一种输能窗的焊接模具及其使用方法

文档序号:332371 发布日期:2021-12-03 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 一种输能窗的焊接模具及其使用方法 (Welding die for energy transmission window and using method thereof ) 是由 宋晓霖 王加松 王翠连 闵立涛 路占利 于 2021-08-12 设计创作,主要内容包括:本申请实施例公开一种输能窗的焊接模具及其使用方法,焊接模具包括同轴设置的两个夹板;两个夹板之间的空间用以容放输能窗;夹板包括呈平面的顶面,及包括凸台部的底面;凸台部被配置为用以与输能窗的上法兰盘上的凹槽对应滑配连接;夹板上还包括自夹板顶面贯穿凸台部底面的对中孔;对中孔与输能窗上法兰盘波导孔和下法兰盘波导孔直径相等;焊接模具还包括与对中孔、输能窗上法兰盘波导孔以及下法兰盘波导孔可滑配连接的两个对中件;两个对中件中的一个对中件自一个夹板的顶面依次穿过该夹板对中孔及上法兰盘波导孔至窗套筒内;两个对中件中的另一个对中件自另一夹板的凸台部的底面依次穿过该夹板对中孔及下法兰盘波导孔至窗套筒内。(The embodiment of the application discloses a welding mould of an energy transmission window and a using method thereof, wherein the welding mould comprises two clamping plates which are coaxially arranged; the space between the two clamping plates is used for accommodating the energy transmission window; the clamping plate comprises a plane top surface and a bottom surface comprising a boss part; the boss part is configured to be correspondingly connected with the groove on the upper flange of the energy transmission window in a sliding fit mode; the clamping plate also comprises a centering hole which penetrates through the bottom surface of the boss part from the top surface of the clamping plate; the diameters of the centering hole and the waveguide hole of the upper flange plate and the waveguide hole of the lower flange plate of the energy transmission window are equal; the welding mould also comprises two centering pieces which can be connected with the centering hole, the wave guide hole of the upper flange plate of the energy transmission window and the wave guide hole of the lower flange plate in a sliding fit manner; one of the two centering pieces sequentially penetrates through the clamping plate centering hole and the upper flange waveguide hole from the top surface of one clamping plate to the inside of the window sleeve; the other centering piece of the two centering pieces sequentially penetrates through the clamping plate centering hole and the lower flange waveguide hole from the bottom surface of the boss part of the other clamping plate to the interior of the window sleeve.)

一种输能窗的焊接模具及其使用方法

技术领域

本申请涉及模具技术领域,更具体地,本申请涉及一种输能窗的焊接模具及其使用方法。

背景技术

随着科技水平的提高,行波管的设计越来越趋向于大功率、高频段;对于行波管中Ka波段的输出功率的需求从百瓦级上升到千瓦级。因此Ka波段也需要对应的大功率输能窗。但是,行波管中Ka波段的输能窗尺寸较小,例如,对于型号为BJ320的输能窗,其下法兰盘的边长为19.1mm,法兰盘上的波导孔的开口的长和宽分别为7.112mm×3.556mm;而且在使用现有的焊接模具与输能窗的装配过程中需要多重定位,造成焊接过程中输能窗受力不均导致焊接填充不均匀,从而出现漏气,还会导致焊接完成后的输能窗的驻波比不满足要求,最终使得输能窗的成品率低。例如,如图6所示的焊接模具装配的输能窗,很容易出现漏气、输能窗的窗片炸裂,驻波比与焊接前相比很难控制在8%以内,由于输能窗上法兰盘和下法兰盘的波导孔的错位、焊接后平行度不好,而且还容易引起带内谐振,成品率不足60%。

因此,为了克服现有技术存在的缺陷,需要提供一种输能窗的焊接模具及其使用方法。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种输能窗的焊接模具及其使用方法,以提高输能窗的制作精度,既能保证输能窗的气密性要求,又能保证其驻波比焊后可控,提高成品率。

本发明的另一个目的在于提供如上所述焊接模具的使用方法。

为了达到上述第一目的,本申请采用下述技术方案:

本申请第一方面提供一种输能窗的焊接模具,包括:

同轴设置的两个夹板;两个夹板之间的空间用以容放输能窗;

所述夹板包括呈平面的顶面,以及包括有凸台部的底面;

所述凸台部被配置为用以与输能窗的上法兰盘上的凹槽对应滑配连接;

所述夹板上还包括有自夹板顶面贯穿凸台部底面的对中孔;

所述对中孔与输能窗上法兰盘波导孔和下法兰盘波导孔直径相等;

所述焊接模具还包括:

与所述对中孔、输能窗上法兰盘波导孔以及下法兰盘波导孔可滑配连接的两个对中件;

两个对中件中的一个对中件自一个夹板的顶面依次穿过该夹板对中孔以及输能窗上法兰盘波导孔至输能窗的窗套筒内;

两个对中件中的另一个对中件自另一夹板的凸台部的底面依次穿过该夹板对中孔以及输能窗下法兰盘波导孔至输能窗的窗套筒内。

可选地,所述凸台部位于所述夹板的中心轴线上;

所述对中孔位于所述夹板的中心轴线上。

可选地,所述夹板上包括定位孔,定位孔位于所述凸台部的外侧;所述焊接模具还包括有与所述定位孔可滑配连接的多个定位销钉。

可选地,所述对中件的外侧壁表面与夹板对中孔及输能窗法兰盘波导孔的内侧壁表面之间形成第一间隙;

所述定位销钉的外侧壁表面与定位孔的内侧壁表面之间形成第二间隙;

所述第一间隙大于所述第二间隙。

可选地,当所述凸台部位于输能窗的凹槽内时,所述凸台部的底部表面与输能窗的凹槽的底部表面贴合。

所述凸台部的高度大于输能窗的凹槽的深度;

所述凸台的外侧壁表面与输能窗的凹槽部的内侧壁表面之间具有第三间隙。

可选地,所述对中件呈长方体结构,在对中件延伸方向上的四个棱边均具有倒角结构。

可选地,所述夹板上包括连接孔,连接孔位于定位孔的外侧;所述焊接模具还包括有穿设于所述连接孔内螺杆,螺杆的两端包括有螺母。

为了达到上述第二目的,本申请提供一种如第一方面所述的输能窗的焊接模具的使用方法,包括:

两个夹板中的一个夹板的凸台部插入输能窗的上法兰盘的凹槽内,另一个夹板背离凸台部的一侧表面与输能窗的下法兰盘抵接;

一个对中件穿过上侧夹板上的对中孔和输能窗的上法兰盘的波导孔至输能窗的窗套筒内,另一个对中件穿过下侧夹板上的对中孔和下法兰盘的波导孔至输能窗的窗套筒内;

检测两个夹板之间的平行度;

将两个对中件取出;

将被两个夹板夹持固定的输能窗送进火炉中进行焊接。

本申请的有益效果如下:

针对目前现有技术中存在的问题,本申请提供一种输能窗的焊接模具,通过两个夹板使得输能窗的上法兰盘与下法兰盘对应设置;其中,一个夹板的凸台部与输能窗的上法兰盘上的凹槽对应滑配连接,使得夹板与上法兰盘配合;对中件穿过夹板上的对中孔和波导孔可以将上法兰盘与下法兰盘对正,从而提高了上法兰盘与下法兰盘的相对位置的精度;因此,该焊接模具在焊接过程中使得焊料流散更加均匀,减小了焊接过程中因应力释放引起的平行度不好的问题,在焊接过程中还减少了漏气,不仅提高输能窗的焊接质量,也使得焊接前后输能窗的驻波比能得到有效控制,还提高了输能窗的成品率;使得焊接前后的输能窗的驻波比的差距控制在5%以内,成品率提高了30%以上,输能窗的平行度可控制住0.03mm以内,减小了工作带宽内出现谐振模的概率。

附图说明

下面结合附图对本发明的

具体实施方式

作进一步详细的说明。

图1示出本申请的一个实施例中的焊接模具与输能窗装配的剖视图。

图2示出本申请的一个实施例中的将对中件和定位销钉从夹板中取出后焊接模具与输能窗装配示的剖视图。

图3示出本申请的一个实施例中的焊接模具中夹板的侧面剖视图。

图4示出本申请的一个实施例中的焊接模具中对中件的结构示意图。

图5示出本申请的一个实施例中的焊接模具中夹板的俯视图。

图6示出现有技术中焊接模具装配的输能窗的示意图。

具体实施方式

在下述的描述中,出于说明的目的,为了提供对一个或者多个实施方式的全面理解,阐述了许多具体细节。然而,很明显,也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施方式。

在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

还需要说明的是,在本申请的描述中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为解决现有技术中存在的问题,本申请的一个实施例提供一种输能窗的焊接模具,该焊接模具适用于盒型输能窗,如图1-5所示,包括:同轴设置的两个夹板;两个夹板之间的空间用以容放输能窗;所述夹板包括呈平面的顶面,以及包括有凸台部13的底面;所述凸台部13被配置为用以与输能窗的上法兰盘21上的凹槽(图中未标出)对应滑配连接;所述夹板上还包括有自夹板顶面贯穿凸台部13底面的对中孔14;所述对中孔14与输能窗上法兰盘21的波导孔和下法兰盘22的波导孔直径相等;所述焊接模具还包括:与所述对中孔14、输能窗上法兰盘21的波导孔以及下法兰盘22的波导孔可滑配连接的两个对中件31;两个对中件31中的一个对中件31自一个夹板的顶面依次穿过该夹板对中孔14以及输能窗上法兰盘21波导孔至输能窗的窗套筒内;两个对中件31中的另一个对中件31自另一夹板的凸台部13的底面依次穿过该夹板对中孔14以及输能窗下法兰盘22波导孔至输能窗的窗套筒内。

本发明的上述实施例中,通过两个夹板使得输能窗的上法兰盘21与下法兰盘22对应设置;其中,一个夹板的凸台部13与输能窗的上法兰盘21上的凹槽对应滑配连接,使得夹板与上法兰盘21配合;对中件31穿过夹板上的对中孔14和波导孔可以将上法兰盘21与下法兰盘22对正,从而提高了上法兰盘21与下法兰盘22的相对位置的精度;因此,该焊接模具在焊接过程中使得焊料流散更加均匀,减小了焊接过程中因应力释放引起的平行度不好的问题,在焊接过程中还减少了漏气,不仅提高输能窗的焊接质量,也使得焊接前后输能窗的驻波比能得到有效控制,还提高了输能窗的成品率;使得焊接前后的输能窗的驻波比的差距控制在5%以内,成品率提高了30%以上,输能窗的平行度可控制住0.03mm以内,减小了工作带宽内出现谐振模的概率。

需要说明的是,上述两个夹板的形状、大小完全相同,再制作过程中可以使用同一个模具制作,制作方便,节省时间和成本。

在一具体实施例中,所述凸台部13位于所述夹板的中心轴线上;所述对中孔14位于所述夹板的中心轴线上。这样,由于两个夹板的形状大小全都相同,所以对中件31穿过夹板上的对中孔14和波导孔可以将上法兰盘21与下法兰盘22对正,提高上法兰盘21与下法兰盘22的相对位置的精度。在一具体实施方式中,凸台部13的横截面可以为圆形,当然,此时输能窗的上法兰盘21的凹槽的横截面也为圆形,这样两者配合才能实现滑配连接。

在一具体实施例中,所述夹板上包括定位孔15,定位孔15位于所述凸台部13的外侧;所述焊接模具还包括有与所述定位孔15可滑配连接的多个定位销钉32。具体的,两个夹板分别为第一夹板11和第二夹板12;所述第一夹板11上设置有多个自所述第一夹板11背离输能窗的一侧表面贯穿至所述第一夹板11靠近输能窗的一侧表面的上述第一定位孔;以及所述第二夹板12上设置有多个自所述第二夹板12背离输能窗的一侧表面贯穿至所述第二夹板12靠近输能窗的一侧表面的且与所述第一定位孔对应设置的上述第二定位孔;还包括:与所述第一定位孔和第二定位孔可滑配连接的多个上述定位销钉32;所述定位销钉32自第一夹板11背离第二夹板12的一侧表面依次穿过第一定位孔和第二定位孔至第二夹板12背离第一夹板11的一侧表面,且用以将第一夹板11和第二夹板12对正。通过定位孔15和定位销钉32的配合使用,进一步提高了输能窗的驻波比,增强了焊接气密性以及提高了焊接成品率。

在一具体实施例中,所述对中件31的外侧壁表面与夹板对中孔14及输能窗法兰盘波导孔的内侧壁表面之间形成第一间隙;所述定位销钉32的外侧壁表面与定位孔15的内侧壁表面之间形成第二间隙;所述第一间隙大于所述第二间隙。当焊接模具对输能窗进行固定时,先通过定位销钉32穿过定位孔15将两个夹板进行对正,这里,由于两个夹板完全一样,所以第二间隙较小可以使得定位销钉32穿过定位孔15将两个夹板进行对正的精确度更高:再将一个对中件31穿过第一夹板11上的对中孔14和输能窗的上法兰盘21的波导孔至输能窗的窗套筒内,另一个对中件14穿过第二夹板12上的对中孔14和下法兰盘22的波导孔至输能窗的窗套筒内;使得第一夹板11可以与输能窗的上法兰盘21对正,第二夹板12可以与输能窗的下法兰盘22对正;这样,大大提高了输能窗的上法兰盘21和下法兰盘22的定位精度,也提高了整个焊接模具与输能窗的装配精确度。

在一具体实施例中,当所述凸台部13位于输能窗的凹槽内时,所述凸台部13的底部表面与输能窗的凹槽的底部表面贴合;所述凸台部13的高度大于输能窗的凹槽的深度;具体的,凸台部13的高度比输能窗的凹槽的深度可以大0.1mm至0.2mm,所述凸台的外侧壁表面与输能窗的凹槽部的内侧壁表面之间具有第三间隙;具体的,第三间隙的宽度值可以为0.02mm至0.04mm;这样,只有凸台部13的底面与凹槽的底面接触,从而避免了上法兰盘21产生形变。

在一具体实施例中,如图4所示,所述对中件31呈长方体结构,在对中件31延伸方向上的四个棱边均具有倒角结构。倒角结构的设置可以使对中件31插入对中孔14和波导孔时更加容易,而且不会出现由于对中件31上有棱角而使上法兰盘21发生形变,也能实现滑配的连接效果。

在一具体实施例中,所述夹板上包括连接孔16,连接孔16位于定位孔15的外侧;所述焊接模具还包括有穿设于所述连接孔16内的螺杆33,螺杆33的两端包括有螺母34。

具体的,如图5所示,第一夹板11和第二夹板12上均包括有夹板本体以及由夹板本体的相对的两侧向外延伸出的连接部,所述连接孔16设置于所述连接部上;这里,所述第一夹板11上的连接孔16为第一连接孔,所述第二夹板12上的连接孔16为第二连接孔,所述第一连接孔自所述第一夹板11背离所述第二夹板12的一侧表面贯穿至所述第一夹板11靠近所述第二夹板12的一侧表面;第二连接孔自所述第二夹板12背离所述第一夹板11的一侧表面贯穿至所述第二夹板12靠近所述第一夹板11的一侧表面,且与所述第一连接孔对应设置;还包括:与所述第一连接孔和第二连接孔均对应配合的螺杆33;所述螺杆33自第一夹板11背离所述第二夹板12的一侧表面依次穿过第一连接孔和第二连接孔至第二夹板12远离第一夹板11的一侧表面,且用以将第一夹板11和第二夹板12进行固定。通过螺杆33螺母34的使用可以将两个夹板夹紧,进一步对输能窗进行固定;拧紧过程中需要注意的是两侧用力要均匀,避免输能窗定位出现偏差。

当螺杆33与螺母34连接完成后,检测第一夹板11与第二夹板12之间的平行度,若在0.03mm范围内,说明符合条件,将定位销钉32和对中件31分别从定位孔15和对中孔14中取出,再将螺杆33连接的夹板和输能窗送进火炉中,可以防止高温下受力不均引起漏气或者匹配不好的现象。

本发明提供的焊接模具的夹板、对中件31、定位销钉32以及螺杆33均有无磁不锈钢加工而成,其中夹板需经过烧氢处理。

本申请实施例还提供一种上述焊接模具的使用方法,包括:

步骤S1:两个夹板中的一个夹板的凸台部插入输能窗的上法兰盘的凹槽内,另一个夹板背离凸台部的一侧表面与输能窗的下法兰盘抵接;此时,两个夹板与输能窗对准装配的大致位置。

步骤S2:一个对中件穿过上侧夹板上的对中孔和输能窗的上法兰盘的波导孔至输能窗的窗套筒内,另一个对中件穿过下侧夹板上的对中孔和下法兰盘的波导孔至输能窗的窗套筒内;这样,上侧夹板可以与输能窗的上法兰盘对正,另一个夹板可以与输能窗的下法兰盘对正。

在步骤S2之前还包括:定位销钉依次穿过两个夹板上的定位孔,将两个夹板对正;使得两个夹板与输能窗的上法兰盘和下法兰盘的定位更加精确。

在步骤S2之后还包括:螺杆依次穿过两个夹板上的连接孔,将两个夹板进行固定;此时两个夹板与输能窗进行固定,防止两个夹板与输能窗的位置产生偏移。

步骤S3:检测两个夹板之间的平行度;具体的,检测两个夹板之间的平行度,若在0.03mm范围内,说明符合条件;

步骤S4:将两个对中件取出;具体的,一个对中件从上侧夹板上的对中孔和输能窗的上法兰盘的波导孔内取出,另一个对中件从下侧夹板上的对中孔和输能窗的下法兰盘的波导孔内取出。

再将定位销钉从定位孔中取出,成为如图2所示的结构。

步骤S5:将被两个夹板夹持固定的输能窗送进火炉中进行焊接。在焊接过程中,由于对中件并不参与焊接,因此,减小了焊接过程中因应力释放引起的平行度不好、焊接漏气等问题。

显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

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