Конструирование и технология изготовления генератора "воющего" шума (стр. 6 из 10)
Чертежи оснастки размножаются и передаются в отдел инструментального производства, где разрабатывается технология на оснастку и осуществляется ее изготовление. [17]
3.2.1 Штамп
При сборке и монтаже печатного узла требуется гибка выводов дип-элементов. Для этой цели будем использовать гибочный штамп. Холодная штамповка – одна самых прогрессивных технологий получения заготовок, а в ряде случаев и готовых изделий машиностроения, приборостроения, радиоэлектронных и вычислительных средств. По данным приборостроительных и машиностроительных предприятий методами холодной штамповки изготавливается до 75% заготовок и деталей.
Характерными чертами процессов холодной штамповки, обеспечивающими её широкое распространение, являются:
- простота эксплуатации оборудования;
- возможность изготовления изделий из разнообразных материалов;
- высокая производительность труда;
- низкая квалификация рабочих;
- малая себестоимость изделий;
- возможность механизации и автоматизации процессов.
Для данного устройства в производстве отсутствует штамп для гибки выводов конденсатора К73-11 (С2). Диаметр выводов ds=0.8, радиус закругления выводов 1мм, а расстояние между выводами (а соответственно и центрами отверстий КП) равно 25 мм (смотреть пункт 2.2.1). [31]
Штампы, применяемые для гибки, отличаются большим разнообразием как в отношении выполняемых ими операций, так и по конструктивному оформлению, определяемому характером производства. В массовом производстве применяют сложные штампы, обладающие высокой стойкостью и средствами автоматического контроля параметров. В серийном – используются более простые конструкции и, соответственно, более дешевые в изготовлении. В мелкосерийном производстве находят применение наиболее простые и дешевые штампы.
По способу действия различают штампы простые, последовательные и совмещенные.
По количеству операций штампы могут быть одно- или многооперационными.
По способу подачи материала – с неподвижным или подвижным упором, с ловителями, с боковыми шаговыми ножами и т.д. [32]
При гибке выводов элементов размером D-∆, где D-номинальный
размер детали, ∆ - отклонение данного размера, исполнительные размеры определяются по формулам:
для матрицы – DМ=(D-∆)+δм; (3.7)
для пуансона – DП=(D-∆-z)- 
п. (3.8)
Здесь: DМ и DП – сопрягаемые размеры соответственно матрицы и пуансона, мм;
ΔМ и δП – отклонения размеров, мм;
z – номинальный (наименьший), мм.
Определим исполнительные размеры для матрицы:
Определим исполнительные размеры для пуансона:
Чертежи гибочного штампа приведены в приложении.
3.2.2 Прессформа
Корпус генератора «воющего» шума изготовлен из термореактивной пластмассы – винипласта. В настоящее время известно значительно число способов формирования пластмассовых изделий, которые применяют в зависимости от их конструкций, типа и размеров, технически требований, предъявляемых к использованию изделий. Наиболее распространенными являются:
– прессование;
– литье под давлением;
– формование.
Сущность всех этих способов обработки заключается в том, что исходное сырье подвергается обработке в специальных формах, которые называются пресс-формами, под давлением при соответствующем нагреве в процессе формирования формообразования или после него. Построение типового технологического процесса зависит от конструкций и назначения детали. При выборе операций и переходов решаются следующий вопросы:
1. Подбор и дозировка компонентов: полимер, стабилизатор, пластификатор, краситель, инициатор, парообразователь и др.;
2. Образование исходного материала (пластмассы): смешение; гранулирование; растворение и т.д.;
3. Изготовление изделия (переработка материала): прессование, литье под давлением, выдувание, напыление, окунание и т.д.;
4. Доработка изделия: декоративная отделка, термообработка, механическая обработка и т.д.
Выберем для изготовления нашего корпуса способ обработки в виде литья под давлением.
Применяется для изготовления сложных деталей из термопластических масс с большим количеством арматуры и сложной конфигурации. Оно производится на специальных машинах, которые называются инжекционными.
Рисунок 26. Литье пластмасс под давлением
В бункер (1) загружают гранулированную пластмассу, откуда через дозирующее устройство (2) гранулы в требуемом объеме для одного впрыска поступают в цилиндр (4) с нагревательным устройством (5).
Температура пластмассы в цилиндре повышается от начальной на входе до заданной технологическим режимом (185–280º С) на выходе. Пуансон (3) впрыскивает расплавленную пресс-массу в охлаждаемую водой пресс-форму (6) t=30–40ºC при давлении 20 МПа.
Из-за того, что температура пресс-формы ниже температуры впрыснутой в нее пресс-массы отливка быстро охлаждается, и затвердевает, уменьшаясь в объеме.
В полости пресс-формы образуется незанятый объем, поэтому для заполнения всего объема, а также для сохранения впрыснутой пластмассы плунжером (3) поддерживается давление с учетом времени, определяющим отвердение отливки в пресс-форме.
После такой выдержки плунжер (3) отходит вправо и из загрузочного бункера (1) в цилиндр (4) поступает новая порция пресс-материала. Цикл повторяется.
После требуемой выдержки для охлаждения отлитой детали половинки формы раскрываются и деталь удаляется.
Весь цикл обработки производится автоматически. Поэтому данный способ изготовления пластмассовых изделий является одним из самых производительных. Удельное давление при литье термопластов в зависимости от марки материала применяется в пределах от 50 до 300 МН/м2. Изделие извлекается из формы после охлаждения до 40–60º С.
Выдержка изделия в форме не превышает 40–50 с.
Требуется две прессформы – для корпуса и крышки корпуса. Контур прессформ по форме напоминает контур деталей.
Подбор литьевых машин осуществляется по усилию смыкания пресс-форм и по массе получаемых деталей. Наиболее распространены литьевые машины немецкой фирмы DEMAG, где смыкание осуществляется усилием и кулачками.
Литьевые машины:
Д-125 предназначены для изготовления деталей весом до 240 гр;
Д-400 – для изготовления деталей 1 кг 200 гр.
На литьевой машине с ЧПУ время заливки составляет 5 секунд, а охлаждения -15-20 секунд. [33]
Чертежи прессформ корпуса и крышки приведены в приложении.
3.3 Разработка технологического процесса изготовления, сборки и монтажа
Технологический процесс (ТП) изготовления радиоаппаратуры представляет собой сложный комплекс действий оборудования и исполнителей по преобразованию исходных материалов в готовое изделие. Построение технологического процесса предприятия и его оснащенность определяются количеством выпускаемых изделий. В зависимости от количества выпускаемых изделий различают единичное, серийное и массовое производство.
При серийном производстве изготовление изделий ведут чередующимися партиями. В зависимости от величины партии различают мелкосерийное и крупносерийное производство. При мелкосерийном производстве используют специальную оснастку и инструмент, подробно разрабатывают технологический процесс, операции закрепляют за определенными рабочими местами. При крупносерийном производстве рабочие места оснащают специальными приспособлениями и инструментами, используют рабочих более низкой квалификации, так как технологические операции упрощаются.
Процесс монтажа состоит из следующих частей:
а) установка и пайка элементов, монтируемых в отверстия;
б) контроль.
Рассмотрим каждую из составляющих технологического процесса подробнее.
Пайка двойной волной припоя.
Пайка волной припоя появилась 30 лет назад и в настоящее время достаточно хорошо освоена. Она применяется только для пайки компонентов в отверстиях плат (традиционная технология), хотя некоторые изготовители утверждают, что с ее помощью можно производить пайку поверхностно монтируемых компонентов с несложной конструкцией корпусов, устанавливаемых на одной из сторон коммутационной платы.
Процесс пайки прост. Платы, установленные на транспортере, подвергаются предварительному нагреву, исключающему тепловой удар на этапе пайки. Затем плата проходит над волной припоя. Сама волна, ее форма и динамические характеристики являются наиболее важными параметрами оборудования для пайки. С помощью сопла можно менять форму волны; в прежних конструкциях установок для пайки применялись симметричные волны. В настоящее время каждый производитель использует свою собственную форму волны (в виде греческой буквы "омега", Z-образную, Т-образную и др.). Направление и скорость движения потока припоя, достигающего платы, также могут варьироваться, но они должны быть одинаковы по всей ширине волны. Угол наклона транспортера для плат тоже регулируется. Некоторые установки для пайки оборудуются дешунтирующим воздушным ножом, который обеспечивает уменьшение количества перемычек припоя. Нож располагается сразу же за участком прохождения волны припоя и включается в работу, когда припой находится еще в расплавленном состоянии на коммутационной плате. Узкий поток нагретого воздуха, движущийся с высокой скоростью, уносит с собой излишки припоя, тем самым разрушая перемычки и способствуя удалению остатков припоя.