專利名稱：一種無法蘭波導(dǎo)組件的焊接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于波導(dǎo)組件機械制造的焊接裝置。
背景技術(shù)：
國內(nèi)波導(dǎo)組件的連接為法蘭連接，如圖1。法蘭連接波導(dǎo)組件是通過波導(dǎo)管型材的機械加工進(jìn)行彎形或截取長度，再通過硬釬焊工藝將波導(dǎo)管與法蘭焊裝，最后再對法蘭端面進(jìn)行機械修整，以達(dá)到高的法蘭端面質(zhì)量。波導(dǎo)之間的相互定位，一般是通過法蘭銷孔或連接孔定位，屬間接定位方式。這種技術(shù)廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域，但這種連接技術(shù)受結(jié)構(gòu)本身特性，其主要缺點為安裝空間占用大、重量大、法蘭間存在微波泄漏等問題。國外波導(dǎo)組件中也有采用無法蘭連接方式，無法蘭連接采用了鑄造標(biāo)準(zhǔn)彎頭的結(jié)構(gòu)，如圖2所示。標(biāo)準(zhǔn)彎頭為設(shè)有定位凸臺的鑄造件，連接工藝為軟釬焊。在波導(dǎo)組件連接時，定位靠標(biāo)準(zhǔn)彎頭的定位凸臺內(nèi)壁與波導(dǎo)管外壁相配合定位。由于受波導(dǎo)管成型影響，決定了其內(nèi)腔精度較好而外壁精度較差，因而這種方式的定位精度不夠理想。此外這種技術(shù)需要有較高的鑄造技術(shù)來支撐，并且標(biāo)準(zhǔn)彎頭內(nèi)腔的粗糙度相對成型波導(dǎo)管內(nèi)腔來講較差了一些。

實用新型內(nèi)容本實用新型的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種定位精度高、結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、可靠性高的無法蘭波導(dǎo)組件的焊接裝置。本實用新型的技術(shù)解決方案是一種無法蘭波導(dǎo)組件的焊接裝置，包括位于波導(dǎo)外圍的卡箍和位于波導(dǎo)內(nèi)腔的內(nèi)定位工裝；所述內(nèi)定位工裝包括相互匹配的凹件和凸件， 凹件和凸件相配合時，整個內(nèi)定位工裝的外形尺寸與波導(dǎo)內(nèi)腔尺寸配合。所述波導(dǎo)為矩形波導(dǎo)，卡箍為矩形卡箍；在卡箍的矩形窄邊上開填料槽，在卡箍的矩形寬邊上開有容料孔，矩形寬邊內(nèi)壁開有與容料孔相交的容料槽。所述填料槽的寬度為卡箍厚度的1/3 ；容料孔的孔徑大小等于填料槽的寬度，容料孔的個數(shù)為卡箍長度的1/5后進(jìn)行圓整為整數(shù)。所述容料槽結(jié)構(gòu)為R0. 4 R0. 5內(nèi)凹圓弧。所述內(nèi)定位工裝的凹件與凸件相互配合面為錐面楔槽結(jié)構(gòu)。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于1.本實用新型的焊接裝置，采用卡箍加內(nèi)定位工裝組合的方式，一方面，結(jié)合波導(dǎo)管“內(nèi)精外粗、壁薄”特點，以及軟釬焊的固有工藝特性，在波導(dǎo)外側(cè)設(shè)計了集粗定位、增加焊接表面、增強焊接強度作用于一體的卡箍，另一方面，根據(jù)波導(dǎo)組件既有直波導(dǎo)、又有E 面或H面彎波導(dǎo)相互連接以及結(jié)合焊裝所采用的電磁感應(yīng)焊接設(shè)備，設(shè)計了具有錐面楔槽的內(nèi)定位工裝，實現(xiàn)了無法蘭波導(dǎo)組件焊接的高定位精度、結(jié)構(gòu)簡單和高可靠性。2.本實用新型設(shè)計的卡箍具有以下優(yōu)點⑴粗定位由于波導(dǎo)管“內(nèi)精外粗”，因而不能用波導(dǎo)管外壁來直接定位，但為便于焊裝，必須有靈巧的粗定位裝置。本實用新型的卡箍利用了自身材料的塑性及精巧的結(jié)構(gòu)，并配以合適的焊裝間隙，完成了焊裝之前的粗定位。( 增加強度卡箍增加強度的功能主要體現(xiàn)在三方面一是通過設(shè)計容料槽及容料孔來增加焊料堆積量，通過焊料使用量的加大來增加焊接強度。二是卡箍自身為剛性結(jié)構(gòu)， 卡箍與波導(dǎo)管完成焊裝之后，已成為組件的部分，從而起到了強度加強的作用。三是在焊裝時，當(dāng)內(nèi)定位工裝從內(nèi)向外對波導(dǎo)管內(nèi)壁施力時，卡箍利用自身的剛度，起到防止波導(dǎo)管受力變形的作用。( 焊裝的可靠性卡箍上設(shè)計了填料槽，這樣便于焊裝時焊料的填充，同時卡箍上設(shè)計了容料槽與容料孔，便于焊裝的充分潤濕，并且為判讀焊接質(zhì)量提供了目視觀測點。3.本實用新型的內(nèi)定位工裝具有以下優(yōu)點⑴較高的精確定位能力。本實用新型根據(jù)在斜錐面上施力時，可將力分解的力學(xué)原理，設(shè)計了錐面楔槽的內(nèi)定位工裝，當(dāng)沿波導(dǎo)軸向?qū)ぱb施力時，可使工裝產(chǎn)生一個沿波導(dǎo)管截面徑向的向外漲緊力，從而實現(xiàn)了工裝內(nèi)定位的功能。當(dāng)施加的力越大，向外的漲緊力便越大，定位越精準(zhǔn)。( 焊后易于拆取 波導(dǎo)組件在焊裝時，定位工裝是不能拆掉的，這是為了更好的確保焊接的可靠定位。當(dāng)焊裝完成后，工裝必須從波導(dǎo)組件中拆取，將工裝設(shè)計成凹凸相配的斜面楔槽結(jié)構(gòu)就是為了更便于拆卸。此外，為了保證工裝對波導(dǎo)內(nèi)壁無損傷，設(shè)計了小的工裝外形圓角。同時針對波導(dǎo)組件中E面或H面彎波導(dǎo)的不同，分別設(shè)計了相對應(yīng)的焊裝工裝。

圖1為法蘭連接的波導(dǎo)組件的示意圖；圖2為無法蘭連接標(biāo)準(zhǔn)彎頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型連接波導(dǎo)時的安裝示意圖；圖4為卡箍的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為卡箍的主視圖；圖6為內(nèi)定位工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為內(nèi)定位工裝分解示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。如圖3所示，為本實用新型連接波導(dǎo)時的安裝示意圖。其中，連接波導(dǎo)A、內(nèi)定位工裝的凹件1、凸件2、卡箍3和波導(dǎo)B。連接波導(dǎo)A和波導(dǎo)B的內(nèi)腔裝入內(nèi)定位工裝的凹件1 和凸件2，外套卡箍3。如圖4、5所示，本實用新型的卡箍3，其內(nèi)腔尺寸與連接波導(dǎo)A和波導(dǎo)B的管外壁相配，本實施例中，配合間隙單邊為0. 02mm 0. 05mm，卡箍3的壁厚1. 0mm。本實施例的連接波導(dǎo)A和波導(dǎo)B為矩形波導(dǎo)，因此卡箍3也為矩形。在卡箍3的矩形窄邊上開有填料槽31，便于焊裝時焊料的填充。在卡箍3的矩形寬邊上開有容料孔32， 卡箍3寬邊內(nèi)壁開有與容料孔32相交的容料槽33。容料孔32和容料槽33 —方面可以增加焊料堆積量，通過焊料使用量的加大來增加焊接強度；另一方面便于焊裝的充分潤濕，并且為判讀焊接質(zhì)量提供了目視觀測點。[0025]由于波導(dǎo)管按使用頻段分為多種規(guī)格，因而對應(yīng)每種規(guī)格的卡箍尺寸也稍有不同。填料槽31的寬度為卡箍厚度的1/3 ；容料孔32的孔徑大小等于填料槽31的寬度，容料孔32的個數(shù)為卡箍3長度的1/5后進(jìn)行圓整為整數(shù)。容料槽33個數(shù)與容料孔32相同， 結(jié)構(gòu)為R0. 4 R0. 5內(nèi)凹圓弧。卡箍3—方面要利用自身的剛度，起到防止波導(dǎo)管受力變形的作用；另一方面要利用自身材料的塑性完成焊裝之前的粗定位，因此，卡箍3的材料要求既要有一定的剛度， 也要有一定的塑性。本實施例中，卡箍3材料選用了鋁材質(zhì)。本實用新型的卡箍3的制造工藝也較為簡單，采用銑削、線切割等，表面處理采用了鍍銀工藝。如圖6、7所示，本實用新型的內(nèi)定位工裝，包括相互匹配的凹件1和凸件2，兩工裝相互配合面12、22為錐面楔槽結(jié)構(gòu)，即在橫截面上兩配合面為凸凹結(jié)構(gòu)，在軸向兩配合面為斜錐面配合。當(dāng)兩配合件沿軸向相對滑動時，配合件的定位面11、21組成的最大輪廓正好是矩形，并且在到達(dá)設(shè)定位置時，矩形輪廓正好等于波導(dǎo)內(nèi)腔的尺寸，從而滿足了內(nèi)定位的功能。本實用新型的內(nèi)定位工裝設(shè)計，采用了 Pro混合拉伸功能進(jìn)行建模。隨著沿軸向力的施加，工裝截面在2個方向的尺寸均勻的增加，使波導(dǎo)內(nèi)腔四周受力均勻。為了保證工裝對波導(dǎo)內(nèi)壁無損傷，在凹件1和凸件2的定位面上設(shè)計了外形圓角。 過小的圓角不利于工裝焊后拆取，過大的圓角降低了內(nèi)腔有效定位面積。本實施例中，定位面11、21上圓角的R為波導(dǎo)內(nèi)腔窄邊的1/6。本實用新型的內(nèi)定位工裝制造工藝也較為簡單，主要采用銑削、線切割、鉗工修整
等工藝O本實用新型焊接裝置的使用過程為如圖3，波導(dǎo)在對接之前，首先在波導(dǎo)B外套入卡箍3，波導(dǎo)內(nèi)腔部分裝入內(nèi)定位工裝的凹件1和凸件2，稍許施力將內(nèi)定位工裝預(yù)緊；然后輕輕對接連接波導(dǎo)A，當(dāng)兩波導(dǎo)端面完全壓緊之后，對內(nèi)定位工裝進(jìn)行軸向施力P，使工裝同時漲緊兩波導(dǎo)(圖中漲緊力F)，最后按焊裝要求進(jìn)行焊裝。焊裝完成后，對工裝施加反向力，將工裝從波導(dǎo)內(nèi)腔中退出。利用此焊接裝置，制造出的波導(dǎo)組件滿足了其機械及電性能要求，經(jīng)受了試驗測試的考核，證明了其結(jié)構(gòu)的可實現(xiàn)性與可使用性。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施案例對本實用新型所作的詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型具體實施僅限于這些說明。對于本實用新型所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，對本實用新型的各組成部件、位置關(guān)系及連接方式在不改變其功能的情況下，進(jìn)行的等效變換或替代，如其他特殊形狀的賦形方向圖設(shè)計等，也落入本實用新型的保護范圍。本實用新型未公開的技術(shù)屬本領(lǐng)域公知技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種無法蘭波導(dǎo)組件的焊接裝置，其特征在于包括位于波導(dǎo)外圍的卡箍C3)和位于波導(dǎo)內(nèi)腔的內(nèi)定位工裝；所述內(nèi)定位工裝包括相互匹配的凹件(1)和凸件O)，凹件(1) 和凸件( 相配合時，整個內(nèi)定位工裝的外形尺寸與波導(dǎo)內(nèi)腔尺寸配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種無法蘭波導(dǎo)組件的焊接裝置，其特征在于所述內(nèi)定位工裝的凹件(1)與凸件(2)相互配合面為錐面楔槽結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的一種無法蘭波導(dǎo)組件的焊接裝置，其特征在于所述波導(dǎo)為矩形波導(dǎo)，卡箍C3)為矩形卡箍；在卡箍(3)的矩形窄邊上開填料槽(31)，在卡箍(3)的矩形寬邊上開有容料孔(32)，矩形寬邊內(nèi)壁開有與容料孔(3 相交的容料槽(33)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的一種無法蘭波導(dǎo)組件的焊接裝置，其特征在于所述填料槽(31) 的寬度為卡箍(3)厚度的1/3 ；容料孔(32)的孔徑等于填料槽(31)的寬度，容料孔(32)的個數(shù)為卡箍C3)長度的1/5后進(jìn)行圓整為整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的一種無法蘭波導(dǎo)組件的焊接裝置，其特征在于所述容料槽(33) 的結(jié)構(gòu)為R0. 4 R0. 5內(nèi)凹圓弧。
專利摘要本實用新型公開了一種無法蘭波導(dǎo)組件的焊接裝置，包括位于波導(dǎo)外圍的卡箍(3)和位于波導(dǎo)內(nèi)腔的內(nèi)定位工裝；所述內(nèi)定位工裝包括相互匹配的凹件(1)和凸件(2)，凹件(1)和凸件(2)相配合時，整個內(nèi)定位工裝的外形尺寸與波導(dǎo)內(nèi)腔尺寸配合。本實用新型采用卡箍加內(nèi)定位工裝組合的方式，一方面，在波導(dǎo)外側(cè)設(shè)計了集粗定位、增加焊接表面、增強焊接強度作用于一體的卡箍，另一方面，根據(jù)波導(dǎo)組件既有直波導(dǎo)、又有E面或H面彎波導(dǎo)相互連接以及結(jié)合焊裝所采用的電磁感應(yīng)焊接設(shè)備，設(shè)計了具有錐面楔槽的內(nèi)定位工裝，實現(xiàn)了無法蘭波導(dǎo)組件焊接的高定位精度、結(jié)構(gòu)簡單和高可靠性。
文檔編號B23K3/08GK202271073SQ20112036706
公開日2012年6月13日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者劉云天, 周虹, 夏亞峰, 李靜, 蘇國慶 申請人:西安空間無線電技術(shù)研究所