彈殼的制造
彈殼是槍彈上最復雜的零件,用于裝填發射藥,并且把彈頭和底火連接在一起,發射時還要承受火藥燃氣壓力和槍械自動機的力量。我國制造的56式步槍普通彈彈殼材料早期采用黃銅,后來改為覆銅鋼和深沖優質碳素鋼兩種。由黃銅改為覆銅鋼和涂漆鋼制造彈殼,對于我國這樣一個銅資源缺乏的國家來說具有戰略意義,不僅節約了成本,同時也有利于避免戰時銅料進口中斷的潛在風險。同時,國內在加工工藝上也有顯著改進,如目前鋼彈殼生產過程中可以做到引伸加工中間不退火,一次加工率超過85%,彈殼引伸次數減少700%以上,設備也由以前的單工位、單沖頭、低轉數改為目前的多工位、多沖頭、高轉速,大大提高了生產效率,同時毛坯的改進也明顯提高了材料利用率,大大降低了生產成本。
目前國內采用的由兩種不同材料生產彈殼的工藝路線如下圖所示。從圖中可以看出采用覆銅鋼板生產彈殼的工藝要簡單一些,但是覆銅鋼價格相對較貴,且都為板材,利用率比較低,不僅仍需消耗銅,而且很難再回收利用。采用深沖優質碳素鋼棒材料的生產工藝雖復雜,對模具和機床的要求比較高,但不用銅原料,材料廉價且利用率很高,經濟性好,更適合我國國情。
仔細比較可以發現,兩種工藝路線除了加工成鋼盂之前的工序相異外,其余大多一致。其差別是碳素鋼材料在引伸前要多一道磷化和皂化工藝,這主要是因為其毛坯上沒有像覆銅鋼的銅層那樣的加工潤滑面。國內生產56式覆銅鋼彈殼時,一般采用7沖下料沖盂模加工鋼盂,下料和沖盂在一臺機床和一個沖程中完成,且由于是多沖頭,生產效率較高。而采用碳素鋼棒料加工鋼盂稍微復雜一些,一般是先用沖床把棒料冷剪成小段圓柱狀毛坯,再將兩端墩平,經過退火、磷化和皂化后,送到封閉模具內,通過擠壓工藝加工成鋼盂。由于其變形量大,壓力和溫度較高,因而對模具的要求也很高。在彈殼生產中基本上都采用反擠壓法來制造鋼盂,其優點是擠壓力小,成型精度好。加工成鋼盂后,兩種生產路線的下一步加工都是引伸,都要退火一次,但覆銅鋼鋼盂引伸后表面不需特殊處理,而碳素鋼鋼盂則需要進行表面磷化,皂化,但也有廠家不經處理,直接進行二次引伸。由于國內在彈殼引伸加工中廣泛采用我國特有的多模引伸技術,所以一次的加工變形量大,像56式彈殼只需引伸兩次即可達到所需要的高度和壁厚。經過引伸加工的鋼盂口部一般不平,且高度較高,一般要把口部多余的部分除去,
方法通常有擠口和切口兩種。擠口一般用在大口徑彈殼上,而56式彈殼口部較薄,適用切口法除去口部余量。切口一般是在切口機上完成的,目前已經有可以同時切4個零件的切口機,生產效率很高。切完口的彈殼毛坯還要進行打凹和平底,前者初步形成底火室,火臺及底火室口部圓角,后者最終形成底火室各個部分的尺寸,并保證一定的精度,同時還要在彈殼底面壓上相應的廠號、年份等標記。由于彈殼底部要有較高強度以承受發射時的各種力,打凹與平底后,該部位一般不再退火。沖傳火孔為單獨工序,一般由專用的沖傳火孔模和沖頭完成,其中沖頭頭部為兩個細小的沖針,以便在火臺旁沖出對稱的兩個傳火孔,以提高發火率。接下來進入收口工序。兩種材料的彈殼收口前都須經過燒口,即對引伸加工過的鋼盂口部進行退火,在收口時可以減小變形力,防止產生裂紋。56式彈殼收口采取“拉口”的方法,收口后要進行表面處理,防止潤滑液使底火室內生銹。下一道工序為齊口和車底。齊口是去除殼口多余部分,保證彈殼總長,車底是車出抽殼鉤槽。兩者在同一臺機床上完成,分別由齊口刀和車底成形刀車削而成。經過齊口、車底的彈殼,其尺寸已滿足圖紙要求,至此彈殼的機械加工全部完成。
接下來要進行的是校量,這也是彈殼生產中重要的一道關口。對彈殼重要尺寸一般要進行100%校量,剔除不合格品,對于可修復的超差品,經返工、檢驗合格后與同批彈殼發往下道工序。56式彈殼采用遞進式校量機校量,通過機械放大的原理對彈殼長短,底緣直徑、火臺深度、底火宣直徑、底緣厚薄、口部直徑和全形大小等9個尺寸依次進行校量。合格彈殼還需要一道光電檢孔的工序,目的是剔除沒有傳火孔或傳火孔堵塞的彈殼。對于校量合格者,如果是覆銅鋼彈殼,還要對彈殼抽殼鉤槽進行磷化和涂漆;如果是鋼彈殼,則在磷化后進行電泳涂漆。該步驟完成以后即進入外觀檢選工序。該工序與彈頭檢選操作方法一樣,也是通過檢選機帶動,然后手工檢選。至此彈殼的全部加工方告結束,但還要對彈殼的尺寸和射擊性能進行全面抽驗,如果發現問題,則需加倍復驗,驗收合格的彈殼才可轉入成彈的裝配。經過這樣復雜的生產過程后,僅僅得到了合格的彈頭和彈殼,接著才能進行全彈的裝配。
成彈裝配
成彈裝配是槍彈生產過程中的最后一個環節,也是最終決定槍彈質量好壞的重要工序,特別是其中涉及火工品和發射藥的裝配,稍有疏忽,就會產生大量廢品或造成重大安全事故,因此這一階段的生產需要特別注意質量與安全。槍彈裝配一般是在具有抗爆性能的相互隔離的小房間里進行的,房間內發射藥和其他火工品不能存放過多,裝配好的槍彈也不能過多積存,要及時運送到下一道工序,機床必須及時擦拭,掃除灑落的發射藥或其他火工品等,以防發生事故。
國產56式步槍普通彈的裝配過程為:裝底火、校量、點膠、內涂口,裝發射藥和彈頭以及彈頭的緊口等,接下來才是對槍彈的校量、檢驗、密封和檢選。槍彈裝底火一般是在裝底火組合機床上完成的,這種設備可以連續完成裝底火,校量、點膠和內涂口工序。裝底火的深度根據選擇基準不同而有一定區別,一種是用彈殼底緣定位,裝底火的精度取決于彈殼底緣加工的精度,另一種是以底火沖和裝底火模具來定位,精度取決于沖頭和模具的精度。相比較而言,后一種方式精度更高,國產56式普通彈即采取后者。底火裝完以后需要對裝入的深度進行校量,剔除裝入過深或過淺的彈殼,校量的方法包括機械校呈和電校量,前者利用杠桿放大原理,后者則是利用沖頭相對電磁鐵的位移來校量底火裝入的深度。校量完的彈殼在底火與彈殼之間涂上密封漆,稱為“點膠”,目的是防止槍彈因長期儲存而受潮變質。“點膠”的方式有兩種,一種是在底火表面全部涂漆,另一種只是在底火與底火室接縫處涂漆。前者工藝設備簡單,缺點是浪費漆液,而且有時漆會流至彈殼體部、影響外觀,
另外有時脫落的漆膜會堵塞槍械的擊針孔。國產槍彈多使用后一種方式。密封漆一般選用防腐漆、硝基清漆或防腐漆和蟲膠漆的混合物,有時為區分彈種還要將漆染成不同的顏色,如同產56式曳光彈底火部分涂綠漆,根據生產廠家不同普通彈密封漆的成份和顏色也各不相同。“點膠”后的彈殼即被送去內涂口,其目的是保證槍彈的密封性,防止水分從彈頭和彈殼的結合部位滲入,使發射藥和底火變質。內涂口的方法是在彈殼口部內壁涂上一層特制的、具有一定粘性的瀝青漆,寬約2~4mm。彈頭裝入彈殼時,瀝青漆受到彈頭底部的擠壓,在彈頭底部與彈殼內壁四周形成一個致密的密封圈。內涂口后一般要將彈殼晾一段時間,以使漆膜表面變硬,防止裝藥時粘掛發射藥藥粒,同時又不能完全干透,否則就不能形成完整的密封圈。經過以上各工序的彈殼,經檢驗合格后送往成彈裝配車間。
成彈裝配一般使用槍彈組合裝配機床,裝配的成彈應當滿足以下5個條件:發射藥性能穩定,沒有雜質,并且能正確地分批使用,裝藥量正確,拔彈力均勻,長度在規定范圍內:彈殼和彈頭表面不能有因裝配形成的損傷。槍彈裝配前,先將合格的彈頭和彈殼裝入機床的貨盤內,發射藥過篩后裝入儲藥罐。槍彈裝配時先裝發射藥,而且對發射藥的裝填量要求很準確。實際生產中不可能每發槍彈都精確稱量好發射藥后再進行裝填,而是根據體積定量法來確定裝藥量,槍彈裝配機床上有一個可以調節的滑塊,稱為“藥門”,通過它來增減裝藥體積,進而起到調整裝藥量的作用。該裝置加工精度和表面光潔度都很高,生產過程中還需要經常調整與擦拭。一般從火藥生產運來的發射藥需要通過試裝射擊試驗,以確定該批藥所需的精確裝藥量,相應地調整機床上的藥門來保證裝藥量準確。發射藥裝好后還要進行“探藥”,防止有漏裝或少裝發射藥的情況發生。合格后即可送至下一工位裝配彈頭。
裝彈頭一般是在槍彈裝配模內由裝彈頭沖完成,有的槍彈為了提高拔彈力還要進行“罩口”工序,將彈殼口部卷進彈頭緊口溝內。56式普通彈是在槍彈裝配模內相對于彈殼口部位置的內壁上加工了一個向內的斜面,當彈殼進入模內后,其口部會在斜面的作用下被壓入彈頭緊口溝內。由于槍彈采用內涂口后可以提高拔彈力,所以目前槍彈生產制造中有取消彈頭緊口溝和“罩口”工序的趨勢。
槍彈裝配完畢以后還要對全彈質量和彈形進行校量,稱為稱量和合膛。這道工序一般是在稱量合膛機上完成的,其目的是剔除質量及彈形不符合要求的槍彈。56式普通彈在裝配完成后,必須100%進行稱量和合膛的檢驗,剔除的不合格品要及時銷毀,但對于廢彈上可利用的零件要分類重新利用。檢驗合格的槍彈還要在彈殼口部再涂一圈密封漆,也叫外涂口,以進一步提高槍彈的密封性能。對覆銅鋼殼槍彈來說,密封漆還對彈殼口部外露的鋼質部分起到防銹作用。外涂口不作為一個單獨的工序,一般與槍彈稱量合膛機配合使用,經過稱量與合膛的槍彈被送入外涂口裝置,此時槍彈被帶動輪帶動旋轉,同的.轉動的涂口輪將彈殼口部涂上密封漆,然后下一發槍彈將涂過口的槍彈推到一個旋轉的絲杠上進行自然干燥,并送入貨箱。為了提高槍彈表面光潔度,還要經過一個槍彈滾光工序,具體與彈頭和彈殼的滾光類似。至此槍彈的全部加工與裝配工作才完成,然后進行外觀檢選,與前述彈頭、彈殼外觀檢選相同,也是靠人工操作,但檢驗要相對嚴格一些。經過檢選和剔除,將生產出的成品彈分成4大類:(1)良品,即合格品,(2)可修復品,修復后一同發往同批槍彈進行包裝:(3)超差品,弊病程度超過樣本允許范圍,但仍可使用,不過一般情況下不得作為戰斗用彈;(4)廢品,一般拆開后回收發射藥和可用的零件(如彈頭等),不能利用的則積存到一定量以后銷毀。經過檢選這道最后關口,一顆閃閃發光的全新槍彈就這樣誕生了。而《戰爭之王》里關于這一環節是寫意性質的,連手套與口罩都沒有戴的工人隨意拾起傳送帶上的槍彈,這顯然是違反操作規程的,而且片中檢驗者也只挑選了幾枚槍彈檢驗,這就更不合理,因為外觀檢選和稱量、合膛工序一樣,必須是100%進行的。
包裝和驗收
槍彈包裝是槍彈出廠前的最后一道工序,雖然這與槍彈制造本身沒有太大的關系,但對槍彈的長期儲存性能以及運輸、使用的方便性有很大影響,所以決不能等閑視之。56式槍彈和其他國產軍用槍彈一樣,通常采用鐵皮匣加木箱的包裝方式,每個木箱內裝兩個鐵匣。我國生產的56式普通彈分為帶橋夾的與不帶橋夾的兩種,帶橋夾的是將槍彈裝在10發橋夾上,再以牛皮紙包裝成30發一包,然后裝入鐵匣,每匣550發,每箱1100發,不帶橋央的是將槍彈每20發或25發分裝成一個紙包,再裝入鐵匣,每鐵匣720發,每箱1440發。包裝槍彈的鐵匣一般用0.5mm厚的鍍鋅薄鋼板以雙層咬合工藝制成,早期的鐵匣開啟時必需用隨附的“鑰匙”,較為不便,后期鐵匣開啟方法則有多種改進。槍彈包裝木箱用木材和膠合板(早期的全部用木材)以突筍咬合成型,再加鋼釘固定,箱體表面印字,內容包括槍彈型號、名稱、材料、數量,發射藥批次、毛重等等。裝箱后槍彈的包裝工序全部完成。而像《戰爭之工》那樣把槍彈全部散放在木箱內的做法顯然是下科學的,因為槍彈相互間的摩擦和磕碰會將彈殼表面的防銹材料磨掉,容易銹蝕,或者造成彈殼變形和彈頭松動,同時也不利于防潮和長期儲存。
雖然此時槍彈的生產和包裝都已完成,但這并不代表它們就可以立即出廠。出廠前還必須拿到“通行證”,那就是山駐廠軍代表最后對槍彈的所有相關性能進行全面驗收。一般根據批次和數量來確定抽驗的數量,其內容很多,通常包括外觀驗收、尺寸和重量的檢驗、拔彈力、裝藥量、槍彈密封性、涂漆鋼彈殼漆膜完整性質量檢驗、槍彈震動試驗、槍彈射擊試驗,后者又包括彈頭初速、最大膛壓、槍彈的射擊精度、彈頭破裂試驗等,對特種彈頭還要進行穿甲、燃燒、曳光等性能的測定,以及測定彈殼強度、槍械動作靈活性和對包裝質量的檢驗。通過全部檢驗以后,槍彈的整個生產過程才算真正意義上的結束,可以出廠并發往訂貨單位,去完成它們最終的宿命。
結語
通過以上介紹,相信讀者已對軍用槍彈的生產過程有了全新的認識。不過這里介紹的僅僅是槍彈大家族中最平淡無奇的普通彈,工藝流程也并非全貌,只是其中最主要的一部分。對于某些特種彈的生產過程,本文未涉及,但可以肯定的是,其工藝比上面所介紹的更加復雜。
編輯/黃俊