RU2080244C1

RU2080244C1 - Method of utilizing gun cartridge cases

Info

Publication number: RU2080244C1
Application number: RU94024223A
Authority: RU
Inventors: А.С. Матвеев; Е.А. Антонов; В.С. Никитин
Original assignee: Рыбинская государственная авиационная технологическая академия
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 1997-05-27

Abstract

FIELD: conversion. SUBSTANCE: method comprises separating the cylindrical portion of the case by way of flattening it providing simultaneous dressing of the semifinished item obtained. The bottom and bore portions of the case are separated at the final stage of the flattening. Before flattening stress concentrators may be applied to the cylindrical portion of the case. After flattening the semifinished item may be rolled. Before flattening the bottom portion of the case may be separated and the cylindrical portion may be then expanded. EFFECT: enhanced efficiency. 8 cl, 13 dwg

Description

Изобретение относится к области утилизация военной техники, а именно, к способам переработки артиллерийских гильз в продукцию машиностроения, в частности в товары народного потребления, и может найти применение в металлообрабатывающих отраслях народного хозяйства. The invention relates to the field of utilization of military equipment, namely, to methods for processing artillery shells into engineering products, in particular into consumer goods, and can find application in metalworking sectors of the economy.

Известен способ утилизации артиллерийских гильз, включающий разделение гильзы на полуфабрикаты по продольному сечению посредством сжатия гильзы с диаметрально противоположных сторон. A known method of disposal of artillery shells, including the separation of shells into semi-finished products along a longitudinal section by compressing the shell from diametrically opposite sides.

Задача изобретения заключается в обеспечении возможности формоизменения гильзы в разно- или равнотолщинный плоский лист. The objective of the invention is to provide the possibility of forming the sleeve into a uniform or equal thickness flat sheet.

Технический результат достигается за счет того, что в способе утилизации артиллерийских гильз, включающем разделение гильзы на полуфабрикаты по продольному сечению посредством сжатия гильзы с диаметрально противоположных сторон, сжатие осуществляют между параллельными плитами до плющения гильзы, обеспечивающего одновременную правду. The technical result is achieved due to the fact that in the method of disposal of artillery shells, including dividing the shell into semi-finished products along a longitudinal section by compressing the shell from diametrically opposite sides, the compression is carried out between parallel plates until the shell is rolled up, providing simultaneous truth.

На завершающем этапе плющения производят обрубку донной части. Перед плющением наносят на поверхность концентраторы напряжений, например, в виде Y-образных канавок. После плющения полученные полуфабрикаты подвергают прокатке. Отделение донной части производят до плющения, при этом после отделения донной части деталь подвергают ротационной раскатке. Отделение донной или дульной части производят перед плющением, при этом после отделения деталь подвергают вытяжка и преднамеренному утонению стенки. На завершающем этапе плющения производят обрубку кромочных зон, образуемых при плющении. На завершающем этапе плющения осуществляют вырубку изделия или заготовки под последующие формообразующие операции. At the final stage of conditioning, the bottom part is cut. Before conditioning, stress concentrators are applied to the surface, for example, in the form of Y-grooves. After conditioning, the resulting semi-finished products are subjected to rolling. Separation of the bottom part is carried out before flattening, and after separation of the bottom part, the part is subjected to rotational rolling. Separation of the bottom or muzzle is carried out before flattening, and after separation, the part is subjected to a hood and deliberate thinning of the wall. At the final stage of conditioning, the edge zones formed during conditioning are cut. At the final stage of conditioning, they cut down the product or workpiece for subsequent forming operations.

На фиг. 1 изображен общий вид артиллерийской гильзы; на фиг.2 схема штампа для плющения цилиндрической части и обрубки донной и дульной частей гильзы (исходное положение); на фиг.3 тоже, промежуточный этап утилизации гильзы; на фиг.4 разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 окончательный этап плющения цилиндрической части гильзы; на фиг.6 место "Б" на фиг.5; на фиг.7 штамп для обрубки кромок; на фиг.8 схема раскроя артиллерийской гильзы; на фиг.9 - разрез В-В на фиг.8; на фиг.10 схема прокатки разнотолщиных листовых полуфабрикатов в равнотолщинный лист; на фиг.11 схема процесса ротационной раскатки стенок цилиндрической части гильзы; на фиг.12 схема процесса вытяжки с преднамеренным утонением стенок цилиндрической части гильзы; на фиг.13 некоторые технологические возможности способа утилизации артиллерийских гильз. In FIG. 1 shows a General view of the artillery shell; figure 2 diagram of the stamp for flattening the cylindrical part and the stump bottom and muzzle parts of the sleeve (initial position); figure 3, too, an intermediate stage of disposal of the sleeve; figure 4 section aa in figure 3; figure 5 the final stage of conditioning of the cylindrical part of the sleeve; in Fig.6 place "B" in Fig.5; Fig.7 stamp for trimming edges; on Fig diagram of the cutting of an artillery shell; figure 9 is a section bb in Fig; figure 10 diagram of the rolling of different thickness sheet semi-finished products in an equal thickness sheet; figure 11 diagram of the process of rolling the rolling walls of the cylindrical part of the sleeve; on Fig diagram of the drawing process with deliberate thinning of the walls of the cylindrical part of the sleeve; on Fig some technological capabilities of the method of disposal of artillery shells.

Способ утилизации артиллерийских гильз осуществляют следующим образом. The method of disposal of artillery shells is as follows.

Артиллерийскую гильзу (фиг. 1), имеющую донную часть 1, цилиндрическую часть 2 и дульную часть 3 помещают в штамп (фиг.2), установленный, например на гидравлическом прессе. Штамп состоит из неподвижной матрицы 4, упора 5, пуансона 6, эластичного элемента 7, ножей 8 и 9. Матрица 4 и пуансон 6 представляют собой жесткопараллельные плиты. Рабочая плоскость пуансона 6 в исходном положении выступает над режущими кромками ножей 8 и 9. An artillery sleeve (Fig. 1) having a bottom part 1, a cylindrical part 2 and a muzzle part 3 is placed in a stamp (figure 2), mounted, for example, on a hydraulic press. The stamp consists of a fixed matrix 4, a stop 5, a punch 6, an elastic element 7, knives 8 and 9. The matrix 4 and the punch 6 are rigidly parallel plates. The working plane of the punch 6 in the initial position protrudes above the cutting edges of the knives 8 and 9.

При этом положении на матрицу 4 устанавливают в горизонтальном положении артиллерийскую гильзу 10, подлежащую утилизации. In this position, the artillery sleeve 10 to be disposed of is mounted horizontally on the matrix 4.

Затем подвижной траверсе пресса (на чертеже не показано) сообщают перемещение вниз (фиг. 3). При этом, перемещаясь вниз, пуансон 6 осуществляет цилиндрической части гильзы до соприкосновения ее внутренних поверхностей и жестко фиксирует сплющенную гильзу относительно штампа усилием эластичного элемента 7. При дальнейшем перемещении верхней траверсы пресса вниз осуществляется дальнейшее сжатие эластичного элемента 7, а ножи 8 и 9 обрубают донную и дульную части гильзы. Then, a movable traverse of the press (not shown in the drawing) is reported to move down (Fig. 3). At the same time, moving downward, the punch 6 carries out the cylindrical part of the sleeve until its internal surfaces come into contact and rigidly fixes the flattened sleeve against the stamp by the force of the elastic element 7. Upon further movement of the upper press beam, the elastic element 7 is further compressed, and the knives 8 and 9 cut off the bottom and the muzzle of the sleeve.

На фиг. 4 и 5 приведены промежуточный и окончательный этапы плющения цилиндрической части гильзы 2 между двумя жесткопараллельными плитами матрицы 4 и пуансона 6. In FIG. 4 and 5 show the intermediate and final stages of conditioning of the cylindrical part of the sleeve 2 between two rigidly parallel plates of the matrix 4 and the punch 6.

В процессе плющения цилиндрической части гильзы 2, ее участки, на контактирующие с плитами, испытывают свободный изгиб. При сближении плит кривизна этих участков стремится к нулю, в стенках указанных участков присутствуют значительные по величине растягивающие напряжения, приводящие к исчерпанию запаса пластичности материала гильзы и, как следствие, к образованию трещин в зонах минимальной кривизны. Указанные трещины разрушают цилиндрическую часть гильзы на два полуфабриката 11 и 12 (фиг. 6). In the process of flattening the cylindrical part of the sleeve 2, its sections, in contact with the plates, experience free bending. When the plates approach each other, the curvature of these sections tends to zero, significant tensile stresses are present in the walls of these sections, leading to the exhaustion of the ductility margin of the sleeve material and, as a result, to the formation of cracks in the zones of minimal curvature. These cracks destroy the cylindrical part of the liner into two semi-finished products 11 and 12 (Fig. 6).

Осуществление плющения цилиндрической части гильзы, а также обрубку ее донной и дульной частей пуансон 6 осуществляет при дальнейшем перемещении вниз. Происходит правка полуфабрикатов 11 и 12 (фиг. 6) в плоский лист. Затем подвижную траверсу пресса перемещают вверх (фиг. 3) в исходное положение (фиг. 2), снимают полученные полуфабрикаты 11 и 12 (фиг. 6) с матрицы 4 (фиг. 2) и отделяют их друг от друга. The implementation of the flattening of the cylindrical part of the sleeve, as well as the cutting of its bottom and muzzle parts of the punch 6 carries out with further movement down. Semi-finished products 11 and 12 are edited (Fig. 6) into a flat sheet. Then the movable crosshead of the press is moved up (Fig. 3) to its original position (Fig. 2), the resulting semi-finished products 11 and 12 (Fig. 6) are removed from the matrix 4 (Fig. 2) and separated from each other.

В зависимости от механических характеристик материала гильз и их геометрических параметров (главным образом относительной толщины стенки гильзы S/D, где S средняя толщина стенки, D-наружный диаметр цилиндрической части гильзы) с целью повышения надежности образования разрушающих трещин в зонах свободного изгиба цилиндрической части гильзы на ее поверхности перед плющением могут быть нанесены два противоположно расположенных концентратора напряжений, например в виде Y-образных канавок. (Канавки могут быть нанесены, например, путем строгания поверхности гильзы резцом). Depending on the mechanical characteristics of the material of the sleeves and their geometric parameters (mainly the relative wall thickness of the sleeve S / D, where S is the average wall thickness, D is the outer diameter of the cylindrical part of the sleeve) in order to increase the reliability of the formation of fracture cracks in the free bending zones of the cylindrical part of the sleeve on its surface before conditioning, two oppositely located stress concentrators can be applied, for example, in the form of Y-shaped grooves. (Grooves can be applied, for example, by planing the surface of the sleeve with a cutter).

Боковые поверхности полуфабрикатов, образуемые плющением цилиндрической части гильзы, в общем случае имеют неровные кромки со следами излома стенки гильзы. Это ухудшает их товарный вид и требует в отдельных случаях дополнительной обработки кромок. The lateral surfaces of the semi-finished products formed by the flattening of the cylindrical part of the liner generally have uneven edges with traces of a break in the liner wall. This affects their presentation and, in some cases, requires additional processing of the edges.

Поэтому с целью повышения качества полуфабрикатов на завершающем этапе операции плющения цилиндрической части гильзы осуществляют обрубку кромок, образующихся при плющении. Для этого штамп, показанный на фиг. 3, снабжают двумя дополнительными ножами 13 и 14 (фиг. 7), работающими аналогично с ножами 8 и 9 и осуществляющими обрубку кромок 15, образующихся при плющении гильзы. Therefore, in order to improve the quality of semi-finished products at the final stage of the conditioning operation of the cylindrical part of the sleeve, the edges formed during conditioning are chopped. For this, the stamp shown in FIG. 3, they are equipped with two additional knives 13 and 14 (Fig. 7), which work similarly with knives 8 and 9 and carry out the trimming of the edges 15 that are formed by flattening the sleeve.

На фиг. 8 приведен один из вариантов раскроя артиллерийской гильзы в плоские листовые полуфабрикаты 11 и 12 в описанном штампе. In FIG. 8 shows one of the options for cutting an artillery shell into flat sheet semi-finished products 11 and 12 in the described stamp.

Следует отметить, что введение приема обсечки кромок гильзы на завершающем этапе ее плющения позволяет не только повысить качество получаемых листовых полуфабрикатов, но и гарантирует разделение цилиндрической части гильзы при плющении на два листовых полуфабриката независимо от механических свойств материала гильзы, и ее геометрических соотношений (в частности, относительной толщины стенки гильзы), т.е. повышает надежность разработанного способа утилизации артиллерийских гильз. It should be noted that the introduction of the method of trimming the edges of the sleeve at the final stage of its conditioning allows us to not only improve the quality of the resulting sheet semi-finished products, but also ensures the separation of the cylindrical part of the sleeve when flattening into two sheet semi-finished products, regardless of the mechanical properties of the material of the sleeve, and its geometric relationships (in particular , relative wall thickness of the sleeve), i.e. increases the reliability of the developed method for the disposal of artillery shells.

В зависимости от технологического плана переработки листовых полуфабрикатов, получаемых в результате плющения цилиндрической части гильзы, обсечка кромок полуфабрикатов может не выполняться. Depending on the technological plan for processing sheet semi-finished products obtained as a result of flattening the cylindrical part of the sleeve, trimming of the edges of the semi-finished products may not be performed.

Получаемые листовые полуфабрикаты имеют переменную по длине толщину и некоторую кривизну поперечного сечения, вследствие этого, широкое применение в промышленности получаемых листовых полуфабрикатов ограничено. The resulting sheet semi-finished products have a variable thickness along the length and some curvature of the cross section, as a result, widespread use in the industry of the resulting sheet semi-finished products is limited.

Для того, чтобы получить равнотолщинный плоский лист, наиболее применяющийся в промышленности, полуфабрикаты после плющения подвергают прокатке между двумя валками 16 и 17 (фиг. 10), способными при своем вращении пластически деформировать полуфабрикат 11 по толщине. При обеспечении в период пластической деформации полуфабриката 11 постоянного зазора между вращающимися валками 16 и 17 удается выравнять толщину полуфабриката 11 во всех направлениях и таким образом получить равнотолщинный плоский лист. (При необходимости перед прокаткой полуфабрикаты подвергают разупрочняющей термической обработке или процесс прокатки выполняют с нагревом полуфабриката). Следует отметить, что в данном случае обсечка кромок полуфабрикатов перед их прокаткой не обязательна. Другой вариант реализации способа предусматривает выполнение на завершающем этапе плющения не обрубку кромок, а вырубку изделия или заготовки под последующие формоизменяющие операции. Это позволяет повысить производительность труда при переработке артиллерийских гильз в продукцию машиностроения. Дополнительным вариантом способа утилизации гильз являются приемы, обеспечивающие выравнивание толщины цилиндрической части гильзы до операции ее плющения. Одним из таких приемов является, например, метод ротационного раскатывания стенки цилиндрической части гильзы на токарных или специализорованных стенках (фиг. 11). В данном случае у артиллерийской гильзы удаляют донную часть (например лезвийной обработкой), а оставшиеся цилиндрическую 2 и дульную части одевают на цилиндрическую оправку 18, закрепленную в патроне 19 раскатного станка. Левый конец цилиндрической части гильзы, в зоне конического перехода цилиндрической части в дульную, жестко фиксируют относительно оправки 18 прижимом 19, имеющим возможность вращаться вокруг оси оправки 18 при наложении на прижим осевого усилия. Затем сообщают вращение оправка 18 по стрелке и начинают перемещать давильные ролики 20 вдоль оправки. Предварительно зазор между оправкой 18 и роликами 20 устанавливают меньше минимальной толщины стенки цилиндрической части. При этом осуществляется ротационная раскатка стенки гильзы с получением цилиндрического полуфабриката, имеющего постоянную толщину стенки. Очевидно, что данный полуфабрикат может найти применение в промышленности или может быть подвергнут дальнейшей переработке по ранее описанному варианту способа, включающему его плющение для получения равнотолщинного плоского листового полуфабриката. In order to obtain an equally thick flat sheet, the most widely used in industry, semi-finished products after conditioning are rolled between two rollers 16 and 17 (Fig. 10), capable of plastically deforming the semi-finished product 11 in thickness during its rotation. By ensuring a constant clearance between the rotating rolls 16 and 17 during the plastic deformation of the semi-finished product 11, it is possible to equalize the thickness of the semi-finished product 11 in all directions and thereby obtain an equal thickness flat sheet. (If necessary, before rolling, the semi-finished products are subjected to softening heat treatment or the rolling process is performed with heating of the semi-finished product). It should be noted that in this case, trimming the edges of the semi-finished products before rolling them is not necessary. Another embodiment of the method involves performing at the final stage of flattening not cutting the edges, but cutting the product or workpiece for subsequent form-changing operations. This allows you to increase labor productivity in the processing of artillery shells in engineering products. An additional variant of the method of disposal of liners are techniques that ensure alignment of the thickness of the cylindrical part of the liner before the operation of flattening. One of these techniques is, for example, the method of rotational rolling of the wall of the cylindrical part of the sleeve on turning or specialized walls (Fig. 11). In this case, the bottom part is removed from the artillery shell (for example, by blade cutting), and the remaining cylindrical 2 and muzzle parts are put on a cylindrical mandrel 18, mounted in the cartridge 19 of the rolling machine. The left end of the cylindrical part of the sleeve, in the area of the conical transition of the cylindrical part into the muzzle, is rigidly fixed relative to the mandrel 18 by the clamp 19, which can rotate around the axis of the mandrel 18 when applying axial force to the clamp. Then, the rotation of the mandrel 18 is reported in the direction of the arrow and the pressure rollers 20 begin to move along the mandrel. Previously, the gap between the mandrel 18 and the rollers 20 is set less than the minimum wall thickness of the cylindrical part. When this is carried out by rolling the wall of the sleeve with the receipt of a cylindrical semi-finished product having a constant wall thickness. Obviously, this semi-finished product can be used in industry or can be further processed according to the previously described method variant, including flattening it to obtain an equal-thickness flat sheet semi-finished product.

Другим приемом, обеспечивающим выравнивание толщины стенки гильзы перед плющением, является привлечение метода вытяжки гильзы с преднамеренным утонением стенки цилиндрической части гильзы. Для этого (фиг. 12) у гильзы удаляют, например лезвийной обработкой, дульную или донные части (на фиг.12 приведен вариант вытяжки с утонением гильзы с удаленной дульной частью). Затем гильзу одевают на вытяжной пунсон 21, который проталкивают через коническую матрицу 22, имеющую односторонний зазор между рабочим пояском матрицы и поверхностью пуансона 21 меньше минимальной толщины стенки гильзы. В дальнейшем получаемые равнотолщинные полуфабрикаты также могут быть подвергнуты плющению с целью получения плоского равнотолщинного листового полуфабриката. Another technique that ensures alignment of the liner wall thickness before flattening is the use of the liner drawing method with the deliberate thinning of the wall of the cylindrical portion of the liner. For this (Fig. 12), the muzzle or bottom parts are removed from the liner, for example, by blade cutting (Fig. 12 shows a drawing option with thinning the liner with the muzzle removed). Then the sleeve is put on the exhaust punch 21, which is pushed through a conical matrix 22 having a one-sided gap between the working belt of the matrix and the surface of the punch 21 is less than the minimum wall thickness of the sleeve. Subsequently, the resulting equal-thickness semi-finished products can also be subjected to flattening in order to obtain a flat, equal-thickness sheet semi-finished product.

Применение того или иного варианта способа утилизации артиллерийских гильз определяется технико-экономическим анализом и возможностями внедренческой организации. The use of one or another variant of the method of disposal of artillery shells is determined by the technical and economic analysis and the capabilities of the implementation organization.

На фиг.13 показаны технологические возможности утилизации артиллерийских гильз 10. Из артиллерийских гильз можно получать трубные полуфабрикаты 23 с постоянной и переменной толщиной стенки или плоский лист 24 переменной и постоянной толщины, который можно использовать, например, для изготовления кровельной черепицы 25 или удовлетворения иных потребностей народного хозяйства. On Fig shows the technological capabilities of the disposal of artillery shells 10. From artillery shells can be obtained tube semi-finished products 23 with constant and variable wall thickness or flat sheet 24 of variable and constant thickness, which can be used, for example, for the manufacture of roof tiles 25 or other needs National economy.

Claims

1. The method of disposal of artillery shells, including the separation of shells into semi-finished products along a longitudinal section by compressing the shell from diametrically opposite sides, characterized in that the compression is carried out between parallel plates to flatten the shell, providing simultaneous editing.

2. The method according to p. 1, characterized in that after flattening, the bottom of the sleeve is separated by means of its cutting.

3. The method according to claim 1, characterized in that before conditioning, stress concentrators are applied to the surface of the sleeve, for example, in the form of U-shaped grooves.

4. The method according to p. 1, characterized in that after conditioning the semi-finished products are subjected to rolling.

5. The method according to p. 1, characterized in that before flattening, the bottom of the sleeve is rotated and its cylindrical part is rotated.

6. The method according to p. 1, characterized in that before flattening produce the separation of the bottom or the muzzle of the sleeve and the hood with thinning the wall.

7. The method according to p. 1, characterized in that after conditioning, the edge zones formed during conditioning are cut.

8. The method according to p. 1, characterized in that after conditioning they cut down the product or workpiece for subsequent form-changing operations.