一种针对圆筒薄壁结构弹体的燃料压装模具及其使用方法与流程

1.本发明属于武器弹药技术领域，具体涉及一种针对圆筒薄壁结构弹体的燃料压装模具及其使用方法。


背景技术：

2.空心弹是一种高速低阻弹药，在弹药发展中占有重要地位，圆筒结构弹体是空心弹的最突出的特点，但正是由于这样的内部结构，使得空心弹的装药、发射受到了制约，也限制了空心弹的发展。
3.目前现有技术的问题是，空心弹为了减轻弹重和降低飞行阻力，大多只能采用薄壁结构，再借助弹托以及常规弹壳装药才能具备发射条件，目前对于空心弹的研究，很大一部分是针对弹托的设计和改进，即便如此，弹托带来的种种问题在很大程度上制约了空心弹的发展。
4.为了消除弹托的负面影响，出现了一种在空心弹内部装药的解决方案，由于此类弹药的中间是中空的，内部装药时需要将融化状态的燃料冷却压缩定型为环形结构。
5.目前针对此类弹药的压药模具设计尚属空白，且由于研究需要，燃料的内型面需要经常调整，这也给压装燃料模具的设计带来了难度。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提供一种针对圆筒薄壁结构弹体的燃料压装模具及其使用方法，以便解决上述提到的技术问题。
7.本发明的技术方案是：
8.一种针对圆筒薄壁结构弹体的燃料压装模具，包括：
9.底座，其顶面开设有第一凹槽，所述第一凹槽的截面呈圆形；
10.顶头，同轴套装在所述第一凹槽内，用于限位弹体；
11.第一套筒，同轴套装在所述第一凹槽内，且位于所述顶头的上侧；
12.紧定结构，设置在所述底座上，用于固定所述第一套筒和第一凹槽的相对位置；
13.压杆，插装在所述第一套筒内。
14.优选的，所述压杆包括插杆，所述插杆的其中一端设置有用于端面限位的第一法兰。
15.优选的，所述压杆的上侧设置有第二套筒，所述第二套筒的其中一端是封闭端，另外一端是开口端，所述开口端套装在所述第一套筒外，且与所述第一套筒螺纹连接，所述封闭端与所述压杆之间设置有钢球，所述钢球位于第二凹槽内，所述第二凹槽开设在所述第一法兰背离插杆的一端。
16.优选的，还包括多个厚度不同的垫片，所述垫片单独使用或者组合使用，其位于所述第一套筒的端面和第一法兰之间，套装在所述压杆上。
17.优选的，所述紧定结构包括至少一个螺栓，所述螺栓水平的穿过所述底座上开设
的第一安装孔后，延伸至所述第一套筒上开设的第二安装孔内。
18.优选的，所述顶头包括与所述第一凹槽匹配的第二法兰，所述第二法兰的其中一个端面上设置有圆锥形的凸起，所述凸起的最大外径与所述弹体的其中一端的内型面匹配，所述第二法兰的另一个端面上开设有贯穿凸起的通孔。
19.上述的一种针对圆筒薄壁结构弹体的燃料压装模具的使用方法，包括以下步骤：
20.将底座放置在操作台面上，并用螺栓固定底座的位置；
21.将顶头放入底座上的第一凹槽内；
22.将第一套筒插装在底座上的第一凹槽内，并压在顶头上面，并用紧定结构将其固定在底座上不能转动；
23.将弹体头部向下，插入第一套筒内，在重力作用下，弹体下落到底部，弹体头部进气道锥面与顶头上部贴合；
24.将熔融状态的燃料由弹体尾部注入；
25.将垫片放置于第一套筒的顶部，将来压装燃料时垫片起到限制定位作用，如果需要调整弹体的内型面和压装燃料的距离，只需要更换不同厚度的垫片即可；
26.将压杆穿过垫片中的孔，插入到第一套筒中；
27.在压杆的顶部凹槽内放置钢球；
28.将第二套筒套入第一套筒，压杆和钢球都被套在其中，第二套筒旋入第一套筒的螺纹中，在旋转过程中，第二套筒向下运动，顶住钢球、压杆一同向下运动，当压杆与垫片接触时，无法继续向下运动，至此燃料的压装完成。
29.本发明提供的一种针对圆筒薄壁结构弹体的燃料压装模具及其使用方法，针对的是中小口径的空心弹、温度较高的燃料，以实现人工手动，无需其他机器辅助为设计目标，意在为此类弹药的装药提供一种易操作、易成型、高精度、可实现压制多种内型面的燃料压装模具，与现有技术相比，其优点有：
30.1、本发明的结构简单，造价低廉，降低了制造成本；
31.2、压装过程应有一定的压应力保证，通过螺纹实现对燃料实施有效挤压从而形成具有足够强度的固体，使得弹体发射过程中内部燃料不易变形；
32.3、大幅度减小每发弹体内压装的燃料质量的误差范围，继而保证了内弹道一致性；
33.4、压装成的形状有良好的重复性，继而减小对外弹道气动特性一致性的影响；
34.5、由于具有针对弹体薄壁部分的保护设计，使得在压装过程可以保护薄壁弹体，避免变形；
35.6、在压装过程中由于需要操作温度较高的液体燃料时，可以保证全过程中高温燃料不与人员直接接触，不会出现液滴飞溅的情况，减小了人员烫伤的风险；
36.7、如果需要修改燃料固化后的型面，只需要设计加工一根新的压杆就可以实现，这使得本装置在应对多种压装燃料需求时，非常灵活多变，实用性强，值得推广。
附图说明
37.图1是本发明的压药模具工作状态剖视装配图；
38.图2是本发明的待工作状态；
39.图3是本发明的将弹体放入并注入熔融状态燃料；
40.图4是本发明的压杆、钢球、第二套筒装配到位；
41.图5是本发明的旋转第二套筒完成压装燃料。
42.附图标记：
[0043]1‑
底座、2
‑
顶头、3
‑
第一套筒、4
‑
垫片、5
‑
弹体、6
‑
燃料、7
‑
压杆、8
‑
钢球、9
‑
第二套筒、10
‑
紧定结构。
具体实施方式
[0044]
本发明提供了一种针对圆筒薄壁结构弹体的燃料压装模具及其使用方法，下面结合图1到图5的结构示意图，对本发明进行说明。
[0045]
实施例1
[0046]
一种针对圆筒薄壁结构弹体的燃料压装模具，如图1所示，其结构包括底座1、顶头2、第一套筒3、紧定结构10和压杆7；具体的，在底座1的顶面开设有第一凹槽，第一凹槽的截面呈圆形；第一凹槽内同轴套装顶头2，顶头2用于限位弹体5。顶头2的上侧设置有第一套筒3，第一套筒3同轴套装在第一凹槽内，第一套筒3内插装压杆7。
[0047]
其中，弹体5插装在第一套筒3内，弹体5与第一套筒3之间为小间隙配合。
[0048]
底座1上设置紧定结构10，用于固定第一套筒3和第一凹槽的相对位置，具体的，紧定结构10包括至少一个螺栓，螺栓水平的穿过底座1上开设的第一安装孔后，延伸至第一套筒3上开设的第二安装孔内，防止第一套筒3在第一凹槽内转动。
[0049]
进一步的，压杆7的结构具体包括插杆，插杆的其中一端设置有用于端面限位的第一法兰。
[0050]
进一步的，压杆7的上侧设置有方便施加作用力的第二套筒9，第二套筒9的其中一端是封闭端，另外一端是开口端，开口端套装在第一套筒3外，且与第一套筒3螺纹连接，封闭端与压杆7之间设置有钢球8，钢球8位于第二凹槽内，第二凹槽开设在第一法兰背离插杆的一端。
[0051]
其中，钢球8的作用在于将来利用将第二套筒9旋转下压的过程中，钢球8与第二套筒9为点接触，传递给钢球8的旋转力矩很小，由于钢球8与压杆7的摩擦力较大，钢球8不会转动，这样使得压杆7在下压过程中可以保持近似直线运动，几乎不带有旋转，有利于燃料6的成型。
[0052]
进一步的，还包括多个厚度不同的垫片4，垫片4单独使用或者组合使用，其位于第一套筒3的端面和第一法兰之间，套装在压杆7上。
[0053]
其中，将垫片4可以放置于第一套筒3顶部，将来压装燃料6时垫片4起到限制定位作用，在今后的方案设计中，如果需要调整弹体5的内型面和压装燃料6的距离，只需要更换不同厚度的垫片4或者使用其组合即可。
[0054]
进一步的，顶头2包括与第一凹槽匹配的第二法兰，第二法兰的其中一个端面上设置有圆锥形的凸起，凸起的最大外径与弹体5的其中一端的内型面匹配，第二法兰的另一个端面上开设有贯穿凸起的通孔，该通孔用于排出多余空气和燃料。
[0055]
上述的一种针对圆筒薄壁结构弹体的燃料压装模具的使用方法，如图2到图5所示，包括以下步骤：
[0056]
将底座1放置在操作台面上，并用螺栓固定底座1的位置；
[0057]
将顶头2放入底座1上的第一凹槽内；
[0058]
将第一套筒3插装在底座1上的第一凹槽内，并压在顶头2上面，并用紧定结构10将其固定在底座1上不能转动；
[0059]
将弹体5头部向下，插入第一套筒3内，在重力作用下，弹体5下落到底部，弹体5头部进气道锥面与顶头2上部贴合；
[0060]
将熔融状态的燃料6由弹体5尾部注入；
[0061]
将垫片4放置于第一套筒3的顶部，将来压装燃料6时垫片4起到限制定位作用，如果需要调整弹体5的内型面和压装燃料6的距离，只需要更换不同厚度的垫片4即可；
[0062]
将压杆7穿过垫片4中的孔，插入到第一套筒3中；
[0063]
在压杆7的顶部凹槽内放置钢球8；
[0064]
将第二套筒9套入第一套筒3，压杆7和钢球8都被套在其中，第二套筒9旋入第一套筒3的螺纹中，在旋转过程中，第二套筒9向下运动，顶住钢球8、压杆7一同向下运动，当压杆7与垫片4接触时，无法继续向下运动，至此燃料6的压装完成。
[0065]
本发明造价低廉，降低了制造成本，压装成的形状有良好的重复性，继而减小对外弹道气动特性一致性的影响，由于具有针对弹体薄壁部分的保护设计，使得在压装过程可以保护薄壁弹体，避免变形，和还能保证全过程中高温燃料不与人员直接接触，减小了人员烫伤的风险，结构适应性强，灵活多变，实用性强，值得推广。
[0066]
以上公开的仅为本发明的较佳具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。