一种钛合金封装壳体的加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109848652A(43)申请公布日2019.06.07(21)申请号201910134043.1(22)申请日2019.02.22(71)申请人中国电子科技集团公司第四十三研究所地址230088安徽省合肥市高新区合欢路19号(72)发明人钟永辉方军袁小意丁小聪史常东(74)专利代理机构合肥天明专利事务所(普通合伙)34115代理人金凯(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种钛合金封装壳体的加工方法(57)摘要本发明公开了一种钛合金封装壳体的加工方法，包括铣外形且外形预留加工余量，得到壳体半成品；对壳体半成品进行粗铣加工，得到粗铣内腔的半成品，且内腔内预留加工余量；将粗铣内腔的半成品进行热处理；在热处理后的壳体的第一侧面铣削出阵列圆形台阶孔；在热处理后的壳体的第二侧面铣削出方形台阶孔，所述第二侧面与第一侧面相对；对壳体内腔及外形精铣加工，完成钛合金封装壳体的加工。将钛合金壳体粗铣内腔后热处理，最终精铣壳体，保证壳体的加工精度和表面质量，适合批量化加工，降低加工成本，提升钛合金封装壳体的加工合格率。CN109848652ACN109848652A权利要求书1/1页1.一种钛合金封装壳体的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：a、铣外形：对壳体顶面、底面及四周进行铣削，外形预留加工余量，得到壳体半成品；b、粗铣内腔：对所述壳体半成品进行粗铣加工，得到粗铣内腔的半成品，且内腔内预留加工余量；c、热处理：将所述粗铣内腔的半成品进行热处理；d、铣圆形台阶孔：在热处理后的壳体的第一侧面铣削出阵列圆形台阶孔；e、铣方形台阶孔：在热处理后的壳体的第二侧面铣削出方形台阶孔，所述第二侧面与第一侧面相对；f、精铣壳体：对将步骤e处理后的壳体内腔及外形精铣加工，完成钛合金封装壳体的加工。2.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤a和步骤b中，采用的铣削刀具均为φ2mm或φ4mm合金涂层铣刀，加工参数均为转速3000～5000rpm，走刀速度200～400mm/min。3.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤a中外形预留的加工余量和步骤b中内腔内预留的加工余量均为0.4～0.8mm。4.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤c中，所述热处理的具体步骤为：将所述粗铣内腔的半成品置于链式隧道炉中，于惰性气体与氢气的混合气氛保护下进行退火处理。5.如权利要求4所述的加工方法，其特征在于，所述混合气氛中氢气的体积分数为5～15％。6.如权利要求4所述的加工方法，其特征在于，所述退火处理为：从室温升温至700℃～800℃，保温0.5～1.5h后再冷却至室温。7.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤d和步骤e中，铣削采用的刀具均为φ1或φ2mm合金涂层铣刀，加工参数均为转速7000～10000rpm，走刀速度100～200mm/min。8.如权利要求7所述的加工方法，其特征在于，步骤f中的精铣加工采用的刀具和加工参数同步骤d。9.如权利要求1～8任一项所述的加工方法，其特征在于，所述钛合金封装壳体采用的为TC4钛合金。2CN109848652A说明书1/4页一种钛合金封装壳体的加工方法技术领域[0001]本发明属于微波器件封装领域，具体涉及一种钛合金封装壳体的加工方法。背景技术[0002]T/R组件是一种重要的微波器件，在高集成度、轻量化的军用电子器件发展背景下，T/R组件用封装壳体的结构变得复杂(如薄璧结构、小孔结构)。为了避免T/R组件内部器件间的信号干扰，封装壳体内腔设置了金属隔筋用于电磁屏蔽，同时在壳体的侧边预留有相关的圆形台阶孔、方形台阶孔用于后续组装相关的高低频连接器，以便传输电磁信号。在高集成度、轻量化的发展背景下，封装壳体的结构尺寸精度要求越来越严，部分尺寸精度要求在0.03mm，为了保证器件内部电路的贴装，壳体的平面度要求0.05mm以内。因此，封装壳体的加工精度与T/R组件的可装配性及后续使用性能直接相关。封装壳体主要从低密度材料的选用、薄壁化结构设计两个角度来匹配在电子元器件高集成度、轻量化的发展趋势。[0003]TC4钛合金作为一种轻质材料，其密度为4.5g/cm3，仅为钢的58％，强度却是钢的3.5倍，因此，钛合金的密度低强度高，特别适合作为T/R组件用封装壳体的主体材料，以实现封装壳体的复杂腔体的薄壁化、轻量化。[0004]但TC4钛合金是一种典型的难加工材料，钛合金的导热系数低(热导率15.2W/(m·K))、加工硬化严重、化学活性高，导致钛合金加工困难，加工成形的壳体表面质量差。在封装壳体的传统机械加工中，壳体是直接使用铣刀进行铣削精密加工成型，然后通过后续检