一种大口径软波导及其制备方法与流程

本发明涉及通信，尤其涉及一种大口径软波导及其制备方法。

背景技术：

1、在毫米波通信、雷达及测试系统中，软波导常被用于设备间的柔性连接，以适应安装误差和相对运动。近年来大科学装置快速发展，对大口径软波导需求量增加，而目前的生产工艺依然沿用小口径软波导的制备方法，核心的原材料依然依靠一体成型的薄壁无缝管，同时按照小口径的制备原理去生产大口径软波导，就需要将设备放大以满足生产需求，那么就产生了一系列问题：

2、生产原材料：大口径一体成型薄壁无缝铜管，其生产难度极大、良品率极低，导致成本高昂且生产周期极不可控；

3、生产设备：通信领域使用的波导形状基本为矩形，而市面上并没有标准的生产矩形波纹管的设备，为了满足生产需要，只能去定制生产设备，而定制大口径软波导的生产设备对比小口径软波导的生产设备，成本呈指数级上升；

4、成型模具：通常一套小口径的成型模具成本在几千块不等，而大口径的成型模具采购价一套在3w-8w左右，开模费用高昂，且无法通用；

5、产品超重：目前的生产方案只能使用铜管作为原材料，而且薄壁无缝管一体成型难度大，通常会将壁厚增加，降低生产难度，但这也会导致产品重量增大，增加无意义的死重；

6、以上所述缺陷，成为限制其广泛应用、大批量生产的主要瓶颈，目前市场急需一种能够实现低成本、大批量且高良率的制备方法。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足，提供如下技术方案：

2、一方面，提供一种大口径软波导制备方法，包括以下步骤：

3、s1：采用冲压加工工艺，将金属板材加工成沿其长度方向呈波浪形起伏、波纹沿宽度方向延伸的波纹板；

4、s2：将所述波纹板弯曲成具有开口的c字形结构，使波纹沿所述c字形结构的截面周向延伸，取两件由所述波纹板弯曲形成的c形结构，以开口相对的方式对向堆叠拼接，形成一横截面为闭环波纹形状的管状体；

5、s3：将两件所述c形结构的波纹板的搭接重叠区域进行焊接，制得波纹管体；

6、s4：在所述波纹管体的两端安装法兰盘。

7、作为上述技术方案的改进，所述步骤s1中的金属板材为铝带或铝合金带，其材料状态为o态，壁厚为0.3mm至1.5mm。

8、作为上述技术方案的改进，所述步骤s2中，采用折弯工装将所述波纹板弯曲成所述c形结构，且所述波纹板的波纹延伸方向沿所述波纹管体截面周向延伸。

9、作为上述技术方案的改进，所述步骤s1中，所述金属板材的宽度根据目标矩形波导的截面周长确定，每片金属板材的宽度为所述截面周长的一半与搭接重叠量之和，两件c形波纹板拼合围成的横截面周长等于目标矩形波导的截面周长。

10、作为上述技术方案的改进，步骤s1中冲压形成的波浪形波纹为正弦波形、梯形波形或锯齿波形。

11、作为上述技术方案的改进，步骤s4中，采用激光焊接将所述法兰盘焊接于所述波纹管体端部。

12、作为上述技术方案的改进，步骤s4中，将所述波纹管体与所述法兰盘通过螺钉连接。

13、另一方面，提供一种大口径软波导，采用所述的制备方法制得，所述大口径软波导包括：两片冲压成型的c形波纹板以侧壁边缘相互搭接的方式对向堆叠拼接并经焊接为一体的波纹管体以及分别设置于所述波纹管体两端的法兰盘。

14、本发明的有益效果：

15、采用冲压金属板带形成波纹板，再经弯曲、拼焊制得波导管体，彻底摆脱了对大口径一体成型薄壁无缝铜管的依赖，从根本上解决了传统工艺中原材料成型难度大、良品率低、成本高、供应周期不可控的问题，尤其是采用铝带或铝合金带作为原材料时，与同规格大口径薄壁无缝铜管相比，材料成本可降低约95%，且原料供应稳定，适合大批量生产；

16、本发明仅需一套冲压模具即可生产不同截面尺寸的波纹板，通过裁切不同宽度的金属板材并相应调整折弯工装，即可兼容多种波导型号，无需为每一种波导型号单独开设成型模具，极大降低了模具投入和产品换型成本；

17、两件c形波纹板以开口相对的方式拼合时，其侧壁边缘相互重合叠置，形成搭接重叠区域，既便于拼接定位和预固定，又显著增大了焊接接触面积，有利于提高焊缝强度和密封可靠性。尤其采用超声波焊接时，热影响区小，母材性能保持良好，焊缝均匀致密，满足大口径软波导的气密性和机械强度要求。

1.一种大口径软波导的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种大口径软波导的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中的金属板材为铝带或铝合金带，其材料状态为o态，壁厚为0.3mm至1.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种大口径软波导的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中，采用折弯工装将所述波纹板弯曲成所述c形结构，且所述波纹板的波纹沿所述波纹管体的截面周向延伸。

4.根据权利要求1所述的一种大口径软波导的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，所述金属板材的宽度根据目标矩形波导的截面周长确定，每片金属板材的宽度为所述截面周长的一半与搭接重叠量之和，两件c形波纹板拼合围成的横截面周长等于目标矩形波导的截面周长。

5.根据权利要求1所述的一种大口径软波导的制备方法，其特征在于：步骤s1中冲压形成的波浪形波纹为正弦波形、梯形波形或锯齿波形。

6.根据权利要求1所述的一种大口径软波导的制备方法，其特征在于：步骤s4中，采用激光焊接将所述法兰盘焊接于所述波纹管体端部。

7.根据权利要求1所述的一种大口径软波导的制备方法，其特征在于：步骤s4中，将所述波纹管体与所述法兰盘通过螺钉连接。

8.一种大口径软波导，其特征在于，采用如权利要求1-7中任一项所述的制备方法制得，所述大口径软波导包括：两片冲压成型的c形波纹板以侧壁边缘相互搭接的方式对向堆叠拼接并经焊接为一体的波纹管体以及分别设置于所述波纹管体两端的法兰盘。