CN115383411B - 一种弯波导管加工的方法及弯波导管结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及零件加工技术领域，公开了一种弯波导管加工的方法及弯波导管结构，该方法中将原材料分隔为单一波导管体毛坯料，波导管体毛坯料为波导管体毛坯料和波导管体毛坯料两端的法兰盘毛坯料，并对波导管体毛坯料和波导管体毛坯料两端的法兰盘毛坯料分别进行粗加工和精加工，有效的简化了加工工序，同时提高了波导管的产品尺寸一致性及可靠性，于传统加工方法相比，波导管体毛坯料为波导管体毛坯料和波导管体毛坯料两端的法兰盘毛坯料一体化，减少了焊接工序，避免了法兰盘歪斜的风险。
Description
技术领域
本发明涉及零件加工技术领域，具体为一种弯波导管加工的方法及弯波导管结构。
背景技术
在行业内，传统的波导口及整个波导腔体均为直角状态无倒角，从而就导致波导腔体和盖板一体加工不出来，因此传统的弯波导加工方法是先把弯式波导腔体和盖板分别加工好之后，将盖板与波导腔体焊接到一起，再加工两端，然后再和法兰盘焊接到一起，最后平法兰面，然而该种加工方法存在以下问题：
a)铜合金钎焊接：整个加工过程中需要加工3个零件，包含3道焊接工序，加工工序较为复杂，三次焊接分别为波导管体焊接、两端法兰盘焊接，多次高温焊接易造成零件变形、尺寸超差现象，本身产品的结构强度影响、焊缝的缺陷风险更大，从而影响产品的可靠性；
b)加工方面：波导管体焊接完成后需要精加工两端法兰焊接台，在此过程中波导焊接易存在变形，两端加工法兰焊接台相对位置度存在偏差、会影响法兰与波导管的最终位置尺寸；而且波导管壁厚尺寸较小，焊接法兰和波导腔体变形的风险更大、对最终结果会造成影响；焊接后法兰盘需要精加工，由于焊接后波导管的变形再次加工基准偏差会导致法兰的厚度尺寸偏差较大，导致尺寸公差难以保证。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种弯波导管加工的方法及弯波导管结构，该加工方法工序简单，能够保证零件尺寸可控，保证零件尺寸一致性，提高产品的结构可靠性，适用于波导腔体和法兰盘可以一体加工的所有弯波导产品。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种弯波导管加工的方法，包括如下步骤：
步骤1，将原材料分隔单一波导管毛坯料，所述波导管毛坯料包括波导管体毛坯料和波导管体毛坯料两端的法兰盘毛坯料；
步骤2，对波导管毛坯料进行粗加工，其中在波导管体毛坯料的一端留有工艺加工台，并对波导管体毛坯料进行开放式内腔加工；
步骤3，对粗加工后的波导管毛坯料进行精加工，其中对波导管体毛坯料和法兰盘毛坯料的外形进行余量加工，得到波导管体和法兰盘；
步骤4，去除波导管体的工艺加工台，并将法兰盘与波导管体的两端进行通孔加工，并在法兰盘上形成波导口；
步骤5，对波导管体的外形以及开放式内腔棱边去毛刺、倒钝后超波清洗；
步骤6，在开放式内腔的上端焊接盖板完成波导管成品加工。
优选的，波导管体毛坯料与法兰盘毛坯料呈一体结构。
优选的，步骤2中，所述波导管体毛坯料的一端留有工艺加工台的厚度为3-5mm，在粗加工中对波导管体毛坯料进行开放式内腔加工，其中对开放式内腔的单边留0.5-1mm余量。
优选的，步骤2中，对粗加工后的波导管毛坯料进行消除内应力、炉冷处理，其中温度为310-350℃，保温时间为1-1.5小时。
优选的，步骤3中，波导管体毛坯料呈L型管体结构，并在精加工中对管体拐角部分留铣刀R1-R2mm。
优选的，步骤3中，对法兰盘毛坯料的外形侧面各留0.3-0.5mm余量。
优选的，步骤6中，盖板与波导管体的开放式内腔的上端面焊接后采用盐酸进行对波导管表面除油处理和清洗，再将助焊剂涂在焊缝周边用于焊接时焊剂填充饱满。
进一步的，将波导管放入之柠檬酸中清洗助焊剂后完成波导管成品加工。
一种弯波导管结构，由上述所述的一种弯波导管加工的方法得到，包括波导管管体、两组法兰盘和盖板；两组法兰盘分别固定在波导管管体两端呈一体结构，所述波导管管体设有开放式内腔；两组法兰盘上设有波导口，所述开放式内腔的两端与两组法兰盘的波导口连通，所述盖板焊接在开放式内腔的上端面。
优选的，波导口的边缘连接角呈圆弧角设置。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供了一种弯波导管加工的方法，将原材料分隔为单一波导管体毛坯料，波导管体毛坯料为波导管体毛坯料和波导管体毛坯料两端的法兰盘毛坯料，并对波导管体毛坯料和波导管体毛坯料两端的法兰盘毛坯料分别进行粗加工和精加工，有效的简化了加工工序，同时提高了波导管的产品尺寸一致性及可靠性，于传统加工方法相比，波导管体毛坯料为波导管体毛坯料和波导管体毛坯料两端的法兰盘毛坯料一体化，减少了焊接工序，避免了法兰盘歪斜的风险。
本发明还提供了一种弯波导管结构，通过将两组法兰盘分别固定在波导管管体两端呈一体结构，因此只需完成盖板和开放式内腔上端面的平面焊接，提高了产品的加工效率，缩短了产品的供货周期，降低了产品的加工成本，可靠性高。
附图说明
图1为本发明中波导管加工方法流程图；
图2为本发明中弯波导管结构示意图；
图3为图2俯视方向示意图；
图4为图3中B-B剖面示意图；
图5为本发明中法兰盘结构示意图。
图中：1-波导管管体；2-法兰盘；3-盖板；4-开放式内腔；5-波导口。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
本发明提供一种弯波导管加工的方法及弯波导管结构，该加工方法工序简单，能够保证零件尺寸可控，保证零件尺寸一致性，提高产品的结构可靠性，适用于波导腔体和法兰盘可以一体加工的所有弯波导产品。
具体的，如图1所示，该弯波导管加工的方法，包括如下步骤：
步骤1，将原材料分隔单一波导管毛坯料，所述波导管毛坯料包括波导管体毛坯料和波导管体毛坯料两端的法兰盘毛坯料；
具体的，所述波导管体毛坯料与法兰盘毛坯料呈一体结构。
步骤2，对波导管毛坯料进行粗加工，其中在波导管体毛坯料的一端留有工艺加工台，并对波导管体毛坯料进行开放式内腔4加工；
具体的，所述波导管体毛坯料的一端留有工艺加工台的厚度为3-5mm，在粗加工中对波导管体毛坯料进行开放式内腔4加工，其中对开放式内腔4的单边留0.5-1mm余量。
具体的，对粗加工后的波导管毛坯料进行消除内应力、炉冷处理，其中温度为310-350℃，保温时间为1-1.5小时。
步骤3，对粗加工后的波导管毛坯料进行精加工，其中对波导管体毛坯料和法兰盘毛坯料的外形进行余量加工，得到波导管体1和法兰盘2；
具体的，波导管体毛坯料呈L型管体结构，并在精加工中对管体拐角部分留铣刀R1-R2mm。
具体的，对法兰盘毛坯料的外形侧面各留0.3-0.5mm余量。
步骤4，去除波导管体1的工艺加工台，并将法兰盘2与波导管体1的两端进行通孔加工，并在法兰盘2上形成波导口5；
步骤5，对波导管体1的外形以及开放式内腔4棱边去毛刺、倒钝后超波清洗；
步骤6，在开放式内腔4的上端焊接盖板3完成波导管成品加工。
具体的，盖板3与波导管体1的开放式内腔4的上端面焊接后采用盐酸进行对波导管表面除油处理和清洗，再将助焊剂涂在焊缝周边用于焊接时焊剂填充饱满，然后加热波导管待温度达到要求时加焊剂，保证焊缝饱满、无气泡、虚焊及凹凸不平现象。
其中，焊接完成后常温冷却，待冷却后将波导管放入15％的柠檬酸中20分钟(清洗表面的助焊剂)，使用柠檬酸清洗后再使用去离子水清洗、晾；加工中心使用仿形软钳口装夹，精加工波导盖表面余量(进一步去除焊接面残留焊料)；波导盖加工面棱边去毛刺、倒钝后超声波清洗干净；波导管表面涂覆
实施例1
本实施例给出一种弯波导加工的方法，实现波导腔体和两端法兰一体加工，加工方法步骤如下：
步骤1：下料准备，使用锯床将原材料分割成工艺所需单一毛坯料；
步骤2：清洗机床台面，确保机床台面清洁无残留；再将台虎钳使用压钉安装在加工中心工作台面上；然后使用千分表对台虎钳进行
矫正；最后矫正完成清理台虎钳表面油污；
步骤3：将毛坯料装夹在台虎钳上进行对刀确定机械原点；加工中心机床在手动模式下点动控制完成首件的加工，确认加工粗尺寸满足工艺要求，同时确认加工程序的正确性；
步骤4：波导管批量粗加工，下端留四方工艺台(厚度3mm)外形及内腔粗加工单边留1.5mm余量，粗加工零件完成后人工时效(温度300℃保温1小时)处理消除内应力，炉冷；
步骤5：使用千分表矫正虎钳后半精加工，装夹工艺台精加工L型内腔及外形(拐角部分留铣刀R2)，两端法兰外侧面各留0.3mm余量，精加工波导内腔及盖板安装台(拐角处圆角R1.5)；
步骤6：去除工艺台(反面)，钳口采用铝合金材料加工中心完成仿形夹具的加工后，再将波导管装夹在上面进行反面台阶的精加工
步骤7：采用虎钳装夹波导管，在加工中心完成两端法兰外形、法兰端面、波导腔端口及所有孔的加工，接通L型内腔。
步骤8：波导管外形及内腔棱边去毛刺、倒钝后超波清洗；
步骤9：将盖板装入波导腔体贴实后再周边进行银焊，首先使用盐酸进行波导管表面除油处理和清洗，再将助焊剂涂在焊缝周边以便焊接时焊剂填充饱满，然后加热波导管待温度达到要求时加焊剂，保证焊缝饱满、无气泡、虚焊及凹凸不平现象；
步骤10：焊接完成后常温冷却，待冷却后将波导管放入15％的柠檬酸中20分钟(清洗表面的助焊剂)，使用柠檬酸清洗后再使用去离子水清洗、晾；
步骤11：加工中心使用仿形软钳口装夹，精加工波导盖表面余量(进一步去除焊接面残留焊料)；
步骤12：波导盖加工面棱边去毛刺、倒钝后超声波清洗干净即可。
本发明还提供了一种弯波导管结构，如图2所示，由上述所述的一种弯波导管加工的方法得到，包括波导管管体1、两组法兰盘2和盖板3；两组法兰盘2分别固定在波导管管体1两端呈一体结构，所述波导管管体1设有开放式内腔4，如图3和图4所示，两组法兰盘2上设有波导口5，所述开放式内腔4的两端与两组法兰盘2的波导口5连通，所述盖板3焊接在开放式内腔4的上端面。
其中，本发明中波导口5的边缘连接角呈圆弧角设置，如图5所示，波导口5的边缘连接角呈圆弧角设置的目的：波导管实现一体加工、波导口5采用加工中心铣削完成，采用的铣刀外径为0.8-1mm，由此波导口5的边缘连接角为R0.4-R0.5。
实施例2
本实施例给出一种弯波导加工的方法，具体的步骤如下：
步骤1：下料准备，使用锯床将原材料分割成工艺所需单一毛坯料；
步骤2：清理机床台面，将台虎钳使用压钉安装在加工中心工作台面上；使用千分表矫正钳口；
步骤3：安装加工所需刀具，将毛坯料装夹在台虎钳上进行对刀确定机械原点；
步骤4：机床在手动模式下完成首件的加工，确认加工粗尺寸满足工艺要求，加工程序的正确性；下端留四方工艺台(厚度3mm)，波导管粗加工、内腔及外形各面留1mm余量；
步骤5：粗加工零件完成后人工时效处理消除内应力。
步骤6：半精加工：装夹工艺台精加工L型外形(拐角部分留圆角R2)，两端法兰外侧面各留0.3mm余量，精加工波导内腔及盖板安装台(拐角处圆角R1.5)；要求所用加工尺寸按中差控制；
步骤7：去除工艺台(反面)，钳口采用铝合金材料加工中心完成仿形夹具的加工后，再将波导管装夹在上面进行反面的台阶的精加工；
步骤8：采用虎钳装夹波导管体，在加工中心完成两端法兰外形、法兰端面、波导腔端口及所有孔的加工，接通L型内腔。
步骤9：波导管外形及内腔棱边去毛刺、倒钝后超波清洗；
步骤10：将盖板装入波导腔体贴实后再周边进行焊接；首先波导管表面除油处理和清洗，再将助焊剂涂在焊缝周边以便焊接时焊剂填充饱满，然后加热波导管待温度达到要求时加焊剂，保证焊缝饱满、无气泡、虚焊及凹凸不平现象；
步骤11：加工中心使用仿形软钳口装夹，精加工波导盖表面余量(进一步去除焊接面残留焊料)；
步骤12：波导盖加工面棱边去毛刺、倒钝后超声波清洗干净；
步骤13：波导管表面涂覆；
步骤14：得到成品。
综上所述，本发明提供了一种弯波导管加工的方法及弯波导管结构，将原材料分隔为单一波导管体毛坯料，波导管体毛坯料为波导管体毛坯料和波导管体毛坯料两端的法兰盘毛坯料，并对波导管体毛坯料和波导管体毛坯料两端的法兰盘毛坯料分别进行粗加工和精加工，有效的简化了加工工序，同时提高了波导管的产品尺寸一致性及可靠性，于传统加工方法相比，波导管体毛坯料为波导管体毛坯料和波导管体毛坯料两端的法兰盘毛坯料一体化，减少了焊接工序，避免了法兰盘歪斜的风险。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (6)
1.一种弯波导管加工的方法，所述弯波导管包括波导管管体(1)、两组法兰盘(2)和盖板(3)；两组法兰盘(2)分别固定在波导管管体(1)两端呈一体结构，所述波导管管体(1)设有开放式内腔(4)；两组法兰盘(2)上设有波导口(5)，所述开放式内腔(4)的两端与两组法兰盘(2)的波导口(5)连通，所述盖板(3)焊接在开放式内腔(4)的上端面；其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，将原材料分隔单一波导管毛坯料，所述波导管毛坯料包括波导管体毛坯料和波导管体毛坯料两端的法兰盘毛坯料；
步骤2，对波导管毛坯料进行粗加工，其中在波导管体毛坯料的一端留有工艺加工台，并对波导管体毛坯料进行开放式内腔(4)加工；
所述波导管体毛坯料的一端留有工艺加工台的厚度为3-5mm，在粗加工中对波导管体毛坯料进行开放式内腔(4)加工，其中对开放式内腔(4)的单边留0.5-1mm余量；
对粗加工后的波导管毛坯料进行消除内应力、炉冷处理，其中温度为310-350℃，保温时间为1-1.5小时；
步骤3，对粗加工后的波导管毛坯料进行精加工，其中对波导管体毛坯料和法兰盘毛坯料的外形进行余量加工，得到波导管管体(1)和法兰盘(2)；
步骤4，去除波导管管体(1)的工艺加工台，并将法兰盘(2)与波导管管体(1)的两端进行通孔加工，并在法兰盘(2)上形成波导口(5)；
步骤5，对波导管管体(1)的外形以及开放式内腔(4)棱边去毛刺、倒钝后超波清洗；
步骤6，在开放式内腔(4)的上端焊接盖板(3)完成波导管成品加工；
所述波导管体毛坯料与法兰盘毛坯料呈一体结构。
2.根据权利要求1所述的一种弯波导管加工的方法，其特征在于，步骤3中，波导管体毛坯料呈L型管体结构，并在精加工中对管体拐角部分留铣刀R1-R2mm。
3.根据权利要求1所述的一种弯波导管加工的方法，其特征在于，步骤3中，对法兰盘毛坯料的外形侧面各留0.3-0.5mm余量。
4.根据权利要求1所述的一种弯波导管加工的方法，其特征在于，步骤6中，盖板(3)与波导管管体(1)的开放式内腔(4)的上端面焊接后采用盐酸进行对波导管表面除油处理和清洗，再将助焊剂涂在焊缝周边用于焊接时焊剂填充饱满。
5.根据权利要求4所述的一种弯波导管加工的方法，其特征在于，将波导管放入之柠檬酸中清洗助焊剂后完成波导管成品加工。
6.根据权利要求1所述的一种弯波导管加工的方法，其特征在于，所述波导口(5)的边缘连接角呈圆弧角设置。
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