Файл: 1. Техникоэкономический анализ задания 1 Анализ задания и обоснование актуальности темы работы.rtf

Среднее время безотказной работы определяется как
Т_ср=
и составляет для проектируемого устройства Т_ср= = 10 384 ч.

3.2 Расчет технологичности разрабатываемого устройства
При осуществлении производственного и технологического процессов стремятся получить заданное количество изделий в определенный промежуток времени при минимальной себестоимости и окупаемости капитальных вложений в производство в заданный срок. Как производственный процесс в целом, так и технологический процесс могут быть для изготовления одной и той же РЭА разработаны в разных вариантах. Каждый из вариантов в какой-то степени удовлетворяет требованиям экономичности и производительности. Комплекс количественных оценок качества конструкции определяется в следующих четырех направлениях:

- технологичности и экономичности конструкции;

- быстроты и экономичности подготовки производства;

- рациональности технологичности процессов изготовления деталей;

- рациональности технологических процессов сборки.

Для оценки блока данные занесем в таблицы и вычислим коэффициенты, характеризующие степень технологичности.
Таблица 3.2 - Распределение деталей по преемственности

Показатели	Детали
	Специально изготовляемые			Нормальные		Покупные
	Для данного изделия NС	Заимствованные из других изделий NЗ	Некрепежные NН		Крепежные NК	Нестандартные NП	Стандартные NПС
Количество наименований D	2	0	0		2	0	7
Количество деталей Ш	4	0	0		4	0	77

Коэффициент нормализации:

---

, (3.6)
К_н = .

Коэффициент заимствования:
, (3.7)
К_з = .

Коэффициент повторяемости:
, (3.8)
К_пс = .

Коэффициент освоенности:
, (3.9)
К_осв = .

Таблица 3.3 - Распределение узлов по сложности и взаимозаменяемости

Показатели		Узлы					Итого
		Простые МШ.ПР		Селекционные МШ.СЛ	Регулируемые МШР	Повторные МПВ			Настраиваемые МШ.НС
Узлы (сборки специальные и заимствованные МШЕС+МШЕЗ)	2		-	1	-	1		4

Коэффициент сложности сборки:
, (3.10)
.

Коэффициент взаимозаменяемости внутри узлов:
, (3.11)
.
Таблица 3.4 - Общая характеристика прибора

Показатели	Значение
Длина	230 мм
Ширина	130 мм
Высота	70 мм
КН	0,95
КЗ	0
КПС	2
КОСВ	0,95
КСС	0,5
КВЗ	0,75

---

Технологичность устройства в значительной степени влияет на точность, качество и себестоимость РЭС. Технологичной считается такая конструкция, которая может быть изготовлена при наименьшей затрате овеществленного и живого труда и полностью отвечает предъявляемым к изделию эксплуатационным требованиям. При определении технологичности необходимо учитывать все фазы производства, характеризующие изготовление не только деталей, но и изделия в целом. Следует иметь ввиду, что улучшение отдельно взятых деталей или узлов без взаимосвязи с технологичностью всего изделия может вызвать ухудшение всей конструкции.
3.3 Технология изготовления печатных плат
Для электрического соединения отдельных элементов схемы используется система печатных проводников или печатный монтаж. Печатный монтаж, нанесённый на изоляционное основание, образует печатную плату.

Процесс получения печатного монтажа состоит из двух основных операций:

а) создания изображения печатных проводников;

б) создания токопроводящего слоя на изоляционном основании.

Широкое распространение получили три метода создания токопроводящего слоя:

1) химический, при котором производится вытравливание незащищённых участков фольги, предварительно наклеенной на диэлектрик;

2) электрохимический, при котором методом химического осаждения создаётся слой металла толщиной 1 – 2 мкм, наращиваемый затем гальваническим способом до нужной толщины. При электрохимическом методе одновременно с проводниками металлизируют стенки отверстий, которые можно использовать как перемычки для соединения проводников, расположенных на разных сторонах платы;

3) комбинированный метод, сущность которого состоит в сочетании химического и электрохимического методов.

На основании методов получения токопроводящего слоя в настоящее время используются следующие методы изготовления печатных плат:

1) субтрактивные, основанные на травлении фольгированного диэлектрика;

2) аддитивные и полуаддитивные, основанные на селективном осаждении проводящего покрытия;

3) методы послойного наращивания.

Из субтрактивных методов наибольшее применение нашли химический негативный и комбинированный позитивный. Первый используется для получения односторонних печатных плат, внутренних слоёв многослойных печатных плат и гибких печатных шлейфов. Его преимуществами является высокая точность геометрии проводников из-за отсутствия процессов гальванического осаждения меди. Вторым методом получают двусторонние печатные платы и многосторонние печатные платы из фольгированного травящегося диэлектрика. Недостатками субтрактивных иетодов являются невозможность получения проводников с шириной менее 150 мкм и большой отход меди при травлении.

---

Аддитивный и полуаддитивный методы позволяют получить более узкие проводники и зазоры между ними благодаря использованию более тонких проводящих слоёв (5..20 мкм), а также сэкономить медь, осаждаемую только в местах размещения проводящих трасс. Кроме того, при браковке платы рисунок может быть стравлен и нанесён вновь. Недостатками данных методов являются сложность получения хорошей адгезии проводников к основанию платы и невысокая технологичность изготовления.

Метод послойного наращивания не нашел широкого применения из-за высокого процента брака и длительности цикла изготовления.

В связи с тем, что для монтажа системы частотомера используются односторонняя печатная плата, для мелкосерийного производства может быть рекомендован комбинированный позитивный метод их изготовления. Сущность метода состоит в том, что печатные проводники получают травлением фольги, а металлизированные отверстия – электрохимическим методом.

Последовательность основных операций при изготовлении печатных плат комбинированным позитивным методом следующая:

1) получение заготовок печатных плат из двустороннего фольгированного стеклотекстолита;

2) подготовка поверхности фольги;

3) нанесение слоя фоторезиста;

4) получение рисунка путём экспонирования и проявления;

5) нанесение лакового покрытия;

6) сверление монтажных и переходных отверстий;

7) химическое меднение;

8) удаление лакового покрытия;

9) гальваническое меднение;

10) нанесение защитного покрытия;

11) удаление фоторезиста;

12) травление печатного рисунка;

13) лужение плат.

В качестве материала печатной платы используется фольгированный стеклотекстолит марки СФ 2Г-50, основными характеристиками которого являются:

1) плотность без фольги: 1600..1900 кг/м³;

2) относительная диэлектрическая проницаемость: 5..6;

3) тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 10⁶ Гц: 0,005..0,02;

4) объёмное удельное сопротивление – 10¹⁴..10¹⁵ Ом см;

5) интервал рабочих температур: - 60..+100 ;

6) температурный коэффициент линейного расширения:

---

Согласно ГОСТ 23751-79 выбираем первый класс плотности рисунка печатной платы, геометрические параметры которого:

1) ширина проводника t_мин = 0,50 мм;

2) расстояние между проводниками _мин = 0,50 мм;

3) отношение диаметра металлизированного отверстия к толщине

4) ширина пояска контактной площадки b_мин=0,15 мм.

Возможность прокладки в узком месте требуемого числа проводников следует проверять по следующей формуле:
(3.12)
где - расстояние между центрами соседних отверстий;

d₁ и d₂ – диаметры отверстий;

d₀ – расстояние между проводником и контактной площадкой;

t – ширина проводника;

n – количество проводников между двумя контактными площадками;

d - расстояние между проводниками;

b – минимальный радиус контактной площадки;

k – допуск на ширину проводников;

с – допуск, учитывающий влияние разброса межцентрового расстояния, смещение фольги и ряд других факторов.

Для выбранного класса плотности печатного монтажа:

d₀ = 0,5; t = 0,5; d = 0,5; b = 0,15; k = 0,2; с = 0,5 мм.

Для рассчитываемой печатной платы в узком месте проходит три проводника, следовательно n = 3. Диаметры отверстий d₁ = d₂ = 0,8 мм.



Так как = 7,5 мм, то условие выполняется. При этом минимальное расстояние между двумя проводниками:


3.4 Приспособление для изготовления печатной платы
3.4.1 Описание приспособления

Получение заготовок выполняется в два приема. Вначале листы стеклотекстолита режутся роликовых ножницами на полосы, а затем из полос холодной штамповкой получают заготовки печатных плат. Вырубка заготовок производится как с подогревом стеклотекстолита так без подогрева. Вырубка с подогревом дает лучшую поверхность среза и меньшее количество дефектов. Однако подогрев материала приводит к тому, что происходит изменение размеров заготовки вызываемое усадкой детали после остывания материала, а также при несоблюдении режима нагрева (перегревание, увеличение времени выдержки) приводит к появлению пузырчатости на поверхности материала. Все это приводит к усложнению производственного процесса и снижает производительность. В виду этого вырубку заготовок из стеклотекстолита рекомендуется производить в холодном состоянии, применяя нагрев лишь в необходимых случаях. На основании вышеизложенного выбираем, для проектируемого изделия, вырубку заготовки печатной платы холодной штамповкой без подогрева материала. При разработке штампа необходимо также предусмотреть возможность вырубки технологических отверстий в заготовке для крепления в корпусе прибора. Для обеспечения данных требований в качестве штампа выбираем совмещенный штамп с прижимом заготовки состоящий из матрицы, пробивных пуансонов для вырубки отверстий и пуансона формирующего контуры заготовки.

---