一种榴弹用钨珠垫的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种榴弹用钨珠垫的制造方法，该方法包括：将预定重量的混合料置于高速混合机中，并加入成型剂，混合以形成喂料；将喂料置于双螺杆机中反复挤出预定次数；将挤出的喂料加入注塑机料斗中以进行电加热形成熔融状态，并将熔融状态的喂料注射入第一模腔，得到预定形状的钨珠注塑坯；对钨珠注塑坯脱脂处理；对钨珠注塑坯进行烧结处理形成钨珠合金；对钨珠合金进行精磨处理；对钨珠合金进行热处理，从而形成钨珠产品；将钨珠产品置于第二模腔，并在第二模腔注入熔融状态的成型剂，在对钨珠产品和成型剂进行注塑，以形成钨珠垫。通过以上方式，本发明提供了一种钨珠垫制备方法，可准确控制钨珠尺寸，并能进一步提高钨珠磨削合格率。
【专利说明】
一种榴弹用钨珠垫的制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及军工技术领域，特别是涉及一种榴弹用钨珠垫的制造方法。
【背景技术】
[0002] 植弹用妈珠垫是装配在弹药轴向的预制杀伤元，可为弹药轴向提供35粒~600粒 不等的杀伤元增益，弹丸结构采用硬质铝合金弹体内装有刻槽方钢丝绕制而成的预制破片 和高能炸药，弹底装有预制钨珠垫，使破片形状更规整，破片飞散角更合理，杀伤威力更大， 同时具有燃烧、纵火的功能，是提升弹药产品杀伤效能的有效手段之一。
[0003] 现有技术中，普遍采用传统的粉末冶金压制成型的方式形成钨珠垫，传统的粉末 冶金压制成型方式生产的钨珠磨削合格率较低，并且所产生的钨珠尺寸精确度不高。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明提供了一种钨珠垫制备方法，以准确控制钨珠尺寸，并能进一步 提高钨珠磨削合格率。
[0005] 本发明提供一种榴弹用钨珠垫的制造方法，包括:将预定重量的混合料置于高速 混合机中，并加入成型剂，在预定温度和转速中进行混合以形成喂料，其中混合料包括预定 比例的钨粉末、镍粉末和铁粉末;将喂料置于双螺杆机中反复挤出预定次数;将挤出的喂料 加入注塑机料斗中以进行电加热形成熔融状态，并将熔融状态的喂料注射入第一模腔，得 到预定形状的钨珠注塑坯;对钨珠注塑坯脱脂处理，以脱除钨珠注塑坯中低熔点和高熔点 的成型剂;对经脱脂处理的钨珠注塑坯进行烧结处理，以使得钨珠注塑件得到预定的物理 机械性能，并形成钨珠合金;对钨珠合金进行精磨处理，使得钨珠合金符合预定的精度范 围；对钨珠合金进行热处理，以消除钨珠合金的残余应力，从而形成钨珠产品；将钨珠产品 置于第二模腔，并在第二模腔注入熔融状态的成型剂，在第二模腔对钨珠产品和成型剂进 行注塑，以形成所需形状和尺寸的钨珠垫。
[0006] 其中，将预定重量的混合料置于高速混合机中，并加入成型剂，在预定温度和转速 中进行混合以形成喂料的步骤具体包括:将高速混合机的转速设定为l〇〇r/min，在混合料 温度升至130~140 °C时，将转速设定为300~400r/min，在混合料的温度达到140-150 °C时， 保持转速不变，直至高速混合机出现剧烈抖动并持续至少3-6分钟后，停机观察是否还存在 未熔化的成型剂，若有，则延长混合时间至不再有未熔化的成型剂方可形成喂料。
[0007] 其中，预定次数为2或3次。
[0008] 其中，对钨珠注塑坯脱脂处理的步骤具体包括:将钨珠注塑坯浸泡在三氯乙烯中 并加热至60~70°C，保温2~4小时取出，在70°C下烘干2小时，以脱除钨珠注塑坯中低熔点 的成型剂;其后将钨珠注塑坯在填料和氢气保护下于850°C以下脱除坯件中高熔点的成型 剂。
[0009] 其中，对经脱脂处理的钨珠注塑坯进行烧结处理的步骤具体包括:将钨珠注塑坯 在填料和氢气保护下于1500~1550 °C的高温下烧结并保温60~120min以形成妈珠合金。
[0010]其中，对钨珠合金进行热处理的步骤具体包括:将钨珠合金置于在真空状态下并 在1000~1200°C温度下保温2~4小时。
[0011]其中，将钨珠产品置于第二模腔，并在第二模腔注入熔融状态的成型剂，在第二模 腔对钨珠产品和成型剂进行注塑，以形成所需形状和尺寸的钨珠垫的步骤中，熔融状态的 成型剂经由以下步骤获得:将成型剂置于高速混合机中进行混合;将经混合的成型剂置于 双螺杆机中挤出；将挤出后的成型剂加入注塑机料斗中，使得成型剂在螺杆带动下通过电 加热区变成熔融状态。
[0012] 区别于现有技术，本发明通过注射成型的方式来生产钨珠垫产品，由于使用了第 一模腔，并将熔融状态的喂料注射入第一模腔，从而得到预定形状的钨珠注塑坯，故相对于 传统的粉末冶金压制成型方式而言，注射成型的方式能够能够准确控制钨珠尺寸，并能进 一步提高钨珠磨削合格率。
【附图说明】
[0013] 图1是根据本发明实施例的榴弹用钨珠垫的制造方法的流程图；
[0014] 图2是根据本发明实施例的一种榴弹用钨珠垫的横截面示图；
[0015] 图3是根据本发明实施例的另一种榴弹用钨珠垫的横截面示图。
【具体实施方式】
[0016] 首先请参见图1，图1是根据本发明实施例的榴弹用钨珠垫的制造方法的流程图。 如图1所示，本发明所揭示的榴弹用钨珠垫的制造方法包括以下步骤：
[0017] 步骤101:将预定重量的混合料置于高速混合机中，并加入成型剂，在预定温度和 转速中进行混合以形成喂料，其中混合料包括预定比例的妈粉末、镍粉末和铁粉末。
[0018]优选地，在本步骤中，可将高速混合机的转速设定为100r/min，在混合料温度升至 130~140 °C时，将转速设定为300~400r/min，在混合料的温度达到140-150 °C时，保持转速 不变，直至高速混合机出现剧烈抖动并持续至少3-6分钟后，停机观察是否还存在未熔化的 成型剂，若有，则延长混合时间至不再有未熔化的成型剂方可形成喂料。
[0019] 步骤102:将喂料置于双螺杆机中反复挤出预定次数。
[0020] 优选地，在本步骤中预定次数为2或3次，由于在步骤101中进行高速混合后，成型 剂在喂料中的分布状态不是很均匀，而本步骤则是通过将喂料反复置入并挤出于双螺杆 机，来改善成型剂在喂料中的分布状态，使其更加均匀。
[0021] 步骤103:将挤出的喂料加入注塑机料斗中以进行电加热形成熔融状态，并将熔融 状态的喂料注射入第一模腔，使其在压力的作用下得到预定形状的钨珠注塑坯。
[0022]步骤104:对钨珠注塑坯脱脂处理，以脱除钨珠注塑坯中低熔点和高熔点的成型 剂。将钨珠注塑坯浸泡在三氯乙烯中并加热至60~70°C，保温2~4小时取出，
[0023]优选地，在本步骤中，可先进行溶剂脱脂:将钨珠注塑坯浸泡在三氯乙烯中并加热 至60~70°C，保温2~4小时取出，在70°C下烘干2小时，以脱除钨珠注塑坯中低熔点的成型 剂;其后进行热脱脂:将钨珠注塑坯在填料和氢气保护下于850°C以下脱除坯件中高熔点的 成型剂。
[0024] 步骤105:对经脱脂处理的钨珠注塑坯进行烧结处理，以使得钨珠注塑件得到预定 的物理机械性能，并形成钨珠合金。
[0025] 优选地，在本步骤中，具体可通过将钨珠注塑坯在填料和氢气保护下于1500~ 1550°C的高温下烧结并保温60~120min以形成钨珠合金，以完成烧结处理。该烧结处理可 使得钨珠合金获得材料的物理机械性能和达到形状尺寸要求。
[0026] 步骤106:对钨珠合金进行精磨处理，使得钨珠合金符合预定的精度范围。
[0027]步骤107:对钨珠合金进行热处理，以消除钨珠合金的残余应力，从而形成钨珠产 品。
[0028]优选地，在本步骤中，可将钨珠合金置于在真空状态下并在1000~1200°C温度下 保温2~4小时来完成热处理。
[0029] 步骤108:将钨珠产品置于第二模腔，并在第二模腔注入熔融状态的成型剂，在第 二模腔对钨珠产品和成型剂进行注塑，以形成所需形状和尺寸的钨珠垫。
[0030] 在步骤108中，熔融状态的成型剂可经由以下方式获得：
[0031 ]将成型剂置于高速混合机中进行混合；
[0032] 将经混合的成型剂置于双螺杆机中挤出；
[0033] 将挤出后的成型剂加入注塑机料斗中，使得成型剂在螺杆带动下通过电加热区变 成熔融状态。
[0034]值得注意的是，在步骤108之后，可进一步对钨珠垫进行外观清理，在形状尺寸检 查合格之后，作为成品包装发货。
[0035]为了进一步清楚说明，以下可参见图2和图3,图2是根据本发明实施例的一种榴弹 用钨珠垫的横截面示图。图3是根据本发明实施例的另一种榴弹用钨珠垫的横截面示图。
[0036] 如图2和图3所示，在图2和图3中，妈珠 1设置在塑胶2中，以形成钨珠垫。
[0037] 具体可根据钨珠垫尺寸图纸加工注射成型模具，钨珠垫采用钨珠和塑胶作为材 质，按设计要求将钨珠放置在模具中，注塑后得到所需形状和尺寸的产品，再经过外观清 理，形状尺寸检查，生产出合格的产品。
[0038] 举例而言，本发明的钨珠垫的规格、重量、数量及外观质量要求可如表1所示：
[0040] 因此，在本发明中，钨珠垫在结构设计时可通过第二模腔根据装配要求设计为不 同的形状，以保证钨珠在发射过程中破片形状更规整，破片飞散角更合理，杀伤威力更大。 钨珠垫的形状尺寸在注射成型时可由模具保证，故其尺寸更加精密。
[0041] 采用注射成型生产的钨珠垫产品，其钨珠生产在原料的利用率上要明显高于传统 的粉末冶金压制成型方式，同时在生产的效率上也要高于传统模压成型几倍，对于精磨后 的钨珠产品而言，注射成型工艺生产的钨珠磨削合格率可以达到93%以上，而传统的模压 生产的钨珠磨削合格率一般只能达到85 %左右，对于钨合金来讲接近10 %成品合格率的提 高具有巨大经济效益。同时注射成型工艺较模压成型工艺生产的钨珠在性能、单重、尺寸等 方面均有一定的优势。
[0042] 故，在本发明中，榴弹用钨珠垫采用注射成型工艺进行生产加工，使得产品性能稳 定提尚，合格率提尚，生广效率提尚，生广成本降低，原材料基本能做到零损耗，且有利于广 品的批量生产。采用注射成型生产的钨珠垫产品，其生产效率高（30秒内生产1件产品），钨 珠在塑胶中分布均匀，钨珠垫产品尺寸、单重控制精度高，外观质量好，使用性能稳定。
[0043] 综上，本发明通过注射成型的方式来生产钨珠垫产品，由于使用了第一模腔，并将 熔融状态的喂料注射入第一模腔，从而得到预定形状的钨珠注塑坯，故相对于传统的粉末 冶金压制成型方式而言，注射成型的方式能够准确控制钨珠尺寸，并能进一步提高钨珠磨 削合格率。
[0044] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技 术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种榴弹用钨珠垫的制造方法，其特征在于，包括： 将预定重量的混合料置于高速混合机中，并加入成型剂，在预定温度和转速中进行混 合以形成喂料，其中所述混合料包括预定比例的钨粉末、镍粉末和铁粉末； 将所述喂料置于双螺杆机中反复挤出预定次数； 将挤出的喂料加入注塑机料斗中以进行电加热形成熔融状态，并将熔融状态的喂料注 射入第一模腔，得到预定形状的钨珠注塑坯； 对所述钨珠注塑坯脱脂处理，以脱除钨珠注塑坯中低熔点和高熔点的成型剂； 对经脱脂处理的钨珠注塑坯进行烧结处理，以使得所述钨珠注塑件得到预定的物理机 械性能，并形成妈珠合金； 对所述妈珠合金进行精磨处理，使得所述妈珠合金符合预定的精度范围； 对所述钨珠合金进行热处理，以消除所述钨珠合金的残余应力，从而形成钨珠产品； 将所述钨珠产品置于第二模腔，并在所述第二模腔注入熔融状态的成型剂，在所述第 二模腔对所述钨珠产品和所述成型剂进行注塑，以形成所需形状和尺寸的钨珠垫。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将预定重量的混合料置于高速混合机 中，并加入成型剂，在预定温度和转速中进行混合以形成喂料的步骤具体包括： 将所述高速混合机的转速设定为l〇〇r/min，在混合料温度升至130~140 °C时，将所述 转速设定为300~400r/min，在所述混合料的温度达到140-150°C时，保持所述转速不变，直 至高速混合机出现剧烈抖动并持续至少3-6分钟后，停机观察是否还存在未熔化的所述成 型剂，若有，则延长混合时间至不再有未熔化的所述成型剂方可形成所述喂料。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定次数为2或3次。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述钨珠注塑坯脱脂处理的步骤具 体包括： 将所述钨珠注塑坯浸泡在三氯乙烯中并加热至60~70°C，保温2~4小时取出，在70°C 下烘干2小时，以脱除所述所述钨珠注塑坯中低熔点的成型剂； 其后将所述钨珠注塑坯在填料和氢气保护下于850°C以下脱除坯件中高熔点的成型 剂。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对经脱脂处理的钨珠注塑坯进行烧结 处理的步骤具体包括： 将所述钨珠注塑坯在填料和氢气保护下于1500~1550°C的高温下烧结并保温60~ 120min以形成所述妈珠合金。6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述钨珠合金进行热处理的步骤具 体包括： 将所述钨珠合金置于在真空状态下并在1000~1200 °C温度下保温2~4小时。7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述钨珠产品置于第二模腔，并在 所述第二模腔注入熔融状态的成型剂，在所述第二模腔对所述钨珠产品和所述成型剂进行 注塑，以形成所需形状和尺寸的钨珠垫的步骤中，所述熔融状态的成型剂经由以下步骤获 得： 将成型剂置于高速混合机中进行混合； 将经混合的成型剂置于双螺杆机中挤出；
【文档编号】B22F3/22GK106001581SQ201610605670
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月28日
【发明人】康俊, 张越, 赵国明, 罗君, 康会, 康义, 林炽余
【申请人】深圳市注成科技有限公司