爆炸成型
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一位研究反坦克地雷的德国军械工程师 Scharidn发明了一种带炸药装药的反坦克地 雷，它不是利用空心装药战斗部用的锥形 药型罩来起爆，而是采用微凹的重金属板， 板的空心面朝向目标。在爆炸力的作用下， 板以高速向前冲击，被爆炸威力拉直，可 侵彻坦克装甲。
典型应用
• 爆炸成形弹丸
弹丸药罩材料
药包形状选择总结
2.药位
药位是指药包中心至坯料表面的距离。它 对工件成形质量影响极大，药位过低导致 坯料中心部分变形大、变薄严重；过高的 药位，必须靠增加药量弥补成形力能的不 足。生产中常用相对药位R/D（D是凹模口 的直径）的概念。 短圆柱形、球形、锥形药包：R/D=0.2~0.5 环形药包：R/D=0.2~0.3
爆炸成形
主要内容
• • • • 概述 成型过程 工艺参Байду номын сангаас选择 应用
概述
• 定义：爆炸成形是利用爆炸物质在爆炸瞬 间释放出巨大的化学能对金属坯料进行加 工的高能率成形方法
• 常用领域：其目前主要用于板材的拉深、 胀形、校形等成型工艺。 此外还常用于爆炸焊接、表面强化、管件 结构的装配、粉末压制等方面。
成形过程
• 原理：爆炸成形时，爆炸物质的化学能在 极短时间内转化为周围介质（空气或水） 中的高压冲击波，并以脉冲波的形式作用 于坯料，使其产生塑性变形并以一定速度 贴膜，完成成形过程。 冲击波对坯料的作用时间为微秒级，仅占 坯料变形时间的一小部分。这种高速变形 条件，使爆炸成形的变形机理及过程与常 规的冲压加工有着根本性的差别。
爆炸成形特点
工艺优点 • 可在室温下进行压实，压实密度接近理论 密度 • 可在低于一般烧结温度下进行热压实，使 压实件具有超细晶粒结构或非平衡结构等 • 能压制各种粉末组合，而没有组成相之间 的相互作用
工艺参数选择
• 爆炸成形常用的炸药有梯恩梯（TNT）、黑 索金（RDX）、泰安（PETN）、特区儿等。 • 药包可以是压装、铸装或粉装的。 • 常用电雷管作为起爆物质，用起爆器起爆。 • 工艺参数主要内容：药形、药位、药量等。
1.药形
• 药包主要形状:球形、柱形、锥形及环形等。
几种胀形零件药包形状
a)零件短而直径大，用一个短柱形药包就能使载荷 均匀地作用在毛坯上；b）零件下部变形量小，只 在上部加一个药包，下部所用一刚性反射板足以成 形。此时，上部所用药包其长度与直径比一般为 1.5~4;c)零件较长，毛坯变形量比较均匀，采用细 长药包为宜，其细长比根据具体零件确定；d）双 鼓形零件，故采用药包与导爆索串联的形式；e） 零件上部变形量大，下部变形量小，且零件比较长， 故采用药包与导爆索串联的形式；f）为整形工序， 使第一次成形毛坯的上口部分贴膜，故采用环形药 包（可用导爆索）。
3.药量
药量的正确选择对爆炸成形非常重要。药 量过小将使变形无法完成；药量过大将使 零件破坏甚至损坏模具。 目前采用的方法是经验估计，先初步估算， 然后逐步加大药量来确定最合适的药量。
应用
• 常用于爆炸焊接（复合材料、原材料广、 运用广）、表面强化、管件结构的装配、 粉末压制等方面
典型应用
反坦克武器：1939～1945年的战争中，
常用成形工艺示意图
• 爆炸拉深
• 爆炸胀形
变形简析
• 上述两幅图，在爆炸中心周围一定距离上， 冲击波压力是时间的函数。当冲击波与成 形毛坯接触时，由于冲击波压力大大超过 毛坯塑性变形抗力，毛坯开始运动并以很 大的加速度积聚自己的运动速度。冲击波 压力很快降低，当其值降低到等于毛坯变 形抗力时，毛坯位移速度达到最大值。这 时，毛坯在冲击波停止作用后仍能继续变 形，直到成型过程结束。
• 良好的爆炸成形弹丸要求药型罩材料具有 高的动态延展性、高密度及细晶粒结构、 形成完整的弹丸 • 所以，采用铁铜（应用最广），银，钽 （tan），铀 （you，放射），或者它们的 合金等
谢谢观赏
典型应用
• 爆炸成形弹丸
弹丸药罩材料
药包形状选择总结
2.药位
药位是指药包中心至坯料表面的距离。它 对工件成形质量影响极大，药位过低导致 坯料中心部分变形大、变薄严重；过高的 药位，必须靠增加药量弥补成形力能的不 足。生产中常用相对药位R/D（D是凹模口 的直径）的概念。 短圆柱形、球形、锥形药包：R/D=0.2~0.5 环形药包：R/D=0.2~0.3
爆炸成形
主要内容
• • • • 概述 成型过程 工艺参Байду номын сангаас选择 应用
概述
• 定义：爆炸成形是利用爆炸物质在爆炸瞬 间释放出巨大的化学能对金属坯料进行加 工的高能率成形方法
• 常用领域：其目前主要用于板材的拉深、 胀形、校形等成型工艺。 此外还常用于爆炸焊接、表面强化、管件 结构的装配、粉末压制等方面。
成形过程
• 原理：爆炸成形时，爆炸物质的化学能在 极短时间内转化为周围介质（空气或水） 中的高压冲击波，并以脉冲波的形式作用 于坯料，使其产生塑性变形并以一定速度 贴膜，完成成形过程。 冲击波对坯料的作用时间为微秒级，仅占 坯料变形时间的一小部分。这种高速变形 条件，使爆炸成形的变形机理及过程与常 规的冲压加工有着根本性的差别。
爆炸成形特点
工艺优点 • 可在室温下进行压实，压实密度接近理论 密度 • 可在低于一般烧结温度下进行热压实，使 压实件具有超细晶粒结构或非平衡结构等 • 能压制各种粉末组合，而没有组成相之间 的相互作用
工艺参数选择
• 爆炸成形常用的炸药有梯恩梯（TNT）、黑 索金（RDX）、泰安（PETN）、特区儿等。 • 药包可以是压装、铸装或粉装的。 • 常用电雷管作为起爆物质，用起爆器起爆。 • 工艺参数主要内容：药形、药位、药量等。
1.药形
• 药包主要形状:球形、柱形、锥形及环形等。
几种胀形零件药包形状
a)零件短而直径大，用一个短柱形药包就能使载荷 均匀地作用在毛坯上；b）零件下部变形量小，只 在上部加一个药包，下部所用一刚性反射板足以成 形。此时，上部所用药包其长度与直径比一般为 1.5~4;c)零件较长，毛坯变形量比较均匀，采用细 长药包为宜，其细长比根据具体零件确定；d）双 鼓形零件，故采用药包与导爆索串联的形式；e） 零件上部变形量大，下部变形量小，且零件比较长， 故采用药包与导爆索串联的形式；f）为整形工序， 使第一次成形毛坯的上口部分贴膜，故采用环形药 包（可用导爆索）。
3.药量
药量的正确选择对爆炸成形非常重要。药 量过小将使变形无法完成；药量过大将使 零件破坏甚至损坏模具。 目前采用的方法是经验估计，先初步估算， 然后逐步加大药量来确定最合适的药量。
应用
• 常用于爆炸焊接（复合材料、原材料广、 运用广）、表面强化、管件结构的装配、 粉末压制等方面
典型应用
反坦克武器：1939～1945年的战争中，
常用成形工艺示意图
• 爆炸拉深
• 爆炸胀形
变形简析
• 上述两幅图，在爆炸中心周围一定距离上， 冲击波压力是时间的函数。当冲击波与成 形毛坯接触时，由于冲击波压力大大超过 毛坯塑性变形抗力，毛坯开始运动并以很 大的加速度积聚自己的运动速度。冲击波 压力很快降低，当其值降低到等于毛坯变 形抗力时，毛坯位移速度达到最大值。这 时，毛坯在冲击波停止作用后仍能继续变 形，直到成型过程结束。
• 良好的爆炸成形弹丸要求药型罩材料具有 高的动态延展性、高密度及细晶粒结构、 形成完整的弹丸 • 所以，采用铁铜（应用最广），银，钽 （tan），铀 （you，放射），或者它们的 合金等
谢谢观赏