logo
Анализ условий функционирования бронебойных пуль при встрече и проникновении в преграду и разработка моделей прочности сердечников

1.5.3 Пуля для патронов стрелкового оружия. Регистрационный номер заявки: 93031582/08

Кинетическая энергия сердечника при встрече с преградой имеет существенное значение для поражающего действия. Опыт показывает, что при поражении твердых преград энергия тратится на смятие головной части пульной оболочки (если между вершинкой сердечника и оболочкой имеется пространство и чем оно больше, тем больше расходуется энергии), разрушение пульной оболочки, прохождение преграды, запреградное действие. Чем меньше затрачено энергии на первые три из выше перечисленных факторов, тем больше запреградное (т.е. полезное) действие.

В предлагаемой конструкции пули (рис. 1.14) снижение непроизводительных затрат энергии достигается за счет формы вершины головной части сердечника. Проведенными расчетами и экспериментами установлено, что оптимальной величиной заострения вершинки сердечников является высота, не превышающая 0,7 калибра пули, с диаметром основания не более 0,68 калибра пули. Влияние данного сочетания объясняется следующим образом: пробитие брони (стального листа) в этом случае происходит вследствие того, что внедрение в нее вершинки сердечника начинается при давлении на малую площадь, что способствует образованию в броне значительной вмятины в виде кратера. Входя в кратер и внедряясь в броню, головная часть сердечника, обладающая высокими прочностными свойствами, вытесняет металл во все стороны и находится в непосредственном контакте с броней по всей поверхности. Условия объемного сжатия повышают сопротивляемость головной части разрушению, способствуют сохранению ее целостного состояния. По мере внедрения скорость сердечника падает, а следовательно, уменьшается инерционное сопротивление брони, что также способствует сохранению состояния сердечника. При внедрении сердечника на некоторую глубину вершина головной части начинает разрушать тыльную поверхность брони, образуя сначала небольшое, а затем все увеличивающееся выходное отверстие. После выхода сердечника из брони в нем остаются значительные остаточные напряжения, которые могут вызвать его раскол на две и более части. Эти явления могут происходить непосредственно по выходе сердечника из брони или по прошествии некоторого времени. Таким образом, сердечники, имеющие заострение на вершине вышеуказанных размеров совершают пробитие брони (стальных листов) методом "прокола", а не "штамповки", что имеет место у сердечников с притупленной головной частью. Из теории известно, что при пробитии методом "прокола" затраты энергии на преодоление преград резко снижаются, сердечник с заостренной головной частью располагается практически в упор с вершинкой оболочки, что делает головную часть более "жесткой". В результате чего при встрече с твердой преградой смятие оболочки не происходит (сразу начинается ее разрушение), а следовательно, и не требуется и затрат энергии.

Рис. 1.14 Конструкция пули патрона стрелкового оружия

1.6 Применяемая технология изготовления бронебойныхсердечников

Для анализа был выбран процесс изготовления бронебойных сердечников 7Н23 из прутка, применяемый на реальном производстве в г. Барнауле.

Полный технологический процесс изготовления бронебойного сердечник приведен в табл. 1.2 с классификацией методов и способов обработки.

На основании анализа производственного процесса можно сделать следующие выводы:

· основные методы обработки применяемые при изготовлении - резание, холодная штамповка, химическая и термические обработки;

· основные виды формообразующих операций - обточка и резание

· в качестве технологической оснастки используются обточные резцы, а так же инструментальный блок штамповки;

· основным типом оборудования реализующего методы холодной штамповки при изготовления бронебойных сердечников является АРЛ М-ЛС-В. Для обточки используется токарный полуавтомат ООС-51, для термической обработки - электропечь СП-3-75;

Таблица 1.2 Характеристика технологического процесса изготовления бронебойного сердечника 7Н23

п/п

Метод обработки

Вид операции

Способ выполнения операции

Вид исходной заготовки

Технологическая схема процесса

Вид детали

Тип технолог. оснастки

Тип технолог. Оборудования

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

ОМД

Отрезка

Отрезка

в штампе

Пруток

1 - упор; 2 - пуансон отрезки; 3 - прижим; 4 - пруток.

Штамп для отрезки заготовок ОП-215А

Веритикальный пресс В1 -41 «Кархула»

2

МО

Протирка

-

Протирка во вращающемся металлическом барабане с сетчатой крышкой в древесных опилках (березовых или дубовых). Влажность опилок не более 30%. После протирки, для удаления оставшихся опилок и металлической стружки продукцию пропустить через вентиляционную установку.

Барабан протирки, вентил. уст. БСЗ

3

КО

Калибровка

Лекальный контроль

см. П.1.7.

1 - подвижная пластина, 2 - контрольный прибор, 3 - неподвижная пластина, 4 - пружина, 5 - заготовка

см. П.1.7.

МБП-2 Скоба

Станок калибровки по длине

КД-3306

4

ХО

Фосфати-

рование

1. Обезжирива-ние

В 120 - 170 г/л растворе тринатрий фосфата (температура раствора 60-80єС), 45±5 сек.

Термохими-

ческая линия

ЛТС-Ш

2. Промывка

В холодной проточной воде.

3. Травление

В 10-15% растворе Н2SO4 (температура раствора 40-70 єС).

4. Промывка

В холодной проточной воде.

5. Фосфатиро-вание

В растворе цинкофосфатного концентрата (общая кислотность 80-120 точек, температура раствора 30-50 єС).

6. Промывка

В холодной проточной воде.

7. Омыливание

В р-ре мыльной эмульсии жирных кислот (температура раствора 40-70єС).

8. Сушка

Горячим воздухом при температуре 60-100 єС.

9. Охлаждение

5

-

Загрузка

-

-

-

-

Ротор 1

АРЛ

М-ЛС-В

6

-

Передача

-

-

-

-

Ротор 2

7

ОМД

Штамповка первая

Редуцирование

см. П.1.7

1 - матрица нижняя; 2 - матрица верхняя; 3 - обойма; 4 - толкатель;

5 - выталкиватель; 6 - деталь.

Инструментальный блок штамповки

АРЛ

М-ЛС-В

8

ОМД

Штамповка вторая

Редуцирование

см. П.7.7

1 - матрица нижняя; 2 - матрица верхняя; 3 - обойма; 4 - толкатель;

5 - выталкиватель; 6 - деталь.

Инструментальный блок штамповки

АРЛ

М-ЛС-В

9

КО

Автоматическое разделение полуфабрикатов по длине

-

Ротор 5

АРЛ

М-ЛС-В

10

ТХО

Промывка

1. Промывка

В 80 - 200 г/л растворе тринатрий фосфата (температура раствора 70-90єС).

-

Агрегат ЛП-2

2. Промывка

В воде при температуре не ниже 40єС.

3. Сушка

При температуре, обеспечивающей получение сухих заготовок.

11

ОМР

Обточка

Обточка

резцами

см. П.7.7

-

Резец

Б - 72 - 2;

Резец

Б - 72 - 5; Стакан

2Б3-41;

Цанга

2Б3-41-2;

Токарный полуавто-мат

ООС-51

12

ТХО

-

1. Закалка

При температуре нагрева 760-790 єС и выдержкой 25±2 мин.

Ванна

Электро-печь

СП-3-75

2. Отпуск

1. Температура 125-135 єС (для основной операции), температура 135-145 єС (для исправительных операций), выдержка не менее 2,5 часов.

Ванна

3. Промывка

При температуре воды не менее 30 єС

Ванна

13

КО

Приемочный контроль

Контроль сердечников осуществляется по внешнему виду, геометрическим размерам, массе, твердости, микроструктуре, пробивному действию. Партия считается прошедшей приемочный контроль если: масса 4.11…4.21; твердость 65…68 HRC; микроструктура - мелкоигольчатый мартенсит; пробивное действие - не менее 80% пробитий по бронеплите толщиной 5мм, установленной под 90є к горизонту на дальности 200м.