一種熱縮模具及制造工藝制造技術(shù)

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(gè)凸向圓心方向的凸臺(tái)，每個(gè)凸臺(tái)位于一個(gè)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(chē)加工；3)毛坯精車(chē)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(guò)增加毛坯粗車(chē)和粗車(chē)毛坯熱處理定型工序以及精車(chē)后采用線切割慢走絲加工凸臺(tái)與通孔，解決了模具熱穩(wěn)定性，保證在使用過(guò)程中不發(fā)生膨脹變形的現(xiàn)象，同時(shí)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。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)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。
技術(shù)介紹
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(diǎn)，在各類(lèi)軍用微波發(fā)射機(jī)中有著廣泛的應(yīng)用，被譽(yù)為武器裝備的“心臟”。隨著武器裝備的發(fā)展，對(duì)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(jì)者考慮的一個(gè)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(shì)，因此常被設(shè)計(jì)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(guò)程中必不可少的夾具經(jīng)常被應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)上述要求，本專(zhuān)利技術(shù)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(guò)增加毛坯粗車(chē)和粗車(chē)毛坯熱處理定型工序以及精車(chē)后采用線切割慢走絲加工凸臺(tái)與通孔，解決了模具熱穩(wěn)定性，保證在使用過(guò)程中不發(fā)生膨脹變形的現(xiàn)象，同時(shí)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。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(shí)，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(shí)的傳導(dǎo)到管外而出現(xiàn)管子燒毀報(bào)廢的問(wèn)題。由于復(fù)合管殼慢波系統(tǒng)是采用熱夾持的工藝來(lái)實(shí)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(wèn)題。本專(zhuān)利技術(shù)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(bào)廢，縮短了生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)創(chuàng)造是通過(guò)以下技術(shù)手段來(lái)實(shí)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(gè)凸向圓心方向的凸臺(tái)，每個(gè)凸臺(tái)位于一個(gè)三等份圓環(huán)上。進(jìn)一步地：所述三等份圓環(huán)各設(shè)有一個(gè)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(gè)三等份圓環(huán)的周向等分半徑上。所述三等份圓環(huán)之間的周向間隙為0.1mm。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(hào)為1Cr18Ni9Ti。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(chē)加工；3)毛坯精車(chē)加工；4）半成品加工5）成品加工。所述的步驟1）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。所述的步驟2）毛坯粗車(chē)加工包括：21）粗車(chē)成型毛坯，得到具有熱縮模具內(nèi)徑、外徑和厚度粗車(chē)尺寸的粗車(chē)毛坯；22）粗車(chē)毛坯尺寸檢驗(yàn)；23）粗車(chē)毛坯化學(xué)去油溶液清洗；24）粗車(chē)毛坯熱處理定型。所述的步驟3)毛坯精車(chē)加工包括：精車(chē)步驟24）得到的粗車(chē)毛坯，得到具有熱縮模具凸臺(tái)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(chē)毛坯；32）線切割慢走絲加工精車(chē)毛坯的凸臺(tái)與通孔，得到具有凸臺(tái)和通孔公差尺寸的半成品。所述的步驟4）半成品加工包括：41）半成品尺寸檢驗(yàn)；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(yàn)；53）成品化學(xué)去油溶液清洗。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。本專(zhuān)利技術(shù)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(guò)增加毛坯粗車(chē)和粗車(chē)毛坯熱處理定型工序以及精車(chē)后采用線切割慢走絲加工凸臺(tái)與通孔，解決了模具熱穩(wěn)定性，保證在使用過(guò)程中不發(fā)生膨脹變形的現(xiàn)象，同時(shí)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(shuō)明圖1為本專(zhuān)利技術(shù)一種熱縮模具實(shí)例結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1所示一種熱縮模具實(shí)例結(jié)構(gòu)D向示意圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖，對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)創(chuàng)造作進(jìn)一步的說(shuō)明。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(hào)為1Cr18Ni9Ti；熱縮模具設(shè)計(jì)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(gè)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(shí)變形；熱縮模具內(nèi)環(huán)設(shè)計(jì)成凸臺(tái)形狀，3個(gè)凸臺(tái)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(shí)對(duì)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(jì)一個(gè)通孔C，3個(gè)通孔C均布在以圓環(huán)圓心為圓心的圓周上且位于各個(gè)等分圓環(huán)的周向等分半徑上，通孔的作用在于多個(gè)熱縮模具同時(shí)使用時(shí)能夠?qū)ζ涠ㄎ唬ＷC多個(gè)熱縮模具內(nèi)環(huán)設(shè)計(jì)的凸臺(tái)工作在一條直線上。熱縮模具加工工藝實(shí)施如下：1.原材料不銹鋼1Cr18Ni9Ti，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±50度，保溫30-50分鐘，冷卻不少于60min；4.粗車(chē)，粗車(chē)內(nèi)徑、外徑、厚度到粗車(chē)尺寸；5.尺寸檢驗(yàn)；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± 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(chē)熱塑模具凸臺(tái)2內(nèi)徑與厚度到公差尺寸,精車(chē)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(guò)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(tái)2，凸臺(tái)2寬度保證設(shè)計(jì)尺寸，凸臺(tái)2沿圓周均布3個(gè)；慢走絲切割通孔1，通孔1直徑保證設(shè)計(jì)尺寸，通孔1圓心均布于與圓環(huán)同心的圓周上，且通孔1圓心與凸臺(tái)2中心在同一徑向上；10.尺寸檢驗(yàn)；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±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_(tái)中心，保證角度120°±2°，磨鈍圓角；14. 尺寸檢驗(yàn)15. 化學(xué)去油清洗（工藝同第2步）。以上顯示和描述了本專(zhuān)利技術(shù)創(chuàng)造的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本設(shè)計(jì)不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本設(shè)計(jì)的原理，在不脫離本設(shè)計(jì)精神和范圍的前提下，本專(zhuān)利技術(shù)創(chuàng)造還會(huì)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(jì)范圍內(nèi)。本專(zhuān)利技術(shù)創(chuàng)造要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
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(gè)凸向圓心方向的凸臺(tái)，每個(gè)凸臺(tái)位于一個(gè)三等份圓環(huán)上。

【技術(shù)特征摘要】
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(gè)凸向圓心方向的凸臺(tái)，每個(gè)凸臺(tái)位于一個(gè)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(gè)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(gè)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0.1mm。4.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(hào)為1Cr18Ni9Ti。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(chē)加工；3)毛坯精車(chē)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1）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(chē)加工包括：21）粗車(chē)成型毛坯...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王鵬康，周秋君，李金晶，程海，朱剛，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：安徽華東光電技術(shù)研究所，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：安徽;34