03为什么要用铝合金机匣?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/24 08:15:39
03的上下机匣都采用铝合金制造,被批评结构复杂,制造成本高。既然如此,为什么不使用嵌钢塑料机匣,即使形状复杂些,也基本上不影响加工成本。同时,复合材料制造机匣,耐冲击性能和抗永久变形的性能要远远好于铝合金。
03应该是97年以后开始设计的,从当时我国的复合材料工艺技术来说,制造嵌钢塑料机匣完全是没有问题的。03的上下机匣都采用铝合金制造,被批评结构复杂,制造成本高。既然如此,为什么不使用嵌钢塑料机匣,即使形状复杂些,也基本上不影响加工成本。同时,复合材料制造机匣,耐冲击性能和抗永久变形的性能要远远好于铝合金。
03应该是97年以后开始设计的,从当时我国的复合材料工艺技术来说,制造嵌钢塑料机匣完全是没有问题的。
材料工艺水平恰好是我国的弱项,尽管最近几年有进步,能造嵌钢产品也不见得能做得好。我国自己也承认做工程塑料都有差距,要把嵌钢做好就值得怀疑了。
复合材料的耐冲击性恰好是一般般的,要不飞机的机翼前缘,垂尾前缘和水平尾翼前缘早就大量用它们了,结果还是以铝合金结构为主,被鸟撞了一般也就一个坑,坑小了可以凑和用,坑大了挖掉补一块就可以。复合材料上面加工孔也是有讲究的,不是说象金属那样钻个孔就行了,比较麻烦,枪的机匣上一般都需要不少的孔和槽,这样一来加工成本也不得了。复合材料既不是来料加工,也不是组合零件,而是整体模具成型的,工艺不简单。
铝合金机匣其实也可以嘛,M16,M4这名枪就是铝的。目前的关键是想增加铝的硬度就要用超硬铝,但是这样一来就和铝装甲一样面临应力裂纹的问题,所以选材也需要谨慎。我还怀疑另一种问题,铝机匣和钢件组合接触,钢件容易被腐蚀,以前我有一个CQ步枪的15发弹匣,看来没怎么用过,可是弹匣底的钢铆钉锈得厉害。
我的工作与机械设计、加工很有关系,也接触过一些复合材料,再说说我的看法。
M16是什么年代的东西了,当时它使用铝合金是非常先进的,可03是什么年代设计的。就好像92F使用铝合金握把不算落伍,可如果我们的92使用铝合金握把就太不象话了。
枪的机匣与飞机蒙皮不是一个概念。飞机蒙皮有一些小变形是可以的,机匣要是变形了......塑料的强度、刚性虽然远不如铝合金,但变形后可以恢复,一般的冲击不容易产生塑变。另外,可以修补也不是铝合金的优势,枪坏了就换一支好了(或者换零件),修它干嘛。
复合材料主要优点就是加工工艺,注塑一次成型,基本不需要机加工。对注塑模具来说,那些孔啊槽啊,实在有够简单,根本不存在2楼所谓的“加工成本”问题。
塑料的刚性差,也许会影响射击精度,所以要嵌钢。我接触的这类东西多了(塑料嵌黄铜)。也许军用品有些什么别的要求,但我相信解决起来不是很困难的。
如果中国的塑料嵌钢技术合格的话,92上就用了。
引用航空铝的性能主要是为了说明铝合金相对于复合材料的抗冲击性能优势。在这方面,铝合金,钢材确实要好些,复合材料如果承受了较大冲击并受到破坏的话,一般是相当大一片面积分层,断裂,如同竹子破裂那样。复合材料的优点在于重量轻,比强度高,具有可设计性,耐腐蚀性能好,残余强度好,抗震动,减噪音,隔热性能,疲劳寿命长等。
在这里我想强调一下这里讨论的复合材料的大概定义,时间久了,我也忘得多了,标准的复合材料之一就是象玻璃钢那样编制的若干纤维层然后浇铸树脂类,做成上下面板。上下面板之间粘贴有蜂窝状夹芯。这样就组成了如今应用很广泛的航空复合材料的基本结构。当然,光是上下面板也是复合材料,这样编织的板恐怕不是简单的注模加工就可以成了的,我记得如果是比较考究的复合材料,还需要什么恒温控制,烘干什么的机器来制造,不是普通玻璃钢制造那样简单。如果是用在枪械机匣上,就必须考虑高低温性能,防水性能等,搞不好就要分层或鼓包,性能下降不少。此外,机匣上还要开洞,这些洞再结实也多半是非金属的树脂,纤维什么的,恐怕很难承受安装在此的轴,销传递来的机械作用力,起码耐磨性也成问题,除非加上金属轴套,但是这岂不是又增加了机匣的制造难度?再说,金属轴套可能主要靠粘接才能定位,这也是对粘接技术的考验。反正说来说去,我是觉得复合机匣不好弄,如今我不敢说复合材料机匣没人敢用,但是至少列装的新旧枪支上,还没听说有用复合材料机匣的,我比较熟一点的也就是新加坡的SAR-21突击步枪上用了纤维增强板来加固机匣壁,防止炸膛带来的危险。
一个简单的问题,塑料件和钢件的热胀冷缩率相同么?大件嵌钢后如何解决?
我所说的复合材料其实就是指工程塑料,定义也许不准确吧。
5楼指出了几个问题,工程塑料耐磨性不一定不好,比如PEEK就用来做活塞环、滑动轴承等等。不过机匣肯定不能用这种材料,其它方面性能不好,并且价格昂贵(每克2元)。正因为在局部受力较大,所以才要嵌钢。
钢与塑料之间是不用粘结的。在注塑前把加工好的金属件放到模具里,并采用某些方法固定。注塑完成后就结合了。
至于热胀冷缩的问题,我们到没有遇到过(聚碳酸脂+黄铜),不过我们的东西确实也不大。不过钢筋与水泥的热胀冷缩率估计也不一样吧?不是也照样建大桥吗?
一个问题不太清楚,问一下:XM8的机匣应该是嵌钢注塑件吧?
工程塑料我就不熟了,呵呵!所以只能讨论一点复合材料与金属的结合问题.我倒是知道一点点,据说聚四氟乙烯(特尼隆)的性能几乎是完美的,用在密封,减少摩擦,轴承上很好.朵英贤也指出:M16A2的可靠性之所以有提高,就在于枪机滑动的地方覆盖了聚四氟乙烯涂层,最大限度地减少了摩擦阻力.
我以前偶然见到过从运输时的包装里漏出的很多深灰色颗粒,包装上写的是什么塑料,颗粒象大米一样长,圆柱型,很硬,纵向呈纤维状,象是什么塑料的原料.看上去比较贵重的样子,这是不是所谓的增强尼龙的原料?或是什么纤维?
[B]以下是引用[I]PRSOV[/I]在2005-9-29 12:43:00的发言:[/B][BR]工程塑料我就不熟了,呵呵!所以只能讨论一点复合材料与金属的结合问题.我倒是知道一点点,据说聚四氟乙烯(特尼隆)的性能几乎是完美的,用在密封,减少摩擦,轴承上很好.朵英贤也指出:M16A2的可靠性之所以有提高,就在于枪机滑动的地方覆盖了聚四氟乙烯涂层,最大限度地减少了摩擦阻力.
我以前偶然见到过从运输时的包装里漏出的很多深灰色颗粒,包装上写的是什么塑料,颗粒象大米一样长,圆柱型,很硬,纵向呈纤维状,象是什么塑料的原料.看上去比较贵重的样子,这是不是所谓的增强尼龙的原料?或是什么纤维?

大部分工程塑料原料都是您说的那种样子。增强尼龙种类多如牛毛,常见的尼龙66、尼龙110等还是很便宜的。
聚四氟乙烯是一种非常常用的材料,价格也非常低廉(指材料而不是指涂层)。但不可能用于做机匣,那东西软得离谱,比指甲软多了。即使是填充四氟(PTFE),也相当软,既便加入30%的碳纤维也照样软。那东西只能做表面涂层,不能做主体。
那么有种白色塑料,比较软,但是被用来作滑动密封和刮环,这是什么塑料呢?
其实我也没说用聚四氟乙烯做主体,即使如此也只是上面提到的小零件.目前也只听说用来做减磨涂层,这就奇怪了,目前技术资料介绍的都是我以前说的那样,如此软的东西又耐磨,奇怪呀!楼上的朋友解释解释?老朵还说聚四氟乙烯很贵,用在镜头和枪上,只有老美做得起,我们的军工做不起,是不是涂层加工比较贵?
你说的应该就是聚四氟乙烯,可以用来做密封垫一类的。如果做活塞的导向环,就不能用白色的四氟,至少要用填充四氟增加强度、硬度。另外白四氟会发生冷流,在长时间的小应力作用下也会发生塑性变形--感觉就像一种非常粘稠的液体。
四氟耐磨是因为它磨擦系数非常小,据说是所有材料中最低的(不确定)。四氟做涂层的确比较贵,关键是要做得很薄并结合很紧,否则就成了不沾锅了,用久了一块块的掉。这种工艺在2000年前的价格甚至高于镀金。不过据说现在已经大幅度下降了。
用白四氟做小零件也不行,尺寸稳定性不好。其实最常见的高强度工程塑料就是笔记本的外壳,缺点是密度较大。
好像枪里的小零件都是要承力的,还是金属做比较好。我说的是用工程塑料做大件。其实AUG、南非的CR21等好像也没有金属机匣--至少外观上看不到金属大件。我感觉这技术不是无托枪的专利,03等长托枪也应该可以使用。
其实机械设备里也有很多是用工程塑料做的,是不是抗高温和低温性能不过关所以限制了塑料在武器上的应用!!!
哎,怎么03式又没消息了!!?/
[B]以下是引用[I]不知所谓[/I]在2005-9-28 22:17:00的发言:[/B][BR]我所说的复合材料其实就是指工程塑料,定义也许不准确吧。
5楼指出了几个问题,工程塑料耐磨性不一定不好,比如PEEK就用来做活塞环、滑动轴承等等。不过机匣肯定不能用这种材料,其它方面性能不好,并且价格昂贵(每克2元)。正因为在局部受力较大,所以才要嵌钢。
钢与塑料之间是不用粘结的。在注塑前把加工好的金属件放到模具里,并采用某些方法固定。注塑完成后就结合了。
至于热胀冷缩的问题,我们到没有遇到过(聚碳酸脂+黄铜),不过我们的东西确实也不大。不过钢筋与水泥的热胀冷缩率估计也不一样吧?不是也照样建大桥吗?
一个问题不太清楚,问一下:XM8的机匣应该是嵌钢注塑件吧?

  呵呵,您恰恰想错了,水泥和钢筋的热涨冷缩率是非常接近的,所以才是“经典配合”。
  国内目前的枪用塑料(超韧增强尼龙)和钢材的热胀冷缩率差得比较多。曾经出现过在寒区取弹匣困难的情况。