EP0000438B1 - Verfahren zur Herstellung von rohrförmigen Hohlkörpern - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von rohrförmigen Hohlkörpern Download PDF

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EP0000438B1 EP78300126A EP78300126A EP0000438B1 EP 0000438 B1 EP0000438 B1 EP 0000438B1 EP 78300126 A EP78300126 A EP 78300126A EP 78300126 A EP78300126 A EP 78300126A EP 0000438 B1 EP0000438 B1 EP 0000438B1
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/54—Making hollow objects characterised by the use of the objects cartridge cases, e.g. for ammunition, for letter carriers in pneumatic-tube plants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K21/00—Making hollow articles not covered by a single preceding sub-group
    • B21K21/04—Shaping thin-walled hollow articles, e.g. cartridges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K21/00—Making hollow articles not covered by a single preceding sub-group
    • B21K21/12—Shaping end portions of hollow articles
    • B21K21/14—Shaping end portions of hollow articles closed or substantially-closed ends, e.g. cartridge bottoms

Definitions

  • This invention relates to a cold working process for the manufacture from an open-ended hollow metal tube of a hollow tubular article having a shaped head.
  • the invention is particularly concerned with a process for the manufacture of shell and cartridge cases.
  • a known process for the manufacture of shell and cartridge cases consists of stamping a disc from a brass sheet, forming the disc into a tube closed at one end, progressively drawing the tube to the required length, stamping a primer pocket in the base of the tube, and finally drilling a hole through the base of the tube, the drilled hole communicating with the pocket to form a primer vent.
  • Such a process involves several different operations and is therefore time consuming and relatively expensive.
  • the tube is extended to three or four times its original length and it must therefore be annealed during the drawing process.
  • an open-ended hollow metal tube is subjected to a three- stage cold forming process.
  • the tube is necked in a necking die, in the second stage it is drawn to its final length, and in the third stage the head is pressed to the desired shape.
  • different tooling is used for performing each stage so that the tube has to be extracted and transferred from one tool to another between each of the stages.
  • a cold working process for the manufacture from an open-ended hollow metal tube of a hollow tubular article having a shaped head characterised in that the process comprises supporting the tube in a die with one end of the tube projecting beyond the end of a first forming tool inserted into the tube, initially necking the projecting end of the tube in a necking portion of the die, and thereafter, with the necked tube held in the die by the first forming tool, compressing the necked portion of the tube between the first forming tool, and a second forming tool to form the shaped head.
  • the first and second forming tools are so designed that when the necked portion of the tube is compressed between the two tools the head of the shell or cartridge case is formed with a primer pocket and vent.
  • a cold working process for the manufacture from an open-ended hollow metal tube of a tubular metal shell or cartridge case characterised in that the process comprises supporting the tube in a die with one end of the tube projecting beyond the end of a first forming tool inserted into the tube, initially necking the projecting end of the tube in a necking portion of the die and thereafter, with the necked tube held in the die by the first forming tool, compressing the necked portion of the tube between the first forming tool and a second forming tool to form the head of the shell or cartridge case with a primer pocket and vent.
  • a cold working process for the manufacture from an open-ended hollow metal tube of a hollow tubular article having a shaped head characterised in that the process comprises supporting the tube in a die with one end of the tube projecting beyond the end of a first forming tool inserted into the tube, the first forming tool being surrounded by a spring loaded sleeve which engages the end face of the tube, inserting the first forming tool into the die such that the projecting end of the tube is necked in a necking portion of the die, advancing a second forming tool toward the first forming tool, the second forming tool being slidably received in a bore formed in the die beneath the necking portion thereof, the advancing end face of the second forming tool having a substantially circular projecting portion with a diameter substantially equal to the internal diameter of the necked portion of the tube, the said projecting portion being inserted into the mouth of the necked portion of the tube before an annular portion of the said
  • the necked portion of the tube is fully supported both internally and externally during its compression between the two forming tools.
  • the process is performed in a single die, and is a substantially continuous operation with only two working strokes.
  • an annealed brass tube 10 is shown inserted into a three-part die 21.
  • the tube 10 is mounted on a spring loaded first forming tool 12.
  • a sleeve 13 surrounding the first forming tool 12 is provided with an outer collar (not shown) which prevents the wall of the tube 10 deforming as the tube is progressively necked in the die parts 21 a and 21 b.
  • the die part 21 has a second forming tool 15 slidably received therein.
  • the face 16 of the second forming tool 15 includes an annular projection 17 having an outer diameter substantially equal to the internal diameter of the necked portion of the tube 10.
  • a pin 18 is slidably received in the central hole of the projection 17.
  • the next step in the process is shown in Fig. 2.
  • the first forming tool 12 and the second forming tool 15 are moved toward one another with the pin 18 locked in a position protruding above the annular projection 17.
  • the metal of the tube 10 is displaced inwardly through substantially 90°. This is the only space available into which the metal can flow when compressed between the first forming tool 12 and the surface 16 of the second forming tool 15.
  • the pin 18 finally enters the hole 22 in the first forming tool 12 as shown in Fig. 4.
  • the resulting distribution of metal at the bottom of the tube 10 provides a base which includes a recess or pocket having a shape corresponding to the projection 17 and which further includes a hole corresponding to the shape of the pin 18, this hole communicating with the recess and being positioned centrally thereof.
  • the pocket thus forms the conventional primer pocket for receiving a primer charge when the tube 10 has been drawn and filled with a propellant mixture for the cartridge projectile.
  • the tube 10 is drawn to about two or three times its length by means of the swaging die 19 as shown in Figs. 3 and 4. In these figures the angles of the swaging work faces are exaggerated.
  • the shoulder 19 of the die part 21b is omitted, the die 21 is recessed as shown in dashed outline in Fig. 2, and the first forming tool is displaced an extra distance. This additional movement of the first forming tool displaces metal into the recess 23 and thus forms the projecting rim.
  • the required variation in wall thickness for a particular case can, if the case is short, be provided by the final motion of the die. Larger cases may be swaged by reverse motion of the die. The manufacture of a shell case is thus accomplished with a single die in a continuous two-stroke operation.

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Claims (11)

1. Kaltverformungsverfahren zur Herstellung aus einem hohlen Metallrohr mit offenen Enden eines hohlen rohrförmigen Gegenstandes mit geformtem Kopf, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren daraus besteht, dass das Rohr (10) in einer Form (21) gestützt wird, wobei ein Ende des Rohrs (10) über das Ende eines ersten in das Rohr (10) eingesetzten Formstahls (12) hinausragt, wobei das hervorragende Ende des Rohrs (10) in einem Einhalsteil (21 b) der Form (21) als erstes eingehalst wird und danach der eingehalste Teil des Rohrs (10) zwischen dem ersten Formstahl (12) und einem zweiten Formstahl (15) so zusammengedrückt wird, dass der geformte Kopf gebildet wird, wobei das eingehalste Rohr (10) durch den ersten Formstahl (12) in der Form (21) gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass es das Einsetzen eines Teiles (17) des zweiten Formstahls (15) in die Mündung des gehalsten Rohrs (10) umfasst, ehe der gehalste Teil des Rohrs (10) zwischen den zwei Werkzeugen (12, 15) zusammengedrückt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass darin der besagte Teil (17) des zweiten Formstahls (15) im wesentlichen kreisförmig ist und von einer Planfläche des Werkzeuges (15) hervorragt, wobei der Durchmesser des kreisförmigen Vorsprungs im wesentlichen dem Innendurchmesser des gehalsten Teils des Rohrs (10) gleich ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass darin der kreisförmige Vorsprung (17) von einem ringförmigen Teil (16) der besagten Planfläche umgeben ist, die in der Folge mit der Planfläche des gehalsten Rohrs (20) während des Zusammendrückens des besagten gehalsten Teils zwischen den zwei Werkzeugen (12, 15) in Eingriff tritt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass darin die Form (21) in mindestens zwei Teile trennbar ist, wobei das Einhalsen des Rohrs (10) in einem ersten (21 b) der besagten Teile durchgeführt wird, und dass darin nach dem Formen des besagten Kopfes ein zweiter Teil (21 c) der Form (21) relativ zum ersten Formstahl (12) so bewegt wird, dass das Rohr (10) auf seine benötigte Länge gezogen wird.
6. Kaltverformungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass darin das Einhalsen des Rohrs (10) und das Formen des Kopfes im ersten (21b) der Formteile durch gegenläufiges Zusammenbewegen der zwei Formstähle (12, 15) in einem ersten Arbeitshub durchgeführt werden, und dass darin die besagte Bewegung des zweiten Teils (21 a) der Form (21) zum Ziehen des Rohrs einen zweiten Arbeitshub ergibt, wodurch der vollständige Gegenstand in einer einzigen Form und einem durchgehenden Zwei-Hub-Arbeitsgang geformt wird.
7. Kaltverformungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenzeichnet, dass darin der erste Formstahl (12) nach dem Ende des das Rohr (10) stützenden Werkzeugs so verjüngt ist, dass die besagte relative Bewegung zwischen dem ersten Formstahl (12) und dem zweiten Teil (21a) der Form (21) das Rohr (10) gesenkdrückt und dadurch eine fortschreitend abnehmende Abschnittsstärke erzeugt.
8. Kaltverformungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass darin der zweite Formstahl (15) in einer in der besagten Form (21) gebildeten Bohrung verschiebbar ist, wobei die beiden Formstähle (12, 15) an entgegengesetzten Seiten des Einhalsungsteils der Form (21) angeordnet sind.
9. Kaltverformungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass darin die Bohrung unterhalb des Einhalsungsteils der Form (21) so eingelassen ist, dass während des Zusammendrückens des eingehalsten Teils des Rohrs (10) zwischen den zwei Formstählen Metall in die Aussparung verdrängt wird, wodurch der Kopf des Gegenstandes weiterhin mit einem hervorstehenden Rand beziehungsweise Flansch versehen wird.
10. Kaltverformungsverfahren zum Herstellen einer rohrförmigen Granat- oder Patronenhülse aus Metall, aus einem hohlen Metallrohr mit offenen Enden, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Stützen des Rohrs (10) in einer Form (21) umfasst, wobei ein Ende des Rohrs (10) über das Ende eines ersten in das Rohr (10) eingesetzten Formstahls (12) hinausragt, wobei das hervorragende Ende des Rohrs als erstes im Einhalsungsteil (21b) der Form (21) eingehalst wird und danach der eingehalste Teil des Rohrs (10) zwischen dem ersten Formstahl (12) und einem zweiten Formstahl (15) so zusammengedrückt wird, dass der Kopf der Granat- oder Patronenhülse mit einer Zündkapselaussparung und Zündkanal geformt wird, wobei das eingehalste Rohr durch den ersten Formstahl (12) in der Form (21) gehalten wird.
11. Kaltverformungsverfahren zum Herstellen aus einem hohlen Metallrohr mit offenen Enden eines hohlen rohrförmigen Gegenstandes mit geformtem Kopf, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Stützen des Rohrs (10) in einer Form umfasst, wobei das eine Ende des Rohrs (10) über das Ende eines ersten in das Rohr (10) eingesetzten Formstahls hinausragt, wobei der erste Formstahl von einem federbelasteten Mantelrohr (13) umgeben wird, der mit der Planfläche des Rohrs (10) in Eingriff tritt, wobei der erste Formstahl so in die Form (21) eingesetzt wird, dass das hervorragende Ende des Rohrs (10) in einem Einhalsteil (21 b) der Form (21) eingehalst wird, ein zweiter Formstahl (15) sum ersten Formstahl (12) hin vorgeschoben wird, wobei der zweite Formstahl (15) verschiebbar in einer in der Form (21) unterhalb des Einhalsteils (21 b) derselben geformten Bohrung aufgenommen wird, wobei die vorrückende Planfläche des zweiten Formstahls (15) einen im wesentlichen kreisförmigen hervorragenden Teil (17) besitzt, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des eingehalsten Teils des Rohrs (10) gleich ist, der besagte hervorragende Teil (17) in die Mündung des eingehalsten Teils des Rohrs (10) eingesetzt wird, ehe ein ringförmiger Teil (16) der den kreisförmigen Vorsprung (17) umgebenden Planfläche mit der Planfläche des eingehalsten Rohrs so in Eingriff tritt, dass der eingehalste Teil des Rohrs (10) zwischen den zwei Werkzeugen (12, 15) zusammengedrückt wird und dadurch der geformte Kopf geformt wird.
EP78300126A 1977-07-07 1978-07-06 Verfahren zur Herstellung von rohrförmigen Hohlkörpern Expired EP0000438B1 (de)

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EP0000438A1 EP0000438A1 (de) 1979-01-24
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