CN104647793A - 一种pbx炸药压制成型的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到使用超声波加载PBX炸药压制成型的制作方法，其步骤包括：a)、将粉末状的PBX炸药（10）装入到PBX炸药成型装置内，启动PBX炸药成型装置上的加压装置使PBX炸药（10）处于一个压紧的状态，当施加给PBX炸药（10）的压力值超过设定压力值,启动超声换能器和超声发生器，超声换能器产生超声波作用于PBX炸药粉体（10）使其产生振动，再逐渐加大施加给PBX炸药（10）上的压力值，直至PBX炸药(10)压制完成。本发明的技术效果是提高了压制成型PBX炸药的密度，强度和均匀性，有效改善PBX炸药成型产品的品质，提高了PBX炸药的能量效应。

Description

一种PBX炸药压制成型的制作方法

技术领域

本发明涉及到一种PBX炸药成型的方法，尤其涉及到一种使用超声波的PBX炸药压制成型的制作方法。

背景技术

PBX是一类由高能炸药晶体，粘结剂和降感剂等多种成分组成的混合物，由于其优异的爆炸性能和力学性能，PBX已在军事及工业上获得了广泛的应用，用于制造各种战斗部装药，火箭推进剂，爆炸成型，采矿、石油射孔弹等。在PBX药件的成型过程中，压制成型是最常用的方法之一。由于PBX中存在多种材料，且各种材料的含量，性能参数差异较大，粘结剂含量较低，无法完全包覆炸药晶粒以及填充晶粒间的孔隙。同时，由于炸药粉末与压模之间存在摩擦，外压力沿压制方向被逐步损耗，对于压坯内部密度分布产生很大的影响，导致炸药成型不均匀，致密度不高等问题，尤其是对于大尺寸和特殊形状产品的制作，其难度大大增加，难以获得高品质的压坯成品，限制了应用范围，超声粉体成型技术是在粉末压制成型过程中，通过引入超声波，使压坯在受外压力的同时发生高频振动，促使粉体粒子的运动和重排。与传统压制技术相比，超声粉体成型技术具有致密程度高、均匀性好的特点，是一种新型的粉体成型方法。

发明内容

由于现有技术中存在PBX炸药压制成型内部密度不高，分布不均匀的缺点，而提供一种PBX炸药压制成型的制作方法。

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种PBX炸药压制成型的制作方法，其中，制作方法包含如下步骤：

a)、将粉末状的PBX炸药装入到模具内；

b)、当PBX炸药装入模具后，启动加压装置，加压装置施加给PBX炸药一定压力，使PBX炸药处于压紧的状态；

(c)、PBX炸药成型装置上的控制器测量施加给PBX炸药的压力值；

(d)、当施加给PBX炸药上的压力值达到初始设定压力值, 控制器启动超声换能器和超声发生器，超声换能器产生超声波，作用于PBX炸药成型装置中的模具和PBX炸药内部上，使其产生振动；

(e)、再逐渐加大施加给PBX炸药上的压力值，作业持续时间为30mins~70mins，直至PBX炸药压制完成。

其优选的实施方案是，所述PBX炸药成型装置包括模具、加压装置、超声换能器、超声发生器，所述模具包括上模、下模、阴模, 所述模具的内径为180~250mm,所述PBX炸药成型的压坯高度为50-300mm。

其优选的实施方案是，在PBX炸药压制成型的制作过程中，所述超声发生器产生的超声波频率为同一频率。

其优选的实施方案是，在PBX炸药压制成型的制作过程中，所述超声发生器产生的超声波频率为不同频率。

其优选的实施方案是，所述压制PBX炸药的初始设定压力值取值范围为20MPa~100MPa。

其优选的实施方案是，所述再次加压压力值取值范围为100MPa~150MPa。

其优选的实施方案是，所述超声换能器在压制过程中的振幅取值范围为0.1~150um。

其优选的实施方案是，所述单只超声换能器的驱动功率为500-2000W，振动频率的取值范围为15~40KHz。

其优选的实施方案是，所述PBX炸药的压制成型制作时间为30mins~70mins。

其优选的实施方案是，所述超声换能器和超声发生器对称的设置在PBX炸药成型装置中的上模，下模和阴模上。。

本发明的有效技术效果是，提高了压制成型PBX炸药的密度，弹性模量和均匀性。有效改善PBX炸药成型产品的品质，提高了PBX炸药的能量效应，以及在压制过程中的安全性。

附图说明

图1是本发明的制作方法流程图。

图2是本发明中的PBX炸药成型装置的结构示意简图。

图3是本发明中的PBX炸药成型装置中超声波作业的的具体实施方式（一）的结构示意图。

图4是本发明中的PBX炸药成型装置中超声波作业的具体实施方式（二）结构示意图。

具体实施方式

为了进一步的说明本发明的制作方案，下面结合附图对本发明做详细的说明。

参照图1~4所示，PBX炸药压制成型的制作步骤包括：

a)、将粉末状的PBX炸药10预装入到PBX炸药成型装置的模具1内，在本发明中，PBX炸药成型装置的模具设计内径为,180mm~250mm,优选的PBX炸药成型装置的模具设计内径为200mm；

b)、当PBX炸药10装入PBX炸药成型装置中的模具后，启动PBX炸药成型装置上的加压装置，加压装置施加给PBX炸药10压力，使PBX炸药10处于压紧的状态；

(c)、PBX炸药成型装置上的控制器测量施加给PBX炸药10的压力值；

(d)、当施加给PBX炸药10上的压力达到初始设定压力值, 控制器启动超声换能器和超声发生器，超声发生器产生超声波，作用于PBX炸药成型装置中的模具和PBX炸药10内部上，使其产生振动；

(e)、再逐渐加大施加给PBX炸药10上的压力，作业持续时间大约为30mins~70mins，优选为60mins,直至PBX炸药压制完成。

实施例一

参照图2所示， PBX炸药成型装置包括模具1、加压装置、超声换能器、超声发生器、控制器，其中，模具1包括上模11、下模12、阴模13，换能器包括第一超声换能器2，第二超声换能器3，第三超声换能器4，超声发生器包括第一超声发生器2'、第二超声发生器3'，第三超声发生器4',所述超声发生器（2、3、4）设置在超声换能器（2'、3'、4'）内，并与超声换能器为一一对应关系，其中，第一超声换能器2和第一超声发生器2'设置在下模12上，第二超声换能器3和第二超声发生器3'设置在上模11上，第三超声换能器4和第三超声发生器4'设置在阴模13上，通过超声换能器（2、3、4）启动对应的超声发生器（2'、3'、4'）发出超声波，使PBX炸药10内部震动，达到PBX炸药10压制成型的作用。

为了使得PBX炸药10压坯的密度更均匀以及增加粉末体的流动性，超声换能器（2、3、4）和超声发生器（2'、3'、4'）均匀对称的设置在模具1的周围。

实施例二

参照图3所示，PBX炸药成型装置包括模具1、加压装置、超声换能器、超声发生器、控制器，其中，模具1包括上模11、下模12、阴模13，换能器包括第一超声换能器2，第二超声换能器3，第三超声换能器4，超声发生器包括第一超声发生器2'、第二超声发生器3'，第三超声发生器4',所述超声发生器设置在超声换能器内，并与超声换能器为一一对应关系，其中，第一超声换能器2和第一超声发生器2'，第二超声换能器3和第二超声发生器3'，第三超声换能器4和第三超声发生器4'对称的设置在阴模13的两侧。通过超声换能器（2、3、4）启动对应的超声发生器（2'、3'、4'）发出超声波，使PBX炸药10内部震动，达到PBX炸药10压制成型的作用。

实施例三

参照图4所示，PBX炸药成型装置包括模具1、加压装置、超声换能器、超声发生器、控制器，其中，模具1截面为圆形，换能器包括第一超声换能器2，第二超声换能器3，第三超声换能器4，第四超声换能器5，超声发生器包括第一超声发生器2'、第二超声发生器3'，第三超声发生器4',第四超声发生器5'

所述超声发生器（2'、3'、4'、5'）设置在超声换能器（2、3、4、5）内，并与超声换能器（2、3、4、5）为一一对应关系，其中，第一超声换能器2和第一超声发生器2'，第二超声换能器3和第二超声发生器3'，第三超声换能器4和第三超声发生器4'，第四超声换能器5和第四超声发生器5'对称的设置在模具1的周围。通过超声换能器（2、3、4、5）启动对应的超声发生器（2'、3'、4'、5'）发出超声波，使PBX炸药10内部震动，达到PBX炸药10压制成型的作用。

实施例四

本发明可根据模具1的不同，可以设置N对对称排列在模具周围的超声换能器和超声发生器，通过超声换能器启动对应的超声发生器发出超声波，使PBX炸药内部震动，达到PBX炸药压制成型的作用。在本实施例中，在PBX炸药压制成型的制作过程中，所述超声发生器产生的超声波频率为同一频率或不同的频率。

在上述的实施例中，优选的实施例为：

PBX炸药压制成型的制作过程中，压制PBX炸药设定的初始压力值取值范围为20MPa~100MPa，其取值的范围选择依据是根据所要压制成型的PBX炸药的质量来确定

压制成型再次加压所需压力的取值范围为100MPa~150MPa，其再次加压所需压力取值的范围选择依据是根据所要压制成型的PBX炸药的体积和粉末粒的大小来确定。

PBX炸药压制成型的制作过程中，超声换能器的振幅取值范围为0.1~150um，振幅取值的范围选择依据是根据所要压制成型的PBX炸药的体积和粉末粒的大小，以及所加的压力和压强来确定。

PBX炸药压制成型的制作过程中，超声换能器的驱动功率为500~2KW，振动频率的取值范围为15~40KHz。超声换能器的驱动功率和振动频率是根据所要压制成型的PBX炸药的体积和粉末粒的大小，以及所加的压力来确定。

PBX炸药压制成型的制作过程中，PBX炸药压制成型制作时间为30mins~70mins，优选预热至60mins。

PBX炸药压制成型的制作过程中，模具1的内径180mm~250mm,优选的内径为200mm,所述PBX炸药成型的压坯高度为50~300mm。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为详细，只要本领域的技术人员在查看到本发明的实施例后，不脱离本发明构思的前提下，所做的改变都属于本发明的保护范围。但本文所述的实施例不能理解为对本发明的保护范围限制。                               

Claims (10)

1.一种PBX炸药压制成型的制作方法，其特征在于，所述制作方法包含如下步骤：

a)、将粉末状的PBX炸药（10）装入到PBX炸药成型装置的模具（1）内；

b)、当PBX炸药（10）装入模具（1）后，启动PBX炸药成型装置上的加压装置，加压装置施加给PBX炸药（10）压力，使PBX炸药（10）处于一个压紧的状态；

(c)、通过PBX炸药成型装置上的压力控制器测量施加给PBX炸药（10）的压力值；

(d)、当加压装置施加给PBX炸药（10）上的压力值达到设定压力值, 启动超声换能器和超声发生器，超声换能器产生超声波，作用于PBX炸药成型装置中的模具（1）和PBX炸药（10）上，使PBX炸药（10）粉末状的颗粒产生振动；

(e)、继续加大施加给PBX炸药（10）上的压力值，压制成型的整个过程作业时间持续在30mins~70mins之间，直至PBX炸药(10)压制完成。

2.根据权利要求1所述的PBX炸药压制成型的制作方法，其特征在于，所述PBX炸药成型装置包括模具(1)、加压装置、超声换能器、超声发生器，所述模具(1)包括上模(11)、下模(12)、阴模(13), 所述模具（1）的内径为180~250mm,所述PBX炸药成型的压坯高度为50-300mm。

3.根据权利要求2所述的PBX炸药压制成型的制作方法，其特征在于，在PBX炸药压制成型的制作过程中，所述超声发生器产生的超声波频率为同一频率。

4.根据权利要求2所述的PBX炸药压制成型的制作方法，其特征在于，在PBX炸药压制成型的制作过程中，所述超声发生器产生的超声波频率为不同频率。

5.根据权利要求1所述的PBX炸药压制成型的制作方法，其特征在于，所述压制PBX炸药(10)的初始设定压力值的取值范围为20MPa~100MPa。

6.根据权利要求1所述的PBX炸药压制成型的制作方法，其特征在于，所述继续加压的压力值取值范围为100MPa~150MPa。

7.根据权利要求1所述的PBX炸药压制成型的制作方法，其特征在于，所述超声换能器在压制过程中的振幅取值范围为0.1~150um。

8.根据权利要求1所述的PBX炸药压制成型的制作方法，其特征在于，所述单只超声换能器的驱动功率为500-2000W，振动频率的取值范围为15~40KHz。

9.根据权利要求1所述的PBX炸药压制成型的制作方法，其特征在于，所述PBX炸药（10）的压制成型的制作时间为30mins~70mins。

10.超声换能器和超声发生器安装在PBX炸药成型装置中上模(11)、下模(12)和阴模(13)上。