CN106041797B - 一种热缩模具 - Google Patents

Abstract

一种热缩模具，其外形为有一定厚度的圆环，所述圆环均分成三等份，三等份圆环之间设有周向间隙；所述圆环的中心孔设有三个凸向圆心方向的凸台，每个凸台位于一个三等份圆环上。其工艺包括以下步骤：1）毛坯准备；2）毛坯粗车加工；3)毛坯精车加工；4）半成品加工5）成品加工。该热缩模具解决了模具膨胀变形，提高了热缩效果；通过增加毛坯粗车和粗车毛坯热处理定型工序以及精车后采用线切割慢走丝加工凸台与通孔，解决了模具热稳定性，保证在使用过程中不发生膨胀变形的现象，同时提高了模具的尺寸精度，保证了模具在高温使用下膨胀量的控制，达到复合管壳与夹持杆、螺旋线的热夹持固定的效果，完成行波管复合管壳慢波系统的组装。

Description

一种热缩模具

技术领域

本发明涉及一种热缩模具，该模具应用于行波管复合管壳慢波系统制造，属于真空电子器件领域。

背景技术

行波管作为真空微波功率放大器件，具有频带宽、增益大、效率高、输出功率大等优点，在各类军用微波发射机中有着广泛的应用，被誉为武器装备的“心脏”。随着武器装备的发展，对行波管的技术指标不断提出新的要求，要求输出功率、频率及效率不断的提高，行波管慢波系统的散热成为设计者考虑的一个因素。复合管壳慢波系统作为新型的慢波结构，其在散热方面具有很强优势，因此常被设计者应用到大功率的行波管器件中。热缩模具作为复合管壳慢波系统制造过程中必不可少的夹具经常被应用。

发明内容

针对上述要求，本发明创造的目的是提供一种热缩模具及制造工艺，该热缩模具解决了模具膨胀变形，提高了热缩效果；其制造工艺通过增加毛坯粗车和粗车毛坯热处理定型工序以及精车后采用线切割慢走丝加工凸台与通孔，解决了模具热稳定性，保证在使用过程中不发生膨胀变形的现象，同时提高了模具的尺寸精度，保证了模具在高温使用下膨胀量的控制，达到复合管壳与夹持杆、螺旋线的热夹持固定的效果，完成行波管复合管壳慢波系统的组装。

通常行波管慢波系统采用的是冷夹持的工艺将管壳、夹持杆和螺旋线组装固定，这种工艺组装的行波管慢波系统由于管壳与夹持杆之间、夹持杆和螺旋线之间存在较大的热阻，行波管在工作时，慢波系统上微波损耗及电子截获产生的热量不能及时的传导到管外而出现管子烧毁报废的问题。由于复合管壳慢波系统是采用热夹持的工艺来实现管壳、夹持杆和螺旋线组装固定，很大程度上降低了管壳与夹持杆之间、夹持杆和螺旋线之间存在的热阻，解决了慢波的散热问题。

本发明提供的一种热缩模具使用方便，极大地提高复合管壳慢波系统合格率，减少了返工和报废，缩短了生产周期，降低了生产成本。

为实现上述目的，本发明创造是通过以下技术手段来实现的：

一种热缩模具，其特征在于：其外形为有一定厚度的圆环，所述圆环均分成三等份，三等份圆环之间设有周向间隙；所述圆环的中心孔设有三个凸向圆心方向的凸台，每个凸台位于一个三等份圆环上。

进一步地：

所述三等份圆环各设有一个直径相同的轴向通孔，所述通孔圆心位于以圆环圆心为圆心的同心圆上且位于各个三等份圆环的周向等分半径上。

所述三等份圆环之间的周向间隙为0.1mm。

在所述圆环中心孔与圆环外径之间还设有向内凹陷的圆环；所述热缩模具材料为不锈钢，牌号为1Cr18Ni9Ti。

一种热缩模具加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1）毛坯准备；

2）毛坯粗车加工；

3)毛坯精车加工；

4）半成品加工

5）成品加工。

所述的步骤1）毛坯准备包括：

11）毛坯成型，得到具有热缩模具外径、厚度毛坯尺寸的成型毛坯；

12）成型毛坯化学去油溶液清洗；

13）成型毛坯退火、热处理定型。

所述的步骤2）毛坯粗车加工包括：

21）粗车成型毛坯，得到具有热缩模具内径、外径和厚度粗车尺寸的粗车毛坯；

22）粗车毛坯尺寸检验；

23）粗车毛坯化学去油溶液清洗；

24）粗车毛坯热处理定型。

所述的步骤3)毛坯精车加工包括：

精车步骤24）得到的粗车毛坯，得到具有热缩模具凸台内径、向内凹陷的圆环的外径、热缩模具外径和厚度的公差尺寸的精车毛坯；

32）线切割慢走丝加工精车毛坯的凸台与通孔，得到具有凸台和通孔公差尺寸的半成品。

所述的步骤4）半成品加工包括：

41）半成品尺寸检验；

42）半成品化学去油溶液清洗；

43）半成品湿氢黑化；

所述的步骤5）成品加工包括：

51）线切割慢走丝加工步骤43）得到的半成品，完成三等份圆环的加工，得到成品；

52）成品尺寸检验；

53）成品化学去油溶液清洗。

所述的步骤12）、23）、42）、53）中的化学去油溶液配比为：草酸钠：3±0.05g/L；酒石酸钠：2±0.02g/L； OP乳化剂：1.5±0.02 mL/L；去离子水：1.0±0.02L。

本发明创造的有益效果是：该热缩模具解决了模具膨胀变形，提高了热缩效果；其制造工艺通过增加毛坯粗车和粗车毛坯热处理定型工序以及精车后采用线切割慢走丝加工凸台与通孔，解决了模具热稳定性，保证在使用过程中不发生膨胀变形的现象，同时提高了模具的尺寸精度，保证了模具在高温使用下膨胀量的控制，达到复合管壳与夹持杆、螺旋线的热夹持固定的效果，完成行波管复合管壳慢波系统的组装。

附图说明

图1为本发明一种热缩模具实例结构示意图，图2为图1所示一种热缩模具实例结构D向示意图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明创造作进一步的说明。

如图1所示，一种热缩模具，其特征在于：热缩模具采用不锈钢材料，牌号为1Cr18Ni9Ti；热缩模具设计成圆环形，将圆环均分成3等份，以保证热缩模具在高温下各个方向膨胀量一致；热缩模具每等份之间留有0.1mm间隙A，间隙作用在于防止热缩模具在高温下发生膨胀时变形；热缩模具内环设计成凸台形状，3个凸台B分别分布于上述圆环的每一等份，其作用在于缩小模具与复合管壳慢波系统的接触面积，从而模具在高温使用时对复合管壳热缩的压力增大，提高了热缩效果；热缩模具每等份上设计一个通孔C，3个通孔C均布在以圆环圆心为圆心的圆周上且位于各个等分圆环的周向等分半径上，通孔的作用在于多个热缩模具同时使用时能够对其定位，保证多个热缩模具内环设计的凸台工作在一条直线上。

热缩模具加工工艺实施如下：

1.原材料不锈钢1Cr18Ni9Ti，加工外径、厚度到毛坯尺寸的毛坯；

2.化学去油溶液清洗；

按下列比例成份配制工件化学去油溶液：

草酸钠：(3±0.05) g/L；

酒石酸钠： (2±0.02) g/L；

OP乳化剂：(1.5±0.02) mL/L；

去离子水：(1.0±0.02) L.

3.退火，热处理定型，在氢炉内加热到850±50度，保温30-50分钟，冷却不少于60min；

4.粗车，粗车内径、外径、厚度到粗车尺寸；

5.尺寸检验；

6.化学去油溶液清洗（工艺同第2步）；

7.热处理定型，在氢炉内加热到850± 50度，保温30-50分钟，冷却不少于60min；

8.精细加工，如图1、图2所示，精车热塑模具凸台2内径与厚度到公差尺寸,精车向内凹陷的圆环3的外径到公差尺寸，外圆磨外径尺寸到公差尺寸；

9.慢走丝加工，慢走丝是通过在金属丝线上增加一定的电压，金属丝线在基材上连续产生电弧放电达到切割基材的作用，慢丝切割凸台2，凸台2宽度保证设计尺寸，凸台2沿圆周均布3个；慢走丝切割通孔1，通孔1直径保证设计尺寸，通孔1圆心均布于与圆环同心的圆周上，且通孔1圆心与凸台2中心在同一径向上；

10.尺寸检验；

11. 化学去油清洗（工艺同第2步）；

12.湿氢黑化，在湿氢炉内加热到1050±50度，保温5-10分钟，冷却不少于60min；

13.慢走丝加工，慢走丝均分圆环3等份，间隙尺寸A保证0.1mm，且间隙径向分布于相邻通孔或凸台中心，保证角度120°±2°，磨钝圆角；

14. 尺寸检验

15. 化学去油清洗（工艺同第2步）。

以上显示和描述了本发明创造的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本设计不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本设计的原理，在不脱离本设计精神和范围的前提下，本发明创造还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本设计范围内。本发明创造要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种热缩模具，其特征在于：其外形为有一定厚度的圆环，所述圆环均分成三等份，三等份圆环之间设有周向间隙；所述圆环的中心孔设有三个凸向圆心方向的凸台，每个凸台位于一个三等份圆环上；所述三等份圆环各设有一个直径相同的轴向通孔，所述通孔圆心位于以圆环圆心为圆心的同心圆上且位于各个三等份圆环的周向等分半径上；所述三等份圆环之间的周向间隙为0.1mm；在所述圆环中心孔与圆环外径之间还设有向内凹陷的圆环；所述热缩模具材料为不锈钢，牌号为1Cr18Ni9Ti；

该种热缩模具的加工工艺，包括以下步骤：

1）毛坯准备；

2）毛坯粗车加工；

3)毛坯精车加工；

4）半成品加工；

5）成品加工；

所述的步骤1）毛坯准备包括：

11）毛坯成型，得到具有热缩模具外径、厚度毛坯尺寸的成型毛坯；

12）成型毛坯化学去油溶液清洗；

13）成型毛坯退火、热处理定型；

所述的步骤2）毛坯粗车加工包括：

21）粗车成型毛坯，得到具有热缩模具内径、外径和厚度粗车尺寸的粗车毛坯；

22）粗车毛坯尺寸检验；

23）粗车毛坯化学去油溶液清洗；

24）粗车毛坯热处理定型；

所述的步骤3)毛坯精车加工包括：

31）精车步骤24）得到的粗车毛坯，得到具有热缩模具凸台内径、向内凹陷的圆环的外径、热缩模具外径和厚度的公差尺寸的精车毛坯；

32）线切割慢走丝加工精车毛坯的凸台与通孔，得到具有凸台和通孔公差尺寸的半成品；

所述的步骤4）半成品加工包括：

41）半成品尺寸检验；

42）半成品化学去油溶液清洗；

43）半成品湿氢黑化；

所述的步骤5）成品加工包括：

51）线切割慢走丝加工步骤43）得到的半成品，完成三等份圆环的加工，得到成品；

52）成品尺寸检验；

53）成品化学去油溶液清洗。

2.如权利要求1所述的一种热缩模具，其特征在于：该种热缩模具的加工工艺步骤12）、23）、42）、53）中的化学去油溶液配比为：草酸钠：3±0.05g/L；酒石酸钠：2±0.02g/L； OP乳化剂：1.5±0.02 mL/L；去离子水：1.0±0.02L。