Разработка технологического процесса сборки и монтажа усилителя тока

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

 

Белорусский государственный

университет информатики и радиоэлектроники

 

Факультет компьютерного проектирования

 

Кафедра РЭС

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка к курсовому проекту

 

 

 

Тема: «Разработка технологического процесса сборки и монтажа усилителя тока».

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

студент группы 780211

Ильенко В.Ф.

 

Принял:

Шут И.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минск 2009

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………………………..3

1. Анализ процессов  и устройств для сборки и  монтажа…………………………..………….4

2. Расчёт технологичности конструкции  изделия……………………………………...………5

3. Разработка технологической схемы  сборки…………………………………………………9

4. Анализ выбранной маршрутной  технологии, выбор технологического  оборудования и проектирование  технологического процесса……………………………………………………..…11

5. Проектирование участка сборки  и монтажа……………………………………..…………12

6. Разработка оснастки  для сборочно-монтажных работ………………………………....….15

7. Требования  по технике безопасности и  охране труда………………………………..……16

Заключение………………………………………………………………………………..…….19

Список использованной литературы…………………………………………….……………20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В настоящее время, когда развивающаяся рыночная экономика заставляет предприятия специализирующиеся на выпуске радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) работать в условиях жесткой конкуренции особенно остро встала проблема оптимального проектирования технологических процессов. Кроме того, немаловажной задачей является разработка новых конструкций технологического оборудования и оснастки. Успешное решение этих проблем позволит выпускать конкурентоспособную продукцию с наименьшими затратами, с высоким уровнем надежности, с минимальными габаритами и массой.

Технология – это наука, которая изучает основные закономерности, действующие в процессе производства, и использует их для получения изделий требуемого качества, заданного количества и номенклатуры при минимальных материальных, энергетических трудовых затратах.

Одним из важнейших направлений технического прогресса, от которого зависят резкое увеличение объема производства, повышение производительности труда, улучшение всех качественных показателей РЭА, является автоматизация процессов производства, которая может быть частичной, комплексной или полной.

Частичная автоматизация обеспечивает автоматизацию рабочего цикла машины и создание станков-автоматов, т.е. приводит к автоматическому осуществлению рабочего процесса на отдельных производственных операциях. Высшей формой автоматизации производства РЭА на первом этапе является создание поточных линий из полуавтоматов и автоматов, где основные технологические операции выполняются автоматически, а межстаночная транспортировка, накопление заделов, контроль качества изготовленных изделий, операций загрузки-выгрузки и удаление отходов производятся вручную.

Комплексная автоматизация охватывает весь комплекс технологических систем, включая технологические процессы заготовительных цехов, механической, термической, гальванической обработки, сборки, контроля, регулировки и складирования готовой продукции. На этом этапе человек передает машине функции управления технологическим процессом изготовления определенного вида продукции в рамках линии, участка, цеха, предприятия.

Полная автоматизация является высшим этапом автоматизации и предусматривает передачу всех функций управления и контроля автоматическим системам управления.

Для разработки технологического процесса сборки и монтажа блока РЭА необходимо провести следующие виды работ:

• проанализировать технологичность конструкции изделия;

• разработать технологическую схему сборки;

• проанализировать варианты маршрутной технологии, выбрать технологическое оборудование, спроектировать технологический процесс;

• спроектировать участок сборки и монтажа;

• разработать оснастку для сборочно-монтажных работ;

• указать требования по технике безопасности и охране труда для основных рабочих, участвующих в процессе изготовления блока РЭА.

В данном курсовом проекте будет разработан технологический процесс сборки и монтажа усилителя тока. Будут выбраны технологическое оснащение, транспортные средства и составлена технологическая схема сборки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Анализ процессов и устройств  для сборки и монтажа.

 

Нынешняя технология производства РЭА - это технология поверхностного, чаще смешанного монтажа электронных блоков на печатных платах, получаемых методом травления фольгированного стеклотекстолита. Современный блок отечественной РЭА все чаще содержит импортную элементную базу особенно в высоко интегрированной части и богато уставлен разного рода разъемными соединениями. Сегодняшний отечественный электронный блок - это, чаще всего, копия вчерашнего электронного блока какой-либо из западных фирм.

Сейчас за рубежом повсеместно применяется поверхностный монтаж. Существует большой выбор оборудования и материалов для поверхностного монтажа. Большое внимание уделяется также и более традиционным методам монтажа. Приведем краткий обзор материалов и технологического оборудования, используемых для монтажа и сборки радиоэлектронной аппаратуры.

Одним из крупнейших производителей материалов для пайки является английская компания Multicorl Solders Ltd. Одно из преимуществ использования паяльных паст в производстве электроники — возможность точной дозировки припоя на каждое паяное соединение. Паяльные пасты имеют 2 составляющие: порошок припоя и связующее вещество. Наиболее часто используются эвтектические припои, содержащие Sn и Рb.

Установка для пайки волной, предлагаемая компанией EDM обеспечивает полную автоматизацию ввода данных и управления параметрами волны и подачей флюса. Она содержит транспортирующее устройство и систему подачи припоя с помощью насоса. Контроль температуры производится с помощью термопар, а высоты волны — с использованием титановых датчиков. Ввод данных производится с помощью клавиатуры и занимает не более 20 с, а контроль процесса может выполняться с помощью экрана на жидких кристаллах.

Компания Teceles выпустила две модификации прибора для ручной пайки моделей ST 20AE и ST 40AE, снабженных сменными дозирующими головками с подогревом. Температура припоя и головки, а также доза припоя контролируются с помощью датчиков, и результаты измерений отображаются на дисплее с жидкими кристаллами.

Фирма BTU Europe сообщает о выпуске установок, предназначенных для пайки ППЛ в режиме оплавления в атмосфере азота, водорода или смеси обоих газов. Особенностью установки является выполнение пайки при низкой температуре.

Как видно в настоящее время в мире существует огромный выбор, как материалов так и оборудования, установок, оснастки для сборки и монтажа РЭА. Нам остается только перенять новаторские технологии Запада, успешно внедрить их в производство и будущее нашей отечественной радиоэлектронной промышленности не за горами. Наиболее предпочтительным является применение техники поверхностного монтажа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчёт 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 "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.

Исходные данные для расчёта:

Комплексный показатель технологичности

Количество ЭРЭ в модуле

2.1 Определяем коэффициент автоматизации  пайки электрорадиоэлементов.

 

 

где – количество ЭРЭ в модуле, которое подсчитывается по спецификации на сборочный чертёж;

       – количество ЭРЭ, пайка которых осуществляется на автоматах.

 

2.1.1 Определяем количество ЭРЭ, пайка которых осуществляется  на автоматах.

 

 

где и – соответственно количество ЭРЭ обычного и поверхностного монтажа;

       и – соответственно количество нестандартно монтируемых ЭРЭ обычного и поверхностного монтажа.

 

 

 

2.2 Определяем коэффициент автоматизации  установки ЭРЭ, подлежащих пайке.

 

 

где – количество ЭРЭ, устанавливаемых на плату автоматизированными  способами.

 

2.2.1 Количество ЭРЭ, устанавливаемых  на плату автоматизированными  способами определяем по формуле:

 

 

где – количество ЭРЭ, монтируемых в отверстия платы устанавливаемых  на плату  автоматизированными способами;

       – количество ЭРЭ, поверхностного монтажа, устанавливаемого  на плату  автоматизированными способами.

Значения величин и определяются следующим образом.

В проектируемом технологическом процессе выявляются операции, в которых ЭРЭ устанавливаются автоматизированными способами. Тогда

 

 

 

2.3 Определяем коэффициент снижения  трудоемкости сборки и монтажа:

 

 

где – число, характеризующее вид монтажа, определяется по таблице.

 

 

2.4 Определяем коэффициент автоматизации  операций контроля и настройки:

 

 

где – число автоматизированных операций внутрисхемного тестирования модуля;

      – число автоматизированных операций  приемочного функционального контроля модуля;

      – число операций контроля и настройки. 

 

 

2.5 Определяем коэффициент повторяемости  ЭРЭ:

 

 

где – количество типоразмеров ЭРЭ в модуле.

 

2.6 Определяем коэффициент применения  типовых ТП:

 

 

где и – число деталей и сборочных единиц, изготавливаемых с применением типовых и групповых ТП;

       – общее число деталей и сборочных единиц, кроме крепежа.