Разработка технологического процесса сборки и монтажа цифрового стабилизатора

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский Государственный университет

информатики и радиоэлектроники

Факультет компьютерного проектирования

Кафедра электронной техники и технологии

Пояснительная записка

к курсовому проекту

на тему:

Разработка технологического процесса сборки и монтажа цифрового стабилизатора

Минск, 2002

Введение

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.

Элементы, рассчитанные на совместную работу в РЭА, различают по функциональным, физическим, конструктивно-технологическим признакам и типам связей. По конструктивно-технологическому признаку элементы РЭА делят на дискретные и интегральные, которые объединяют в сборочные единицы, выполняющие элементарные действия (например, генератор, усилитель).

Важным фактором, определяющим конструктивно-технологические особенности любой РЭА, является ее конструктивное оформление и технология изготовления. Например, конструктивное оформление в виде самостоятельного устройства или встроенного модуля, технология сборки пайкой или механическое соединение, что существенно сказывается на эксплуатационных и производственных характеристиках РЭА. При конструктивно-технологическом анализе РЭА большое внимание следует уделять ее непосредственному назначению и условиям эксплуатации, которые сказываются на выборе технологии производства и конструктивного оформления. Например, наличие механических вибраций при эксплуатации требует применения более надежных методов сборки /1/.

Поэтому, разнообразие и сложность выполняемых радиотехническими системами (РТС) и радиотехническими комплексами (РТК) функций и условий их эксплуатации, состав и особенности носителей аппаратуры в значительной степени определяют требования к ее конструкции и существенно влияют на выбор технологии изготовления элементов и сборочных единиц.

Основными конструктивно-технологическими задачами производства РЭА являются: развитие автоматизированных и автоматических методов, средств наладки и регулировки аппаратуры сложных РТС, создание гибких производственных производств (ГАП).

В технологии производства РЭА используются процессы, свойственные машино- и приборостроению: литье, холодная штамповка, механическая обработка, гальванические и лакокрасочные покрытия.

В настоящее время разработка технологического процесса изготовления РЭА является наиболее важным этапом проектирования и производства РЭА. Это объясняется тем, что при правильном и оптимальном проектировании технологического процесса повышается качество изготавливаемой продукции, уменьшается ее себестоимость, что в конечном итоге положительно сказывается на экономическом состоянии предприятия.

Учитывая выше сказанное, необходимо разработать технологический процесс сборки и монтажа цифрового стабилизатора с оптимальными характеристиками.

Для достижения этой цели, в процессе выполнения проекта, необходимо:

- произвести анализ технологичности конструкции, а также разработать конкретные предложения по усовершенствованию конструкции изделия, обеспечивающие повышение ее технологичности;

- выбрать и обосновать наиболее эффективный для данного типа производства вариант маршрутной технологии;

- разработать технологическую схему сборки;

- в соответствии с выбранным вариантом маршрутной технологии необходимо произвести выбор оборудования;

- выбрать и обосновать применяемую в данном технологическом проекте оснастку и дать проверочный расчет;

- на основании выбранной маршрутной технологии, выбранного оборудования и оснастки разработать планировку участка сборки и монтажа;

- необходимо учесть требования безопасности при работе по сборке и монтажу данного блока;

- разработать комплект технологической документации на сборку блока.

На основании результатов выполнения вышеописанных пунктов необходимо сделать заключение о проделанной в данном курсовом проекте работе.

Таблица-Элементы устройства

Элементы	Количество
Конденсаторы	10
Микросхемы	1
Дроссель	1
Резисторы	16
Диоды	7
Транзисторы	7
ВСЕГО	42

1є Анализ технологичности конструкции изделия

Технологичность конструкции - 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. Для оценки технологичности конструкции используются многочисленные показатели, которые делятся на качественные и количественные. В данной работе технологичность конструкции будет определяться по базовым количественным показателям. Базовые показатели технологичности определяются для четырех основных групп РЭА: электронных, радиотехнических, электромеханических и коммутационных. Так как в данной работе рассматривается цифровой стабилизатор, то будем рассчитывать показатели радиотехнических устройств. Исходные данные к расчету приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Исходные данные к расчету

Показатель	Обозначение	Численное значение
Соединения, выполненные механизированным методом	НММ	107
Общее количество монтажных соединений	НМ	128
ИЭТ, подготовка выводов, которых осуществляется с помощью полуавтоматов и автоматов и ИЭТ не требующие подготовки	НМПИЭТ	38
Общее число ИЭТ, которые должны подготавливаться к монтажу	НИЭТ	42
Количество типоразмеров заимствованных ДСЕ, ранее освоенных на предприятии	ДТЗ	42
Общее количество типоразмеров ДСЕ	ДТ	42
Общее число дискретных элементов, замененных микросхемами и микросборками	НЭМС	500
Общее число ИЭТ, не вошедших в микросхемы	НИЭТ	42
Число типоразмеров печатных плат в изделии	ДТПП	1
Общее число ПП	ДПП	1
Детали и сборочные единицы, изготавливаемые с применением типовых и групповых ТП;	ДТП и ЕТП	35
Число деталей	Д	34
Число сборочных единиц	Е	1
Число операций контроля и настройки, выполняемых на полуавтоматических и автоматических стендах	НАРК	1
Общее количество операций контроля и настройки	НРК	1

Автоматизация и механизация монтажа:

КММ=, (1.1)

где НММ - количество монтажных соединений ИЭТ, которые предусматривается осуществить автоматизированным или механизированным способом;

НМ - общее количество монтажных соединений.

КММ==0,836.

Автоматизация и механизация подготовки ИЭТ к монтажу:

КМП=, (1.2)

где НМПИЭТ - количество ИЭТ, подготовка выводов, которых осуществляется с помощью полуавтоматов и автоматов и ИЭТ не требующие подготовки;

НИЭТ - общее число ИЭТ, которые должны подготавливаться к монтажу.

КМП==0,905.

Освоенность ДСЕ:

КОСВ=, (1.3)

где ДТЗ - количество типоразмеров заимствованных ДСЕ, ранее освоенных на предприятии;

ДТ - общее количество типоразмеров ДСЕ.

КОСВ==1.

Применение микросхем и микросборок:

КМС=, (1.4)

где НЭМС - общее число дискретных элементов, замененных микросхемами и микросборками;

НИЭТ - общее число ИЭТ, не вошедших в микросхемы.

В нашей конструкции использована микросхема средней степени интеграции; следовательно, НЭМС500. Общее число дискретных элементов НИЭТ=42. Получаем

КМС==0,923.

Повторяемость печатных плат:

КПов.ПП=, (1.5)

где ДТПП - число типоразмеров печатных плат в изделии;

ДПП - общее число ПП.

КПов.ПП==0.

Применение типовых технологических процессов:

КТП=, (1.6)

где ДТП и ЕТП - число деталей и сборочных единиц, изготавливаемых с применением типовых и групповых ТП;

Д и Е - общее число деталей и сборочных единиц, кроме крепежа.

В составе устройства имеется одна сборочная единица: дроссель (одна штука). Количество и виды деталей представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Детали, содержащиеся в устройстве

Детали	Количество
1 Печатная плата	1
2 Штырь	15
3 Перемычка (проволока ММ-0,53 L=60мм)	2
4 Перемычка (провод МГШВ-0,35 L=30мм)	4
5 Перемычка (провод МГШВ-0,35 L=40мм)	6
6 Кронштейн	2
7 Защелка 1	1
8 Защелка 2	2
9 Радиатор	1
ИТОГО	34

КТП==1.

Автоматизация и механизация регулировки и контроля:

КАРК=, (1.7)

где НАРК - число операций контроля и настройки, выполняемых на полуавтоматических и автоматических стендах;

НРК - общее количество операций контроля и настройки.

КАРК==1.

Полученные значения коэффициентов технологичности представлены в таблице 1.3.

Таблица 1.3

Коэффициенты технологичности

Коэффициент	Численное значение	Весовая характеристика
КММ		0,836
КМПИЭТ		0,905
КОСВ		1
КМС		0,923
КПов.ПП		0
КТП		1
КАРК		1

Комплексный показатель технологичности будет равен: К=0,847. Поскольку показатель технологичности больше нормативного (КН=0,82), то конструкция изделия технологична.

2. Разработка технологической схемы сборки

Технологическим процессом сборки называют совокупность операций, в результате которых детали соединяются в сборочные единицы, блоки, стойки, системы и изделия.

Технологическая схема сборки изделия является одним из основных документов, составляемых при разработке ТП сборки. В данной работе составлена схема сборки с базовой деталью. Базовым элементом является печатная плата.

Для определения количества устанавливаемых ЭРЭ и ИМС на платы в ходе выполнения сборочных операций необходим предварительный расчет ритма

, (2.1)

где ФД - действительный фонд времени за плановый период, N - программа выпуска.

, (2.2)

где Д - число рабочих дней за год, s - число смен, t - продолжительность смены в часах, КРЕГ.ПЕР - коэффициент, учитывающий время регламентированных перерывов в работе линии (0,94-0,95).

=240768мин.

=1,5.

Программа запуска:

N =157325 шт., (2.3)

где - коэффициент технологических потерь, принимаем равным 1,5%; Nв=155000 - заданная по ТЗ программа выпуска, шт.

Количество элементов, устанавливаемых по i-й операции, должно учитывать соотношение

, (2.4)

где Тi - трудоемкость i-й операции сборки.

Возможно размещение в одну операцию числа элементов, трудоемкость установки которых кратна ритму. При этом увеличивается число рабочих мест для выполнения данной операции в соответственное число раз.

Разработка технологических схем сборки способствует оптимальная дифференциация работ, что значительно сокращает длительность производственного цикла. Технологическая схема с базовой деталью платы цифрового стабилизатора приведена в приложении.

Рассчитаем необходимые коэффициенты:

1.Средняя полнота сборочного состава

, (2.5)

где Е - общее количество сборочных единиц в схеме сборочного состава; i - показатель степени сложности сборочного состава, равный количеству ступеней сборки изделия.

 (2.6)

где mi - число групп, подгрупп, сборочных единиц.

2.Модуль расчлененности данного процесса сборки М:

, (2.7)

где n - число рабочих операций, определенных для конкретных условий производства.

3.Коэффициент средней точности сборочных работ:

=, (2.8)

где k - показатель квалитета точности; q - число сборочных единиц данного квалитета точности.

4.Коэффициент сборности изделия:

, (2.9)

где D - количество деталей.

3. Анализ вариантов маршрутной технологии, выбор технологического оборудования и проектирование технологического процесса

Проектирование техпроцесса начинается с составления маршрутной технологии сборки на основании анализа технологической схемы сборки. Разработка маршрутной технологии включает в себя определение групп оборудования по операциям, а так же технико-экономических данных по каждой операции.

При разработке маршрутной технологии необходимо руководствоваться следующим:

при поточной сборке разбивка процесса на операции определяется тактом выпуска (ритмом сборки), причем время, затрачиваемое на выполнение каждой операции, должно быть равно или кратно ритму;

предшествующие операции не должны затруднять выполнение последующих;

на каждом рабочем месте должна выполняться однородная по характеру и технологически законченная работа;

после наиболее ответственных операций сборки, а также после регулировки или наладки предусматривают контрольные операции;

применяют более совершенные формы организации производства - непрерывные и групповые поточные линии, линии и участки гибкого автоматизированного производства (ГАП).

При выполнении курсового проекта достаточно рассмотреть 2 варианта маршрутной технологии сборки и монтажа изделия.

Выбор вариантов оборудования, характеризующихся степенью механизации и автоматизации, должен проводиться исходя из следующих условий:

приведенные затраты на выполнение технологического процесса - минимальные;

период окупаемости оборудования - минимальный.

Важным показателем правильности выбора технологического оборудования является коэффициент загрузки и использования оборудования по основному времени. Коэффициент загрузки оборудования Кз определяется как отношение расчетного количества единиц оборудования по данной операции Ср к принятому (фактическому) количеству Спр:

Кз=, (3.1)

Расчетное количество единиц оборудования (рабочих мест) определяется как отношение штучного времени данной операции Тшт к такту выпуска :

Ср=, (3.2)

При выборе оптимального варианта техпроцесса используют следующие технико-экономические показатели:

- технологическую себестоимость;

- производительность труда;

Производительность - количество деталей в штуках, которое изготовлено за единицу времени. Средняя величина производительности определяется:

, (3.3)

где Ф - полезный фонд на заданный плановый период времени; Тштi - суммарная трудоемкость по i-ой операции.

Штучно-калькуляционное время:

, (3.4)

где Тп.з. - подготовительно-заключительное время, которое затрачивается на ознакомление с чертежами, получение инструмента, подготовку и наладку оборудования и выдается на всю программу выпуска:

Тшт - штучное время, затрачиваемое на каждую сборку:

Тшт= Тосн + Твспом + Тобсл + Тпер, (3.5)

где Тосн - основное время (время работы оборудования);

Твспом - вспомогательное время (время на установку и снятие детали);

Тобсл - время обслуживания (время обслуживания и замены инструмента);

Тпер - время перерывов (время на регламентированные перерывы в работе).

Для сборочно-монтажного производства объединяют Тосн и Твспом и получают оперативное время, а (Тобсл + Тпер) составляют дополнительное время и задают его в процентах от Топ. в качестве коэффициентов. Тогда штучное время, затрачиваемое на каждую сборку:

Тшт=, (3.6)

где К1 - коэффициент, зависящий от группы сложности аппаратуры и типа производства. Согласно ОСТ 4ГО.050.012 "Нормирование сборочно-монтажных работ в производстве РЭА" выделяются 3 группы сложности:

1) РЭА 2-го поколения с использованием ПП и дискретных элементов;

2) РЭА 3-го поколения (ПП, ИМС);

3) РЭА 4-го поколения (МБС, МБОГ).

Для 2 группы сложности и крупносерийного производства К1=0,75;

К2 - коэффициент, учитывающий подготовительно-заключительное время и время обслуживания в % от оперативного времени (К2=5,4%);

К3 - коэффициент, учитывающий долю времени на перерывы в работе в % от оперативного времени, зависит от сложности выполняемой работы и условий труда (для простых условий труда К3=5%).

Выбор оптимального варианта технологического процесса осуществляется путем сравнения 2-3-х вариантов, отличающихся различным оборудованием, уровнем механизации и автоматизации.

Выбор технологического оборудования производят с учетом следующих критериев:

1. сравнение типов оборудования, которые отвечают одинаковым требованиям по реализации ТП по следующим параметрам:

- производительность;

- потребляемая мощность;

- габариты;

- затраты на приобретение и эксплуатацию.

2. проверяется учет требований ТЗ, промышленной оснастки и экологических требований для выбранного оборудования.

Сравнение двух вариантов маршрутного технологического процесса сборки и монтажа цифрового стабилизатора с указанием марок используемого оборудования приводится в таблице 3.1:

Таблица 3.1 - Сравнение вариантов маршрутного ТП

№	Последовательность операций	Вариант 1	Вариант 2
		Оборудование и оснастка	Топ	Тшт	Тпз.с	Оборудование и оснастка	Топ	Тшт	Тпз.
			мин.		мин.
05	Подготовительная	-	-	-	-	-	-	-	-
10	Механосборочная	Приспособление БМ 769-1358	4,5	4,1	10	Подставка ГГ 7879-4123	6	5,4	5
15	Подготовка платы к монтажу ИМС	Установка трафаретной печати 903.001	1,5	1,4	20	Полуавтомат SP-20	0,5	0,5	15
20	Установка ИМС на плату	Манипулятор LM900	0,2	0,2	20	Манипулятор LM901	0,1	0,1	25
25	Подготовка ЭРЭ к монтажу	Полуавтомат ГГ-2420	0,7	0,6	10	Полуавтомат UNITRA	0.4	0,4	25
30	Установка ЭРЭ на плату	Полуавтомат УР-5	0,8	0,7	10	Пинцет ГГ 7879-4215	3,2	2,9	-
35	Пайка платы волной припоя	Линия пайки ЛПМ-500	0,1	0,1	50	Паяльник ПСН-40	15	13,7	10
40	Очистка платы	УЗ ванна УЗВ-1,5	1,0	0,9	10	Линия промывки ЛПП-901	1,2	1,1	25
45	Установка остальных ЭРЭ, штырей и защелок	Паяльник ПСН-40	8,0	7,3	10	Паяльник ПСН-40	8,0	7,3	10
Итого:	16	15,3	190		34.4	31,4	130

Расчетное количество единиц оборудования (расчетное количество числа рабочих мест) и коэффициента загрузки оборудования по операциям в зависимости от варианта приведены в таблице 3.2:

Таблица 3.2 - Расчётное количество единиц оборудования и коэффициента загрузки оборудования по операциям

№ операции	Вариант 1	Вариант 2
	Cpi	Спрi	Кз	Cpi	Спр	Кз
05	-	-	-	-	-	-
10	2,7	3	0,9	3,6	4	0,9
15	0,93	1	0,93	0,33	1	0,33
20	0,13	1	0,13	0,07	1	0,07
25	0,4	1	0,4	0,27	1	0,27
30	0,47	1	0,47	1,93	2	0,97
35	0,06	1	0,06	9,13	9	1,02
40	0,6	1	0,6	0,73	1	0,73
45	4,86	5	0,97	4,86	5	0,97
Всего:	10,15	14		20,92	24

Для наглядного представления о средней загрузке оборудования на линии и каждой единицы оборудования строим графики загрузки оборудования (см. рисунки 3.1 и 3.2).

На графиках указаны средние значения коэффициента загрузки оборудования на линии, нормативные значения которого зависят от типа производства.

Для выбора варианта ТП составляем два уравнения:

15,31мин., (3.7)

31,4мин., (3.8)

где m - число операций по первому варианту, n - соответственно по второму варианту.

Рассчитываем критический размер партии:

Nкр=1968 шт., (3.9)

Рисунок 3.1 - График загрузки оборудования по варианту I

Рисунок 3.2 - График загрузки оборудования по варианту I I

Для варианта ТП с большим уровнем автоматизации характерна большая величина подготовительно-заключительного времени и меньшая сумма штучного времени.

Подготовительно-заключительное время Тпз. рассчитывают как:

Тпз=Тпз.смSДр, (3.10)

где Тпз.см - подготовительно-заключительное сменное время, определяется в соответствии с инструкцией по эксплуатации и выражает готовность оборудования на начало технологического процесса (см. таблицу 3.1).

Исходя из полученных результатов, оптимальным по трудоемкости является вариант I.

4. Проектирование участка ГПС сборки и монтажа

Высшей формой организации сборочного процесса являются автоматические и автоматизированные линии. Применение их в массовом производстве обеспечивает значительный экономический эффект. Однако поскольку производство РЭА в основном мелкосерийное и среднесерийное широкой номенклатуры, то наибольший эффект дает использование линий и участков гибкого переналаживаемого производства (ГПС), что позволяет быстро перестроить оборудование при изменениях номенклатуры выпуска, повысить качество изделий и обеспечить ритмичность выполнения заданной программы. Однако конструктивно-технологические требования к печатным платам, на которых осуществляется автоматизированная сборка РЭА и ИМС, ужесточаются по сравнению с ручной сборкой.

При организации линии или участка сборки выбор транспортных средств зависит от организационной формы сборки. Для массового и крупносерийного производства изделий небольшого числа наименований при значительной доле ручного труда на сборке применяют одно- и многопредметные непрерывные поточные линии. Поточная сборка изделий более производительна, т.к. сокращаются производственный цикл и межоперационные заделы, углубляется специализация рабочих, создается возможность механизации определенных операций путем применения специальной технологической оснастки и полуавтоматического оборудования.

Поточная линия оборудуется конвейером, который по своему назначению может быть распределительным и рабочим. На распределительном конвейере сборка происходит при съеме предмета с несущего органа на рабочее место сборщика. Такой конвейер применяется в тех случаях, когда отдельные операции выполняются на параллельных рабочих местах. Рабочий конвейер используется для сборки предметов, находящихся непосредственно на ленте конвейера. Лента конвейера может иметь непрерывное или пульсирующее движение. Для передачи изделий и сборочных единиц с одного участка на другой применяют транспортные конвейеры.

При проектировании одно-предметной непрерывно-поточной линии, построенной на конвейере, проводят расчет в следующей последовательности:

1.Определяют ритм выпуска изделий r по выражению 2.1.

Для нашего случая (см. раздел 2) r=1,5 мин./шт.

2.Рассчитывают количество рабочих мест, выполняющих параллельно одну и ту же операцию:

, (4.1)

где Топi - нормы оперативного времени i-й операции.

Это было сделано в 3 разделе (см. таблицу 3.2).

3.Определяют коэффициент загрузки рабочих мест по выражению 3.1

Данные о расчетном, принятом количестве рабочих мест, а также данные о коэффициенте загрузки см. в таблице 3.2.

Операции считаются синхронизированными, если 0,9<Кзi<1,2.

4.Находят общее количество рабочих мест сборщиков на линии: см. таблицу 3.2.

Кр==10,15, (4.2)

где Тсб - трудоемкость сборки изделия, равная ; n - количество операций.

Поскольку в нашем случае число рабочих мест составляет 14, то организация линии поточной сборки экономически целесообразна.

5.Рассчитывают общее количество рабочих мест на линии:

Кобщ=Кр+Крез+Ккомп+Кконтр=14+2+1+1=18, (4.3)

где Крез - количество резервных мест, равное 0,1Кр; Ккомп, Кконтр - количество рабочих мест комплектовщиков и контролеров соответственно, принимаем Ккомп=Кконтр=1.

6.Рассчитывают шаг конвейера:

d=Vнr=1,21,5=1,8м, (4.4)

где Vн - скорость непрерывного движения ленты конвейера, м/мин.

7.Определяют длину конвейера:

L=Lр+L1+L2=7,6+1,5+1,5=10,6 м, (4.5)

где Lр - рабочая длина несущего органа конвейера:

Lр=7,6 м, (4.6)

где Кmax - максимальное количество рабочих мест на линии; l - расстояние между двумя соседними рабочими местами, l=0,8 м.

L1,L2 - длина приводной и натяжной станций соответственно, выбираемые по справочным данным, принимаем L1=L2=1,5 м.

Выбираем ленточный распределительный конвейер ПТ-92 с двусторонним в шахматном порядке расположением рабочих мест.

8.Рассчитывают размеры заделов, т.е. то количество изделий, которые в данный момент времени либо находятся на линии, либо транспортируются, либо необходимы для нормальной бесперебойной работы:

Nз=Nтех+Nтр+Nрез+Nобор=14+5+6+294=319шт., (4.7)

где Nтех - технологический задел, представляющий собой изделия на линии, над которыми непосредственно проводятся технологические операции:

Nтех=Крnтр=141=14шт., (4.8)

Nтр - транспортный задел, т.е. количество изделий, которые находятся в каждый момент времени в движении с одного рабочего места на другое при непрерывном движении конвейера:

Nтр=5шт., (4.9)

Nрез - резервный задел, который необходим для нормальной работы линии и составляет 2% от сменного задания:

Nрез=6шт., (4.10)

Nобор - оборотный задел, создаваемый на комплектовочной и упаковочной площадках в размере сменной потребности линии:

Nобор=294шт., (4.11)

При составлении технологической планировки поточной линии необходимо обеспечить рациональное направление грузопотока, максимальную прямоточность процесса сборки, рациональную компоновку рабочих мест на линии.

Планировку участка сборки выполняют в масштабе 1:50 или 1:100, при этом указывают основную производственную площадь, вспомогательные помещения, перегородки, окна, двери, колонны, силовые щиты электроснабжения, вентиляционные шахты, места подводки электроэнергии, сжатого воздуха, местного освещения и т.п.

5. Разработка оснастки для сборочно-монтажных работ

Технологическая оснастка представляет собой дополнительные или вспомогательные устройства, предназначенные для реализации технологических возможностей оборудования или работающие автономно на рабочем месте с использованием ручного, пневматического, электромеханического и других приводов. В нашем курсовом проекте рассматривается установка гибки выводов в качестве технологической оснастки.

В данном курсовом проекте разработаем оснастку для формовки выводов элементов. Оснастка проста в использовании и имеет хорошую надежность, может широко применяться из-за своей универсальности.

Чертеж оснастки для формовки выводов и чертеж деталей оснастки приведены в приложениях.

Приведем расчет технических данных оснастки.

При свободной гибке выводов радиоэлементов, усилие гиба на один выбирается из условия

Fг=4,58 Н, (6.1)

где L - длина линии изгиба, м;

d - диаметр вывода, м;

B - плечо гибки, равное r+1,25d, м:

где r - внутренний радиус гибки, м;

Т - предел текучести материала выводов, для меди 42 МПа.

Так как разработанное устройство может одновременно осуществлять формовку четырнадцати резисторов (у каждого по два вывода), то общее усилие гиба приспособления равно:

FГ.общ.=FГ28=4,5828=128,24 Н (6.2)

6. Требования по технике безопасности и охране труда

Технические системы (ТС) - это производственное оборудование, механизмы, машины, аппаратура управления определенной степени сложности, с которыми взаимодействует человек в процессе трудовой деятельности. К ТС в целом, а также к конструкции и ее отдельным частям, рабочим местам, системам управления, средствам защиты, входящим в конструкцию, сигнальным устройствам и конструкциям, обеспечивающим безопасность при монтаже, транспортировке, хранении и ремонте, установлены общие нормативные требования безопасности, приведенные в ГОСТ 12.2.003-91. В требования безопасности обязательно включаются допустимые значения опасных и вредных производственных факторов, которые устанавливаются стандартами подсистемы 1 ССБТ, межотраслевыми и отраслевыми правилами.

Требования по технике безопасности и охране труда должны соответствовать основным требованиям, предъявляемым к сборочным цехам радиотехнических предприятий.

Помещение, должно обладать двумя выходами: основным и запасным, на случай аварии или пожара.

Проходы для персонала не должны быть менее одного метра.

Спроектированный участок, в число оборудования, включает установку пайки, следовательно, необходима организация вытяжной вентиляции, для сведения до минимума вредной, для организма человека, атмосферы.

Организация обеспечения безопасности производственного оборудования (ПО) является составной частью системы управления охраной труда на производстве. Она строится на основе выполнения нормативных требований в процессе приемки вновь поступившего на предприятие ПО, его транспортировки, монтажа, ввода в эксплуатацию и непосредственной эксплуатации, проведение профилактических работ, ремонта и хранения его на предприятии.

Безопасная эксплуатация ПО достигается за счет:

осуществления систематического контроля за его техническим состоянием;

своевременного и качественного ремонта оборудования;

не допуска к работе технически неисправного оборудования.

Отдел главного механика (ОГМ) при этом обязан обеспечивать контроль, исправное состояние, безопасную эксплуатацию в соответствии правилам безопасности (ПБ) технологического оборудования, грузоподъемных и транспортных машин и механизмов. Отдел главного энергетика (ОГЭ) обеспечивает контроль, исправное состояние, безопасную эксплуатацию и соответствие ПБ энергетического и технологического оборудования.

В целях обеспечения безопасности при эксплуатации ПО на предприятиях должен быть организован контроль:

ежедневный - руководителем участка и общественным инспектором по охране труда профгруппы этого участка;

еженедельный - руководителем цеха (отдела) и старшим общественным инспектором по охране труда подразделения с привлечением механика, энергетика, технолога, ответственных за исправное состояние и безопасную эксплуатацию оборудования подразделения;

ежемесячный - комиссиями, возглавляемыми главным инженером, заместителями руководителя и главного инженера предприятия по закрепленным за ними подразделениям;

плановый - не реже одного раза в квартал - инспекторскими группами и специалистами ОГМ, ОГЭ, санитарной лаборатории предприятия;

плановый - по плану обследования подразделения - работниками служб охраны труда.

При контроле подлежат осмотру и проверке как ПО, так и его составные части, обеспечивающие безопасные условия труда - заземляющие, оградительные, блокировочные, тормозные и другие специальные технические устройства, знаки безопасности, специальная окраска опасных зон и частей оборудования, оснащенность рабочих мест соответствующими ПБ средствами коллективной и индивидуальной защиты. Выявленные неисправности оборудования, которые могут повлечь за собой аварию или травмирование работающих, должны немедленно устраняться. Включение ПО в работу допустимо только после полного устранения неисправностей.

Безопасность конструкции оборудования должна осуществляться за счет применения:

технологически обоснованных конструктивных решений и средств, предотвращающих опасные и вредные производственные факторы;

изоляции токоведущих частей;

защитного заземления металлических нетоковедущих частей ПО;

соответствующих средств предупреждения пожаро- и взрывоопасности;

блокировок для предотвращения ошибочных действий и операций, а также специальных устройств, исключающих самопроизвольное включение;

ограждения вращающихся частей;

предупреждающих надписей, знаков, окраски в сигнальные цвета и других средств сигнализации об опасности (предупреждающие надписи и знаки на оборудовании должны иметь четкие очертания, не сливаться с другими надписями).

Оборудование, работа которого связана с нагревом, следует оснащать устройствами и приспособлениями, предотвращающими или резко снижающими выделение в рабочее помещение конвекционного и лучистого тепла. Для обеспечения безотказности работы ПО и качественного исполнения производственного процесса необходимо своевременное техническое обслуживание (смазка необходимых частей установки, проверка изоляции, окраска, регулировка и т.д.).

Для обеспечения безотказности работы ПО и качественного исполнения производственного процесса необходимо своевременное техническое обслуживание (смазка необходимых частей установки, проверка изоляции, окраска, регулировка и т.д.).

Механизмы приводов, движущиеся части оборудования, загрузочные и транспортные устройства, вращающиеся нерабочие части инструмента необходимо закрыть ограждениями, кожухами, экранами и т.п., которые должны быть прочными и не вызывать неудобств при работе и наладке оборудования. Оборудование должно иметь блокирующее устройство, исключающее самопроизвольное включение. Рабочие места, входящие в конструкцию ПО, должны быть безопасными и удобными для работы.

Общие требования к конструкции производственного оборудования:

- применяемые материалы не должны опасное и вредное воздействие на организм человека на всех заданных режимах работы, а также создавать пожаро- и взрывоопасные ситуации;

- сама конструкция оборудования должна исключать на всех режимах работы нагрузки на детали и узлы, способные вызвать разрушения, представляющие опасность для работающих;

- оборудование должно исключить возможность падения, опрокидывания и самопроизвольного смещения при эксплуатации;

- элементы конструкции оборудования не должны иметь острых углов, кромок, заусениц, поверхностей с неровностями, представляющими опасность для рабочих;

- конструкция оборудования, использующего электроэнергию, должна соответствовать требованиям электробезопасности;

- оборудование должно быть пожаро- и взрывобезопасным при эксплуатации, исключать образование источников возгорания, иметь аварийную вентиляцию и систему пожаротушения;

- оборудование должно быть оснащено местным освещением, если его отсутствие может стать причиной перенапряжения органов зрения.

Общие требования к технике безопасности на рабочих местах:

- конструкция рабочих мест, их размеры и взаимное расположение элементов должны обеспечивать безопасность при использовании этого оборудования по назначению;

- размеры рабочих мест и размещение их элементов должны обеспечивать выполнение рабочих операций в удобной позе и не затруднять движения работающего. Руководство ГОСТ 12.2-032-78. При этом конструкция кресла и подставки для ног должны соответствовать эргономическим требованиям и требованиям ГОСТ 12.2.061-81.

Общие требования техники безопасности и экологической безопасности к ТП:

- использование исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, комплектующих изделий и т.п., не оказывающих опасного и вредного влияния на работающих;

- замена ТП и операций, связанных с возникновением опасных и вредных факторов или с их значениями, не превышающими ПДУ, ПДК, ПДВ;

- применение дистанционного управления, комплексной автоматизации при наличии опасных и вредных факторов;

- разработка обеспечивающих безопасность средств управления и контроля ТП;

- применение быстродействующей отсекающей аппаратуры, устройств противоаварийной защиты;

- использование безотходных технологий замкнутого цикла производства;

- применение сигнальных цветов и знаков безопасности в соответствии с ГОСТ 12.4.086-76, рациональных режимов работы.

Все требования производственной и экологической безопасности излагаются в технологической документации. С ней необходимо ознакомить всех работающих (от ИТР до рабочего), как при обучении, так и при инструктаже в соответствии с ГОСТ 12.1.004-90.

Опасность поражения электрическим током возникает при использовании электрической сети напряжением от 42В. Все доступные для прикосновения токоведущие части оборудования должны быть защищены кожухами. Инструмент для производства электрических работ должен иметь изолирующие ручки из пластмассы или резины. На приборах должны быть указаны: номинальное напряжение питания в вольтах, частота питающего напряжения, потребляемая мощность, ток. Приборы при нормальной эксплуатации не должны нагреваться сверх допустимых значений.

Запрещается ремонт оборудования, находящегося под напряжением.

Металлические части приборов класса 01 и I должны быть надежно заземлены. Приборы классов II и III не должны иметь устройств для заземления.

Заключение

В результате выполнения данного курсового проекта был разработан технологический процесс сборки и монтажа усилителя фототока.

В процессе выполнения данного проекта были решены следующие задачи:

- сделан довольно обширный обзор современных методов и устройств для монтажа и сборки РЭС. При написании этого раздела использовались данные новейших и самых "свежих" литературных источников;

- проведен анализ технологичности конструкции изделия, причем результаты расчетов показали, что конструкция данного изделия технологична (Красч.=0,708 при Кзад.=0,65);

- разработана схема сборки. При разработке технологической схемы сборки была доказана эффективность сборки с базовой деталью, наглядно иллюстрирующей временную последовательность сборочного процесса; при этом учитывались конструктивные особенности изделия и серийность производства;

- проведен сравнительный анализ и технико-экономическое сравнение двух вариантов маршрутной технологии и выбран наиболее оптимальный по критерию производительности труда (этому критерию соответствует более автоматизированный вариант ТП);

- выбрано наиболее эффективное, для данного типа производства и данной конструкции изделия, технологическое оборудование;

- спроектирован участок сборки и монтажа с использованием однопредметной непрерывно-поточной поточной линии, построенной на конвейере с элементами ГАП;

- разработана технологическая оснастка для формовки осевых выводов резисторов С2 и проведен ее поверочный расчет, подтвердивший правильность выбора последней;

- сформулированы требования по технике безопасности при эксплуатации оборудования и охране труда и здоровья рабочих и служащих, соблюдение которых позволит значительно снизить производственный травматизм, сохранить здоровье рабочих и повысить производительность их труда.

Результатом данной работы явился разработанный комплект технологической документации, приведенный в приложении.

Литература

1. Ланин В.Л. и др. Проектирование и оптимизация технологических процессов производства электронной аппаратуры. - Мн.: БГУИР, 1998.

2. Технология и автоматизация производства РЭА. /Под ред. Достанко А.П. - М.: Радио и связь, 1989.

3. Достанко А.П., Емельянов В.А., Ланин В.Л., Хмыль А.А. Методическое пособие по курсовому проектированию по дисциплине Технология РЭС и автоматизация производства для студентов специальности Проектирование и производство РЭС . - Мн.: БГУИР, 1997.

4. УДК 621.396.6.002.72, реферативный журнал "Радиотехника", подраздел "Проектирование, конструирование, технология и оборудование для радиотехнического производства", №7-11, М.: Радио и связь, 1999.

5. Поверхностный монтаж F1S6. 1999.

6. Поверхностный монтаж HS5. 1999.

7. В. В. Павловский, В. И. Васильев, Т. Н. Гутман Проектирование технологических процессов изготовления РЭА. - М.: Радио и связь, 1982.

8. ОСТ 4ГО.054.263 Сборочно-монтажное производство. Подготовка проводов, сборка жгутов и кабелей.

9. ОСТ 4ГО.054.264 Подготовка ЭРЭ к монтажу.

10. ОСТ 4ГО.054.265 Установка ЭРЭ на плате.

11. ОСТ 4ГО.054.267 Пайка электромонтажных соединений.

12. Варламов Р.Г. Справочник конструктора РЭА. - М.: Сов. Радио, 1980.

13. ОСТ4ГО.054.263 - ОСТ4Г0.054.268 Выбор технологической оснастки.

14. ЕСТД. Общие требования к формам, бланкам и документам (ГОСТ 3.1104-81). Формы и правила оформления маршрутных карт (ГОСТ 3.1118-82). Система обозначения технологической документации (ГОСТ 3.1201-85).

15. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию "Разработка и оформление технологической документации на процессы производства РЭС и ЭВС". Ч.1,2 "Оформление технологических документов общего назначения и маршрутных карт". - Мн.: МРТИ, 1991.



1

БГУИР

Цифровой стабилизатор

В

Цех

Уч

РМ

Опер

Код, наименование операции

Г

Обозначение документа

Д

Код оборудования

Наименование, модель оборудования

Е

СМ

Проф.

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

Л/М

Наименование детали, сборочной единицы или материала

Н/М

Обозначение, код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Н.расх.

01

В02

1

2

1

05

Подготовительная.

Е03

01

12001

2

1

2

1

О04

1. Подготовить все необходимые инструменты, детали, приспособления, рабочие места.

05

В06

1

2

2

010

Комплектовочная

Е07

01

12837

2

1

2

1

О08

1. Скомплектовать детали и ЭРЭ согласно спецификации чертежа.

09

В10

1

2

3

015

Транспортировочная

Е11

01

12850

2

1

1

1

О12

1. Транспортировать детали и ЭРЭ на участок сборки.

Т13

ДМЩ-МА-488.00.00

Тележка

14

В15

1

1

4…6

020

Механосборочная

Д16

ГГ 7879-4123

Стол монтажный

Е17

02

14544

1

1

10

4,1

О18

Извлечь плату из тары.

19

Осуществить контроль.

20

Извлечь из тары радиатор.

21

Извлечь из тары винты, гайки и шайбы.

22

Извлечь из тары диод 2Д213А и транзистор 2Т825В.

23

6. Произвести установку VD7 и VT6 на радиатор.

24

7. Извлечь из тары диоды 2Д206А и дроссель Тг4.777.081.

25

8. Установить радиатор, VD1…VD4 и L1 на плату.

26

9. Уложить плату в тару.

Т27

ГГ 7879 - 4053

Тара цеховая

О28

10. Установить тару на сборочный конвеер.

29

В34

1

2

1, 2

025

Подготовка платы к монтажу ИМС

Д35

903.001

Установка трафаретной печати

Е36

02

14544

1

1

20

1,4

О37

1. Извлечь плату из тары.

38

2. Нанесение паяльной пасты на плату через металлические шаблоны ракелем.

39

3. Уложить кассету с ЭРЭ в тару.

Т40

ГГ 7879 - 4053

41

42

43

44

45

46

47

48

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Мешков

Проверил

Шут

Нач. бюро

Согл. БМН

Н. контр.

МК

2

БГУИР

Цифровой стабилизатор

В

Цех

Уч

РМ

Опер

Код, наименование операции

Г

Обозначение документа

Д

Код оборудования

Наименование, модель оборудования

Е

СМ

Проф.

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

Л/М

Наименование детали, сборочной единицы или материала

Н/М

Обозначение, код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Н.расх.

01

В02

1

1

7

030

Установка ИМС на плату

Д03

LM900

Манипулятор

Д04

OmnioFlo 5

Печь конвекционного оплавления

Е05

02

18193

1

1

20

1,5

О06

1. Извлечь плату из тары.

07

2. Осуществить контроль.

08

3. Произвести установку микросхем на плату с помощью манипулятора.

09

4. Паять в печи конвекционного оплавления.

10

5. Отмыть плату в растворителе.

11

6. Уложить плату в тару.

Т12

ГГ 7879 - 4053 Тара цеховая

13

В14

1

1

8…10

035

Подготовка ЭРЭ к монтажу

Д14

ГГ-2420

Полуавтоматы подготовки ЭРЭ к монтажу

Е15

01

18249

1

1

10

0,6

О16

1. Извлечь кассету с ЭРЭ из тары и загрузить в кассетоноситель полуавтомата.

17

2. Формовать и обрезать выводы ЭРЭ.

18

3. Извлечь кассету с ЭРЭ с отформованными выводами из кассетоносителя.

19

4. Уложить кассету с ЭРЭ в тару.

Т20

ГГ 7879 - 4053 Тара цеховая

21

В22

040

Установка ЭРЭ на плату

Д23

УР-5

Полуавтомат установки ЭРЭ

Е24

01

18249

1

1

10

0,7

025

1. Извлечь кассету с ЭРЭ из тары.

26

2. Загрузить кассету с ЭРЭ в полуавтомат.

27

3. Произвести установку ЭРЭ на плату с помощью полуавтомата.

28

4. Уложить плату с установленными на ней элементами в тару.

Т29

ГГ 7879 - 4053 Тара цеховая

30

В31

045

Пайка платы волной припоя

Д32

ЛПМ-500 Линия пайки волной припоя

Е33

01

16456

02

1

50

0,1

О34

Извлечь плату из тары.

35

2. Установить плату в линию пайки и произвести пайку волной припоя.

36

3. Извлечь плату.

37

4. Уложить плату в тару.

Т38

ГГ 7879 - 4053 Тара цеховая

39

40

41

42

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Мешков

Проверил

Шут

Нач. бюро

Согл. БМН

Н. контр.

МК

3

БГУИР

Цифровой стабилизатор

В

Цех

Уч

РМ

Опер

Код, наименование операции

Г

Обозначение документа

Д

Код оборудования

Наименование, модель оборудования

Е

СМ

Проф.

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

Л/М

Наименование детали, сборочной единицы или материала

Н/М

Обозначение, код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Н.расх.

01

В02

050

Очистка платы

Д03

УЗВ-1,5

Ультразвуковая ванна

Е04

03

16107

2

1

10

0,9

О05

1. Извлечь плату из тары.

06

2. Установить плату в УЗ ванну.

Т07

ГГ 7879-4215 Пинцет ГОСТ 21241-89

О08

3. Произвести УЗ очистку.

09

4. Извлечь плату из УЗ ванны.

Т10

ГГ 7879-4215 Пинцет ГОСТ 21241-89

О11

5. Уложить плату в тару.

Т12

ГГ 7879 - 4053

Тара цеховая

О13

6. Установить плату на сборочный конвеер.

14

В15

055

Покрытие платы лаком

Д16

ЗШ-НЖ Шкаф вытяжной

Е17

02

13460

1

1

15

1,5

О18

1. Извлечь плату из тары.

19

2. Установить плату на подставку.

20

3. Нанести слой лака.

Т21

Р-1243-16

Распылитель

О22

4. Сушить по режиму: Т=205С, t=20…25 ч.

23

5. Снять плату с подставки.

24

6. Уложить плату в тару.

Т25

ГГ 7879 - 4053 Тара цеховая

26

В27

060

Маркировка

Д28

СМ-3 Стол монтажный

Е29

03

13460

1

1

5

1,5

О30

1. Извлечь плату из тары.

31

2. Обезжирить место маркировки спиртонефрасовой смесью в соотношении 1:1.

32

3. Маркировать плату согласно сборочному чертежу.

33

4. Установить плату на подставку.

34

5. Сушить краску по режиму: Т=235С, t=20…25 ч.

35

6. Снять плату с подставки.

36

7. Уложить плату в тару.

Т37

ГГ 7879 - 4053 Тара цеховая

38

39

40

41

42

43

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Мешков

Проверил

Шут

Нач. бюро

Согл. БМН

Н. контр.

МК

4

БГУИР

Цифровой стабилизатор

В

Цех

Уч

РМ

Опер

Код, наименование операции

Г

Обозначение документа

Д

Код оборудования

Наименование, модель оборудования

Е

СМ

Проф.

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

Л/М

Наименование детали, сборочной единицы или материала

Н/М

Обозначение, код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Н.расх.

01

В02

065

Установка ЭРЭ, штырей и защелок

Д03

ПСН-40

Паяльник

Е04

10

7,3

О05

1. Извлечь плату из тары.

06

2. Извлечь из тары ЭРЭ, штыри и защелки.

07

3. Установить ЭРЭ, штыри и защелки на плату.

08

4. Паять выводы.

Т09

ПСН-40 Паяльник

О10

5. Уложить плату в тару.

Т11

ГГ 7879 - 4053 Тара цеховая

12

В13

070

Электрический контроль

Д14

Стенд автоматизированного контроля

Е15

01

12920

1

1

5

1,5

О16

1. Извлечь плату из тары.

17

2. Установить плату на приспособление контроля и осуществить электрический контроль.

18

3. Сделать отметку в сопроводительном документе.

19

4. Уложить плату в тару.

Т20

ГГ 7879 - 4053 Тара цеховая

Дубл.

Взам.

Подл.

Разраб.

Мешков

Проверил

Шут

Нач. бюро

Согл. БМН

Н. контр.

МК

Формат	Зона	Поз.	Обозначение	Наименование	Кол.	Приме-чание
				Документация
А2			РТКП 296321.065 СБ	Сборочный чертеж
				Детали
А4		1	РТКП	Ось	1
А3		2	БГУИ 721235.002	Рычаг	1
А4		3	БГУИ 721235.003	Колесо зубчатое	1
А4		4	БГУИ 721235.004	Диск	1
БЧ		5	БГУИ 721235.005	Прижим	1
БЧ		6	БГУИ 721235.006	Шайба	1
БЧ		7	БГУИ 721235.007	Шайба	1
А4		8	БГУИ 721235.008	Кронштейн	2
БЧ		9	БГУИ 721235.009	Эксцентрик	2
А4		10	БГУИ 721235.010	Ползун	1
БЧ		11	БГУИ 721235.011	Рычаг	1
А4		12	БГУИ 721235.012	Колесо зубчатое	2
БЧ		13	БГУИ 721235.013	Диск	2
БЧ		14	БГУИ 721235.014	Диск	2
БЧ		15	БГУИ 721235.015	Шайба	2
БЧ		16		Винт	1
БЧ		17		Шайба	1
БЧ		18		Винт	1
БЧ		19		Ось	2
БЧ		20		Диск	1
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата
Разраб.	Мешков			Приспособление для гибки	Лит.	Лист	Листов
Пров.	Шут							1	2
Т.контр.					БГУИР гр. 810202
Н.контр.
Утв.
Формат	Зона	Поз.	Обозначение	Наименование	Кол.	Приме-чание
				Стандартные изделия
		22		Винт ВМ3-6q*6.66
				ГОСТ 1491-80	6
		23		Винт ВМ4-6q*10.66
				ГОСТ 17475-80	2
		24		Винт ВМ3-6q*10.66
				ГОСТ 1491-80	6
		25		Винт ВМ6-8q*16.66
				ГОСТ1491-80	2
		26		Винт ВМ4-6q*16.33Н
				ГОСТ 1476-84	2
		27		Гайка М4-7Н.04
				ГОСТ 5916-70	2
		28		Гайка М12-7Н.04
				ГОСТ 5916-70	1
		29		Гайка М6-7Н.04
				ГОСТ 5916-70	2
		30		Шайба 6.65Г.029
				ГОСТ 6402-70	2
		31		Штифт 3т6*14
				ГОСТ 3128-70	4
		32		Штифт 5т6*20	2
		33		Пружина
				ГОСТ 13771-86	1	Н0=8мм
		34		Шпонка 2*2*14
				ГОСТ 23360-78	1
		35		Рукоятка II 95*20
				МН5-64	1
						Лист
						2
Изм	Лист	№ докум. Стагуров	Подп.	Дата