽。
5.如权利要求1或2所述的小口径变形子弹，其特征在于：所述壳芯(2)的盲孔(3b)或缸形部分带有锥度。
6.由铜锌合金构成的小口径变形子弹的制造方法，所述子弹包括一具有尾侧底部的外空缸形基体、一头部呈卵形或锥形的前区域以及装入所述基体的并凸入其中的缸形壳芯，所述壳芯在所述基体中通过过渡配合方式隔离出一腔，且壳芯固接在该腔前方的位置上，在击中目标时，所述基体变形成蘑菇状，其特征在于：所述基体和所述壳芯分别通过深拉伸成形工艺制造，并且缸形的所述壳芯通过重迫配合被压入所述基体的空缸中，至少在所述底部和所述壳芯之间至少形成所述腔，所述腔在所述基体的整个内径上延伸。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：按照以下方式制造所述基体，由板材冲压成圆片，所述圆片经深拉伸工艺形成空缸形体，并经随后的校准而挤压到所述基体的规定长度。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于：按照以下方式制造所述壳芯，由板材冲压成圆片，所述圆片经深拉伸工艺形成空缸形体，并经随后的校准而挤压到所述壳芯的规定长度。
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于：所述板材是带材并由冲压机或冲压拉伸压力机的辊导入。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于：将所述壳芯装入所述基体，这两部分通过成型凸模在彼此端面形状配合地且平滑地压合。
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