保证行波管过渡区与高频系统焊接精度的模具及使用方法与流程

本发明涉及行波管装配，具体为保证行波管过渡区与高频系统焊接精度的模具及使用方法。

背景技术：

1、行波管作为微波系统的末级功率放大器件，依靠内部电子枪产生的电子注与高频系统中的高频场发生互作用来实现微波信号放大，完成互作用后的电子需要经收集极过渡区进入多级降压收集极进行回收，以此降低电子轰击产生的热量并提升整体能量回收效率；

2、在行波管装调制造工序中，收集极过渡区与高频系统之间的配合状态直接决定后续部件的空间物理位置，收集极过渡区与高频系统之间的同轴度与垂直度一旦出现微小偏差，便会改变电子进入多级降压收集极的入口位置，干扰不同电位下电流的准确分配，进而降低电子回收效率甚至影响整套系统的稳定运行；

3、同时，由于行波管制造流程繁杂，收集极过渡区与高频系统结合后形成的相对位置往往被作为后续多道组装工序的参照基准，初始装配误差会随着工艺步骤不断放大并累积，严重削弱行波管的整体性能。在实际生产中，常规装调手段难以直接消除管壳等部件在先期成型过程中累积的初始形位偏差，现有定位模具在装配阶段难以实现工件中心轴线与配合端面的精确定位与纠偏找正，并且，常规工装夹具缺乏可靠的物理约束结构来克服金属材料在高温受热熔焊及冷却凝固阶段因残余应力释放所引发的弹性回弹，导致焊接完成后工件尺寸发生偏移，无法在整个加工环节中维持组装时形成的高精度相对位置关系。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了保证行波管过渡区与高频系统焊接精度的模具及使用方法，解决了现有模具无法消除行波管部件初始形位偏差，且难以克服焊接热应力回弹，导致收集极过渡区与高频系统焊后无法保持高精度同轴度与垂直度的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、本发明第一方面提供保证行波管过渡区与高频系统焊接精度的模具，包括高频定位座，所述高频定位座端部固定连接有对中过渡板，所述对中过渡板上连接有对中定位轴，所述高频定位座外侧侧壁上连接有高频压板；

4、所述高频定位座用于承载并定位输出高频，所述对中定位轴与所述收集极过渡区相配合并与所述对中过渡板连接，用于约束收集极过渡区的中心轴线，所述高频压板用于从外侧压紧固定所述输出高频，以保持所述收集极过渡区与所述输出高频间的相对位置精度。

5、进一步的，所述高频定位座内部开设有定位孔，所述定位孔与所述输出高频的外径相配合，所述高频定位座端面形成为定位基准的f面，所述高频定位座上还形成有处于不同轴向位置的g面和s面，所述g面和所述s面构成台阶式定位结构。

6、进一步的，所述g面和所述s面的圆周方向共设置有三个销钉孔，三个所述销钉孔位于同一分布圆上，所述长销钉杆和所述短销钉杆装入所述高频定位座与所述对中过渡板的组合结构中，所述对中定位轴上的销钉孔与所述长销钉杆和所述短销钉杆配合，用于进行周向限位。

7、进一步的，所述对中过渡板通过m4内六角圆柱头螺钉连接在所述高频定位座端部，所述对中过渡板具有h面，所述h面与所述高频定位座端面的所述f面保持预设的位置关系，用于将定位基准传递至所述收集极过渡区一侧。

8、进一步的，所述对中定位轴设置有内孔，所述内孔与所述收集极过渡区的外圆相配合，用于约束所述收集极过渡区的中心轴线，所述对中定位轴上形成有q面，所述q面与所述收集极过渡区的b面紧密贴合。

9、进一步的，所述对中定位轴具有j面，所述对中定位轴通过m4十字盘头螺钉与所述对中过渡板相连接，所述m4十字盘头螺钉用于可调地紧固所述对中定位轴，以使所述收集极过渡区的端面姿态能够被调整并锁定。

10、进一步的，所述输出高频包括管壳、螺旋线、夹持杆以及输能装置；所述管壳由极靴、连接环、输能头、氩弧焊片、散热片以及输出磁屏焊接形成；所述螺旋线沿所述管壳轴向设置；

11、所述夹持杆用于对内部结构进行支撑和夹持；所述输能装置与所述管壳上的所述输能头配合；

12、所述高频压板通过螺钉固定在所述高频定位座上并抵紧在所述输出高频外壁上，用于固定所述输出高频，使所述输出高频保持装配位置，以使所述输出磁屏的端面及中心部位与所述收集极过渡区稳定配合。

13、本发明第二方面提供保证行波管过渡区与高频系统焊接精度的模具的使用方法，方法包括以下步骤：

14、定位步骤，将收集极过渡区放置于对中过渡板上，套装对中定位轴约束所述收集极过渡区的中心轴线，并将所述对中定位轴与所述对中过渡板紧固；

15、装配步骤，将输出高频装入高频定位座内配合到位，利用高频压板从外侧压紧并固定所述输出高频；

16、焊接步骤，沿所述收集极过渡区与所述输出高频的结合处进行圆周焊接。

17、进一步的，所述模具还包括长销钉杆、短销钉杆和m4十字盘头螺钉；

18、所述定位步骤具体包括：

19、先将所述长销钉杆和所述短销钉杆装入所述高频定位座与所述对中过渡板的组合结构中，再放置所述收集极过渡区；

20、套装所述对中定位轴，使所述对中定位轴上的销钉孔与所述长销钉杆及所述短销钉杆配合；

21、利用所述m4十字盘头螺钉将所述对中定位轴初步连接后，通过百分表测量基准面并调整位置，随后逐步拧紧完成所述收集极过渡区的精确定位。

22、进一步的，所述焊接步骤具体包括：将装配有工件的整体模具安装到三爪卡盘上；

23、由所述三爪卡盘夹持所述高频定位座并带动整体匀速旋转，使焊枪沿所述收集极过渡区与所述输出高频的结合位置完成圆周焊接。

24、本发明提供了保证行波管过渡区与高频系统焊接精度的模具及使用方法。具备以下有益效果：

25、1、本发明通过高频定位座建立统一定位基准，利用对中过渡板将定位基准传递至收集极过渡区装配侧，并依靠对中定位轴的内孔与收集极过渡区的外圆配合，约束收集极过渡区的中心轴线，并利用贴合端面约束收集极过渡区的配合端面；结合十字盘头螺钉构建的可调连接结构，配合外部百分表测量进行端面姿态微调并拧紧锁定，在部件自身尺寸精度存在偏差时实现定位与找正纠偏，保证焊接前收集极过渡区与输出高频的同轴度与垂直度满足组装要求。

26、2、本发明通过高频定位座外侧侧壁连接的高频压板从外侧压紧并固定输出高频，限制输出高频的轴向窜动与径向偏移；利用高频压板提供的压紧力，使输出高频在高温熔焊及冷却凝固过程中保持装配位置，使收集极过渡区与输出高频在整个圆周焊接工序中保持相对位置稳定，降低热变形对装配精度的影响。

27、3、本发明通过高频定位座上处于不同轴向位置的端面构成台阶式定位结构，并在圆周方向同一分布圆上设置三个销钉孔，利用长销钉杆和短销钉杆穿透对中过渡板和对中定位轴上的对应孔位，在圆周方向形成防止相对滑移的限位结构；长销钉杆和短销钉杆对各层装配部件进行周向限位，限制姿态调整环节以及三爪卡盘带动整体旋转焊接的环节中发生相对转动，保持定位基准的位置。

1.保证行波管过渡区与高频系统焊接精度的模具，包括高频定位座（21），其特征在于，所述高频定位座（21）端部固定连接有对中过渡板（22），所述对中过渡板（22）上连接有对中定位轴（23），所述高频定位座（21）外侧侧壁上连接有高频压板（24）；

2.根据权利要求1所述的保证行波管过渡区与高频系统焊接精度的模具，其特征在于，所述高频定位座（21）内部开设有定位孔，所述定位孔与所述输出高频（6）的外径相配合，所述高频定位座（21）端面形成为定位基准的f面，所述高频定位座（21）上还形成有处于不同轴向位置的g面和s面，所述g面和所述s面构成台阶式定位结构。

3.根据权利要求2所述的保证行波管过渡区与高频系统焊接精度的模具，其特征在于，所述g面和所述s面的圆周方向共设置有三个销钉孔，三个所述销钉孔位于同一分布圆上，长销钉杆（27）和短销钉杆（28）装入所述高频定位座（21）与所述对中过渡板（22）的组合结构中，所述对中定位轴（23）上的销钉孔与所述长销钉杆（27）和所述短销钉杆（28）配合，用于进行周向限位。

4.根据权利要求2所述的保证行波管过渡区与高频系统焊接精度的模具，其特征在于，所述对中过渡板（22）通过内六角圆柱头螺钉（26）连接在所述高频定位座（21）端部，所述对中过渡板（22）具有h面，所述h面与所述高频定位座（21）端面的所述f面保持预设的位置关系，用于将定位基准传递至所述收集极过渡区（5）一侧。

5.根据权利要求1所述的保证行波管过渡区与高频系统焊接精度的模具，其特征在于，所述对中定位轴（23）设置有内孔，所述内孔与所述收集极过渡区（5）的外圆相配合，用于约束所述收集极过渡区（5）的中心轴线，所述对中定位轴（23）上形成有q面，所述q面与所述收集极过渡区（5）的b面紧密贴合。

6.根据权利要求5所述的保证行波管过渡区与高频系统焊接精度的模具，其特征在于，所述对中定位轴（23）具有j面，所述对中定位轴（23）通过十字盘头螺钉（25）与所述对中过渡板（22）相连接，所述十字盘头螺钉（25）用于可调地紧固所述对中定位轴（23），以使所述收集极过渡区（5）的端面姿态能够被调整并锁定。

7.根据权利要求1所述的保证行波管过渡区与高频系统焊接精度的模具，其特征在于，所述输出高频（6）包括管壳（1）、螺旋线（2）、夹持杆（3）以及输能装置（4）；

8.保证行波管过渡区与高频系统焊接精度的模具的使用方法，应用于权利要求1所述的模具，其特征在于，方法包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的保证行波管过渡区与高频系统焊接精度的模具的使用方法，其特征在于，所述模具还包括长销钉杆（27）、短销钉杆（28）和十字盘头螺钉（25）；

10.根据权利要求8所述的保证行波管过渡区与高频系统焊接精度的模具的使用方法，其特征在于，所述焊接步骤具体包括：