北方华安工业集团有限公司 黑龙江 碾子山 161046
摘要 本文以某产品H90黄铜环状导带毛坯一次挤压成型为例,确定了挤压加工工艺方式和工艺参数,新旧工艺方式的优缺点对比,为黄铜材料的一次挤压成型加工提供参考。
关键词 H90;环状导带毛坯;挤压
1 引言
环状导带毛坯是炮弹的重要组成部分,在火炮发射过程中,弹带在高温高压火药气体推动下嵌入火炮膛线,密闭火药气体,并使弹丸旋转,在炮口处使弹丸获得预定转速,这种旋转作用有效地保证了弹丸飞行的稳定性能。我国弹带材料普遍采用紫铜和黄铜,其中低初速弹丸一般采用紫铜,高初速弹丸一般采用黄铜,H90黄铜具有良好的机械性能和耐腐蚀性能,能承受冷、热压力加工,是高初速弹丸环状导带材料的首选材料。
2 概述
H90黄铜材料环状导带毛坯(以下简称H90环带毛坯)生产,一直采用传统的熔铸、一次热造型,多次冷拔伸、退火再机加的工艺方式制造,工艺技术落后,加工工序繁琐,生产周期长,成本价格较高,材料利用率低。为降低生产成本,提高环带的材料利用率和生产效率,工厂利用3000t卧式挤压机,开展了H90环带毛坯挤压加工工艺研究,并应用于高能炸药科研和155车载炮用弹体的导带毛坯生产。现已完成H90环带毛坯挤压工艺试验、小批量试制及靶场射击试验考核等工作。
3 试验情况
3.1 原材料准备
H90黄铜化学成分(%)见表2。
3.3 环带毛退火加工
对挤压后的环带毛坯进行倍尺下料后,进行了退火加工,退火后进行了理化检测工作,结果满足工艺要求,具体见表5。
3.4 挤压后环带毛坯后续加工
对退火合格的环带毛坯进行了机加,加工成品850件,经检验环带几何尺寸满足工艺要求(机加成
4 改进前后对比分析
4.1 环带冲拔主要加工工艺流程
原材料验收→原材料准备→切制铁屑→铜屑粉碎→化铸块→配料→熔炼→熔炼检验→浇铸→铸锭锯切→切断→车外圆→车外圆检验→切饼→成品检验→铜饼加热→铜饼加热检验→(800吨水压机)热造型→热造型检验→除油→热造型酸洗→(400吨水压机)一伸→一伸检验→齐口、车外圆、车根形→齐口、车外圆、车根形检验→一伸退火→一伸退火检验→一伸酸洗→(400吨水压机)二伸→二伸检验→二伸退火→二伸退火检验→二伸酸洗→(400吨水压机)三伸→三伸检验→三伸退火→三伸酸洗→力学性能检验→切圈→车内孔→一端倒角→另一端倒角→成品检验→装箱(见图5)。
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4.3 加工工艺对比分析
环带冲拔主要有44道加工工序,挤压主要有27道加工工序。
环带冲拔加工和环带挤压加工铸锭熔炼、浇铸等工序加工工艺相同。后续加工:环带冲拔需经过一次热造型、三次拔伸、三次退火、四次酸洗、内孔机加等主要工序才能完成;环带挤压需经过一次热挤压、一次退火、内孔机加等主要工序即可完成。二者相比较,环带挤压加工工序少,工具、工装消耗少,工时费用少,生产效率高,并且整个加工过程在一个分厂即可全部完成,周转次数少,节省运输费用。
4.4 经济效益分析
环带采用冲拔加工和挤压加工成本分析主要从材料费、能源费两方面进行测算,经对比分析测算由冲拔方式改为挤压方式155环带可节约价值9.02元/件。
5 结论
H90黄铜环状导带毛坯由冲拔加工改为挤压加工,经小批量工艺试制考核,环带毛坯力学性能、晶粒度、几何尺寸等均满足工艺要求;经靶场射击试验考核,各项指标满足产品图样与制造验收规范要求,该挤压工艺技术可行。采用该工艺技术,提高了原材料利用率和生产效率,节约了工具、工装、工时,具有显著的经济效益,可以应用于其他系列产品环状导带毛坯生产中。
参考文献:
1《炮弹与火箭弹制造工艺学》【M】 国防工业出版社 1982年
2《重有色金属材料加工手册》【M】 冶金工业出版社 1979年
3 《感应加热原理与应用》,姜士林 赵长汉, 【M】 天津科技翻译出版公司出版 1993年