Технология сборки и монтажа блока питания
1. Анализ технологичности конструкции изделия
Проектирование технологического процесса сборки и монтажа радиоэлектронной аппаратуры начинается с тщательного изучения исходных данных (ТУ и технических требований, комплекта конструкторской документации, программы выпуска, условий запуска в производство и т.д.). На данном этапе основным критерием, определяющим пригодность аппаратуры к промышленному выпуску, является технологичность конструкции.
Под технологичностью конструкции (ГОСТ 18831-73) понимают совокупность ее свойств, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями конструкций изделий аналогичного назначения при обеспечении заданных показателей качества.
Оценка технологичности преследует цели:
определение соответствия показателей технологичности нормативным значениям;
выявление факторов, оказывающих наибольшее влияние на технологичность изделий;
установление значимости этих факторов и степени их влияния на трудоемкость изготовления и технологическую себестоимость изделия.
Для оценки технологичности конструкции используются многочисленные показатели, которые делятся на качественные и количественные. К качественным относят взаимозаменяемость, регулируемость, контролепригодность и инструментальная доступность конструкции. Количественные показатели согласно ГОСТ 14.201-73 ЕСТПП классифицируются на:
базовые (исходные) показатели технологичности конструкций, регламентируемые отраслевыми стандартами;
показатели технологичности конструкций, достигнутые при разработке изделий;
показатели уровня технологичности конструкции, определяемые как отношение показателей технологичности разрабатываемого изделия к соответствующим значениям базовых показателей.
Номенклатура показателей технологичности конструкций выбирается в зависимости от вида изделия, специфики и сложности конструкции, объема выпуска, типа производства и стадии разработки конструкторской документации.
Базовые показатели технологичности блоков РЭА установлены стандартом отраслевой системы технологической подготовки производства ОСТ 4ГО.091.219-81 "Методы количественной оценки технологичности конструкций изделий РЭА”. Согласно нему все блоки по технологичности делятся на 4 основные группы:
электронные: логические и аналоговые блоки оперативной памяти, блоки автоматизированных систем управления и электронно-вычислительной техники, где число ИМС больше или равно числу ЭРЭ.
радиотехнические: приемно-усилительные приборы и блоки, источники питания, генераторы сигналов, телевизионные блоки и т.д.
электромеханические: механизмы привода, отсчетные устройства, кодовые преобразователи и т.д.
коммутационные: соединительные, распределительные блоки, коммутаторы и т.д.
В данном курсовом проекте рассматривается радиотехнический блок. Для блока определяются 7 основных показателей технологичности (см. таблицу 2.1), каждый из которых имеет свою весовую характеристику i. Величина коэффициента весомости зависит от порядкового номера частного показателя в ранжированной последовательности и рассчитывается по формуле:
(1.1)
где q - порядковый номер ранжированной последовательности частных показателей.
Таблица 2.1 - Показатели технологичности конструкции РЭС
Порядковый номер (q) показателя |
Показатели технологичности |
Обозначение |
Степень влияния, i |
|
1 |
Коэффициент автоматизации и механизации монтажа |
Км.м. |
1.0 |
|
2 |
Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ИЭТ к монтажу |
Км.п.ИЭТ |
1.0 |
|
3 |
Коэффициент освоенности деталей и сборочных единиц (ДСЕ) |
Косв. |
0.8 |
|
4 |
Коэффициент применения микросхем и микросборок |
Км.с. |
0.5 |
|
5 |
Коэффициент повторяемости печатных плат |
Кпов.ПП |
0.3 |
|
6 |
Коэффициент применения типовых технологических процессов |
Кт.п. |
0.2 |
|
7 |
Коэффициент автоматизации и механизации регулировки и контроля |
Ка.р.к. |
0.1 |
Затем на основании расчета всех показателей вычисляют комплексный показатель технологичности:
(1.2)
Коэффициент технологичности находится в пределах 0 < К < 1.
Коэффициент автоматизации и механизации монтажа:
(1.3)
где Нм.м количество монтажных соединений ИЭТ, которые предусматривается осуществить автоматизированным и механизированным способом. Для блоков на печатных платах механизация относится к установке ИЭТ и последующей пайке волной припоя;
Нм - общее количество монтажных соединений. Для разъемов, реле, микросхем и ЭРЭ определяются по количеству выводов.
Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ИЭТ к монтажу:
(1.4)
где Нм.п.ИЭТ - количество ИЭТ в штуках, подготовка выводов которых осуществляется с помощью автоматов и полуавтоматов;
Нп.ИЭТ - общее число ИЭТ, которые должны подготавливаться к монтажу в соответствии с требованиями конструкторской документации.
Коэффициент освоенности ДСЕ:
(1.5)
где Дт.з - количество типоразмеров заимствованных ДСЕ, ранее освоенных на предприятии;
Дт - общее количество типоразмеров ДСЕ в РЭС.
Коэффициент применения микросхем и микросборок:
Коэффициент повторяемости печатных плат:
(1.6)
где Дтпп - число типоразмеров печатных плат в РЭС;
Дпп - общее число печатных плат в РЭС.
Коэффициент применения типовых технологических процессов:
(1.7)
где Дт.п и Ет.п - число деталей и сборочных единиц, изготавливаемых с применением типовых и групповых технологических процессов;
Д и Е - общее число деталей и сборочных единиц в РЭС, кроме крепежа (винтов, гаек, шайб).
Коэффициент автоматизации и механизации регулировки и контроля:
(1.8)
где На.р.к - число операций контроля и настройки, выполняемых на полуавтоматических и автоматических стендах;
Нр.к - общее количество операций контроля и настройки. Две операции: визуальный контроль и электрический являются обязательными. Если в конструкции имеются регулировочные элементы, то количество операций регулировки увеличивается пропорционально числу этих элементов.
Для оценки уровня технологичности проектируемого изделия необходимо найти относительную величину достигнутого показателя К к нормальному показателю Кн:
(1.9)
где Кн - комплексный показатель изделия аналога, Кн=0,6;
Ксл - коэффициент сложности нового изделия по сравнению с аналогом, Кн=1,02...1,2;
Ком=Кот - коэффициент, учитывающий изменение уровня организации производства и труда завода-изготовителя нового изделия по отношению к заводу-изготовителю аналога (Ком=Кот=1);
Км - коэффициент, учитывающий изменение типа производства (Км=1).
Расчет показателей технологичности
Выполнен на основе отраслевого стандарта ОСТ 4Г0.091.219
Название изделия: усилитель фототока
Тип аппаратуры: радиотехнический
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
Количество автоматизированных монтажных соединений (шт.) 76
Общее количество монтажных соединений (шт.) 120
ИЭТ, подготавливаемые к монтажу механизированным способом 59
Общее количество ИЭТ (шт.) 61
Число элементов, замененных ИМС 0
Число элементов ИЭТ, не вошедших в ИМС 61
Число типоразмеров печатных плат 1
Общее число печатных плат 1
Число автоматических операций контроля и регулировки 1
Общее число операций регулировки и контроля 2
Заданный показатель технологичности: 0.7
Коэффициенты |
Численныезначения |
|
коэффициент автоматизации и механизации монтажа |
0,65 |
|
коэффициент автоматизации подготовки ИЭТ к монтажу |
0,97 |
|
коэффициент освоенности ДСЕ |
1 |
|
коэффициент применения микросхем и микросборок |
0 |
|
коэффициент повторяемости печатных плат |
0 |
|
коэффициент применения типовых техпроцессов |
1 |
|
коэффициент автоматизации контроля и настройки |
0,5 |
|
Показатель технологичности комплексный |
0,704 |
Вывод: поскольку Красч.>Кзад.(0,704>0,7), то конструкция изделия технологична, можно разрабатывать техпроцесс.
Для повышения технологичности конструкций необходимо выполнение следующих групп мероприятий:
- путем совершенствования конструкции блока: повышение унификации блока; расширение использования микросхем и микросборок; увеличение сборности конструкции; увеличение количества деталей, изготовленных прогрессивным методом, и уменьшение числа деталей, изготовленных точным способом; рациональная компоновка элементов на плате;
- совершенствованием технологии сборки: механизация подготовки элементов к монтажу путем использования автоматов, полуавтоматов; совершенствованием ТП монтажа; механизация операций контроля и настройки; применение прогрессивных методов формообразования деталей.