專利名稱：一種無法蘭波導組件的焊接裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于無線通信技術領域，特別涉及一種應用于波導組件機械制造的焊接裝置。
背景技術：
國內波導組件的連接為法蘭連接，如圖1。法蘭連接波導組件是通過波導管型材的機械加工進行彎形或截取長度，再通過硬釬焊工藝將波導管與法蘭焊裝，最后再對法蘭端面進行機械修整，以達到高的法蘭端面質量。波導之間的相互定位，一般是通過法蘭銷孔或連接孔定位，屬間接定位方式。這種技術廣泛的應用于各個領域，但這種連接技術受結構本身特性，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準彎頭的結構，如圖2所示。標準彎頭為設有定位凸臺的鑄造件，連接工藝為軟釬焊。在波導組件連接時，定位靠標準彎頭的定位凸臺內壁與波導管外壁相配合定位。由于受波導管成型影響，決定了其內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。此外這種技術需要有較高的鑄造技術來支撐，并且標準彎頭內腔的粗糙度相對成型波導管內腔來講較差了一些。

實用新型內容本實用新型的技術解決問題是克服現有技術不足，提供一種定位精度高、結構簡單、易于制造、可靠性高的無法蘭波導組件的焊接裝置。本實用新型的技術解決方案是一種無法蘭波導組件的焊接裝置，包括位于波導外圍的卡箍和位于波導內腔的內定位工裝；所述內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，整個內定位工裝的外形尺寸與波導內腔尺寸配合。所述波導為矩形波導，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，容料孔的個數為卡箍長度的1/5后進行圓整為整數。所述容料槽結構為R0. 4 R0. 5內凹圓弧。所述內定位工裝的凹件與凸件相互配合面為錐面楔槽結構。本實用新型與現有技術相比的優點在于1.本實用新型的焊接裝置，采用卡箍加內定位工裝組合的方式，一方面，結合波導管“內精外粗、壁薄”特點，以及軟釬焊的固有工藝特性，在波導外側設計了集粗定位、增加焊接表面、增強焊接強度作用于一體的卡箍，另一方面，根據波導組件既有直波導、又有E 面或H面彎波導相互連接以及結合焊裝所采用的電磁感應焊接設備，設計了具有錐面楔槽的內定位工裝，實現了無法蘭波導組件焊接的高定位精度、結構簡單和高可靠性。2.本實用新型設計的卡箍具有以下優點⑴粗定位由于波導管“內精外粗”，因而不能用波導管外壁來直接定位，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構，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在三方面一是通過設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構， 卡箍與波導管完成焊裝之后，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，當內定位工裝從內向外對波導管內壁施力時，卡箍利用自身的剛度，起到防止波導管受力變形的作用。( 焊裝的可靠性卡箍上設計了填料槽，這樣便于焊裝時焊料的填充，同時卡箍上設計了容料槽與容料孔，便于焊裝的充分潤濕，并且為判讀焊接質量提供了目視觀測點。3.本實用新型的內定位工裝具有以下優點⑴較高的精確定位能力。本實用新型根據在斜錐面上施力時，可將力分解的力學原理，設計了錐面楔槽的內定位工裝，當沿波導軸向對工裝施力時，可使工裝產生一個沿波導管截面徑向的向外漲緊力，從而實現了工裝內定位的功能。當施加的力越大，向外的漲緊力便越大，定位越精準。( 焊后易于拆取 波導組件在焊裝時，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。當焊裝完成后，工裝必須從波導組件中拆取，將工裝設計成凹凸相配的斜面楔槽結構就是為了更便于拆卸。此外，為了保證工裝對波導內壁無損傷，設計了小的工裝外形圓角。同時針對波導組件中E面或H面彎波導的不同，分別設計了相對應的焊裝工裝。

圖1為法蘭連接的波導組件的示意圖；圖2為無法蘭連接標準彎頭結構示意圖；圖3為本實用新型連接波導時的安裝示意圖；圖4為卡箍的結構示意圖；圖5為卡箍的主視圖；圖6為內定位工裝的結構示意圖；圖7為內定位工裝分解示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。如圖3所示，為本實用新型連接波導時的安裝示意圖。其中，連接波導A、內定位工裝的凹件1、凸件2、卡箍3和波導B。連接波導A和波導B的內腔裝入內定位工裝的凹件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，其內腔尺寸與連接波導A和波導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A和波導B為矩形波導，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，并且為判讀焊接質量提供了目視觀測點。[0025]由于波導管按使用頻段分為多種規格，因而對應每種規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的個數為卡箍3長度的1/5后進行圓整為整數。容料槽33個數與容料孔32相同， 結構為R0. 4 R0. 5內凹圓弧。卡箍3—方面要利用自身的剛度，起到防止波導管受力變形的作用；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。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為錐面楔槽結構，即在橫截面上兩配合面為凸凹結構，在軸向兩配合面為斜錐面配合。當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，并且在到達設定位置時，矩形輪廓正好等于波導內腔的尺寸，從而滿足了內定位的功能。本實用新型的內定位工裝設計，采用了 Pro混合拉伸功能進行建模。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，使波導內腔四周受力均勻。為了保證工裝對波導內壁無損傷，在凹件1和凸件2的定位面上設計了外形圓角。 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為波導內腔窄邊的1/6。本實用新型的內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，波導在對接之前，首先在波導B外套入卡箍3，波導內腔部分裝入內定位工裝的凹件1和凸件2，稍許施力將內定位工裝預緊；然后輕輕對接連接波導A，當兩波導端面完全壓緊之后，對內定位工裝進行軸向施力P，使工裝同時漲緊兩波導(圖中漲緊力F)，最后按焊裝要求進行焊裝。焊裝完成后，對工裝施加反向力，將工裝從波導內腔中退出。利用此焊接裝置，制造出的波導組件滿足了其機械及電性能要求，經受了試驗測試的考核，證明了其結構的可實現性與可使用性。以上內容是結合具體的優選實施案例對本實用新型所作的詳細說明，不能認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領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，對本實用新型的各組成部件、位置關系及連接方式在不改變其功能的情況下，進行的等效變換或替代，如其他特殊形狀的賦形方向圖設計等，也落入本實用新型的保護范圍。本實用新型未公開的技術屬本領域公知技術。
權利要求1.一種無法蘭波導組件的焊接裝置，其特征在于包括位于波導外圍的卡箍C3)和位于波導內腔的內定位工裝；所述內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，整個內定位工裝的外形尺寸與波導內腔尺寸配合。
2.根據權利要求1的一種無法蘭波導組件的焊接裝置，其特征在于所述內定位工裝的凹件(1)與凸件(2)相互配合面為錐面楔槽結構。
3.根據權利要求1或2的一種無法蘭波導組件的焊接裝置，其特征在于所述波導為矩形波導，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)，矩形寬邊內壁開有與容料孔(3 相交的容料槽(33)。
4.根據權利要求3的一種無法蘭波導組件的焊接裝置，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)的個數為卡箍C3)長度的1/5后進行圓整為整數。
5.根據權利要求3的一種無法蘭波導組件的焊接裝置，其特征在于所述容料槽(33) 的結構為R0. 4 R0. 5內凹圓弧。
專利摘要本實用新型公開了一種無法蘭波導組件的焊接裝置，包括位于波導外圍的卡箍(3)和位于波導內腔的內定位工裝；所述內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，整個內定位工裝的外形尺寸與波導內腔尺寸配合。本實用新型采用卡箍加內定位工裝組合的方式，一方面，在波導外側設計了集粗定位、增加焊接表面、增強焊接強度作用于一體的卡箍，另一方面，根據波導組件既有直波導、又有E面或H面彎波導相互連接以及結合焊裝所采用的電磁感應焊接設備，設計了具有錐面楔槽的內定位工裝，實現了無法蘭波導組件焊接的高定位精度、結構簡單和高可靠性。
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 優先權日2011年9月29日
發明者劉云天, 周虹, 夏亞峰, 李靜, 蘇國慶 申請人:西安空間無線電技術研究所