Результат интеллектуальной деятельности: Способ изготовления и конструкция стреловидной пули повышенного останавливающего действия

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для изготовления стреловидных пуль повышенного останавливающего действия, позволяющих вести более точную прицельную и безопасную стрельбу из гладкоствольных охотничьих и спортивных ружей по целям.

Известна стреловидная пуля (патент US 3846878, МПК 7 В21К 21/06, опубл. 12.11.1974), изготавливаемая из сплошного стержня, переднюю часть которого обтачивают на конус, а заднюю часть деформируют с образованием аэродинамического оперения, выполненного в виде продольных плоскостей.

Конструктивным недостатком данной пули является увеличенная длина ее средней цилиндрической части, поскольку она предназначена для подводной стрельбы, технологическим - неэффективное изготовление головной части резанием, функциональным - неудовлетворительное останавливающее действие.

Известен способ изготовления стреловидной пули (патент US 5515785, МПК 7 F42В 120/0, опубл. 14.05.1996), включающий предварительный монтаж в наружную металлическую трубу внутренней полимерной трубки-прокладки, изолирующей полость заготовки, деформацию задней части трубной заготовки с образованием аэродинамического оперения, размещение в полости трубки сыпучего или желеобразного наполнителя (заряда), извлекаемого при соударении с целью, изготовление лопастей оперения производят с уменьшением толщины стенок трубной заготовки, а следовательно, и толщины лопастей, и увеличением их размаха по отношению к диаметру трубной заготовки, полость со стороны головной части запечатывают пробкой с формированием узла извлечения заряда.

Недостатками данного способа являются низкая технологичность изготовления и то, что такая стреловидная пуля не предусматривает размещения в полости твердого (металлического) сердечника. Также точность прицельной стрельбы будет ухудшена из-за различия в высотах изготавливаемых лопастей аэродинамического оперения.

Известны: (патент RU 2256145 МПК 7 F42В 7/10, 30/02, опубд. 10.07.2005) 1) способ изготовления стреловидной пули, включающий деформацию задней части трубной заготовки с образованием аэродинамического оперения и размещение внутри передней части трубной заготовки сердечника, причем размещение сердечника внутри трубной заготовки производят перед ее деформацией, а его закрепление внутри заготовки производят одновременно деформируя переднюю и заднюю части заготовки, при этом деформацию осуществляют путем обжима стенки заготовки без изменения ее толщины; 2) способ по п. 1, отличающийся тем, что деформацию осуществляют продольно, обжимая заготовку между обжимными матрицами; 3) пуля, содержащая корпус, полученный из трубной заготовки, задняя часть которой обжата с образованием аэродинамического оперения, а внутри передней части размещен сердечник, при этом пуля изготовлена по пп. 1, 2.

Недостатками указанных способов изготовления стреловидной пули и, как следствие, ее конструктивных размеров и формы является возможность пластического формообразования только утолщенных лопастей оперения, имеющих размах, меньший наружного диаметра цилиндрического участка стреловидной пули. Такие стреловидные пули не способны удовлетворительно стабилизироваться на траектории полета и не представляется возможным использовать их для качественной прицельной стрельбы. Кроме того, указанные способы штамповки аэродинамического оперения не обеспечивают плоский задний торец пули с оперением, что увеличит начальные возмущения, сообщаемые ей при вылете из ствола, при использовании толкающего принципа ведения подкалиберной пули по каналу ствола.

Задачей настоящего изобретения является разработка конструкции стреловидной охотничьей пули с улучшенными внешне баллистическими и боевыми характеристиками и способа, расширяющего технологические возможности ее изготовления.

Стреловидная охотничья пуля и способ ее изготовления содержат: 1) способ изготовления стреловидной пули, включающий предварительное размещение внутри трубной заготовки сердечника, деформацию задней части заготовки с образованием аэродинамического оперения и передней части с креплением сердечника и формообразованием головной части пули, при этом на трубной заготовке с толщиной стенки 0,5 мм≤t_з≤0,8 мм и внешним диаметром предварительно обжимают головную часть корпуса, обеспечивая соосность головной и цилиндрической частей направлением пуансона по матрице, и бездефектное извлечение полуфабриката упором выталкивателя в задний массивный торец, а после размещения внутри сердечника радиально перемещающимися бойками штампуют оперение с обеспеченным инструментом качественным плоским задним торцом, перпендикулярным оси пули, лопасти которого повернуты относительно продольной оси стреловидной пули и имеют толщину, существенно меньшую удвоенной толщины стенки исходной трубной заготовки, а размах лопастей превышает внешний диаметр указанной заготовки, при этом на заключительной стадии пластического формообразования лопастей производят отрубку облоя по их внешнему контуру специальными клиновыми выступами на инструменте; 2) стреловидную пулю повышенного останавливающего действия, содержащую корпус, полученный из трубной заготовки, на задней части которой образовано аэродинамическое оперение, а внутри передней части размещен сердечник, при этом качественно изготовленный плоский задний торец оперения стального корпуса обеспечивает возможность использования при проектировании патронов подкалиберного толкающего способа ведения стреловидной пули по каналу ствола упором в задний торец с обеспечением минимальных начальных возмущений при выходе пули за дульный срез, а тонкие лопасти оперения толщиной увеличенного и одинакового размаха , повернутые на 2-4° относительно продольной оси стреловидной пули, дают возможность улучшить внешне баллистические и боевые характеристики пули, сердечник выполнен, например, свинцовым, и пуля изготовлена по п. 1.

Изобретение поясняется следующими иллюстрациями.

На фиг. 1 изображена схема штамповки операцией обжима головной части трубного корпуса стреловидной пули.

На фиг. 2 изображена схема радиальной штамповки оперения на полуфабрикате стреловидной пули с размещенным внутри свинцовым сердечником.

На фиг. 3 показан вид в плане на рабочие бойки с изображением криволинейных клиновых выступов, совершающих отрубку облоя по внешнему контуру лопастей на заключительной стадии их штамповки.

На фиг. 4 изображена конструкция разработанной стреловидной пули повышенного останавливающего действия со свинцовым сердечником.

Сущность предложенного способа изготовления стреловидной охотничьей пули заключается в том, что полу оболочечную оживальную головную часть трубного корпуса этой пули штампуют (фиг. 1) обжимом передней части трубной заготовки 1, предварительно фиксируя основную часть этой заготовки в матрице 2 упором заднего торца в выталкиватель 3, в профильной рабочей полости пуансона 4. Соосность головной и цилиндрической частей отштампованного полуфабриката обеспечивают направлением на завершающей стадии рабочего хода пуансона 4 по матрице 2. После обратного хода пунсона 4 полуфабрикат 1 гарантированно остается в матрице 2 и извлекается перемещением выталкивателя 3. В радиально-штампующее устройство (фиг. 2) полуфабрикат металлического корпуса 1 стреловидной пули с отштампованной головной частью поступает после монтажа внутри сердечника 5 из более пластичного металла, например, свинца. Устройство снабжено пуансоном 6 с плоским торцом, ограничивающим осевое течение деформируемого материала при штамповке оперения и обеспечивающим, соответственно, плоский торец лопастей указанного оперения. Рабочие бойки 7 имеют возможность перемещаться под действием пуансона и возвратных пружин по коническим направляющим корпуса 8 этого устройства, одновременно осуществляя сведение и разведение указанных бойков 7 в радиальном направлении и выдавливая лопасти оперения 9 в щели между сходящимися бойками 7. Рабочие бойки 7 (фиг. 3) снабжены криволинейными клиновыми выступами 10, обрубающими облой 11 по внешнему контуру лопастей оперения на завершающей стадии штамповки. Вершина 12 с радиусом закругления и деформирующие плоскости 13 бойков 7 выполнены таким образом, что лопасти оперения 9 формуют повернутыми на определенный угол относительно продольной оси стреловидной пули.

Вторым объектом изобретения является стреловидная пуля повышенного останавливающего действия, изготавливаемая вышеизложенным способом, которая содержит полу оболочечный корпус 1 из пластичной стали или алюминиевого сплава, свинцовый сердечник 5, лопасти оперения 9, имеющие уменьшенную толщину по отношению к удвоенной толщине стенки трубной заготовки и существенно увеличенный размах по отношению к диаметру трубной заготовки, одинаковую высоту после отрубки облоя по внешнему контуру клиновыми выступами на рабочих бойках 7 на завершающей стадии штамповки, при этом инструментом обеспечен плоский задний торец 12 всего оперения, перпендикулярный продольной оси стреловидной пули, и поворот лопастей на угол 2-4° относительно этой оси.

Способ осуществляется следующим образом (фиг. 1). Мерную трубную заготовку 1 с внешним диаметром d_З и толщиной стенки t_З подают на линию обработки, например, в горизонтальный холодновысадочный автомат, и досылают в матрицу 2 до упора в выталкиватель 3 пуансоном 4. На завершающей стадии рабочего хода пуансона 4 его рабочей полостью производят обжим головной части. При обратном ходе пуансона отштампованный полуфабрикат гарантированно остается в матрице 2 и его извлекают на провал в тару соответствующим перемещением выталкивателя 3. После монтажа полуфабриката корпуса 1 стреловидной пули, например, со свинцовым сердечником 5, его подают на линию обработки в радиально-штампующее устройство и пуансоном 6 с плоским торцом перемещают до контакта с рабочими бойками 7, и далее, совместно с этими бойками, скользящими по конической поверхности корпуса 8 радиально-штампующего устройства (фиг. 2). При этом бойки 7 сходятся в радиальном направлении, вначале складывая в лопасти оперения 9 заднюю часть трубного полуфабриката 1 корпуса пули, а далее выдавливая более тонкие лопасти 9 увеличенного размаха в сужающиеся щели между бойками 7. На завершающей стадии штамповки оперения клиновые выступы 10 на бойках 7 (фиг. 3) обрубают облой 11 по внешнему контуру лопастей оперения 9, при этом вершины 12 и деформирующие плоскости 13 бойков 7, будучи повернуты относительно продольной оси радиально-штампующего устройства, формуют лопасти оперения также повернутыми относительно оси стреловидной пули.

Технический результат обеспечивается тем, что при штамповке обжимом части трубной заготовки 1 с толщиной стенки, изменяющейся в диапазоне 0,5 мм≤t_З≤0,8 мм, и внешним диаметром - , когда основная часть заготовки расположена в матрице 2, а непосредственно обжим производят рабочей полостью пуансона 4, соосность образуемой головной и цилиндрической частей изготавливаемого полуфабриката обеспечивают направлением перемещения пуансона 4 по матрице 2; при штамповке оперения 9 плоский задний торец лопастей и его перпендикулярность относительно продольной оси стреловидной пули обусловлена плотным контактом с плоскостями радиально сходящихся бойков 7 плоского торца пуансона 4, ограничивающего осевое течение материала, выдавливаемого в лопасти 9, при этом на завершающей стадии пластического формообразования лопастей оперения 9 криволинейные клиновые выступы 10 на бойках 7 существенно затрудняют радиальное течение деформируемого материала в лопасти 9, создавая повышенное гидростатическое давление в пластической области, приводящее к уменьшению степени использования запаса пластичности материала (за счет «залечивания» дефектов, возникающих вследствие сообщения материалу лопастей оперения значительных степеней деформации), соответствующему улучшению механических характеристик материала, уменьшению следов отрубки после окончательного отделения облоя 11, а также обеспечению возможности штамповать без разрушения более тонкие и высокие лопасти оперения 9 с размахом , повернутые на 2-4° относительно оси пули и приводящие к медленному ее вращению вокруг своей оси на траектории и соответствующей компенсации всегда имеющейся определенной динамической неуравновешенности массы, что совокупно с указанным прочим улучшает внешне баллистические и боевые характеристики стреловидной пули.

Пример. Требуется изготовить стреловидную охотничью пулю общей длиной 35 мм, имеющую трубный корпус из алюминиевого сплава АМг6 (ГОСТ 4784 Алюминий и алюминиевые сплавы деформируемые. Марки) наружным диаметром цилиндрической части 10,0 мм, толщиной стенки 0,7 мм и стабилизирующее оперение с размерами: длина обрубленного по внешнему контуру участка лопастей стабилизатора (одинакового поперечного сечения) - 7,0 мм; размах лопастей после обрубки - 13,0 мм, толщина лопасти - 0,5 мм, общая длина стабилизатора - 12,0 мм. Головная часть корпуса пули должна быть изготовлена обжимом передней части трубной заготовки до размеров: внешний диаметр вершинки - 5,5 мм; длина - 7,0 мм. Внутри должен быть закреплен свинцово-сурьмянистый сердечник (ГОСТ 1292-81. Свинцово-сурьмянистые сплавы. Технические условия).

В соответствии с расчетными данными и результатами экспериментальных исследований, а также исходя из требуемых внешнего диаметра, толщины стенки цилиндрической части корпуса и общей длины стреловидной пули, выбрана мерная трубная заготовка с размерами: внешний диаметр 10,0 мм; толщина стенки 0,7 мм и длина 30 мм (ГОСТ 18475-82. Трубы холоднодеформированные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия).

На первой формообразующей операции производят обжим головной части корпуса разъемным инструментом, когда основная масса трубной заготовки расположена в матрице, а формообразование осуществляется профильной рабочей полостью пуансона с выталкиванием отштампованного полуфабриката упором выталкивателя в задний массивный торец. При этом степень обжатия без применения оправки позволяет достигнуть значения, соответствующего наружному диаметру вершинки, равному заданному - 4,5 мм при длине головной части корпуса стреловидной пули - 7,0 мм.

На последующей технологической операции осуществляют монтаж предварительно нарубленного из проволоки и калиброванного по длине и массе с одновременным пластическим формообразованием головной части сердечника из свинцово-сурьмянистого сплава марки ССуА (содержание сурьмы 2-7%, остальное - свинец) внутри полуфабриката корпуса стреловидной пули с отштампованной головной частью.

На заключительной, третьей, операции производят штамповку оперенного стабилизатора до максимального размаха лопастей до 17,5 мм с обрубкой на заключительной стадии штамповки этих лопастей профильными клиновыми выступами на рабочих бойках до окончательного размаха лопастей 13,0 мм, неизменного на их длине 7,0 мм. Профильные клиновые выступы на бойках, выполненные с размерами: малый передний радиус клина - R₁=0,35 мм; большой передний радиус клина - R₂=0,85 мм; угол задней грани клина - 0,61 радиан, обеспечили минимальные погрешности (следы) обрубки облоя на кромках лопастей. При этом плоский торец пуансона полностью ограничивает осевое течение деформируемого материала лопастей, обеспечивая плоский задний торец стабилизатора и исключая необходимость проведения весьма нетехнологичной операции его механической подрезки.