波导管折弯工艺研究及自动折弯机的设计

彭威

（广州市吉峰金属塑胶制品有限公司，广东 广州 510630）

雷达馈电网络运行中存在很多波导管，波导管的弯曲加工质量直接影响着雷达系统的性能。在传统弯曲加工中，主要使用刻纹类型、刚性芯棒类型、柔性芯棒类型与内部填充类型的加工方式，工作效率低，成品的成型数量少，且在使用中存在加工困难的问题。因此，在波导管折弯工艺应用中，需合理使用弯曲波导代替传统的焊接件，以简化整体流程，降低生产期间的成本支出，提升设备加工的可靠性和有效性。

1 波导管弯曲成型特征分析

1.1 需达到的技术指标分析

首先，需进行E与H面的弯曲处理，将弯曲角度控制在30°～150°之间，且精确度要在±1.6°左右；其次，E面的最小弯曲半径长度需达到21 mm左右，H面需达到41 mm左右；最后，内腔变形也要将截面尺寸严格控制在0.05 mm以内，且要符合电气性能相关要求。

1.2 特点分析

在波导管弯曲加工工作中，不仅会出现横截的形状变化，还会发生壁厚的变化。所以，在弯曲工艺加工中，需重点关注内腔尺寸的情况，了解具体的变化量。在针对管材进行弯曲处理期间，需了解内侧部分受压变形情况，明确厚度与宽度特点。对于外侧面的受拉力变形而言，主要表现在壁厚的增加与减少方面，且侧面宽度也会决定波导管的实际特点。

1.3 弯曲变形应力应变情况分析

对于波导管而言，与圆管相比，矩形管形状并不是自支撑结构，且在弯曲期间，不能保证圆周金属形成内弧线与外弧线的流动性，因此，在矩形管实际分析中，很难形成小半径的弯曲状态。

通常情况下，在实际工作中，可以假设金属材料拉伸与压缩都会产生同一变形抵抗力，且可以利用均一方式表达金属机械性能，进而可形成同一应力的拉伸与压缩方式。在波导管模具与芯棒实际分析期间，可以将其作为刚体结构，认为管材内腔几何尺寸不会发生任何变化，只需开展管壁应力应变方面的分析工作即可。在开始弯曲加工的时候，中性材料与管材之间出现重合现象，在增加变形之后，中性材料会出现部分移动的现象，而拉伸的区域逐渐增加，压缩的结构减少，外侧的壁厚呈现明显的变薄趋势。

在处理形态为软化特征的波导管期间，可以忽略弹性变形问题，如果R/B的数值很小，那么变形的数量就会很大，材料会处于塑性的状态，管材也会受到一定的轴向应力。在弯曲前后，如果能够保持中性层位的位置不发生变化，那么，可以将Y作为主要的坐标点，利用公式AY＝AS＋gb，其中，G＝Y/B表示纤维层的应力状况。在断面假设的过程中，如果处于理想状态，那么可以利用图1表示横断面的应力分布情况。

图1 波导传输管结构图

假设管件在实际加工的过程中弯曲角度为A，并且中性层与管件之间相互重合，那么，中性层应力长度可以利用公式表达为L＝RA，在实际计算材料期间，最外层的长度可以利用公式表达为L＝（R＋B/2）A，对于管材弯曲的内侧材料而言，其长度为l＝（R－B/2）A.

2 自动波导管的弯曲设计措施

2.1 设计工作的具体技术方式分析

设计工作的具体技术方式如下：①在弯曲设计工作中，需全面了解机理情况，针对应力进行合理测试，全面了解材料变形特点与状况；②反复实验，然后针对各类状况之下的波导管弯曲变形数据信息进行分析，得到准确的拉伸极限参数结果；③制订完善的弯曲热处理方案，明确各方面工作规范内容，使得波导管在弯曲期间，弯曲力量与主推力量大小符合规定；④合理旋转折弯的芯子材料与芯子形状；⑤按照折弯角度的相关精确度规范，合理开展电控机的设计工作；⑥在实际设计期间，需合理生产波导管的机械。

2.2 明确弯曲机械的系统构成情况

在波导管自动折弯机械实际运行的过程中，主要构成结构为夹紧系统、装料卸料系统、轴向顶推系统、主回转系统、控制与动力系统等。在装料机实际运行的过程中，可以实现夹紧系统的配合工作，针对芯子材料进行合理的安装与夹紧。对于控制系统而言，主要针对弯曲角度进行全面的控制。而液压缸驱动齿条在实际运转的过程中，可以实现科学地弯曲加工的目的，全面提升整体加工工作水平，满足当前的发展需求。对于夹紧系统而言，在实际运行中主要使用曲柄连杆方式设计，能够在旋转驱动力较小的情况下，形成很高的紧锁限制力量，以此加强成型期间模具夹紧状态的控制[1]。

对于装料与卸料机械而言，可以根据相关折弯工作特征，使用双L类型的剖分式组合方式对腔结构进行合理的设计，且在设计工作中，需针对矩形腔进行严格的探讨与分析，沿着对角线的实际方向进行剖分处理。如果机械处于夹紧退出的转台，那么管材就会与模具出现自动脱离的现象，以此来完成卸料工作任务。

在轴向顶推系统的实际运行期间，主要是在波导管弯曲加工工作中，依据曲半径数据信息对推力的大小进行调整，能够减少现行问题，并且在压力调整的过程中，能够提升顶推力的可靠性和有效性，提升装卸芯棒工作效果[2]。

在主回旋系统的实际运行期间，主要使用齿轮齿条系统进行处理，能够在液压缸的驱动之下，形成齿条的带动旋转，全面提高驱动力，且增强结构的紧凑性，提高系统运行的稳定性，增强回转速度均匀效果，以免造成冲击性影响[3]。

在自动控制系统实际运行期间，主要使用的是机电一体化控制技术方式，能够充分发挥其中编程控制器的积极作用，实现机械协调动作管理的目的，还能够使用旋转编码器对弯曲角度进行合理的测量与反馈，以此提升整体工作水平。

3 结束语

波导管自动折弯机械的使用，能够改革传统的弯曲加工方式，除了可以缩短整体生产工作周期之外，还可以降低生产成本，提升弯曲加工的经济效益。经过调查可以得知，加工周期可以缩短90%左右，生产成本可以降低95%左右，且成品率在95%左右。

［1］董键，崔秀芝.波导管中微波波长测量方法的研究［J］.物理实验，2013（8）：30-32，36.

［2］潍坊奥腾冷弯机械有限公司.工具箱自动折弯机：中国，CN201710382122.5［P］.2017-08-11.

［3］广州康美风空调设备有限公司.自动折弯机：中国，CN201720098378.9［P］.2017-09-15.