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加工技术提升
关重零件的材料选用
CS/LS3型9mm冲锋枪的所有零件材料全部采用国产材料,实现了材料国产化。枪管选用30CrNi2WVA钢材,枪机、击针、滚柱选用25Cr2Ni4WA钢材。这两种钢材均是高淬透性调质型合金结构钢,属于Cr-Ni-W钢组系列合金结构钢,Cr和Ni的适当配合大大提高了钢材的淬透性。这两种钢材在调质后即在油中或空气中淬火,再经高温回火后,可满足CS/LS3型9mm冲锋枪关重零件耐高温、抗冲击以及良好的加工工艺性等要求。
表面处理
德国MP5A3冲锋枪的表面处理采用常规的黑色磷化处理,而CS/LS3型9mm冲锋枪的表面处理则采用喷陶瓷漆技术和QPQ先进技术。
因枪托杆在收缩和拉伸时在机匣的导轨槽内运动,所以要求其表面具有良好的耐磨性、抗疲劳性,且自身变形量小,故CS/LS3型9mm冲锋枪枪托杆的表面处理选用QPQ工艺以满足此要求。QPQ表面处理技术是一种先进的液体碳氮共渗工艺,将工件在含有碳和氮元素的盐类混合液中进行处理,使碳和氮元素渗到工件的表面,形成复合保护层。其有以下几方面优点:一是具有良好的耐磨性、耐疲劳、抗腐蚀性;二是处理时间短,工件变形小,工序比热处理、防腐处理等复杂工序简单;三是无公害,无环境污染。
CS/LS3型9mm冲锋枪除枪托杆采用QPQ表面处理技术外,其余外露零件表面则均采用喷陶瓷漆的表面处理工艺。喷陶瓷漆表面处理具有以下优点:一是配方安全无毒,不燃烧,不含苯类、酮类、酯类、甲醛等有害气体及游离有毒重金属,气味小,对人体无害。二是喷涂作业方便、成本相对较低。喷涂时,可根据客户的需要,喷涂不同的颜色,并可自行调整陶瓷漆的粘度,喷涂几分钟后放进烤炉烘烤到规定温度后,恒温20~30分钟,即可降温出炉,工序比黑色磷化及发蓝处理工艺简单。三是漆膜硬度高、亮度高、附着力强、耐水、耐醇、耐高温、抗冲击、抗老化。
弹膛纵向槽的电解加工
CS/LS3型9mm冲锋枪与德国MP5A3冲锋枪一样,为便于抽壳而设计了弹膛纵向槽,不过,CS/LS3冲锋枪采用了电解方法来加工弹膛纵向槽。其12条弹膛纵向槽沿弹膛圆周均匀分布,形状复杂,公差尺寸小,机械加工成本高且不易保证精度,采用先进的电解加工方法则可以很好地满足其尺寸精度要求。
所谓电解加工,是基于电解过程中的阳极溶解原理并借助于成型的工具阴极,将工件按一定形状和尺寸加工成型的一种工艺方法。其原理方法是:在加工弹膛凹槽时,将需要加工的枪管尾部作为工件接直流电源正极,专用工具接负极,两极之间保持较小的间隙,电解溶液从两极间间隙中流过,使两极之间形成导电通路,从而使阳极的工件电解。随着工具阴极对工件不断进给,工件的金属不断被电解。电解产生物不断被电解液带走,最终两极间各处的间隙趋于一致,工件表面形成与工具表面相反的形状。该电解加工方法加工出的弹膛纵向槽质量好,尺寸得到保证,生产效率高于机械加工方法。
技术创新亮点
CS/LS3型9mm冲锋枪在研制过程中,采用国产材料,从我国的制造能力和实际水平出发,在首发装填、开闭锁机构、供弹路线及抛壳路线等技术设计方面有许多创新之处。
首发装填的改进创新
CS/LS3型9mm冲锋枪在德国MP5A3冲锋枪的基础上对首发装填进行了改进设计。由于我国制造工艺水平与德国有所不同,在仿制探索过程中发现首发装填不到位的问题比较突出,主要是自动机复进过程中耗能过大。因此,技术人员在提高首发装填能量,减少自动机复进过程中的能量损耗等方面进行了大胆改进,从而解决了这一问题。
一是增大了拉机柄的运动行程。在首发装填时,拉动拉机柄带动自动机向后运动的行程增大,复进簧的压缩量即增大,使自动机在复进时获得更大的能量。
二是减小不到位保险簧的簧力和对不到位保险进行改进设计。采取减小不到位保险簧的簧力以及不到位保险在击锤解脱位置处增加圆弧倒角等措施以后,自动机复进时压下不到位保险所消耗的能量减少,从而减少了自动机在复进过程中的阻力,更有利于自动机复进到位。
三是减小抽壳钩簧的簧力。枪机推弹进入弹膛后,由于抽壳钩簧力的减小,弹底尾端更容易进入枪机的弹底窝,也减小了自动机在复进过程中的阻力。
通过以上三方面的改进创新,CS/LS3型9mm冲锋枪的首发装填得到良好的改善,提高了射击可靠性。
开闭锁机构优化设计
CS/LS3型9mm冲锋枪采用半自由枪机式自动方式、滚柱延迟式开闭锁机构,即开、闭锁动作是通过滚柱的收拢、张开来实现的。这种闭锁机构,整个自动机的质量不大,而运动中转换到枪机的质量却很大,其解决了一般惯性闭锁机构枪械中枪机质量过大带来的诸多问题。但该机构零件对加工尺寸精度的要求相当高,要满足这一要求,加工难度非常大。
CS/LS3型9mm冲锋枪的早期样枪基本按原样枪仿研设计,但是装配过程中发现,样枪在闭锁时常常出现滚柱脱离闭锁槽斜面而与闭锁槽的最深处平面接触,因而在射击时出现开锁困难,自动机后坐不到位的问题。但是,影响滚柱位置的零件、尺寸非常多,造成公差累计很大,要保证滚柱定位在闭锁槽斜面中段,对各相关零件、尺寸的制造精度提出了非常高的要求,这样会使制造成本大幅提高。
为此,CS/LS3型9mm冲锋枪进行了改进创新,采取将闭锁槽变浅,滚柱直接定位于平面上等措施,经过多次试验验证,最终确定了合适的自动机开闭锁机构,既保障了机构动作的可靠性,又便于我国军工企业加工制造,降低了生产成本。
供弹路线的改进创新
为保证CS/LS3型9mm冲锋枪供弹顺畅无故障,主要是对枪管弹膛口部、托弹板上部及弹匣槽等3个部位进行了改进设计。一是将弹膛口部进弹坡设计成锥形,有一个较长的导引面,使枪弹更顺利的进入弹膛,不会出现枪弹顶在枪管尾端而造成顶弹故障;二是改变托弹板的角度,在枪机推弹时更有利于将枪弹推出抱弹口;三是改变机匣上弹匣槽的位置,减少枪弹从弹匣抱弹口到弹膛口部的空行程。试验证明,以上三点改进措施,大大提高了供弹的可靠性。
抛壳线路改进设计
卡壳故障在研制过程中是一个出现次数较多的突出问题,经深入分析,发现抛壳路线不恰当是导致其卡壳的主要因素。
德国MP5A3冲锋枪是通过枪身右侧向上45°方向抛壳,即枪机抽壳钩槽在45°方向。经过分析发现,45°抛壳线路没有位于机匣抛壳窗的中心位置,而是明显偏下靠近机匣导轨位置,在多次射击试验中,均有弹壳碰到机匣导轨,导致卡壳故障的出现。因此,技术人员对CS/LS3型9mm冲锋枪的抽壳钩槽位置进行调整,改变了抛壳路线。其抽壳钩槽改在枪机50°方向,而50°的抛壳线路则恰好位于抛壳窗中心位置,远离机匣导轨。抛壳线路改进设计后,CS/LS3型9mm冲锋枪几乎不再出现卡壳故障,卡壳问题得以解决。
结语
CS/LS3型9mm冲锋枪虽然是仿制德国MP5A3冲锋枪的产品,但并不是完全照搬,而是在其基础上去缺陷,取精华,并改进完善。通过该枪的仿制实践证明,我国军工部门有能力在引进吸收国外先进武器的基础上,以自身的技术水平,结合实际使用材料与生产加工能力进行大胆改造,实现世界名枪的完全国产化。(全文完)
编辑/曾振宇
关重零件的材料选用
CS/LS3型9mm冲锋枪的所有零件材料全部采用国产材料,实现了材料国产化。枪管选用30CrNi2WVA钢材,枪机、击针、滚柱选用25Cr2Ni4WA钢材。这两种钢材均是高淬透性调质型合金结构钢,属于Cr-Ni-W钢组系列合金结构钢,Cr和Ni的适当配合大大提高了钢材的淬透性。这两种钢材在调质后即在油中或空气中淬火,再经高温回火后,可满足CS/LS3型9mm冲锋枪关重零件耐高温、抗冲击以及良好的加工工艺性等要求。
表面处理
德国MP5A3冲锋枪的表面处理采用常规的黑色磷化处理,而CS/LS3型9mm冲锋枪的表面处理则采用喷陶瓷漆技术和QPQ先进技术。
因枪托杆在收缩和拉伸时在机匣的导轨槽内运动,所以要求其表面具有良好的耐磨性、抗疲劳性,且自身变形量小,故CS/LS3型9mm冲锋枪枪托杆的表面处理选用QPQ工艺以满足此要求。QPQ表面处理技术是一种先进的液体碳氮共渗工艺,将工件在含有碳和氮元素的盐类混合液中进行处理,使碳和氮元素渗到工件的表面,形成复合保护层。其有以下几方面优点:一是具有良好的耐磨性、耐疲劳、抗腐蚀性;二是处理时间短,工件变形小,工序比热处理、防腐处理等复杂工序简单;三是无公害,无环境污染。
CS/LS3型9mm冲锋枪除枪托杆采用QPQ表面处理技术外,其余外露零件表面则均采用喷陶瓷漆的表面处理工艺。喷陶瓷漆表面处理具有以下优点:一是配方安全无毒,不燃烧,不含苯类、酮类、酯类、甲醛等有害气体及游离有毒重金属,气味小,对人体无害。二是喷涂作业方便、成本相对较低。喷涂时,可根据客户的需要,喷涂不同的颜色,并可自行调整陶瓷漆的粘度,喷涂几分钟后放进烤炉烘烤到规定温度后,恒温20~30分钟,即可降温出炉,工序比黑色磷化及发蓝处理工艺简单。三是漆膜硬度高、亮度高、附着力强、耐水、耐醇、耐高温、抗冲击、抗老化。
弹膛纵向槽的电解加工
CS/LS3型9mm冲锋枪与德国MP5A3冲锋枪一样,为便于抽壳而设计了弹膛纵向槽,不过,CS/LS3冲锋枪采用了电解方法来加工弹膛纵向槽。其12条弹膛纵向槽沿弹膛圆周均匀分布,形状复杂,公差尺寸小,机械加工成本高且不易保证精度,采用先进的电解加工方法则可以很好地满足其尺寸精度要求。
所谓电解加工,是基于电解过程中的阳极溶解原理并借助于成型的工具阴极,将工件按一定形状和尺寸加工成型的一种工艺方法。其原理方法是:在加工弹膛凹槽时,将需要加工的枪管尾部作为工件接直流电源正极,专用工具接负极,两极之间保持较小的间隙,电解溶液从两极间间隙中流过,使两极之间形成导电通路,从而使阳极的工件电解。随着工具阴极对工件不断进给,工件的金属不断被电解。电解产生物不断被电解液带走,最终两极间各处的间隙趋于一致,工件表面形成与工具表面相反的形状。该电解加工方法加工出的弹膛纵向槽质量好,尺寸得到保证,生产效率高于机械加工方法。
技术创新亮点
CS/LS3型9mm冲锋枪在研制过程中,采用国产材料,从我国的制造能力和实际水平出发,在首发装填、开闭锁机构、供弹路线及抛壳路线等技术设计方面有许多创新之处。
首发装填的改进创新
CS/LS3型9mm冲锋枪在德国MP5A3冲锋枪的基础上对首发装填进行了改进设计。由于我国制造工艺水平与德国有所不同,在仿制探索过程中发现首发装填不到位的问题比较突出,主要是自动机复进过程中耗能过大。因此,技术人员在提高首发装填能量,减少自动机复进过程中的能量损耗等方面进行了大胆改进,从而解决了这一问题。
一是增大了拉机柄的运动行程。在首发装填时,拉动拉机柄带动自动机向后运动的行程增大,复进簧的压缩量即增大,使自动机在复进时获得更大的能量。
二是减小不到位保险簧的簧力和对不到位保险进行改进设计。采取减小不到位保险簧的簧力以及不到位保险在击锤解脱位置处增加圆弧倒角等措施以后,自动机复进时压下不到位保险所消耗的能量减少,从而减少了自动机在复进过程中的阻力,更有利于自动机复进到位。
三是减小抽壳钩簧的簧力。枪机推弹进入弹膛后,由于抽壳钩簧力的减小,弹底尾端更容易进入枪机的弹底窝,也减小了自动机在复进过程中的阻力。
通过以上三方面的改进创新,CS/LS3型9mm冲锋枪的首发装填得到良好的改善,提高了射击可靠性。
开闭锁机构优化设计
CS/LS3型9mm冲锋枪采用半自由枪机式自动方式、滚柱延迟式开闭锁机构,即开、闭锁动作是通过滚柱的收拢、张开来实现的。这种闭锁机构,整个自动机的质量不大,而运动中转换到枪机的质量却很大,其解决了一般惯性闭锁机构枪械中枪机质量过大带来的诸多问题。但该机构零件对加工尺寸精度的要求相当高,要满足这一要求,加工难度非常大。
CS/LS3型9mm冲锋枪的早期样枪基本按原样枪仿研设计,但是装配过程中发现,样枪在闭锁时常常出现滚柱脱离闭锁槽斜面而与闭锁槽的最深处平面接触,因而在射击时出现开锁困难,自动机后坐不到位的问题。但是,影响滚柱位置的零件、尺寸非常多,造成公差累计很大,要保证滚柱定位在闭锁槽斜面中段,对各相关零件、尺寸的制造精度提出了非常高的要求,这样会使制造成本大幅提高。
为此,CS/LS3型9mm冲锋枪进行了改进创新,采取将闭锁槽变浅,滚柱直接定位于平面上等措施,经过多次试验验证,最终确定了合适的自动机开闭锁机构,既保障了机构动作的可靠性,又便于我国军工企业加工制造,降低了生产成本。
供弹路线的改进创新
为保证CS/LS3型9mm冲锋枪供弹顺畅无故障,主要是对枪管弹膛口部、托弹板上部及弹匣槽等3个部位进行了改进设计。一是将弹膛口部进弹坡设计成锥形,有一个较长的导引面,使枪弹更顺利的进入弹膛,不会出现枪弹顶在枪管尾端而造成顶弹故障;二是改变托弹板的角度,在枪机推弹时更有利于将枪弹推出抱弹口;三是改变机匣上弹匣槽的位置,减少枪弹从弹匣抱弹口到弹膛口部的空行程。试验证明,以上三点改进措施,大大提高了供弹的可靠性。
抛壳线路改进设计
卡壳故障在研制过程中是一个出现次数较多的突出问题,经深入分析,发现抛壳路线不恰当是导致其卡壳的主要因素。
德国MP5A3冲锋枪是通过枪身右侧向上45°方向抛壳,即枪机抽壳钩槽在45°方向。经过分析发现,45°抛壳线路没有位于机匣抛壳窗的中心位置,而是明显偏下靠近机匣导轨位置,在多次射击试验中,均有弹壳碰到机匣导轨,导致卡壳故障的出现。因此,技术人员对CS/LS3型9mm冲锋枪的抽壳钩槽位置进行调整,改变了抛壳路线。其抽壳钩槽改在枪机50°方向,而50°的抛壳线路则恰好位于抛壳窗中心位置,远离机匣导轨。抛壳线路改进设计后,CS/LS3型9mm冲锋枪几乎不再出现卡壳故障,卡壳问题得以解决。
结语
CS/LS3型9mm冲锋枪虽然是仿制德国MP5A3冲锋枪的产品,但并不是完全照搬,而是在其基础上去缺陷,取精华,并改进完善。通过该枪的仿制实践证明,我国军工部门有能力在引进吸收国外先进武器的基础上,以自身的技术水平,结合实际使用材料与生产加工能力进行大胆改造,实现世界名枪的完全国产化。(全文完)
编辑/曾振宇