钢板冲压刻槽弹体的使用 20世纪70年代,506厂等八个手榴弹生产厂,针对部队提出的67式木柄手榴弹重量和体积大、破片少、威力小等缺点,积极组织力量,加快新产品的研制,在不到两年的时间里,先后研制出十几种新型手榴弹。1973年10月,五机部召开了“十•二八”科研会议,对十几种手榴弹进行选型,归并,最后归纳为5种。当时,备战的压力仍没有消失,部队也仍要求装备木柄手榴弹,但要求手榴弹的破片性能比67式木柄手榴弹好,因此最后这5种产品的共同特征是:有柄,卵形弹体,预制或半预制破片,装药量都比67式木柄手榴弹大,重量比67式轻。1977年这5种产品全部设计定型,分别命名为1977-1式木柄手榴弹、1977-2式钢丝手榴弹、1977-3式钢珠手榴弹、1977-4式铁柄加重手榴弹和1977-5式球墨铸铁手榴弹。最后,仅1977-1式木柄手榴弹投入批量生产,其他4个型号则转入技术储备。 77-1式木柄手榴弹
77-1式木柄手榴弹一开始就是针对67式木柄手榴弹的缺点研发的,主要针对的是67式手榴弹的铸铁壳体。铸铁壳体属于非预制破片壳体,无法控制破片大小和数量,壁厚又大,占据了大量重量。67式木柄手榴弹全弹重量有600克左右,装药量却仅有38克TNT炸药,有效破片只有70片左右,而且破片大小不一,有效杀伤半径只有7米,安全界却极大,破片飞到80多米外仍有杀伤力,产品性能非常落后。要提高威力提高破片性能,只有摒弃铸铁壳体,改用钢板冲压刻槽的半预制破片弹体或者钢珠预制破片弹体。论破片的密集杀伤半径和安全界,显然钢珠预制破片是最理想的,破片数量可确定,每一个破片(钢珠)质量一致、形状一致,飞行中速度衰减率基本一致,密集杀伤区和安全界都很好控制,但钢珠预制破片生产成本较高,不符合当时廉价、大批量满足战备生产的需求,所以最后77-1式选择的是钢板冲压刻槽半预制破片弹体。 67式木柄手榴弹,等待销毁的那种......
解放军女兵准备进行手榴弹实弹投掷,手持的是77-1式木柄手榴弹
77-1式木柄手榴弹壳体采用3毫米厚的普通碳素钢板,下成圆片状毛坯后一面冲压刻槽,再经过多次引伸收型后成为卵圆形弹体,为便于放置,底端留有一个小平底。预制破片形状为5.5毫米×5.5毫米的正方形,沟槽深度为0.6~0.8毫米,沟槽剖面为60°斜槽。使用卵形弹体是为了让破片散布更均匀。使用钢板冲压弹体后,77-1式手榴弹炸药装填量提高到70克,破片数量达到300多片,比67式有了明显提高。 在小型榴弹上使用钢板冲压刻槽半预制破片壳体在当时的中国属于首次,为此还参考了越南战场上获得的美国M406 40毫米低速杀伤榴弹壳体设计。在设计和试生产过程中,遇到过多个工艺技术问题,都一一加以解决。 1. 连片。造成连片的原因主要是刻槽深度过浅和肩部堆料。在装药量确定的情况下,刻槽深度过浅,则造成爆炸时壳体不按照刻槽规则撕裂,形成连片。但如果刻槽过深,虽然对形成规则破片有利,却容易影响弹体强度,所以要严格控制刻槽深度,将深度控制在0.6~0.8毫米范围内。肩部堆料主要是因为77-1式木柄手榴弹弹体为整体式冲压引伸成型,用3毫米厚普通钢板,经刻槽后通过4次引伸、4次收型加工而成,中间还要经过7次退火,如果退火温度过低、引伸、收型过程中尺寸控制不合理,就会造成弹体肩部金属材料堆积变厚,造成连片。解决办法是提高退火温度,延长保温时间,控制引伸和收型中的变形量,使板材不会堆积变厚。 2. 引申漏底,即引伸收型中壳体底部破裂。弹体冲压刻槽的工艺有油压机和精压机两种,作业方式也有两种:定压刻槽和定位刻槽。当坯料板材厚度一致时,两种工艺加工的成品剩余厚度基本一致,但如果坯料厚度差超差时,成品剩余厚度就相差较大,用同一标准加工时较薄的板材就可能漏底。另外金属板材经过多次引伸收型,各部位变形不均匀,形成了很大的内部应力,降低了板材塑性。随着一次次引伸收型、材料变形量的增大,板材硬度强度提高,塑性进一步降低,当加工变形量太大时,就出现了漏底。解决办法一是将油压和精压两种工艺加工出的刻槽钢板分别放置,不混在一起流入下一道工序,分组生产各自控制加工量;二是增加一次退火工序,并控制每一次引伸收型的加工量,防止一次加工时变形过大积聚应力。 3. 刻槽模具崩齿。刻槽中模具经常崩齿,尤其以模具边缘多见,降低了模具使用寿命。经过研究发现原因是金属材料在冲压刻槽中被模具齿向两旁挤压,对外形成一个横向力,越往外,积累的横向力越大,到模具边缘的冲齿,积聚的横向力达到最大将模具齿向外别造成崩齿。解决办法是增加模具边缘冲齿的强度,具体做法是模具边缘三排齿的夹角由60°改成75°,并将齿尖锐棱修磨成R0.1毫米的圆角,经过上述改进后,未再发生模具崩齿的情况。 通过生产77-1式手榴弹壳体,科研部门和生产企业积累了生产钢板冲压刻槽弹体的经验,发现连片和漏底等一系列问题,主要是由于77-1式弹体由一块钢板整体冲压成型,加工量太大导致的,如果将整体成型工艺改为上下两个半球分别加工,再焊接成一个壳体,不但引伸收型加工量小,工艺简化,成品率高,而且破片也更均匀,不容易出现连片。这种工艺没有出现在77-1式手榴弹弹体上,而是用到了后来的82式系列无柄手榴弹弹体制造上。 77-1式木柄手榴弹的两个改进型:77-1式塑料柄手榴弹(上)和77-1式铁柄手榴弹(下)
77-1式全塑钢珠手榴弹是由有柄手榴弹向全塑钢珠无柄手榴弹过渡的一个型号,使用塑料柄、塑料弹体、钢珠预制破片,虽然没有大量列装,但弹体结构被后来的86式全塑无柄钢珠手榴弹借鉴采用 77-1式手榴弹仍为有柄式造型,手柄材料还是木材,这对节约木材利用不利,因此在后续的生产中,又出现了77-1式铁柄手榴弹,改用薄钢管制作手柄,后因为铁柄加工工艺复杂,在北方寒区使用时容易粘手发生意外,又生产了一种77-1式塑料柄手榴弹,手柄改用塑料注塑成型。除了手柄材料不同,77-1式铁柄手榴弹和塑料柄手榴弹在弹体结构上和77-1式木柄手榴弹完全一致。77-1式还有一种改型,叫做77-1式全塑钢珠手榴弹,使用塑料柄、塑料弹体、钢珠预制破片,虽然这种带有明显过渡性质的手榴弹最终没有大量列装,但是弹体结构被后来的86式全塑无柄钢珠手榴弹借鉴采用。
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