EP0215183B1 - Einlage zum Belegen einer Sprengladung und Bilden eines stabförmigen Projektils und Verfahren zum Herstellen der Einlage - Google Patents

Einlage zum Belegen einer Sprengladung und Bilden eines stabförmigen Projektils und Verfahren zum Herstellen der Einlage Download PDF

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EP0215183B1
EP0215183B1 EP86104896A EP86104896A EP0215183B1 EP 0215183 B1 EP0215183 B1 EP 0215183B1 EP 86104896 A EP86104896 A EP 86104896A EP 86104896 A EP86104896 A EP 86104896A EP 0215183 B1 EP0215183 B1 EP 0215183B1
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EP
European Patent Office
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insert
disc
accordance
projectile
hardening
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EP86104896A
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Hendrik Lips
Jörg Dr. Peters
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Rheinmetall Industrie AG
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Rheinmetall GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B1/00—Explosive charges characterised by form or shape but not dependent on shape of container
    • F42B1/02—Shaped or hollow charges
    • F42B1/032—Shaped or hollow charges characterised by the material of the liner

Definitions

  • a generic insert is known from DE-PS 3 317 352.
  • the rear-side projections on the projectile are to be ensured by regionally different wall thicknesses of the insert.
  • the invention has for its object to provide a generic insert and a method for its production, which is characterized by comparatively little effort with good results.
  • a flat disk 10.1 has a region 12.1 around its center 16 and regions 14 which extend radially inward from the circumference 18.
  • the disk 10.1 is hardened; it is soft-annealed in the areas 12.1 and 14 by localized heat supply, so that a coherent area 20.1 between the areas 12.1 and 14 has a higher strength than the latter. Subsequently, the disk 10.1 is pressed into the form of a hollow spherical cap.
  • the disk 10.1 can also be pressed to the carrot in the hardened state and then heat treated in the aforementioned manner.
  • areas 20.1 have a core hardness of approx. 130 HV and areas 12.1 and 14 have a hardness of only approx. 70 HV.
  • the transition between the areas is advantageously not sharp, but rather comparatively smooth. This will be discussed later.
  • the flat disk 10.2 according to FIG. 2 is produced as follows: A soft-annealed flat disk with an oversize in thickness and diameter is cold deformed by pressure in the outer area. The cold deformation is about 20%. The disc treated in this way is machined to the target dimension in thickness and diameter to disc 10.2. Areas 20.2 solidified by pressure are delimited on the outside by the circumference 18 and delimited on the inside by a soft-annealed area 12.2 by the sides of an inscribed equilateral hexagon. In a variant not shown, the areas 20.2 are delimited on the inside by comparatively shorter secants compared to the area 12.2, which is then delimited on the outside by finite sections of the circumference 18.
  • the pressure for work hardening can be applied by a (two) hollow stamp hexagonal cross-section on the top or bottom (both sides).
  • the disk 10.2 is pressed for insertion in the form of a hollow spherical cap.
  • the flat disk 10.3 according to FIG. 3 also arises from a soft-annealed flat disk with an oversize in thickness and diameter.
  • the areas 20.3 are cold-deformed and consolidated by pressing from the top or bottom (on both sides) by means of a (two) punch with projections, the end faces of which have a specifiable crowning with a predeterminable diameter.
  • a radial deformation gradient can be set in the regions 20.3 in a simple manner by forming the end faces of the projections of the stamp. This avoids a comparatively sharp transition between the areas 20.3 and the surrounding and central areas 12.3.
  • processing is carried out to the required dimension according to thickness and diameter to the plane disc 10.3 shown and pressing the latter to insert.
  • FIG. 4 in the projectile 22 shown, the areas in question are provided with the reference symbols in connection with FIGS. 2 and 3.
  • the higher strength is used at 20.3 to avoid constriction of the rod-shaped projectile body and at 20.2 to shape the rear side for aerodynamic stabilization of the projectile trajectory.
  • Influencing the material properties by thermal and / or mechanical treatment not only proves to be considerably easier than in the known prior art, but also allows freedom of movement in the design of the projectile to be blasted within wide limits.
  • the above-mentioned smooth transitions between the areas mentioned avoid undesired material separations during explosive forming and flight of the projectile. Editing the printed insert to the final dimension (possibly turning a chamfer) is comparatively simple with the inserts according to the invention.

Description

  • Eine gattungsgleiche Einlage ist bekannt aus der DE-PS 3 317 352. Bei ihr sollen durch bereichsweise unterschiedliche Wandstärken der Einlage die heckseitigen Ausformungen am Projektil gewährleistet werden.
  • Nachteilig ist hierbei der große Fertigungsaufwand, welcher durch die Ergebnisse nicht gerechtfertigt ist: Schädliche Werkstofftrennungen lassen sich nicht vermeiden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgleiche Einlage und ein Verfahren zu ihrer Herstellung zu schaffen, welches sich durch vergleichsweise geringen Aufwand bei guten Ergebnissen auszeichnet.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch die technische Lehre nach dem Patentanspruch 1 mit erfinderischen Merkmalen in dessen Kennzeichen sowie die technischen Lehren nach den sich anschließenden Verfahrensansprüchen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand dreier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert; hierbei werden jeweilige Vorteile besonders erwähnt.
  • Es zeigen:
    • Figuren 1, 2 und 3 ein erstes, zweites und drittes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung an einer ebenen Scheibe zum Ausformen der Einlage und
    • Figur 4 ein aus der Einlage sprenggeformtes Projektil im seitlichen Aufriß.
  • Gemäß Fig. 1 weist eine ebene Scheibe 10.1 um ihren Mittelpunkt 16 einen Bereich 12.1 und sich vom Umfang 18 radial nach innen erstreckende Bereiche 14 auf. Die Scheibe 10.1 ist gehärtet; sie wird in den Bereichen 12.1 und 14 durch lokalisierte Wärmezufuhr weichgeglüht, so daß ein zusammenhängender Bereich 20.1 zwischen den Bereichen 12.1 und 14 eine höhere Festigkeit als letzterer aufweist. Anschließend wird die Scheibe 10.1 zur Einlage in Form einer Hohlkugelkalotte gedrückt.
  • Die Scheibe 10.1 kann auch im gehärteten Zustand zur Karlotte gedrückt und anschließend in der vorgenannten Weise warm behandelt werden.
  • Besteht die Scheibe aus Armco-Eisen, weisen die Bereiche 20.1 eine Kernhärte von ca. 130 HV und die Bereiche 12.1 und 14 eine Härte von nur ca. 70 HV auf. Vorteilhafterweise ist der Übergang zwischen den Bereichen nicht scharf, sondern vergleichsweise fließend. Hierauf wird noch eingegangen werden.
  • Die ebene Scheibe 10.2 nach Fig. 2 entsteht folgendermaßen: Eine weichgeglühte ebene Scheibe mit Übermaß in Dicke und Durchmesser wird durch Druck im Außenbereich kalt verformt. Die Kaltverformung beträgt etwa 20%. Die dieser Art behandelte Scheibe wird auf Sollmaß in Dicke und Durchmesser zur Scheibe 10.2 bearbeitet. Durch Druck verfestigte Bereiche 20.2 werden außenseitig durch den Umfang 18 begrenzt und innenseitig durch die Seiten eines einbeschriebenen gleichseitigen Sechsecks von einem weichgeglühten Bereich 12.2 abgegrenzt. Bei einer nicht dargestellten Variante werden die Bereiche 20.2 innenseitig von vergleichsweise kürzeren Sekanten gegenüber dem Bereich 12.2 abgegrenzt, welcher dann seinerseits von endlichen Abschnitten des Umfangs 18 außenseitig begrenzt wird. Der Druck zur Kaltverfestigung kann durch eine (zwei) Hohlstempel sechseckigen Querschnitts ober- oder unterseitig (beidseitig) aufgebracht werden. Zum Anschluß an die erwähnte Bearbeitung auf Sollmaß wird die Scheibe 10.2 zur Einlage in Form einer Hohlkugelkalotte gedrückt. Durch Abrunden der Druckflächen des Stempels (der Stempel) im Bereich der Begrenzung zum Bereich 12.2 kann auch hier auf einfache Weise ein fließender Übergang zwischen den genannten Bereichen erzielt werden.
  • Auch die ebene Scheibe 10.3 nach Fig. 3 entsteht aus einer weichgeglühten ebenen Scheibe mit Übermaß in Dicke und Durchmesser. Durch einen (zwei) Stempel mit Vorsprüngen, deren Stirnflächen bei vorgebbarem Durchmesser eine vorgebbare Balligkeit aufweisen, werden die Bereiche 20.3 durch Drücken von der Ober- oder Unterseite (beidseitig) kaltverformt und -verfestigt. Dabei kann in den Bereichen 20.3 ein radialer Verformungsgradient auf einfache Weise durch Ausbilden der Stirnflächen der Vorsprünge des Stempels eingestellt werden. Hierdurch läßt sich ein vergleichsweise scharfer Übergang zwischen den Bereichen 20.3 und dem umgebenden und Zentralbereich 12.3 vermeiden. Nach dem Kaltverfestigen erfolgt das Bearbeiten auf Sollmaß nach Dicke und Durchmesser zur dargestellten Ebenenscheibe 10.3 und Drücken letzterer zur Einlage.
  • Die vorgeschilderten Maßnahmen lassen sich zum Erzielen gewünschter Wirkungen variieren und/oder kombinieren. Dies läßt Fig. 4 erkennen: bei dem dargestellten Projektil 22 sind die betreffenden Bereiche mit den Bezugszeichen im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 versehen. Die höhere Festigkeit dient bei 20.3 dem Vermeiden einer Einschnürung des stabförmigen Projektilkörpers und bei 20.2 der heckseitigen Ausformung zur aerodynamischen Stabilisierung der Projektilflugbahn.
  • Das Beeinflussen der Werkstoffeigenschaften durch thermisches und/oder mechanisches Behandeln erweist sich gegenüber dem bekannten Stand der Technik nicht nur als wesentlich einfacher, sondern es ermöglicht auch innerhalb weiter Grenzen Freizügigkeit im Gestalten des sprengzuformenden Projektils. Durch die erwähnten fließenden Übergänge zwischen den genannten Bereichen werden unerwünschte Werkstofftrennungen beim Sprengumformen und Fluge des Projektils vermieden. Ein Bearbeiten der bedrückten Einlage auf Einbauendmaß (ggfs. Andrehen einer Fase) ist bei den Einlagen nach der Erfindung vergleichsweise einfach.

Claims (8)

1. Einlage mit im wesentlichen hohlkugelkalottenförmiger Gestalt zum Belegen einer Sprengladung und Bilden eines stabförmigen Projektils mit heckseitigen Ausformungen zum aerodynamischen Stabilisieren der Flugbahn des Projektils und mit symmetrisch um das Einlagenzentrum herum gruppierten Bereichen, welche sich von ihrer unmittelbaren Umgebung unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlagebereiche (12.1, 20.1, 14; 12.2, 20.2; 12.3, 20.3) unterschiedlicher Werkstoffeigenschaften aufweisen, die das dynamische Werkstoffverhalten bei der Projektilbildung in vorgegebener Weise verändern.
2. Verfahren zum Herstellen einer Einlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) Aufhärten einer ebenen Scheibe (10.1),
b) Drücken der ebenen Scheibe (10.1) zur Kalotte und
c) lokalisiertes Weichglühen der Bereiche (10.1) und (14).
3. Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2 und dem Verfahrensschritt a) dessen Kennzeichen, gekennzeichnet durch die Umkehr der Reihenfolge der Verfahrensschritte b) und c).
4. Verfahren zum Herstellen einer Einlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) eine ebene Scheibe (10.2; 10.3) mit Übermaß an Durchmesser und Wandstärke wird weichgeglüht,
b) Bereiche (20.2; 20.3) werden kalt verfestigt,
c) die Scheibe (10.2; 10.3) wird auf Sollmaß bearbeitet und
d) die Scheibe wird zur Kalotte gedrückt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch das Kaltverfestigen durch Drücken der Scheibe von der Oberseite.
6. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch das Kaltverfestigen durch Drücken der Scheibe von der Ober- und der Unterseite.
7. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch das Kaltverfestigen durch Drücken der Scheibe von der Unterseite.
8. Verfahren nach dem Oberbegriff und den Merkmalen a), b) und d) des Kennzeichens des Anspruchs 4 und einem der Ansprüche 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalotte auf Sollmaß bearbeitet wird.
EP86104896A 1985-07-18 1986-04-10 Einlage zum Belegen einer Sprengladung und Bilden eines stabförmigen Projektils und Verfahren zum Herstellen der Einlage Expired EP0215183B1 (de)

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DE3525613 1985-07-18

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