一种圆环形扼流圈天线底座制造方法与流程

本发明涉及一种天线的制造方法，具体涉及一种圆环形扼流圈天线底座的制造方法。

背景技术：

目前，美国的全球卫星导航系统、中国的北斗卫星导航系统、俄罗斯的格洛纳斯系统以及欧洲的伽利略导航系统组成了全球四大卫星导航系统。这四大卫星导航系统可以提供普通精度(一般为10米级)的定位服务，也可以提供高精度(一般为毫米级)的定位服务。后者主要广泛应用于高精度差分基准站、大地监测、极高精度微形变测量、地震研究、大气研究、桥梁水利等方面的应用日益广泛。

其中，导航天线是关键技术之一，扼流圈天线是目前首选天线，现有的2D和3D扼流圈天线由于成本相对较高，市场应用推广受到一定影响。而扼流圈的成本主要在扼流圈圆环形铝合金底座的成本上(铝合金的材料成本和加工成本)，例如，目前3D扼流圈天线底座尺寸大小多在φ380mm×210mm左右，现有的加工方法是采用400mm×400mm×220mm的实心铝块作为胚料，再在CNC机床上进行正反面的粗加工及正反面的精加工等工序加工而成，这样的加工流程需要耗费2～3个工作日才能完成一件产品的加工，并且由于扼流圈天线的圆环形结构，需要将大部分铝材去除，材料耗费巨大，加工耗时多，效率低。

另外，普通注塑式高压压铸成型工艺除了模具制作成本高昂外，压铸成型的胚料成型后变形量大，产品(ADC12)材质疏松，内部气孔多，强度低，基本达不到扼流圈天线的精度和强度技术要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述技术问题提出一种能够节约加工工时，并减少材料耗费的圆环形扼流圈天线底座制造方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种圆环形扼流圈天线底座制造方法，将熔融状态的铝合金液体注入模具进行低压或重力铸造得到圆环形扼流圈天线底座的毛坯，然后将毛坯用CNC机床进行精加工，去除多余的材料，而后进行表面处理，从而获得圆环形扼流圈天线底座；

其中，所述铝合金液体包括A356铝合金以及纯铝，所述纯铝的质量占比为4％～6％。

在本发明中，所述模具采用高强度钢制作。

在本发明中，所述毛坯采用T6加硬热处理以及抛丸处理，以提高毛坯的硬度，并释放毛坯内应力，减小产品的形变量。

在本发明中，所述毛坯的外形尺寸留有便于后续CNC机床加工的余量。

在本发明中，所述圆环形扼流圈天线底座的底座设有减重部，所述减重部可一次铸造成型，可以省略不做后续CNC机床加工。

在本发明中，所述圆环形扼流圈天线底座的底部均匀布设有多条加强筋，从而在模具上形成多条流动通道，使得在铸造过程中液态金属液能够更好地填充到模具的型腔内，且铸造成型后可支撑产品的强度，使产品不变形。

在本发明中，所述模具的型腔的尺寸大于圆环形扼流圈天线底座的最大外形尺寸，使得不同尺寸的圆环形扼流圈天线底座可以共用模具铸造生产毛坯，即一个模具生产出来的毛坯可以用于生产不同规格品牌的扼流圈天线底座。

在本发明中，所述铝合金液体的A356铝合金可以使用6061铝合金替代。

本发明通过应用低压(或重力)铸造工艺制造2D圆环形扼流圈天线底座以及3D圆环形扼流圈天线底座的毛坯，原材料减少80％以上，同时加工产生的废料也减少80％以上，加工工时减少60％以上，加工工序也相应减少了粗加工工序，产品质量更加稳定，可控，生产效率大大提高，由于铸造生产的毛坯采用T6加硬处理，使得毛坯硬度提高，并释放了毛坯材料内应力，在CNC机床加工后产品变形度极小，从而使产品的质量和精度进一步提高。

附图说明

图1为本发明一实施例中的3D圆环形扼流圈天线的整体结构示意图；

图2为本发明一实施例中的3D圆环形扼流圈天线的底部结构示意图；

图3为本发明一实施例中的2D圆环形扼流圈天线的整体结构示意图；

图4为本发明一实施例中的低压铸造设备的结构示意图；

图5为本发明一实施例中的压低铸造模具的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，以下结合附图及实施例，对本发明的技术方案进行进一步详细说明，显而易见地，下面描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施例。

参照图1至图5，一种圆环形扼流圈天线底座制造方法，将熔融状态的铝合金液体注入模具进行低压或重力铸造得到圆环形扼流圈天线底座的毛坯，然后将毛坯用CNC机床进行精加工，去除多余的材料，而后进行表面处理，从而获得圆环形扼流圈天线底座；其中，所述铝合金液体包括A356铝合金以及纯铝，所述纯铝的质量占比为4％～6％。具体的，熔融铝合金溶液中的纯铝的质量占比具体可以为4％、4.5％、5％、5.5％、6％，根据产品型号尺寸以及铸造环境的不同选择具体的占比。通过在铝合金溶液中加入适量占比的纯铝可以使得产品在后续的阳极氧化工序得到很好的表面效果，提高产品品质。

具体的，以低压铸造为例，将模具的上型3和下型4在低压铸造机上合型，将铝合金液体置于密封的坩埚5或者密封罐内，并通过压缩空气进口6向坩埚5或者密封罐内通入干燥的压缩空气，使得铝合金液体通过升液管7上升，并通过浇口平稳进入模具的型腔8，并保持坩埚5或者密封罐内的气体压力，一直到圆环形扼流圈天线底座的毛坯完全凝固为止，然后再解除坩埚5或者密封罐内的气体压力，使得升液管7中未凝固的金属液回流坩埚5或者密封罐内，再由气缸开型并推出圆环形扼流圈天线底座的毛坯。

圆环形扼流圈天线底座的毛坯上存在毛刺等瑕疵缺陷，获得圆环形扼流圈天线底座的毛坯后，将毛坯放在CNC机床上进行精加工，去除圆环形扼流圈天线底座的毛坯等瑕疵缺陷，并且将圆环形扼流圈天线底座的毛坯的多余材料进行去除以获得预设的外型面，而后在进行表面处理，从而获得合乎标准的圆环形扼流圈天线底座。上述的制造方法可以用于2D圆环形扼流圈天线底座以及3D圆环形扼流圈天线底座的制造；其中，2D圆环形扼流圈天线底座的共轭圈的高度一致，整体呈扁平结构；3D圆环形扼流圈天线底座的共轭圈的高度不同，从外圈到内圈的高度递增，整体呈塔状结构。

本发明通过采用有别于普通注塑式高压压铸，普通应用较为广泛的注塑压铸成型工艺除了模具的制作成本高昂外，铸件成型后的变形量大，铸件材质疏松，内部气孔多，强度低，基本达不到高端产品的要求。而本发明应用实践性强，原材料成倍减少，工时减少，产品质量更加稳定，可控，生产效率大大提高。

在一具体实施例中，模具采用高强度钢制作，模具型腔8在铸造过程中的形变量小，铸造出来的圆环形扼流圈天线底座的毛坯的尺寸精度高，保证了后续加工过程所需的尺寸要求。

在一具体实施例中，毛坯采用T6加硬热处理以及抛丸处理，使得原材料的硬度提高，以提高毛坯的硬度，并释放毛坯内应力，减小产品的形变量，在进行CNC机床加工后的圆环形扼流圈天线产品的变形度极小，从而使得圆环形扼流圈天线产品的质量和精度进一步提高。

在一具体实施例中，铸件的尺寸精度有限，需要对铸件在CNC机床上进行后续精加工，因此，毛坯的外形尺寸留有便于后续CNC机床加工的余量。

在一具体实施例中，圆环形扼流圈天线底座的底座设有减重部1，减重部1可一次铸造成型，无需后续CNC机床加工。

在一具体实施例中，圆环形扼流圈天线底座的底部均匀布设有多条加强筋2，从而在模具上形成多条流动通道，使得在铸造过程中液态金属液能够更好地填充到模具的型腔8内，且铸造成型后可支撑产品的强度，使产品不变形。

在一具体实施例中，模具的型腔8的尺寸大于圆环形扼流圈天线底座的最大外形尺寸，使得不同尺寸的圆环形扼流圈天线底座可以共用模具铸造生产毛坯。如附图4所示，附图4中不同比例的虚线表示不同型号的圆环形扼流圈天线底座的外型面，通过采用大尺寸的型腔8，使得多个型号的圆环形扼流圈天线底座的相对中心的位置重叠在一起，几个型号的圆环形扼流圈天线底座采用同一个模具制成毛坯，由于各个型号的圆环形扼流圈天线底座的相对中心的位置重叠在一起，因此只需要根据圆环形扼流圈天线底座的具体出图纸将余量使用CNC机床去除即可，即几种产品可以使用同一种模具生产毛坯，一个模具生产出来的毛坯可以用于生产不同规格品牌的扼流圈天线底座，极大地节约了生产成本。

在一具体实施例中，圆环形扼流圈底座的共轭圈壁厚较大时，用于铸造的铝合金液体中的A356铝合金成份可以采用6061铝合金替代，6061铝合金对于大壁厚结构的铸造成型效果好，另外，6061铝合金成型后有较好的阳极氧化表面处理效果。

本发明通过应用低压(或重力)铸造工艺制造2D圆环形扼流圈天线底座以及3D圆环形扼流圈天线底座的毛坯，原材料减少80％以上，同时加工产生的废料也减少80％以上，加工工时减少60％以上，加工工序也相应减少了粗加工工序，产品质量更加稳定，可控，生产效率大大提高，由于铸造生产的毛坯采用T6加硬处理，使得毛坯硬度提高，并释放了毛坯材料内应力，在CNC机床加工后产品变形度极小，从而使产品的质量和精度进一步提高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。