弹药制造工艺学

第1章  制造弹箭零件用的材料及毛坯种类的选择1
1.1  制造弹箭零件的黑色金属材料1
1.1.1  碳素结构钢1
1.1.2  合金钢3
1.1.3  铸铁7
1.1.4  铸钢8
1.2  制造弹箭零件的有色金属材料8
1.2.1  铜及铜合金8
1.2.2  铝及铝合金9
1.3  制造弹箭零件的高密度材料10
1.3.1  碳化钨10
1.3.2  钨基合金材料10
1.3.3  铀基合金材料11
1.3.4  钼合金13
1.3.5  钽合金13
1.4  制造弹箭零件的工程塑料及模压成型13
1.4.1  塑料的组成13
1.4.2  塑料的分类14
1.4.3  工程塑料和金属材料性能的比较15
1.4.4  热塑性塑料15
1.4.5  热固性塑料16
1.4.6  塑料成型及加工方法18
1.4.7  弹箭零件的模压成型19
1.5  复合材料27
1.5.1  复合材料的特点和分类27
1.5.2  常用复合材料29
1.6  投产前钢材的检验31
1.6.1  尺寸检验31
1.6.2  外观检验31
1.6.3  低倍组织检验31
1.6.4  化学成分31
1.6.5  机械性能试验32
1.6.6  淬透性试验32
1.6.7  其他试验32
1.7  弹箭零件的毛坯种类及其选择32
1.7.1  弹箭零件毛坯种类32
1.7.2  弹箭零件毛坯选择原则34
1.7.3  弹体毛坯制造方法的发展概况35
第2章  弹箭零件机械加工工艺规程的编制37
2.1  总工艺设计37
2.1.1  总工艺设计的依据和工作内容37
2.1.2  设计方法和内容38
2.1.3  工艺38
2.2  机械加工工艺过程与工艺规程40
2.2.1  产品生产过程与机械加工工艺过程40
2.2.2  机械加工工艺过程的组成40
2.2.3  工艺规程43
2.3  编制工艺规程的设计原则、程序与要求43
2.3.1  机械加工工艺规程的作用43
2.3.2  工艺规程的设计原则44
2.3.3  编制工艺规程的原始资料、程序与要求44
2.4  工艺规程的内容与格式46
2.5  加工余量与工序尺寸的确定50
2.5.1  加工余量的确定50
2.5.2  工序尺寸的计算54
2.5.3  绘制毛坯图55
2.6  定位基准的选择56
2.6.1  粗基准的选择56
2.6.2  精基准的选择56
2.7  弹箭零件机械加工工艺过程和工序安排57
2.7.1  弹箭零件机加工艺过程57
2.7.2  弹箭零件机加工艺过程的阶段划分58
2.7.3  弹体加工工序安排原则59
2.7.4  工序的集中与分散61
第3章  弹体毛坯热冲压63
3.1  概述63
3.2  金属压力加工成型的基础知识64
3.2.1  金属塑性变形的若干概念64
3.2.2  金属塑性变形的几条规律67
3.2.3  金属的塑性和变形抗力69
3.2.4  塑性变形对金属组织和性能的影响72
3.3  坯料尺寸及下料方法73
3.3.1  坯料截面形状和尺寸的确定73
3.3.2  断料方法75
3.4  坯料的加热77
3.4.1  热冲压温度范围的确定77
3.4.2  钢在加热过程中的氧化与脱碳79
3.4.3  加热速度和加热时间79
3.4.4  加热方法和加热炉结构81
3.5  弹体毛坯的冲孔83
3.5.1  弹体毛坯冲孔的变形过程83
3.5.2  冲孔力84
3.5.3  冲孔前的压型和定心86
3.6  弹体毛坯的拔伸87
3.6.1  弹体毛坯的拔伸过程88
3.6.2  拔伸力88
3.6.3  拔伸变形程度和拔伸次数89
3.7  热冲压毛坯形状及尺寸的确定90
3.7.1  拔伸毛坯形状和尺寸的确定90
3.7.2  冲孔毛坯形状和尺寸的确定93
3.8  弹体毛坯的收口94
3.8.1  轴向力收口的基本过程94
3.8.2  收口前的加热95
3.8.3  收口方法96
3.8.4  收口毛坯形状和尺寸的确定97
3.9  弹体毛坯热冲压的其他方法99
3.9.1  一次冲孔成型99
3.9.2  反向冲孔99
3.9.3  辊轧拔伸100
3.9.4  平锻机连续冲孔100
第4章  弹体毛坯冷挤压102
4.1  冷挤压成型的一般原理102
4.2  冷挤压用钢材及挤压件性能120
4.3  冷挤压坯料的制备125
4.4  弹体毛坯的冷挤压128
第5章  弹箭零件的冷冲压137
5.1  概述137
5.2  冲裁类零件的冷冲压138
5.3  弯曲类零件的冷冲压143
5.4  圆筒件的不变薄拉伸147
5.5  拉伸类零件的冷冲压154
第6章  弹箭零件的强力旋压159
6.1  概述159
6.1.1  旋压的基本过程与机理159
6.1.2  强力旋压的特点160
6.1.3  强力旋压的适用范围161
6.2  火箭弹战斗部本体与燃烧室的强力旋压161
6.3  药型罩的强力旋压166
6.4  强力旋压时的变形及应力分析172
6.5  旋压工艺和工艺参数的确定175
6.6  错距旋压的应用178
第7章  弹箭零件的铸造185
7.1  砂型铸造185
7.1.1  砂型铸造185
7.1.2  弹箭零件的砂型铸造189
7.2  熔模精密铸造195
7.2.1  模料196
7.2.2  熔模铸造工艺198
7.2.3  熔模铸造的特点及应用范围200
7.3  陶瓷型铸造201
7.3.1  陶瓷型铸造的基本过程201
7.3.2  陶瓷型铸造的特点202
7.3.3  陶瓷型铸造的使用范围202
7.3.4  陶瓷型铸造工艺202
7.4  压力铸造204
7.4.1  压力铸造的特点和工艺流程204
7.4.2  压铸过程中的主要工艺因素206
7.4.3  压铸件的结构工艺性210
7.4.4  铝合金的充氧压铸212
7.5  电铸工艺213
7.6  快速铸造技术214
7.6.1  快速铸造技术的概念及优点214
7.6.2  快速铸造技术的实现途径215
7.6.3  直接成型精铸用蜡模217
7.6.4  直接成型铸造用消失树脂模217
7.6.5  制造铸造用模样和模板218
7.6.6  快速成型铸造用型壳(芯)218
7.6.7  直接成型铸造砂型(芯)219
7.6.8  直接成型蜡模金属压型220
7.7  铸造FMS技术220
7.7.1  铸造FMS的概念220
7.7.2  铸造FMS的构成221
7.7.3  铸造分系统223
7.7.4  铸造FMS的工艺路线223
7.7.5  铸造FMS的应用方向223
第8章  弹箭零件的机械加工225
8.1  弹体的机械加工225
8.1.1  弹体的作用与结构特点225
8.1.2  弹体加工的技术要求225
8.1.3  弹体的机械加工226
8.2  燃烧室的机械加工229
8.2.1  燃烧室的作用与结构特点及加工的主要技术要求229
8.2.2  燃烧室的机械加工230
8.3  喷管的机械加工233
8.3.1  喷管的结构特点233
8.3.2  喷管的尺寸精度及主要技术要求234
8.3.3  喷管的机械加工234
8.4  数控机床的应用240
8.4.1  概述240
8.4.2  选用数控机床加工122mm火箭弹几种零件的工艺方案241
8.4.3  数控机床的选择241
8.4.4  数控装置及其功能242
8.4.5  程序编制244
8.4.6  数控机床的维护与故障排除248
第9章  弹箭零件的热处理251
9.1  弹箭零件加工中常用的热处理工艺251
9.2  弹箭零件的热处理253
9.2.1  燃烧室253
9.2.2  喷管热处理258
9.2.3  其他零件的热处理259
9.3  铝合金的热处理259
9.3.1  淬火259
9.3.2  时效262
9.4  典型零件在热处理过程中出现的质量问题及解决方法262
第10章  火箭弹的表面处理265
10.1  表面腐蚀种类及防腐方法265
10.1.1  金属表面腐蚀的种类265
10.1.2  防腐方法266
10.1.3  防腐方法选择的原则266
10.2  防腐处理前零件表面的清理266
10.2.1  机械处理267
10.2.2  除油267
10.2.3  酸洗269
10.3  钢质零件的氧化和磷化处理270
10.3.1  钢质零件的氧化处理270
10.3.2  钢质零件的磷化处理272
10.4  电化学处理275
10.4.1  镀锌275
10.4.2  镀铬280
10.4.3  铝及铝合金的阳极氧化282
10.5  涂敷耐热涂层284
10.5.1  耐热隔热涂料种类285
10.5.2  122mm火箭弹隔热涂层发生的质量问题及解决方法287
10.6  涂油和涂漆288
10.6.1  涂油288
10.6.2  涂漆289
10.7  提高防腐性能的主要途径289
第11章  弹丸与火箭战斗部装药292
11.1  装填物的特性简介292
11.1.1  炸药的类型和组成292
11.1.2  炸药爆炸特征295
11.1.3  对炸药的基本要求296
11.1.4  炸药的主要性能298
11.1.5  21世纪炸药技术发展的趋势及预测302
11.2  弹药装药方法的分类305
11.2.1  弹药装药的任务305
11.2.2  弹药装药方法的分类及装药工艺过程308
11.3  弹药装药方法的选择原则及对装药的技术要求310
11.3.1  弹药装药方法的选择原则310
11.3.2  弹药装药的技术要求311
11.4  弹药装药质量的检验与验收313
第12章  弹丸与火箭战斗部装药的常用方法317
12.1  注装法317
12.1.1  概述317
12.1.2  熔态物质结晶的一般规律319
12.1.3  熔态炸药在弹体中的结晶与凝固324
12.1.4  熔态炸药在凝固时缩孔的产生及防止326
12.1.5  熔态炸药在凝固时气孔的产生及防止328
12.1.6  注装药柱的热应力——药柱裂纹的产生及防止329
12.1.7  悬浮炸药的流变特性及其浇注334
12.1.8  梯黑悬浮炸药的性质与提高注装质量的关系335
12.1.9  块注法装药336
12.1.10  注装生产中常见的药柱疵病及预防措施337
12.2  压装法338
12.2.1  概述338
12.2.2  松装炸药的压紧与变形339
12.2.3  压力、温度与压药密度的关系342
12.2.4  药柱的局部密度   345
12.2.5  压药时的保压问题与药柱“长大”现象349
12.2.6  压装工艺的安全技术350
12.3  螺旋装药法352
12.3.1  概述352
12.3.2  螺杆的作用原理353
12.3.3  螺旋装药药柱的形成357
12.3.4  对生产中易发生的质量问题的分析359
12.3.5  螺旋装药的安全技术361
12.4  塑态装药法362
12.4.1  概述362
12.4.2  热塑态装药所用的炸药(热塑态炸药) 362
12.4.3  热塑态装药工艺364
12.4.4  热塑态装药的药柱质量和可能出现的疵病367
12.4.5  热塑态装药法的主要优点及存在的问题 367
12.4.6  热塑态装药的安全生产问题368
12.5  振动装药法368
12.5.1  真空振动装药机理369
12.5.2  振动装药工艺条件371
12.5.3  实验结果372
12.6  弹药装药工艺方法的改进与展望374
12.6.1  选择固相颗粒级配以提高固相含量  374
12.6.2  添加性能优良的添加剂  375
12.6.3  采用压力注装工艺  375
12.6.4  其他注装新工艺  375
第13章  火箭发动机装药377
13.1  发射药/推进剂的特性简介378
13.1.1  发射药的类型和组成378
13.1.2  身管武器对发射药及其装药的技术要求385
13.1.3  发射药的现状和发展388
13.1.4  发射药的燃烧机理390
13.1.5  发射药的主要性能392
13.1.6  发射药的发展趋势396
13.1.7  固体推进剂的发展趋势397
13.2  推进剂装填方式的分类与选择原则400
13.2.1  发动机装药设计400
13.2.2  火药装填方式的设计404
13.3  发动机装药的技术要求与装药质量的检验与验收434
13.3.1  发动机装药的技术要求434
13.3.2  发动机装药的质量检验与验收436
第14章  火箭弹的装配与验收442
14.1  火箭弹装配的主要技术要求及主要内容442
14.1.1  火箭弹装配的主要技术要求442
14.1.2  火箭弹装配的主要内容444
14.2  部件装配446
14.2.1  战斗部的装配446
14.2.2  火箭部的装配446
14.3  总体装配中部件的配套原则及总装448
14.3.1  非全备弹的配套方法448
14.3.2  全弹总装449
14.4  包装、编批与交验451
14.4.1  包装452
14.4.2  编批452
14.4.3  交验453
14.5  装配中常见的质量问题453
14.5.1  结合不到位453
14.5.2  同轴度超差454
14.5.3  不能合膛455
14.5.4  火箭弹弹重超差455
14.5.5  密封性不合格456
14.5.6  电点火系统发生断路、短路或不绝缘456
14.5.7  零件表面锌层破损457
14.5.8  漆层脱落458
第15章  检验与验收460
15.1  概述460
15.2  外观尺寸及理化性能检验460
15.3  靶场试验461
15.3.1  炮弹的靶场试验461
15.3.2  火箭弹的靶场试验463
第16章  现代制造技术476
16.1  特种加工方法476
16.1.1  电火花加工476
16.1.2  电解加工477
16.1.3  激光加工478
16.1.4  激光焊接479
16.1.5  激光热处理480
16.1.6  超声波加工481
16.1.7  其他特种加工481
16.2  CAD/CAM集成483
16.2.1  什么是CAD／CAM集成483
16.2.2  CAD／CAPP集成484
16.2.3  CAD／NCP集成487
16.2.4  CAPP／NCP集成489
16.2.5  CAD／CAPP／NCP集成的关键技术490
16.2.6  CAD／CAM集成的体系结构493
16.3  成组技术494
16.3.1  成组技术的基本概念494
16.3.2  零件的分类和编码495
16.3.3  成组生产的组织形式497
16.4  柔性制造系统(FMS)498
16.4.1  柔性制造系统的基本概念498
16.4.2  FMS应具备的功能499
16.4.3  FMS的基本组成499
16.4.4  FMS的分类501
16.4.5  FMS的相关技术 501
16.5  快速成型技术（RPT）502
16.5.1  快速成型（Rapid Prototyping，RP）技术的产生502
16.5.2  快速成型技术的原理503
16.5.3  快速成型的主要工艺方法506
16.5.4  RPT的发展方向513
16.6  制造技术的发展513
参考文献516
索引517