RU2497626C1

RU2497626C1 - Method of rifled barrel production

Info

Publication number: RU2497626C1
Application number: RU2012113040/02A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Семёнович Митин; Андрей Анатольевич Митин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева"
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2013-11-10
Also published as: RU2012113040A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to metal forming and may in production of small arms hifled barrels. Initial blank is machined and, then, heat treated. Machining allows making the pipe billet with channel with allowance for removal defective layer formed at hardening heat processing. Said allowance if removed after heat hardening. Then, pipe billet is subjected to two radial reduction jobs to produce forged piece. At preliminary radial squeezing, smooth channel is formed in forged piece while rifled channel is formed at final operation. Final reduction is performed in compliance with enclosed relationship.

EFFECT: higher quality of rifled barrel.

1 ex

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении нарезных стволов стрелкового оружия.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of rifled barrels of small arms.

Известен способ изготовления нарезного ствола (патент RU 2354488, опубл. 10.05.09 г., Бюл. №13), принятый за прототип. Способ включает изготовление исходной заготовки, механическую обработку исходной заготовки в размеры заготовки-трубы под радиальное обжатие, упрочняющую термообработку заготовки - трубы перед предварительной операцией радиального обжатия или упрочняющую термообработку поковки после предварительной операции радиального обжатия, изготовление поковки за две операции радиального обжатия с формированием гладкого канала в поковке на предварительной операции радиального обжатия и нарезного канала в поковке на окончательной операции радиального обжатия и окончательную механическую обработку поковки.A known method of manufacturing a threaded barrel (patent RU 2354488, publ. 05/10/09, Bull. No. 13), adopted as a prototype. The method includes manufacturing the initial billet, machining the initial billet into the dimensions of the billet-pipe for radial compression, hardening the billet heat treatment - pipes before the preliminary radial compression operation or hardening the forging after the preliminary radial compression operation, forging for two radial compression operations with the formation of a smooth channel in the forging on the preliminary operation of the radial compression and the threaded channel in the forging on the final operation p dially reduction and final machining of the forging.

Недостатки способа заключаются в следующем. Способ позволяет получить в поковке после предварительной операции радиального обжатия гладкий канал с шероховатостью не грубее Ra 0,32, при этом для получения после термообработки канала без окисных пленок, нагаров и др. дефектов требуется проведение термообработки в дорогостоящей и малопроизводительной вакуумной печи. Выполнение термообработки между предварительной и окончательной операциями радиального обжатия в атмосферной среде приводит к образованию на поверхности гладкого канала окисной пленки, нагаров и других дефектов, которые перед окончательной операцией радиального обжатия необходимо тщательно удалить во избежание их внедрения в металл поковки при выполнении операции радиального обжатия. Удаление дефектов можно производить свинцеванием шустом с абразивным порошком или скоростным развертыванием. Свинцевание - трудоемкая и грязная операция и из-за искривления оси поковки может не полностью удалить окисные пленки. Обработка канала скоростным развертыванием полностью удаляет поверхностные дефекты, но при этом шероховатость канала снижается до Ra 2,5, что снижает качество поверхности нарезного канала после окончательной операции радиального обжатия.The disadvantages of the method are as follows. The method allows to obtain in the forging after the preliminary operation of radial reduction a smooth channel with a roughness not coarser than Ra 0.32, and to obtain after heat treatment the channel without oxide films, soot and other defects, heat treatment is required in an expensive and low-productivity vacuum furnace. The heat treatment between the preliminary and final operations of radial compression in the atmospheric environment leads to the formation of oxide film, deposits and other defects on the surface of the smooth channel, which must be carefully removed before the final radial compression operation to prevent their introduction into the forgings during the radial compression operation. Removal of defects can be done by lead fasting with abrasive powder or rapid deployment. Lead is a laborious and dirty operation and, due to the curvature of the forging axis, may not completely remove oxide films. Processing the channel by high-speed deployment completely removes surface defects, but the channel roughness decreases to Ra 2.5, which reduces the surface quality of the rifled channel after the final radial compression operation.

Как правило все нарезные каналы стволов стрелкового оружия подвергаются хромированию, при этом для получения качественного сцепления хрома с металлом ствола необходимо иметь чистую поверхность канала с малой шероховатостью.As a rule, all rifled channels of small arms trunks undergo chrome plating, and in order to obtain high-quality adhesion of chromium to the metal of the barrel, it is necessary to have a clean channel surface with a low roughness.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения качества ствола.The present invention solves the problem of improving the quality of the barrel.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в получении нарезного канала поковки без инородных включений из поверхностных дефектов, образовавшихся в канале при термообработке, а также в снижении затрат при термообработке.The technical result obtained by carrying out the invention is to obtain a threaded forging channel without foreign inclusions from surface defects formed in the channel during heat treatment, as well as to reduce costs during heat treatment.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления нарезного ствола, включающий изготовление исходной заготовки, механическую обработку исходной заготовки в размеры заготовки - трубы под радиальное обжатие, упрочняющую термообработку заготовки - трубы перед предварительной операцией радиального обжатия, изготовление поковки за две операции радиального обжатия с формированием гладкого канала в поковке на предварительной операции радиального обжатия и нарезного канала в поковке на окончательной операции радиального обжатия и окончательную механическую обработку поковки, новым является то, что механическую обработку исходной заготовки осуществляют с получением заготовки-трубы с каналом, имеющим припуск с учетом образующегося при упрочняющей термообработке заготовки-трубы дефектного слоя, а после упрочняющей термообработки упомянутый припуск удаляют и осуществляют предварительную и окончательную операции радиального обжатия заготовки-трубы, при этом операцию окончательного обжатия производят согласно следующей зависимости:The specified technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing a threaded barrel, including the manufacture of the initial billet, machining the initial billet into the dimensions of the billet — pipes for radial compression, hardening the heat treatment of the billet — pipes before the preliminary radial compression operation, forging for two radial compression operations with the formation of a smooth channel in the forging in the preliminary operation of the radial compression and the threaded channel in the forging in the final operation compression and final machining of the forgings, it is new that the machining of the initial billet is carried out to obtain a billet-pipe with a channel having an allowance taking into account the defective layer formed during hardening heat treatment of the billet-pipe, and after the hardening heat treatment the said allowance is removed and preliminary and the final operation of radial compression of the workpiece-pipe, while the operation of final compression is carried out according to the following relationship:

,

где

- степень деформации поковки в i-ом сечении на окончательной операции радиального обжатия;Where

- the degree of deformation of the forgings in the i-th section on the final operation of the radial compression;

ε_min - минимальная степень деформации, необходимая для качественного оформления нарезов нарезного канала.ε _min - the minimum degree of deformation required for high-quality design of the rifling of the rifled channel.

Изготовление поковок стволов согласно изобретению позволяет производить нагрев заготовки - трубы в процессе упрочняющей термообработки в обычных печах без использования каких-либо средств защиты от окисления канала, т.к. на последующей операции скоростного развертывания все дефекты в канале, полученные при термообработке удаляются резанием. Последующие операции радиального обжатия осуществляют друг за другом без промежуточной термообработки по снятию напряжений.The manufacture of forgings of the trunks according to the invention allows heating of the billet - pipe in the process of hardening heat treatment in conventional furnaces without the use of any means of protection against channel oxidation, since in the subsequent high-speed deployment operation, all defects in the channel obtained by heat treatment are removed by cutting. Subsequent radial compression operations are carried out one after another without intermediate heat treatment to relieve stresses.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, неизвестны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.Technical solutions with features distinguishing the claimed solution from the prototype are unknown and do not follow explicitly from the prior art. This suggests that the claimed solution is new and has an inventive step.

Предложенный способ реализуется следующим образом. Последовательно разрабатывают чертеж поковки с нарезами в канале на деформируемой части, которую получают после окончательной операции радиального обжатия, чертеж поковки с гладким каналом на деформируемой части, которую получают после предварительной операции радиального обжатия и чертеж заготовки - трубы с минимально необходимым припуском в канале, необходимым для удаления дефектов, образующихся при последующей термообработке. Из стандартного ряда горячекатаного проката выбирают ближайший круг с минимальными припусками на механическую обработку, разрезают прокат на штучные заготовки, длиной соответствующей длине заготовки - трубы и подвергают механической обработке, а именно обрабатывают глубокое отверстие, обтачивают с минимальной разнотолщинностью наружную поверхность заготовки - трубы, заготовку - трубу подвергают упрочняющей термообработке, удаляют дефектный слой в канале заготовки - трубы, например, скоростным развертыванием, а затем выполняют предварительную и окончательную операции радиального обжатия и окончательную механическую обработку ствола.The proposed method is implemented as follows. A drawing of forgings with grooves in the channel on the deformable part, which is obtained after the final radial compression operation, a drawing of forgings with a smooth channel on the deformable part, which is obtained after the preliminary radial compression operation and drawing the workpiece - pipe with the minimum allowance in the channel necessary for removal of defects resulting from subsequent heat treatment. From the standard series of hot-rolled products, the closest circle is selected with minimal allowances for machining, the rolled products are cut into piece blanks with a length corresponding to the length of the workpiece — pipes and machined, namely, they process a deep hole, and the outer surface of the workpiece — pipes, workpiece — is machined with minimal thickness, the pipe is subjected to hardening heat treatment, the defective layer in the billet channel is removed — pipes, for example, by rapid deployment, and then final and final radial compression operations and final machining of the barrel.

Пример использования при изготовлении нарезного ствола калибра 7,62 мм. Согласно ОСТ В3-6011-85 минимальная степень деформации, необходимая для качественного оформления нарезов ε_min=0,09.An example of use in the manufacture of a rifled barrel caliber 7.62 mm According to OST V3-6011-85, the minimum degree of deformation required for high-quality design of rifling ε _min = 0.09.

Из исходной заготовки диаметром ⌀ 50 мм отрезают заготовку длиной 280 мм. Механической обработкой, включающей глубокое сверление отверстия и точение наружной поверхности с минимальной разнотолщинностью изготавливают заготовку - трубу с наружным диаметром 0 48 мм и диаметром отверстия ⌀ 13 мм. Заготовку - трубу подвергают упрочняющей термообработке, после чего выполняют операцию скоростного развертывания канала до диаметра ⌀ 13,2 мм, удаляя при этом дефекты, полученные при термообработке.A preform of 280 mm in length is cut from the initial billet with a diameter of ⌀ 50 mm. By machining, including deep hole drilling and turning of the outer surface with minimal thickness, a billet is made - a pipe with an outer diameter of 0 48 mm and a hole diameter of ⌀ 13 mm. The billet - the pipe is subjected to hardening heat treatment, after which the operation of high-speed deployment of the channel to a diameter of ⌀ 13.2 mm is performed, while removing the defects obtained by heat treatment.

Последовательно производят предварительное - на гладкой оправке и окончательное - на нарезной оправке радиальное обжатие поковки со сложнопрофильной наружной поверхностью и длиной более 640 мм. После предварительной операции радиального обжатия получают поковку с гладким каналом диаметром = 12,8 мм, с наружным диаметром у дульного среза = 34 мм, с наружным диаметром у казенного среза = 47 мм. После окончательной операции радиального обжатия получают поковку с нарезным каналом = 8,05 мм, с наружным диаметром у казенного среза = 33,9 мм. Степень деформации у дульного среза - 0,27, у казенного среза - 0,24, т.е.

. После окончательной механической обработки получают нарезной ствол.Successively produce preliminary - on a smooth mandrel and final - on a threaded mandrel, radial compression of the forgings with a complex external surface and a length of more than 640 mm. After the preliminary operation of radial compression, a forging is obtained with a smooth channel with a diameter = 12.8 mm, with an outer diameter at the muzzle end = 34 mm, with an outer diameter at the breech end = 47 mm. After the final radial compression operation, a forging with a threaded channel = 8.05 mm, with an outer diameter at the breech section = 33.9 mm, is obtained. The degree of deformation at the muzzle end is 0.27, at the breech section is 0.24, i.e.

. After the final machining, a threaded barrel is obtained.

Claims

A method of manufacturing a threaded barrel, including the manufacture of the initial billet, machining the initial billet in the dimensions of the billet-pipe for radial compression, hardening the heat treatment of the billet-pipe before the preliminary radial compression operation, forging for two radial compression operations with the formation of a smooth channel in the forging in the preliminary operation radial crimping and threaded channel in forging at the final radial crimping operation and final machining forgings, characterized in that the machining of the initial billet is carried out to obtain a billet-pipe with a channel having an allowance taking into account the defective layer formed during hardening heat treatment of the billet-pipe, and after the hardening heat treatment, the said allowance is removed and preliminary and final operations of radial compression of the billet are carried out - pipe, while the operation of the final compression is performed according to the following relationship:

,
Where

- the degree of deformation of the workpiece-pipe in the i-th section on the final radial compression operation;
e _min - the minimum degree of deformation necessary for high-quality design of the rifling of the rifled channel.