我查阅了相关的资料,基本摸清了古人制作金属管,尤其是铁管的制作方法,下面我来为大家介绍一下古人的制作方法。
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第一步,加热锻打铁管。
1.首先,取一块钢铁、熟铁(注意一定不能使用生铁),然后置于锻铁炉上加热,直到其红热便于加工为止,然后准备一个U形的金属模具,以用来加工铁管。
2.把已经红热的铁板放在模型之上,然后不断的敲打中间部位。
3.因为铁板的中部因为模具的关系,是被架空的,当铁锤打击这个部位时,铁板就会逐渐下陷。
4.敲打铁板的锤子也不是普通货色,而是一个特制的球面锤,这样才能更好的加工。
5.金属在脱离高热的热源后,很快温度就会降至室温,所以需要不断的加热→捶打→加热→捶打,这是一个非常耗费体力的活。
6.经过几次捶打的铁板慢慢的变成了U形,但还需要继续之前的操作。
7.在捶打的过程中,要随时改变铁板和模具的位置,而铁板在锤子和模具的作用下逐渐向内弯曲.
8.经过不断的捶打,铁板的两侧快要合拢了。
在敲打的过程中,随时注意变换角度,而铁板在捶打下逐渐边缘合拢,变成一个铁管。
第二步,精修铁管。
经过不断的敲打,铁管终于成形,但这距离工作结束还有很长路要走,某些地方的人们还会使用第二层铁板包裹铁管,也就是双层铁管,以防止铁管漏气、漏缝。
1.往已经成形的铁管里插入一根粗细均匀的圆铁棒,铁棒的粗细决定铁管的口径。
2.接着重复之前的操作,不断的加热→捶打→加热→捶打,逐渐的使铁管上合拢的痕迹消失。
3.这个时候就不能在继续使用原本的球面锤了,现在是时候换上凹面锤了,这个凹面锤起到的作用和模具相同,需要不断的变换位置,让大锤不断的敲打,使铁管逐渐成形。
4.终于经过长时间的捶打,铁管原本重合的边缘缝隙已经不见了,大小和厚度也达到了预想设计,这个时候就需要用普通的平面锤对铁管的形制进行定型了。
5.在古代,古人们不喜欢圆柱状的铁管,反而更喜欢带有棱面的铁管,因为这种形状的铁管更容易固定在木托上。
6.经过整形后的铁管就可以将铁棒取下来冷却了,注意一定要让铁管慢慢冷却决不可使用冷水降温,否则铁管极易变形、变硬。
第三步,加工铁管内部。
1.冷却后的铁管就要使用车床加工内部了,钻头会把铁管内的不平之处钻的非常通透、平直。
ps:之前有网友评论说古代没有车床,还说我的文章是胡说八道,这种事情我经常遇到,所以我并不生气,但我必须帮助大家普及一下知识,即古代是有车床的!
2.经过几次的钻取,铁管内部会变得非常平直,接下来就需要打磨壁厚了,厚度均与的铁管是最好的。
3.进行这一步骤时,需要卡尺的帮助。
4.一个形状、大小、硬度合适的锉刀会在此时成为你的好帮手。
第四步,加工铁管的零件。
最后经过上述的操作后,一根合格的铁管就基本完成了,接下来需要为铁管配上尾端了。
古代的铁管有的需要尾端,而古人一般使用焊接封门,但是一些古人为了清理铁管方便,会使用螺丝封门。
1.把一根铁块打成下图这种模样。
2.使用丝锥加工铁管尾部的螺纹。
3.使用板牙加工铁管尾部的螺纹.
4.为铁管按上尾部。
5.古代使用的一些铁管是需要在尾部有小孔的,所以古人会使用钻头在铁管尾部钻出一个小孔(两毫米直径)。
如此一根铁管就制作完成了,除了这种方法以外,古代还有其他的制作铁管方法,求关注,以后给你们介绍。
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简单说就是熟铁热锻,拿熟铁皮通过种种方式敲成有孔的长棍,接口处热焊,再在预定位置钻点火孔,然后再处理一遍内膛到合规大小,最后用螺丝构造封死枪管尾部。
复杂了说呢,光用铁皮热锻就有好多种方式
最粗暴简单的,就是那个夏虫同学写了好多字的详细回答,一块长长 长方型铁皮,这个铁皮是事先计算好的,宽度围起来正好是一根枪管大小,长度正好比要求的枪管长度长那么点,厚度正好是枪管厚度,当然实操实际用铁必须根据经验,预留加工空间和加工损耗。敲卷起来,接口焊接,继续敲,敲出一个基本符合长度标准的有洞的长管子,上简易机床镗孔修内膛,根据设计在合适位置钻火门,外型加工。英国佬一直这么搞,他们有人吐槽一仗下来埋手指比埋尸体还多。
比较精细的
中国一度非常喜欢用的技术是敲短管修内膛,然后用短管拼接成长管修内膛,这个可能是葡萄牙传过来的工艺,也有可能是自己发展出来的。
多层标准嵌套,薄点一层敲好,外面再敲薄点一层,这样确保密封比较好,外层红着(高温)包上去还能起个冷却自紧效果,法国人爱这个工艺。
斜卷嵌套,先敲个内胆,然后用薄窄铁皮斜着绕内胆敲一圈上去,反斜再敲一层,这个记不太清,好像可以直接斜着卷起来敲一层,然后再反斜敲一层。同样的,这也有嵌套带来的枪管自紧效果,而且枪管外形相当漂亮。貌似土鸡喜欢用这个,尤其他们的近卫军用。
理论上嵌套可以多层,如果加工精细度够,嵌套工艺的管子质量是超级好的。
发现不少人纠结铸造和锻造的问题
先说一下近代钢铁工业出现之前,冶金水平能达到什么程度:
炉温不超过1300,只能满足生铁融化需要,钢及熟铁纯铁(熔点1534)化不了;可以大批量生产铸铁(白口铁)硬度极高不可加工;可以超小批量生产高中碳钢;可以中小批量生产熟铁(工艺不稳定,有可能是熟铁也有可能出来低碳钢);可以用生铁浇铸从小到大几吨几十吨重的白口铁铸件;可以对薄皮铸件做退火处理,花费大量代价退火工艺出可切削加工的球墨/黑心/白心/灰铸铁;用煤炭做燃料外挂大鼓风机的小炉子可以达到1500+的高温,可以在这种炉子里用坩埚生产非常小批量的高品质中高碳钢。
铸铁造枪可以不可以?不能说完全不可以,比如三眼铳就有铸造的,但铸铁的脆性高和延展性低决定了材料承受膛压能力很弱,因此同样威力,铸铁需要更厚,比如铸铁炮要求尾部厚度要达到膛直径以上(总直径是口径直径的3倍以上),长管的枪也要类似厚度,否则是必然炸膛的。很显然,用铸铁枪,一旦枪管长了其重量单兵用完全不可承受。
长管铸造还有其它问题,一、型芯定位误差问题(就是铸造中间要有一根棍好形成中间那个孔,浇铸的时候上面偏0.x毫米,下面误差就大的无法接受)。二、铸造缺陷,长管铸造的气孔、酥松结构等问题都很难解决。三、白口铸铁极难加工,因此完全没办法对内膛进行二次处理,枪管内部误差太大,性能低下,只能期待一次浇铸成型的时候运气好。
有人会问铸炮为什么可以,实际上铸炮也有类似的问题,所以当时铸炮有相当相当高的废品率,稍微不讲究点就能给你弄出海碗大的砂眼(满清史实),炮膛和炮身不在一条直线上。而且同设计口径下,炮和炮口径差距巨大,如果想统一炮弹(铁弹)规格就必须考虑这些误差,然后会发现当时实用炮弹和实际炮膛的直径差距1/10往上走(比如120mm炮用弹只有100mm)。
用钢/熟铁造无缝管,按现代眼光看,轧制工艺比较常见,但是工业革命前的动力不足,无法满足轧制所需的力量,简易土机床/材料/测试工具更满足不了加工所需的精度;钻孔也不可行,缺乏高品质的钻头(只能生产出高碳钢),更缺乏高精密机床。
最后要谈一个常识,铸铁不可锻,包括现代叫“可锻铸铁”的材料一样不能锻,只能做很细微的外形锻打。而古代的铸铁,全部是不能进行锻造再加工的。
所以,造倍径(管长和口径比)至少45往上走的火绳枪,在古代只有华山一条道,熟练工人用熟铁,锻打焊缝成型,其它脑洞没有实现的可能性。