Как и в АК-47 первых выпусков, в производстве модернизированной системы наиболее трудным было освоение ствольной коробки, состоящей из деталей, изготовляемых порознь разными методами, а затем соединяемых клепкой и сваркой с применением сложных приспособлений. Конструктивная доработка этой детали и внедрение в производство целого комплекса технологических мероприятий, в отработке которых принимал участие Ижевский филиал технологического института, улучшили качество изготовления коробки, однако и в этом случае по стабильности сохранения главных размеров в пределах требований чертежа на последующих технологических операциях сборки автомата она по-прежнему уступала фрезерованному варианту детали.
Из-за большой склонности к деформации кожуха, изготовляемого штамповкой с предельной экономией расхода листового металла, как и в прошлом, на переходных технологических операциях сборки производилась правка коробки с целью исправления искажения размеров.
Не простым было изготовление, казалось бы, конструктивно простой рукоятки ножа-штыка с приклеенными с боков щечками. Но склеивание щечек с помощью клея, изготовленного из смолы ЭД-6 и полиэтиленамина, был процесс весьма продолжительный по времени, он потребовал значительного расширения помещения для сборки и сушки деталей.
По отзывам войск, оказалась недостаточной прочность щечек рукоятки ножа-штыка: «…материал хрупок и скалывается», — отмечалось в рекламационных сообщениях (арх. 213-63, стр. 29). Недостатки были устранены с переходом на пластмассовую монолитную рукоятку, разработанную по предложению технологов.
Переход на изготовление АКМ потребовал разработки и внедрения в производство 145 технологических процессов, по АК-47 в первый год освоения — 160 (арх. 64–50). Многие технологические процессы разрабатывались на базе существовавших для АК-47 с учетом конструктивных особенностей нового образца.
Конструктивная доработка модернизированного автомата в процессе массового производства производилась главным образом в направлении повышения эксплуатационной долговечности деталей. Облегчение деталей при модернизации АК не обошлось без последствий по снижению их прочности. В первую очередь это коснулось вкладыша ствольной коробки как одной из наиболее ответственных деталей узла запирания, в которой крепится ствол и созданы боевые упоры для сцепления с затвором.
Правая стенка вкладыша конструктивно намного тоньше левой, а поэтому оказалась существенно слабее, что при стрельбе в отдельных неблагоприятных случаях создавало неравномерное нагружение боевых упоров как по вкладышу, так и по затвору. В случае чрезмерной деформации правой стенки вкладыша или ее разрушения в зоне боевого упора увеличивалась нагрузка на левый упор, что, в свою очередь, приводило к образованию трещины у его основания или поломке в этом месте.
То же самое происходило и по левому боевому упору затвора. 3 случая поломки боевых уступов вкладыша произошло в конце ноября 1961 года в организации С.С. Розанова при испытаниях патронов со стальной лакированной гильзой, о чем извещается завод, изготовивший автоматы, письмом от 01.12.1961 года. Автоматы были сделаны по специальному заказу этой организации с половинными допусками по диаметральным размерам каналов стволов с целью создания худших условий для испытаний опытных патронов. Оружейные конструкторы и производственники в подобных случаях склонны сначала всю вину складывать на патроны. Но не столько с целью снять свою вину, а с тем, чтобы направить исследования и в сторону патронов, а также самим в неторопливых и более спокойных условиях разобраться в истинной сути дела. Выяснить, в какой мере случившееся может быть связано с конструкцией оружия или качеством его изготовления, затем принять необходимые меры по предупреждению выявленных в нем дефектов, даже в тех случаях, когда обнаруженные в оружии дефекты в какой-то мере связаны с изменениями, вводимыми в патроны. Не обошлось без «подозрений» в адрес патронов и в этот раз. Завод-поставщик оружия в организацию С.С. Розанова в ответном письме сообщает, что, по его мнению, «сочетание более жесткой оболочки пули и минимального сечения канала ствола должно привести к повышению давления в стволе и увеличению импульса пороховых газов на узел запирания», в связи с чем просит провести дополнительные испытания подобных автоматов не только на опытных, но и на штатных патронах (арх. 51–61, стр. 102). Аналогичный сигнал был с Тульского завода, где на 2 автоматах при испытаниях на живучесть произошли разрушения вкладышей и затворов (арх. 40–61, стр. 143). И два подобных случая — в том же декабре на ведущем заводе по изготовлению автоматов при приемно-сдаточных испытаниях, когда из каждого автомата произведено не более 40 выстрелов (арх. 51–61, стр. 72), изменили подход к объяснению причин данных дефектов и дали толчок по ускорению уже начатых исследований.
Было здесь и влияние представителя заказчика, сосредоточившего внимание на трещине в затворе еще при заводских контрольных испытаниях автомата в феврале 1961 года, увязав причину дефекта с неравнопрочностью правой и левой стенок вкладыша и потребовав «незамедлительно организовать глубокие и всесторонние исследования» (арх. 49–61, стр. 95). Указанная трещина при простом визуальном осмотре не обнаруживалась, она была выявлена у основания левого упора затвора с помощью магнитного дефектоскопа после дополнительного гарантийного отстрела автомата на живучесть.
Вопрос о прочности вкладыша стал центральным вопросом в массовом производстве АКМ. Его положительного решения ожидали от ведущего завода и предприятия смежники, изготовляющие не только автомат, но и унифицированный с ним по узлу запирания ручной пулемет.
Наряду с проведением исследований по установлению причин образования дефектов на головном заводе одновременно был объявлен конкурс на поиск лучших решений по их предупреждению. Стопроцентная проверка автоматов, изготовленных в декабре, патронами с усиленным примерно на 10 % зарядом развеяла сомнения заказчика в отношении качества продукции декабрьского выпуска, и она была допущена в войсковую эксплуатацию (арх. 51–61, стр. 205).
Проверка размеров деталей, получивших разрушение, и тех, которые испытаны на полную живучесть без обнаружения в них дефектов, особенно скрупулезно в местах, склонных к трещинообразованию, показала, что в обоих случаях детали удовлетворяют требованиям чертежа и не имеют размерных различий между собою. Аналогичные результаты показало и сравнительное изучение микроструктуры металла исследуемых деталей. Твердость металла у вкладышей с трещинами несколько превышала (44,5HRC) предельно допустимое значение (44HRC), заданное в чертеже.
Конструктивно упрочненные вкладыши за счет увеличения толщины правой стенки на 1,8 мм прошли многоцикловые испытания ударными нагрузками на специальном копре и. стрельбой без разрушения боевых упоров. Однако равнопрочности правого и левого упоров достигнуто не было (арх. 49–61, стр. 119). Хотя данное изменение и было внедрено в производство, но оно не давало еще достаточных гарантий в том, что введенное упрочнение избавит вкладыш от опасности разрушения при длительной войсковой эксплуатации автомата. Во-первых, мало проведено испытаний, а во-вторых, значительно большее их количество при рядовых вкладышах, не имеющих упрочнения, проходило без разрушения или образования трещин. Появление этих дефектов относится к периоду изготовления автоматов сентябрь-ноябрь 1961 года. Раньше подобного не было, несмотря на большое количество испытанных образцов.
Конструктивных же изменений, могущих ослабить прочность вкладыша, в период, предшествующий появлению поломок, в него не вносилось. Размерные характеристики деталей, получивших повреждения, также не давали повода для подозрений в этом отношении.
Все это наталкивало на мысль о существовании наряду с неравнопрочностью упоров вкладыша еще какой-то другой, неожиданно появившейся скрытой от наблюдения причины, свойственной только отдельным деталям, а не конструкции автомата в целом. Дальнейшие исследования были продолжены в термическом цехе завода комиссией под председательством зам. главного конструктора завода В.И. Шерстобита, с участием представителя заказчика К.С. Зинакова, имевшего исследовательский опыт по работе на Ижевском металлургическом заводе, и технологов термического цеха Е.В. Морозовой и В.А. Купчиной, и технолога военной приемки Т.М. Суворовой.