采用精密冷挤压工艺对EFP 战斗部药型罩进行成型加工，是一种新的工艺发展方向。目前该项工艺技术结合某型智能弹药EFP 战斗部药型罩开展了相关研究和相关性能验证试验，已取得重大突破，在国内首次实现了该类型药型罩的精密冷挤压成型。产品基于金属材料塑性变形原理，在室温条件下，将冷态金属坯料放入装在压力机上的模具型腔内，在强大的三向压应力和一定的应变速率作用下，并辅助以表面软化前处理、自动润滑及再结晶细化，通过多道次复合挤压迫使金属坯料产生整体塑性流动变形，从而制备出所需一定形状结构、尺寸精度、组织性能的药型罩构件。
某EFP 战斗部药型罩结构如图2 所示，该药型罩是某新型智能弹药的关键零件，为内外弧结构，弧形部精度要求在±0.3 mm 左右，同轴度及垂直度要求0.02 mm，中心厚度为3.8 mm，使用钽钨合金材料。钽钨合金相比传统的纯铜材料在材料流动性、反弹变形等方面有更多的不确定性因素，美国在“萨达姆（Sadarm）”末敏弹研制期间，对于钽钨合金药型罩的挤压成型工艺开展了相关研究，但公开的相关资料很少，对于工艺细节披露较少。目前，国内尚无针对钽钨合金药材料挤压成型的公开发表资料，对于纯铜药型罩挤压成型方面的研究内容较多，工艺相对比较成熟，因此，在研究钽钨合金材料挤压成型初期，大量借鉴了铜药型罩挤压成型的经验，整个压制过程分为预制坯、一次预成型、二次预成型、终成型和精整形，成型流程如图3 所示。
图2 药型罩结构
图3 挤压成型过程
在预制坯阶段，主要将小尺寸棒料根据最终成品的质量进行切片处理，钽钨合金棒料相比轧制板材在成本上更为低廉，但晶粒组织较为粗糙，因此预制坯需经过多次锻压处理；在前期研究过程中发现钽钨合金由于材料内部分散着大量微小钨颗粒，严重影响了材料的流动性，在600 t 压机上可对同尺寸的铜罩进行良好挤压成型，但对于钽钨合金来说，流动性差，边缘成型不均匀，需在挤压前对模具进行润滑处理，且不宜一次挤压到位，在完成一次预成型、二次预成型和终成型后需对制件进行真空退火处理以消除挤压变形带来的材料硬化，同时可促进材料内部的再结晶，最终成型的零件还需在专用的整形模具中进行预压整形处理。这样，经过多道次挤压、退火再结晶处理的药型罩制品能够达到非常理想的表面粗糙度和一定的尺寸精度。(www.xing528.com)
目前已开展了多次样件的工艺试验，一般线性尺寸的成型精度已达到0.03 mm，内外弧R1、R2 的成型精度大部分已逼近0.5 mm，为了确保材料的自由流动，挤压过程中对罩边缘部位的形状难以做到精确控制，因此在药型罩边缘单边预留4.5 mm 加工余量，后期只需通过简单车削外圆即可形成最终的药型罩成品。在当前工艺条件下，材料利用率达到70%，加工效率比传统机加方式提高42%，材料经过多次挤压并退火再结晶后，平均晶粒度由0.09 mm 提高到0.05 mm，表面粗糙度由Ra3.2 提高到Ra1.6。药型罩成品如图4 所示。零件对内外弧的尺寸公差要求是±0.3 mm，目前距离该要求还有一定差距，但零件的总体成型精度已基本达到工程化应用的水平，后期将重点对弧部进行加工补偿。在当前工艺控制下，该药型罩的制造费用相比传统车削加工已有大幅降低，具体成型能力和费用的对比如表1 所示。
图4 药型罩成品
表1 工艺指标对比
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