4.1 Анализ технического задания и конструктивно-технологических особенностей изделия

Различают три группы методов изготовления ПП: субтракивный, аддитивный и полуаддитвный.

Субтрактивные методы основаны на удалении медного покрытия с участков платы, не являющихся проводящим рисунком печатного монтажа (с пробельных мест). Аддитивные методы основаны на избирательном осаждении токопроводящего покрытия рисунка ПП на диэлектрическое основание. Комбинированный метод является сочетанием субтрактивного и аддитивного.

Широко применяются следующие методы:

Аддитивный химический метод состоит в химическом осаждении меди в зоне токопроводящих участков на нефольгированный диэлектрик. Изготавливаются ПП 2-5 классов точности.

Достоинства метода: дешевый исходный материал; исключение операции травление меди; высокие однородность структуры и чистота осаждения меди; высокий выход годных плат; малый диаметр металлизированных отверстий; возможность исправить дефектную плату путем стравливания и повторного нанесения проводников.

Недостатки метода: низкая скорость осаждения меди; высокая стоимость химических реактивов; интенсивное воздействие электролитов на диэлектрик; трудность получения металлических покрытий с хорошей адгезией; сложность контроля и поддержания стабильности параметров ТП при наращивании металла.

Полуаддитивный метод с химической металлизацией поверхности состоит в предварительном химическом меднение отверстий и поверхности нефольгированного диэлектрика, гальваническое наращивании токопроводящих участков и химическом травление слоя предварительного меднения с пробельных мест. Изготавливаются ПП 2-5 классов точности.

Достоинства метода: дешевый исходный материал; возможность исправить дефектную плату путем стравливания и повторного нанесения проводников;

Недостатки метода: необходимость активации и частичной металлизации; большой диаметр металлизированных отверстий; неравномерное осаждение металла в гальванической ванне.

Субтрактивный химический метод состоит в избирательным травлением фольгированного диэлектрика. Изготавливаются ПП 1 и 2 класса точности.

Достоинства метода: отработанность в промышленных условиях; исключение операции металлизации; наличие оснащения для всех видов производства; высокая адгезия и пластичность проводников.

Недостатки метода: невозможность создания металлизированных отверстий; большой расход меди (60-90 %) и травителей; боковое подтравливание проводников; невозможность повторного использования ПП при обнаружении брака металлизации; большой диаметр отверстий.

4) Комбинированный метод состоит в металлизации отверстий химико-гальваническим методом и формировании проводящего рисунка избирательным травлением фольгированного диэлектрика. Изготавливаются ПП 1-3 класса точности.

Достоинства метода: отработанность в промышленных условиях; наличие оснащения для всех видов производства; высокая адгезия и пластичность проводников; создание металлизированных отверстий.

Недостатки метода: большой расход меди (60-90 %) и травителей; боковое подтравливание проводников; невозможность повторного использования ПП при обнаружении брака металлизации; неравномерное осаждение металла; большой диаметр металлизированных отверстий.

Из перечисленных выше методов для заданной ПП невозможно использовать субтрактивный метод из-за низких классов точности ПП и невозможности металлизации отверстий. Полуаддитивный и аддитивный методы имеют высокую себестоимость, малую производительность, интенсивное воздействие электролитов на диэлектрик, трудность получения металлических покрытий с хорошей адгезией, что снижает надежность изготавливаемых ПП. Таким образом, для изготовления заданной ПП выбираем комбинированный метод, для которого в качестве конструкционного материала применяют фольгированные слоистые диэлектрики Kingboard Laminates 0,7 0,15 A N.

Для получения рисунка печатного монтажа используем фотохимический метод, т. к. сеточно-химический метод не позволяет изготавливать платы выше второго класса точности, а метод офсетной печати мало распространен, более дорогой и используется в основном в массовом производстве с большими объемами выпуска. Для уменьшения затрат на производство и получения плат достаточно высокого качества используем отработанный типовой ТП. Для увеличения надежности ПП заменим в типовом ТП операцию оплавления сплава олово-свинец на операцию горячего лужения. Эта операция подвергает ДПП значительному термическому воздействию, что приводит к проявлению скрытых дефектов.

Таким образом, горячее лужение является стопроцентным технологическим испытанием, обеспечивающий отбор плат с повышенной надежностью и эксплуатационной стойкостью. Т. к. операции изготовления отверстий производятся на одном оборудовании, то их объединяем в одну операцию сверления отверстий. Наиболее эффективным является нанесение маркировки в виде металлизированных символов, выполняемых одновременно с рисунком схемы, то из ТП исключается операция маркировки ТП.

На рисунке 4.1 показан технологический процесс изготовления печатной платы.

Рисунок 4.1 - Технологический процесс изготовления печатной платы

Краткое описание каждой операции:

1) Входной контроль фольгированного диэлектрика заключается в проверке размеров листа, состояния поверхности диэлектрика, влияния на диэлектрик технологических факторов (повышенных температур, припоя, гальванических и химических растворов, механической обработки и др.) Визуально устанавливается наличие трещин, царапин, пузырей, проколов и других дефектов. Погружением в расплав припоя оценивается способность материала к короблению, межслоевому разрушению. Способность материала к сверлению определяется пробной обработкой. После сверления оценивают наличие в отверстиях прожигания, оплавления, торчащих волокон, затрудняющих металлизацию. Материал должен быть стойким к воздействию технологических факторов, после испытаний поверхность должна быть ровной, не иметь недопустимых дефектов, диэлектрик должен соответствовать ГОСТ 10316 и ГОСТ 26246.0.

2) Получение заготовок производится резкой листов диэлектрика. Лист стеклотекстолита разрезается на полосы, а затем полосы разрезают на заготовки. Резка листа производится гильотинными ножницами, которые должны обеспечивать возможность разрезки материалов толщиной до 3 мм с точностью 0,2 мм. Зазор между режущими кромками ножей должен быть в пределах 0,02-0,03 мм; при большем зазоре образуются трещины, сколы, происходит расслоение материала. Т. к. резанию подвергается стеклотекстолит, режущие кромки ножей должны быть изготовлены из твердых сплавов.

Заготовки диэлектрика для ДПП подвергают рихтовке, если их деформация составляет более 1 мм на 100 мм длины. Рихтовка заготовок осуществляется посредством их продвижения между вращающимися стальными валками, зазор между которыми регулируется прижимным устройством.

3) Сверление отверстий производят на станках с ЧПУ, что повышает производительность, точность и качество сверления. Перед сверлением монтажных отверстий сверлят базовые отверстия.

Сверление необходимо производить твердосплавными комбинированными сверлами для сверления ПП (ГОСТ 20686) с углом при вершине 122-130є. Это позволяет одновременно выполнять и сверление и зенковку отверстий, что повышает производительность ТП в целом, снижает время технологических перерывов. Перпендикулярность поверхности, предельные отклонения расстояний между центрами просверленных отверстий (согласно ГОСТ 23662 не более ±0,1 мм) и отклонения центров отверстий относительно узлов координатной сетки (согласно ГОСТ 23662 не более ±0,2 мм) должны обеспечиваться точностью позиционирования станка.

После операции производится контроль наличия всех отверстий, правильности и точности их расположения путем совмещения контролируемой платы с трафарет-платой по технологическим отверстиям. Контроль производится визуально на просвет. Проверка размеров отверстий осуществляется с помощью двусторонних калибр-пробок со вставками. Отклонение расстояний между центрами отверстий проверяется с помощью эталонной сетки-шаблона. При проверке качества отверстий контролируется ширина поверхностных сколов, ореолов на заготовке вокруг отверстий (согласно ГОСТ 23662 не более 0,35 мм). Поверхность перед замером промывают спиртом для удаления пылевидной стружки. Контроль осуществляется выборочно на 10 % заготовок из каждой партии, причем на каждой ПП контролируется не менее 10 отверстий. Для очистки поверхности платы (фольги) и отверстий используется установка гидроабразивной зачистки отверстий.

4) Предварительная химическая и электрохимическая (гальваническая) металлизация отверстий производятся на единой автоматизированной линии, т. к. химически осажденная медь легко окисляется на воздухе, поэтому наносить основной слой меди гальваническим способом следует непосредственно после операции химического меднения.

Предварительное химическое осаждение тонкого (толщиной 0,2-0,5 мкм) токопроводящего подслоя меди необходимо, чтобы улучшить адгезию в отверстиях и создать требуемого для осаждаемого электролитическим способом основного слоя меди (толщиной 25-40 мкм) замкнутого контура проводящих покрытий на ПП.

Химическое меднение заключается в восстановлении на активированных поверхностях из раствора. Наиболее распространенным и дешевым является раствор следующего состава: сульфат меди (II) CuSO₄ - 10-15 г/л; виннокислый калий-натрий KNaC₄H₄O₆ - 50-60 г/л; гидроксид натрия NaOH -- 10-15 г/л; карбонат натрия Na₂CO₃ - 2-4 г/л; хлорид никеля NiCl₂ -- 2-4 г/л; формалин (33 %) HCOH - 10-20 мл/л; тиосульфат натрия Na₂S₂O₃ -- 0,001-0,002 г/л; трилон Б - 0,017 кг/м². Время осаждения меди толщиной 0,25-0,5 мкм составляет 15-20 мин. Процесс ведется в ваннах с плавным покачиванием плат, что необходимо для удаления выделяющегося водорода во время реакции с поверхности диэлектрика. Этой же цели способствует подогрев раствора до 40-70 С. Слой химически осажденной меди должен быть сплошным, без разрывов и царапин, светло-розового цвета, с полным покрытием стенок отверстий, мелкозернистым. После меднения подвески с платами выдерживают 30 с над ванной для стекания раствора и исключения его потерь.

Основной слой металлизации формируется электролитическим способом, требующего замкнутого контура проводящих покрытий, который осуществляется с помощью технологических проводников, специальных рамок, прошивкой отверстий медной проволокой. Плату зажимают в металлической рамке и подвешивают на шине (катод), подключаемой к отрицательному полюсу источника тока. Электроды из электролитической меди, погруженные в раствор ванны, подключаются к положительному полюсу (аноду).

Для гальванического меднения используют сернокислый электролит следующего состава: сульфат меди (II) CuSO₄ - 200-220 мг/л; серная кислота H₂SO₄ - 50-60 г/л; хлорид натрия NaCl - 30-60 мг/л; добавка ЛСИ или БЭСМ - 1-3 мл/л. Для лучшей обработки поверхности отверстий рамку покачивают. Электролитическое осаждение осуществляется при напряжении 6 В, плотности тока 1,5-5 А/дм², скорости 0,5-1 мкм/мин.

Качество покрытия проверяется визуально для 10 % ПП. Слой осажденной меди, как и при химическом меднении, должен быть сплошным, без разрывов и царапин, светло-розового цвета, с полным покрытием стенок отверстий, мелкозернистым. Толщину слоя контролируют при помощи металлографических шлифов по ГОСТ 23752 с помощью микроскопа.

5) Подготовка поверхности заготовок заключается в химической очистке, которая подготавливает поверхность ПП для нанесения резистивной маски. Очистка заключается в обработке заготовок в специальном очистителе следующего состава: серная кислота H₂SO₄ - 25-30 г/л; метановая кислота HCOOH - 10-15 г/л; препарат ОС-20 - 26-30 г/л. Качество подготовки поверхности проверяется визуально для 10 % заготовок. Перед нанесением фоторезиста заготовку необходимо выдержать в сушильном шкафу при температуре 75 ±5 °С в течение 60 мин.

6) Получение рисунка в фоторезисте (получение защитной маски требуемой конфигурации) необходимо для создания проводящего рисунка. В целях обеспечения требуемой точности и качества воспроизведения печатного рисунка и обеспечения требуемой производительности защитную маску будем получать методом фотопечати. Этот метод основан на изменении свойств фоторезиста, наносимого на поверхность ПП, за счет экспонирования через специальный фотошаблон, изготовленный на прозрачной лавсановой основе. После экспонирования рисунок проявляют, в результате чего образуется защитная маска из фоторезиста, через которую формируется рисунок проводников ПП.

Рисунок печатной платы можно получить с использованием сухих пленочных фоторезистов (СПФ). Применение СПФ упрощает ТП (исключаются операции сушки, дубления, упрощается операция нанесения фоторезиста), он легко поддается автоматизации, обеспечивает равномерное нанесение защитного слоя.

Сухой фоторезист накатывается при повышенной температуре на основу автоматом с накатывающим валиком. Защитная пленка удаляется, а полимер приклеивается к медной фольге, выдерживается при неактиничном освещении в течение 30 мин при температуре 18 ±2 °С для снятия внутренних напряжений в пленке. Далее заготовку экспонируют в установке экспонирования, выдерживают в течение 20-30 мин в затемненном месте для завершения процесса полимеризации тех участков фоторезиста, на которых воздействовал свет. После экспонирования заготовки с нее удаляют оптически прозрачную пленку и проявляют заготовку в установке проявления, потом промывают в холодной проточной воде в течение 1-2 мин при температуре 20 ±2 °С, декапируют в 20 %-ном растворе серной кислоты в течение 1 мин при температуре 20 ±2 °С, снова промывают в холодной проточной воде в течение 1-2 мин при той же температуре, сушат сжатым воздухом.

Качество рисунка в СПФ контролируют визуально для 100 % заготовок. Защитный слой фоторезиста должен быть глянцевым, сплошным, без повреждений, рисунок - четким. Фоторезист должен быть полностью удален с пробельных мест и из отверстий. Не допускается наличие белого налета на пробельных участках.

7) Нанесение металлического резиста из сплава олово-свинец необходимо для предохранения проводящего рисунка при операции травления меди и обеспечения пайки навесных компонентов на плату. Осаждение сплава олово-свинец осуществляется электрохимическим методом в борфтористоводородном электролите состава [8]: фторборат олова Sn(BF₄)₂ - 12-15 г/л; фторборат свинца Pb(BF₄)₂ - 7-9 г/л; борфтористоводородная кислота HBF₄ - 250-280 г/л; борная кислота H₃BO₃ - 20-30 г/л; клей - 4-6 г/л. Электролит применяют с добавками, улучшающими качество и скорость нанесения покрытия.

Процесс аналогичен гальваническому меднению с другими режимами процесса [8]: при напряжении 1-1,5 В, плотности тока 1-2 А/дм², температуре электролита 18-25 °С, скорость осаждения 30 мкм/ч.

Толщина нанесенного сплава должна быть порядка 10-20 мкм. Полученное покрытие должно быть равномерным, однородным, без включений, трещин.

8) Удаление СПФ производится при одновременном растворении и прохождении химикатов (5-10 % раствор гидроксида натрия NaOH) через структуру резиста, в результате которого он набухает и отслаивается от поверхности плат. Конвейерные установки аналогичны установкам проявления, но в них обработка заготовок происходит при более высоком давлении струи жидкости на последнем этапе, они должны быть оборудованы фильтрующей системой для улавливания пленок фоторезиста).

После операции производится визуальный контроль 10 % заготовок.

9) Травление меди с пробельных мест ПП, непокрытых защитным слоем сплава олово-свинец производится в специальных растворах на основе хлорной меди следующего состава [8]: хлорид меди (II) CuCl₂ - 60-70 г/л; карбонат аммония (NH₄)₂CO₃ -- 210-230 г/л; хлорид аммония NH₄Cl - 100-120 г/л. Такой раствор имеет высокую стабильность параметров, низкую стоимость, прост в изготовлении, разработаны методы регенерации меди из отработанного травителя. Растворы на основе хлорного железа невозможно применять из-за их реакции со сплавом олово-свинец, а на основе персульфата аммония - из-за малой стабильности параметров травления, большого бокового подтрава и низкого качества получаемых краев проводников. После травления платы промывают в 5-10 %-ном растворе аммиака для удаления травителя.

В результате применения щелочных растворов травления покрытие олово-свинец частично растворяется и образующиеся продукты в виде темного шлама обволакивают поверхность покрытия и препятствуют выполнению последующих операций. Для удаления травильного шлама с поверхности платы погружают на 1 мин в раствор осветления состава [8]: тиомочевина CS(NH₂)₂ - 90 г/л; соляная кислота HCl - 50-60 мл/л; этанол C₂H₅OH - 5 мл/л; синтанол ДС-10 - 1 г/л.

Операция травления осуществляется в конвейерных модульных установках, в которых на платы сверху и снизу направляются струи травильного или промывочного раствора. Струйный метод травления является наиболее эффективным, так как обеспечивает требуемую скорость процесса при незначительном боковом травлении. В крупносерийном производстве оборудование для травления должно содержать модули травления, регенерации, промывки, сушки, которые объединяются транспортной системой.

10) Горячее лужение проводящего рисунка ПП проводится для улучшения паяемости путем нанесения припоя ПОС-61. Вначале осуществляется сушка плат в сушильном шкафу. Нанесение припоя производят на автоматизированных установках способом погружения или волной расплава. Способ предусматривает нанесение на плату припоя в избыточном количестве, выравнивание его слоя по поверхности проводящего рисунка и съем излишков металла. Выравнивание покрытия и удаления излишков осуществляется непосредственно после нанесения припоя, пока он не успел затвердеть, с помощью центрифуг, валков, ракелей, вакуумным отсосом, струями нагретого воздуха. Поверхность проводящего рисунка не должна иметь необлуженных мест, наплывов и посторонних вкраплений.

11) Механическая обработка по контуру осуществляется методом фрезерования на специализированных фрезерных станках с ЧПУ. Режущим инструментом являются алмазные дисковые фрезы или твердосплавные концевые фрезы диаметром 3-8 мм. Платы собирают в пакет с прокладками из кабельной бумаги.

12) Выходной контроль предназначен для определения качества изготовления изделий: степень их соответствия требованиям чертежа, техническим условиям, отраслевым и государственным стандартам. К основным видам выходного контроля ПП относят: контроль внешнего вида; инструментальный контроль геометрических параметров и оценка точности выполнения отдельных элементов; определение целостности токопроводящих цепей и сопротивления изоляции, проверка качества отмывки. Выходному контролю подвергаются 100 % изготовленных плат.

Качество отмывки проверяют измерением изоляции. Для получения сопоставимых результатов независимо от конфигурации изоляционных промежутков между проводниками целесообразно контролировать чистоту отмывки измерением сопротивления между электродами-«гребенками», расположенными на технологическом поле ПП.

13) Финишная подготовка ПП включает в себя подготовку их поверхностей для консервации, контроль качества подготовки и упаковку для межоперационного или длительного хранения.

Целью подготовки поверхности является удаление с плат всевозможных загрязнений на диэлектрике и удаления окислов с металлического покрытия для сохранения его паяемости. На платы наносят ацетоно-канифольный или спирто-канифольный флюс, распределяя его по поверхности и в отверстия.

Контроль качества подготовки поверхности производят в камере влажности, при этом сопротивление изоляции диэлектрика должно быть не менее 1 ГОм.

ПП упаковывают в полиэтиленовые пакеты (несколько штук в одном пакете) на автоматической установке.

Хранение плат осуществляется в складских помещениях, при температуре 5-40 °C и относительной влажности до 70 %. Срок хранения плат - 6 месяцев со дня изготовления, после чего следует проводить повторный контроль на отсутствие коррозии, повреждений, сохранение электрических параметров и паяемости.

Оборудование для изготовления ПП приведено в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Технологическое оборудование

4.3 Выбор метода, технологического оборудования и оснастки для сборки модуля

Сборка представляет собой совокупность технологических операций механического и электрического соединения деталей и ЭРЭ в изделии, выполненных в определенной последовательности для обеспечения заданного их расположения и взаимодействия.

В настоящее время нашли применение два метода сборки: поточный и позиционный. Поточный метод применяют в массовом и крупносерийном производстве. Он характеризуется использование специализированного оборудования при выполнении сборочных операций. Позиционный метод применяют в мелкосерийном производстве и выполняют сборку на универсальном оборудовании. В виду того, что технологический процесс сборки будет производиться для мелкосерийного производства, сборка будет осуществляться на универсальном оборудовании позиционным способом.

Существуют две общеизвестные схемы сборки: схема сборки с базовой деталью и схема сборки веерного типа. В нашем случае все навесные элементы устанавливаются на печатную плату, поэтому логично выбрать схему сборки с базовой деталью. Базовой деталью является печатная плата.

Разрабатываемый технологический процесс может основываться на базе:

- индивидуальных техпроцессов, разработанных ранее;

- типовых и групповых техпроцессов.

В условиях серийного производства целесообразно использовать метод типовых и групповых техпроцессов, что позволяет более рационально осуществлять не только проектирование технологического процесса, но и организовать производство изделия.

Технологический процесс сборки можно характеризовать с точки зрения использования в нем средств механизации и автоматизации.

При мелкосерийном производстве наибольшее применение находит ручная сборка, так как автоматическое специализированное оборудование имеет высокую цену и не окупается в условиях данного производства.

Краткое описание каждой операции:

1) Входной контроль - это технологический процесс проверки поступающих ЭРЭ, ИМС и печатных плат по параметрам, определяющим их работоспособность и надежность перед включением этих элементов в производство.

Входной контроль можно разделить на визуальный и контрольно- параметрический. Визуальному контролю подвергаются все поступающие комплектующие, элементы, печатные платы. Параметрический контроль обычно проводят выборочно. Обычно на практике выборочному контролю подвергаются 5 % изделий из партии комплектующих. Параметрический контроль основных технических характеристик цифровых

2) Подготовка ЭРЭ и ИМС включает распаковку компонентов, рихтовку, зачистку, формовку, обрезку и лужение выводов, размещение элементов в технологической таре. В качестве тары может выступать липкая лента и специальные кассеты. Так как сборка ведется ручным способом, то правку, формовку и обрезку вывод элементов необходимо производить на универсальных технологических приспособлениях, которые изготовлены в инструментальном цехе предприятия-изготовителя. Варианты формовки выводов должны соответствовать ГОСТ 29137-91 для соответствующего варианта установки элемента на печатную плату.

3) Подготовка ПП включает: расконсервацию и лужение ПП, установку электромонтажных контактов (штырей) на печатные платы, установку деталей механического крепления ЭРЭ на печатные платы, установку изоляционных прокладок, теплоотводящих шин и металлических оснований.

Лужение ПП производится с дозированием припоя на контактные площадки для пайки компонентов с поверхностным монтажом. Эта операция производится с помощью установки АП-4 ГГ-1621.

4) Установка ЭРЭ и других деталей производится ручным способом с применением монтажного инструмента. Порядок установки элементов должен соответствовать схеме сборки (рисунок 4.1).

5) Оплавление пасты производится в печи АРС 3.009.000.

6) При групповой пайке плат с односторонним расположением навесных элементов применяется пайка погружением, пайка волной припоя, избирательная пайка. В виду того, что избирательная пайка более трудоемкая, чем остальные методы пайки, а для пайки погружением необходимо изготовление и нанесение защитной маски, наиболее удобным для выполнения этой операции является пайка волной припоя. Типовые технологические операции пайки электромонтажных соединений приведены в ГОСТ 3.1407-86. Установка пайки АП-4 ГГ-1621 предназначена для групповой пайки волной припоя электромонтажных соединений ячеек ЭРЭ со штырьковыми выводами (в том числе МС и микросборок), лужения выводов ЭРЭ, установленных в специальные кассеты, а также для горячего лужения печатной платы с дозированием припоя на контактных площадках.

Установка имеет следующие технические характеристики: производительность не менее 150 ячеек/час; размеры паяемых ячеек: максимальные 380 Ч 220 мм, минимальные 75 Ч 75 мм; пределы регулирования температуры от 200 до 300 ⁰С; время разогрева припоя до температуры 250 ⁰С от 85 до 90 мин.

7) После проведения операции пайки волной припоя необходимо очистить печатную плату от остатков флюса. Для этого используется линия механизированной отмывки ячеек РЭА от флюса ВЫМ 1.240.001. Производительность линии не менее 100 ячеек/ч. Сушка отмытых плат осуществляется в сушильной печи АРС 3.009.000.

8) Операция контроля монтажа необходима для обнаружения дефектов автоматической пайки волной. Так как объем выпуска данного изделия невелик, операция контроля производится визуально без использования специализированных приборов. Оценка качества монтажа производится при помощи лупы или микроскопа.

9) Электрические соединители устанавливаются на печатную плату после установки всех элементов и деталей печатного узла. Пайка электрических соединителей осуществляется электропаяльником ЭПСН-10/220 ГОСТ 7219-83.

10) Влагозащита производиться в соответствии с требованиями ГОСТ 23592-96. На печатный узел после предварительного обезжиривания наносится 3 слоя лака УР-1 ТУ6-10-863-84. После нанесения каждого слоя лака производится сушка в сушильном шкафу КШ-2 ГГ-2394. Нанесение лака на ТЭЗ осуществляется в окрасочной камере ОК-3-ГГ-2103 при помощи краскораспылителя КА-1 ТУ6-10-603-74.

4.4 Оценка технического уровня технологии

В соответствии с ГОСТ 14.205-78 под технологичностью изделия понимается совокупность технических и других характеристик изделия, определяющих их приспособленность к достижению минимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте. Количественная оценка технологичности производится с помощь показателя технологичности [9]. Основным показателем для оценки технологичности является комплексный показатель технологичности Кт.

Кт=(к₁•₁)+(к₂•₂)+...(к_n•_n)/(₁+₂+..._n). (4.1)

Где, к_i-базовый показатель технологичности конструкции;

_i-коэффициент значимости базового показателя;

Технологичности;

n-число базовых показателей.

Коэффициент _i зависит от порядкового номера i основных показателей технологичности, ранжированная последовательность которых устанавливается экспертным путем:

_i=i/(2ⁱ-1). (4.2)

В данном случае для определения технологичности, в комплексный показатель технологичности целесообразно включить следующие показатели представленные в ранжированном порядке:

- коэффициент применяемости деталей (Кпд)

- коэффициент применяемости ЭРЭ (Кпрэрэ)

- коэффициент применяемости микросхем в изделии (Кпр.ис)

- коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу (Кмп)

- коэффициент автоматизации и механизации монтажа (Кам)

- Коэффициент применяемости деталей:

Kпд = 1 - Nт.ор/Nт. (4.3)

Где, Nт.ор - число оригинальных деталей в изделии;

Nт - общее число деталей.

Подставляя численные данные, Кпд = 1 - 0/210 = 1

Коэффициент применяемости ЭРЭ:

Kпрэрэ = 1 - Nт.ор.эрэ/Nт.эрэ. (4.4)

Где, Nт.ор.эрэ - число оригинальных ЭРЭ в изделии;

Nт.эрэ - общее число ЭРЭ;

Коэффициент применяемости МКС:

Кпр.ис=Nсх.ис/(Nсх.ис+Nэрэ). (4.5)

Где, Nсх.ис - число МКС в схеме;

Nэрэ - число ЭРЭ в схеме;

Подставив численные данные, получим: Кпр.ис = 23/(23+210)=0,10

Коэффициент автоматизации и механизации ЭРЭ и ИС к монтажу:

Кмп = Nмп.эрэ./Nэрэ. (4.6)

Где, Nмп.эрэ.-число ЭРЭ, подготовка к монтажу которых может осуществляться механизированным или автоматизированным способами Кмп=200/200=1

Коэффициент автоматизации и механизации монтажа:

Кам=Nам/Nм. (4.7)

Где, Nм - общее число соединений в устройстве

Nам - число соединений, которые могут получить механизированным или автоматизированным способом

Кам = 758/758 = 1

Зная значение всех коэффициентов, можно сложить их и посчитать коэффициент технологичности:

Кт = (1*1+1*1+0,1*0,75+1*0,5+1*0,3)/(1+1+0,75+0,5+0,3)= 0,77

Рассчитанный коэффициент технологичности показывает, что изделие технологично.

5. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

Организационно-экономический раздел дипломного проекта является важной частью дипломного проектирования. Он позволяет на основе полученных значений предполагаемых затрат на проектирование, изготовление, эксплуатацию изделия, а также на основе определения интегрального показателя конкурентоспособности изделия сделать вывод об экономической целесообразности внедрения его в производство.

Техническая подготовка производства изделия представляет собой комплекс технических мероприятий, связанных с освоением новых и совершенствованием ранее выпускаемых изделий.

Техническая подготовка производства изделия делится на конструкторскую и технологическую и включает:

- проектирование новых изделий и совершенствование конструкции ранее выпускаемых изделий, обеспечение их производства техническими условиями, чертежами, спецификациями и прочей конструкторской документацией;

- разработку новых и улучшение действующих технологических процессов, обеспечение производства технологической документацией;

- проектирование и изготовление технологической оснастки;

- отладку технологических процессов.

Проектируемым изделием является система управления литьевой машины (пресса). Исходные данные для проектирования [41]:

1) Группа новизны конструкции - Д (новая машина);

2) Группа конструктивной сложности VI (машины и устройства, имеющие систему автоматического регулирования режимов работы).

Затраты времени на разработку технического задания определяются на основе исходных данных:

Тоб=. (5.1)

Где Т1 - затраты времени на соответствующую стадию проектирования, нч;

Т0 - время изготовления опытного образца, нч;