[发明专利]一种小品号单孔发射药模具设计方法

说明书

本发明公开了一种小品号单孔发射药模具设计方法，适用于火药制造中的单孔模具设计。本发明针对目前火药制造中采用的单孔成型模具设计尺寸与火药产品药型尺寸差异大、成型过程中由于针径太小而造成火药偏孔问题，发明了一种小品号单孔火药压伸成型模具设计方法。利用变径模针，解决了成型过程中由于针径太小，模针“偏移”导致发射药偏孔的难题、采用的模具尺寸设计方法，成型模具设计尺寸与火药产品药型相吻合，大幅度提高发射药成品质量稳定性。

技术领域

本发明涉及一种单孔药柱成型模具的设计方法，适用于火药。

背景技术

一般而言单孔发射药模具的针径很小，比如2/1发射药的模具针径小于0.15mm，如此之小的模具针径给模具加工带来了很大困难，导致加工的模具废品率高。其次，由于针径很小，发射药成型工艺中模针承受物料径向挤压力的能力很差，一旦钢针受力不均匀，钢针就会发生“偏、移”，造成发射药偏孔现象，从而影响发射药的质量，为了解决上偏孔问题，目前在发射药制备工艺中，采用模具带针套的办法，针套孔的外径与模具成型段内径紧密配合，利用模套保证模针在物料受力时不致变形。

由于为了保证工艺安全，无法做到针套与模针、成型段内径紧配合，因此物料刚一受力，针套就会脱落，难以起到约束模针固定的作用；另外由于单孔药型尺寸很小、针套与成型段内径无法做到紧配合，只要针套稍微偏移，应会导致药型较大的差异。因此，上述措施无法彻底解决单孔发射药药料成型时存在的偏孔问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提出单孔发射药成型模具设计方法，解决设计药型尺寸与成品发射药药型差异较大、成型过程中由于针径太小而造成的偏孔问题，大幅度提高发射药成品质量稳定性。

为了彻底解决上述问题，本发明提出了一种小品号单孔发射药压伸成型模具设计方法，即利用变径模针，以解决由于成型过程中模针“偏移”导致发射药偏孔难题。

模具模针由嵌入段、定位段与成型段三段构成，定位段较成型段直径大、强度高，在发射药压伸成型过程中利用模针较粗的上端承受来自物料的高压力，物料一但流动，对模针的压力就会减轻，以保持成型段L垂直且居中，保证发射药成品质量。单孔发药成型模具参数由发射药成品药型参数和发射药压伸成型过程收缩率决定，在同一配方、同一工艺条件下，发射药压伸成型过程发射药燃烧层厚度和孔径的收缩率的基本不变。

单孔发射药压伸成型模具参数设计主要是进行模具针径d₁、d₂、d₃、模套内径D、进料口面积A等参数的设计，考虑到发射药压伸成型过程的收缩率，单孔发射药压伸成型模具参数设计计算如下：

(1)模具针径d及收缩角a

①嵌入段直径为d₁、定位段直径为d₂，成型段直径d₃。

其中d₁＝(1.1～1.5)d₂，系数取1.2为宜，即d₁＝1.2d₂；

d₂＝(1.5～2.5)d₃，系数取2.0为宜，即d₂＝2.0d₃；

d₃＝d_k(1+η_d)；其中d_k发射药产品孔径，η_d为孔径收缩率，η_d＝(d₃-d_k)/d₃×100％；

②收缩角a为15～25度；实际以20度为宜。利用模针较粗的上端承受来自物料的高压力，物料一旦流动，对模针的压力就会减轻。

(2)模针长度