Размещено на http://allbest.ru

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Описание конструкции

2. Анализ технологичности конструкции

3.Описание типового технологического процесса

4. Оптимизация процесса сборки

5. Планирование производства

6. Выбор оборудования

7. Планировка производства

8. Разработка приспособления

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Радиоэлектронная аппаратура (РЭА) широко используется во всех отраслях промышленности и в быту. Для успешной работы РЭА должна обладать точностью, надежностью и экономичностью. Эти параметры в первую очередь обеспечиваются современными уровнями технологии и организации производства, соответствующей элементной базой.

В настоящем курсовом проекте необходимо спроектировать технологический процесс изготовления печатной платы регулятора громкости и тембра, при этом необходимо учитывать современное развитие технологии РЭА и особенно автоматизацию процессов ее производства. Для этого нам необходимо рассчитать уровень технологичности конструкции печатной платы, описать технологический процесс, провести выбор необходимого оборудования и оснастки, а также провести планировку производства.

1. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ

При использовании усилителя мощности звуковой частоты в составе базового усилителя высококачественного звуковоспроизводящего комплекса его необходимо дополнить тонкокомпенсированным регулятором громкости и регулятором тембра. В данном курсовом проекте рассматривается конструкция регулятора громкости и тембра, имеющего следующие характеристики:

- входное сопротивление, кОм	150
- номинальное входное напряжение, мВ	150
- номинальное выходное напряжение, мВ	800
- относительный уровень собственных шумов: взвешенное значение, дБа невзвешенное значение, дБ	- 94 - 88
- глубина регулирования громкости, дБ	36
- глубина регулирования тембра, дБ	+10…-10
- коэффициент гармоник, %, при номинальном уровне выходного сигнала	<0,001 %
- перегрузочная способность, дБ	+18

2. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ

Элементная база:

Резистор - 36 шт. (1 типоразмер)

Стабилитроны - 3 шт. (2 типоразмера)

Транзисторы - 2 шт. (1 типоразмер)

Конденсаторы - 26 шт. (7 типоразмеров)

Микросхемы - 4 шт. (1 типоразмер)

Сформируем технологический код:

Таб.1Технологический код

1	Технологический метод - электромонтажная сборка	8
2	Уровень разукрупнения - ЭМ1	6
3	Группа - двухсторонняя плата прямоугольной формы с подсоединением пайкой (накруткой) и т.п.	3
4	Подгруппа - ГИС и ЭРИ, и (или) микросхемы	3
5	Вид - полупостоянное в отверстия	Д
6	Подвид - визуальный контроль	0
7	Количество составных частей - 1 (до 3 вкл)	1
8	Количество типоразмеров составных частей - 12	4
9	Уровень разукрупнения, входящих в состав изделия механических средств - неунифицированная несущая конструкция	9
10	Уточнение вида функциональной связи составных частей - пайка припоем ПОС-61М ГОСТ 21930	3
11	Вид защиты от внешних воздействий - без защиты (защита обеспечивается в составе ЭМ2)	0
12	Количество элементов, регулируемых при настройке - регулировка не требуется	0
13	Количество прочих составных частей - 0	0
14	Количество контролируемых параметров - визуальный контроль внешнего вида	0

Код технологичности изделия конструктивного решения: 8633Д014930000

На основании схемы электрической принципиальной проводим анализ технологичности схемотехнического решения. Для этого:

Определим нормированные значения частных показателей, характеризующие технологичность схемотехнического решения:

К_т.р.= 0,98 - показатель технологической рациональности элементной базы;

К_м.п.= 0,95 - показатель монтажепригодности;

К_к.п.= 1,0 - показатель контролепригодности;

К_сл.н.= 1,0 - показатель сложности настройки.

Определим значение обобщенного показателя технологичности схемотехнического решения:

Ксх = 0,98 х 0,95 х 1 х 1 = 0,931

Определим уровень выполнения нормативных требований технологичности схемотехнического решения:

Усх = Ксх / Кб.сх. = 0,931 / 0,95 = 0,98

Кб.сх. = 0,95

Так как Усх = 0,98 делаем вывод о достаточной технологичности схемотехнического решения

На основании сборочного чертежа проводим анализ технологичности конструктивного решения.

Определим нормированные значения частных показателей:

К_т.х. = 0,97 - показатель типоразмерных характеристик;

К_бнк. = 0,8 - показатель применения унифицированных несущих конструкций;

К_{сл.м.сб.} = 0,95 - показатель сложности механической сборки.

Определим значение обобщенного показателя технологичности конструктивного решения:

Кк = 0,97 х 0,8 х 0,95 = 0,74

Определим уровень выполнения нормативных требований:

Ук = Кк / Кк.баз. = 0,74 / 0,96 = 0,77

Кк.баз. = 0,96

Так как Ук = 0,77 (меньше Кк.баз. = 0,96) то для повышения технологичности конструктивного решения рассматриваемого узла необходимо уменьшить количество типоразмеров электрорадиоэлементов

Рассмотрим показатель технологичности составных частей:

Показатель технологичности: печатная плата (ПП) - К=0,9;

Определим значение частного показателя технологичности составных частей:

где - коэффициент составных частей;

- коэффициент весомости.

Для нашего случая Ксч = 1

Определим значение комплексного показателя технологичности:

Кком = Ксх х Кк х Ксч = 0,931 х 0,74 х 1 = 0,686

Уровень выполнения нормативных требований:

,

где - нормативное значение показателя технологичности

У = 0,686 / 0,79 = 0,868

Вывод: Изделие не достаточно технологично. Для выполнения нормативных требований комплексного показателя технологичности необходимо выполнить вышеуказанные рекомендации (п 4.3)

плата пайка усилитель микросхема

3. ОПИСАНИЕ ТИПОВОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Сборка изделия является заключительным этапом в производстве РЭА. Сборочные работы в зависимости от уровня сложности конструкции составляет 40-60% от общей трудоемкости изготовления аппаратуры. Сборка любой радиоэлектронной аппаратуры проводят в определенной последовательности по типовой схеме (рис.1).

Рис.1 Типовой технологический процесс сборки

4. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕСС СБОРКИ

В процессе сборки возможны значительные потери времени за счет нерационального проектирования этого процесса (неудачный выбор последовательности выполнения операций техпроцесса). Для оптимизации решения комбинаторных задач, заключающихся в поиске оптимального «маршрута» сборочного процесса, обеспечивающего минимум затрат времени, используем метод теории графов и теории расписаний.

Для формализованного описания технологического процесса воспользуемся понятием конечного ориентированного графа G (X ,R).

Такой граф представляет собой множество вершин Х= (хi), I= 0, 1, 2…n и множество ориентированных ребер R=(rj) j=1,2,3,…m, соединяющих некоторые пары вершин. Связный ориентированный граф (рис.1), называемый сетевым графом, дает наглядное изображение сборочного процесса, при этом вершины графа являются событиями, ребра - операциями, а вес ребра - продолжительностью этих операций. При этом задача оптимизации технологического процесса сводится к задаче отыскания кратчайшего пути между вершинами сетевого графа.

Для оптимизации процесса сборки составим сетевой граф и матрицу связности

Рисунок 1. Сетевой граф процесса сборки.

Х1-Х2 - Установка и пайка резисторов - 72 с.

Х2-Х3 - Установка и пайка конденсаторов - 52 с.

Х3-Х4 - Установка и пайка стабилитронов - 6 с.

Х4-Х5 - Установка и пайка транзисторов - 5 с.

Х5-Х6 - Установка микросхем - 8 с.

Х6-Х7 - Пайка микросхем - 14 с.

Х1-Х8 - Установка резисторов - 36 с.

Х8-Х9 - Установка конденсаторов - 26 с.

Х9-Х10-Установка стабилитронов - 3 с.

Х10-Х11 - Установка транзисторов - 2 с.

Х11-Х12-Установка микросхем - 8 с.

Х12-Х7 - Групповая пайка - 25 с.

Составляем матрицу связности : Таб.2

Х1

Х2

Х3

Х4

Х5

Х6

Х7

Х8

Х9

Х10

Х11

Х12

Х1

72

36

Х2

52

Х3

6

Х4

5

Х5

8

Х6

14

Х7

Х8

26

Х9

3

Х10

2

Х11

8

Х12

25

На основании сетевого графа и матрицы связности составим пути сборки печатной платы:

1-й путь-Х1-2+Х2-3+Х3-4+Х4-5+Х5-6+Х6-7 = 160 (с)

2-й путь-Х1-8+Х8-9+Х9-10+Х10-11+Х11-12+Х12-7= 100 (с)

На основании полученных результатов можно сделать вывод, что второй путь сборки печатной платы регулятора громкости и тембра наиболее оптимальный по времени и занимает 100 секунд.

По проведенным расчетам составим технологический процесс изготовления печатной платы в виде схемы сборки изделия с базовой деталью (рис. 3 ).

Рис. 3. Технологическая схема сборки регулятора громкости и тембра с базовой деталью.

Для схем сборки обязательным элементом является таблица операций, в которую заносятся номера операций и их содержание.

Таб. Таблица операций

Номер операции	Название операции	Время на операцию, c
1	Установка резисторов	36
2	Установка конденсаторов	26
3	Установка стабилитронов	3
4	Установка транзисторов	2
5	Установка микросхем	8
6	Групповая пайка	25

5. ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА

При проектировании технологических процессов учитываются следующие данные:

Такт выпуска:

Исходные данные:

- продолжительность смены - 8 ч.,

- время на организационно-техническое обслуживание рабочего места составляет 9,6%.

Таким образом, продолжительность смены составляет - 7,23ч.

Количество рабочих дней равно 249.

Действительный годовой фонд времени работы рабочего места при двухсменном рабочем режиме:

F= 249 х 7,23 х 2= 3600,54ч.

Находим такт: Т = (60 х 3600,54 х 60) / 500000 = 25,92 (сек./шт.)

Тип производства:

Определим тип производства.

Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций-Кзо.

Для массового производства Кзо = 1; крупносерийного 1<Кзо<10; среднесерийного 10<Кзо<20; мелкосерийного 20<Кзо<40; единичного Кзо не регламентируется.

Найдем Кзо для производства печатной платы:

Кзо=Тв/tшт.ср.

Где Тв - такт выпуска,

tшт.ср. - среднее штучное время для выполнения операции обработки, сборки и т. п. единицы продукции.

Среднее штучное время tшт.ср .- среднее арифметическое tшт по всем операциям. tшт.ср. = 110 / 6 = 18,33 с.

Кзо = 25,92 / 18,33 = 1,41

Так как 1<Кзо<10, то производство крупносерийное.

Численность рабочих мест на поточной линии:

К= t/Т,

где t - средняя норма времени операции, t = 110 c.

К = 110/25,92 = 4,24

Принимаем количество рабочих К пр = 5 человек

Коэффициент загрузки рабочих мест:

n = t/(Кпр х Т) = 110/5 х 25,92 = 0,84

при принятом количестве рабочих мест равным 5.

Расчетное n больше 0,75 значит, количество рабочих мест оставляем равным 5.

Численность вспомогательных рабочих:

контролер - 1,

транспортный рабочий - 1,

электрик - 1,

кладовщик - 1,

уборщик - 1.

6. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ

Технологический процесс сборки регулятора громкости и тембра производится большей частью операций вручную - это установка ЭРЭ. Выберем оборудование для пайки волной припоя и тип монтажных столов для установки ЭРЭ, а также пинцет для установки ЭРЭ на печатную плату.

Выбор оборудования для пайки.

Табл. 4 Оборудование для пайки волной припоя.

№	Марка оборудования	Скорость, м/мин	Масса припоя, кг	Объем флюса, л	Занимаемая площадь, кв. см
1	АП-10, Россия	0,5 - 3,9	100	10	250х200
2	ТДС, Hollis США	0 - 2	400	7	250х200
3	436 Electrovert, Канада	0 - 6	310-700	10	300х250

При выборе оборудования для пайки волной припоя необходимо руководствоваться техническими характеристиками установок (скорость конвейера, ширина волны припоя, направление волны и т.д.). Исходя из этих соображений выберем установку АП-10, так как при практически одинаковых технических характеристиках она более ремонтопригодна и удовлетворяет своими габаритами в условиях ограниченной производственной площади.

Выбор монтажных столов.

Табл. 5 Монтажные столы

НАЗВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ	РАЗМЕРЫ, ММ	МАКСИМ. НАГР., КГ
ТР - 510 - 3 (Treston)	750 х 1200	150
CWB-715-3 (Treston)	700x1500	300
УРМ 1.5 ОЗАП ОАО “МОСЭНЕРГО”	600 х 1500	150

Для нашего цеха выбираем стол ТР-510-3 (Treston), так как он удовлетворяет своими габаритами в условиях ограниченного участка.

В данном столе рабочая зона, защищенная от статических разрядов, предотвращает выход из строя электронных компонентов.

Рабочий стол и сам оператор заземлены через проводник сопротивлением 1 МОм.

Выбор пинцета

Выберем пинцет для установки ЭРЭ на печатную плату из следующего списка:

1. Пинцет ПГТМ 120 с гладкими губками с диэлектрическим корпусом длиной 120 мм.

2. Прямой пинцет-захват ПЗП 120 длиной 120 мм.

3. Угловой пинцет-захват ПЗУ 120 длиной 120 мм. Для установки ЭРЭ на печатную плату выберем угловой пинцет-захват ПЗУ 120 ОСТ4 ГО.060.013 АТТ6.890.014 длиной 120 мм, так как он наиболее удобен для установки на печатную плату ЭРЭ с отформованными выводами.

7. ПЛАНИРОВКА ПРОИЗВОДСТВА

Производственная площадь определяется планированными расчетами производственных подразделений, рациональным размещением оборудования с соблюдением необходимой ширины переходов и проездов, а также расстоянием между оборудованием, рабочими местами, занятых основными рабочими. Также учитывается площадь складских, административных и прочих помещений. Планировка рабочих мест цеха должна осуществляться исходя из нормативов для размещения оборудования. После определения производственной площади цеха (участка) уточняется выбирается его длина и ширина. При этом учитывается, что ширина пролетов в цехе составляет 9, 12 или 15 м. и шаг колонны по длине здания 6 м. Величина и размещение вспомогательных конторских и бытовых помещений цеха (участка) определяется строительными нормами и правилами. По укрупненным нормам вспомогательные помещения составляют 30-45 % от производственной площади. Склады материалов занимают 10-15 % от производственной площади.

На основании вышеперечисленного предлагается следующая планировка сборочного цеха:

1. Комплектовочный склад;

2. Сборочный участок;

3. Кабинет мастера;

4. Административное помещение;

5. Административное помещение

Рабочее место сборщика состоит из сборочного стола, на котором находятся кассетницы с набором необходимых для сборки ЭРЭ и индивидуальное освещение.

На сборку электрорадиоэлементы поступают подготовленными к установке с облуженными, формованными и обрезанными выводами, уложенные в технологические кассетницы, поэтому в составе сборочного цеха предусмотрен комплектовочный склад..

Общая площадь сборочного цеха составляет 216 кв.м. (ширина 12 м., длина 18 м.), площадь сборочного участка 144 кв.м., площадь комплектовочного склада 36 кв.м., административных помещений 18 кв.м., площадь кабинета мастера 18 кв.м.

Планировка цеха по производству печатной платы регулятора громкости и тембра показана на чертеже.

8. РАЗРАБОТКА ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

В качестве приспособления было разработано приспособление для формовки и монтажа микросхем. Приспособление позволяет быстро формовать выводы микросхем до нужного размера и устанавливать их на печатную плату.

Благодаря упругости выводов микросхема надежно удерживается в отверстиях платы, что позволяет применить групповую пайку. Кроме того, приспособление может одновременно служить хорошим теплоотводом для микросхем при одиночной пайке. Приспособление изготавливается фрезерованием из дюралюминия АД-2 ГОСТ 21631-76, технические требования и размеры указаны на чертеже.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящем курсовом проекте был спроектирован технологический процесс по производству печатной платы регулятора громкости и тембра в количестве 500 тыс. шт. в год, определено количество рабочих, необходимое для производства запланированного числа изделий - человек.

Технологический код печатной платы - 8633Д014930000

Комплексный показатель технологичности Ккомп.=0,686.

Производственная площадь равна 216 м.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Проектирование технологических процессов изготовления РЭА: Пособие по курсовому проектированию. /Под ред. В.В. Павловского. -М.: Радио и связь, 1982. -159 с.

2. Технология и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры: Учебник для высших учебных заведений. /И.П. Бушминский, О.Ш. Даутов, А.П. Достанко и др.; Под ред. А.П. Достанко, Ш.Б. Чабдарова. -М.: Радио и связь, 1989. -624 с.

3. Анализ технологичности конструкции РЭС: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 20.08. /Составители: В.Ф. Истомин, О.С. Фокин.; Под ред. Н.А. Евдокимова -Ульяновск: УлГТУ, 1996. -84 с.

4. Оценочные методы оптимизации технологических процессов: Методические указания к лабораторным работам. /Составитель: О.С. Фокин. -Ульяновск: УлГТУ, 1995. -32 с.

5. Оптимизация сборочных, регулировочных и контрольных операций в технологии РЭС: Методические указания к лабораторным работам. /Составитель: О.С. Фокин. -Ульяновск: УлГТУ, 1995. -32 с.

Размещено на Allbest.ru

...