CN108788370B - 一种波导焊接工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波导焊接工装，包括支撑平台、沿支撑平台长度方向设置的多组夹紧组件；所述夹紧组件包括两个支撑座和两个摆动块；所述两个支撑座对称固定在支撑平台的两端，且两个支撑座设置在支撑平台宽度方向的两侧；所述摆动块包括摆动块主体和转动底座，摆动块主体和转动底座构成摆动块的一个整体；所述转动底座下端通过转轴与支撑座连接；所述摆动块主体下端面与支撑平台上端面接触，两个摆动块相对的内侧面设有截面为半圆形的凸起；所述凸起长度方向与支撑平台长度方向相同，且凸起中心线平行与支撑平台上端面，本发明解决了缝隙波导天线在二次真空钎焊时一次焊焊缝脱开以及方向尺寸精度难以保证的问题。

Description

一种波导焊接工装

技术领域

本发明属于焊接工装技术领域，特别是一种波导焊接工装。

背景技术

高频微波器件如毫米波、缝隙波导天线等为雷达产品中的重要部件，一般具有薄壁(＜1mm)，易变形，尺寸控制精度高等特点，真空铝钎焊为微波器件制造的首选方案。为了保证真空钎焊后微波器件的高精度尺寸，焊接工装设计至关重要。在铝合金真空钎焊中，工装的作用是把钎焊组件和钎料固定在一起，使组件连接处形成适当的间隙，钎料熔化后毛细吸附在间隙内形成钎焊缝，并在钎焊过程中保持组件相对位置不变，保证其尺寸公差。钎焊工装要涉及到钎焊零件的固定、装配、进炉、钎焊、出炉整个过程.夹具是否合理和实用直接影响到钎焊质量。

另外，高频微波器件内部结构较为复杂，制造中经常存在一次加工可达性差的技术瓶颈，解决方法是采用阶梯真空钎焊成型。受到钎料研制瓶颈的限制，阶梯真空钎焊目前存在的问题是后一级的钎焊温度跟前一级的钎料熔化温度相差太小，焊接中受到炉温均匀性，工件厚薄差异、设备控温精度等因素的影响，在阶梯钎焊时比较容易出现在后一级钎焊时,前一级的焊缝脱开的现象。第二次真空钎焊时焊接温度为575℃，和第一次真空钎焊用焊料的熔点(578℃)相差3℃，受到工件薄厚不均匀导致升温温度不一致，炉温均匀性控制精度(±3℃)等因素的影响，二次焊接时零件各个点的温度差控制难以达到3℃，因此在二次焊接时一次焊接的焊缝有脱开风险。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种波导焊接工装，以解决缝隙波导天线在二次真空钎焊时一次焊焊缝脱开的问题，以及满足零件焊接后的高精度要求。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种波导焊接工装，包括支撑平台、沿支撑平台长度方向设置的多组夹紧组件；所述夹紧组件包括两个支撑座和两个摆动块；所述两个支撑座对称固定在支撑平台的两端，且两个支撑座设置在支撑平台宽度方向的两侧；所述摆动块包括摆动块主体和转动底座，摆动块主体和转动底座构成摆动块的一个整体；所述转动底座下端通过转轴与支撑座连接；所述摆动块主体下端面与支撑平台上端面接触，两个摆动块相对的内侧面设有截面为半圆形的凸起；所述凸起长度方向与支撑平台长度方向相同，且凸起中心线平行与支撑平台上端面，摆动块的凸起中心线高于转轴轴线；所述凸起部位和波导之间还设置有平板。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

(1)本发明的可调节的波导焊接工装，且有效的保证了波导二次焊接时一次焊的垂直焊缝不会脱开以及保证了波导侧壁的焊接变形要求，大大提高了缝隙波导二次焊接时的成品率。

(2)本发明的可调节的波导焊接工装，操作简单，便于工人操作，且装配一致性好。

(3)本发明的可调节的波导焊接工装，摆动块通过转轴有一定角度的摆动距离，保证焊接过程中膨胀和收缩时均能和波导侧壁接触而对其施加压力，从而保证焊接过程中零件垂直方向的一次焊焊缝不被脱开。

(4)本发明的可调节的波导焊接工装，摆动块上设置的半圆形的凸起，能够保证焊接过程中，摆动块对波导侧面的压力始终垂直于波导侧面。

(5)本发明的可调节的波导焊接工装，支撑平台下端沿长度方向均匀设有多个空腔，多个空腔之间设置散热肋片，即保证了支撑平台的刚性，又减少了工装热容量。

(6)所述摆动块上端还设有配重块，可调节加压压力，进一步保证焊接的稳定性。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为波导焊接工装的主视示意图。

图2为摆动块的结构及受力示意图图。

图3为支撑平台的纵剖面示意图。

图4为支撑平台的俯视示意图。

图5为配重块仰视示意图。

图6为实施例1中的波导主视示意图。

图7为实施例1中的波导与焊接工装的安装示意图。

具体实施方式

为了说明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。

结合图1-图2，本发明的一种波导焊接工装，包括支撑平台1、沿支撑平台1长度方向设置的多组夹紧组件；所述夹紧组件包括两个支撑座2和两个摆动块3；所述两个支撑座2对称固定在支撑平台1的两端，且两个支撑座2设置在支撑平台1宽度方向的两侧；所述摆动块3包括摆动块主体3-1和转动底座3-2，摆动块主体3-1和转动底座3-2构成摆动块3的一个整体；所述转动底座3-2下端通过转轴4与支撑座2连接；所述摆动块主体3-1下端面与支撑平台1上端面接触，两个摆动块3相对的内侧面设有截面为半圆形的凸起3-3；所述凸起3-3长度方向与支撑平台1长度方向相同；所述凸起3-3中心线高于转轴4轴线，且平行与支撑平台1上端面；摆动块3的凸起3-3中心线高于转轴4轴线，防止转轴4和凸起3-3圆弧压点在水平同一直线上时，产生死点现象。如果产生死点，尺寸热膨胀量以及产生推力都无法释放，波导就可能产生变形或者平面度达不到要求。进一步的，所述凸起3-3部位和波导之间还设置有平板7，平板7是为了增大和波导的接触面积，避免凸起3-3直接与波导产生线接触，接触面积过小而产生压痕。

使用时，将波导放置在支撑平台1上，转动支撑平台1两端的摆动块3从两侧对波导进行夹紧；沿支撑平台1长度方向设置的多组夹紧组件可有效的保证波导二次焊接的直线度；同时，摆动块3上设置的半圆形的凸起3-3，能够保证焊接过程中，摆动块3对波导侧面的压力始终垂直于波导侧面。如图3所示，摆动块3重心与转轴中心的距离为L1；摆动块3重力为G；凸起3-3与波导侧面为线接触，摆动块3对波导的力方向与转轴中心的距离为L2；根据力矩，摆动块3对波导提供的侧压力F满足：F×L2＝G×L1，因此F＝G×L1/L2；由于摆动块3通过转轴4转动，在波导焊接过程中，热胀冷缩过程中，凸起3-3与波导侧面始终可沿外圆面转动，与波导侧面为线接触，对波导侧面的压力始终垂直于波导侧面；摆动块3通过转轴4有一定角度的摆动距离，保证焊接过程中膨胀和收缩时均能和波导侧壁接触而对其施加压力，从而保证焊接过程中零件垂直方向的一次焊焊缝不被脱开。另转轴4能够随着零件的膨胀而滑动，保证其施加力是恒定的，从而保证了侧壁的直线度，控制焊接变形。

进一步的，结合图3、图4，所述支撑平台1下端沿长度方向均匀设有多个空腔1-1，多个空腔之间设置散热肋片1-2；即保证了支撑平台1的刚性，又减少了工装热容量。

进一步的，所述支撑平台1上端面的平面度不大于0.05mm，以保证工件焊接后直线度。

进一步的，所述摆动块3上端还设有配重块5；所述摆动块3上端固定有定位销6，所述定位销5轴向与摆动块3重心相交；所述配重块5下端设有定位孔5-1(如图5)，通过定位孔5-1固定在定位销6上，使得配重块5的重心与摆动块2的重心位于同一竖直线上，通过配重块5可调节加压压力，进一步保证焊接的稳定性。

进一步的，整个焊机工作采用304不锈钢，该材料刚性好，在真空环境下不会挥发，不易吸收气体，不会与组焊件产生合金反应。

实施例1：

结合图6，某航天产品缝隙波导天线，包括一次焊接零件200、与一次焊接零件200固连的盖板300；一次焊接零件上竖向上的一次焊接的焊缝201；二次焊接时，需将二次焊接零件100与一次焊接零件200焊接在一起，二次焊接焊缝301沿二次零件长度和一次焊接零件200长度方向，即水平方向；

该缝隙波导总长622.5mm，宽度37.7mm，壁厚仅0.8mm，属于典型的薄壁、长宽比过大的结构，在焊接中极易出现焊接变形。二次焊接零件100的内腔几何尺寸精度要求±0.02～±0.05mm，焊后波导腔体侧壁平面度要求0.1mm。按图7所示，将波导安装在焊接工装上，将焊接炉内加温进行二次焊接，通过本发明的焊接工装，大大提高了缝隙波导二次焊接时的成品率，使用该工装前零件焊接成品率20％，使用该工装焊接后波导制造的成品率约在94％，大大降低了生成成本。

Claims (4)

1.一种波导焊接工装，其特征在于，所述波导包括一次焊接零件(200)、与一次焊接零件(200)固连的盖板(300)；一次焊接零件上竖向上的一次焊接的焊缝(201)；所述工装用于二次焊接夹持使用，二次焊接将二次焊接零件(100)与一次焊接零件(200)焊接在一起，二次焊接焊缝(301)沿二次零件长度和一次焊接零件(200)长度方向；

所述工装包括支撑平台(1)、沿支撑平台(1)长度方向设置的多组夹紧组件；所述支撑平台(1)用于放置波导；

所述夹紧组件包括两个支撑座(2)和两个摆动块(3)；所述两个支撑座(2)对称固定在支撑平台(1)的两端，且两个支撑座(2)设置在支撑平台(1)宽度方向的两侧；所述摆动块(3)包括摆动块主体(3-1)和转动底座(3-2)，摆动块主体(3-1)和转动底座(3-2)构成摆动块(3)的一个整体；所述转动底座(3-2)下端通过转轴(4)与支撑座(2)连接；所述摆动块主体(3-1)下端面与支撑平台(1)上端面接触，两个摆动块(3)相对的内侧面设有截面为半圆形的凸起(3-3)；所述凸起(3-3)长度方向与支撑平台(1)长度方向相同，且凸起(3-3)中心线平行与支撑平台(1)上端面，摆动块(3)的凸起(3-3)中心线高于转轴(4)轴线；所述凸起(3-3)部位和波导之间还设置有平板(7)；

所述摆动块(3)上端还设有配重块(5)；所述摆动块(3)上端固定有定位销(6)，所述定位销(6)轴向与摆动块(3)重心相交；所述配重块(5)下端设有定位孔(5-1)，通过定位孔(5-1)固定在定位销(6)上，使得配重块(5)的重心与摆动块(3)的重心位于同一竖直线上；所述摆动块(3)对波导提供的侧压力F满足：F×L2＝G×L1；其中摆动块(3)重心与转轴中心的距离为L1，摆动块(3)重力为G，摆动块(3)对波导的力方向与转轴中心的距离为L2；所述转轴(4)能够随着波导的膨胀而滑动。

2.根据权利要求1所述的一种波导焊接工装，其特征在于，所述支撑平台(1)下端沿长度方向均匀设有多个空腔(1-1)，多个空腔之间设置散热肋片(1-2)。

3.根据权利要求1或2所述的一种波导焊接工装，其特征在于，所述支撑平台(1)上端面的平面度不大于0.05mm。

4.根据权利要求1所述的一种波导焊接工装，其特征在于，采用304不锈钢材料制作。

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