[发明专利]波导元件的精加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于轴向对称且两端出入口位于同一轴线上的波导元件的精加工方法。

背景技术

波导元件一般有两个以上的端口，通过某种不均匀性或某种耦合机构来控制电磁波，即对电磁波进行各种变换。为了保证波导元件的性能较好，其端口的孔精度要求较高。在波导元件的机加工工艺中，主要采用压铸成型和锻造成型。然而，经压铸成型或锻造成型制成的工件精度较低，尺寸公差最小只能达到0.1，故需要进行二次精加工。其中工件外壁尺寸精度可通过现有技术手段达到，但内孔的精加工难度较大，尺寸精度很难进一步提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种简单、高效且能够提高波导元件内孔精度的精加工方法。

本发明的波导元件的精加工方法，其步骤包括：a.对压铸或锻造成型的工件进行皂化处理；b.将外壁基本尺寸与所述工件内孔基本尺寸相同，但实际公差小于内孔设计公差的冲压内芯，压入经过皂化处理后的工件内腔，直至工件内孔与内芯外壁匹配；c.再将包含所述内芯的工件，放入内孔基本尺寸与工件外壁基本尺寸相同，但实际公差小于工件内孔设计公差的外模内腔中，再次挤压内芯以调整工件内孔尺寸；d.拆除外模和内芯，检验脱模后的工件内孔尺寸；e.对检验合格的工件进行后续加工，从而得到符合设计尺寸要求的波导元件。本发明的采用高精度的内芯和外模对工件腔体的内外轮廓进行冷挤压加工，对工件内孔的尺寸进行精整，从而提高内孔精度。

在冷挤压加工过程中，工件与模具的接触面的压力往往较高，可高达2000～2500MPa，为了减小冷变形时工件与模具间的摩擦，需对工件进行皂化处理，使冷挤压表面形成一层塑性良好且具有抗压性能的磷酸盐膜和皂化膜。步骤a中，是在对压铸或锻造成型的工件进行人工初检、去毛刺和去毛边的前期准备工作后，将工件在60～70℃下加入工业肥皂或硬质酸钠进行皂化处理约半个小时。

由于工件内孔满足最大实体加工原则，故步骤b中采用基本尺寸与工件内孔基本尺寸相同，但实际公差小于内孔设计公差的冲压内芯，对工件进行挤压，可使工件内孔产生冷变形而尺寸略微扩张，且经过挤压后的工件内孔尺寸公差与内芯外壁尺寸公差接近，从而提高工件内孔精度。在保证挤压深度刚好到位的前提下，所述内芯与工件内孔是相匹配的。由于工件只在端口处对孔的精度要求较高，故为了减小模具成本，只需内芯与工件两端出入口对应位置保证内芯外壁公差较小即可。

考虑到工件腔体具有一定的回弹量以及冷挤压变形中的加工误差，在拆除内芯之前，还需再次调整工件的内孔尺寸。具体是将包含内芯的工件挤压到所述外模的内孔中，在外模的和内芯的共同挤压作用下，使工件的腔体部分再次产生一定的变形量，从而保证脱模后的工件内孔的尺寸更加接近内芯外壁尺寸，即尺寸公差明显减小，并对工件起到一定的硬化作用。当工件两端外形尺寸相同时，外模内腔呈圆柱形；当工件两端外形尺寸不相同时，可相应调整外模内腔形状以及两端的尺寸。

采用上述内芯和外模先后进行两次挤压，能够有效地提高工件的内孔精度。加工完毕后，拆除外模和内芯即可得到精度较高的工件，然后再对工件进行尺寸检验，最后对检验合格的工件进行后续加工，从而得到符合设计尺寸要求的波导元件。如果检验工件尺寸和预想的发生了偏差，不满足设计要求，可重新组合适当尺寸的内芯和外模配组再次加工。由于工件加工过程中只产生微量变形，故将不合格品返工不会造成工件损坏。

进一步的，当所述工件内孔基本尺寸为L1、外壁基本尺寸为L2时，选择外壁尺寸为的内芯和内孔尺寸为的外模配组挤压工件，使工件内孔尺寸达到L1±0.02。综合考虑加工误差、工件腔体回弹量以及脱模误差等，经过实验得知，当内芯外壁尺寸为外模内孔尺寸为时，可使工件内孔最终加工后的尺寸达到L1±0.02，即工件尺寸公差减小到0.04，相较于现有技术，能够极大的提高了内孔的精度。