Как изготавливают гильзы для патронов
Как делают патроны?
Процесс производства патронов в России состоит из нескольких основных этапов. Причем охотничьи патроны делают так же, как военные.
1. Изготовление гильзы
Материалом для изготовления гильз служат биметалл или латунь, в некоторых случаях сталь, которые поступают на линию в виде узких металлических пластин. Из этих полос на многорядном штампе вырубаются заготовки будущих гильз – металлические «монетки» или шайбы, в зависимости от калибра будущего патрона.
Следующий этап – формирование гильзы на прессе для придания формы стакана. В зависимости от калибра понадобится от одной до 6 операций вытяжки-обрезки ствола гильзы.
Далее токарный станок выполняет нарезку углубления под капсюль, кольцевую проточку на донце гильзы. Следующий шаг – пресс формирует зауженное дульце гильзы.
На этом формовка заканчивается, гильзы отправляются на отжиг. Под воздействием высоких температур снимается усталость, повышается твердость, стабилизируется форма. Завершающий процесс – травление в кислоте и шлифовка для очистки поверхности.
2. Производство пули
Пули изготавливают из свинца, который поступает на производство слитками. Их плавят, затем формуют толстую свинцовую проволоку, которая разделяется на отрезки и обрабатывается резкой – так получают сердечники будущих пуль. Некоторые производства придерживаются холодной технологии выдавливания проволоки.
Параллельно с изготовлением сердечников идет процесс формовки оболочки пули из меди. Оболочка, также как гильза, проходит сложную цепь прессовки и прокатки с завершающим отжигом и химической очисткой.
На этапе сборки пули сердечники и оболочка совмещаются несколькими высокоточными операциями окончательной формовки, калибровки, взвешивания.
3. Капсюль
Для производства капсюлей часто используют латунь. Технология производства похожа на изготовление гильзы, но немного проще и быстрее. По форме капсюль – небольшой стаканчик-колпачок для размещения детонирующего состава, от него не требуются таких же показателей прочности, как от гильзы или оболочки пули. Готовые капсюли на автоматической линии устанавливаются в гнездо гильзы с нанесением герметика по внешней окружности.
4. Загрузка пороха и установка пули
Контроль качества
Каждый этап производства патронов проходит под строгим контролем. Заготовки элементов, качество сборки, размеры, вес, внешний вид тщательно оцениваются визуально, а также с использованием точного измерительного оборудования. Кроме того, после каждого этапа определенное количество элементов отправляется на тестовые испытания.
Готовые патроны подлежат итоговому контролю: случайная выборка каждой партии проходит проверочную стрельбу с доскональным анализом мощности заряда, баллистических показателей, кучности и точности.
После этого партия отправляется на фасовку, далее на прилавок оружейных магазинов.
Способ изготовления гильзы патрона стрелкового оружия
Известен способ изготовления стаканов патронных гильз (патент США N 2028996 от 28.01.1936 г.). По данному способу в качестве исходной заготовки предлагается использовать круглый прокат, от которого отрубать заготовку. Заготовку штампуют без нагрева, получая полуфабрикат, имеющий верхний цилиндрический поясок и нижний цилиндрический уступ, необходимые для обеспечения соосности полуфабриката и инструмента. Этот полуфабрикат, штампуемый во второй операции, также без нагрева, в виде стакана, имеет большую высоту, чем заготовка, и тот же самый верхний диаметр и заданную толщину дна.
При таком способе изготовления гильз используют исходную заготовку (полосу или ленту), толщина которой не превышает 75% толщины дна последней вытяжки, что позволяет увеличить диаметр кружка для облегчения процесса первой вытяжки и уменьшить число вытяжек для получения заданной толщины дульца. При этом для получения дна необходимой толщины в процессе вытяжек материал из стенок приходится перемещать в дно. Недостатком такого технологического процесса является образование донной складки, снижающей прочность гильзы.
Введение операции объемной штамповки с образованием чашеобразного полуфабриката позволяет снять ограничение на соотношение толщины кружка к его диаметру и тем самым снизить отношение объема кружка к объему готовой гильзы со значений 1,3-1,7 по известным технологиям до минимально необходимых значений 1,12-1,30 и повысить толщину t0 кружка до значений > 0,7 толщины дна последней вытяжки.
Выбранный диапазон значений диаметра наружного пояска Dп = (0,9-1,1)
Dг обусловлен необходимостью обеспечить центрирование полуфабриката по матрице на последующих вытяжках. Верхнее значение указанного диапазона ограничено условием уменьшения влияния деформации дна полуфабриката в процессе вытяжки на его упрочнение. Кроме того, превышение данного значения приводит к необоснованному повышению усилия при формировании дна готовой гильзы.
Высота наружного пояска hп 1,3tп неоправданно растут удельные усилия на инструменте в процессе формирования дна. Выбранный диапазон значений tд обеспечивает заданные прочностные свойства материала дна гильзы при удовлетворительной стойкости инструмента. Толщина дна чашеобразного полуфабриката обеспечивается геометрическими размерами инструмента и величиной усилия при выполнении объемной штамповки кружка, причем в зависимости от размеров инструмента и усилия можно получать толщину tп большей или меньшей толщины кружка t0.
Выполнение наружной поверхности чашеобразного полуфабриката обусловлено условием обеспечения соосности полуфабриката относительно рабочей поверхности вытяжной матрицы. Исходя из того, что наружный диаметр верхней кромки чашеобразного полуфабриката Dч 
D0, выбор значения угла конусности 
из диапазона = 8-60 o определяется соотношением объемов стенки и дна изготавливаемой гильзы. С увеличением относительного объема ее стенок угол уменьшается и наоборот.
Эксплуатационные свойства гильз определяются механическими свойствами дна и особенно стенок, так как от соотношения их прочности и пластичности зависит сохранение прочности гильзы при выстреле, обтюрация гильзой пороховых газов и возможность извлечения гильзы из патронника после выстрела. Механические свойства стенки гильзы получают в процессе вытяжки с утонением за счет упрочнения металла при деформации, причем величина последней определяется соотношением площадей соответствующих поперечных сечений полуфабриката последней вытяжки 
и стенки чашеобразного полуфабриката 
, и оценивают величиной твердости, замеряемой на приборе Виккерса (HV). Поскольку для обеспечения обтюрации необходимо в дульце гильзы иметь минимальную прочность, соотношение площадей поперечных сечений полуфабриката последней вытяжки 
и чашеобразного полуфабриката 
по кромке должно быть минимальным, что и определяет толщину стенки чашеобразного полуфабриката, равномерно сужающейся от донной части к кромке.
Примером производства гильз патронов данным способом является технологические процессы изготовления стальных и латунных гильз 9 мм патрона Luger (9х19) и 40 S&W (10х22), реализованные на ОАО «Тульский патронный завод».
В качестве исходной заготовки использовалась стальная или латунная полоса толщиной t0 = 3,2-0,1 (вместо использовавшейся ранее 2,9-0,1), из которой вырубался кружок диаметром D0. Далее стальной кружок фосфатировали и омыливали, после чего проводилась объемная штамповка кружка с получением чашеобразных полуфабрикатов, геометрические параметры которых приведены в таблице.
Полученные чашеобразные полуфабрикаты подвергали рекристализационному смягчающему отжигу и травлению (стальные дополнительно фосфатировали), омыливали, после чего выполняли две вытяжки с утонением стенки (фиг. 2 г) и д)), формирующие механические свойства корпуса гильзы. Далее был реализован общепринятый технологический процесс, который включал в себя такие формоизменяющие операции, как штамповка дна, пробивка запального отверстия (отверстий), обжим, проточку канавки и подрезку по длине.
Данные по технологическим процессам вышеупомянутых изделий, использованных в качестве примера, сведены в таблицу.
Заявленным способом были получены соответствующие чертежу гильзы двух пистолетных патронов, которые не имели донной складки и имели более благоприятное распределение механических свойств стенки по длине. Гильзы успешно выдержали испытания стрельбой.
Технологический процесс производства гильз
1. Вырубка кружков из стальной полосы эксцентриковым прессом простого действия с валиковой подачей.
2. Свертка кружка в колпачок вертикальным кривошипно-шарнирным прессом простого действия.
3. Первая вытяжка вертикальным или горизонтальным кривошипным прессом простого действия.
4. Вторая вытяжка вертикальным или горизонтальным кривошипным прессом простого действия.
5. Обрезка специальным обрезным станком
6. Первая штамповка горизонтальным прессом.
7. Вторая штамповка горизонтальным прессом и сверление затравочных отверстий специальным сверлильным станком.
8. Обжим дульца вертикальным прессом простого действия с револьверным кругом.
9. Обточка фланца и дульца специальным токарным автоматом.
10. Лакирование гильзы лакировочным агрегатом.
PS. Между этапами заготовки отжигаются, травятся, промываются и сушатся и проходят контроль качества.
PS2. Видео производства патронов
Гильзовое производство
Первая операция при изготовлении винтовочных гильз заключается в вырубке кружков и свертывании из них колпачков (фиг. 3 и 4), что производится одновременно на приводном прессе двойного действия. Эти прессы одновременно вырубают и свертывают один или несколько колпачков. Многорядный вырубно-сверточный пресс изображен на фиг. 5.
Окончательна вырубленная лента имеет вид, который показан на фиг. 6 (высечка), и отправляется для переработки на меднолитейные заводы; такой высечки получается по весу от 20 до 25%. Вырубно-сверточный инструмент изображен на фиг. 7.
Все вытяжки гильз производятся на обыкновенных приводных прессах (фиг. 15), причем для третьей и четвертой вытяжек ход станка должен быть лишь несколько больше по сравнению с первой и второй.
Подача материала на вытяжные станки производится или вручную через специальную трубку или лоток, или при помощи особых автоматов; благодаря этому почти совершенно исключается возможность несчастных случаев при работе. Вытяжной инструмент состоит из вытяжной матрицы и вытяжного пуансона (фиг. 16).
Для избежания этих недостатков переходы гильз подвергаются между вытяжками термической обработке (отжигу) с последующими травками и промывками для удаления неизбежной окалины. Число отжигов соответствует числу вытяжек. При изготовлении винтовочных гильз в четыре вытяжки отжигается колпачок (фиг. 4), первая и вторая вытяжки (фиг. 8 и 9) и предварительная штамповка шляпок (фиг. 11). Отжиг переходов производится или во вращающихся железных барабанах в полумуфельных печах, нагреваемых нефтяными остатками при помощи форсунок, или во вращающихся методических печах (фиг. 17), внутренность которых выложена по винтовой линии огнеупорным кирпичом; во вращающихся печах изделия двигаются от одного края печи к друг, навстречу факелу нефтяной форсунки, помещенной по оси печи.
Отжигаемые изделия, дойдя до конца печи, высыпаются из нее через особое отверстие. Методические отжигательные печи устанавливаются или с кирпичной футеровкой и непосредственным действием пламени или с чугунными винтовыми барабанами (муфельные). Муфельные печи применяются главным образом для последнего отжига в тех случаях, когда изделия достаточно тонки и непосредственное действие пламени могло бы привести к частичным пережогам. Печи с вращающимися железными барабанами менее экономичны, но зато отжиг в них более однообразен. Методические вращающиеся печи более экономны, но при недостаточном наблюдении за печами может произойти застревание изделий в печи и пережоги. Температура отжига колеблется в пределах от 650 до 700° для первых вытяжек и от 550 до 600° для последних, тонких вытяжек. Степень отжига контролируется стрелочным прибором (фиг. 18) и определяется величиной смятия изделий при действии на них особого ножа под определенным давлением.
В методических муфельных печах при отжиге последней вытяжки температура контролируется при помощи пирометра. После отжига изделия высыпаются сначала в воду, а затем их травят в растворе серной кислоты в течение
5мин., после чего промывают проточной водой во вращающихся медных барабанах до полного удаления серной кислоты. После третьей вытяжки (фиг. 10), перед последним отжигом, производится предварительная штамповка капсюльного гнезда на горизонтальных штамповочных станках (фиг. 19) при помощи инструмента, изображенного на фиг. 20.
Изделие перед штамповкой помещается в особой матрице 1, в которую подается пуансоном 2; с противоположной стороны на изделие надвигается штамп 3 и выштамповывает в дне гильзы капсюльное гнездо. После четвертой вытяжки гильз (фиг. 12) производится обрезка изделия (фиг. 13). Обрезка преследует цель: получить изделия одинаковой длины с ровным обрезом и удалить верхнюю часть тянутой трубки, которая неизбежно получается весьма тонкой и разностенной. Обрезка изделий делается на особых станках (фиг. 21) при помощи быстро вращающегося круглого резака.
После обрезки производится окончательная штамповка шляпки (головки) гильзы (фиг. 14) на таких же горизонтальных станках, как и предварительная штамповка. При штамповках как предварительной, так и окончательной существенную роль играет равномерность предшествующих отжигов и однообразие толщины дна, так как при одной установке инструмента пропускается большое количество изделий, допуски же в размерах окончательного изделия не превышают 0,075—0,13.
Следующая операция заключается в пробивке или просверливании затравочных отверстий через которые огонь от капсюля передается пороховому заряду. Для ружейных и револьверных гильз, в которых дно гильзы не слишком толсто, предпочтительна пробивка отверстий на прессах при помощи игл из рояльной проволоки, помещаемых в особых приборах; при изготовлении пушечных гильз применяется исключительно способ высверливания отверстий калиброванными сверлами. Как видно из описания последовательного хода производства гильз, металл после всех указанных операций находится в наклепанном состоянии, т. к. ни после последней вытяжки, ни после окончательной штамповки шляпок изделия не подвергались тепловой обработке.
Изделия, двигающиеся вместе с двумя кругами станка, подводятся к форсункам, где и подвергаются непосредственному действию пламени. Степень отжига регулируется величиной пламени форсунки и скоростью вращения подающих изделие кругов. Контроль отжига производится стрелочным прибором (фиг. 18), применяемым при отжигах вытяжек.
Обжим дулец гильз производится на прессах (фиг. 23) в три приема; последовательность обработки указана на фиг. 24, 25 и 26.
Последней операцией по изготовлению гильз является обточка дулец и шляпок гильз, т. е. придание гильзе окончательных лекальных размеров по длине и диаметру шляпок. Эта работа производится на специальных обточенных станках, на которых гильзе сообщается быстрое вращательное движение и особые резаки обтачивают излишний металл как с шляпки, так и с дульца.
В процессе фабрикации гильзы подвергаются промывкам (например, перед обточкой) в барабанах и последующей просушке. Сушка производится или на лотках в сушильных шкафах, обогреваемых калориферами, или в специальных автоматических сушильнях при помощи горячего воздуха с утилизацией отходящих газов отжигательных печей. Вполне готовые гильзы в некоторых случаях протираются в дубовых опилках во вращающихся барабанах. Дульца гильз после их формирования находятся в наклепанном состоянии, причем этот наклеп в дальнейшем при вставке и закреплении пули повышается. Латунь в наклепанном состоянии весьма плохо выдерживает хранение, поэтому гильзы, предназначенные для длительного хранения, должны быть подвергнуты вторичному отжигу дулец. Эта операция производится на таких же отжигательных станках, на каких делался отжиг перед обжимом дулец. Если не сделать второго, предохранительного отжига дулец, то, при хранении патронов, через весьма непродолжительное время на дульцах гильз появляются трещины, которые со временем увеличиваются настолько, что пуля вываливается из гильзы; это явление обнаруживается еще быстрее при хранении патронов в неотапливаемых помещениях.
Перед пуском в снарядку гильзы д. б. осмотрены для выделения разного рода брака как от работы, так и от дефектов самого металла; кроме того, гильзы подвергаются поверке по лекалам. Для лекальной поверки или пользуются специальными станками или эти операции производятся вручную. Окончательную лекальную поверку гильз производят на особых каморных станках, на которых все гильзы проверяют на вхождение их в камору (фиг. 28).
Охотничьи гильзы (для стрельбы из охотничьих дробовых ружей, заряжающихся с казенной части).
Изготовляются из латуни и бумаги. Способ производства латунных гильз почти тождественен с производством винтовочных гильз, с той только разницей, что последние операции формования дульца здесь заменены конусной калибровкой всей гильзы. Уменьшение диаметра к концу гильзы составляет при этом обычно 0,3—0,4 мм. При стрельбе конус давлением пороховых газов расправляется, и поэтому через несколько выстрелов гильза д. б. прокалибрована. Калибровка производится самим охотником при помощи металлического кольца, через которое прогоняется гильза ударами деревянного молотка. Продолжительность службы латунной гильзы определяется в 100—150 выстрелов.
Гильзы под бездымные пороха б. ч. изготовляются под французский закрытый капсюль Жевело. Эти гильзы (фиг. 31) имеют в центре шляпки калиброванное отверстие 2 под капсюль Жевело, который заключает в себе и наковальню и жестяной вставок-цилиндр 1 для пороха.
В трубку закладывают внутренний пыж-поддон, склеенный из оберточной бумаги и отштампованный по размеру внутреннего диаметра гильзовой трубки, и надевают на нее латунную головку-шляпку с гнездом для капсюля. Латунные части гильзы, головка и гнездо, изготовляются из латуни обычным способом вытяжки и штамповки. Собранная таким образом гильза подвергается предварительному прессованию, которое скрепляет все части гильзы и делает борт в латунной головке. После этого гильзу прессуют окончательно и одновременно калибруют на специальном прессе. Далее происходит вставка капсюля, просмотр и упаковка.
Обозначениям на фиг. 32 соответствуют следующие размеры охотничьих гильз нормальных калибров:
Изготовление гильз необходимого калибра из полистирола
Владельцы ружей, с редкими теперь калибрами, 32, 24, 28, сталкиваются с проблемой приобретения гильз. Однажды пришлось искать гильзы 32 калибра – сложное занятие, растянувшееся на 6 месяцев. Но теперь другая задача – где взять гильзы под капсюль «Жевело» или еврокапсюль. Зачем они нужны, думаю, что объяснять не надо, об этом достаточно подробно написано в специальных статьях.
Желающим получить комплект чертежей устройства и инструкцию по изготовлению гильз – обращайтесь по адресу: yazev1234@yandex.ua
Сборочный чертеж и спецификацию для 32 калибра прилагаю.
У меня есть опыт восстановления гильз 12к,16к, 28к и 32к.
Восстановленные гильзы с металлическим донцем 12к. Можно использовать только донную часть латунной гильзы, если треснуло дульце или разбита наковаленка, для наращивания пластиком.
Вместе с тем, я изготавливаю цельнопластиковые гильзы 12к, 16к, 28к и 32к. Работают они нормально, только необходимо подобрать пластик необходимой прочности и эластичности.
16 калибр. Цельнопластиковая под еврокапсюль
32 калибр. Латунная и цельнопластиковая гильзы под еврокапсюль
32 калибр
