專利名稱：微波拋物面天線的制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種微波拋物面天線的制造裝置，主要由凹模、電加熱器和充壓系統(tǒng)組成。
目前用于制造微波拋物面天線的方法均采用對鋁合金板材進(jìn)行拉伸、旋壓、壓延、氣液壓及爆破等傳統(tǒng)工藝加工成型。這種工藝方法所需的投資很大，需要大型的拉伸機(jī)、油壓機(jī)及數(shù)控車床，而且對于金屬模具的制造加工來說，不但價格昂貴，而且制造難度很高，困難大。所以盡管拋物面天線是用于地面微波通訊、數(shù)據(jù)傳輸和衛(wèi)星通訊、及衛(wèi)星電視接收發(fā)射的主要設(shè)施之一，但鑒于生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力大，一致性差，材料利用率低，從而使微波拋物面天線的價格較高，不適應(yīng)國內(nèi)市場的推廣普及。
本實用新型的目的，在于利用金屬材料超塑成型的原理，提供了一種實現(xiàn)該方法的裝置。使得微波拋物面天線實現(xiàn)了加工簡單，生產(chǎn)成本低，精度高的微波拋物面天線。
本實用新型技術(shù)思想的特征在于裝置由模具和加熱充壓系統(tǒng)組成。模具的下模采用修正后的旋轉(zhuǎn)拋物面的凹模4，其大小與所制造的天線相匹配；凹模的底部中心設(shè)計了出氣孔10，用以排除板材在延伸過程，存放在凹模內(nèi)多余的氣體。上模是一個與下模相配的圓型蓋板6，加熱充壓系統(tǒng)設(shè)計在蓋板內(nèi)。蓋板的外層是保溫層5，以保持裝置內(nèi)的溫度；保溫層的下面是電加熱器8，蓋板的圓周邊緣上設(shè)計了充氣氣體的進(jìn)氣通道9，由氣泵經(jīng)進(jìn)氣通道進(jìn)入裝置內(nèi)的氣體形成一個作用在金屬材料上的作用力；上下模用緊固螺栓1緊固在一起。制造天線時，將金屬板7放置于上模與下模之間，并用螺釘固定。當(dāng)電加熱器通電，開始對模具內(nèi)加熱，當(dāng)加熱溫度等于金屬材料的超塑溫度時，金屬板呈現(xiàn)超塑狀態(tài)，加熱完成；保持恒溫，開始加力。由進(jìn)氣通道向模具內(nèi)注入氣體，該氣體壓力作用在金屬板上，使其受力向凹模一側(cè)延伸，并逐漸貼模；由于金屬板的延伸，使金屬板與下模，既凹模內(nèi)的原有氣體由凹模底部中心的出氣孔排出，保證了金屬板的充分貼模。
為了保證模具的密封性，在下模的圓周上采用了環(huán)狀凹槽，凹槽內(nèi)放置密封壓環(huán)2；在上模的圓周設(shè)計了凸臺，凸臺內(nèi)放置密封壓環(huán)3。
模具的凹模可以采用耐火混凝土澆鑄而成。


圖1－－原理圖1－－緊固螺拴 2－－密封壓環(huán) 3－－密封壓環(huán) 4－－凹槽 5－－保溫層 6－－圓型蓋板 7－－金屬板 8－－電加熱器 9－－進(jìn)氣通道 10－－出氣孔現(xiàn)結(jié)實施例(附圖)對本實用新型作進(jìn)一步描述以制造微波拋物面天線φ＝2.2米為例。
成型模具是采用耐高溫混凝土澆鑄成的、修正旋轉(zhuǎn)拋物面凹模(4)為下模，上模為用鋼板、保溫層(5)、電加熱器(8)及進(jìn)氣通道(9)組成的圓形蓋板(6)，上模圓周內(nèi)的密封壓環(huán)(3)和下模圓周上環(huán)狀凹槽內(nèi)的密封壓環(huán)(2)采用金屬壓環(huán)，上下模具用緊固螺拴(1)聯(lián)結(jié)。
將δ＝2mm的LF21Y2鋁板(7)剪為φ＝2.3米規(guī)格的毛料，并送入模具，置于上下密封壓環(huán)之間，用緊固螺釘(1)將上環(huán)(3)、鋁板(7)和下環(huán)(2)緊固在一起并使其密封。用電加熱器(8)對模具內(nèi)加溫；當(dāng)溫度為鋁板的超塑溫度T＝450－－490度時，由上模的進(jìn)氣通道(9)向模具內(nèi)充入壓縮空氣，使鋁板變形，并逐漸貼緊凹模；然后保溫和保壓5－－8分鐘后，降溫保壓，使鋁板經(jīng)過動態(tài)再結(jié)晶，變形均勻，消除全部殘余應(yīng)力，充分成型。
本實施例所提供的微波拋物面天線樣品，已由中國空間技術(shù)研究院西安空間無線電研究所，用美國亞特蘭大S、A公司生產(chǎn)的2083D天線分析儀測量，認(rèn)定完全達(dá)到設(shè)計指標(biāo)，符合使用標(biāo)準(zhǔn)。
本實用新型于現(xiàn)有技術(shù)相比，加工制造簡單，產(chǎn)品一致性好，而且精度高，整體強(qiáng)度高；天線的生產(chǎn)工期短，能源消耗低，加工成本為現(xiàn)有技術(shù)的50％以內(nèi)，有利于大批量、大規(guī)模生產(chǎn)。
權(quán)利要求1.一種微波拋物面天線的制造裝置，其特征在于裝置由模具和在模具內(nèi)的加熱充壓系統(tǒng)組成。
2.如權(quán)利要求1所述的微波拋物面天線的制造裝置，其特征在于模具的下模采用修正后的旋轉(zhuǎn)拋物面的凹模(4)，其大小與所制造的天線相匹配；凹模的底部中心設(shè)計了出氣孔(10)，上模是一個與下模相配的圓型蓋板(6)，上下模用緊固螺栓(1)緊固在一起。
3.如權(quán)利要求1或2所述的微波拋物面天線的制造裝置，其特征在于加熱充壓系統(tǒng)是在蓋板設(shè)計了保溫層(5)，保溫層的下面是電加熱器(8)，蓋板的圓周邊緣上設(shè)計了充氣氣體的進(jìn)氣通道(9)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的微波拋物面天線的制造裝置，其特征在于在下模的圓周上采用了環(huán)狀凹槽，凹槽內(nèi)放置密封壓環(huán)(2)；在上模的圓周設(shè)計了凸臺，凸臺內(nèi)放置密封壓環(huán)(3)。
5.如權(quán)利要求2所述的微波拋物面天線的制造裝置，其特征在于模具的凹?？梢圆捎媚突鸹炷翝茶T而成。
專利摘要本實用新型涉及一種微波拋物面天線的制造裝置，其特征是模具的下模采用修正后的旋轉(zhuǎn)拋物面的凹模，凹模的底部中心設(shè)計了出氣孔，上模是一個與下模相配的圓形蓋板，加熱充壓系統(tǒng)設(shè)計在蓋板內(nèi)。蓋板的外層是保溫層，保溫層的下面是電加熱器，蓋板上有進(jìn)氣通道，上下模用緊固螺栓緊固在一起。模具的凹模可以采用耐火混凝土澆鑄而成。用本裝置制造出的微波拋物面天線成品不產(chǎn)生回彈，保證天線形狀完全符合設(shè)計的精度要求。充分變形后的板材成型后，直接空冷，不需進(jìn)行其他工藝處理。本裝置加工制作簡單，制造生產(chǎn)成本低，適于推廣。
文檔編號H01Q15/16GK2168343SQ9224302
公開日1994年6月8日 申請日期1992年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月29日
發(fā)明者黃順生, 楊振恒, 黃民主, 楊琨 申請人:西北工業(yè)大學(xué)