資料介紹
隨著科學技術的發展,電子產品內部器件的工作頻率不斷提高,微波部件在電子產品中的應用也越來越多,而在微波部件零件加工和部件裝配過程中會經常遇到以下一些問題,嚴重影響微波部件的性能指標或者功能,降低了使用這些部件的電子產品等的穩定性及使用壽命。 1、腔體設計、加工腔體作為微波部件的封裝載體,對微波部件的電磁屏蔽、抗震動沖擊、內部信號的傳輸和處理等諸多方面都有著重要的影響,微波部件中很多器件都是直接固定在腔體的內表面上,如圖1所示。
隨著微波部件的內部集成度越來越高,腔體體積越做越小,腔體內部空間被盡可能充分利用的同時,腔體發生形變的概率和形變造成的損失也大大增加,若在微波部件零件加工或部件裝配過程中腔體經常發生形變,就會導致零件不能使用或內部電路受損,輕則引起部件性能變差,重則內部器件損毀,部件完全失效。因此,腔體的形變應作為一個很重要的問題從設計、加工、裝調等各個環節給予充分考量。而腔體之所以變形彎曲或扭曲主要由以下幾個原因造成:
1.1、材料
目前我國在材料科學方面的研發,材料的生產加工等方面與國外先進技術還有不小的差距,尤其是在有色金屬合金材料方面的差距更為明顯,研發水平的滯后和落后的工藝設備導致國產材料在微觀組織均勻性、機械強度、可加工性以及耐腐蝕性等方面都遜色于進口材料。一般在同樣的加工環境下,進口材料的形變量要小于國產材料。例如我單位原來采用國產防銹鋁板來加工某微波部件腔體,經常遇到腔體變形不能使用,而更換進口鋁板后,在加工設備、刀具以及切削參數均不改變的情況下,腔體形變量大大減小,且零件的表面質量也改善不少,提高了零件和部件的合格率。因此,對于某些對腔體形變比較敏感的微波部件,可選用進口材料。
1.2、腔體結構設計
腔體尺寸越大,壁厚越薄的腔體越容易變形,這一點比較好理解。因此在設計時應盡量減小腔體內空腔的面積,必要時可以增加腔壁厚或加強筋,將內腔分成若干個小的區域,既增增加腔體強度,減小形變,又能防止電路之間的相互串擾。同時還可以運用ProE、Ansys等軟件對腔體模型進行熱學和力學方面的仿真分析,優化腔體結構,盡量減少腔體的形變量。
1.3、加工工藝
加工工藝的安排是否合理對腔體的最終合格成型有著相當大的影響。加工工藝既包括機加工設備、刀具、冷卻方式以及主軸轉速、進給量,粗加工和精加工的余量等工藝參數的選擇,又包括合理和必要的工序安排,如對于有些易產生變形的腔體可在粗加工去除大部分切削余量后,插入時效處理工藝流程,以消除粗加工過程中產生的應力,然后再進行精密加工,減小腔體的形變量。表1是腔體常用材料的去應力時效處理方法。
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