Способ изготовления нарезного ступенчатого ствола

 

Сущность изобретения: способ включает изготовление исходной заготовки, механическую обработку заготовки под радиальное обжатие, изготовление полуфабриката радиальным обжатием с переменной степенью деформации до получения окончательных размеров на максимально возможной длине наружной поверхности ступенчатого ствола (С) и окончательную механическую обработку. Радиальное обжатие заготовки осуществляют с формированием гладкого канала С со степенью деформации на различных участках, удовлетворяющей условию, приведенному в описании. Обработку нарезов в канале С осуществляют после операции радиального обжатия. Способ позволяет использовать в качестве исходной заготовку минимального объема и массы с диаметром близким к диаметру казенной части С, благодаря чему возможно получение С радиальным обжатием с высоким качеством на менее мощной машине, что способствует снижению трудовых, материальных и энергетических затрат. 2 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении нарезных ступенчатых стволов преимущественно калибров 23 мм, 30 мм с резкими перепадами ступеней на наружной поверхности.

Известен способ изготовления нарезного ступенчатого ствола, включающий изготовление исходной заготовки, термообработку заготовки, механическую обработку заготовки под радиальное обжатие, изготовление полуфабриката радиальным обжатием, формирование нарезов в канале ствола и окончательную механическую обработку.

Задача изобретения заключается в обеспечении возможности снижения энергетических затрат при одновременном повышении качества получаемого изделия.

Технический результат достигается за счет того, что в способе изготовления нарезного ступенчатого ствола, включающем изготовление исходной заготовки, термообработку заготовки, механическую обработку заготовки под радиальное обжатие, изготовление полуфабриката радиальным обжатием, формирование нарезов в канале ствола и окончательную механическую обработку, радиальное обжатие заготовки осуществляют с формированием гладкого канала ствола со степенью деформации на различных участках, удовлетворяющей условию: 0 _к.ч. < _д.ч. (1) 0 _i (2) где _к.ч. степень деформации на части ствола с максимальным наружным диаметром, расположенным вблизи казенной части ствола; _д.ч.- степень деформации дульной части ствола; _i степень деформации i-го сечения, расположенного между казенной и дульной частями; коффициент поперечного сужения обрабатываемого материала, а обработку нарезов в канале осуществляют после операции радиального обжатия.

Это позволяет использовать менее мощную радиально-обжимную машину, так как выполнение радиального обжатия со степенью деформации согласно неравенствам (1) и (2), а особенно при _к.ч. близкой к нулю, и _д.ч., близкой с при наличии гладкого канала ствола позволяет использовать в качестве исходной заготовку минимального объема и массы с диаметром, близким к диаметру казенной части ствола.

На фиг. 1 изображен пример заготовки под радиальное обжатие с базовыми поверхностями для фиксации на радиально-обжимной машине, причем наружная поверхность заготовки может быть выполнена с прямолинейной или криволинейной образующей; на фиг. 2 пример полуфабриката, изготовленного на радиально-обжимной машине.

На чертежах показано: D_о диаметр сечения казенной части заготовки, рассчитанный из соотношения _д.ч. > _к.ч. 0 D_o¹ диаметр сечения дульной части заготовки, рассчитанный из соотношения _д.ч. > _к.ч..

D_oⁱ диаметр i-го сечения заготовки, рассчитанный из степени деформации _i удовлетворяющей условию 0 _i L_о длина участка заготовки, подвергаемого радиальному обжатию, рассчитанная из условия равенства объемов участков L_о и L заготовки, изображенной на фиг.1, и полуфабриката, изображенного на фиг.2 соответственно; D диаметр сечения казенной части полуфабриката;
D¹ диаметр сечения дульной части полуфабриката;
Dⁱ диаметр i-го сечения полуфабриката;
L длина участков полуфабриката с криволинейной образующей наружной поверхности, полученных радиальным обжатием.

Способ реализуется следующим образом.

Разрабатывают чертеж полуфабриката из условия получения окончательных размеров ствола на максимально возможной длине наружной поверхности полуфабриката с гладким каналом.

Из условия неравенства (1) и (2) определяют диаметры заготовки под радиальное обжатие D_o, D_o¹ и D_oⁱ для каждого участка или объединяя несколько участков в один с последующим перерасчетом степени деформации на соответствии требованию _i .

Из условия равенства объемов участков полуфабриката, полученных радиальным обжатием, и участков заготовки, подвергаемых радиальному обжатию, определяют L_o длину участка заготовки, подвергаемого радиальному обжатию.

С учетом припусков на обработку в осевом направлении определяют общую длину заготовки.

С учетом длины заготовки, ее максимального диаметра и заданного объема производства выбирают исходную заготовку.

Изготовленную исходную заготовку подвергают термообработке, а затем механической обработке, подготовив ее под радиальное обжатие (см.фиг.1). Затем производят радиальное обжатие полуфабриката с криволинейной образующей наружной поверхности и гладким каналом ствола (фиг.2), после чего производят окончательную обработку наружных поверхностей и обработку нарезов в канале ствола, например электрохимическим способом.

Данный способ может быть использован при изготовлении крупнокалиберных нарезных стволов со ступенчатой наружной поверхностью.

П р и м е р. Разработан опытный технологический процесс изготовления ствола калибра 30 мм с диаметром казенной части 80 мм и выполнением радиального обжатия на радиально-ковочной машине SHK-17.

Наружная поверхность полуфабриката принята многоступенчатой (фиг.2), заготовка под радиальное обжатие также имеет криволинейную образующую наружной поверхности (фиг.1).

Заготовка под радиальное обжатие изготавливается из исходной заготовки круга диаметром 85 мм х 1600 мм в размеры: казенной части диаметром 82 мм, дульной диаметром 54 мм, при этом степень деформации: дульной части принята 0,35, казенной части 0,02.

Полуфабрикат, полученный радиальным обжатием, имеем диаметр казенной части диаметром 81 мм, диаметр дульной части диаметром 45 мм, длину 2500 мм, а последующее изготовление нарезов производят электрохимическим способом.

Способ позволяет производить радиальное обжатие на радиально-обжимной машине SHK-17 усилием 300 т.с. при этом на каждый ствол будет снижен расход металла на 16,5 кг и снижение трудовых и энергетических затрат на 5.10%

Формула изобретения

Способ изготовления нарезного ступенчатого ствола, включающий изготовление исходной заготовки, ее термообработку, механическую обработку под радиальное обжатие, изготовление полуфабриката радиальным обжатием, формирование нарезов в канале ствола и окончательную механическую обработку, отличающийся тем, что радиальное обжатие заготовки осуществляют с формированием гладкого канала ствола со степенью деформации на различных участках, удовлетворяющей условию
0 _к.ч< _д.ч ;
0 _i ,
где _к.ч принятая степень деформации на части ствола с максимальным наружным диаметром, как правило, расположенным вблизи казенной части ствола;
_д.ч принятая степень деформации дульной части ствола;
_i степень деформации i-го сечения, расположенного между казенной и дульной частями;
коэффициент поперечного сужения обрабатываемого материала,
а обработку нарезов в канале ствола осуществляют после операции радиального обжатия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2