炮彈發(fā)射藥裝藥機結(jié)構(gòu)設(shè)計【三維SW】【含9張cad圖紙+文檔全套資料】
喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ========================
畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務 書
1．畢業(yè)設(shè)計課題的任務和要求：
1.1了解125型炮彈的裝配工藝；
1.2熟練掌握Solidworks軟件的應用；
1.3設(shè)計一套裝配機構(gòu)實現(xiàn)炮彈的精密裝配；
1.4 對設(shè)計的精密裝配機進行實體造型并生成工程圖紙。
1.5 書寫畢業(yè)設(shè)計說明書。
2．畢業(yè)設(shè)計課題的具體工作內(nèi)容（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：
2.1 參考內(nèi)容：
包括一套用于精密裝配的沖頭尺寸圖（另附），炮彈彈體的重要輪廓尺寸圖（如下）。
2.2技術(shù)要求：
1）裝成后彈體表面的圓跳動要求為：0.05㎜；
2）銅芯內(nèi)表面的圓跳動為：0.03㎜。
3）裝配壓力：3噸
2.3設(shè)計內(nèi)容：
1）精裝機整套機構(gòu)的設(shè)計，包括：
彈體固定整形機構(gòu)、快速壓下機構(gòu)、壓緊機構(gòu)以及機架和導向部分等結(jié)構(gòu)；
2）編寫操作使用說明書。
畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務 書
3．對畢業(yè)設(shè)計課題成果的要求（包括畢業(yè)設(shè)計、圖紙、實物樣品等)：
3.1 提交畢業(yè)設(shè)計說明書一份（包括相關(guān)內(nèi)容的外文文獻的翻譯）；
3.2 提交機構(gòu)及零件的工程圖紙。
4．畢業(yè)設(shè)計課題工作進度計劃：
起 迄 日 期
工 作 內(nèi) 容
2015年
3月 8日～3月15日
3月 16日～4月3日
4月 4日～ 4月25日
4月26日～5月10日
5月11日～5月30日
6月1日～6月10日
6月11日～6月20日
完成資料的查找和收集和開題報告
完成方案設(shè)計
完成設(shè)計工作
完成系統(tǒng)的建模和圖紙的生成、整理
整理畢業(yè)設(shè)計說明書,完成所有設(shè)計工作
論文修改
論文答辯
學生所在系審查意見：
可以書寫開題報告
系主任：
2016 年 3 月 8 日
畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告
1．結(jié)合畢業(yè)論文情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫2000字左右的文獻綜述：
文 獻 綜 述
1.1炮彈發(fā)射藥裝藥機概念
火炮發(fā)射裝藥的元件結(jié)構(gòu)包括發(fā)射藥容器、發(fā)射藥、點傳火機構(gòu)、輔助元件等。
發(fā)射藥容器，它是容納火藥和其它輔助元件的結(jié)構(gòu)，用于保持發(fā)射裝藥形狀和結(jié)構(gòu)強度，防止火藥受潮和遭受意外沖擊，按結(jié)構(gòu)可分為藥筒和藥包兩大類。
傳統(tǒng)藥筒由金屬材料（一般使用材質(zhì)較軟易于加工的黃銅）沖壓制成，這種藥筒結(jié)構(gòu)強度高，能夠方便的密閉火藥燃氣，發(fā)射后退出炮膛還可以進行回收重新利用，所以使用非常廣泛。但是它會占用大量寶貴的金屬資源，而且發(fā)射后的退殼和拋殼動作還限制了火炮射速的提高，大量廢舊藥筒的回收處理也給后勤部門帶來巨大壓力。所以隨著技術(shù)的進步，出現(xiàn)了所謂的全可燃和半可燃藥筒。這些藥筒具有和金屬藥筒相近的結(jié)構(gòu)強度和密封性能，但是藥筒部分主體可以在火炮藥室內(nèi)燃燒殆盡，從而省去上面的各種麻煩。全可燃藥筒因為無法密閉火藥燃氣，所以需要在炮閂上增加專用的密封緊塞具，而半可燃藥筒則在藥筒底部增加了一個很短的金屬彈底解決燃氣密閉問題，采用這種結(jié)構(gòu)藥筒的炮彈主要用在射速較高，而且體積有限的坦克炮上。除了可燃藥筒裝藥以外，近年來我國還針對大口徑壓制火炮可燃藥筒加工生產(chǎn)困難的問題研制開發(fā)了塑料藥筒技術(shù)。同樣作為金屬藥筒的替代產(chǎn)品，塑料藥筒在解決了結(jié)構(gòu)強度和抗燒蝕問題后，生產(chǎn)成本和技術(shù)難度都要低于金屬及可燃藥筒。藥筒本身結(jié)構(gòu)重量較輕，而且因為和金屬藥筒相比成本極低，使用后可以直接拋棄，無需回收。塑料藥筒裝藥已經(jīng)在國產(chǎn)新型155mm自行加榴炮武器系統(tǒng)上成功應用，對其它采用藥筒裝藥的火炮（特別是大中口徑火炮）來說，也具有較高的推廣價值。
發(fā)射藥，發(fā)射藥就是通過燃燒產(chǎn)生能量，推動彈丸前進和火炮后座的火藥，是火炮發(fā)射裝藥中最重要，也是直接實現(xiàn)其功能的部分。它的種類、尺寸、形狀、質(zhì)量及在藥筒和藥室中的配置形式對火炮的那彈道性能起著決定性作用。
現(xiàn)代火藥有顆粒狀和長管狀兩種形狀結(jié)構(gòu)，多孔粒狀火藥裝填密度大，而且具備明顯的增面燃燒特性，燃氣生成速率比較穩(wěn)定。它加工生產(chǎn)非常簡單，用一種牌號的粒狀火藥就能廣泛適應多種火炮的需求。但是粒狀火藥在藥筒（藥包）內(nèi)成無規(guī)則排列，彈底發(fā)射藥點燃以后容易造成傳火不暢現(xiàn)象的發(fā)生，進而影響發(fā)射藥燃燒的穩(wěn)定性。比較而言，長管狀裝藥雖然加工成本較高，容易產(chǎn)生侵蝕燃燒和燃燒殘留現(xiàn)象，但是特別有利于傳火，而且在低溫環(huán)境下引燃穩(wěn)定。所以，76mm以下中小口徑航炮、高射炮、艦炮可以全部采用粒狀裝藥；而100mm高射炮，120/152mm坦克炮等藥室長度大，裝藥量多的大口徑火炮一般都采用管狀裝藥。以上分類主要針對藥筒裝藥的火炮，對于采用藥包裝藥或模塊化裝藥的榴彈炮、加榴炮來說，雖然總裝藥量較大，但是單一藥包（模塊）體積有限，故仍然采用粒狀裝藥。
點傳火機構(gòu)，點傳火機構(gòu)就像爆竹的火捻一樣，利用最簡單的外部擊發(fā)沖量而產(chǎn)生足夠的熱量點燃發(fā)射藥，顧名思義，由點火器件和傳火器件組成。不同結(jié)構(gòu)的火炮裝藥所采用的點傳火器件也各不相同，采用金屬藥筒（也包括帶金屬彈底的半可燃藥筒）的發(fā)射裝藥都采用火帽或者底火作為基本點火具。它們一般都安裝在火炮藥筒底部中心，內(nèi)部裝有少量對沖擊非常敏感的雷汞等化學物質(zhì)作為擊發(fā)劑，只要火炮的擊針撞擊底火，就會引燃擊發(fā)劑。對于25mm口徑以下的火炮彈藥，使用只含有擊發(fā)劑的火帽就足夠了，而37mm口徑以上的火炮彈藥因為裝藥量較多，需要更大的擊發(fā)能量，這時就需要少量的黑火藥作為輔助點火劑，輔助點火劑和火帽的結(jié)合體就是底火。采用全可燃藥筒和藥包（模塊）裝藥火炮彈藥因為結(jié)構(gòu)強度不足，無法在底部安裝底火，所以采用擊發(fā)門管作為基本點火具，它的基本結(jié)構(gòu)和底火相同，但是做成了黃銅外殼的獨立器件，使用時直接放到火炮炮閂的擊發(fā)門管室里。早期火炮的擊發(fā)門管需要炮手人工裝填，費時費力，目前需要使用擊發(fā)門管擊發(fā)的火炮一般都會在炮閂上安裝門管自動裝填機構(gòu)，從而縮短了火炮彈藥的裝填時間。
大口徑火炮裝藥還需要進一步增大擊發(fā)能量才能保證發(fā)射藥正常點火，這就用到了傳火器件，也就是點火藥包和傳火管。點火藥包是一小包放置在藥筒底部或者縫制在藥包底部的黑火藥，它和底火緊密相連，由底火直接點燃，燃燒后產(chǎn)生足夠的能量引燃全部發(fā)射藥。傳火管是一個開有很多傳火孔的中空細管，內(nèi)部裝滿黑火藥，一頭直接連接到底火上，另一頭則深深插入發(fā)射藥粒中，傳火管在密實的發(fā)射藥粒內(nèi)提供了一條火藥最初的燃燒通路，有力地保證了發(fā)射藥點火均一性和穩(wěn)定性，因此裝填密實的大藥量粒狀發(fā)射藥一般都會用到傳火管作為傳火器件。
輔助元件，在火炮發(fā)射裝藥的組成機構(gòu)中，還有很多結(jié)構(gòu)不同，功能各異的輔助元件，他們雖然不是裝藥結(jié)構(gòu)的主要部分，但是都為裝藥效能的充分發(fā)揮起著重要作用。這些輔助元件主要包括護膛劑、消焰劑、除銅劑、緊塞具、密封蓋等。
目前實際使用的身管火炮發(fā)射藥結(jié)構(gòu)主要有兩種類型：一是采用粒狀裝藥用傳火管點火的結(jié)構(gòu)，二是采用粒狀藥加常關(guān)狀裝藥，或全部采用長管狀裝藥用點火藥包點火的結(jié)構(gòu)。但也有少數(shù)彈藥，比如采用分裝式結(jié)構(gòu)的俄制坦克炮用125mm脫殼穿甲彈會同時采用傳火管和點火藥包構(gòu)成的混合結(jié)構(gòu)。
護膛劑是大大威力火炮發(fā)射裝藥必不可少的元件，它是一層包裹在發(fā)射藥外層的底燃點物質(zhì)，射擊時能夠在高溫火藥燃氣和炮膛內(nèi)壁之間形成一個低溫夾層，有效保護了火炮內(nèi)膛不被火藥燃氣燒蝕，提高了火炮身管壽命。
?
????火藥燃氣在炮口和炮尾與空氣中的氧氣發(fā)生二次燃燒產(chǎn)生的強烈火焰，這些炮口（炮尾）火焰不但會暴露火炮發(fā)射陣地，而且會對炮手造成傷害，以硫酸鉀為主要成分的消焰劑就是消除這些火焰影響的裝藥元件。
?
使用紫銅彈帶的線膛炮因為彈帶材質(zhì)較軟，因此會在發(fā)射時產(chǎn)生“掛銅”現(xiàn)象，膛線上的殘銅積攢過多就會對彈丸前進產(chǎn)生額外阻力，導致火炮初速下降，膛線磨損加劇。因此這類火炮的發(fā)射裝藥內(nèi)都會添加專門的除銅劑元件，消除“掛銅”現(xiàn)象。
針對不同的彈道要求，火炮的發(fā)射裝藥可分成以下幾種構(gòu)造形式：藥筒定裝式發(fā)射裝藥、藥筒分裝式發(fā)射裝藥、藥包分裝式/模塊化發(fā)射裝藥、特殊彈種的發(fā)射裝藥、迫擊炮裝藥、無后坐力炮裝藥。
1.2研究現(xiàn)狀
以下列舉一系列目前國內(nèi)和國際上的裝藥結(jié)構(gòu)：
美制M830型120mm多用途彈
國產(chǎn)雙管25mm高炮的可散彈鏈內(nèi)補充炮彈，為了和自動機配合以實現(xiàn)高射速，各種中小口徑自動炮幾乎無一例外地采用了金屬藥筒定裝式裝機構(gòu)。
西方國家現(xiàn)代主戰(zhàn)坦克炮彈普遍采用半可燃藥筒定裝式發(fā)射裝藥，藥筒白色的是可燃部分，底部銀灰色的是閉氣和安裝底火用的金屬短彈底。
俄羅斯2C19式152mm自行加榴炮為了實現(xiàn)彈藥全自動裝填，同樣采用了金屬藥筒分裝式發(fā)射藥。
1.3研究目的
利用掌握的Solidworks軟件設(shè)計一套炮彈發(fā)射藥裝藥機的裝配機構(gòu)實現(xiàn)炮彈的精密裝配;并編寫操作使用說明書
參考文獻：
[1]習重華;高危產(chǎn)品生產(chǎn)過程安全問題的探討[J];兵工自動化;2008年08期
[2]馬云富;我國彈藥裝藥裝配技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J];兵工自動化;2009年09期
[3]李琳琳;張欲立;張宏光;徐恒秋;常東;;一種大口徑戰(zhàn)斗部分步壓裝藥有限元模擬與實驗[J];兵工自動化;2011年05期
[4]李錦;黃權(quán);李全俊;;雙計量板高效加藥機的創(chuàng)新設(shè)計[J];四川兵工學報;2011年09期
[5]雙海軍;我國通用彈藥發(fā)展戰(zhàn)略的思考;[J];兵工自動化;2012年07期
[6]邢存震;張玉光;周威;黃維平;中大口徑炮射榴彈裝藥技術(shù)體系化的發(fā)展對策研究[J];裝備制造技術(shù);2013年03期
[7]王秋雨;吳軍;孫家利;加強標準化科技創(chuàng)新 提高企業(yè)核心競爭力[J];兵工自動化;2014年07期
[8]雷林;劉桂林;張博;國外火炸藥生產(chǎn)安防技術(shù)裝備現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[A];第二屆全國危險物質(zhì)
[9].梁斌;陳忠富;盧永剛;楊世全;;不同材料殼體裝藥對爆破威力影響分析[J];解放軍理工大學學報(自然科學版);2007年05期
[10]彭旭;高豐;基于連續(xù)動態(tài)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的槍彈自動裝藥技術(shù)[J];兵工自動化;2010年07期
[11].劉猛;趙萬江;倪慶杰;孫是君;炮射火箭增程發(fā)動機裝藥試驗研究與選優(yōu)[J];沈陽理工大學學報;2012年06期
[12]李便花;潘會平;孔俊峰;和海亮;苑哲;;基本裝藥銅座與保護帽脫落故障分析及工藝改進[J];新技術(shù)新工藝;2014年03期
[13]陳文;張慶明;胡曉東;白潤青;侵徹過程沖擊載荷對裝藥損傷實驗研究[J];含能材料;2009年03期
[14]侯聰花;王晶禹;某裝藥彈振動特性的安全分析[J];中國安全科學學報;2009年08期
[15]李家亮;董素榮;常秀英;馮雷江;星形串聯(lián)裝藥的設(shè)計方法[J];彈箭與制導學報;2013年02期
[16]田棣華;兵器科學技術(shù)總論.北京理工大學出版社 2003-8
[17]成大先。機械設(shè)計圖冊?；瘜W工業(yè)出版社 2000.1 （1）
畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告
２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
1研究的問題
（1） 確定單體固定的整形機構(gòu)所選用的材料；
（2） 裝藥機的快速下壓機構(gòu)；
（3） 彈藥的壓緊機構(gòu)以及機架和導向部分等結(jié)構(gòu)；
2研究的手段
（1）確定炮彈彈體固定整形機構(gòu)的具體材料，并保證裝成后彈體表面的圓跳動要求為：0.05mm
（2）根據(jù)已給的參考內(nèi)容使用Solidworks軟件將給出參考的沖頭和彈體圖設(shè)計具體的發(fā)射藥容器、發(fā)射藥、點傳火機構(gòu)、輔助元件
（3）發(fā)射藥容器選擇藥筒定裝式發(fā)射裝藥 ，這種藥筒結(jié)構(gòu)強度高，能夠方便的密閉火藥燃氣；
（4）發(fā)射藥與準備做成類似蜂窩煤的形狀方便裝填；
（5）沖頭結(jié)構(gòu)為快速下壓機構(gòu)需要保證銅芯內(nèi)表面的圓跳動為：0.03mm，讓彈藥在裝藥容器內(nèi)不發(fā)生晃動并與容器壁發(fā)生碰撞
（6）在裝配過程中需要保證裝配的壓力在3噸左右，不可太大，也不可太小
畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告
指導教師意見：
接下來去完成相關(guān)零件的設(shè)計和相關(guān)數(shù)據(jù)，制定相關(guān)的設(shè)計方案。不懂的問題及時查閱資料，或者咨詢老師，務必自己設(shè)計完成，同意開題。
指導教師：
2016 年 5月 5 日
所在系審查意見：
同意開題
系主任：
2016年 5月 5 日
附件：參考文獻注釋格式
學術(shù)期刊 作者﹒論文題目﹒期刊名稱，出版年份，卷(期)：頁次
如果作者的人數(shù)多于3人，則寫前三位作者的名字后面加“等”，作者之間以逗號隔開。例如：
[1] 李峰，胡征，景蘇等. 納米粒子的控制生長和自組裝研究進展. 無機化學學報， 2001, 17(3): 315~324
[2] J.Y.Li, X.L.Chen,H.Li. Fabrication of zinc oxide nanorods. Journal of Crystal Growth, 2001,233:5～7
學術(shù)會議論文集 作者﹒論文題目﹒文集編者姓名﹒學術(shù)會議文集名稱，出版地：出版者，出版年份：頁次
例如：
[3] 司宗國，謝去病，王群﹒重子湮沒快度關(guān)聯(lián)的研究﹒見趙維勤，高崇壽編﹒第五屆高能粒子產(chǎn)生和重離子碰撞理論研討會文集，北京：中國高等科學技術(shù)中心，1996：105
圖書 著者﹒書名﹒版本﹒出版地：出版者，出版年﹒頁次
如果該書是第一版則可以略去版次。
例如：
[4]韓其智，孫洪洲﹒群論﹒北京：北京大學出版社，1987﹒101
預印本 作者﹒論文題目﹒預印本編號（出版年份）
例如：
[5]Xiaofeng Guo and Jianwei Qiu﹒The leading power corrections to the structure functions﹒hep—ph/9810548(1998)
學位論文 作者﹒論文題目﹒學士(或碩士、博士)學位論文. 出版地：出版者，出版年份
例如：
[6] 陳異. 納米粒子形貌控制研究. 碩士學位論文. 北京：中國科學院, 2002
電子文獻 主要責任者. 電子文獻題名﹒電子文獻的出處或可獲地址. 發(fā)表或更新日期
例如：
[7] 王明亮. 關(guān)于中國學術(shù)期刊標準化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程的進展. http://www.caycd.edu.cn/pub/wml.txt/980810-2.html, 1998-08-16
專利 專利所有者. 專利名稱. 專利國別：專利號，日期.
例如：
[8] 姜錫洲.一種溫熱外敷藥制備方案. 中國專利：881056073，1989-07-26.
炮彈發(fā)射藥裝藥機結(jié)構(gòu)設(shè)計
摘要：本文介紹了125型炮彈發(fā)射藥裝藥機研究的意義，對研究的現(xiàn)狀進行了分析，并對國內(nèi)外本課題的發(fā)展狀況進行了思索，指出了我國在本課題和世界先進水平存在的差距。本設(shè)計的關(guān)鍵是在solidworks環(huán)境下合理造型125型炮彈發(fā)射藥裝藥機的各個零件以及在此基礎(chǔ)上形成125型炮彈發(fā)射藥裝藥機的裝配體，以便直觀的了解該裝配機的結(jié)構(gòu)和工作原理。該機在控制部分設(shè)計成液壓系統(tǒng)。由于該裝配機要求精度特別高，因此在設(shè)計精度、加工精度以及裝配精度方面進行了著重介紹。為了方便操作人員使用該機，特地編寫操作使用說明書。
關(guān)鍵詞：炮彈；發(fā)射藥裝藥機；液壓系統(tǒng)；精度
The Design Of a certain type Of Grain
Cannonball Assembly Machine
Abstract:This paper introduces the 125 grain Cannonball study the significance of the assembly machine, the status of the study were analyzed, both at home and abroad,the development of this subject have been thinking about and the gap on this topic between our country and the world's developed countries have been pointed out. The key is the design environment in a reasonable shape solidworks type 125 grain Cannonball of various machine parts assembly and 125 formed the basis of grain-based shell assembly of the assembly machine in order to intuitive understanding of the assembly machine of the structure and working principle . It is designed in part to control the hydraulic system. As the assembly machine is particularly high accuracy, so accuracy in the design, processing accuracy and precision aspects of the assembly to highlight. In order to facilitate the use of aircraft operators, specifically the preparation of Operation Manual.
Keywords:Cannonball; grain assembly; hydraulic system; accuracy
目 錄
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
目錄 III
1 引言 1
1.1 125型炮彈發(fā)射藥裝藥機的意義研究以及現(xiàn)狀研究分析 1
1.2 本課題的研究思路與創(chuàng)新性 1
1.3 本課題的發(fā)展現(xiàn)狀 2
2 炮彈的結(jié)構(gòu)及分類 4
2.1 炮彈的結(jié)構(gòu) 4
2.2 炮彈的分類 4
3 CAD技術(shù)概論 9
3.1 Solidworks簡介 9
3.2 Solidworks功能及其對于現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)的支持 9
4 炮彈發(fā)射藥裝藥機液壓系統(tǒng)部分設(shè)計 10
4.1 炮彈發(fā)射藥裝藥機液壓系統(tǒng)設(shè)計 10
4.1.1 液壓控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點 10
4.1.2 液壓系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計 10
4.1.3 本設(shè)計對外部條件安全方面的要求 13
4.2.1 夾具的設(shè)計 15
4.2.2 性能驗算 17
5 炮彈發(fā)射藥裝藥機精度設(shè)計 19
5.1 精度設(shè)計 19
5.2 加工精度 22
5.3 裝配精度 22
5.4 裝配步驟 22
6 炮彈發(fā)射藥裝藥機工藝設(shè)計 24
7 操作使用說明書 25
8 結(jié)論 26
參考文獻 27
致謝 29
IV
1 引言
1.1 125型炮彈發(fā)射藥裝藥機的意義研究以及現(xiàn)狀研究分析
國防科技產(chǎn)業(yè)是我國的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是我國國防當代化不落后與其他國家的支柱產(chǎn)業(yè)，同時也也為國民經(jīng)濟成長與科學技術(shù)現(xiàn)代化奠定了堅實的基礎(chǔ)。到目前為止，面對國防科技的高標準化。
125型炮彈是直徑為125mm，操縱火炮使其彈射出去，使其達到消滅、破壞、或其余目的的彈藥。
彈藥裝藥是生產(chǎn)各種彈藥和戰(zhàn)斗部必需的組成部分，彈藥裝藥的質(zhì)量好壞對彈藥的威力與安全性的大小，都有著直接的影響。具體而言，彈藥裝藥必須能滿足7項要求，分別是：保證彈藥或戰(zhàn)斗部對目標有較大的破壞作用；保證彈藥在發(fā)射時的安全；保證彈藥或戰(zhàn)斗部在引信的作用下完全爆轟；保證彈藥或戰(zhàn)斗部在長期儲存中不變質(zhì)；保證彈藥或爆破部分運輸過程的安全；保證彈藥裝藥生產(chǎn)者的良好的勞動條件和安全；保證裝藥的生產(chǎn)達到經(jīng)濟合理要求[1]。
1.2 本課題的研究思路與創(chuàng)新性
壓裝法是很古老的裝藥方法，迄今為止，壓裝法仍然是一種廣泛應用的裝藥方法，因為它有兩個突出的優(yōu)點：
①壓裝法使用的炸藥很廣，而且生產(chǎn)周期很短。壓裝法和注裝法不同，它不必使炸藥熔化，只要炸藥具有一定的鈍感條件、一定的可壓性都可以應用于壓裝，因此采用的炸藥較廣。尤其對一些熔點高于130攝氏度以上，具有高威力、高爆速的炸藥，如黑索今、大安和奧克托今等，普通注裝時其含量最多不能超過60%，否則澆注十分困難，所以這些高威力炸藥的應用受到了限制?？墒墙?jīng)過鈍感處理后就可用于壓裝，含量可達95%以上[6]。
②壓裝藥柱的爆轟感度比注裝藥柱的爆轟感度大。
壓裝藥柱比注裝藥柱具有較高的爆轟感度，這是由于兩種方法藥柱成型機理不同所致，壓裝法壓制的藥柱是在外力的作用下將松散顆粒狀炸藥壓制成型，其內(nèi)部和外表面有很多微小空隙，爆轟波作用時很容易產(chǎn)生熱點而發(fā)展成為爆轟。所有傳爆藥柱都采用壓裝法裝藥，小口徑彈藥也用壓裝法裝藥，為的是使用彈藥能適時、可靠地發(fā)揮作用[9]。
因此選用壓裝法裝藥，裝完藥后把帶有中心孔的成型沖快速壓入裝藥后的彈體口部，并將成型沖固定，使炸藥在壓力下密實成型，并由成型沖的中心孔中擠出多余的炸藥。因成型沖在壓入彈體口部時與彈壁發(fā)生摩擦，為安全起見，在彈口部裝藥之前先裝上銅制保護套。成型沖中心孔直徑不宜過大，直徑過大影響裝藥密度。
1.3 本課題的發(fā)展現(xiàn)狀
面臨著科學技術(shù)的突飛猛進的成長以及科學研究的普遍運用，炮彈在使用中也愈來愈多樣?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭對發(fā)射平臺以及彈藥提出更新更高更精確的要求。為了實現(xiàn)遠程精確打擊目標，各國都在采取措施提高武器的射程和精度。在炮彈發(fā)射藥裝藥機結(jié)構(gòu)設(shè)計中，發(fā)射炮彈的遠近、炮彈命中的精準程度、爆破范圍向來都是相互約束的。普通遠程榴彈射程增大必然造成射擊精度變壞或威力降低或二者同時降低。在高新技術(shù)條件下，新型遠程榴彈的射程﹑精度和威力三者之間的矛盾得到了較好的解決。精確打擊彈藥的出現(xiàn)，使得遠距離﹑大叢深對付點目標得以實現(xiàn)。彈藥是毀傷敵人的直接手段，完成同樣的任務，彈藥的威力大，可相應減少彈藥的消耗量，亦可縮短完成任務的時間。
從發(fā)展看，彈藥作為火力系統(tǒng)是最活躍的因素，發(fā)展武器系統(tǒng)重點發(fā)展彈藥的總趨勢不會變。 在未來將會被應用于各個領(lǐng)域。
20世紀初，梯恩梯已作為一種軍用炸藥廣泛裝填于各類彈藥中。相應發(fā)展了各種航空彈藥和反坦克彈藥?；瘜W彈藥也用于戰(zhàn)場。第二次世界大戰(zhàn)期間與戰(zhàn)后，迅速發(fā)展了更厲害的基于聚能效應的破甲彈。
普通注裝過程易使炸藥產(chǎn)生各種疵病。在過去的幾十年當中，國際上的專家研究出了注藥的方法，該方法是通過對熔融炸藥加壓，并利用熔態(tài)物質(zhì)壓力增加，熔點升高的規(guī)律，使熔態(tài)的炸藥達到凝固。。
國外對注裝研究和報道很多，特別是以黑索今和梯恩梯為主體的注裝混合炸藥應用更為廣泛。為提高戰(zhàn)斗部的威力，在注裝藥上，西方采用了很多方法。1.離心裝藥：在離心力的作用下，加速黑索今的沉降速度，從而提高其固相含量和裝填密度2.熱探針法：把藥漿注到離冒口漏斗頂部一定距離處，當藥漿沿彈體由外向里凝固時，中心部位就會形成叢向縮孔。這時，用通蒸汽且加熱的熱探針從漏斗插至彈體內(nèi)。熱探針周圍的炸藥受熱從新熔化，藥漿從漏斗補充到叢向縮孔內(nèi)。3.制型裝填法：將熔融藥漿倒入藥室，注入高度視彈徑而定。用定心機把固體圓形藥柱沿藥漿中心插至彈體，十幾秒后，藥漿凝固，圓形藥柱便能直立在藥室中心。此時,抽出定心機，再向藥室的其余部分澆灌藥漿。4.保溫速冷卻：把裝藥彈體的下半部分置于冷水中，彈體上半部置于形狀與其適應的熱油槽中。這樣，彈體的下不半部分的藥漿很快冷卻凝固，上半部分的藥漿在熱油槽的作用下不凝固，并不斷向下部的縮孔補充藥漿。
21世紀是高新技術(shù)的兵器時代，隨著計算機技術(shù)﹑人工智能技術(shù)﹑光電子技術(shù)﹑生物工程與生物化學﹑環(huán)境與大氣科學﹑先進的制造技術(shù)﹑新材料和新能源技術(shù)的發(fā)展及其在彈藥上的應用，也將給彈藥裝配的發(fā)展帶來戰(zhàn)略性的影響，并將大大地推動彈藥裝配機技術(shù)的進步。
在裝藥過程中，炸藥蒸汽和粉塵對人體十分的有害。
所以本課題要研究的就是通過此裝藥機進行裝藥的過程中安全并快潔。為了保險，在裝藥機上裝一些警報的裝置和自動控制的裝置。由此裝出的炮彈威力較大，發(fā)射時比較安全。而且裝藥設(shè)備簡單，生產(chǎn)效率高，作業(yè)面積小，適用的彈種廣。
2 炮彈的結(jié)構(gòu)及分類
2.1 炮彈的結(jié)構(gòu)
圖2.1 炮彈的典型結(jié)構(gòu)
彈丸是發(fā)射藥的主要部分，通常由點火裝置和彈藥兩部分組成。 發(fā)射裝藥的組成有：發(fā)射藥、藥筒、底火及其他輔助元件。
底火用來點燃發(fā)射藥。迫擊炮彈的底火和基本裝藥，裝在紙筒制成的基本藥管內(nèi)，以保證附加藥包中的發(fā)射藥均勻一致地點火。輔助元件包括密封蓋、緊塞蓋、除銅劑、消焰劑、護膛劑和點火藥等。
2.2 炮彈的分類
主用彈、特種彈和輔助彈是炮彈的三種主要用途。主用彈：命中就會直接破壞的炮彈，例如殺傷彈、殺傷爆破彈、爆破彈、穿甲彈、碎甲彈、破甲彈、燃燒彈、榴霰彈、化學彈、群子彈這些等。特種彈：根據(jù)不同的戰(zhàn)術(shù)達到不同的戰(zhàn)術(shù)目標，如發(fā)煙彈、 照明彈、宣傳彈、 曳光彈、干擾彈、電視偵察彈等。輔助彈：主要應用于軍人們實彈訓練、演習等，如演習彈、教練彈、空包彈以及各種試驗彈等。
定裝式和分裝式是彈藥的兩種安裝方式。也有可改變發(fā)射藥量一次裝填的半定裝式炮彈。分裝式炮彈可根據(jù)有無藥筒又可以分為藥筒分裝式與藥包分裝式。藥包分裝式炮彈沒有藥筒，發(fā)射時將彈丸、藥包裝藥和點火具分三次裝填，依靠炮閂來密閉火藥燃氣。這類炮彈通?？趶捷^大，但射速更慢。
“榴彈”是由 殺傷彈、爆破彈、殺傷爆破彈等的統(tǒng)稱，主要靠與命中物撞擊瞬間產(chǎn)生的動能和炮彈炸裂后的殘片、及其爆炸時產(chǎn)生的震蕩來摧毀周圍物體的彈種。過去統(tǒng)稱為。由很早之前世界上使用的球形滑膛炮，到1800年左右的卵形線膛炮，漸漸的進化為遠射型的現(xiàn)代跑種，其破壞程度、攻擊范圍、命中率都大幅度提升。要想擴大破壞程度，就得采用威力大的經(jīng)過深沉研究后的彈藥，完善彈藥的裝填方式和彈體的制作工藝，研發(fā)可以瞬間觸發(fā)引信和近距離引爆的引信，采用用各種預制破片、鋼珠、小鋼箭等替換，也可以利用子母彈等結(jié)構(gòu)。目前世界各國為了提高射程大都采用旋轉(zhuǎn)脫殼技術(shù)、火箭增程技術(shù)和“底部排氣”技術(shù)等來進一步提高初速甚至會改進彈形等等。
穿甲彈 該彈種主要靠彈丸被發(fā)射之后的動能來穿破有裝甲的目標物的彈種。研制于1860年左右，初衷是為了來擊沉有裝甲的艦艇，它的第一次使用出現(xiàn)在一戰(zhàn)中，為了克制坦克的強制推進得到了很好的發(fā)展。它由最原始的普通穿甲彈，高強度合金鋼被用來做彈體的材料，為了進一步研究其穿甲性能，在測試中只裝填少量彈藥甚至于不裝藥。但在半穿甲彈或穿甲爆破彈就不是這樣了。為了減少在擊穿裝甲時會發(fā)生跳彈的情況，人們又研制出了鈍頭穿甲彈和被帽穿甲彈。為了彌補在第一次世界大戰(zhàn)中的不足，人們在之后又陸續(xù)研制出了重型坦克，使坦克的裝甲厚度達200毫米以上。由于裝藥比較少、初始速度高、碳化鎢彈芯密度（14～15克/厘米3）大、直徑小、硬度高，因此比相同口徑的炮彈動能（彈體著靶動能與橫截面面積之比）有了相當大的提高，從而使得垂直穿甲深度筆直前行同類型有了很大的提高。針對炮彈在飛行中的道速度降，使得有效射程大幅度提升，旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定式超速脫殼穿甲彈運用而生，彈藥在由炮口發(fā)射之后，后彈托會與彈體自動飛離，帶彈芯的飛行彈體靠陀螺穩(wěn)定飛向目標。為了更有效的針對大傾角鋼甲和現(xiàn)代復合裝甲，1960年以后，世界各國加緊了對尾翼式超速脫殼穿甲彈的研制，使初速達1300～1800米/秒不只是一句空話，采納了其他學校和提供的直徑為1/2.5～1/4倍口徑的桿狀彈體(圖2)以合金鋼或高密度（17～18克/厘米3）的鎢合金材料制成。
圖2.2 尾翼式超速脫売穿甲彈的結(jié)構(gòu)
破甲彈 最早出現(xiàn)在1930年西班牙暴風打內(nèi)戰(zhàn)的時候，當時最早將破甲彈應用于戰(zhàn)爭中的是德國。第二次世界大戰(zhàn)全面爆發(fā)之后，破甲彈才被愈來愈頻繁的生產(chǎn)與使用，慢慢地它逐漸在實戰(zhàn)中的效果遠遠優(yōu)于其他炮彈，一躍成為反坦克作戰(zhàn)的主要彈種(圖2.3)。破甲彈最早被應用于線膛炮之中,由于彈丸發(fā)射后一直會高速旋轉(zhuǎn)飛行,導致破甲能力沒有之前高。這種靜破甲深約為藥型罩直徑的6～8倍。
圖2.3 破甲彈的結(jié)構(gòu)
碎甲彈 具體的結(jié)構(gòu)如圖，可以與前邊的幾種炮彈相互對照理解。
燃燒彈 顧名思義，就是炮彈在發(fā)射后會產(chǎn)生大量的熱量，將目標達到點燃的目的。
圖2.4 照明彈的結(jié)構(gòu)
發(fā)煙彈 亦稱煙幕彈。具體可分為①爆炸式。②尾拋式。
3 CAD技術(shù)概論
3.1 Solidworks簡介
Solidworks是一款類似于CAD的一款繪圖軟件，但是相對于CAD來說，這款軟件操作更加簡單，而且它采用智能掃描，更加的人性化。
3.2 Solidworks功能及其對于現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)的支持
對于現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)中的各種功能需求，AutoCAD等二維CAD軟件除了結(jié)構(gòu)設(shè)計和尺寸標注外，基本上都無發(fā)勝任。。
Solidworks對于現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)過程的支持體現(xiàn)在下面幾個方面：
（1）采用三維方式表達產(chǎn)品模型
Solidworks是基于三維造型的CAD軟件，采用“塔積木”組合特征的方法
生成模型，設(shè)計人員不必考慮模型的三試圖關(guān)系，而可以直接考慮產(chǎn)品的空間形態(tài)。
（2）參數(shù)化
Solidworks可以根據(jù)用戶輸入的基本數(shù)據(jù)來與這款軟件的方程式描述建立關(guān)聯(lián)性，因此可以更好地從三維立體圖中體現(xiàn)設(shè)計的優(yōu)點和重點。
（3）一致性
Solidworks有3種基本的工作環(huán)境——零件、裝配體和工程圖，產(chǎn)品信息
在這3種環(huán)境之中共享。用戶在其中一個環(huán)境中更改產(chǎn)品模型后，另外兩個環(huán)境的產(chǎn)品模型將發(fā)生同步更新，從而保持產(chǎn)品模型的一致性。
（4）對于高級設(shè)計技術(shù)的支持：自頂向下設(shè)計
自頂向下的設(shè)計方法容許設(shè)計者從產(chǎn)品全局和零部件協(xié)調(diào)關(guān)系的角度出發(fā)
進行產(chǎn)品設(shè)計，統(tǒng)籌規(guī)劃產(chǎn)品布局和設(shè)計任務，從而規(guī)避傳統(tǒng)的零件——部件——產(chǎn)品設(shè)計路線所造成的設(shè)計沖突。
（5）豐富的工程應用支持
AutoCAD只是單純的圖形繪制工具，但是Solidworks將要設(shè)計的產(chǎn)品分為零件、裝配體和工程圖3個基本模塊。每個工程應用環(huán)境都提供相應的命令支持，用戶根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計的狀況和需求選擇不同的工程應用環(huán)境。
4 炮彈發(fā)射藥裝藥機液壓系統(tǒng)部分設(shè)計
4.1 炮彈發(fā)射藥裝藥機液壓系統(tǒng)設(shè)計
4.1.1 液壓控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點
優(yōu)點：（1）單位功率的重量輕，力矩－慣量比（或力－質(zhì)量比）大
鑒于液壓系統(tǒng)中的相關(guān)原件的比值較大，可以由結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、加速好的相關(guān)系統(tǒng)部件結(jié)合而成，對于中、大功率的控制系統(tǒng)，這一優(yōu)點尤為突出。
（2）負載的剛度大，精度高
液壓控制系統(tǒng)的輸出位移（或角度）受負載變化的影響小，即有較大的速度負載剛度（速度力或轉(zhuǎn)速力矩曲線斜率的倒數(shù)很大），定位準確，控制精度高。
（3）液壓控制系統(tǒng)快速性好，響應快
液壓動力元件安全可靠，而且再配合其他的原件時效率比其他的高（由于液壓動力元件的力矩－慣量比（或力－質(zhì)量比）大）。
缺點：①傳動效率偏低。傳動過程中，需經(jīng)兩次轉(zhuǎn)換，常有較多的能量損失，因此傳動效率偏低。
②工作穩(wěn)定性易受溫度影響。
③對工作油液的清潔度管理要求高。污染的油液會使閥磨損而降低其性能，甚至被堵塞而不能正常工作。這是液壓伺服系統(tǒng)發(fā)生故障的主要原因。因此液壓伺服必須采用精細過濾器。
④油液的體積彈性模量隨油溫和混入油中的空氣含量而變化。
⑤容易引起油液外漏，造成環(huán)境污染。油液外漏可能引起火災，所以有些場合不適用。
⑥液壓元件制造精度要求高，成本高。
4.1.2 液壓系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計
（1）設(shè)計參數(shù)
沖頭最大行程
200mm
合模缸最大行程
240m/s
沖頭載荷
30000kN
合模缸載荷
15000kN
沖頭快速下壓速度
0.1m/s
快速閉模速度
0.1m/s
沖頭慢速下壓速度
0.02m/s
慢速閉模速度
0.02m/s
沖頭快速回程速度
0.13m/s
快速回程速度
0.13m/s
（2）初定系統(tǒng)工作壓力并確定執(zhí)行元件尺寸
因125型炮彈藥柱裝配機屬小功率設(shè)備，從設(shè)備可靠性出發(fā)，選系統(tǒng)的工作壓力為3MPa。
?確定上液壓缸的活塞及活塞桿直徑
上活塞缸的往返速度比為0.13/0.1=1.3，因此活塞桿直徑dS=0.5D，活塞直徑DS為
圓整后，取DS=115mm，dS=62.5mm。
?確定下液壓缸的活塞及活塞桿直徑
下活塞缸的往返速度比為0.13/0.1=1.3，因此活塞桿直徑dX=0.5D，活塞直徑DX為
圓整后，取DX=100mm，dX=50mm。
（3）制定液壓系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)工作原理圖
ⅰ制定液壓系統(tǒng)方案
液壓機的主要運動是上滑塊機構(gòu)和開合機構(gòu)的運動。上滑塊機構(gòu)由上缸驅(qū)動，開合機構(gòu)由下缸驅(qū)動。下缸布置在工作臺的左端，驅(qū)動開合機構(gòu)實現(xiàn)“向右頂出→向左退回”的工作循環(huán)。
a.下缸活塞快速右行
手按按鈕，令控制夾緊缸的電磁閥電磁鐵得電，此時
主油路：實現(xiàn)從變量泵到油箱的整個運動。
當下滑塊快速右行至檔塊壓下行程開關(guān)后，控制夾緊缸的電磁閥電磁鐵斷電，夾緊缸的油路被斷開，液壓油被密封在夾緊缸，使夾緊缸保持穩(wěn)定，實現(xiàn)壓制過程的安全、可靠。
b.主缸活塞快速下行
手按有關(guān)按鈕，令電磁鐵①得電，此時主油路：變量泵電磁換向閥2（左位）單向閥3保壓閥主缸無桿腔（上腔）主缸下腔單向順序閥電磁閥（左位）單向閥1電磁換向筏2（左位）單向閥3保壓閥主缸無桿腔（上腔），實現(xiàn)差動供油。
c.主缸活塞減速下行和系統(tǒng)加壓
主活塞缸在必要的時候會通過反饋機制自動減小輸出流量，因流量減小，活塞減速下行。
主油路:主缸下腔→單向順序閥→電磁閥（右位）→油箱。
d.主缸保壓延時
當主缸上腔壓力增加到電接點壓力表的設(shè)定值時，電接點壓力表接通后發(fā)出信號，使電磁鐵①斷電，電磁換向閥恢復取中位，電磁鐵⑤斷電，電磁閥左位，變量泵卸荷，主缸上腔的高壓油被保壓閥活塞密封圈所封鎖，主缸上腔保壓，同時啟動時間繼電器開始延時，保壓延時的時間為5min。
e.主缸釋壓，快速返回
由于在上個循環(huán)階段，主缸上腔擁有很高壓力，保壓閥被死死關(guān)閉。單向閥⑥和單向順序閥進入主缸下腔，并以大流量進入主缸下腔，主缸于是快速返回。其油路為：
變量泵→電磁換向閥①（右位）→單向順序閥→主缸下腔；
變量泵→電磁換向閥①（右位）→保壓閥控制口→保壓閥卸荷；
壓力閥控制口→電磁換向閥①（右位）→油箱；
主缸上腔→保壓閥→壓力閥溢流口→油箱。
f.壓制過程完成后需要取出產(chǎn)品，此時
主油路：變量泵→夾緊缸電磁閥（右位）→下缸有桿腔（右腔）主缸左腔→夾緊缸電磁閥→油箱
至此，壓制過程的一個工作循環(huán)結(jié)束。
ⅱ擬定液壓系統(tǒng)工作原理圖
①三位四通電磁換向閥 ②單向閥 ③保壓閥 ④單向順序閥 ⑤二位四通電磁換向閥
⑥單向閥 ⑦溢流閥 ⑧變量泵 ⑨壓力閥 ⑩單向閥
圖4.1 液壓系統(tǒng)原理圖單向順序閥
ⅲ系統(tǒng)性能分析
總結(jié)可得出結(jié)論為其主要性能特點是：
a.由于采用了電磁溢流閥和調(diào)壓閥調(diào)壓，該系統(tǒng)有利于工作過程中的壓力變換與調(diào)節(jié)，保證了安全；
b.為滿足空載快速下行以提高生產(chǎn)率的要求，系統(tǒng)采用了差動油路的措施；
4.1.3 本設(shè)計對外部條件安全方面的要求
因為此設(shè)計的用途是用來壓制炸藥，因此安全問題必須得到高度重視。炸藥裝藥是以炸藥為原料，經(jīng)過各種裝藥工藝，加工成符合技術(shù)條件的具有一定形狀、密度和強度的藥件，無論采用何種裝藥工藝，都存在著對炸藥的機械作用和熱作用，而炸藥自身又是易燃易爆物質(zhì)，它對機械作用和熱作用有特殊的敏感性，所以裝藥制備過程均屬危險作業(yè)，對其每一環(huán)節(jié)都應研究相應的安全技術(shù)。由于液壓系統(tǒng)在工作過程中存在摩擦問題，因此在裝藥安全技術(shù)方面的共性問題除了第一章所講的幾種情況外，還應該重點考慮靜電。常用的消除靜電的方法主要有以下幾種：
1）減少摩擦起電
在應用實踐中，盡量合理的使用絕緣，避免產(chǎn)生靜電。
2）接地泄漏
設(shè)備接地是導除靜電最重要的措施。因此，對能夠產(chǎn)生靜電的物體，如管道、容器、貯罐、設(shè)備等都要有良好的接地。
3）降低電阻率
對于不導電或低導電性的物質(zhì)，可加人導電的填料或防靜電劑，就能大大降低電阻率。增加電性，減少靜電的積聚。
4）增加空氣濕度
在條件允許時，采用提高設(shè)備內(nèi)部和設(shè)備周圍空氣相對濕度的辦法，增加空氣的導電性能，除靜電的積聚。
5）空氣電離法
盡量采用靜電隔離機來防止機體與地面發(fā)生靜電傳遞。
4.2 主機設(shè)計
根據(jù)目前國內(nèi)外壓力機的相關(guān)性能：即上缸用螺栓垂直固定于上鋼板上，然后利用四根導柱將該鋼板支撐在工作臺的上方，導柱與上板利用螺紋連接，導柱下方用階梯來固定工作臺。如圖4.3所示。
圖4.2 立柱形狀
將壓制彈藥的沖頭用螺栓固定在上缸活塞上，這樣液壓缸工作時將帶動沖頭上下移動，以此來實現(xiàn)彈藥的壓制。上鋼板與工作臺之間的高度要選擇合適，應該從彈殼的高度、導柱的受力情況以及沖頭的尺寸方面來考慮。太高則柱導的直徑要求越大，否則在壓制過程中立柱有可能受力彎曲而。
圖4.3 主機的外形
4.2.1 夾具的設(shè)計
圖4.4 右夾具
圖4.5 右夾具
圖4.6夾具與工作臺連接板
彈藥在壓制的過程中，為了保證彈殼不松動以保證壓制過程的可靠，同時為了在壓制的過程中實現(xiàn)彈殼的整形，我們設(shè)計了如圖4.4、4.5所示的夾具。
夾具由兩部分組成，左夾具和右夾具。夾具的夾緊部分的輪廓與彈殼的外輪廓的形狀是一致的，以實現(xiàn)正確而且可靠的夾緊。其中右夾具由螺栓固定在工作臺上，左夾具固定在下缸的活塞桿上，可以隨著活塞桿的往復運動實現(xiàn)對彈殼的夾緊。
從加工的方便性方面考慮，右夾具的固定是這樣：在右夾具相應的位置打有螺紋孔，工作臺上也打有螺紋孔，利用如圖4.6所示的連接板我們可以將右夾具安全
可靠的固定在工作臺上。左夾具的固定是這樣的：利用螺紋將夾具固定在夾緊缸的活塞桿上，隨著夾緊缸活塞桿的左右移動，帶動夾具來實現(xiàn)裝配過程彈殼的夾緊。如果左右夾具的高度一致，那么左夾具在與活塞桿固定后，下底面會整個與工作臺接觸，這樣夾具在左右移動時，下底面回反復的與工作臺摩擦，時間久了就會造成夾具的精確度下降而造成裝配過程的不可靠。而且如果夾具不與工作臺精確垂直，則在運動時，夾具在活塞桿以及工作臺施加給它的力的作用下，很容易造成卡死?；谝陨蠁栴}，本設(shè)計決定將左夾具懸空固定在夾緊缸的活塞桿上，由于活塞桿的運動行程很小，左夾具較小，而且在設(shè)計過程注重了夾緊缸的固定，因此左夾具在重力作用下造成的垂直誤差非常小，在允許的范圍內(nèi)。主機裝配后的結(jié)構(gòu)如圖5.8。
4.2.2 性能驗算
主機在工作過程中，四根立柱主要承受拉力，連接上鋼板與立柱的螺紋屬于危險部分。夾緊時，連接夾緊缸與工作臺的螺栓受到剪切力的作用，可能會造成剪應變。上鋼板與上缸的連接部分在受到壓力作用時可能會造成變形。因此，我們要校核的主要就是以上幾個部位。
1.立柱的選擇
在裝配過程中，四跟立柱承受拉力，為確保工作的可靠性，我們按照單根立柱承受的最大工作載荷為F=49KN，即液壓缸的最大壓緊力。上鋼板與立柱屬于緊螺紋連接，預緊力取F0=6KN，螺栓的相對剛度查表取0.2。因此立柱的總拉
力為
=6+0.2×49=15.8KN (3.1)
螺栓危險截面的拉伸強度條件為
(3.2)
立柱材料為45鋼，查機械設(shè)計手冊，安全系數(shù)取1.5，所以螺栓材料的許用應力[]=160MPa
所以立柱的直徑 =12.7mm， 取d=27mm。
2.固定夾緊缸的螺栓的選擇
固定夾緊缸的螺栓在工作時候主要受到剪切力的作用，裝配過程中可能的失效形式為剪斷。F=250N,安全系數(shù) =2.5，=3.螺栓材料的許用積壓應力為
[p]= =96MPa, (3.3)
許用的擠壓應力為
[]==80MPa (3.4)
螺栓與孔壁的擠壓強度條件為
(3.5)
可得，d≥0.8 mm.
螺栓桿的剪切強度條件為
(3.6)
可得d≥4.0mm
綜合以上，取d=10 mm
利用以上原理可校核主機的其他結(jié)構(gòu)尺寸。
5 炮彈發(fā)射藥裝藥機精度設(shè)計
5.1 精度設(shè)計
由于炮彈發(fā)射藥裝藥機要求精度高,具體要求是：裝成后彈體表面的圓跳動要求為0.05㎜；銅芯內(nèi)表面的圓跳動為0.03㎜。因此，在對炮彈發(fā)射藥裝藥機進行設(shè)計時，精度是主要要解決的問題。該機主要是由四根導柱和上導向板進行導向，因此保證工作臺（下板）、上墊板導柱孔以及導柱的設(shè)計精度是關(guān)鍵。
圖5.1 下板零件設(shè)計圖
如圖5.1，在下板的設(shè)計中，導柱孔基本尺寸為Ф40mm，孔最大極限尺寸為Ф40mm，最小極限尺寸為Ф39.970mm；導柱的基本尺寸為Ф40mm，導柱最大極限尺寸為Ф40.030mm，最小極限尺寸為Ф40.010mm。兩孔之間在下板長度方向上間距為685mm，在寬度方向上間距為185mm，四個孔對稱分布。
圖5.2 上墊板零件設(shè)計圖
如圖5.2，在上墊板的設(shè)計中，導柱孔基本尺寸為Ф27mm，孔最大極限尺寸為Ф27mm，最小極限尺寸為Ф26.970mm；導柱的基本尺寸為Ф27mm，導柱最大極限尺寸為Ф27.030mm，最小極限尺寸為Ф27.010mm。兩孔之間在下板長度方向上間距為685mm，在寬度方向上間距為185mm，四個孔對稱分布。
圖5.3 上導向板零件設(shè)計圖
如圖5.3，在上導向板的設(shè)計中，導套孔基本尺寸為Ф45mm，孔最大極限尺寸為Ф45.030mm，最小極限尺寸為Ф45.010mm。兩孔之間在下板長度方向上間距為685mm，在寬度方向上間距為185mm，四個孔對稱分布。
如圖5.4，在導套的設(shè)計中，導套的導柱孔內(nèi)徑基本尺寸為Ф35mm，孔最大極限尺寸為Ф35mm，最小極限尺寸為Ф34.995mm；導柱的基本尺寸為Ф35mm，導柱最大極限尺寸為Ф35mm，最小極限尺寸為Ф34.995；導套的導柱孔外徑基本尺寸為Ф45mm，最大極限尺寸為Ф45mm，最小極限尺寸為Ф44.970mm。
圖5.4 導套零件設(shè)計圖
圖5.5 部分裝配圖
如圖5.5，根據(jù)上面的敘述可以大致總結(jié)出相關(guān)元件之間的連接為過盈配合與間隙配合。
5.2 加工精度
由于炮彈發(fā)射藥裝藥機要求精度高，因此在采用數(shù)控機床加工零件時，要注意精度。導柱外圓、導套內(nèi)孔壁、下板上平面以及左夾具下平面的粗糙度很小。
5.3 裝配精度
由于炮彈發(fā)射藥裝藥機要求精度特別高，特別是要保證上滑塊組件與開合機構(gòu)中閉合的左右夾具的同軸度，因此另做一個空心圓柱裝配筒，如圖5.6
圖5.6 裝配筒零件設(shè)計圖
5.4 裝配步驟
（1）先將下缸、左夾具以及右夾具裝在下板上，用螺桿固定好；再將四根導柱采用過盈配合裝在下板上；然后把上導向板裝到導柱上，套上導套；再把上墊板裝到導柱上，用螺母固定好，裝好后如圖5.7。
（2）把左右夾具閉合，將裝配筒放入左右夾具中，再將沖頭下部置于裝配
筒中，將上導向板拉下用定位銷將導向板和沖頭定位，調(diào)整好導套，將導套用定位銷定位在上導向板上，用螺桿螺母固定在導向板上，再將上缸裝在上墊板上，把上活塞桿與定好位的沖頭及上導向板用螺桿螺母固定好，最后，用螺桿螺母將上缸法蘭與上墊板固定，如圖5.8，裝配完成，取出裝配筒。
圖5.7 裝配步驟圖一
圖5.8 裝配步驟圖二
6 炮彈發(fā)射藥裝藥機工藝設(shè)計
上墊板與下板的各四個導柱孔，要求保持同軸度，并且下平面的平面度要保證。相關(guān)的平面粗糙度如下;下底板的上平面粗糙度要求為Ra=1.6um，導柱外圓粗糙度要求為Ra=0.8um，導套內(nèi)孔粗糙度要求為Ra=0.8um，左夾具下平面粗糙度要求為Ra=0.8um。為了能夠使導向板與導套能精確導向，導套與導柱之間、左夾具與下板之間導向順滑。沖頭上端面要與沖頭的軸心保證垂直度。
7 操作使用說明書
（1）在操作該機之前，先檢查該機接地是否良好，檢查無誤后戴上接地絕緣手套。
（2）啟動開機按鈕，待左右夾具夾緊以后，放入彈體。
（3）上缸保壓延時，用力矩扳手將壓環(huán)擰緊。
（4）沖頭快速退回，將彈體取出。
（5）待下缸活塞退回停止，按下關(guān)機按鈕。
注意事項：在開機前，務必檢查機器接地情況是否良好，操作人員務必帶上絕緣手套后再進行操作。
8 結(jié)論
本設(shè)計從安全和效率兩方面考慮，結(jié)合當前壓力機的特點，充分考慮彈藥精裝機的特殊性，在此基礎(chǔ)上，我們設(shè)計了利用液壓系統(tǒng)進行彈藥壓裝的壓力機，利用壓力表可以時時觀察到液壓系統(tǒng)內(nèi)的壓力值，利用行程開關(guān)可以準確而高效的進行壓制。由于彈藥壓制是危險作業(yè)，所以我們設(shè)計的壓力機是在充分考慮安全問題后而設(shè)計的，比如必須隔離操作，即油壓機安裝于專門的防爆室內(nèi)，高壓泵和操作臺分別置于另室內(nèi)。另外，壓機柱塞運行速度要求平緩，避免出現(xiàn)液壓沖擊、空穴、柱塞運行速度過快等現(xiàn)象。為了消除液壓沖擊采取了以下措施：油路盡量短、適當加大管徑、為防止空穴現(xiàn)象管路避免出現(xiàn)狹窄處或急轉(zhuǎn)彎。低壓回油管埋入油箱油面以下，以防止空氣卷入液壓系統(tǒng)中。為使柱塞平穩(wěn)運行在高壓管路中加溢流閥，使部分高壓油經(jīng)溢流閥流回儲油箱。壓藥時，再調(diào)節(jié)溢流閥使柱塞壓力平緩升壓。
經(jīng)過一學期以來的緊張設(shè)計，畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)基本結(jié)束了。但是，其過程的重要性遠遠大于結(jié)果。因為在這一過程中暴露的不僅僅是我在某些學科中對知識掌握的程度不夠好，更加說明的是，在設(shè)計時思維呈現(xiàn)出來的狀態(tài)并不是發(fā)散的，這就限制了設(shè)計的靈活性。而且也使我明白了，任何一種產(chǎn)品的開發(fā)，要進行真正的使用，光靠書本上的理論知識是遠遠不夠的，還要考慮很多的實際問題。
通過本次畢業(yè)設(shè)計可以發(fā)現(xiàn)，大學的學習不應僅僅是專業(yè)知識的學習，還要學習許多對我們以后的發(fā)展有用的知識，除此之外，我們在大學學習中要體會一種好的學習方法。這樣，不論我們將來從事什么行業(yè)，學習時都會游刃有余。
此次設(shè)計有別于以往的課程設(shè)計，它是對大學四年所學知識的一次綜合運用，也是一次綜合考察，培養(yǎng)了自己分析問題和解決問題的能力，鞏固和深化了所學知識，為我以后步入工作崗位打下了堅實的基礎(chǔ)。
參 考 文 獻
[1] 中國軍事百科全書編審委員會.中國軍事大百科全書.北京:軍事出版社,1997.
[2] 萬春熙.導彈設(shè)計原理.北京:國防工業(yè)出版社,1988.
[3] 樊啟發(fā).世界制導兵器手冊.北京:兵器工業(yè)出版社,1996.
[4] 王儒策.彈藥工程.北京:北京理工大學出版社,2002.
[5] 陳國光.彈藥制造工藝學.北京:北京理工大學出版社,2004.
[6] 金志明.火炮裝藥設(shè)計安全學.北京:國防工業(yè)出版社,2001.
[7] 槍彈制造編寫組.槍彈彈頭制造.北京:國防工業(yè)出版社,1979.
[8] 槍彈制造編寫組.槍彈彈殼制造.北京:國防工業(yè)出版社,1979.
[9] 槍彈制造編寫組.槍彈底火制造.北京:國防工業(yè)出版社,1977.
[10] Technical Manual 9-1904, Ammunition Inspection Guide, The War Department,
March 2, 1944
[11] Technical Manual 9-1901, Artillery Ammunition, Department of the Army,
September, 1950.
[12] Technical Manual 9-1300-203, Artillery Ammunition, Department of the Army,
April 1967.
[13] 于騏等.彈藥學.北京:國防工業(yè)出版社,1987.
[14] 陸軍裝備部(美).終點彈道學原理.王維和等譯.北京:國防工業(yè)出版社,1988.
[15] Field Artillery Ammunition, U.S Army Field Artillery School , 1924
[16] 蔣浩征.彈藥優(yōu)化設(shè)計.北京:兵器工業(yè)出版社,1995.
[17] Fuzes for Use in Mountain, Field, Siege, and Seacoast Projectiles and in
Detonating Fuzes, Government Printing Office, June 2, 1917
[18] Ordnance Publication 1666, German Explosive Ordnance , U.S. Navy Bureau
of Ordnance, June 11, 1946.
[19] 中國大百科全書總編輯委員會《軍事》編輯委員會.中國大百科全書.軍事.北京;中國大
百科全書出版社,1989.
[20] 葉周長等.火炮彈丸與迫擊炮彈構(gòu)造作用.南京:炮兵工程學院,1963.
[21] U.S. Navy Projectiles and Fuzes, U.S. Navy Bomb Disposal School , August 6,
1944.
[22] 中國人民解放軍軍事科學院外軍部.軍事百科詞典.北京:群眾出版社,1985.
[23] 徐明友.火箭外道學.北京:兵器工業(yè)出版社,1989.
[24] 王頌康,朱鶴松等.高新技術(shù)彈藥.北京:兵器工業(yè)出版社,1997.
[25] 靳猛,羅阿妮,李守仁.艦炮自適應供彈系統(tǒng)設(shè)計及仿真[J].哈爾濱工程大學學報, 2003,
24(4): 373-375.
[26] 羅阿妮,劉賀平,胡勝海,等.艦炮供彈系統(tǒng)設(shè)計研究[J].哈爾濱工程大學學報, 2006,
27(5): 757-761.
[27] 隋炳利,張 蟬,李曉波.高射速艦炮發(fā)射與供彈系統(tǒng)同步問題的探討[J].火炮發(fā)射與控
制學報, 2001, 3: 48-50.
[28] 葛楊,肖海燕,張家泰,等.艦炮供彈系統(tǒng)的模塊化設(shè)計研究[J].哈爾濱工程大學學報,
2005, 26(4): 467-471.
[29] 祁載康,曹翟,張?zhí)鞓?等.制導彈藥技術(shù)[M].北京:北京理工大學出版社,2002.
[30] Kong , SchluterN, DahlW. Effect of triaxial stress onmixed-mode fracture[ J].
Engineering Fracture Mechanics,1995, 52(2): 379-388.
[31] 姜繼海.《液壓傳動》[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社, 1999.
[32] 姜繼海,宋錦春,高常識主編.《液壓與氣壓傳動》[M].高等教育出版社, 2000.
[33] 黃海英,郭朝勇.《Solidworks 2007中文版》[M].清華大學出版社, 2004.
[34] 郗向儒,韓銳,阮靜.基于SolidWorks的運動仿真研究[J].機械設(shè)計. 2004, 21(5): 50-
52.
[35] 孫業(yè)斌,許桂珍.從炸藥裝藥裝備現(xiàn)狀看21世紀發(fā)展趨勢[J].火炸藥學報,2001(1):69-
73.
[36] 任武能.美軍精確制導彈藥的發(fā)展趨勢[J].國防,2007(2):68-69.
[37] Prosscr K. Alternative melding systems for pipelines[J]. WeldingResearch
Abroad, 1991(4):17-27.
[38] 王珒，周麗娟，蔣曉輝，伍凌川.ProFiBus在炮彈彈藥自動裝配生產(chǎn)線中的應用.先進制
造與管理.2007年第26卷第2期:32、44.
[39] 徐曉菱,徐元澤,吳瑋.小口徑炮彈彈帶摩擦焊技術(shù).兵工學報.2007年3月第28卷第3
期:346～348.
[40] 高曉敏.新概念信息化彈藥的現(xiàn)狀與發(fā)展.四川兵工學報.2008年8月第29卷第4
期:69～73.
[41] 張繼忠，宋金清.折彎機壓緊機構(gòu)的選型及設(shè)計.經(jīng)驗借鑒.2004年6月:74～75.
[42] 余澤通,楊彬彬,宋長源.基于Solidworks的齒輪泵工作原理動態(tài)仿真研究.河南科技學
院學報(自然科學版).2008年9月第36卷第3期:85～87.
[43] 朱勇,劉莉.炮射巡邏彈藥發(fā)展趨勢及研究方向.武器系統(tǒng).2008年第9期:37～40.
致 謝
在這半年來中將近一般的時間都在查找資料，希望自己做出的設(shè)計可以更加新穎，在設(shè)計上比其他的設(shè)計更加完美。
在做設(shè)計和論文的寫作過程中，得到了曾志強老師的親切關(guān)懷和耐心的指導。老師最然在研究過程中偶爾會生氣，但我相信，老師這都是為了我們對自己的專業(yè)有一份真誠的心態(tài)。多少個日日夜夜，曾老師在學業(yè)上給我以精心指導，除了敬佩曾志強老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此，只想對老師說一句“您辛苦了”。
最后我還要感謝信息商務學院和我的母校中北大學四年來對我的栽培。同樣在此也向參加論文評審和論文答辯組的老師致以誠摯的謝意!
29
收藏