整体形软波导的制造方法技术

本发明专利技术涉及矩形截面或其他形状截面的整体形软波导的制造方法。它的特点是制造一种规格的软波导只需一付模片，制得的软波导是整体形的，密封性好，充以干燥气体能提高功率容量。它是把矩形截面或其他形状截面的金属管坯，套在芯模上，外用模片将管坯卡紧，内充以高压油，使管坯膨胀而形成波纹。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矩形截面或其他形状截面的。软波导是雷达、导航、通信等微波无线电设备中必不可少的元件，用作微波连接或主馈线。作为微波连接元件要求它具有良好的柔软性，小驻波特性和低损耗。作为主馈线还要求它能承受微波大功率。已知的制造方法有如美国加布里(Gabriel)公司用“绕制法”制成互锁型结构软波导，它是把裸金属带螺旋缠绕成环形或螺旋形的环，同时加压使环与环之间互锁连接成一定长度的软波导。英国马可尼(Marconi)公司是用“模压对焊法”，先把金属带压成“π”形波纹状，再把两个π形波纹对焊成软波导管。还有用机械磨铣的方法(见美国专利，专利号为3946343)，把硬金属管铣成软波纹管。“绕制法”制得的软波导接缝处存在间隙，高功率使用时，间隙处易产生“打火”，而且不能充气使用。“模压对焊法”制造一种规格的软波导，需要上千付模片，而且对焊时常有虚焊和漏焊现象。“磨铣法”制得的软波导不能得到良好的柔软性能。本专利技术提出的“液压成型法”能够克服上述不足，它的特点是制造一种规格的波导只需一付模片，八付模片就可完成整个厘米波段全系列产品的制造。制造出来的波导是整体形的，密封性能好。这样，在同样尺寸条件下，充以干燥气体能提高微波功率容量，使这种波导能用于大功率场合。本专利技术所提出的“液压成型法”就是把矩形截面或其他形状截面的金属管坯，例如铜管坯(或其他导电率和延伸率好的金属管坯)套在芯模上，外用模片将管坯卡紧，内充以高压油，使管坯膨胀而形成波纹。下面结合附图对本专利技术作进一步说明。在图1中，矩形铜管坯(1)内装有可滑动的芯模(2)，芯模(2)有通油孔(3)和两个密封槽(8)、(9)。密封槽(8)、(9)内装有密封圈(6)、(7)。芯模(2)与芯杆(12)相连，它中间的内腔(10)与通油孔(3)相连，形成高压油通路。两只相同模片(4)、(5)与另两只相同模片(13)、(14)上下或者前后对称装置在管坯(1)上。图2中，模片(4)、(5)及模片(13)、(14)与芯模(2)卡紧后，高压油通过芯模(2)、芯杆(12)的内腔(10)和油孔(3)，进入管坯(1)的内壁与芯模(2)之间的间隙内，和密封圈(6)、(7)形成一个高压油密封区，当油压达到一定压力后，薄壁铜管(1)开始弹性变形。在图3中，高压油压力继续升高，使管坯(1)屈服变形。变形达到一定程度后，模片(4)、(5)开始向右推进，使管坯产生机械弯曲变形。图4中，当模片(4)、(5)移动到与模片(13)、(14)合拢时，管坯波形(11)被定位在模片(4)、(5)与模片(13)、(14)之间的波形槽内，形成所需要的波纹。这时，高压油开始卸压，为下步动作做好准备。图5中，高压油卸压后，模片(4)、(5)与模片(13)、(14)开始分开(开模)。图6中，开模后，模片(4)、(5)及模片(13)、(14)与芯模(2)分开，同时模片(4)、(5)向左移动。图7中，芯模(2)和管坯(1)向右移动一个波纹宽度的距离。在图8中，模片(4)、(5)及模片(13)、(14)与芯模(2)重新卡紧，并将已做好的波纹(11)阻挡在模片(13)、(14)外，此时，一个波纹的成形过程已全部结束。此过程连续的进行下去，即可做成具有一定波纹要求，一定长度的波纹管。实践表明，密封槽(8)、(9)的形状，密封圈(6)、(7)的材料及其形状的选取直接影响高压油密封区的形成。当密封槽(8)、(9)为燕尾形状，密封圈(6)、(7)为除橡胶之外的其它高分子材料，其形状为“O”形时，密封效果最佳，油压才能升高，高压油不会溢出。芯模与金属管坯内壁之间有一最合适的间隙，间隙过小，波纹管易产生波堆集现象;间隙过大，密封圈将产生滚翻和被咬坏。此间隙大小是根据密封圈材料的硬度值和油压力大小来确定。为了保证转角处的密封，密封圈(6)、(7)在密封槽(8)、(9)底面90°转角处，采用不倒角形式。在其他地方，要将多余的密封填料进行修正。高压油压力大小是形成软波导的重要条件，实践表明，成型时所需的油压力与管坯材料、厚度有很大关系，它们之间的关系为P=2δoσs( 1/(RK) + 1/(d) )式中P成型时所需油压，Kg/Cm2;δo管坯厚度，mm;σS材料屈服强度极限，Kg/cm2，d管坯等效直径mm;RK＝lo/2Sinαlo单波纹展开长度，mm;α弯曲角，0°根据本专利技术提出的方法，曾试制出八个规格的矩形软波导，复盖了整个厘米波段。表1列出了内矩形截面积尺寸、铜皮厚度、充压压力、模片间隙等数据。表2列出了频率范围和电性能。 由于上述波导是整体形结构，不仅具有良好的密封性能，而且功率容量大。例如BR48，承受的平均功率可达6千瓦，脉冲功率可达2兆瓦，如充以2个大气压的干燥气体，脉冲功率容量还可提高，这是其他软波导在同样尺寸条件下无法达到的。波导的整体形结构还带来良好的机械性能，在规定的弯曲半径下，波导反复弯曲次数可达106次。根据所需要的波纹管长度，可由下式确定管坯的长度。L=｛〔( (2πr1)/2 )+( (2πr2)/2 )+2C〕-a｝ (l)/(t)式中C＝〔( (D-d)/2 )-(r1-r2)〕L管坯长度，mm;r1波纹外圆弧半径，mm;r2波纹内圆弧半径，mm;D管坯等效外直径，mm;d管坯等效内直径，mm;a材料延伸率，mm;l波纹管长度，mm;t波纹节距，mm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术涉及矩形截面或其他形状截面软波导的制造。其特征在于把矩形截面或其他形状截面的金属管坯套在芯模上，外用模片将管坯卡紧，内充以高压油，使管坯澎涨而形成波纹。

【技术特征摘要】
1.本发明涉及矩形截面或其他形状截面软波导的制造。其特征在于把矩形截面或其他形状截面的金属管坯套在芯模上，外用模片将管坯卡紧，内充以高压油，使管坯澎涨而形成波纹。2.如权利要求1所述，其特征在于金属管坯内的芯模有通油孔和两个密封槽，槽内装有密封圈，芯模与有内腔的芯杆相连，芯杆的内腔与芯模的通油孔一起形...

【专利技术属性】
技术研发人员：于文泮，
申请(专利权)人：电子工业部第二十三研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]