Технологический процесс сборки усилителя радиочастоты

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное  автономное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Дальневосточный  федеральный университет»

 

 

ИНЖЕНЕРНАЯ  ШКОЛА

 

Кафедра конструирования  и производства радиоэлектронной аппаратуры

 

 

 

Егель Евгений Васильевич

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС  СБОРКИ УСИЛИТЕЛЯ РАДИОЧАСТОТЫ

 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

 

 

 

Студент гр. ЗР 7081     __________________                                                                      (подпись)
Руководитель  ст. преподаватель _____________  О.Н. Петина
	Оценка  _________________________   ____________  ___________________           подпись                            И.О.Фамилия   «_____» ________________ 20   г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Владивосток

2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Технологический процесс является основой организации всего производства. На основании разработанного технологического процесса определяется количество необходимого оборудования, инструмента и приспособлений, число рабочих и обслуживающего персонала для выполнения заданной программы по выпуску деталей.

Технологический процесс связывает  между собой все звенья производства. Поэтому точное соблюдение установленного технологического процесса является необходимым  условием правильной организации производства. Технологический процесс на производстве является законом, который никому нельзя нарушать.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НАЗНАЧЕНИЕ И КРАТКОЕ  ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ

 

Усилители радиочастоты похожи на другие усилители. Они отличаются, главным  образом, диапазоном рабочих частот, занимающим область от 10 до 30 мегагерц. Существуют два класса усилителей радиочастоты: перестраиваемые и неперестраиваемые. Основной функцией неперестраиваемого усилителя является усиление, а его амплитудно-частотная характеристика должна занимать как можно более широкий диапазон радиочастот. В перестраиваемом усилителе высокое усиление должно достигаться в узкой области частот или на отдельной частоте. Обычно, когда говорят об усилителях радиочастоты, подразумевают, что они являются перестраиваемыми, если не оговорено другое.

 В радиоприемных устройствах  усилители радиочастоты служат  для усиления сигнала и выделения  сигнала, соответствующей частоты.  В передающих устройствах усилители  радиочастоты служат для усиления  сигнала на определенной частоте  перед его подачей в антенну. В основном, приемные усилители радиочастоты являются усилителями напряжения, а передающие усилители радиочастоты являются усилителями мощности.

 В приемных цепях усилитель  радиочастоты должен обеспечивать  достаточное усиление приемного сигнала, обладать низким собственным шумом, обеспечивать хорошую избирательность и иметь плоскую амплитудно-частотную характеристику на выбранных частотах.

 

 

 

 

 

 

 

1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ  КОНСТРУКЦИИ УСТРОЙСТВА

 

Технологичной называют конструкцию, которая, отвечая всем требованиям по эксплуатации, обеспечивает и изготовление (в конкретных условиях производства) с оптимальными затратами времени, труда и материалов, при использовании наиболее прогрессивных, экономически оправданных методов производства с применением средств механизации и автоматизации, при сохранении или улучшении требуемого качества продукции (ГОСТ 14.201-83).

Технологичность конструкции различают  производственную, эксплуатационную, ремонтную и технологичность  при техническом обслуживании, технологичность детали и сборочной единицы, а также технологичность конструкции по процессу изготовления, форме поверхности, размерам и материалам.

Отработка конструкции РЭА на технологичность  предполагает выполнение следующих  взаимосвязанных задач:

• обеспечение технологичности конструкции РЭА;
• управление уровнем технологичности РЭА на стадии разработки конструкторской документации (КД).

Обеспечение технологичности конструкции  РЭА – функция подготовки производства, предусматривающая взаимосвязанные  решения конструкторских и технологических задач на стадии проектирования, конструирования, ТПП, изготовления, испытания опытных образцов, переданных на повышение производительности труда, достижение оптимальных трудовых и материальных затрат, сокращение времени на производство, техническое обслуживание и ремонт изделия.

Для проведения целенаправленной систематической  работы по повышению технологичности  конструкции РЭА необходимо уметь  оценивать уровень технологичности.

Различают качественные и количественные показатели технологичности РЭА:

1. качественная оценка
• надежность;
• рациональность компоновки;
• простота конструкторских решений;
• удобство монтажа и регулировки;
• эксплуатационная пригодность;
• ремонто- и контролепригодность;
• взаимозаменяемость;
• эргономика и экология.
2. количественная оценка
1. общие показатели
• трудоемкость;
• себестоимость.
2. частные показатели (ГОСТ 14.201-83, ГОСТ 14.202-83, ГОСТ 14.203-83).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1. Качественная  оценка технологичности

 

Качественная оценка технологичности  РЭА – это сопоставление элементов конструкции с рекомендуемыми.

Качественные показатели, как правило, используют на ранних этапах разработки, конструирования и конструкторско-технологической  обработки КД.

Важной качественной характеристикой  является рациональность компоновки. В процессе компоновки прорабатываются структура прибора, его размеры, размер его узлов. Завершается процесс компоновки разработкой комплекса КД на прибор. Распределение элементов производят с учетом основных критериев:

• минимальная длина связей между элементами;
• размерность расположения элементов на плате.

Первый шаг: выделяют сильно греющиеся элементы и располагают их ближе к краю и дальше друг от друга для уменьшения влияния на тепловой режим других элементов. Так же элементы, имеющие значительные вес и габариты, устанавливают вблизи мест закрепления платы с целью уменьшения амплитуды вибрации платы.

Второй шаг: в ближайшую позицию к каждому установленному элементу будут помещаться те элементы, которые имеют максимальное число связей с ним.

Третий шаг: устанавливаются следующие элементы, имеющие максимальное число связей с уже установленными.

Четвертый шаг: улучшение начального размещения с целью достижения минимального значения длины связей.

Важной качественной характеристикой  является надежность. На плате разъемные и неразъемные соединения являются в монтажной цепи критическими местами в отношении надежности. Количественно надежность характеризуется: интенсивностью отказов, временем безотказной работы, периодом нормальной эксплуатации.

Поэтому на этапе проектирования было уделено большое внимание обеспечению и прогнозированию надежности. Применение полупроводниковых приборов в схемах регулирования напряжения позволило создать регулятор напряжения для генераторов большой мощности. В таких регуляторах нет ни контактов, ни пружин, в них полностью отсутствуют подвижные изнашивающиеся детали. Надежность бесконтактно-транзисторного регулятора напряжения стоит на высоком уровне, так как величина вероятности безотказной работы составляет 0,96 на десятки тысяч часов работы.

Кроме того, он обладает высокой виброустойчивостью и вибропрочностью и не нуждается  в периодической регулировке  в процессе эксплуатации. Конструкция  разработанного регулятора напряжения скомпонована рационально, в частности, электрорадиоэлементы размещены равномерно по площади печатной платы с учетом минимально допустимых расстояний между ними и их тепловых характеристик.

Приведенные доводы убеждают в технологичности  прибора с качественной точки  зрения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Количественная оценка технологичности

 

Количественная оценка состоит  в определении комплексного показателя технологичности и сравнения  его с нормативами для определенного  типа устройств с учетом серийности.

 

Таблица 1. Расчет частных показателей  комплексного показателя технологичности изготовления усилителя радиочастоты.

Коэффициент	Расчетная формула	Весовая функция (φ)
Кимс		1,0
КА.М.		1,0
Кмпэрэ		0,75
Кмкн		0,5
Кпов.эрэ		0,31
Кп.эрэ		0,187
Кф		0,11

 

где:

К_имс – коэффициент использования микросхем и микросборок;

К_А.М. – коэффициент автоматизации и механизации монтажа;

К_мпэрэ – коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу;

К_мкн – коэффициент автоматизации и механизации операций контроля и настройки параметров;

К_{пов.эрэ} – коэффициент повторяемости ЭРЭ;

К_п.эрэ – коэффициент применяемости ЭРЭ;

К_ф – коэффициент прогрессивности формообразования деталей;

Н_имс – число микросхем (МС) и микросборок (МСБ) в изделии;

Н_эрэ – число дискретных ЭРЭ;

Н_а.м. – число монтажных соединений, которые можно осуществить автоматизированным и механизированным способом (есть принципиальная возможность применить групповые методы пайки, например, пайку волной припоя, то есть ЭРЭ имеют штырьковые выводы и установлены с одной стороны платы);

Н_м – бщее число монтажных соединений (количество паяльных точек, в том числе и объемного монтажа);

Н_мпэрэ – число ЭРЭ и МС, подготовка которых к монтажу осуществляется механизированным способом, то есть с применением специальных приспособлений, к примеру, штампов гибки и обрезки выводов;

Н_мкн – число операций контроля и настройки, которые могут быть выполнены механизированным и автоматизированным способом (определяется по техпроцессу, с учетом того, что нельзя механизировать и автоматизировать только визуальный осмотр);

Н_кн – число операций контроля и настройки (общее количество операций контроля и настройки, включая визуальный осмотр);

Н_т.эрэ – число типоразмеров ЭРЭ и МС (количество типов ЭРЭ и МС, а в каждом типе – количество элементов разных размеров);

Н_{т.ор.эрэ} – число типоразмеров оригинальных ЭРЭ и МС (оригинальные ЭРЭ разработаны специально для рассматриваемого устройства намотаны индуктивности, сконструированы термосопротивления, микросхемы частного применения);

Д_пр – число деталей, получаемых прогрессивными методами обработки (штамповкой, литьем под давлением, прессованием), то есть без образования стружки; стандартные крепежные детали - винты, гайки, шайбы, заклепки и т.п. в расчете не учитывать;

Д – общее число деталей (без нормализованного крепежа).

 

Технологичность устройства оценивается  комплексным показателем, который  определяется на основе базовых показателей:

Комплексный показатель технологичности  сравнивают с нормативным, который  устанавливается по ГОСТ 14.201-83 в  соответствии с серийностью выпуска.

 

Таблица 2. Нормативный показатель технологичности для РЭА.

Опытный образец Кн	Установочная серия Кн	Серийное производство Кн
0,4 – 0,7	0,45 – 0,75	0,5 – 0,8

 

Производство серийное, нормативный  показатель укладывается в диапазон серийного производства, значит конструкция  технологична.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ И МОНТАЖА УСИЛИТЕЛЯ РАДИОЧАСТОТЫ.

2.1. Разработка  технологического процесса изготовления  усилителя радиочастоты

 

Производственный процесс –  это процесс, состоящий из действий, в результате которых сырье, материалы  и полуфабрикаты преобразуются в готовую продукцию (подготовка производства, изготовление изделий, материально-техническое снабжение, транспорт и т. д.).

Технологический процесс – это  часть производственного процесса, которая представляет комплекс действий исполнителей и оборудования по преобразованию исходных материалов и комплектующих в готовое изделие.

В процессе разработки должны быть определены все операции необходимые для  создания готового изделия из комплектующих  и материалов, а так же определены режимы, при которых собранное изделие будет удовлетворять всем конструкторским и технологическим характеристикам (изделие должно быть собрано с использованием материалов и режимов, обеспечивающих запланированную точность, надежность, время наработки на отказ и др.).