DE4213318A1 - Verfahren zur Herstellen einer Ladungseinlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer La­ dungseinlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Beschüssen mit Geschossen, deren Ladungen mit Einlagen versehen sind, wurde festgestellt, daß sich ab einer bestimmten Abgangs­ geschwindigkeit bleibende Konturänderungen der Oberfläche der Einlage einstellen, so auch bei Projektil-Ladungseinlagen etwa aus hochreinem Tantal. Diese Verformung ist eine Folge kleinster Oberflächenplastifi­ zierungen aufgrund fliehkraftinduzierter Biegung wegen der entsprechend niedrigen Streckgrenze des Einlagenmaterials.

Aus der DE-OS 35 25 613 ist es deshalb bekannt, eine Einlage mit im wesentlichen hohlkugelkalottenförmiger Gestalt zum Belegen einer Sprengladung und Bilden eines stabförmigen Projektils mit heckseitigen Ausformungen zum aerodynamischen Stabilisieren der Flugbahn des Projek­ tils durch Aufhärten einer ebenen Scheibe und Kaltverfestigung durch Drücken der ebenen Scheibe von der Ober- und Unterseite her sowie an­ schließende Bearbeitung auf Sollmaß herzustellen. Bei Projektil-Ladungs­ einlagen insbesondere aus Tantal wird hierdurch jedoch das plastische Umformvermögen, das zur Projektilbildung für eine Projektil-Ladungsein­ lage zwingend erforderlich ist, reduziert.

Für Hohlladungseinlagen ist es aus der DE-OS 37 17 606 be­ kannt, eine plastische Kaltverformung eines rotationssymmetrischen Roh­ lings durch Pressen zur Einlage vorzunehmen, um eine Anisotropie der metallurgischen Struktur der Einlage, wie sie beim Fließdrehen auftritt, zu vermeiden, die sich sonst beim Verschießen von Geschossen ohne Drall nachteilig auswirkt. Hierbei werden eine oder mehrere Wärmebehandlungen vorgenommen. Die Metallfasern sollen sich hierbei parallel zur Kegeler­ zeugenden der Einlage ausrichten.

Aus der DE-OS 36 25 965 ist es bekannt, eine konkave Einlage eines hochenergetische Splitter erzeugenden Gefechtskopfes aus einem ebenen Rohling durch spanlose Umformung herzustellen und anschließend ganz oder bereichsweise durch Wärmebehandlung zu verspröden, um eine hohe Duktilität des Werkstoffs bei geringen Dehnungsgeschwindigkeiten zu erzielen, während er bei hohen Dehnungsgeschwindigkeiten spröde sein soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 zu schaffen, daß es ermöglicht, Einlagen herzu­ stellen, die praktisch keinen fliehkraftbedingten Verformungen unterlie­ gen.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Die bei der Fliehkraftbeanspruchung der Einlage an den Ober­ flächen infolge Biegung auftretenden Plastifizierungen bewirken eine ge­ wünschte lokale Streckgrenzenerhöhung, so daß die so etwa auf einem Drallbock behandelte Einlage im Beschuß unter Fliehkrafteinwirkung nicht mehr plastifizieren kann. Die Behandlung ist mit einer bleibenden Einla­ genverformung verbunden, die durch entsprechende Konturgebung eines zur Herstellung der Einlage verwendeten Rohlings so kompensiert werden kann, daß die Einlage nach der Fliehkraftbeanspruchung das erforderliche Soll­ maß aufweist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Schnitt einen Rohling für eine Projektil-La­ dungseinlage sowie dessen (stark überhöhte) Axialverformung unter Flieh­ krafteinwirkung bei einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit.

Fig. 2 zeigt im Schnitt die aus dem Rohling von Fig. 1 herge­ stellte Projektil-Ladungseinlage, bei der die bleibende Axialverformung ebenso wie in Fig. 1 überhöht dargestellt ist, im Vergleich zum Rohling.

Fig. 3 zeigt diagrammartig die bleibende Verformung eines Roh­ lings infolge Fliehkrafteinwirkung für unterschiedliche Rotationsge­ schwindigkeiten.

Fig. 1 zeigt im Schnitt einen Rohling 1 für eine Projektil-La­ dungseinlage, der eine leicht gewölbte Form mit kreisförmigem Umfang und einer mittleren Durchtrittsöffnung bei praktisch gleichbleibender Wand­ stärke aufweist und aus Tantal, insbesondere hochreinem Tantal, oder einer Tantallegierung besteht. Tantal besitzt eine relativ niedrige Streckgrenze und würde beim Beschuß zu einem frühzeitigen Plastifizieren und damit zu einer Verformung der Einlage führen.

Der insoweit vorgefertigte Rohling 1 wird in einem gesonderten Fertigungsschritt einer gezielten Fliehkrafteinwirkung bei vorbestimmter Rotationsgeschwindigkeit etwa auf einem Drallbock o. dgl. unterworfen, die im wesentlichen der während des Beschusses zu erwartenden Flieh­ kraftbeanspruchung entspricht. Hierbei erfolgt keine Unterstützung des Rohlings 1 durch eine Subhülle, so daß er einer axialen und einer radia­ len Verformung U_a bzw. U_r unterliegt und eine Form 2 annimmt. Die dabei an den Oberflächen infolge der durch die Fliehkraft bewirkten, zum Außenrand des Rohlings 1 hin kontinuierlich zunehmenden Verformung durch Biegung auftretenden Plastifizierungen haben eine gewünschte lokale, zum Außenrand kontinuierlich zunehmende Streckgrenzenerhöhung zur Folge, so daß die Einlage 3 beim Beschuß unter Fliehkrafteinfluß nicht mehr plastifizieren kann. Das Umformungsvermögen, das zur Projektilbildung erforderlich ist, wird hierdurch jedoch nicht nennenswert reduziert, so daß die Projektilbildung praktisch nicht beeinträchtigt wird.

Bei einer Drehzahl f von 242/s ergibt sich für eine Einlage 3 aus hochreinem Tantal bei einem Durchmesser von 135 mm und einer Einla­ gentiefe von 10 mm eine maximale Durchbiegung von ca. 0,4 mm am Außen­ umfang, die in radialer Richtung kontinuierlich nach innen bis auf Null abnimmt. Nach der Fliehkraftbelastung besitzt die Einlage 3 eine blei­ bende Axialverformung U_a von ca. 0,16 mm am Außenumfang, die nach innen kontinuierlich bis auf Null abnimmt.

Die nach der Fliehkraftbelastung bleibende axiale und radiale Verformung U_a und U_r (vgl. Fig. 2) kann durch entsprechende Konturgebung des Rohlings 1 so kompensiert werden, daß die Einlage 3 nach diesem Fertigungsschritt das erforderliche Sollmaß aufweist, so daß sich eine mechanische Nachbearbeitung erübrigt.

Fig. 3 zeigt die bleibende axiale Verformung U_a (Durchbiegung in µm) der Einlage 3 infolge Rotation bei drei unterschiedlichen Ge­ schwindigkeiten und damit Drehzahlen aufgetragen gegenüber dem Radius der Einlage 3 als Kurven A, B und C entsprechend der nachstehenden Ta­ belle, in der auch die radiale Aufweitung während und nach der Flieh­ kraftbelastung angegeben ist.

Das Verfahren läßt sich auch auf andere Ladungseinlagen 3 als Projektil-Ladungseinlagen, etwa bei Hohlladungseinlagen, anwenden und bei anderen Metallen oder Legierungen als Tantal, wie sie für Ladungs­ einlagen üblicherweise verwendet werden, einsetzen.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen einer Ladungseinlage (3), insbe­ sondere einer gewölbten Projektil-Ladungseinlage, aus einem rotations­ symmetrischen Rohling (1), der kaltverformt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der in eine gewölbte Form gebrachte Rohling (1) einer Fliehkraftbeanspruchung, die im wesentlichen der während des Beschusses zu erwartenden Fliehkraftbeanspruchung entspricht, ausgesetzt und die danach auftretende, bleibende axiale Verformung beibehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling (1) derart vorgeformt wird, daß er durch die bleibende Verfor­ mung sein Sollmaß erreicht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Fliehkrafteinwirkung bleibend verformte Rohling (1) mechanisch auf Sollmaß nachgearbeitet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Rohling (1) aus Tantal, insbesondere aus hochreinem Tantal, verwendet wird.