[发明专利]一种用于药形罩成形的精密旋压装置及方法

说明书

一种用于药形罩成形的精密旋压装置及方法属于精密塑性成形技术领域，目的在于解决现有技术存在的药形罩旋压过程中尾顶压力对成形的影响，进一步扩大旋压工艺参数选择范围，提高药形罩旋压成形质量和加工一致性。本发明的一种用于药形罩成形的精密旋压装置包括：圆筒状的连接体，所述连接体一端和旋压机的主轴连接，另一端和加工用芯模同轴固定连接；设置在所述连接体外表面和所述连接体沿轴向滑动配合的滑动导向单元，所述滑动导向单元通过滑动推动单元推动沿轴线方向运动；以及连接在所述滑动导向单元远离主轴端一端的夹料单元，通过所述夹料单元夹持坯料。

技术领域

本发明属于精密塑性成形技术领域，具体涉及一种用于药形罩成形的精密旋压装置及方法。

背景技术

药形罩是破甲战斗部中关键零件之一，它的质量直接影响破甲效能。药形罩的聚能效应是由于爆炸产生的冲击波到达药形罩面后强烈压缩金属，使罩面微元迅速地向轴线方向运动(速度可达1000～3000m/s)而形成的，作为聚能效应能量的载体，药形罩材料的性能直接影响着射流质量的优劣，如射流密度、射流速度和连续射流长度等。为了获得高连续射流头部速度、高侵彻威力、射流在侵彻之前能充分拉长而不断裂，就对药形罩的材料提出了必须具有高声速、高密度和高延展性等特点。鉴于以上材料特性，目前药形罩的材料主要有紫铜和钽，药形罩的形状也分为单锥、双锥、弧形以及球缺形等回转体结构。

迄今为止，已发展了多种药形罩的制备技术，主要包括以下几类，一是机械减材切削工艺，即采用棒材直接机加而成，存在材料利用率低、制造成本高等问题，由于机械加工不能改善药形罩的内部组织和力学性能，因此很少单独作为药形罩加工的手段,它需要与能够改善性能的工艺方法结合起来使用，另一方面，采用其他能够改善药形罩性能的工艺进行制备时，后续往往也需要机加工艺才能完成最终产品的成形。二是铸造工艺，包括挤压铸造(液态模锻)和流变铸造等新型铸造技术，采用铸造工艺制备药形罩，材料利用率有所提高，但由于材料内部易出现缩孔缩松等铸造缺陷而导致力学性能不足的问题频频出现，导致铸造合格率不高，同时铸造生产过程对环保要求比较严格，存在环境友好性不高等问题，因此铸造工艺很少应用。三是电化学工艺，比如电铸成形，它是将电解的沉淀物粘附在设计的药形罩形状基体上，电铸时，将阳极金属悬挂在溶液中，当电流接通后，金属离子就从阳极转移到阴极基体上，这样，随着阳极金属的电离损耗，则在阴极基体上涂覆形成金属药形罩，电铸成形的药形罩内部有轻微的织构，金相组织可形成超细等轴晶粒，材料利用率也大幅提高，特别适合复杂结构件的成形，但生产效率较低。四是粉末冶金工艺，将金属粉末填充到模具中，搅拌均匀，模压成形，保温一定时间(烧结)，获得最终产品，该工艺生产效率不高，目前已有单位对粉末冶金坯料进行旋压成形工艺研究，不过尚未见有采用的报导。五是塑性成形(压力加工)，它是目前药形罩制造的主要工艺方法，主要包括冲压、旋压、冷挤压、摆辗等等，冲压和摆碾主要用于球缺形药形罩(深径比较小)的成形，但成形过程一般都需要保压过程，制造效率不高，冷挤压可以用于锥形药形罩的成形，但是由于锥形药形罩的深径比较大，需要多次挤压引申才能成形，生产效率不高，挤压模具套数也较多，因此制造成本也较高。