Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Кафедра Промышленной экологии

Дисциплина «ТОП»

Курсовой проект

Тема: Разработка технологических процессов

Выполнил студент группы ЭТМО 31

Карсаков В.

Проверил: Вяльцев А.А.

МОСКВА 2003г.

Оглавление

• Часть 1. Разработка технологического процесса изготовления детали «Втулка»
• 1. Анализ технологичности детали
• 2. Выбор метода получения заготовки
• 3. Выбор способов обработки отдельных поверхностей детали
• 4. Разработка технологического маршрута изготовления детали
• 5. Разработка технологических операций
• Часть II. Разработка технологического процесса сборки и монтажа «Выпрямителя»
• 1. Расчет коэффициента технологичности ФЯ
• 2. Разработка технологической схемы сборки
• 3. Уточнение варианта установки ЭРЭ на печатную плату
• 4. Разработка маршрутной технологии
• 5. Разработка технологических операций автоматической сборки
• 6. Нормирование технологических операций
• 7. Определение типа производства
• 8. Определение технико-экономических показателей разработанного технологического процесса
• Список литературы

Часть 1. Разработка технологического процесса изготовления детали «Втулка»

1. Анализ технологичности детали

Данная деталь судя по ее конфигурации и наличию конструктивных элементов, предназначена для обеспечения скольжения вала или еще какого либо стержня. На детали можно выделить следующие поверхности повышенной точности и качества:

· цилиндрическое отверстие диаметром 10, выполненное по 7 квалитету (Н7) и с шероховатостью 1,25 мкм. Отверстие предназначено для базирования по нему вала (стержня);

· цилиндрическая поверхность диаметром 15, выполненная по 6 квалитету (h6) с шероховатостью 1,25 мкм и радиальным биением этой поверхности относительно оси отверстия диаметром 10 не более 0,02 мм, предназначена для фиксирования детали в сопрягаемой корпусной детали.

Остальные поверхности детали должны быть выполнены по 14 квалитету с шероховатостью 5 мкм. Деталь изготовляется из безоловянненой бронзы БрАЖ 9-4, обрабатываемой давлением и применяемой для антифрикционных деталей (втулки, вкладыши подшипников) и зубчатых колес. Механические свойства представлены в таблице 1.

Временное сопротивление разрыву, кгс/мм2.	Относительное удлинение, %.	Твердость HB.
55	15	110-180

Таблица 1. Механические свойства БрАЖ 9-4.

При технологическом анализе конструктивных элементов ошибок найдено не было. Для улучшения технологичности данной детали предложений не имеется.

2. Выбор метода получения заготовки

Целесообразность выбора того или иного метода получения заготовки в каждом конкретном случае подвергается экономическому обоснованию с учетом программы выпуска.

1. Определение припусков и массы заготовок:

Для данной детали возможно использование заготовки в виде проката (прессованного прутка) или получаемой методом литья под давлением. Объем производства - 5000 шт/год. По таблице II.2.4 литературы 1 находим, что при использовании в качестве заготовки прутка из цветного металла при отношении l/D<10 припуск на наружный диаметр составляет 2 мм, т.е. диаметр заготовки для нашей детали D_заг = 20 мм. По таблице II.2.5 литературы 1 при отрезке прутка отрезным резцом на токарном станке припуск по длине должен составить 3 мм, т.е. длина заготовки будет равна l = 48 мм. Таким образом масса заготовки из проката составит (плотность меди 8,2 гр/см³):

По таблице II.2.3 литературы 1 для случая получения заготовки методом литья под давлением находим значения припусков на размеры выполняемой детали, который составляют 0,6 мм на все размеры, т.е. диаметр заготовки D_заг = 19 мм, а длина l = 46 мм. Масса заготовки для этого случая составит:

2. Определение стоимости заготовок, полученных различными способами.

Если деталь изготавливается из проката, затраты на заготовку определяются по ее массе и массе сдаваемой стружки

где M - масса заготовки, кг; S_i - цена 1 кг материала заготовки, руб; m - масса готовой детали, кг; S_отх - цена 1 тонны отходов, руб.

Стоимость заготовок, получаемых методом литья, можно с достаточной точностью определить по формуле

,

где C_i - базовая стоимость 1 т заготовок, руб; k_x - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства.

Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок, при которых технологический процесс механической обработки не меняется, может быть рассчитан по формуле

,

где S_заг1 S_заг2 - стоимость сопоставляемых заготовок, руб.; N - годовая программа, шт.

Проведем расчет для вывода наиболее рационального метода получения заготовки. Деталь выполняется из безоловянненой бронзы БрАЖ 9-4, годовая программа выпуска 5000 шт. Масса детали, при расчете которой можно пренебречь мелкими конструкциями детали, m = 0,06 кг.

Рассмотрим стоимость изготовления детали при использовании заготовки в виде проката. Стоимость материала заготовки согласно данным таблицы II.3.1 литературы 1 равна S₁ = 7935 руб/т. Стоимость отходов при механической обработке стружки согласно таблице II.3.2 литературы 1 для всех вариантов заготовок одинакова и равна S_отх = 795 руб/т.

Таким образам, стоимость одной заготовки равна

Базовая стоимость детали при получении заготовки методом литья под давлением равна согласно таблице II.3.3 литературы 1 С₁ = 9130 руб/т. Уточнив по таблице II.3.4 литературы 1 по назначенным допускам класс точности заготовки (2-й класс точности) по таблице II.3.5 литературы 1 находим значение Т_Т = 1,05.

Установив по таблице II.3.6 литературы 1 группу сложности детали (1 группа сложности) по таблице II.3.7 находим значение. К_С = 0,9.

Значение коэффициента массы материала определяется по таблице II.3.8 литературы 1. К_в = 0,89.

Значение коэффициента марки материала К_м = 1,11 (таблица II.3.9 литература 1).

Значение коэффициента объема производства определяется по таблицам II.3.10 и II.3.11 литературы 1. К_n = 0,83.

Таким образом, стоимость заготовки, получаемой методом литья под давлением равна

Сравнивая стоимости заготовок, получаемых двумя методами, можно видеть, что для заданной детали наименьшую стоимость имеет заготовка, получаемая методом литья под давлением. Использование такой заготовки по сравнению с прокатом дает в год экономический эффект

Э_З = (0,9-0,698)5000 = 1010 руб.

3. Выбор способов обработки отдельных поверхностей детали.

№ пов-ти	Наим-ние поверхности, хар. размер	Требования по точности	Требования по шероховатости, Ra	Послед-ность обработки, испол. размеры	Установочная база
1	Цилиндр. отвер., ?10	H7, база А	1,25 мкм	В 3 прохода: ?9; ?9,8; ?10	Цил. повер. ?20
2	Цилиндр. повер., ?18	h14	5 мкм	В 1 проход: ?18	Цил. повер. ?20
3	Фаска, 1х45o	H14	5 мкм	В 1 проход: 1х45o	Цил. повер. ?20
4	Торец	JT14/2	5 мкм	В 1 проход	Цил. повер. ?20
5	Торец, l=45 мм.	JT14/2, -0,34	5 мкм	В 1 проход	Цил. повер. ?18
6	Цилиндр. повер., ?15	h6,	1,25 мкм	В 2 прохода: ?15,2; ?15	Цил. отвер., ?10
7	Повер. R14	H14	5 мкм	В 2 прохода	Цил. повер. ?15

Таблица 2 Выбор способов обработки отд. поверхностей.

4. Разработка технологического маршрута изготовления детали

Операция 5.1, выполняемая на токарном станке с ЧПУ, во время которой сверлится предварительное отверстие диаметром 9 (переход 1 и 2), для последующего растачивания его в диаметр 10H7; подрезается торец (переход 3) и точится поверхность диаметром 18 (переход 5) для получения чистовой базы в последующих операциях 5.2 и 10; снимаются фаски (переход 4 и 6).

Операция 5.2, выполняемая на токарном станке с ЧПУ, во время которой подрезается торец в размер 45 (переход 1), для обеспечения габаритов детали, и зенкеруется фаска (переход 2).

Во время операции 10, выполняемой на станке с ЧПУ, снимается фаска (переход 1) и точится поверхность диаметром 15,2 на длину 43, для последующего точения этой поверхности в диаметр 15h6 (переход 2). 3-им переходом надо проточить канавку.

Операция 15, - фрезерная - фрезеруется поверхность R14 в два прохода: предварительный и чистовой.

Операция 20, на токарном станке, во время которой зенкеруется отверстие в диаметр 9,8 (переход 1) и развертывается в диаметр 10H7 (переход 2), которое используется в следующей операции как база.

Операция 25, на токарном станке с ЧПУ, во время которой точится внешняя поверхность в диаметр 15h6, с обеспечением радиального биения относительно оси внутреннего отверстия диаметром 10 не более 0,02.

5. Разработка технологических операций.

Операция 5.1 - токарная с ЧПУ

Переход №1: сверлить ц.о.

Переход №2: сверлить отверстие ?9

Переход №3: подрезать торец

Переход №4: снять фаску 1,5x45⁰

Переход №5: точить ?18x25

Переход №6: зенкеровать внутреннюю фаску 1x45⁰

Станок: токарный с ЧПУ, модель 16В16Т1

Приспособление: патрон трехкулачковый

Инструмент:

1. Сверло центровочное комбинированное по ГОСТ 4952-75, ?2, Р18

Вычисляем режим работы инструмента во время перехода №1. Глубина резания t=1 мм. Подача S=0,9 мм/об (по таблице 44 литературы 3), т.к. HB<200. Значение скорости резания находим по формуле V=V_таблK₁ K₂ K₃=23 м/мин, где V_табл=20м/мин (по таблице 47 литературы 3); K₁=1 (по таблице 48 литературы 3); K₂=1,15 (по таблице 49 литературы 3), при HB<180; K₃=1 (по таблице 50 литературы 3); n=1600 об/мин.

2. Сверло спиральное с цилиндр. хвостовиком по ГОСТ 10902-77, ?9, Р18

Вычисляем режим работы инструмента во время перехода№2. Глубина резания t=4,5 мм. Подача S=0,36 мм/об (по таблице 44 литературы 3), т.к. HB<200. Значение скорости резания находим по формуле V=V_таблK₁ K₂ K₃=19,5 м/мин, где V_табл=17м/мин (по таблице 47 литературы 3); K₁=1 (по таблице 48 литературы 3); K₂=1,15 (по таблице 49 литературы 3), при HB<180; K₃=1 (по таблице 50 литературы 3); n=630 об/мин.

3. Резец для контурного точения К.01.4250.000

3.1. Вычисляем режим работы инструмента во время перехода№3. Глубина резания t=2 мм. Подача S=0,1 мм/об (по таблице 11 литературы 3), т.к. требование на обработку поверхности R_a=5 мкм. Значение скорости резания находим по формуле V=V_таблK₁ K₂ K₃=120 м/мин, где V_табл=100 м/мин (по таблице 12 литературы 3); K₁=1 (по таблице 13 литературы 3), при 156<HB<207; K₂=1 (по таблице 14 литературы 3), при Т=60 мин; K₃=1,2 (по таблице 15 литературы 3); n=1600 об/мин.

3.2. Вычисляем режим работы инструмента во время перехода№4. Подача S=0,1 мм/об (по таблице 11 литературы 3), т.к. требование на обработку поверхности R_a=5 мкм. Значение скорости резания находим по формуле V=V_таблK₁ K₂ K₃=120 м/мин, где V_табл=100 м/мин (по таблице 12 литературы 3); K₁=1 (по таблице 13 литературы 3), при 156<HB<207; K₂=1 (по таблице 14 литературы 3), при Т=60 мин; K₃=1,2 (по таблице 15 литературы 3); n=1600 об/мин.

3.3. Вычисляем режим работы инструмента во время перехода№5. Глубина резания t=1 мм. Подача S=0,1 мм/об (по таблице 11 литературы 3), т.к. требование на обработку поверхности R_a=5 мкм. Значение скорости резания находим по формуле V=V_таблK₁ K₂ K₃=126 м/мин, где V_табл=105 м/мин (по таблице 12 литературы 3); K₁=1 (по таблице 13 литературы 3), при 156<HB<207; K₂=1 (по таблице 14 литературы 3), при Т=60 мин; K₃=1,2 (по таблице 15 литературы 3); n=2000 об/мин.

4. Зенковка коническая с углом при вершине 90⁰ по ГОСТ 14953-80Е, Р18

Вычисляем режим работы инструмента во время перехода№6. Подача S=0,7 мм/об (по таблице 54 литературы 3). Значение скорости резания находим по формуле , где C=50 (по таблице 55 литературы 3); D=10; t=1 мм; m=0,125, q=0,2, x=0,1, y=0,4 (по таблице 55 литературы 3); K=K_mv*K_uv=0,7*1=0,7 (по таблицам 17 и 19 литературы 3). n=1000 об/мин.

Операция 5.2. Токарная с ЧПУ

Переход №1: подрезать торец

Переход №2: зенкеровать внутреннюю фаску 1x45⁰

Станок: токарный с ЧПУ, модель 16В16Т1

Приспособление: патрон трехкулачковый

Инструмент:

1. Резец для контурного точения К.01.4250.000

Вычисляем режим работы инструмента. Глубина резания t=3 мм. Подача S=0,1 мм/об (по таблице 11 литературы 3), т.к. требование на обработку поверхности R_a=5 мкм. Значение скорости резания находим по формуле V=V_таблK₁ K₂ K₃=120 м/мин, где V_табл=100 м/мин (по таблице 12 литературы 3); K₁=1 (по таблице 13 литературы 3), при 156<HB<207; K₂=1 (по таблице 14 литературы 3), при Т=60 мин; K₃=1,2 (по таблице 15 литературы 3); n=1600 об/мин.

2. Зенковка коническая с углом при вершине 90⁰ по ГОСТ 14953-80Е, Р18

Вычисляем режим работы инструмента. Подача S=0,7 мм/об (по таблице 54 литературы 3). Значение скорости резания находим по формуле

,

где C=50 (по таблице 55 литературы 3); D=10; t=1 мм; m=0,125, q=0,2, x=0,1, y=0,4 (по таблице 55 литературы 3); K=K_mv*K_uv=0,7*1=0,7 (по таблицам 17 и 19 литературы 3). n=1000 об/мин.

Операция 10. Токарная с ЧПУ

Переход №1: снять фаску 0,7x45⁰

Переход №2: точить ?15,2x43

Станок: токарный с ЧПУ, модель 16В16Т1

Приспособление: патрон трехкулачковый, с базированием в центрах

Инструмент:

1. Резец для контурного точения К.01.4250.000

1.1. Вычисляем режим работы инструмента во время перехода№1. Подача S=0,1 мм/об (по таблице 11 литературы 3), т.к. требование на обработку поверхности R_a=5 мкм. Значение скорости резания находим по формуле V=V_таблK₁ K₂ K₃=120 м/мин, где V_табл=100 м/мин (по таблице 12 литературы 3); K₁=1 (по таблице 13 литературы 3), при 156<HB<207; K₂=1 (по таблице 14 литературы 3), при Т=60 мин; K₃=1,2 (по таблице 15 литературы 3); n=1600 об/мин.

1.2. Вычисляем режим работы инструмента во время перехода№2. Глубина резания t=2,4 мм. Подача S=0,1 мм/об (по таблице 11 литературы 3), т.к. требование на обработку поверхности R_a=5 мкм. Значение скорости резания находим по формуле V=V_таблK₁ K₂ K₃=120 м/мин, где V_табл=100 м/мин (по таблице 12 литературы 3); K₁=1 (по таблице 13 литературы 3), при 156<HB<207; K₂=1 (по таблице 14 литературы 3), при Т=60 мин; K₃=1,2 (по таблице 15 литературы 3); n=1600 об/мин.

Операция 10. Токарная с ЧПУ

Переход №3: проточить канавку в размер 1,4

Станок: токарный с ЧПУ, модель 16В16Т1

Приспособление: патрон трехкулачковый, с базированием в центрах

Инструмент:

1. резец токарный прорезной по ГОСТ 18874-73, Р18

Вычисляем режим работы инструмента. Глубина резания t=2,4 мм. Подача S=0,1 мм/об (по таблице 11 литературы 3), т.к. требование на обработку поверхности R_a=5 мкм. Значение скорости резания находим по формуле , где С=270, m=0.23, y=0.25, (по таблице 16 литературы 3); T=60 часов (среднее значение); (по таблицам 17, 18,19 и 20 литературы 3).

Операция 15. Фрезерная

Переход №1: фрезеровать R14 (в два прохода: предварительный и чистовой)

Станок: горизонтально-фрезерный, модель 6М12П

Приспособление: специальное

Инструмент:

1. фреза концевая ?28, Р18 по ГОСТ 17024-71

1.1. Вычисляем режим работы инструмента во время предварительного прохода. Глубина резания t=6,5 мм (при цилиндрическом фрезеровании это расстояние между обработанной и обрабатываемой поверхностями). Подача S=0,1 мм/зуб (по таблице 26 литературы 3). Значение скорости резания находим по формуле V=V_таблK₁ K₂ K₃=36 м/мин, где V_табл=30 м/мин (по таблице 29 литературы 3); K₁=1 (по таблице 30 литературы 3); K₂=1 (по таблице 31 литературы 3), т.к. 156<HB<207; K₃=1,2 (по таблице 32 литературы 3), при Т=60 часам; n=630 об/мин.

1.2 Вычисляем режим работы инструмента во время чистового прохода. Глубина резания t=0,2 мм (при цилиндрическом фрезеровании это расстояние между обработанной и обрабатываемой поверхностями). Подача S=0,1 мм/об (по таблице 26 литературы 3), во время чистового прохода подача берется в мм/об. Значение скорости резания находим по формуле V=V_таблK₁ K₂ K₃=60 м/мин, где V_табл=50 м/мин (по таблице 29 литературы 3); K₁=1 (по таблице 30 литературы 3); K₂=1 (по таблице 31 литературы 3), т.к. 156<HB<207; K₃=1,2 (по таблице 32 литературы 3), при Т=60 часам; n=400 об/мин. втулка выпрямитель монтаж деталь

Операция 20. Токарная

Переход №1: зенкеровать ?9,8

Переход №2: развернуть ?10H7

Станок: токарно-винторезный, модель 16K20

Приспособление: патрон трехкулачковый

Инструмент:

1. зенковка цилиндрическая ?9,8, Р18 по ОСТ И25-2-80

Вычисляем режим работы инструмента. Глубина резания t=0,4 мм. Подача S=0,7 мм/об (по таблице 54 литературы 3). Значение скорости резания находим по формуле , где C=50 (по таблице 55 литературы 3); D=9,8; m=0,125, q=0,2, x=0,1, y=0,4 (по таблице 55 литературы 3); K=K_mv*K_uv=0,7*1=0,7 (по таблицам 17 и 19 литературы 3). n=1250 об/мин.

2. развертка цилиндрическая ?10, BK8 по ГОСТ 7722-77

Вычисляем режим работы инструмента. Глубина резания t=0,1 мм. Подача S=1,5 мм/об (по таблице 56 литературы 3). Значение скорости резания находим по формуле , где C=23,2 (по таблице 58 литературы 3); D=10; m=0,3, q=0,2, x=0,1, y=0,5 (по таблице 58 литературы 3); K=K_mv*K_uv=0,7*1=0,7 (по таблицам 17 и 19 литературы 3). n=500 об/мин.

Операция 25. Токарная с ЧПУ

Переход №1: точить ?15h6

Станок: токарный с ЧПУ, модель 16Б16Т1

Приспособление: специальное

Инструмент:

1. резец проходной упорный, ВК2 по ГОСТ 18870-73

Вычисляем режим работы инструмента. Глубина резания t=0,1 мм. Подача S=0,09 мм/об (по таблице 11 литературы 3), т.к. требование на обработку поверхности R_a=1,25 мкм. Значение скорости резания находим по формуле V=V_таблK₁ K₂ K₃=124 м/мин, где V_табл=105 м/мин (по таблице 12 литературы 3); K₁=1 (по таблице 13 литературы 3), при 156<HB<207; K₂=1,4 (по таблице 14 литературы 3), при Т=60 мин; K₃=0,85 (по таблице 15 литературы 3); n=2000 об/мин.

Часть II. Разработка технологического процесса сборки и монтажа «Выпрямителя»

Технологический процесс изготовления ФЯ в количестве 1000 штук в месяц. Сборочный чертеж и спецификация ФЯ приложены.

Монтаж соединений осуществляется пайкой волной. Имеется механизированная оснастка для подготовки ЭРЭ с осевыми выводами.

1. Расчет коэффициента технологичности ФЯ

Исходные данные оформим в виде таблицы.

Исходные данные	Обозначение	Значение показателя, шт
1. Количество монтажных соединений, осуществляемых механизированным или автоматизированным способом (пайка волной)	Нам	201
2. Общее количество монтажных соединений	Нм	216
3. Общее количество микросхем и микросборок	Нмс	13
4. Общее количество ЭРЭ	Н	34
5. Количество ЭРЭ, подготовка которых к монтажу осуществляется механизированным способом	Нмп.эрэ	29
6. Количество операций контроля и настройки осущ-мых механизированным или автоматизированным способом	Нмкн	2
7. Общее количество операций контроля и настройки	Нкн	4
8. Общее количество типоразмеров ЭРЭ в изделии	Нт.эрэ	24
9. Количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии	Нтор.эрэ	0
10. Количество деталей (заготовок), изготовленных прогрессивными методами формообразования	Дпр	4
11. Общее количество деталей	Д	4

Таблица 3. Данные для расчета коэффициента технологичности.

Рассчитываем коэффициенты технологичности по формулам раздела 1 литературы 4.

; ;

; ;

; ;

; ;

Расчет показал, что технологичность данной ФЯ достаточна для серийного производства. При котором нормативный показатель технологичности должен быть больше 0,5.

2. Разработка технологической схемы сборки

На листе 2 представлена технологическая схема сборки. Первоначально устанавливаются элементы, установка которых выполняется автоматизировано: микросхемы, транзисторы, конденсаторы, диоды, резисторы и стабилитроны; затем производится установка на светомонтажном столе тех элементов, которые не могут быть автоматизировано установлены из-за их габаритов, формы или отсутствия «свободной зоны».

3. Уточнение варианта установки ЭРЭ на печатную плату

Сборочный чертеж содержит указания по выбору вариантов установки элементов. Установку требуется поводить по ОСТ 4.010.030. Все диоды, резисторы, стабилитроны и конденсаторы кроме поз. 15 и 16 устанавливаются по варианту IIа. Конденсаторы поз. 15 и 16 устанавливаются по варианту IIв. Транзисторы устанавливаются по варианту VIIа. Микросхемы устанавливаются по варианту VIIIа.

4. Разработка маршрутной технологии

На основе типового технологического процесса (литература 5) разработаем маршрутную технологию данной ФЯ.

Подготовка печатной платы.

10. Расконсервация (линия ЛПП-901):

· промывка платы от защитного лака. После промывки не должно быть видимых натеков и белесого налета.

15. Сушка (линия ЛПП-901):

· сушить плату вертикально при температуре 60-70^oC в течение 3-4 часов.

20. Контрольная:

· электрический контроль целостности проводников и отсутствия коротких замыканий на установке для контроля печатных плат.

Подготовка к монтажу ЭРЭ и ИС, устанавливаемых вручную.

25. Комплектовочная:

· комплектовать материалы, ЭРЭ, ИС и сборочные единицы согласно спецификации и сборочному чертежу.

30. Подготовительная:

· обрезка выводов ЭРЭ;

· зачистка выводов ЭРЭ;

· рихтовка выводов;

· формовка выводов согласно варианту установки.

35. Подготовительная. Лужение выводов элементов:

· нанести флюс на выводы погружением во флюс. Флюс ФКТС, ФКПС;

· лудить выводы погружением в расплавленный припой ПОС-61 при температуре 260^oС. Время лужения не более 2 секунд, расстояние от зеркала припоя до корпуса не менее 1,3 мм. Допускается двукратное лужение с интервалом не менее 5 мин;

· очистить выводы от остатков флюса спирто-бензиновой смесью тампоном или кисточкой.

Подготовка ЭРЭ и ИС к автоматической сборке.

Для ЭРЭ, устанавливаемых из ленты.

45. Сборочная. Вклейка в ленту ЭРЭ в последовательности их установки на печатную плату (поз. 12-14; 25; 26; 29-31;).

· закрепить приемную катушку на держателе для намотки выходной ленты;

· установить катушки с бумажной лентой в узел вклейки, закрепить конец лент на приемной катушке, сделать два-три оборота приемной катушки и закрепить ее;

· извлечь катушки с ЭРЭ из тары;

· установить катушки с ЭРЭ на кронштейн автомата, концы лент заправить в вырубные головки;

· произвести вырубку 20-30 элементов каждого номинала и заполнить ячейки магазинов;

· ввести программу сборки в управляющую ЭВМ;

· включить автомат и произвести один-два набора элементов;

· произвести контроль полученного набора визуально;

· включить автомат и набрать ленту;

· снять катушку с держателя автомата;

· маркировать катушку биркой с липкой лентой и уложить ее в тару.

Для микросхем в корпусе типа 2.

55. Контрольная и комплектовочная:

· операция выполняется на автоматических контрольных установках. Интегральные схемы засыпаются из транспортной тары в вибрационное загрузочное устройство, которое подает их ориентировано на позицию контроля. После контроля электрических параметров ИС укладываются в технологические кассеты-пеналы (поз. 22-24).

Автоматическая сборка печатной платы.

70. Установочная:

· установить на плату ИС в корпусе типа 2 (поз. 22-24).

75. Установочная:

· установить на плату ЭРЭ с однонаправленными выводами (поз. 15-19; 32-34).

80. Установочная:

· установить на плату ЭРЭ с осевыми выводами (поз. 12-14; 25; 26; 29-31;).

Досборка платы и подготовка ее к пайке волной.

95. Сборочная (светомонтажный стол Трек М):

· установить вручную элементы, установка которых автоматически невозможна из-за габаритов, формы или отсутствия «свободной зоны» (поз. 20; 21; 27; 28).

100. Сушильная:

· сушить плату в термошкафу при температуре 60-70^oC в течение 3-4 часов.

105. Контрольная:

· проверить установку элементов на печатной плате в соответствии со сборочным чертежом.

Монтаж соединений пайкой волной.

110. Пайка волной:

· флюсовать плату с ЭРЭ. Флюс ФКТС наносить распылением;

· паять монтажные соединения волной припоя (припой ПОС-61).

115. Промывка платы после пайки:

· промыть плату спирто-бензиновой смесью на механизированной установке.

120. Сушка.

· Сушить плату в термостате вертикально при температуре 60-70^oC в течение 3-4 часов.

125. Электромонтажная:

· снять с платы защитные покрытия;

· протереть вскрытые места тампоном, смоченным спирто-бензиновой смесью;

· осмотреть места паек. Паяные швы должны иметь ровный серебристый цвет без пятен, посторонних включений, трещин. Пористости, на них не должно быть избытка припоя.

· при наличии дефектов пайки исправить их: нанести флюс на места паек кистью; паять монтажные соединения паяльником

Сборка и монтаж печатной платы после пайки волной.

130. Сборочная:

· установить на плату ЭРЭ, детали и узлы, требующие механического крепления.

135. Электромонтажная:

· паять вручную монтажные соединения вновь установленных деталей и элементов.

Маркировка и лакировка платы.

145. Маркировочная:

· маркировать все обозначения и заводские номера согласно чертежу. Лак УР-231.

150. Сушка:

· сушить плату при температуре 60^oC в течение 3 часов

155. Нанесение покрытия:

· лакировать плату на линии УЛПМ-901. Лак ФЛ-582.

160. Сушка:

· сушить плату при температуре 60^oC в течение 3 часов

Окончательная сборка и контроль.

165. Сборочная:

· произвести окончательную сборку механических узлов и деталей;

· произвести стопорение крепежных элементов.

170. Контрольная:

· произвести контроль внешнего вида устройства, правильности сборки и качества монтажа;

· произвести контроль ФЯ по электрическим параметрам в соответствии с ТУ.

5. Разработка технологических операций автоматической сборки

Установка ИС.

1. Для установки ИС на плату применим автомат М-2243 Панасоник (Япония).

Производительность - 4500 шт/ч.

Число типоразмеров ИС - 80.

Максимальные размеры печатной платы - 508х381 мм.

Расстояние между выводами - 7,5 мм.

Число выводов - 6-20.

Габариты - 3500х2350 мм.

Масса - 1900 кг.

2. Перечень устанавливаемых элементов представлен в таблице 4. Заполним столбцы с 1 по 6.

Позиция по СП, обоз-ние	Тип ИС, обозначение харак-тик	Размеры ИС	Коор-ты ИС	Последова-тельность установки
		L	l	D	d	Xo	Yo
1	2	3	4	5	6	7	8	9
22, Д1	К554СА3А	7.5х15	19,5	6,6х4	0,5х0,35	60	60	10
22, Д2	К554СА3А	7.5х15	19,5	6,6х4	0,5х0,35	127,5	60	9
22, Д3	К554СА3А	7.5х15	19,5	6,6х4	0,5х0,35	127,5	82,5	8
23, Д4	КР140УД608	7.5х7,5	10	6,6х4	0,59х0,3	7,5	27,5	1
23, Д5	КР140УД608	7.5х7,5	10	6,6х4	0,59х0,3	15	12,5	2
23, Д6	КР140УД608	7.5х7,5	10	6,6х4	0,59х0,3	32,5	12,5	3
23, Д7	КР140УД608	7.5х7,5	10	6,6х4	0,59х0,3	55	12,5	5
24, Д8	КР142ЕН2Б	7.5х15	18,5	6,6х3,6	0,59х0,3	60	12,5	6
24, Д9	КР142ЕН2Б	7.5х15	18,5	6,6х3,6	0,59х0,3	127,5	12,5	7
24, Д10	КР142ЕН2Б	7.5х15	18,5	6,6х3,6	0,59х0,3	135	30	13
24, Д11	КР142ЕН2Б	7.5х15	18,5	6,6х3,6	0,59х0,3	37,5	27,5	4
24, Д12	КР142ЕН2Б	7.5х15	18,5	6,6х3,6	0,59х0,3	67,5	25	12
24, Д13	КР142ЕН2Б	7.5х15	18,5	6,6х3,6	0,59х0,3	70	87,5	11

Таблица 4. Перечень ИС для автоматической установки.

Где L - расстояние между выводами по ширине и по длине (мм); l - длина корпуса (мм); D - ширина и высота корпуса (мм); d - ширина и длина выводов (мм).

3. Определим координаты ИС и запишем их в столбцы 7, 8 таблицы 4. У ИС такими координатами являются координаты левой верхней ножки. На сборочном чертеже нанесена координатная сетка с шагом 2,5 мм. Считаем относительно левого нижнего угла платы, так как центровочного отверстия нет.

4. Установку ИС начнем с тех корпуса, которых направлены вдоль оси Х. Потом повернем стол и установим ИС, расположенные вдоль оси Y. Результаты запишем в 9 столбце таблицы 4.

5. Рассчитываем трудоемкость операции. На плату устанавливается 13 элементов. Время установки равно

Полное перемещение стола равно сумме перемещений для установки всех элементов. В нашем случае Тогда время позиционирования составит:

Время поворота стола 0,5 сек. При сборке необходимо два раза повернуть стол:

Основное технологическое время равно

Если принять время установки и снятия платы со стола равным 0,5 мин., а коэффициент технического использования К_ТИ=0,95, то время сборки одной платы составит:

Установка ЭРЭ с однонаправленными выводами.

1. Для установки ЭРЭ с однонаправленными выводами на плату применим автомат Панасоник (Япония).

Производительность - 6000 шт/ч.

Число типоразмеров ЭРЭ - 40.

Скорость линейного перемещения стола - 0,32 м/c.

Максимальные размеры печатной платы - 508х305 мм.

Расстояние между выводами - 2,5 и 5 мм.

Габариты - 3800х1641х1420 мм.

Масса - 2000 кг.

Автомат позволяет устанавливать на плату конденсаторы (поз. 15-19) и транзисторы (поз. 32-34).

2. Перечень устанавливаемых элементов представлен в таблице 5. Заполним столбцы с 1 по 6.

Позиция по СП, об-ние	Тип ЭРЭ, обозначение харак-тик	Размеры ЭРЭ	Коор-ты ЭРЭ	Последова-тельность установки
		L	l	D	d	Xo	Yo
1	2	3	4	5	6	7	8	9
15, С1	КМ-5Б-2400пФ	7,5х2,5	11	3х10,5	0,6	17,5	85	1
16, С2	КМ-5Б-0,15мкФ	10,5х2,5	13	3х12,5	0,6	67,5	57,5	5
17, С3	КМ-6а-0,68мкФ	10	14	6х14	0,6	50	87,5	4
18, С4	К10-7В-0,47мкФ	5	12	4,5х12	0,5	30	85	3
19, С5	К10-7В-220пФ	5	12	4,5х12	0,5	115	62,5	6
32, VT1	КТ3102АМ	2,5	5,2	5,2	0,7	72,5	15	8
33, VT2	КТ315А	2,5	7,2	3х5	1	85	7,5	7
34, VT3	КТ361В	2,5	7,2	3х5	0,8	25	92,5	2

Таблица 5. Перечень ЭРЭ с однонапр-ными выводами для автоматической установки.

Где L - расстояние между выводами по ширине и по длине (мм), где одно число то просто расстояние между выводами; l - длина корпуса (мм); D - ширина и высота корпуса (мм), для элемента поз. 32 диаметр корпуса; d - диаметр выводов, либо большая сторона (мм).

3. Определим координаты ЭРЭ и запишем их в столбцы 7, 8 таблицы 5. У ЭРЭ с однонаправленными выводами такими координатами являются координаты центра корпуса. На сборочном чертеже нанесена координатная сетка с шагом 2,5 мм. Считаем относительно левого нижнего угла платы, так как центровочного отверстия нет.

4. Установку ЭРЭ начнем с тех корпуса, которых направлены вдоль оси Х. Потом повернем стол и установим ИС, расположенные вдоль оси Y. Результаты запишем в 9 столбце таблицы 5.

5. Рассчитываем трудоемкость операции. На плату устанавливается 13 элементов. Время установки равно

Полное перемещение стола равно сумме перемещений для установки всех элементов. В нашем случае Тогда время позиционирования составит:

Время поворота стола 0,5 сек. При сборке необходимо два раза повернуть стол:

Основное технологическое время равно

Если принять время установки и снятия платы со стола равным 0,5 мин., а коэффициент технического использования К_ТИ=0,95, то время сборки одной платы составит:

Установка ЭРЭ с осевыми выводами.

1. Для установки ЭРЭ с осевыми выводами на плату применим автомат 6287А.

Производительность - 15000 шт/ч.

Число типоразмеров ЭРЭ - секвенсор.

Скорость линейного перемещения стола - 0,32 м/c.

Максимальные размеры печатной платы - 457х457 мм.

Расстояние между выводами - 8-34 мм.

Габариты - 1790х1580 мм.

Масса - 681 кг.

Автомат позволяет устанавливать на плату элементы диаметр выводов которых составляет 0,38-1,2 мм (поз. 12-14, 25, 26, 29-31).

2. Перечень устанавливаемых элементов представлен в таблице 6. Заполним столбцы с 1 по 6.

Позиция по СП, об-ние	Тип ЭРЭ, обозначение харак-тик	Размеры ЭРЭ	Коор-ты ЭРЭ	Последова-тельность установки
		L	l	D	d	Xo	Yo
1	2	3	4	5	6	7	8	9
12, VD1	КД105А	12,5	7	3,6	0,9	65	95	7
13, VD2	КД510А	7,5	2,8	1,2	0,3	82,5	95	6
14, VD3	КД521А	10	3,8	1,9	0,55	50	95	8
25, R1	МЛТ-0,5	15	10,8	4,2	0,8	117,5	30	1
26, R2	МЛТ-1,0	17,5	13	6,6	0,8	92,5	30	2
29, VD4	КС156А	12,5	7,5	3	0,5	135	65	4
30, VD5	Д814А	20	15	5	0,6	137,5	55	3
31, VD6	Д818А	10	5,4	2,2	0,56	115	80	5

Таблица 6. Перечень ЭРЭ с осевыми выводами для автоматической установки.

Где L - расстояние между выводами (мм); l - длина корпуса (мм); D - диаметр корпуса (мм); d - диаметр выводов, либо большая сторона (мм).

3. Определим координаты ЭРЭ и запишем их в столбцы 7, 8 таблицы 6. У ЭРЭ с осевыми выводами такими координатами являются координаты центра корпуса. На сборочном чертеже нанесена координатная сетка с шагом 2,5 мм. Считаем относительно левого нижнего угла платы, так как центровочного отверстия нет.

4. Установку ЭРЭ начнем с тех корпуса, которых направлены вдоль оси Х. Результаты запишем в 9 столбце таблицы 6.

5. Рассчитываем трудоемкость операции. На плату устанавливается 13 элементов. Время установки равно

Полное перемещение стола равно сумме перемещений для установки всех элементов. В нашем случае Тогда время позиционирования составит:

Основное технологическое время равно

Если принять время установки и снятия платы со стола равным 0,5 мин., а коэффициент технического использования К_ТИ=0,95, то время сборки одной платы составит:

Установка ЭРЭ на светомонтажном столе.

Используется в случае, когда нельзя ЭРЭ установить автоматически. В нашем случае это ЭРЭ поз. 20,21,27,28, которые нельзя установить автоматически из-за их габаритов.

1. Для установки ЭРЭ используем светомонтажный стол Свет-1М (СССР).ё

Используется для установки ЭРЭ. Число ячеек 46.

Тип магазина ИЭТ - последовательный тарельчатый.

Размеры печатной платы 300х250 мм.

Тип устройств местоуказания - световоды от головки.

Габариты 650х650 мм. Масса - 26 кг.

2. Перечень устанавливаемых элементов представлен в таблице 7.

Позиция по СП, об-ние	Тип ЭРЭ, обозначение харак-тик	Координаты первого монтажного отверст.	Координаты второго монтажного отверст.	Послед-сть. установки
		X	Y	X	Y
20, С6	К50-24-25В	7,5	45	67,5	45	1
21, С7	К50-24-6,3В	5	67,5	57,5	67,5	2
27, R3	С5-5-2	62,5	70	92,5	70	4
28, R4	С5-5-5	77,5	52,5	120	52,5	3

Таблица 7. Перечень ЭРЭ устанавлевыемых на светомонтажном столе.

3. Определим координаты ЭРЭ и запишем их таблицу 7. У ЭРЭ при монтаже на светомонтажном столе определяется две координаты обоих выводов. На сборочном чертеже нанесена координатная сетка с шагом 2,5 мм. Считаем относительно левого нижнего угла платы, так как центровочного отверстия нет.

4. Установку ЭРЭ начнем слева направо, снизу вверх.

6. Нормирование технологических операций

Расконсервация (линия ЛПП-901): промывка платы от защитного лака. После промывки не должно быть видимых натеков и белесого налета.

;

.

Подготовительная (20 штук):

· обрезка выводов ЭРЭ;

· зачистка выводов ЭРЭ;

· рихтовка выводов;

· формовка выводов согласно варианту установки.

, .

Подготовительная. Лужение выводов элементов:

· нанести флюс на выводы погружением во флюс. Флюс ФКТС, ФКПС;

· лудить выводы погружением в расплавленный припой ПОС-61 при температуре 260^oС. Время лужения не более 2 секунд, расстояние от зеркала припоя до корпуса не менее 1,3 мм. Допускается двукратное лужение с интервалом не менее 5 мин;

· очистить выводы от остатков флюса спирто-бензиновой смесью тампоном или кисточкой.

Резисторы и конденсаторы (11 штук): ;

Диоды (6 штуки): ;

Транзисторы (3 штуки): ;

; .

Установочная:

· установить на плату ИС в корпусе типа 2 (поз. 22-24).

Время установки ИС на печатную плату подсчитывалось в прошлом пункте и равно .

Установочная:

· установить на плату ЭРЭ с однонаправленными выводами (поз. 15-19; 32-34).

Время установки ЭРЭ с однонаправленными выводами на печатную плату подсчитывалось в прошлом пункте и равно

Установочная:

· установить на плату ЭРЭ с осевыми выводами (поз. 12-14; 25; 26; 29-31;).

Время установки ЭРЭ с осевыми выводами на печатную плату подсчитывалось в прошлом пункте и равно .

Сборочная (светомонтажный стол Трек М):

· установить вручную элементы, установка которых автоматически невозможна из-за габаритов, формы или отсутствия «свободной зоны» (поз. 20; 21; 27; 28).

Резисторы и конденсаторы (4 штуки): ; .

105. Контрольная: проверить установку элементов на печатной плате в соответствии со сборочным чертежом.

.

Пайка волной:

· флюсовать плату с ЭРЭ. Флюс ФКТС наносить распылением;

· паять монтажные соединения волной припоя (припой ПОС-61).

; .

Промывка платы после пайки: промывка платы от защитного лака. После промывки не должно быть видимых натеков и белесого налета.

;

.

Сборочная: установить на плату ЭРЭ, детали и узлы, требующие механического крепления.

; .

Маркировочная: маркировать все обозначения и заводские номера согласно чертежу. Лак УР-231.

; .

Нанесение покрытия: лакировать плату на линии УЛПМ-901. Лак ФЛ-582.

; .

Трудоемкость изготовления одной ячейки: .

7. Определение типа производства

Темп выпуска изделий определяется как , При необходимости изготовления в течение месяца (примерно 160 ч) 500 ячеек темп выпуска составит . Коэффициент серийности вычисляется как , следовательно производство серийное.

8. Определение технико-экономических показателей разработанного технологического процесса.

1. Трудоемкость изготовления одной ячейки T=22,9 мин.

2. Длительность технологического цикла изготовления одной ячейки рассчитывается по формуле .

; T_ц=15,4 ч.

3. Численность исполнителей заданной программы не менее

4. Коэффициенты загрузки рабочих мест составляют

Рассчитанные значения K_i приведены а таблице 8.

Номер операции	Код оборудования	Код специальности исполнителя	tштi, мин	Ki
10	УППП	239	2,45	0,13
30	ПФВ	126	1,8	0,09
35	УЛВ	126	3,05	0,16
70	АДМ	126	0,765	0,04
75	АДМ	126	0,628	0,03
80	АДМ	126	0,565	0,03
95	СРМ	126	2,3	0,12
105	СКЭП	068	0,92	0,05
110	УПВ	126	2,54	0,13
115	УППП	239	2,45	0,13
130	СРМ	239	0,33	0,02
145	ВШ	118	1,33	0,07
155	ВШ	192	3,7	0,19

Таблица 8. Коэффициенты загрузки рабочих мест.

Если просуммировать строки таблицы 8 по специальностям исполнителей, то коэффициенты загрузки исполнителей составят:

Ш слесарь сборщик ЭРА (239) - 0,28;

Ш монтажник ЭРА (126) - 0,57;

Ш контролер (068) - 0,05;

Ш маркировщик (118) - 0,07;

Ш пропитчик деталей ЭРА (192) - 0,19.

Передача изделий с одной операции на другую будет производится партиями по 20 штук. Сушка изделий после промывки частично производится в нерабочее время. В результате время изготовления первой партии ячеек T_П1 составит 16,4 ч. (984 мин.).

Без учета перечисленных выше факторов это время составит , (22,6 ч.).

Расчет показывает, что ошибка в этом случае превышает 6ч. (около 30%). Длительность цикла изготовления всего планового задания (500 штук) определяется как , (46 ч.).

Таким образом, плановое задание -500 штук в месяц - будет выполнено.

Список литературы

1. Методические указания для курсового проектирования по курсу «Технология приборостроения» в 3 частях, Грановский В.Г, Москва 1986г.

2. Разработка тех. процесса ручной сборки и монтажа пайкой функциональной ячейки на печатной плате, Вяльцев А.А., Москва 1991г.

3. Разработка тех. процесса механизированной сборки и монтажа пайкой функциональной ячейки на печатной плате, Вяльцев А.А., Москва 1993г.

4. Разработка приспособлений для подготовки ЭРЭ к монтажу, Вяльцев А.А., Москва.

Размещено на Allbest.ru

...