Файл: Бушминский, И. П. Изготовление элементов конструкций СВЧ. Волноводы и волноводные устройства учеб. пособие.pdf

Пуансон-матрица, воспринимающая осевое усилие, равное рабочему, изготовляется из высоколегированных сталей марок ХВГ или Х12М. Термообработка, вклю­ чающая закалку и отпуск, должна обеспечить твердость

IIRC 56—58.

Формующий вкладыш (рис. 2.8, б) обеспечивает фор­ мование полости волновода, поэтому ж нему также предъявляются жесткие требования.

Особое внимание следует уделить центричности рас­ положения формующей части вкладыша и отделке ее поверхности на длине /. Значительные радиальные уси­ лия на поверхности формующей части вкладыша при­ водят к тому, что оптимальную длину I можно выбрать окончательно только после проведения поверочных рас­ четов на прочность. Для увеличения прочности формую­ щей части выполняется плавный переход с радиусом R — Зч-4 мм к цилиндрической части. В связи с этим необходимо предусмотреть припуск по толщине фланца для последующего удаления его части с конусным отвер­ стием.

выдавливания осложняется не только большим значе­ нием величин относительных деформаций, но и необхо­ димостью получения изделий с отношением высоты к диаметру порядка 20 и более. Это способствует воз­ растанию рабочих давлений и тем самым росту нагрузки на рабочие детали штампа. Для уменьшения растяги­ вающих усилий, действующих на формующую часть вкладыша, заготовку, рабочие части пуансона-матрицы и вкладыша смазывают, используя животные жиры.

Методом холодного выдавливания получают детали волноводов не только прямолинейные, но и с криволи­ нейным каналом. При этом истечение металла происхо­ дит в криволинейный канал пуансона-матрицы (рис. 2.9), которая делается разъемной для облегчения извлечения детали.

Процесс характеризуется тем, что по его окончании пуансон-матрица вместе с изогнутым волноводом остает­ ся в нижней части штампа. Нижний толкатель 4 подни­ мает разъемную матрицу 1, формующий вкладыш 2 вы­ ходит из канала заготовки 5, после чего осуществляется

116

разъем матрицы 1, пуансона-матрицы 3 и изделие уда­ ляется.

Этот метод применяется только для серийного произ­ водства, в связи с нерентабельностью изготовления ма­ лых партий волноводов из-за высокой стоимости инстру- ментально-штамповой оснастки.

Рис. 2.9. Схема процесса обратного выдавливания волноводных деталей с криволинейным каналом

При больших партиях он обеспечивает рост произво­ дительности труда, снижение трудоемкости изделий, уменьшение необходимой оснастки и инструмента.

§ 2.4. ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОРПУСОВ НАРАЩИВАНИЕМ МЕТАЛЛА

Метод гальванопластики или изготовления корпусов применяется недавно. Сущность его заключается в элект­ ролитическом осаждении слоя металла на оправку, кото­ рая по окончании процесса удаляется из готовой де­ тали.

Метод может быть осуществлен двумя способами: а) наращиванием корпусов на неразрушаемых (возврат­ ных) формах; б) на разрушаемых (невозвратных) фор­ мах.

К материалу н е р а з р у ш а е м ы х ф о р м предъяв­ ляются следующие требования: а) высокая коррозионная стойкость; б) хорошая обрабатываемость; в) малая сила сцепления с гальваническим осадком; г) износоустой­

117

чивость при многократных съемах изделия; д) низкая себестоимость.

Неразрушаемые формы изготавливаются как из не­ металлических материалов (стекло, пластмассы, кварц, поливинлхлорид), так и из металлов (хромоникелевые стали марок Х18Н9Т и Х18Н9, хромистые нержавеющие стали 4X13, 1X13, 2X13, 3X13, ЭИ-474, стали 10, 45, У7,

У8, 9ХС, титановые сплавы, например ИМП-1, сплавы типа инвар и т. д.). Так как поверхности формы должны точно воспроизводить внутреннюю поверхность изготав­ ливаемых волноводных корпусов, то при изготовлении формы необходимо обеспечить точность размеров в пре­ делах 2-го класса и чистоту поверхности не ниже V 10.

При конструировании форм нужно учитывать низкое качество гальванического осадка на ребрах формы. Причиной низкой плотности осадка на углах является то, что при точном прямом углу, напряженность электри­ ческого поля в его вершине равна нулю. Следует заме­ нить прямой угол на угол с малым радиусом скругления. Таким путем можно избежать расслоения без примене­ ния последующей пропайки волноводных корпусов по граням. Скругления незначительно влияют на электри­ ческие параметры полученного устройства. Особенно, если отношение длины волны к радиусу закругления велико.

Практика показала, что хорошее качество осадка в углах волноводных корпусов будет получено при вели­ чине радиуса закругления, приблизительно равной тол­ щине наращиваемой стенки.

При разработке конструкции формы кроме указанных требований необходимо учитывать и рентабельность тех­ нологического процесса.

В зависимости от конфигурации корпуса используют­ ся неразъемные и разъемные (состоящие из нескольких частей) неразрушаемые формы.

Неразъемные применяются в том случае, если их можно удалить за счет конусности или постоянства по­ перечного сечения по всей длине волноводного корпуса.

Разъемные формы необходимы, если наращенный волноводный корпус нельзя снять сразу со всей оп­ равки.

Неразрушаемые формы применяются в тех случаях, когда конфигурация волноводного корпуса позволяет удалить оправку целиком или по частям без нарушения

118

формы и размеров снятого узла и формы. Примером использования неразъемных форм является изготовле­

В приспособлении необходимо предусмотреть элемен­ ты, предохраняющие нерабочие части формы от воздей­ ствия электролита, для облегчения последующего удале­ ния частей формы из наращенного волноводного корпу-

3 2 1

Рис. 2.11. Плавный волноводный изгиб:

1 — пресс-материал ЛГ-4В; 2 — медное покрытие; 3 — серебряное покрытие

119

са. Для этого применяют колпачки из винипласта или фторопласта. Щели между формой и колпачками зали­ ваются лаком, изготовленным на основе сухой смолы ПХВ, растворенной в смеси ацетона и толуола с добав­ кой метиловой синьки.

Рассмотрим в качестве примера приспособление, в ко­ тором крепятся оправки для наращивания двойного вол­ новодного тройника (рис. 2.13). Основой приспособления является жесткий корпус 2, детали которого изготов­ ляются из текстолита. Эта конструкция позволяет надеж­ но закрепить форму для наращивания, состоящую из трех частей, предварительно тщательно взаимно подо­ гнанных. Детали формы крепятся друг относительно дру­ га с помощью штифтов. Положение формы относительно центра регулируется перемещением эбонитовых винтов 3, 7 и с помощью гаек 6. Контактный узел приспособления состоит из втулки 8, положение которой при сборке при­ способления регулируется гайками 5 и 6, латунного кон­ такта 9, являющегося промежуточным звеном между токоподводящей шиной (условно не показана) и оправ­ кой 1. Токоподводящая шина навертывается на резьбу втулки 8 до плотного и надежного соприкосновения с го­ ловкой контакта. Для предотвращения попадания элект­ ролита в выточки гаек 3 и 7 и предохранения торцов оправки от заращивания медью в эти выточки запрессо­ ваны фторопластовые шайбы 4. Они упруги и имеют высокую стойкость к различным агрессивным электро­ литам, плотно облегают концы оправки, одновременно определяя габаритные размеры наращиваемой заго­ товки.

После установки в приспособление и обезжиривания формы в этиловом спирте производится операция нара­ щивания. Наносимый гальванический осадок должен быть плотным, однородным на всей поверхности формы, мелкокристаллическим, механически прочным и обла­ дать малым электрическим сопротивлением.

Для получения токонесущей поверхности волновода на оправку гальванически наращивается серебро, кото­ рое затем покрывается медью. Наращивание меди произ­ водится в колодцевых ваннах с перемешиванием и непре­ рывной фильтрацией электролитов при вращении катодной и анодной штанг со скоростью 10 об/мин.

В табл. 2.13 приведены составы часто применяемых электролитов меднения и режимы их осаждения.

121