En octubre de 1938, las plantas de Fried Krupp-Grusonwerk AG firmaron un contrato para la construcción de 200 tanques Panzer IV Ausf. D como parte de la serie 4/BW. A finales de 1938, entre noviembre y diciembre, las SS hicieron un pedido adicional de 48 de estos tanques como parte de la serie 5/BW. Finalmente, entre septiembre de 1939 y octubre de 1940, la planta Fried Krupp-Grusonwerk AG de Magdeburgo (código de fábrica: bgo) fabricó 229 tanques Panzer IV Ausf. D con los números de fábrica 80501-80748. Los 16 chasis restantes se utilizaron para construir tanques de capa de puente Brukenleger IV b. 2 chasis se utilizaron para construir prototipos de cañones autopropulsados de 10,5 cm K18L/52 (en enero de 1941, las plantas de Krupp construyeron 2 prototipos, es decir, Panzer Selbsfahrlaffette IV o Dicker Max), y en noviembre de 1939, 1 chasis se utilizó para construir un prototipo de vehículo de munición para Karl (Munitionstrager fur Karlgerat). El Panzer IV Ausf. D, volvió a estar dotado de una placa frontal doblada de la superestructura, silmilar a la que aparecía en el Ausf. A inicial, pero su grosor se incrementó de 14,5 mm a 30 mm, se modificó el diseño de la montura de bola (Kugelblende 30) de la ametralladora MG 34 del operador de radio, se cambió la apertura de la pistola y se introdujo un nuevo tipo de visera para el conductor (Fahrersehklappe 30). Sobre el visor del conductor se instaló el periscopio K.F.F.2. En la superestructura se modificó la forma de las viseras laterales del conductor y del operador de radio/ametrallador de casco. Se modificaron las aberturas de ventilación en las placas laterales a ambos lados del compartimento del motor. A partir de ese momento, era posible cubrir algunas o todas las aberturas. En las tapas de acceso a la inspección en la placa superior del compartimento del motor, se modificó la forma de los cierres de garra en comparación con las versiones Ausf. A – C. También se modificó la suspensión de la versión Ausf. D. Se introdujeron 5 topes (en cada lado del vehículo) para limitar el rango de movimiento de la suspensión (Schwinearmanschlag). En las versiones anteriores del Ausf. A – C, sólo el primer y el último brazo de la suspensión tenían dicho tope. Se introdujo un nuevo tipo de oruga (Kgs 6111/380/120). La torreta estaba ahora equipada con una placa de cobertura externa para el manto del cañón con un blindaje adicional de 35 mm de espesor. Se modificó el diseño de las tapas de los visores en las placas laterales de la torreta y de los visores en las tapas de las alcayatas del cargador y del artillero. Se realizaron pequeños cambios en la tapa de la escotilla de dos piezas del comandante. Todos los visores se protegieron con un cristal blindado de 90 mm de espesor. El número de cartuchos para las ametralladoras MG 34 aumentó a 3.150 (en 21 cargadores de doble tambor o bolsas para 150 cartuchos). El peso de combate del tanque era de 20.000 kg.
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