DE2852657C2 - Splitterkörper für Splittergeschosse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Spliiicrkörpcr für Splittergeschosse nach dem OBcrbegriff des Anspruches 1.

Nach der DE-PS 24 60 013 ir.i ein Verfahren zum I !erstellen von Formkörpern mit in metallischer Bctuingsniasse eingelagerten diskreten Teilchen bekannt. Die Teilchen sind an einem metallischen Träger befestigt und mit einer Betiungi.masse ;.us einem Metallpulver umhüllt. Der Träger wird .ni'. den Teilchen und der Umhüllung isostatisch verprcßt und . nschlicßend gesintert. Nach diesem Verfahren hergestellte Splitlerkörper für Geschosse zeigen eine gute Splitterwirkung. Die Herstellung dieser Spliltcrhülle ist jedoch wirtschaftlich aufwendig, da nach dem Sintern in der Außenhülle häufig Unebenheiten von mehreren Millimetern vorhanden sind, die durch ein zerspanendes Bearbcitiingsverfahrcn beseitigt werden müssen. Um die vorgesehene K.iiibergröße einhalten zu können, muß daher der Roh-Außendurchmesscr der Splittcrhüllc relativ groß gewühlt werden um derartige Mangel beseitigen zu können. Der Zerspanungsanteil an der Splittcrhüllc ist daher relativ hoch. Daneben ist die Splitterwirkung nicht in jedem Fall reproduzierbar, da beim Preßvorgang die Bctiungsmasse unterschiedlich tief in die Zwischenräume zwischen den Teilchen gelangt.

Nachteilig ist auch, daß der Sintervorgang die metallurgischen Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe wie Härte, Zähigkeit beeinträchtigen kann. Außerdem begrenzt der genannte thermische Prozeß die Anzahl der für diskrete Teilchen in Frage kommenden Wcrks.'offe.

Weiterhin ist durch die DF.-PS 21 29 1% ein Splitterkörper für Splittergeschosse bekannt. Zwischen zwei ineinander angeordneten Rohrkörpern sind kugelförmige Splitter eingefüllt. Durch Hoehdruekumformung des Innenrohrkörpers wird dieser in die Hohlräume zwischen den Splittern eingeprel.it. Dabei werden die Rohrkörper vorfragmcnlieri und mit den .Splittern /u einer Splitterholle zusammcnphlticrt. Die Hochdniekumformung kann schocknnig. z. B. durch Explosionsumformung oder elektromagnetisch oder aber durch Pressen mittels eines Kalibrierbol/ens erfolgen.

F.ine derartige I liiifoinuiMi: hat den Nachleil. d:iu »v gen des sich innerhalb einer zu großen Bandbreite bewegenden Verformungsgrades die Splitterwirkung nicht im erforderlichen Ausmaß reproduzierbar ist, daß durch die auf die Splittcrhüllc nicht gleichmäßig zu vcrteilende Umformkraft sehr hohe spezifische Flächendrücke auftreten, die die Kugeln aus bspw. gehärtetem Stahl, wie Kugellagcrstahl, zerbrechen und daß die Umformung das Material der Innenhülle über die Steckgrenzen hinaus beansprucht und dadurch eine ->icht vorhcrschbare Minderung der Festigkeil vorliegt. Diese Minderung beeinflußt auch die Splitterwirkung.

Schließlich ist es nach der US-PS 32 81 921 und der Z. Metallkunde. Bd. 58 (1967). II. 7. Seiten 487—490, bekannt, durch Rundhämmern einen metallischen Grund-

i* körper und eine metallische Außenhülse mit dazwischen liegenden Teilchen bzw. zwei Rohre verschiedenen Werkstoffes miteinander zu verbinden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Splitterkörper für Spliticrgcschossc zu schaffen, der cine reproduzierbare Splitterwirkung aufweist und der wirtschaftlich herstellbar ist. Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegeben.

Durch die Erfindung wird vorteilhaft erreicht, daß durch das von außen erfolgende Kalt-Rundhämmcrn in der Außenhüllc Spannungen auftreten, die zusammen mit der Druckspannung der Kugeln eine wesentliche Steigerung der Splitterencrgic bei den Teilchen und den Außenhüllenspliitcrn ergeben, daß die Innenhülle sehr

in dünn sein kann, so daß bei der Detonation des eingelagerten Sprengstoffes möglichst wenig Verformungsarbeit für die Inncnhüllc erforderlich ist und möglichst eine hohe Energie durch die fragmentierte Inncnhüllc an die Teilchen weitergegeben wird. Durch die von au-Ben aufgebrachte Umformkraft wird über die Außcnhülle und die in Form von Kugeln vorliegenden Teilchen eine Verformung der Inncnhüllc bewirkt. Diese bewirkt eine Kaltverfestigung im Bereich der durch die Kugeln verformten Kalotten. Die Teilchen werden dabei in radialer Richtung in den Grundkörper cingcforml und ergeben daher in deren Bereich Zonen höherer Härte und dadurch höhere Festigkeit, /wischen denen schmale Zonen niedriger Festigkeit liegen. Die Zonen niedriger Festigkeit bestimmen die Fragmentierung. Für die Fragmentierung ist daher weniger Energie erforderlich als bei einer Inncnhüllc gleichmaßig hoher Festigkeit, daß das l.ccrvolumcn /wischen dem Grundkörper und der Außcnhülle und den Teilchen minimiert ist und somit viel Masse und zwar speziell Masse hoher Dichte als Energieträger zur Verfügung steht.

daß durch die Verformung Formkörper hoher Mcßgcnauigkcit und ausgezeichnetem Rundlauf vorliegen, d. h. der Zcrspanungsaiitcil ist sehr gering und die eine hohe Trcffwahrschcinlichkcit beeinflussenden statischen und dynamischen Unwuchten sind vernachlässigbar klein, daß die diskreten Teilchen reproduzierbar aneinander gepreßt sind und sich definiert im elastischen Bereich oder im elastischen Bereich und im plastischen Bereich verformen. Damit übertragen die tür die Fragmcntie-

Mi rung der Außenhüllc wesentlichen Teilchen die Dctonationscncrgie voll im Bereich ihrer F.infonming in die AußcnhüllL. da in gleicher Weise eine zonale Festigkcitsstcigeiiing wie in der Innenhülle vorliegt,
daß das Material der Außen- und Innenhülle je nach

h'. Kaliber des Formkörpers die Teilchen bis zu 70"/" der TeilchcMoberfläche umschließt und dadurch bei der Detonation die Teilchen mit relativ geringem spezifischen Flai'hcndriick beaufschlagt und mehl /crslorl werden.

JaB sämtliche Teile des Formkorpers kalt vorform! werjen. daher viele Werkstoffe, wie auch Verbundwerkstoffe zur Verarbeitung geeignet sind, JaB durch die Kaltverformung die Härte der diskreten Teilchen keinen Änderungen ausgesetzt sind, denn es liegt keine thermische Belastung vor und daß trotz der Kaltverformung für die diskreten Teilchen aus gehärtetem Stahl, Schwermetall oder abgerciehcrtem Uran überraschenderweise ein Abslandsraster nicht unbedingt erforderlich ist, weil durch die bis zu 70^u/cigc Einbettung der Kugeln durch das Material der Innen- und Außenhülle ein Zerbrechen der Teilchen bei plastischer Verformung nicht auftritt. Bei Teilchen aus Hartmetall ist dagegen ein Abslandsraster nötig, da es plastisch nicht verformbar ist.

Der Absimdsrasicr ist unbedingt für Kugeln aus Hartmetall nötig, da Hartmetall nicht verformbar ist. Hierbei garantiert das Abstandsraster die gewünschte Einbettung der Kugeln in den Werkstoff der sie umgebenden Teile, ohne daß die I lartmetallkugeln zerstört werden.

Für die in gewissen Grenzen verformbaren Kugeln 12 aus Schwermetall, gehärtetem Stahl oder abgereichericm Uran ist mit dem Abslandsraster eine noch bessere Einbettung als ohne den Abslandsraster möglich. Die Kugeln werden erst nach einem gewissen Einbetlungsgrad ancinandergepreßt. Dadurch ist es möglich, nach dein gegenseitigen Berühren der Kugeln den Formkörper zusätzlich noch zu verformen, um einen noch höheren Einbcllungsgrad zu erhalten.

Ausführungsbcispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. F.s zeigt in vereinfachter Darstellung

Fig. 1 einen Formkörper im Ausgangszustand mit einem Grundkörper.

Fig.2 einen Teil einer Rundschmicdcmaschine mit einem Formkörper und einer Innenhülse,

Fig. 3 einen Querschnitt HI-III nach Fig. 2 in prinzipieller Darstellung,

Fig.4 einen vergrößert hcrausgezeichnelcn Ausschnitt IV nach F i g. 2 ohne Schmiedebacken bzw. ohne Dorn,

Fig. 5 den Ausschnitt IV nach Fig. .3 im Fcrlig/.ustand.

In den Figuren sind bezeichnet mit 1 Vorrichtung /um Rundschmieden, 2 Formkörper, 3 (jrumlkörper. 4 rotierender Spannkopf, 5 Dornhaller, 6 Abstand. 7 Dorn. 8 Schmicdebackcn, 10 Außenhülse aus Stahl ('45. Il Innenhülse ays Stahl Γ45,12 gehärtete Kugeln aus Kugcllagerstahl 100CV6, 13, 14 üri:ck/ono. 15 Eindiehung. 18 Absätze, 19 Schmiedefläche, 20 Fcrtigdurchmesser. 21 Durchmesser, 22 Abslandsraster, 22' Stege, 23 Abstand. 24 Inncnoberflächc, 15 Ausgangsleilkreis, 27 Fcriigteilkreis.

In den Spannkopf 4 der nur angedeuteten Vorrichtung 1 zum Rundschmieden ist die Innenhülsc Il eingespannt. Diese besii/.t für die Kugeln 12 eine durch Absätze 18 begrenzte Eindrehung 15. Die Kugeln 12. die Außenhülse 10 und die Inncnhülse 11 sind durch dun feststehenden oder mitlaufenden Dorn 7 radial abgestützt.

Die .Schmiedebacken 8 wiesen eine konkave Sehmiedcfläehe 19 mit einem Radius auf, der in eiwa dem l-'erligdurehmcsscr 20 (Hg. 5) der Außenhülse 10 einspricht. In axialer Richtunj des Formkörpcrs 2 sind die Schmiedebaeken geringfügig länger als die Eindrehung 15 und decken die gesamte I .iinge der Eindrchiing 15 ;ib. Die Durchmesser 21 ve · Ciiundknmer 3 und Innen hülse 11 entsprechen dem Fertigdurchmcssei 20. 2Γ ist der Rohr-Durchmesser.

Liegt anstelle der Innenhülse 11 nach Fig. 2 der Grundkörper 3 nach Fig. 1 vor, so ist dieser in dem Spannkopf 4 befestigt. Gegenüberliegend greifen an dem Grundkörper 3 ein vorrichtungsseitigcr Dorn oder ein Stirnhalter (nicht gezeichnet) an.

Nachdem die Außenhülse 10 über die in einem Abstandsraster 22 mit komprcssiblen Stegen 22' mit dem

in Abstand 23 liegenden Kugeln übergeschoben und in der Vorrichtung 1 montiert ist. erfolgt der Schmiedevorgang. Hierbei schlagen die Schmiedebacken 8 gleichzeitig auf den rotierend angetriebenen Formkörper 2 nach den Fig. 1 oder 2. Zuerst wird der Abstand 6 zu Null.

indem die Innenoberfläche 24 der Außenhülse i0 an die Kugeln 12 angepreßt wird. Dann formen sich die Kugeln in die genannten Hülsen 10, 11 bzw. Hülse 10 und Grundkörper .3 in zunehmendem Maße ein, bis nach F i g. 5 der Endzustand erreicht ist. Der. '.!-stand 23 wird zu Null, da der Ausgangsieiikreis 25 beim Schmieden zum kleineren Feriigieilkreis 27 wird. Die Kugeln 12 werden aneinandergepreßt — es entsteht unter den Kugeln eine Druckspannung — und das Material der Stege 22' wird seitlich abgedrängt.

2·5 Der Grundkörper 3 bzw. die durch den Dorn 7 abgestützte Innenhülse 11 besiizi entsprechend der Einformung der Kugeln Zonen 13 höherer Festigkeit und Zonen 14 niedriger Festigkeit. Ebenso die Außenhülse 10. Zusätzlich enthält die Außenhülse 10 Zugspannungen,

jo die hervorgerufen sind durch Verformung der Kugeln 12 im elastischen oder elastischen und plastischen Bereich. Die Kugeln 12 werden beim Schmieden gedrückt und speichern einen Teil der Verformungsarbeit (Druckspannung). Nach dem Schmieden geben die Kuli geln 12 einen Teil der Verformungsarbeit an die Außenhülsc 10 und zum geringen Teil an ihre Unterlage (Innenhülse 11 b/w. Grundkörper 3) ab. Diese von ϋεη genannten Teilen aufgenommene Verformungsarbeit erzeugt in diesen entsprechend große Zugspannungen.

4Ii Die Zugspannungen sind in der Außenhülse 10 größer als in der innenhülsc 11.

Nach dem Schmieden ist der Formkörper 2 gegebenenfalls noch geringfügig /u überdrehen und der Grundkörpcr 3 noch zu bearbeiten, um eine der Snnen-

Vi hülse Il entsprechende Hülse nach Fig. 2 zu erhalten. Daran schließen sich Rcarbcitungsvorgüngc an, um den Formkörper mil den da/u vorgesehenen Gcschoßteilcn versehen zu können.

Hierzu I Mau Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Splitterkörper für Splittergeschossc, bei dem als Kugeln ausgebildete Splitter cinlagig zwischen zwei zentrisch ineinander angeordneten Hülsen eingepreßt sind, dadurch gekennzeichnet.

daß die Kugeln (12) durch von außen erfolgendes Kalt-Rundhämmern von einem Ausgangsicilkrcis (25) auf einen kleineren Fertigteilkreis (27) unter Verspannung der Kugeln bringbar sind, wobei die Kugeln von den verformten Hülsen (10, 11) bis zu 70% umschlossen sind.

2. Splitterkörper nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,

daß die Innenhülse (11) von innen durch einen entfernbaren Dorn (7) radial abgestützt ist.

3. Splitterkörper nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet.

daß die K''geln(12)in einem Abstandsraster (22) mit kompressiölcn Stegen (22') gehalten sind.