专利名称:整体形软波导的制造方法
本发明涉及矩形截面或其他形状截面的整体形软波导的制造方法。
软波导是雷达、导航、通信等微波无线电设备中必不可少的元件，用作微波连接或主馈线。作为微波连接元件要求它具有良好的柔软性，小驻波特性和低损耗。作为主馈线还要求它能承受微波大功率。
已知的制造方法有如美国加布里(Gabriel)公司用“绕制法”制成互锁型结构软波导，它是把裸金属带螺旋缠绕成环形或螺旋形的环，同时加压使环与环之间互锁连接成一定长度的软波导。英国马可尼(Marconi)公司是用“模压对焊法”，先把金属带压成“π”形波纹状，再把两个π形波纹对焊成软波导管。还有用机械磨铣的方法(见美国专利，专利号为3946343)，把硬金属管铣成软波纹管。
“绕制法”制得的软波导接缝处存在间隙，高功率使用时，间隙处易产生“打火”，而且不能充气使用。“模压对焊法”制造一种规格的软波导，需要上千付模片，而且对焊时常有虚焊和漏焊现象。“磨铣法”制得的软波导不能得到良好的柔软性能。
本发明提出的“液压成型法”能够克服上述不足，它的特点是制造一种规格的波导只需一付模片，八付模片就可完成整个厘米波段全系列产品的制造。制造出来的波导是整体形的，密封性能好。这样，在同样尺寸条件下，充以干燥气体能提高微波功率容量，使这种波导能用于大功率场合。
本发明所提出的“液压成型法”就是把矩形截面或其他形状截面的金属管坯，例如铜管坯(或其他导电率和延伸率好的金属管坯)套在芯模上，外用模片将管坯卡紧，内充以高压油，使管坯膨胀而形成波纹。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
在图1中，矩形铜管坯(1)内装有可滑动的芯模(2)，芯模(2)有通油孔(3)和两个密封槽(8)、(9)。密封槽(8)、(9)内装有密封圈(6)、(7)。芯模(2)与芯杆(12)相连，它中间的内腔(10)与通油孔(3)相连，形成高压油通路。两只相同模片(4)、(5)与另两只相同模片(13)、(14)上下或者前后对称装置在管坯(1)上。
图2中，模片(4)、(5)及模片(13)、(14)与芯模(2)卡紧后，高压油通过芯模(2)、芯杆(12)的内腔(10)和油孔(3)，进入管坯(1)的内壁与芯模(2)之间的间隙内，和密封圈(6)、(7)形成一个高压油密封区，当油压达到一定压力后，薄壁铜管(1)开始弹性变形。
在图3中，高压油压力继续升高，使管坯(1)屈服变形。变形达到一定程度后，模片(4)、(5)开始向右推进，使管坯产生机械弯曲变形。
图4中，当模片(4)、(5)移动到与模片(13)、(14)合拢时，管坯波形(11)被定位在模片(4)、(5)与模片(13)、(14)之间的波形槽内，形成所需要的波纹。这时，高压油开始卸压，为下步动作做好准备。
图5中，高压油卸压后，模片(4)、(5)与模片(13)、(14)开始分开(开模)。
图6中，开模后，模片(4)、(5)及模片(13)、(14)与芯模(2)分开，同时模片(4)、(5)向左移动。
图7中，芯模(2)和管坯(1)向右移动一个波纹宽度的距离。
在图8中，模片(4)、(5)及模片(13)、(14)与芯模(2)重新卡紧，并将已做好的波纹(11)阻挡在模片(13)、(14)外，此时，一个波纹的成形过程已全部结束。此过程连续的进行下去，即可做成具有一定波纹要求，一定长度的波纹管。
实践表明，密封槽(8)、(9)的形状，密封圈(6)、(7)的材料及其形状的选取直接影响高压油密封区的形成。当密封槽(8)、(9)为燕尾形状，密封圈(6)、(7)为除橡胶之外的其它高分子材料，其形状为“O”形时，密封效果最佳，油压才能升高，高压油不会溢出。
芯模与金属管坯内壁之间有一最合适的间隙，间隙过小，波纹管易产生波堆集现象;间隙过大，密封圈将产生滚翻和被咬坏。此间隙大小是根据密封圈材料的硬度值和油压力大小来确定。
为了保证转角处的密封，密封圈(6)、(7)在密封槽(8)、(9)底面90°转角处，采用不倒角形式。在其他地方，要将多余的密封填料进行修正。
高压油压力大小是形成软波导的重要条件，实践表明，成型时所需的油压力与管坯材料、厚度有很大关系，它们之间的关系为P=2δoσs( 1/(RK) + 1/(d) )式中P成型时所需油压，Kg/Cm2;
δo管坯厚度，mm;
σS材料屈服强度极限，Kg/cm2，d管坯等效直径mm;
RK＝lo/2Sinαlo单波纹展开长度，mm;
α弯曲角，0°根据本发明提出的方法，曾试制出八个规格的矩形软波导，复盖了整个厘米波段。表1列出了内矩形截面积尺寸、铜皮厚度、充压压力、模片间隙等数据。表2列出了频率范围和电性能。
由于上述波导是整体形结构，不仅具有良好的密封性能，而且功率容量大。例如BR48，承受的平均功率可达6千瓦，脉冲功率可达2兆瓦，如充以2个大气压的干燥气体，脉冲功率容量还可提高，这是其他软波导在同样尺寸条件下无法达到的。波导的整体形结构还带来良好的机械性能，在规定的弯曲半径下，波导反复弯曲次数可达106次。
根据所需要的波纹管长度，可由下式确定管坯的长度。
L=｛〔( (2πr1)/2 )+( (2πr2)/2 )+2C〕-a｝ (l)/(t)式中C＝〔( (D-d)/2 )-(r1-r2)〕L管坯长度，mm;
r1波纹外圆弧半径，mm;
r2波纹内圆弧半径，mm;
D管坯等效外直径，mm;
d管坯等效内直径，mm;
a材料延伸率，mm;
l波纹管长度，mm;
t波纹节距，mm。
权利要求
1.本发明涉及矩形截面或其他形状截面软波导的制造。其特征在于把矩形截面或其他形状截面的金属管坯套在芯模上，外用模片将管坯卡紧，内充以高压油，使管坯澎涨而形成波纹。
2.如权利要求
1所述，其特征在于金属管坯内的芯模有通油孔和两个密封槽，槽内装有密封圈，芯模与有内腔的芯杆相连，芯杆的内腔与芯模的通油孔一起形成高压油通路，模片上下或前后对称装置在管坯上。
3.如权利要求
2所述，其特征在于密封槽应为燕尾形状，其底面90°转角处采用不倒角形式，其他地方要将多余的密封材料进行修正，密封圈为除橡胶之外的其他高分子材料，形状为“O”形时，密封效果最佳。
4.如权利要求
1所述，其特征在于芯模与金属坯内壁之间有一一合适间隙。
专利摘要
本发明涉及矩形截面或其他形状截面的整体形软波导的制造方法。
文档编号F16L11/14GK86102523SQ86102523
公开日1988年7月6日 申请日期1986年10月6日
发明者于文泮 申请人:电子工业部第二十三研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan