CN103936533A - 高粘度pbx炸药压注成型方法及装置 - Google Patents

高粘度pbx炸药压注成型方法及装置 Download PDF

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本发明公开了一种高粘度PBX炸药压注成型方法及其装置,该装置设置装药筒和安装筒,安装筒内置挤压活塞,挤压活塞和汽缸连接,汽缸可以控制挤压活塞的上下移动和停止,从而使装药筒中的药浆被压注进入模具中,实现装药,汽缸设置两个速度控制阀控制挤压活塞的速度,该装置还设置了消音器、循环水、密封圈等结构,进一步改善压注成型装置,本发明的压注成型方法使用该压注装置,安全高效的实现高粘度PBX炸药的装药。本发明压注成型方法及装置解决了高粘度PBX工艺流变性差的问题,可以有效保证在复杂结构和较大药量装药时产品内部质量的可控性,获得高装填质量的炸药浇注件且装药过程快速、安全,工作噪音低,操作简便。

Description

高粘度PBX炸药压注成型方法及装置
技术领域
本发明的实施方式涉及装药技术领域,更具体地,本发明的实施方式涉及一种用于PBX炸药战斗部装药的压注成型方法及其压注使用的装置。
背景技术
发展高能量炸药始终是武器系统重要的研究内容和主题,在可供选择的单质炸药有限的情况下,提高主炸药含量是一种最直接有效的途径。但是随着主炸药含量的提高,由于粘结剂体系含量减少,体系流变性控制更加困难,更高的固相甚至使炸药需通过外力形成蠕变来装药。尤其是对于复杂结构战斗部,很容易出现填充不满的问题,导致产品出现质量缺陷。因此,针对高粘度PBX,若想得到高装填质量的炸药浇注件,必须突破现有浇注成型方式,改善体系流变性或蠕变性。
采用压注成型方法,通过对药浆施加外力形成蠕变来实现装药,可以有效保证在复杂结构和较大药量装药时产品内部质量的可控性。另外,实施该技术需要一套专用的压注成型装置。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足,提供一种用于高粘度PBX炸药压注成型方法及装置的实施方式,以解决高粘度PBX装药困难的问题。
为解决上述的技术问题,本发明的一种实施方式采用以下技术方案:
一种高粘度PBX炸药压注成型装置,包括下端设置法兰盘的装药筒,连接在法兰盘下端的压注管,两端分别与装药筒上端、法兰盘固定且围绕在装药筒外侧的支撑杆,盖接在装药筒顶端的安装筒,以及与安装筒内部的挤压活塞连接的汽缸;所述汽缸的手动阀具有分别控制挤压活塞上行、下行和停止的三个档位,所述压注管上设置旋塞阀。
进一步的技术方案是:所述汽缸具有两个速度控制阀,分别控制汽缸的进气量和出气量;所述汽缸的出气孔设置消音器。速度控制阀可调节挤压活塞的上行或下行速度,消音器可降低工作噪音。
更进一步的技术方案是:所述装药筒的外表面设置循环水。循环水实现药浆的恒温浇注。
更进一步的技术方案是:所述装药筒和安装筒采用OCr18Ni9材料,所述挤压活塞的挤压头部采用聚四氟乙烯材料。压注成型的主体结构采用OCr18Ni9材料,满足硬度和腔体内表面粗糙度的指标要求,聚四氟乙烯材料的挤压活塞头部,满足其同安装筒及装药筒内腔之间的配合公差要求,保证挤压活塞上下运行灵活无停滞,且聚四氟乙烯活塞与不锈钢装药筒内腔之间的摩擦不会产生静电火花,避免了静电火花带来的安全风险。
更进一步的技术方案是:所述挤压活塞上设置排气孔,所述挤压活塞的挤压头部安装用于防止炸药药浆从挤压活塞和装药筒之间的间隙溢出的密封圈。
更进一步的技术方案是:所述装药筒的上端侧面和安装筒的下端侧面都设置圆环,两个圆环通过螺钉固定,所述支撑杆的上端用螺钉固定在装药筒的圆环上。
更进一步的技术方案是:所述旋塞阀的上下两端通过快速卡箍固定在装药筒下端。
更进一步的技术方案是:所述支撑杆至少为两根。
一种高粘度PBX炸药压注成型的方法,采用如权利要求1~8任意一项所述的装置,包括如下步骤:
(1)接通循环水,关闭旋塞阀,将炸药药浆倒入装药筒内,然后将安装筒盖接固定在装药筒上;
(2)将高粘度PBX炸药压注成型装置安装在放置有模具的浇注平台上,所述将高粘度PBX炸药压注成型装置的压注管对准模具的浇注口;
(3)汽缸连接空气压缩机,将汽缸的手动阀旋至下行档,通过速度控制阀控制挤压活塞的下行速度,至挤压活塞上的排气孔中有药浆冒出时,迅速将手动阀旋至停止档,关闭排气孔;
(4)打开旋塞阀,将手动阀旋至下行档,挤压活塞继续下行将药浆压注进模具中,压注完成后将手动阀旋至停止档;
(5)更换模具,按上述操作继续压注下一个模具,直至药浆用尽;
(6)重复上述步骤完成全部模具的浇注。
更进一步的技术方案是:步骤(6)所述完成全部模具的浇注后,将手动阀旋至上行档,挤压活塞上升至最高位置,然后拆卸和清洗高粘度PBX炸药压注成型装置。
与现有技术相比,本发明的有益效果之一是:本发明压注成型方法及装置解决了高粘度PBX工艺流变性差的问题,可以有效保证在复杂结构和较大药量装药时产品内部质量的可控性,获得高装填质量的炸药浇注件且装药过程快速、安全,工作噪音低,操作简便。
附图说明
图1为本发明高粘度PBX炸药压注成型装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,高粘度PBX炸药压注成型装置(以下简称压注装置)的主体结构是采用OCr18Ni9材料的装药筒3和安装筒5,装药筒3上端为筒状,下端为漏斗状,装药筒3下端的压注管9上设置了旋塞阀10,旋塞阀10上下两端被两个快速卡箍14固定在压注管9上,旋塞阀10可以打开和关闭压注管9的通道。压注管9的下端穿过法兰盘2并被法兰盘2固定,法兰盘2固定在底座1上,装药筒3的外表侧面还设置了循环水11,保持恒温装药。安装筒5内置挤压活塞6,用于将装药筒3中的药浆挤压进压注管9,最终使药浆通过压注管9注入装药模具中。挤压活塞6上有一个排气孔8,用于在挤压活塞6下压时排除装药筒3中的空气,保证装药均匀。挤压活塞6的挤压头部采用聚四氟乙烯材料,满足其同安装筒3及装药筒5内腔之间的配合公差要求,保证挤压活塞6上下运行灵活无停滞,且聚四氟乙烯活塞与不锈钢装药筒3内腔之间的摩擦不会产生静电火花,避免了静电火花带来的安全风险。挤压活塞6的挤压头部安装了密封圈12,用于防止炸药药浆从挤压活塞6和装药筒3之间的间隙溢出。汽缸7与安装筒5之间通过内六角螺钉13固定连接,汽缸7的出气口与挤压活塞6连接,因此汽缸7可以控制挤压活塞6的上下运动。且汽缸7有三个不同的档位,上行档可控制挤压活塞6向上移动,下行档可控制挤压活塞6向下移动,停止档可使挤压活塞6停止移动,三个档位配合,有效控制挤压活塞6压缩药浆。汽缸7还有两个速度控制阀,分别控制汽缸7的进气量和出气量,从而控制活塞上行、下行的速度。汽缸7的出气孔设置了消音器,有效减少压注过程中的噪音。装药筒3和安装筒5相连接固定是通过各自侧边的圆环和内六角螺钉13,内六角螺钉13将装药筒3的侧边圆环和安装筒5的侧边圆环固定在一起。法兰盘2和装药筒3的侧边圆环之间设置了多根支撑杆4,最少为两根,用于支撑压注装置的主体结构。支撑杆4的上端通过内六角螺钉13固定在装药筒的圆环上,下端固定在法兰盘2上。
使用上述压注装置进行装药的操作步骤如下:
首先将各个组件装配至仅剩安装筒和装药筒分离,接通循环水,使装药筒和旋塞阀升至设定的温度。
关闭旋塞阀,将炸药药浆倒入装药筒中,然后将安装筒和装药筒连接,此时,压注成型装置整体装配完成。
将压注成型装置安装在放有模具的浇注平台上,压注管的下端对准模具的浇注口。
将汽缸连接空气压缩机,将手动阀旋至下行档,汽缸控制挤压活塞向下移动,通过速度控制阀控制活塞的下行速度,可以控制压注的速度,挤压活塞下行的前期,装药筒中的空气会从挤压活塞的排气孔中排除,直至排气孔中有药浆冒出时,迅速将手动阀旋至停止档,关闭排气孔,这时,装药筒中的空气全部被排除。
打开旋塞阀,将手动阀旋至下行档,挤压活塞下行压缩药浆,将药浆挤压进下方模具中,装药完成后迅速将手动阀旋至停止档。更换模具,继续压注,直至模具压注完全或者装置中的药浆用尽。
然后将手动阀旋至上行档,将活塞慢慢上升至最高位置,最后对装置进行拆卸和清洗。
试验结果表明,该压注成型方法的装药过程便捷实用,顺利得到质量合格的高粘度PBX装药件。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述,但是,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说,在本申请公开、附图和权利要求的范围内,可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外,对于本领域技术人员来说,其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种高粘度PBX炸药压注成型装置,其特征在于:包括下端设置法兰盘的装药筒,连接在法兰盘下端的压注管,两端分别与装药筒上端、法兰盘固定且围绕在装药筒外侧的支撑杆,盖接在装药筒顶端的安装筒,以及与安装筒内部的挤压活塞连接的汽缸;所述汽缸的手动阀具有分别控制挤压活塞上行、下行和停止的三个档位,所述压注管上设置旋塞阀。
2.根据权利要求1所述的高粘度PBX炸药压注成型装置,其特征在于:所述汽缸具有两个速度控制阀,分别控制汽缸的进气量和出气量;所述汽缸的出气孔设置消音器。
3.根据权利要求1所述的高粘度PBX炸药压注成型装置,其特征在于:所述装药筒的外表面设置循环水。
4.根据权利要求1所述的高粘度PBX炸药压注成型装置,其特征在于:所述装药筒和安装筒采用OCr18Ni9材料,所述挤压活塞的挤压头部采用聚四氟乙烯材料。
5.根据权利要求1所述的高粘度PBX炸药压注成型装置,其特征在于:所述挤压活塞上设置排气孔,所述挤压活塞的挤压头部安装用于防止炸药药浆从挤压活塞和装药筒之间的间隙溢出的密封圈。
6.根据权利要求1所述的高粘度PBX炸药压注成型装置,其特征在于:所述装药筒的上端侧面和安装筒的下端侧面都设置圆环,两个圆环通过螺钉固定,所述支撑杆的上端用螺钉固定在装药筒的圆环上。
7.根据权利要求1所述的高粘度PBX炸药压注成型装置,其特征在于:所述旋塞阀的上下两端通过快速卡箍固定在装药筒下端。
8.根据权利要求1所述的高粘度PBX炸药压注成型装置,其特征在于:所述支撑杆至少为两根。
9.一种高粘度PBX炸药压注成型的方法,其特征在于:采用如权利要求1~8任意一项所述的装置,包括如下步骤:
(1)接通循环水,关闭旋塞阀,将炸药药浆倒入装药筒内,然后将安装筒盖接固定在装药筒上;
(2)将高粘度PBX炸药压注成型装置安装在放置有模具的浇注平台上,所述将高粘度PBX炸药压注成型装置的压注管对准模具的浇注口;
(3)汽缸连接空气压缩机,将汽缸的手动阀旋至下行档,通过速度控制阀控制挤压活塞的下行速度,至挤压活塞上的排气孔中有药浆冒出时,迅速将手动阀旋至停止档,关闭排气孔;
(4)打开旋塞阀,将手动阀旋至下行档,挤压活塞继续下行将药浆压注进模具中,压注完成后将手动阀旋至停止档;
(5)更换模具,按上述操作继续压注下一个模具,直至药浆用尽;
(6)重复上述步骤完成全部模具的浇注。
10.根据权利要求9所述的高粘度PBX炸药压注成型的方法,其特征在于:步骤(6)所述完成全部模具的浇注后,将手动阀旋至上行档,挤压活塞上升至最高位置,然后拆卸和清洗高粘度PBX炸药压注成型装置。
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