[发明专利]一种穿甲弹复材弹托的制造方法及弹托

说明书

一种穿甲弹复材弹托的制造方法及弹托，包括以下步骤：采用高强度纤维预制体作为与侵彻杆结合处的增强材料并通过RTM工艺制取带有内齿的托芯；对托芯采用注塑或模压进行外部模塑，形成预备件；对预备件进行切割，形成若干托瓣；将托瓣放在与实际侵彻体配合面相同的钢芯轴上用绳扎紧，然后车削到规定的尺寸，解开托瓣上的扎紧绳，制作完毕。本发明复合材料中的增强纤维的性能利用率高，弹托重量更轻，相同装药量的情况下，侵彻体的出口速度更高。

技术领域

本发明属于三维编织弹托技术领域，特别涉及一种穿甲弹复材弹托的制造方法及弹托。

背景技术

脱壳穿甲弹弹托通常由均匀分布的3到4瓣马鞍形托瓣组成，弹托托瓣内侧的环形或螺旋齿与侵彻体外圆上的齿啮合并将火炮发射时作用到弹托上的作用力传递给侵彻体使侵彻体与弹托一同高速运动；弹托托瓣前定心部的前腔在飞出炮口后会产生径向分离力是弹托与侵彻体脱离；弹托托瓣后定心部外侧设织的用软质材料做的弹带能够在炮膛起密封作用防止高压气体泄漏。弹托的作用是获取发射药燃烧释放的能量并将能量尽可能多的转移给侵彻体，显然弹托的质量属于消极质量，弹托越轻越好。火炮发射过程时间很短，但膛压非常高，弹托与侵彻体啮合的齿受到的应力非常大，故复材弹托设计和制造的关键点就是齿部的强度。虽然现有技术使用了高强度的碳纤维布作为增强材料，但其铺放的方式和选材并不能充分将所有纤维的能力充分发挥出来，理论上说消极质量仍然偏高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种穿甲弹复材弹托的制造方法及弹托，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种穿甲弹复材弹托的制造方法，包括以下步骤：

采用高强度纤维预制体作为与侵彻杆结合处的增强材料并通过RTM工艺制取带有内齿的托芯；

对带有内齿的采用注塑或模压进行外侧马鞍部模塑，形成预备件；

对预备件进行切割，形成若干托瓣；

将托瓣放在与实际侵彻体配合面相同的钢芯轴上用绳扎紧，然后车削到规定的尺寸，解开托瓣上的扎紧绳，制作完毕。

进一步的，带有内齿托芯的制备具体包括：

首先按侵彻体的外轮廓用石墨制作编织芯轴，并在石墨芯轴上采用高强度纤维长丝三维编织预制体；对预制体按照固定间距套装支撑件后进行真空浸胶、加压、加热固化制取包含石墨芯轴的托芯。

进一步的，三维编织预制体采用3D圆织方式织造，3D结构为重度后仰形式，所有的轴向纱都是倒向同一方向，3D结构含有高模量轴向纱。

进一步的，支撑件为支撑环或螺旋弹簧。

进一步的，支撑环为开口圆环，开口处两端分别有对偶的等角度、等高的的锥尖和锥坑或楔和槽；螺旋弹簧为矩形断面的金属制造的螺旋弹簧，螺旋弹簧的内径与预制体未压紧状态的外径相近。

进一步的，预备件的形成具体包括：

将支撑件分别掰开并去掉，然后将浸胶预制体表面清理后连同芯模放入注塑模具中注塑，脱模；将浸胶预制体表面清理后连同芯模放入模压模具中，填充模压材料后加热、加压固化，脱模。

进一步的，模压材料为与托芯基体树脂相同或相融树脂的短切纤维丝模压材料。

进一步的，切割具体包括：脱模后用线锯将整体均分成3或4个托瓣，去除石墨芯轴。

进一步的，穿甲弹复材弹托，包括托芯和包覆件，托芯为内侧设置有内齿的托芯，包覆件设置在内齿托芯的外侧。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

本发明复合材料中的增强纤维的性能利用率高，弹托重量更轻，相同装药量的情况下，侵彻体的出口速度更高；