一種熱縮模具及制造工藝的制作方法
【專利摘要】一種熱縮模具，其外形為有一定厚度的圓環(huán)，所述圓環(huán)均分成三等份，三等份圓環(huán)之間設(shè)有周向間隙；所述圓環(huán)的中心孔設(shè)有三個凸向圓心方向的凸臺，每個凸臺位于一個三等份圓環(huán)上。其工藝包括以下步驟：1）毛坯準(zhǔn)備；2）毛坯粗車加工；3)毛坯精車加工；4）半成品加工5）成品加工。該熱縮模具解決了模具膨脹變形，提高了熱縮效果；通過增加毛坯粗車和粗車毛坯熱處理定型工序以及精車后采用線切割慢走絲加工凸臺與通孔，解決了模具熱穩(wěn)定性，保證在使用過程中不發(fā)生膨脹變形的現(xiàn)象，同時提高了模具的尺寸精度，保證了模具在高溫使用下膨脹量的控制，達(dá)到復(fù)合管殼與夾持桿、螺旋線的熱夾持固定的效果，完成行波管復(fù)合管殼慢波系統(tǒng)的組裝。
【專利說明】
一種熱縮模具及制造工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種熱縮模具及制造工藝，該模具應(yīng)用于行波管復(fù)合管殼慢波系統(tǒng)制造，屬于真空電子器件領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]行波管作為真空微波功率放大器件，具有頻帶寬、增益大、效率高、輸出功率大等優(yōu)點，在各類軍用微波發(fā)射機(jī)中有著廣泛的應(yīng)用，被譽為武器裝備的“心臟”。隨著武器裝備的發(fā)展，對行波管的技術(shù)指標(biāo)不斷提出新的要求，要求輸出功率、頻率及效率不斷的提高，行波管慢波系統(tǒng)的散熱成為設(shè)計者考慮的一個因素。復(fù)合管殼慢波系統(tǒng)作為新型的慢波結(jié)構(gòu)，其在散熱方面具有很強(qiáng)優(yōu)勢，因此常被設(shè)計者應(yīng)用到大功率的行波管器件中。熱縮模具作為復(fù)合管殼慢波系統(tǒng)制造過程中必不可少的夾具經(jīng)常被應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述要求，本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供一種熱縮模具及制造工藝，該熱縮模具解決了模具膨脹變形，提高了熱縮效果;其制造工藝通過增加毛坯粗車和粗車毛坯熱處理定型工序以及精車后采用線切割慢走絲加工凸臺與通孔，解決了模具熱穩(wěn)定性，保證在使用過程中不發(fā)生膨脹變形的現(xiàn)象，同時提高了模具的尺寸精度，保證了模具在高溫使用下膨脹量的控制，達(dá)到復(fù)合管殼與夾持桿、螺旋線的熱夾持固定的效果，完成行波管復(fù)合管殼慢波系統(tǒng)的組裝。
[0004]通常行波管慢波系統(tǒng)采用的是冷夾持的工藝將管殼、夾持桿和螺旋線組裝固定，這種工藝組裝的行波管慢波系統(tǒng)由于管殼與夾持桿之間、夾持桿和螺旋線之間存在較大的熱阻，行波管在工作時，慢波系統(tǒng)上微波損耗及電子截獲產(chǎn)生的熱量不能及時的傳導(dǎo)到管外而出現(xiàn)管子燒毀報廢的問題。由于復(fù)合管殼慢波系統(tǒng)是采用熱夾持的工藝來實現(xiàn)管殼、夾持桿和螺旋線組裝固定，很大程度上降低了管殼與夾持桿之間、夾持桿和螺旋線之間存在的熱阻，解決了慢波的散熱問題。
[0005]本發(fā)明提供的一種熱縮模具使用方便，極大地提高復(fù)合管殼慢波系統(tǒng)合格率，減少了返工和報廢，縮短了生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)成本。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造是通過以下技術(shù)手段來實現(xiàn)的:
一種熱縮模具，其特征在于:其外形為有一定厚度的圓環(huán)，所述圓環(huán)均分成三等份，三等份圓環(huán)之間設(shè)有周向間隙；所述圓環(huán)的中心孔設(shè)有三個凸向圓心方向的凸臺，每個凸臺位于一個三等份圓環(huán)上。
[0007]進(jìn)一步地:
所述三等份圓環(huán)各設(shè)有一個直徑相同的軸向通孔，所述通孔圓心位于以圓環(huán)圓心為圓心的同心圓上且位于各個三等份圓環(huán)的周向等分半徑上。
[0008]所述三等份圓環(huán)之間的周向間隙為0.1mm。
[0009]在所述圓環(huán)中心孔與圓環(huán)外徑之間還設(shè)有向內(nèi)凹陷的圓環(huán);所述熱縮模具材料為不銹鋼，牌號為lCrl8Ni9Ti。
[0010]—種熱縮模具加工工藝，其特征在于:包括以下步驟:
1)毛坯準(zhǔn)備；
2)毛坯粗車加工；
3)毛坯精車加工；
4)半成品加工
5)成品加工。
[0011]所述的步驟I)毛坯準(zhǔn)備包括:
11)毛坯成型，得到具有熱縮模具外徑、厚度毛坯尺寸的成型毛坯；
12)成型毛坯化學(xué)去油溶液清洗；
13)成型毛坯退火、熱處理定型。
[0012]所述的步驟2)毛坯粗車加工包括:
21)粗車成型毛坯，得到具有熱縮模具內(nèi)徑、外徑和厚度粗車尺寸的粗車毛坯；
22)粗車毛坯尺寸檢驗；
23)粗車毛坯化學(xué)去油溶液清洗；
24)粗車毛坯熱處理定型。
[0013]所述的步驟3)毛坯精車加工包括:
精車步驟24)得到的粗車毛坯，得到具有熱縮模具凸臺內(nèi)徑、向內(nèi)凹陷的圓環(huán)的外徑、熱縮模具外徑和厚度的公差尺寸的精車毛坯；
32)線切割慢走絲加工精車毛坯的凸臺與通孔，得到具有凸臺和通孔公差尺寸的半成品O
[0014]所述的步驟4)半成品加工包括:
41)半成品尺寸檢驗；
42)半成品化學(xué)去油溶液清洗；
43)半成品濕氫黑化；
所述的步驟5)成品加工包括:
51)線切割慢走絲加工步驟43)得到的半成品，完成三等份圓環(huán)的加工，得到成品；
52)成品尺寸檢驗；
53)成品化學(xué)去油溶液清洗。
[0015]所述的步驟12 )、23 )、42 )、53 )中的化學(xué)去油溶液配比為:草酸鈉:3 ± 0.05g/L;酒石酸鈉:2±0.02g/L; OP乳化劑:1.5±0.02 mL/L;去離子水:1.0±0.02L。
[0016]本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果是:該熱縮模具解決了模具膨脹變形，提高了熱縮效果;其制造工藝通過增加毛坯粗車和粗車毛坯熱處理定型工序以及精車后采用線切割慢走絲加工凸臺與通孔，解決了模具熱穩(wěn)定性，保證在使用過程中不發(fā)生膨脹變形的現(xiàn)象，同時提高了模具的尺寸精度，保證了模具在高溫使用下膨脹量的控制，達(dá)到復(fù)合管殼與夾持桿、螺旋線的熱夾持固定的效果，完成行波管復(fù)合管殼慢波系統(tǒng)的組裝。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明一種熱縮模具實例結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1所示一種熱縮模具實例結(jié)構(gòu)D向示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明創(chuàng)造作進(jìn)一步的說明。
[0019]如圖1所示，一種熱縮模具，其特征在于:熱縮模具采用不銹鋼材料，牌號為lCrl8Ni9Ti;熱縮模具設(shè)計成圓環(huán)形，將圓環(huán)均分成3等份，以保證熱縮模具在高溫下各個方向膨脹量一致;熱縮模具每等份之間留有0.1mm間隙A，間隙作用在于防止熱縮模具在高溫下發(fā)生膨脹時變形；熱縮模具內(nèi)環(huán)設(shè)計成凸臺形狀，3個凸臺B分別分布于上述圓環(huán)的每一等份，其作用在于縮小模具與復(fù)合管殼慢波系統(tǒng)的接觸面積，從而模具在高溫使用時對復(fù)合管殼熱縮的壓力增大，提高了熱縮效果;熱縮模具每等份上設(shè)計一個通孔C，3個通孔C均布在以圓環(huán)圓心為圓心的圓周上且位于各個等分圓環(huán)的周向等分半徑上，通孔的作用在于多個熱縮模具同時使用時能夠?qū)ζ涠ㄎ唬ＷC多個熱縮模具內(nèi)環(huán)設(shè)計的凸臺工作在一條直線上。
[0020]熱縮模具加工工藝實施如下:
1.原材料不銹鋼lCrl8Ni9Ti，加工外徑、厚度到毛坯尺寸的毛坯；
2.化學(xué)去油溶液清洗；
按下列比例成份配制工件化學(xué)去油溶液:
草酸鈉:(3±0.05) g/L；
酒石酸鈉:(2±0.02) g/L;
OP乳化劑:(1.5±0.02) mL/L；
去離子水:(1.0±0.02) L.3.退火，熱處理定型，在氫爐內(nèi)加熱到850土 50度，保溫30-50分鐘，冷卻不少于60min ；
4.粗車，粗車內(nèi)徑、外徑、厚度到粗車尺寸；
5.尺寸檢驗；
6.化學(xué)去油溶液清洗(工藝同第2步)；
7.熱處理定型，在氫爐內(nèi)加熱到850土 50度，保溫30-50分鐘，冷卻不少于60min ；
8.精細(xì)加工，如圖1、圖2所示，精車熱塑模具凸臺2內(nèi)徑與厚度到公差尺寸，精車向內(nèi)凹陷的圓環(huán)3的外徑到公差尺寸，外圓磨外徑尺寸到公差尺寸；
9.慢走絲加工，慢走絲是通過在金屬絲線上增加一定的電壓，金屬絲線在基材上連續(xù)產(chǎn)生電弧放電達(dá)到切割基材的作用，慢絲切割凸臺2，凸臺2寬度保證設(shè)計尺寸，凸臺2沿圓周均布3個;慢走絲切割通孔I，通孔I直徑保證設(shè)計尺寸，通孔I圓心均布于與圓環(huán)同心的圓周上，且通孔I圓心與凸臺2中心在同一徑向上；
10.尺寸檢驗；
11.化學(xué)去油清洗(工藝同第2步)；
12.濕氫黑化，在濕氫爐內(nèi)加熱到1050土 50度，保溫5-10分鐘，冷卻不少于60min;
13.慢走絲加工，慢走絲均分圓環(huán)3等份，間隙尺寸A保證0.1mm，且間隙徑向分布于相鄰?fù)谆蛲古_中心，保證角度120° ± 2°，磨鈍圓角；
14.尺寸檢驗
15.化學(xué)去油清洗(工藝同第2步)。
[0021]以上顯示和描述了本發(fā)明創(chuàng)造的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本設(shè)計不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本設(shè)計的原理，在不脫離本設(shè)計精神和范圍的前提下，本發(fā)明創(chuàng)造還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本設(shè)計范圍內(nèi)。本發(fā)明創(chuàng)造要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種熱縮模具，其特征在于:其外形為有一定厚度的圓環(huán)，所述圓環(huán)均分成三等份，三等份圓環(huán)之間設(shè)有周向間隙；所述圓環(huán)的中心孔設(shè)有三個凸向圓心方向的凸臺，每個凸臺位于一個三等份圓環(huán)上。2.如權(quán)利要求1所述的一種熱縮模具，其特征在于:所述三等份圓環(huán)各設(shè)有一個直徑相同的軸向通孔，所述通孔圓心位于以圓環(huán)圓心為圓心的同心圓上且位于各個三等份圓環(huán)的周向等分半徑上。3.如權(quán)利要求1所述的一種熱縮模具，其特征在于:所述三等份圓環(huán)之間的周向間隙為0.1mm04.如權(quán)利要求1所述的一種熱縮模具，其特征在于:在所述圓環(huán)中心孔與圓環(huán)外徑之間還設(shè)有向內(nèi)凹陷的圓環(huán);所述熱縮模具材料為不銹鋼，牌號為ICr 18Ni9Ti。5.一種熱縮模具加工工藝，其特征在于:包括以下步驟: 1)毛坯準(zhǔn)備； 2)毛坯粗車加工； 3)毛坯精車加工； 4)半成品加工 5)成品加工。6.如權(quán)利要求5所述的一種熱縮模具，其特征在于:所述的步驟I)毛坯準(zhǔn)備包括: 11)毛坯成型，得到具有熱縮模具外徑、厚度毛坯尺寸的成型毛坯； 12)成型毛坯化學(xué)去油溶液清洗； 13)成型毛坯退火、熱處理定型。7.如權(quán)利要求5所述的一種熱縮模具，其特征在于:所述的步驟2)毛坯粗車加工包括: 21)粗車成型毛坯，得到具有熱縮模具內(nèi)徑、外徑和厚度粗車尺寸的粗車毛坯； 22)粗車毛坯尺寸檢驗； 23)粗車毛坯化學(xué)去油溶液清洗； 24)粗車毛坯熱處理定型。8.如權(quán)利要求5所述的一種熱縮模具，其特征在于:所述的步驟3)毛坯精車加工包括: 31)精車步驟24)得到的粗車毛坯，得到具有熱縮模具凸臺內(nèi)徑、向內(nèi)凹陷的圓環(huán)的外徑、熱縮模具外徑和厚度的公差尺寸的精車毛坯； 32)線切割慢走絲加工精車毛坯的凸臺與通孔，得到具有凸臺和通孔公差尺寸的半成品O9.如權(quán)利要求5所述的一種熱縮模具，其特征在于:所述的步驟4)半成品加工包括: 41)半成品尺寸檢驗； 42)半成品化學(xué)去油溶液清洗； 43)半成品濕氫黑化。10.如權(quán)利要求5所述的一種熱縮模具，其特征在于:所述的步驟5)成品加工包括: 51)線切割慢走絲加工步驟43)得到的半成品，完成三等份圓環(huán)的加工，得到成品； 52)成品尺寸檢驗； 53)成品化學(xué)去油溶液清洗。11.如權(quán)利要求所述的一種熱縮模具，其特征在于:所述的步驟12)、23)、42)、53)中的化學(xué)去油溶液配比為:草酸鈉:3 ± 0.05g/L ；酒石酸鈉:2 ±0.02g/L； OP乳化劑:1.5 ± 0.02!11171;去離子水:1.0±0.02匕
【文檔編號】B25B11/02GK106041797SQ201610458093
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】王鵬康, 周秋君, 李金晶, 程海, 朱剛
【申請人】安徽華東光電技術(shù)研究所