CN103247864A - 一种高精度旋压天线反射面及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度旋压天线反射面及制造方法，涉及的是雷达天线制造工程领域，具体涉及的是天线主反射面旋压成型与支撑体胶接发泡稳定精度的制造技术。包括组合为一个旋压成型的主反射面，一个与主反射面同轴设计的支撑体，用于提高天线反射面强度、刚度的泡沫材料，以及一些用于装配的零件。本发明采用胶粘工艺将传统旋压天线反射面由点支撑的方式改进为曲面支撑的方式，并巧妙地引用泡沫夹芯结构，无需使用高精度抛物面模具即可制造出高精度（表面精度<0.3mmRMS）旋压天线反射面，该种反射面兼具刚度大、强度大、变形小、抗震性好、加工工艺简单等优点，特别适用于车、船等移动载体上的雷达天线装置。

Description

一种高精度旋压天线反射面及制造方法

技术领域

本发明涉及雷达天线制造工程领域中一种高精度旋压天线反射面及制造方法。特别适用于车载、船载等移动载体上中小型高精度天线反射面的批量制造技术。

背景技术

随着通信技术的发展，工作频段越来越高，以及受到车载、船载、舰载雷达天线恶劣工作环境的约束，对雷达天线反射面的精度、刚度、强度、耐久性提出更高的要求。

旋压成型技术特别适用于中小型天线反射面的制造，传统旋压成型天线面主要经过下列工序完成：下料——预成型——旋压——翻边——车边，这种工艺最大的优点就是省掉了庞大的成型模具。工艺完成后的天线主反射面初始表面精度>1.0mmRMS，而且此种旋压天线反射面背架支撑形式多是用对称撑腿结构以点支撑方式，或是用腹板、背筋以桁架支撑方式。上述传统旋压成型天线反射面的缺点是：

1.表面精度低，已经很难满足通信技术对表面精度的高要求；

2.天线反射面背架结构设计、加工工艺复杂，重量大，费用高；

3.天线反射面背架成型后自身存在应力，背架与反射面连接过程中及连接完成后容易造成反射面变形，保型性差，影响反射面表面精度；

4.背架与反射面连接点处存在应力集中现象，天线抗震性差，在行进中受到外界环境载荷作用容易造成反射面变形、破损。

中国专利号200910082085.1、名称《一种具有双层壳结构的反射面天线》的专利公开了一种具有双层壳结构的反射面天线制造方法，该专利虽然利用双层壳结构的设计解决了大口径天线分块面板结构边缘部分易引起翘曲的问题，减小了变形面的偏离，但是所述设计结构仍然延续了加强筋支撑的设计思想，特别是针对中小型高精度天线反射面的制造，同样存在以上弊端。

发明内容

本发明的目的在于克服上述传统旋压天线反射面的缺点，提供一种工艺简单易行、低成本的高精度旋压天线反射面及制造方法。通过本发明实现的旋压天线反射面具有精度高、刚度大、强度大、变形小、抗震性好、加工工艺简单、成本低廉、适合批量生产等优点。

本发明所采取的技术方案为：

一种高精度旋压天线反射面，包括一个旋压成型的主反射面1和位于主反射面1背部的支撑体2，其特征在于：所述的支撑体2为与主反射面1同轴设计的托盘结构，托盘盘沿3内侧壁与主反射面1的外侧面进行贴合粘接，主反射面1的中心位置开设有馈源孔，在托盘底板5上与馈源孔相应位置处开设有通孔。

其中，在托盘底板5上与通孔相应位置设有凸台4，凸台4的中心孔与通孔相重合。

其中，凸台4的内接触面与主反射面1外底面进行贴合粘接。

其中，在托盘底板5上开设有多个泡沫浇注孔，在托盘内壁与主反射面外壁之间的空腔内填充有泡沫材料6。

一种如权利要求1所述的一种高精度旋压天线反射面的制造方法，包括以下步骤：

第一步：根据反射面设计要求，经毛坯板料旋压成型工艺加工主反射面1；

第二步：设计托盘盘沿3、凸台4和托盘底板5，经机械加工工艺和铆接构成托盘；

第三步：将主反射面1凹面朝下放置在一平台上，保证主反射面1口面与平台表面完全贴合；

第四步：将托盘凹面朝下扣于主反射面1上，保证主反射面1与托盘中心轴线重合，此时，托盘以轴线为中心可自由旋转；

第五步：卸下托盘，在托盘与主反射面1贴合部位涂覆结构胶粘剂，贴合部位包括托盘盘沿3和凸台4部分。

第六步：将托盘与主反射面1胶接组装，固化成型；

第七步：固化工艺过程结束后，执行硬质泡沫发泡工艺，经托盘底板5上泡沫浇注口填充泡沫材料6；

第八步：用密封胶密封泡沫浇注口，完成高精度旋压天线反射面的制造。

本发明与背景技术相比具有如下优点：

1.天线主反射面与背板均采用旋压成型，整个加工、成型过程不使用高精度抛物面凸模，工艺简单，节省成本；

2.天线反射面的成型过程是在一平台上完成，有效地还原了旋压天线主反射面的高精度状态，成型后的天线反射面表面精度<0.3mmRMS；

3.支撑体通过结构胶粘剂与主反射面胶粘，胶接接头不需要制连接孔，不存在引起反射面变形、破损的应力集中现象，提高抗疲劳强度；

4.采用硬质泡沫发泡工艺，在支撑体与主反射面间填充泡沫材料，巧妙地引进泡沫夹芯结构的优点：第一，将支撑体与主反射面结合为一体，以面支撑方式有效减小主反射面在受到外部环境载荷时的形变量，提高了天线反射面的刚度、强度；第二，泡沫材料具有很好的吸能效果，提高天线反射面的抗震性；第三，取代了加强筋、连接板等，减轻天线反射面自重，体现轻量化设计理念。

5.此天线反射面采用胶粘成型工艺，主反射面没有铆钉、焊缝，外形美观，且天线整体具有密封性好，抗腐蚀能力高的特点。

附图说明

图1是本发明高精度旋压天线反射面结构示意图；

图2是主反射面结构示意图；

图3是托盘盘沿结构示意图；

图4是托盘凸台结构示意图；

图5是托盘底板结构示意图；

图6是托盘结构示意图；

图7是实施例第三步工艺附图；

图8是实施例第四步预装配工艺附图；

具体实施方式

结合图1至图8，下面对本发明作进一步说明。

一种高精度旋压天线反射面，包括一个旋压成型的主反射面1和位于主反射面1背部的支撑体，所述的支撑体为与主反射面同轴设计的托盘结构，托盘盘沿3内侧壁与主反射面的外侧面进行贴合粘接，主反射面的中心位置开设有馈源孔，在托盘底板5上与馈源孔相应位置处开设有通孔。在托盘底板5上与通孔相应位置设有凸台4，凸台的中心孔与通孔相重合。凸台4的内接触面与主反射面外底面进行贴合粘接。在托盘底板5上开设有多个泡沫浇注孔，在托盘内壁与主反射面外壁之间的空腔内填充有泡沫材料6。

具体步骤如下：

第一步：根据反射面设计要求，用厚2.0mm铝合金毛坯板料，经旋压成型工艺（预成型——旋压——翻边——车边）加工主反射面1，成型后主反射面如图2所示，后经阳极化处理；

第二步：设计托盘盘沿3、凸台4和托盘底板5，经机械加工工艺和铆接构成托盘，如图3、4、5所示，盘沿内侧壁呈一斜面，保证与主反射面1外侧面贴合良好；

第三步：将主反射面1凹面朝下放置在一2×2m平台8上，保证主反射面1口面与平台8表面完全贴合，如图7所示；

第四步：预装配，将托盘2凹面朝下扣于主反射面上，保证主反射面1与托盘2中心轴线重合，此时，托盘2以轴线为中心可自由旋转，如图8所示；

第五步：卸下托盘2，在托盘2与主反射面1贴合部位涂覆结构胶粘剂，贴合部位包括托盘盘沿3和凸台4部分。

第六步：重复步骤4，将托盘2与主反射面1胶接组装，固化成型；

第七步：固化工艺过程结束后，执行硬质泡沫发泡工艺，经托盘底板5上泡沫浇注口7填充泡沫材料6；

第八步：用密封胶密封泡沫浇注口7，完成高精度旋压天线反射面的制造。

Claims (5)

1.一种高精度旋压天线反射面，包括一个旋压成型的主反射面（1）和位于主反射面（1）背部的支撑体（2），其特征在于：所述的支撑体（2）为与主反射面（1）同轴设计的托盘结构，托盘盘沿（3）内侧壁与主反射面（1）的外侧面进行贴合粘接，主反射面（1）的中心位置开设有馈源孔，在托盘底板（5）上与馈源孔相应位置处开设有通孔。

2.权利要求1所述的一种高精度旋压天线反射面，其特征在于：在托盘底板（5）上与通孔相应位置设有凸台（4），凸台（4）的中心孔与通孔相重合。

3.权利要求2所述的一种高精度旋压天线反射面，其特征在于：凸台（4）的内接触面与主反射面（1）外底面进行贴合粘接。

4.权利要求1所述的一种高精度旋压天线反射面，其特征在于：在托盘底板（5）上开设有多个泡沫浇注孔，在托盘内壁与主反射面外壁之间的空腔内填充有泡沫材料（6）。

5.一种实现权利要求1所述的一种高精度旋压天线反射面的方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步：根据反射面设计要求，经毛坯板料旋压成型工艺加工主反射面（1）；

第二步：设计托盘盘沿（3）、凸台（4）和托盘底板（5），经机械加工工艺和铆接构成托盘；

第三步：将主反射面（1）凹面朝下放置在一平台上，保证主反射面（1）口面与平台表面完全贴合；

第四步：将托盘凹面朝下扣于主反射面（1）上，保证主反射面（1）与托盘中心轴线重合，此时，托盘以轴线为中心可自由旋转；

第五步：卸下托盘，在托盘与主反射面（1）贴合部位涂覆结构胶粘剂，贴合部位包括托盘盘沿（3）和凸台（4）部分。

第六步：将托盘与主反射面（1）胶接组装，固化成型；

第七步：固化工艺过程结束后，执行硬质泡沫发泡工艺，经托盘底板（5）上泡沫浇注口填充泡沫材料（6）；

第八步：用密封胶密封泡沫浇注口，完成高精度旋压天线反射面的制造。

Images