CN113551567A - 一种铜塑性变径镶嵌装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种铜塑性变径镶嵌装置及方法，属于弹药制造技术领域。本发明铜塑性变径镶嵌装置包括模套、底座、大弹簧、模瓣垫、模瓣、导带压杆。本发明施加外力，使得导带压杆下压，产生外扩压力，挤压产品向外作用，使得设置在产品外侧的导带与模瓣内壁紧密接触，然后再对模瓣施加向下作用力，使得模瓣通过模套内倾斜面下移，从而挤压导带，完成塑性变径导带在产品上的镶嵌，有效预防弹体压装导带过程中产生径缩，有效提高了炮弹制造效率和性能，具有较大军事价值。

Description

一种铜塑性变径镶嵌装置及方法

技术领域

本发明是一种铜塑性变径镶嵌装置及方法，属于弹药制造技术领域。

背景技术

目前小口径炮弹装配弹体由弹体及镶嵌在弹体镶嵌槽内的导带组成，如图1所示，该专利CN210570259U给出了一种典型的炮弹结构，在炮弹后端设置有环状导带。导带装配的牢固性影响炮弹的性能，导带装配的效率影响炮弹的生产效率。

现有导带安装方法，由于需多次小进给量压装使得原导带装配效率低、牢固性差。

发明内容

本发明的目的是：提供一种装配效率高、牢固性好的铜塑性变径镶嵌装置。

另外，本发明还基于该铜塑性变径镶嵌装置，提供一种塑性变径导带镶嵌方法。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：一种铜塑性变径镶嵌装置，其包括模套1、底座2、大弹簧3、模瓣垫4、模瓣5、导带压杆，底座2设置在模套1底部，大弹簧3设置在模套内，位于底座上方，且大弹簧上方设置有二阶模瓣垫，若干相互弹性连接的模瓣5形成中空环形结构，并设置在模套内，模瓣内壁为用于导带挤压的垂直壁面，所述模套内避免设置有内倾斜面，模套内倾斜面与模瓣外壁接触，且模套内倾斜面底部以及模瓣底部分别与二阶模瓣垫的两个台阶面接触，所述导带压杆安装在外部设置有导带的产品上，带有导带的产品穿过模套上方模瓣设置在二阶模瓣垫上方。

模瓣之间设置有连接小弹簧。

所述模套1上方设置有上盖，上盖下设置有能够与模瓣上端面接触的模瓣固定垫6。

所述模瓣固定垫6与模套1顶部之间留有调节间隙。

所述二阶模瓣垫与底座2之间留有调节间距。

所述导带压杆包括压导带衬冲芯杆、螺母、垫圈、压导带衬冲夹套，其中，所述压导带芯杆为一端带有螺纹，通过螺母和垫圈与压导带衬冲夹套端部连接，另一端为带有椎体的结构，嵌设在压导带衬冲夹套孔内，所述压导带衬冲夹套为中空结构，另一端设置有开口槽。

所述压导带衬冲夹套开口槽为直径由内向外增加的外扩口结构。

所述压导带衬冲夹套邻近导带芯杆处直径大于其另一端，二者交界处形成台阶差。

一种基于上述铜塑性变径镶嵌装置的塑性变径导带镶嵌方法，其特征在于，施加外力，使得导带压杆下压，产生外扩压力，挤压产品向外作用，使得设置在产品外侧的导带与模瓣内壁紧密接触，然后再对模瓣施加向下作用力，使得模瓣通过模套内倾斜面下移，从而挤压导带，完成塑性变径导带在产品上的镶嵌。

所述的塑性变径导带镶嵌方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：导带压杆安装在产品内，导带安装到产品外侧，整个产品穿过模瓣设置在二阶模瓣垫上端部；

步骤2：旋转导带压杆的螺母，使得压导带衬冲芯杆椎体部位将压导带衬冲夹套向外撑，由于压导带衬冲夹套具有开口槽，所以压导带衬冲夹套开口一端会逐渐向外扩张，其直径逐渐变大，最终与弹体内壁可靠贴紧，实现对弹体内壁的可靠支撑；

步骤3：采用压力机械对模瓣端面施加向下的作用力，模瓣在该作用力的作用下，沿模套内斜面向下滑动，装置内的大弹簧受力压缩，模瓣垫及位于其上套着导带的弹体也向下运动；

步骤4：模瓣在向下滑动时，由于模套内径逐渐变小，各模瓣之间的小弹簧受力压缩，各模瓣组成的内径会逐渐缩小挤压导带，导带在模瓣施加的压力作用下，内外径均缩小并镶嵌入弹体镶嵌槽内；

步骤5：镶嵌完成后，卸载模瓣上所施加的压力，大弹簧及小弹簧回复至原长度，模瓣垫、模瓣及弹体在弹簧弹力作用下回到原位置，装置恢复到原状态。

本发明的有益效果是：本发明通过导带压杆对炮弹向外支撑，通过设计模瓣向下挤压，提供了一种能够实现对口部小内腔大的薄壁弹体压装导带时的支撑装置，预防弹体压装导带过程中产生径缩，有效提高了炮弹制造效率和性能，尤其是对于某些小口径炮弹的研发与制造，具有重要意义，能够显著提高小口径炮弹性能，具有较大的军事价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施的技术方案，下面将对本发明的实例中需要使用的附图作简单的解释。显而易见，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是炮弹示意图；

图2是本发明铜塑性变径镶嵌装置结构剖视图(含产品)；

图3是本发明铜塑性变径镶嵌装置结构剖视图(不含产品)；

图4是模套结构示意图；

图5是模瓣俯视图；

图6为二阶模瓣垫的结构示意图；

图7是模瓣垫的结构示意图；

图8是导带压杆结构示意图；

其中，1-模套、2-底座、3-大弹簧、4-模瓣垫、5-模瓣、6-模瓣固定垫、7-上盖、8-小弹簧、9-压导带衬冲芯杆、10-螺母、11-垫圈、12-压导带衬冲夹套

、13-开口槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将详细描述本发明实施例的各个方面的特征。在下面的详细描述中，提出了许多具体的细节，以便对本发明的全面理解。但是，对于本领域的普通技术人员来说，很明显的是，本发明也可以在不需要这些具体细节的情况下就可以实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例对本发明更好的理解。本发明不限于下面所提供的任何具体设置和方法，而是覆盖了不脱离本发明精神的前提下所覆盖的所有的产品结构、方法的任何改进、替换等。

请同时参阅图2、图3，本发明铜塑性变径镶嵌装置包括模套1、底座2、大弹簧3、模瓣垫4、模瓣5、导带压杆。

请参阅图4，所述模套为中空结构，内壁设置有外凸的倾斜壁面结构，且底部设置在二阶模瓣垫上。

其中，底座2设置在模套1底部，大弹簧3设置在模套内，位于底座上方，用于支撑和提供弹性回复力。

所述大弹簧上方设置有二阶模瓣垫，如图6所示，所述二阶模瓣垫为带有多个台阶的圆台结构，底部设置有空腔，用于收纳大弹簧，同时底部边缘最下方仍与底座保持有足够的间距，以具有上下调整空间。

请参阅图5，所述模瓣5设置在模套内，为若干相互独立的凸出结构，之间通过小弹簧连接，形成具有弹性的中空环形结构，同时，所述模瓣5下方为实体结构，其模瓣内壁为用于导带挤压的垂直壁面，模瓣外壁斜面，与模套内倾斜壁面接触，使得在上方外力作用下，模瓣可以倾斜向下运动。所述模瓣底部设置在二阶模瓣垫台阶上，从而能够带动二阶模瓣垫台阶向下运动。

请参阅图7，其是模瓣固定垫的结构示意图，所述模瓣固定垫也为具有结构形状与模瓣相匹配的中空环盘结构，设置在模瓣外缘端面，并位于上盖下方，其作用是在模瓣受力下移及缷力复位时保证模瓣沿轴向滑动。所述模瓣固定垫6与模套1顶部之间留有调节间隙，其作用保证模瓣固定垫向下移动的所需的空间。

请参阅图8，所述导带压杆包括压导带衬冲芯杆、螺母、垫圈、压导带衬冲夹套，其中，所述压导带芯杆为一端带有螺纹，通过螺母和垫圈与压导带衬冲夹套端部连接，另一端为带有椎体的结构，嵌设在压导带衬冲夹套孔内，所述压导带衬冲夹套为中空结构，另一端设置有开口槽。

所述压导带衬冲夹套开口槽为直径由内向外增加的外扩口结构，以在椎体下压时，产生向外的扩张力。

所述压导带衬冲夹套邻近导带芯杆处直径大于其另一端，二者交界处形成台阶差，衬冲进入工件时台阶有定位作用，保证衬冲夹套工作部分在工件内部深度一致。

基于上述铜塑性变径镶嵌装置，本发明塑性变径导带镶嵌方法进行炮弹导带加工时，先施加外力，使得导带压杆下压，产生外扩压力，挤压产品向外作用，使得设置在产品外侧的导带与模瓣内壁紧密接触，然后再对模瓣施加向下作用力，使得模瓣通过模套内倾斜面下移，从而挤压导带，完成塑性变径导带在产品上的镶嵌。

本发明塑性变径导带镶嵌方法其具体实施时，过程如下：

步骤1：导带压杆安装在产品内，导带安装到产品外侧，整个产品穿过模瓣设置在二阶模瓣垫上端部；

步骤2：旋转导带压杆的螺母，使得压导带衬冲芯杆椎体部位将压导带衬冲夹套向外撑，由于压导带衬冲夹套具有开口槽，所以压导带衬冲夹套开口一端会逐渐向外扩张，其直径逐渐变大，最终与弹体内壁可靠贴紧，实现对弹体内壁的可靠支撑；

步骤3：采用压力机械对模瓣端面施加向下的作用力，模瓣在该作用力的作用下，沿模套内斜面向下滑动，装置内的大弹簧受力压缩，模瓣垫及位于其上套着导带的弹体也向下运动；

步骤4：模瓣在向下滑动时，由于模套内径逐渐变小，各模瓣之间的小弹簧受力压缩，各模瓣组成的内径会逐渐缩小挤压导带，导带在模瓣施加的压力作用下，内外径均缩小并镶嵌入弹体镶嵌槽内；

步骤5：镶嵌完成后，卸载模瓣上所施加的压力，大弹簧及小弹簧回复至原长度，模瓣垫、模瓣及弹体在弹簧弹力作用下回到原位置，装置恢复到原状态。

实施例：本实施例中，导带为塑性铜管材，用于镶嵌在炮弹壳体外。本发明铜塑性变径镶嵌装置及方法包括铜管材零件毛坯的变径及在另一零件上的镶嵌，采用压力机通过所设计的装置来实现。变径是将铜管材零件毛坯在一定压力下，利用铜材本身的塑性变形特性，将铜管材零件毛坯内、外径同时变为适宜尺寸。镶嵌是将变径后的铜管材零件毛坯利用装置，在一定压力条件下将其牢固嵌入另一零件的镶嵌槽内。变径与镶嵌采用同一装置实现。该装置由模套、底座、大弹簧、模瓣垫、模瓣、模瓣固定垫、上盖、小弹簧组成。

通过该装置采用压力机械实现将铜管材零件的内外径变小，并将其牢固镶嵌入另一零件镶嵌槽内。通过旋紧螺母实现将压导带衬冲芯杆上移，在压导带芯杆上移过程中，压导带衬冲夹套向外扩张，实现对弹体壁的可靠支撑。其特征在于：通过旋紧装置的螺母拉动压导带衬冲芯杆上移，压导带衬冲芯杆上移过程中，其椎部将压导带衬冲夹套端部向外撑，使其与弹体内壁可靠贴紧，同时压导带衬冲芯杆对压导带衬冲夹套进行支撑，最终实现该装置对弹体内部可靠支撑，预防并避免了弹体在压装导带过程中产生径缩。

模瓣端面在压力作用下沿着模套内斜面运动，在向下运动的同时，模瓣内腔逐渐缩小，对内腔内的工件实现径向挤压。内腔内的塑性铜管材在径向挤压的条件下，其内径及外径均会缩小实现径缩，在径缩的同时，该管材被牢固挤压进另一零件的镶嵌槽内，实现将塑性铜管材在另一零件上的牢固镶嵌。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铜塑性变径镶嵌装置，其特征在于，包括模套(1)、底座(2)、大弹簧(3)、模瓣垫(4)、模瓣(5)、导带压杆，底座(2)设置在模套(1)底部，大弹簧(3)设置在模套内，位于底座上方，且大弹簧上方设置有二阶模瓣垫，若干相互弹性连接的模瓣(5)形成中空环形结构，并设置在模套内，模瓣内壁为用于导带挤压的垂直壁面，所述模套内避免设置有内倾斜面，模套内倾斜面与模瓣外壁接触，且模套内倾斜面底部以及模瓣底部分别与二阶模瓣垫的两个台阶面接触，所述导带压杆安装在外部设置有导带的产品上，带有导带的产品穿过模套上方模瓣设置在二阶模瓣垫上方。

2.根据权利要求1所述的铜塑性变径镶嵌装置，其特征在于，模瓣之间设置有连接小弹簧。

3.根据权利要求2所述的铜塑性变径镶嵌装置，其特征在于，所述模套(1)上方设置有上盖，上盖下设置有能够与模瓣上端面接触的模瓣固定垫(6)。

4.根据权利要求3所述的铜塑性变径镶嵌装置，其特征在于，所述模瓣固定垫(6)与模套(1)顶部之间留有调节间隙。

5.根据权利要求4所述的铜塑性变径镶嵌装置，其特征在于，所述二阶模瓣垫与底座(2)之间留有调节间距。

6.根据权利要求1所述的铜塑性变径镶嵌装置，其特征在于，所述导带压杆包括压导带衬冲芯杆、螺母、垫圈、压导带衬冲夹套，其中，所述压导带芯杆为一端带有螺纹，通过螺母和垫圈与压导带衬冲夹套端部连接，另一端为带有椎体的结构，嵌设在压导带衬冲夹套孔内，所述压导带衬冲夹套为中空结构，另一端设置有开口槽。

7.根据权利要求6所述的铜塑性变径镶嵌装置，其特征在于，所述压导带衬冲夹套开口槽为直径由内向外增加的外扩口结构。

8.根据权利要求7所述的铜塑性变径镶嵌装置，其特征在于，所述压导带衬冲夹套邻近导带芯杆处直径大于其另一端，二者交界处形成台阶差。

9.一种基于权利要求1至8任一项铜塑性变径镶嵌装置的导带镶嵌方法，其特征在于，施加外力，使得导带压杆下压，产生外扩压力，挤压产品向外作用，使得设置在产品外侧的导带与模瓣内壁紧密接触，然后再对模瓣施加向下作用力，使得模瓣通过模套内倾斜面下移，从而挤压导带，完成塑性变径导带在产品上的镶嵌。

10.根据权利要求9所述的铜塑性变径导带镶嵌方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：导带压杆安装在产品内，导带安装到产品外侧，整个产品穿过模瓣设置在二阶模瓣垫上端部；

步骤2：旋转导带压杆的螺母，使得压导带衬冲芯杆椎体部位将压导带衬冲夹套向外撑，由于压导带衬冲夹套具有开口槽，所以压导带衬冲夹套开口一端会逐渐向外扩张，其直径逐渐变大，最终与弹体内壁可靠贴紧，实现对弹体内壁的可靠支撑；

步骤3：采用压力机械对模瓣端面施加向下的作用力，模瓣在该作用力的作用下，沿模套内斜面向下滑动，装置内的大弹簧受力压缩，模瓣垫及位于其上套着导带的弹体也向下运动；

步骤4：模瓣在向下滑动时，由于模套内径逐渐变小，各模瓣之间的小弹簧受力压缩，各模瓣组成的内径会逐渐缩小挤压导带，导带在模瓣施加的压力作用下，内外径均缩小并镶嵌入弹体镶嵌槽内；

步骤5：镶嵌完成后，卸载模瓣上所施加的压力，大弹簧及小弹簧回复至原长度，模瓣垫、模瓣及弹体在弹簧弹力作用下回到原位置，装置恢复到原状态。

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