波導(dǎo)元件的精加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種適用于軸向?qū)ΨQ且兩端出入口位于同一軸線上的波導(dǎo)元件的精 加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 波導(dǎo)元件一般有兩個(gè)以上的端口，通過(guò)某種不均勻性或某種耦合機(jī)構(gòu)來(lái)控制電磁 波，即對(duì)電磁波進(jìn)行各種變換。為了保證波導(dǎo)元件的性能較好，其端口的孔精度要求較高。 在波導(dǎo)元件的機(jī)加工工藝中，主要采用壓鑄成型和鍛造成型。然而，經(jīng)壓鑄成型或鍛造成型 制成的工件精度較低，尺寸公差最小只能達(dá)到0. 1，故需要進(jìn)行二次精加工。其中工件外壁 尺寸精度可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)手段達(dá)到，但內(nèi)孔的精加工難度較大，尺寸精度很難進(jìn)一步提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種簡(jiǎn)單、高效且能夠提高波導(dǎo)元件內(nèi)孔精度 的精加工方法。
[0004] 本發(fā)明的波導(dǎo)元件的精加工方法，其步驟包括：a.對(duì)壓鑄或鍛造成型的工件進(jìn)行 皂化處理；b.將外壁基本尺寸與所述工件內(nèi)孔基本尺寸相同，但實(shí)際公差小于內(nèi)孔設(shè)計(jì)公 差的沖壓內(nèi)芯，壓入經(jīng)過(guò)皂化處理后的工件內(nèi)腔，直至工件內(nèi)孔與內(nèi)芯外壁匹配；c.再將 包含所述內(nèi)芯的工件，放入內(nèi)孔基本尺寸與工件外壁基本尺寸相同，但實(shí)際公差小于工件 內(nèi)孔設(shè)計(jì)公差的外模內(nèi)腔中，再次擠壓內(nèi)芯以調(diào)整工件內(nèi)孔尺寸；d.拆除外模和內(nèi)芯，檢 驗(yàn)脫模后的工件內(nèi)孔尺寸；e.對(duì)檢驗(yàn)合格的工件進(jìn)行后續(xù)加工，從而得到符合設(shè)計(jì)尺寸要 求的波導(dǎo)元件。本發(fā)明的采用高精度的內(nèi)芯和外模對(duì)工件腔體的內(nèi)外輪廓進(jìn)行冷擠壓加 工，對(duì)工件內(nèi)孔的尺寸進(jìn)行精整，從而提高內(nèi)孔精度。
[0005] 在冷擠壓加工過(guò)程中，工件與模具的接觸面的壓力往往較高，可高達(dá)2000~ 2500MPa，為了減小冷變形時(shí)工件與模具間的摩擦，需對(duì)工件進(jìn)行皂化處理，使冷擠壓表面 形成一層塑性良好且具有抗壓性能的磷酸鹽膜和皂化膜。步驟a中，是在對(duì)壓鑄或鍛造成 型的工件進(jìn)行人工初檢、去毛刺和去毛邊的前期準(zhǔn)備工作后，將工件在60~70°C下加入工 業(yè)肥皂或硬質(zhì)酸鈉進(jìn)行皂化處理約半個(gè)小時(shí)。
[0006] 由于工件內(nèi)孔滿足最大實(shí)體加工原則，故步驟b中采用基本尺寸與工件內(nèi)孔基本 尺寸相同，但實(shí)際公差小于內(nèi)孔設(shè)計(jì)公差的沖壓內(nèi)芯，對(duì)工件進(jìn)行擠壓，可使工件內(nèi)孔產(chǎn)生 冷變形而尺寸略微擴(kuò)張，且經(jīng)過(guò)擠壓后的工件內(nèi)孔尺寸公差與內(nèi)芯外壁尺寸公差接近，從 而提高工件內(nèi)孔精度。在保證擠壓深度剛好到位的前提下，所述內(nèi)芯與工件內(nèi)孔是相匹配 的。由于工件只在端口處對(duì)孔的精度要求較高，故為了減小模具成本，只需內(nèi)芯與工件兩端 出入口對(duì)應(yīng)位置保證內(nèi)芯外壁公差較小即可。
[0007] 考慮到工件腔體具有一定的回彈量以及冷擠壓變形中的加工誤差，在拆除內(nèi)芯之 前，還需再次調(diào)整工件的內(nèi)孔尺寸。具體是將包含內(nèi)芯的工件擠壓到所述外模的內(nèi)孔中，在 外模的和內(nèi)芯的共同擠壓作用下，使工件的腔體部分再次產(chǎn)生一定的變形量，從而保證脫 模后的工件內(nèi)孔的尺寸更加接近內(nèi)芯外壁尺寸，即尺寸公差明顯減小，并對(duì)工件起到一定 的硬化作用。當(dāng)工件兩端外形尺寸相同時(shí)，外模內(nèi)腔呈圓柱形；當(dāng)工件兩端外形尺寸不相同 時(shí)，可相應(yīng)調(diào)整外模內(nèi)腔形狀以及兩端的尺寸。
[0008] 采用上述內(nèi)芯和外模先后進(jìn)行兩次擠壓，能夠有效地提高工件的內(nèi)孔精度。加工 完畢后，拆除外模和內(nèi)芯即可得到精度較高的工件，然后再對(duì)工件進(jìn)行尺寸檢驗(yàn)，最后對(duì)檢 驗(yàn)合格的工件進(jìn)行后續(xù)加工，從而得到符合設(shè)計(jì)尺寸要求的波導(dǎo)元件。如果檢驗(yàn)工件尺寸 和預(yù)想的發(fā)生了偏差，不滿足設(shè)計(jì)要求，可重新組合適當(dāng)尺寸的內(nèi)芯和外模配組再次加工。 由于工件加工過(guò)程中只產(chǎn)生微量變形，故將不合格品返工不會(huì)造成工件損壞。
[0009] 進(jìn)一步的，當(dāng)所述工件內(nèi)孔基本尺寸為L(zhǎng)U外壁基本尺寸為L(zhǎng)2時(shí)，選擇外壁尺 寸為U(I=)的內(nèi)芯和內(nèi)孔尺寸為L(zhǎng)2(:=)的外模配組擠壓工件，使工件內(nèi)孔尺寸達(dá)到 L1±0. 02。綜合考慮加工誤差、工件腔體回彈量以及脫模誤差等，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得知，當(dāng)內(nèi)芯 外壁尺寸為u α:=)、外模內(nèi)孔尺寸為UC=)時(shí)，可使工件內(nèi)孔最終加工后的尺寸達(dá)到 Ll ±0. 02,即工件尺寸公差減小到0. 04,相較于現(xiàn)有技術(shù)，能夠極大的提高了內(nèi)孔的精度。 [0010] 更進(jìn)一步的，根據(jù)所述內(nèi)芯外壁尺寸將其劃分為L(zhǎng)I C=1,;)、LI Cf )和Ll (：： =): 三組，并與內(nèi)孔尺寸從小到大的工件對(duì)應(yīng)使用，從而提高工件的內(nèi)孔精度。由于經(jīng)皂化 處理后的工件內(nèi)孔尺寸大小不一，故為了達(dá)到內(nèi)孔尺寸設(shè)計(jì)要求，盡可能減少加工次 數(shù)，并提高加工效率，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可按照經(jīng)過(guò)皂化反應(yīng)后的工件內(nèi)孔尺寸進(jìn)行分組， 并選擇外壁尺寸相適應(yīng)的內(nèi)芯進(jìn)行擠壓。優(yōu)選的，根據(jù)內(nèi)芯外壁測(cè)量尺寸可將其劃分 為L(zhǎng)l (=:)、Ll (=丨4)和LI ），對(duì)于內(nèi)孔尺寸較大的工件，可以相應(yīng)選擇外壁尺寸為 Ll (:=)的內(nèi)芯；反之，內(nèi)孔尺寸較小的工件，可以相應(yīng)選擇外壁尺寸為L(zhǎng)l (=7)的內(nèi)芯。 這樣還可以在一定程度減小加工誤差以及減少工件擠壓后的回彈量，進(jìn)一步確保工件內(nèi)孔 最終加工后的尺寸達(dá)到Ll ± 0. 02，從而提高工件內(nèi)孔精度。此外，還根據(jù)皂化處理后的工件 內(nèi)孔尺寸大小，對(duì)相應(yīng)的內(nèi)芯進(jìn)行更細(xì)的分組。
[0011] 類似的，也可根據(jù)所述外模內(nèi)孔尺寸將其劃分為L(zhǎng)2G=)、L2(fl_。：）和L2C=D 三組，并與外壁尺寸從小到大的工件對(duì)應(yīng)使用，從而提高工件的內(nèi)孔精度。對(duì)于外壁尺寸較 大的工件，可以相應(yīng)選擇內(nèi)孔尺寸為L(zhǎng)2C：::)的外模；反之，對(duì)于內(nèi)孔尺寸較大的工件，可 以相應(yīng)選擇內(nèi)孔尺寸為L(zhǎng)2 (:(=)的外模，通過(guò)選擇精度更高且與工件相適應(yīng)的外模，有利 于進(jìn)一步提尚加工后的工件內(nèi)孔精度。
[0012] 進(jìn)一步的，步驟b和步驟c中是通過(guò)控制機(jī)構(gòu)來(lái)控制內(nèi)芯的位移，從而使內(nèi)芯擠壓 工件的深度到位。在實(shí)際操作中，控制機(jī)構(gòu)控制內(nèi)芯的位移量是根據(jù)反復(fù)調(diào)試得出的，以保 證工件最終加工后的尺寸滿足設(shè)計(jì)要求，避免因擠壓深度不到位而導(dǎo)致的精加工產(chǎn)品不合 格。所述控制機(jī)構(gòu)可以是沖床、壓力機(jī)或其他類似現(xiàn)有機(jī)構(gòu)。
[0013] 進(jìn)一步的，步驟d中拆除外模后，從步驟c中擠壓內(nèi)芯的相反方向?qū)?nèi)芯施加壓力 來(lái)拆除內(nèi)芯。例如，拆除外模后，可將包含內(nèi)芯的工件放置在工作臺(tái)上，并將內(nèi)孔較小的一 端固定，再對(duì)內(nèi)芯外壁尺寸較小的一端施加壓力，從而使內(nèi)芯脫離工件。
[0014] 進(jìn)一步的，步驟e中所述后續(xù)加工包括端面加工。由于工件內(nèi)孔受冷擠壓尺寸變 大后，將導(dǎo)致工件腔體厚度變小、長(zhǎng)度變長(zhǎng)，故還需對(duì)檢驗(yàn)合格的工件進(jìn)行端面加工，包括 總長(zhǎng)加工，保證工件長(zhǎng)度尺寸合格。所述端面加工可以通過(guò)現(xiàn)有的方法實(shí)現(xiàn)。
[0015] 更進(jìn)一步的，所述內(nèi)芯和外模的尺寸根據(jù)工件的實(shí)際測(cè)量尺寸來(lái)選擇配組。例如： 內(nèi)孔尺寸較大、外壁尺寸較大的工件，相應(yīng)的需選擇外壁尺寸較大的內(nèi)芯和內(nèi)孔尺寸較大 的外模來(lái)進(jìn)行擠壓。如果工件加工后內(nèi)孔尺寸過(guò)小，則可以再換用外壁尺寸略大的內(nèi)芯和 內(nèi)孔尺寸略大的外模進(jìn)行擠壓；反之如果工件加工后內(nèi)孔尺寸過(guò)大，就應(yīng)換用外壁尺寸略 小的內(nèi)芯和內(nèi)孔尺寸略小的外模進(jìn)行擠壓。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以根據(jù)工件內(nèi)孔的實(shí)際測(cè)量 尺寸，靈活選擇合適的內(nèi)芯和外模進(jìn)行配組使用。在此基礎(chǔ)上，為了提高生產(chǎn)效率，將不同 尺寸配組的內(nèi)芯和外模安裝在控制機(jī)構(gòu)上，再定制專用量具對(duì)工件進(jìn)行分組，就可以很容 易的制造出尚效的流水生廣線。
[0016] 優(yōu)選的，所述內(nèi)芯上設(shè)有起緩沖減震作用的聚胺脂塊，從而使內(nèi)芯在被擠壓過(guò)程 中所受壓力均勻。所述聚氨酯塊與內(nèi)芯之間是可拆卸式的。在實(shí)際使用中，控制機(jī)構(gòu)施加的 壓力通過(guò)聚氨酯塊傳遞到內(nèi)芯上，可起到較好的緩沖減震作用，使控制機(jī)構(gòu)對(duì)內(nèi)芯的壓力 在一定范圍內(nèi)變化較小，有利于減少調(diào)整內(nèi)芯位移量的次數(shù)，減小加工誤差。經(jīng)實(shí)驗(yàn)得知， 所述聚氨酯塊相較于其他現(xiàn)有的彈性塊的緩沖減震效果更佳。
[0017] 本發(fā)明的波導(dǎo)元件的精加工方法，采用精度較高的內(nèi)芯和外模分兩次對(duì)工件腔體 的內(nèi)外輪廓進(jìn)行冷擠壓整形，簡(jiǎn)單方便，效率較高，能夠保證最終獲得的波導(dǎo)元件內(nèi)孔尺寸 公差為〇. 04,從而有效的提尚波導(dǎo)兀件的內(nèi)孔精度。
[0018] 以下結(jié)合實(shí)施例的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。 但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思 想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本發(fā) 明的范圍內(nèi)。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本發(fā)明的波導(dǎo)元件的精加工方法的流程圖。
[0020] 圖2為圖1所示精加工方法中內(nèi)芯擠壓工件的工作狀態(tài)示意圖。
[0021] 圖3為圖1所示精加工方法中外模和內(nèi)芯擠壓工件的工作狀態(tài)示意圖。
[0022] 圖4為圖1所示精加工方法中工件脫模的工作狀態(tài)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 如圖1所示的波導(dǎo)元件的精加工方法，其步驟包括：a.對(duì)壓鑄或鍛造成型的工件 進(jìn)行皂化處理；b.將外壁基本尺寸與所述工件內(nèi)孔基本尺寸相同，但實(shí)際公差小于內(nèi)孔 設(shè)計(jì)公差的沖壓內(nèi)芯，壓入經(jīng)過(guò)皂化處理后的工件內(nèi)腔，直至工件內(nèi)孔與內(nèi)芯外壁匹配； c.再將包含所述內(nèi)芯的工件，放入內(nèi)孔基本尺寸與工件外壁基本尺寸相同，但公差小于工 件內(nèi)孔設(shè)計(jì)公差的外模內(nèi)腔中，再次擠壓內(nèi)芯以調(diào)整工件內(nèi)孔尺寸；d.拆除外模和內(nèi)芯， 檢驗(yàn)脫模后的工件內(nèi)孔尺寸；e.對(duì)檢驗(yàn)合格的工件進(jìn)行后續(xù)加工，從