本發(fā)明涉及大功率速調(diào)管技術領域，具體涉及一種速調(diào)管電子槍薄壁圓臺形下熱屏零件制造方法。

背景技術：

電子槍是速調(diào)管的關鍵部分，由于速調(diào)管陰極工作溫度比較高，對于普通氧化物陰極在850℃，而鋇鎢陰極工作溫度在1050℃；另外，陰極激活溫度要求更高，氧化物陰極為1050℃，而鋇鎢陰極高達1250℃。速調(diào)管的外殼大概在100℃左右，因此，電子槍的保溫就顯得格外重要。

電子槍零件所使用的材料、材料規(guī)格和設計形狀對電子槍的保溫是關鍵的因素。電子槍所使用的零件材料，一般要求耐高溫，常用的材料為鎢、鉬及其合金，鉭、鉭鈮合金，不銹鋼等。而緊靠陰極部分一般都采用鉬或鉬合金，為了減小熱傳導，材料要求很薄，一般在0.05～0.20mm。在設計中靠近陰極部分，除了陰極發(fā)射面外，都需要加熱屏，即在沿陰極圓柱面裝有側(cè)熱屏，在底部裝有下熱屏。

為了減小熱輻射和熱傳導，一般都有多層側(cè)熱屏及下熱屏。側(cè)熱屏零件形狀主要就是采用圓柱形薄壁引伸件，下熱屏形狀主要采用與熱子底面相似的半球形或平面結(jié)構(gòu)，下熱屏一般通過在熱屏上點焊的帶子固定在側(cè)邊支撐筒上，而熱屏的材料均采用鉬帶、不銹鋼帶、鉭鈮合金帶等。

以往電子槍下熱屏零件主要采用沖壓引伸方法進行加工。金屬零件的引伸，特別是對于鉬材料的沖壓引伸，由于材料本身延展性能差，材料又薄，在引伸過程中容易斷裂損壞，造成零件成品率差，加工成本高，而且即使制造出來，零件的尺寸也很難保證。這主要表現(xiàn)在，零件有喇叭口，即大小頭；不同直徑零件在過渡處容易產(chǎn)生褶皺、零件厚薄不一致、零件局部開裂等。即使如此，往往需要采取輔助措施，如在待加工的材料上預先點焊一塊薄壁金屬，且試模調(diào)整的時間長，試模成本高，因此整個零件制造成本高，試制周期長。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對上述技術的不足，提供一種縮短試制周期、降低制造成本且提高零件成品率的速調(diào)管電子槍薄壁圓臺形下熱屏零件制造方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的速調(diào)管電子槍薄壁圓臺形下熱屏零件制造方法，所述薄壁圓臺形下熱屏包括順向引伸零件和反向引伸零件，所述順向引伸零件包括順向中空圓柱筒及連接在所述順向中空圓柱筒端面的順向底部零件，所述順向底部零件包括順向底部零件本體和順向頂端零件，所述反向引伸零件包括反向中空圓柱筒及連接在所述反向中空圓柱筒端面的反向頂部零件，所述反向頂部零件包括反向頂部零件本體和反向頂端零件；其特征在于：所述制造方法包括如下步驟：

1)成型順向中空圓柱筒和反向中空圓柱筒：按照順向中空圓柱筒和反向中空圓柱筒的預設尺寸要求對選取的材料進行切割，切割后根據(jù)選取材料的種類確定退火工藝進行退火，退火后卷取成卷筒狀，然后采用圈圓和點焊方式分別成型順向中空圓柱筒和反向中空圓柱筒；

2)成型順向底部零件本體坯料和反向頂部零件本體坯料：對坯料進行切割成型為順向底部零件本體坯料，且順向底部零件本體坯料包括順向扇環(huán)、若干個沿圓周均勻分布在順向扇環(huán)外圓上的預順向上過渡齒及若干個沿圓周均勻分布在順向扇環(huán)內(nèi)圓上的順向下過渡齒；

對坯料進行切割成型為反向頂部零件本體坯料，且反向頂部零件本體坯料包括反向扇環(huán)、若干個沿圓周均勻分布在反向扇環(huán)外圓上的預反向上過渡齒及若干個沿圓周均勻分布在反向扇環(huán)內(nèi)圓上的反向下過渡齒；

3)預成型順向底部零件本體和預成型反向頂部零件本體：首先根據(jù)選取材料的種類確定退火工藝進行退火，退火后卷取成卷筒狀，然后進行圈圓并點焊，點焊成型后將順向底部零件本體坯料的預順向上過渡齒向所在圓的開口方向彎折，使預順向上過渡齒向所在圓的開口方向彎折后形成順向過渡圓弧和順向上過渡齒，然后將預順向下過渡齒向所在圓的圓心方向彎折，形成預成型順向底部零件本體；

首先根據(jù)選取材料的種類確定退火工藝進行退火，退火后卷取成卷筒狀，然后采用圈圓并點焊，點焊成型后將反向頂部零件本體坯料的預反向上過渡齒向所在圓的開口反方向彎折，使預反向上過渡齒向所在圓的開口反方向彎折后形成反向過渡圓弧和反向上過渡齒，然后將預反向下過渡齒向所在圓的圓心方向彎折，形成預成型反向頂部零件本體；

4)加工順向頂端零件和反向頂端零件：根據(jù)順向頂端零件加工圓形順向頂端零件；根據(jù)反向頂端零件加工圓形反向頂端零件；

5)焊接成型預順向底部零件和預反向頂部零件：將順向頂端零件的底表面一圈邊沿和預成型順向底部零件本體的順向下過渡齒采用點焊形成預順向底部零件；將反向頂端零件的底表面一圈邊沿和預成型反向底部零件本體的反向下過渡齒采用點焊形成預反向底部零件；

6)焊接成型順向引伸零件和反向引伸零件：將順向中空圓柱筒插入預順向底部零件直至順向上過渡齒全部貼合在順向中空圓柱筒的外周緣上，然后采用點焊的方式將順向中空圓柱筒和預順向底部零件焊接成整體形成順向引伸零件；

將反向中空圓柱筒插入預反向頂部零件直至反向上過渡齒全部貼合在反向中空圓柱筒的外周緣上，然后采用點焊的方式將反向中空圓柱筒和預反向頂部零件焊接成整體形成反向引伸零件；

其中，順向中空圓柱筒和反向中空圓柱筒的內(nèi)徑均為高度均為l1、厚度均為t；順向底部零件本體和反向頂部零件本體的傾斜角度均為θ1、厚度均為t；順向頂端零件和反向頂端零件的直徑均為厚度均為t。

進一步地，所述順向扇環(huán)的外圓弧長順向扇環(huán)的內(nèi)圓弧長順向扇環(huán)所在圓的圓心角θ3＝360cosθ1、且順向扇環(huán)的外徑l2為順向扇環(huán)的母線；預順向上過渡齒的長度為h1+πr1θ4/180，其中，h1為順向上過渡齒的搭接高度，θ4為順向過渡圓弧的圓心角，r1為順向過渡圓弧的半徑，θ4＝90°-θ1；另外，預順向下過渡齒的寬度為w2。

進一步地，所述反向扇環(huán)的外圓弧長反向扇環(huán)的內(nèi)圓弧長反向扇環(huán)所在圓的圓心角θ3＝360cosθ1、且反向扇環(huán)的外徑l2為反向扇環(huán)的母線；預反向上過渡齒的長度為h1+πr2θ2/180，其中，h1為反向上過渡齒的搭接高度，θ2為反向過渡圓弧的圓心角，r2為反向過渡圓弧的半徑，θ2＝90°+θ1；另外，預反向下過渡齒的寬度為w2。

進一步地，所述步驟1)中，退火后卷取成卷筒狀時采用的模具棒的直徑為圈圓和點焊時的搭接寬度δ為3～6mm；所述步驟3)中圈圓和點焊時的搭接寬度δ為3～6mm，且順向搭接寬度在所述順向過渡圓臺筒展開后順向扇環(huán)的延長面上，反向搭接寬度在所述反向過渡圓臺筒展開后反向扇環(huán)的延長面上。

進一步地，所述順向上過渡齒、所述順向下過渡齒、所述反向上過渡齒、所述反向下過渡齒的個數(shù)均為6～16個。

進一步地，所述順向過渡圓弧半徑r1和所述反向過渡圓弧半徑r2均不大于2mm。

進一步地，所述順向上過渡齒和所述反向上過渡齒的搭接高度h1均為3～6mm，所述順向上過渡齒和所述反向上過渡齒的寬度w1均為3～6mm；所述順向下過渡齒和所述反向下過渡齒的搭接高度h2均為3～6mm，所述順向下過渡齒和所述反向下過渡齒的寬度w2均為3～6mm。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：采用本發(fā)明制造方法進行加工，不需要用多次復雜的沖壓引伸方法，節(jié)省了多套引伸模，只需要簡單的點焊模，在加工過程中不會造成零件的報廢；避免了薄壁零件多次沖壓引伸，有效地降低了電子槍零件的加工難度，縮短了試制周期、降低了制造成本，且提高了零件的成品率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明速調(diào)管電子槍薄壁圓臺形下熱屏零件中順向引伸零件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明速調(diào)管電子槍薄壁圓臺形下熱屏零件中反向引伸零件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3、圖4為成型順向中空圓柱筒的工藝過程示意圖；

圖5、圖6為成型反向中空圓柱筒的工藝過程示意圖

圖7為順向底部零件本體坯料結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為反向底部零件本體坯料結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為預成型順向底部零件本體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為圖9的局部放大圖；

圖11為預成型反向底部零件本體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為圖11的局部放大圖；

圖13為順向頂端零件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為反向頂端零件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15預成型順向底部零件本體3和順向頂端零件1.4組焊成預順向底部零件4；

圖16預成型反向底部零件本體7和反向頂端零件5.4組焊成預順向底部零件8；

圖17為圖1中順向引伸零件焊接示意圖；

圖18為圖2中反向引伸零件焊接示意圖。

圖中各部件標號如下：

順向引伸零件1(其中：順向中空圓柱筒1.1、順向底部零件1.2、順向底部零件本體1.3、順向頂端零件1.4)、順向底部零件本體坯料2(其中：預順向上過渡齒2.1、順向扇環(huán)2.2、順向下過渡齒2.3)、預成型順向底部零件本體3(其中：順向過渡圓臺筒3.1、順向過渡圓弧3.2、順向上過渡齒3.3)、預順向底部零件4、反向引伸零件5(其中：反向中空圓柱筒5.1、反向頂部零件5.2、反向頂部零件本體5.3、反向頂端零件5.4)、反向頂部零件本體坯料6(其中：預反向上過渡齒6.1、反向扇環(huán)6.2、反向下過渡齒6.3)、預成型反向底部零件本體7(其中：反向過渡圓臺筒7.1、反向過渡圓弧7.2、反向上過渡齒7.3)、預反向底部零件8。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

傳統(tǒng)的沖壓引伸機械方法對于壁厚在1～3mm厚壁零件來說相對容易一些，由于材料厚，零件沖壓后容易成型，而對于壁厚在0.05～0.20mm的薄壁零件來說，有些形狀沖壓后容易回彈變形，而且在沖壓過程中由于材料薄容易使材料斷裂，即傳統(tǒng)的沖壓引伸機械方法在制造薄壁零件過程中材料損失大、成品率低。

因此，本發(fā)明為了實現(xiàn)薄壁零件的成型，采用把復雜的、多次沖壓引伸零件分段成型。速調(diào)管電子槍薄壁圓臺形下熱屏零件包括順向引伸零件1和反向引伸零件5，結(jié)合圖1所示，順向引伸零件1包括順向中空圓柱筒1.1及連接在順向中空圓柱筒1.1底部的順向底部零件1.2，順向底部零件1.2包括順向底部零件本體1.3和順向頂端零件1.4，結(jié)合圖2所示，反向引伸零件5包括反向中空圓柱筒5.1及連接在反向中空圓柱筒5.1頂部的反向頂部零件5.2，反向頂部零件5.2包括反向頂部零件本體5.3和反向頂端零件5.4。具體制造方法包括如下步驟：

1)成型順向中空圓柱筒和反向中空圓柱筒：按照順向中空圓柱筒的預設尺寸要求對選取的材料進行切割，切割后根據(jù)選取材料的種類確定退火工藝進行退火，用直徑為的模具棒進行卷取成卷筒狀，然后采用圈圓和點焊方式成型順向中空圓柱筒1.1，其中，圈圓和點焊時的搭接寬度δ為3～6mm，如圖3、4所示；

按照反向中空圓柱筒的預設尺寸要求對選取的材料進行切割，切割后根據(jù)選取材料的種類確定退火工藝進行退火，用直徑為2/3×的模具棒進行卷取成卷筒狀，然后采用圈圓和點焊方式成型反向中空圓柱筒5.1，其中，圈圓和點焊時的搭接寬度δ為3～6mm，如圖5、6所示；

2)成型順向底部零件本體坯料和反向頂部零件本體坯料：對坯料進行切割成型為順向底部零件本體坯料2，且順向底部零件本體坯料2包括順向扇環(huán)2.2、若干個沿圓周均勻分布在順向扇環(huán)2.2外圓上的預順向上過渡齒2.1及若干個沿圓周均勻分布在順向扇環(huán)2.2內(nèi)圓上的順向下過渡齒2.3，本實施例中預順向上過渡齒2.1和順向下過渡齒2.3的個數(shù)為6～16個，如圖7所示；

對坯料進行切割成型為反向頂部零件本體坯料6，且反向頂部零件本體坯料6包括反向扇環(huán)6.2、若干個沿圓周均勻分布在反向扇環(huán)6.2外圓上的預反向上過渡齒6.1及若干個沿圓周均勻分布在反向扇環(huán)6.2內(nèi)圓上的反向下過渡齒6.3，本實施例中預反向上過渡齒和反向下過渡齒的個數(shù)為6～16個，如圖8所示；

3)預成型順向底部零件本體和預成型反向頂部零件本體：首先根據(jù)選取材料的種類確定退火工藝進行退火，退火后用直徑為2/3×的模具棒進行卷取成卷筒狀，最后采用圈圓和點焊方式成型，點焊成型后將順向底部零件本體坯料2的預順向上過渡齒2.1向所在圓的開口方向(即順向)彎折，使預順向上過渡齒2.1向所在圓的開口方向彎折后形成順向過渡圓弧3.2和順向上過渡齒3.3，然后將預順向下過渡齒向所在圓的圓心方向彎折形成2.3，形成預成型順向底部零件本體3，其中，圈圓和點焊時的搭接寬度δ為3～6mm，結(jié)合圖9、10所示，且順向搭接寬度在順向過渡圓臺筒展開后順向扇環(huán)的延長面上；即預成型順向底部零件本體3包括順向過渡圓臺筒3.1、若干個通過順向過渡圓弧3.2沿圓周方向均勻垂直分布在順向過渡圓臺筒3.1大端面的順向上過渡齒3.3及若干個沿圓周方向均勻水平分布在順向過渡圓臺筒3.1小端面的順向下過渡齒2.3；

首先根據(jù)選取材料的種類確定退火工藝進行退火，退火后用直徑為的模具棒進行卷取成卷筒狀，最后采用圈圓和點焊方式成型，點焊成型后將反向頂部零件本體坯料6的預反向上過渡齒6.1向所在圓的開口反方向(即反向)彎折，使預反向上過渡齒6.1向所在圓的開口反方向彎折后形成反向過渡圓弧7.2和反向上過渡齒7.3，然后將預順向下過渡齒向所在圓的圓心方向彎折形成6.3，形成預成型反向頂部零件本體7，其中，圈圓和點焊時的搭接寬度δ為3～6mm，結(jié)合圖11、12所示，且反向搭接寬度在反向過渡圓臺筒展開后反向扇環(huán)的延長面上；即預成型反向頂部零件本體7包括反向過渡圓臺筒7.1、若干個通過反向過渡圓弧7.2沿圓周方向均勻垂直分布在反向過渡圓臺筒7.1大端面的反向上過渡齒7.3及若干個沿圓周方向均勻水平分布在反向過渡圓臺筒7.1小端面的反向下過渡齒6.3；

4)加工順向頂端零件和反向頂端零件：根據(jù)順向頂端零件加工圓形順向頂端零件1.4，如圖13所示；根據(jù)反向頂端零件加工圓形反向頂端零件5.4，如圖14所示；

5)焊接成型預順向底部零件和預反向頂部零件：將順向頂端零件1.4的底表面一圈邊沿和預成型順向底部零件本體3的順向下過渡齒2.3采用點焊形成預順向底部零件4，如圖15所示；將反向頂端零件5.4的底表面一圈邊沿和預成型反向底部零件本體7的反向下過渡齒6.3采用點焊形成預反向底部零件8，如圖16所示；

6)焊接成型順向引伸零件和反向引伸零件：將順向中空圓柱筒1.1插入預順向底部零件4直至順向上過渡齒全部貼合在順向中空圓柱筒的外周緣上，然后采用點焊的方式將順向中空圓柱筒和預順向底部零件焊接成整體形成順向引伸零件，如圖17所示；

將反向中空圓柱筒5.1插入預反向頂部零件8直至反向上過渡齒全部貼合在反向中空圓柱筒的外周緣上，然后采用點焊的方式將反向中空圓柱筒和預反向頂部零件焊接成整體形成反向引伸零件，如圖18所示；

其中，順向中空圓柱筒和反向中空圓柱筒的內(nèi)徑均為高度均為l1、厚度均為t；順向底部零件本體和反向頂部零件本體的傾斜角度均為θ1、厚度均為t；順向頂端零件和反向頂端零件的直徑均為厚度均為t；順向過渡圓弧半徑r1和反向過渡圓弧半徑r2均不大于2mm，優(yōu)選為0.5mm；

順向扇環(huán)的外圓弧長順向扇環(huán)的內(nèi)圓弧長順向扇環(huán)所在圓的圓心角θ3＝360cosθ1、且順向扇環(huán)的外徑l2為順向扇環(huán)的母線(θ1為順向過渡圓臺筒母線和上底或下底之間的夾角)；預順向上過渡齒的長度為h1+πr1θ4/180，其中，h1為順向上過渡齒的搭接高度，θ4為順向過渡圓弧的圓心角，r1為順向過渡圓弧的半徑，θ4＝90°-θ1；另外，預順向下過渡齒的寬度為w2；

反向扇環(huán)的外圓弧長反向扇環(huán)的內(nèi)圓弧長反向扇環(huán)所在圓的圓心角θ3＝360cosθ1、且反向扇環(huán)的外徑l2為反向扇環(huán)的母線(θ1為反向過渡圓臺筒母線和上底或下底之間的夾角)；預反向上過渡齒的長度為h1+πr2θ2/180，其中，h1為反向上過渡齒的搭接高度，θ2為反向過渡圓弧的圓心角，r2為反向過渡圓弧的半徑，θ2＝90°+θ1；另外，預反向下過渡齒的寬度為w2；

順向上過渡齒和反向上過渡齒的搭接高度h1均為3～6mm，順向上過渡齒和反向上過渡齒的寬度w1均為3～6mm；順向下過渡齒和反向下過渡齒的搭接高度h2均為3～6mm，順向下過渡齒和反向下過渡齒的寬度w2均為3～6m；齒搭接高度、齒寬和齒的數(shù)量，應該避免在下料、圈圓和點焊過程中齒之間不相互干涉(即不同的齒不會重疊)。

本發(fā)明的制造方法與傳統(tǒng)沖壓引伸方法進行比較有以下優(yōu)點：

1、沖壓引伸的零件雖然是一個整體，裝配起來方便，但是零件加工過程很復雜、零件成品率低、且加工成本高；本發(fā)明的制造方法使零件加工簡單，在裝配過程中，兩種零件的組焊過程也簡單，通過簡單的工裝模具壓緊點焊牢固在一起即可，大大降低加工成本；

2、電子槍熱屏采用順向底部零件與順向中空圓柱筒進行點焊和反向底部零件與反向中空圓柱筒進行點焊的新結(jié)構(gòu)，熱屏蔽效果更好一些，因為整體零件熱傳導大，齒形零件熱傳導小，熱量損失就小一些，在相同陰極工作溫度下，熱子加熱功率可以降低。經(jīng)過反復的裝配試驗表明，熱屏經(jīng)過齒之間的連接，不僅不會使陰極面產(chǎn)生局部溫度過高現(xiàn)象，相反會使陰極面的溫度更均勻；這主要是由于薄壁零件在引伸工藝過程中，校模、試模以及材料在沖壓引伸過程中的非均勻流動造成零件厚薄不均勻，在作為熱屏使用時，熱傳導和熱輻射就會不均勻，從而導致陰極面溫度不均勻；

3、正因為材料薄，所以順向底部零件坯料和反向頂部零件坯料的齒折彎成形十分簡單，齒形零件經(jīng)過下料并按照正常的工藝退火后，用平口鉗，甚至用手按壓都可以直接在點焊模上成形，從而使十分困難的薄壁材料沖壓引伸變得十分簡單；而且，零件的厚度，除了在點焊處外，都非常均勻一致；

4、順向中空圓柱筒和反向中空圓柱筒這類零件的初步成形，無需專門的模具，零件毛坯材料先按工藝正常退火，然后，在直徑為零件直徑約三分之二的金屬圓棒上卷繞一下，零件毛坯回彈后，零件就基本成形，便于在清洗后的點焊；

5、由于采用了齒形結(jié)構(gòu)，且齒的折彎可以用手工完成，從而避免了在引伸過程中過渡圓角處容易拉裂等弊端，所以齒和球冠過渡處的圓角r2可以設計得比較小，而仍不至于拉裂；由于避免了圓柱面和球冠之間大圓角過渡，這樣使電子槍熱屏的設計更合理，尺寸更緊湊，有利于縮小電子槍尺寸，熱效率將會得到提高；

6、對于薄壁反向引伸零件，例如本發(fā)明中的反向引伸零件5這種復雜的結(jié)構(gòu)，當l1的長度大于10mm以上且壁厚在0.2mm及以下時，采用普通的機械加工引伸方法，即使r2數(shù)值較大，例如2～5mm也幾乎不可能制造出來；然而采用本發(fā)明則可以比較容易實現(xiàn)，且r2可以做到小于0.5mm；

7、齒與中空圓柱筒點焊是在圓柱形點焊模上完成，由于齒不是很寬，且圓周上齒的數(shù)量適當(避免圈園后齒之間的相干)，再加上材料又很薄，在點焊模上通過點焊的壓力使齒和圓柱外周緣面較好地貼合，因此，齒不需要預先按中空圓柱筒的圓柱面成形。這里雖然有一定誤差，但是對于本發(fā)明是允許的，且通過實踐也是可行的；本發(fā)明正是針對困難的薄壁零件沖壓引伸加工，改善了設計，將整體薄壁零件的引伸變?yōu)閹锥瘟慵慕M合，并且采用圈圓和點焊以及齒的折彎后，反而便于手工成型，從而使得復雜的薄壁零件沖壓引伸，變得十分簡單。

綜上所述，采用本發(fā)明制造方法進行加工，不需要用多次復雜的沖壓引伸方法，節(jié)省了多套引伸模，只需要簡單的點焊模，在加工過程中不會造成零件的報廢；避免了薄壁零件多次沖壓引伸，有效地降低了電子槍零件的加工難度，縮短了試制周期、降低了制造成本，且提高了零件的成品率。