Описание конструкции

В данном разделе необходимо отразить следующие вопросы:

1.9.1. Выбор и обоснование БНК (базовой несущей конструкции). В некоторых случаях, например, целесообразно разрабатывать оригинальную несущую конструкцию. Это позволяет повысить коэффициент заполнения обьема, уменьшить массу и габаритные размеры изделия.

1.9.2. Выбор элементов несущих конструкций. Масса несущих конструкций РЭА составляет приметно 70% от общей массы аппаратуры. Поэтому задача уменьшения массы БНК является очень актуальной.

При создании РЭА с минимальной массой несущих конструкций следует

придерживаться следующих правил:

- выполнить все элементы конструкции равнопрочными без большого запаса по прочности;

- обеспечить высокую жесткость способами, не требующими увеличения массы;

- упрощать несущие конструкции до минимального числа деталей;

- применять легкие сплавы и пластмассы;

- выбирать рациональную форму профилей несущих конструкций;

- вводить в детали отверстий, выемки, проточки, чтобы избежать лишнего материала, не несущего нагрузки;

- вводить в тонколистовые детали отбортовки и выводы, позволяющие повысить жесткость конструкции;

- использовать гальванические и макроскопические покрытия, имеющие минимальную массу.

Особое внимание следует уделить трем вопросам:

1. Выбор технологии изготовления конструкции (металл, сварная, клепаная и т.д.).

2. Выбор марки конструкционного материала.

3. Выбор метода осуществления разъемных и неразъемных соединений

деталей (свинчивание, сварка и т.д.).

1.9.3. Выбор элементов прикрепления и фиксации.

Они должны обеспечивать требуемую надежность соединения при минимальных массогабаритных показателях. При этом рассматриваются вопросы:

- способы крепления отдельных узлов конструкции;

- конструкции направляющих, штырей, ловителей и т д;

- варианты крепления при эксплуатационном осмотре и ремонте.

1.9.4. Выбор элементов управления и индикации.

1.9.5. Выбор конструктивных элементов защиты устройства от механического воздействия. На этом этапе необходимо выбрать:

- схему размещения амортизаторов и их число;

- типы амортизаторов;

- способы и элементы проводки к амортизирующему блоку внешних

электрических цепей;

- способы предохранения крепежных изделий от самоотвинчивания;

- способы повышения жесткости элементов конструкции.

1.9.6. Выбор конструктивных элементов электрического монтажа. Рассматриваются следующие вопросы:

- выбор способа обеспечения электрических соединений (пайка, сварка, накрутка и т. д.);

- выбор припоя и флюса;

- выбор марки материала, сечения жилы, вида изоляции монтажных проводов;

- выбор способа крепления жгутов, кабелей и проводов к несущим конструкциям блока;

- выбор способа крепления навесных ЭРЭ на панели и другие элементы несущих конструкций;

- выбор типов электрических соединителей.

1.9.7. Выбор конструктивных элементов защиты устройства от тепловых воздействий. Здесь должны быть рассмотрены следующие вопросы:

- конструкции воздуховодов, теплообменников, фильтров;

- тип вентилятора;

- тип радиатора;

- форма и расположение вентиляционных отверстий;

- конструкция тепловых экранов.

1.9.8. Выбор защитных и защитно-декоративных покрытий.

Для каждой детали надо выбрать конкретный вид покрытия.

Следует учитывать, что металлические покрытия образуют с основным материалом контактную пару. Покрытие с отрицательным потенциалом по отношению к металлу детали называют анодным, с положительным - катодным. Чем больше разница электрохимических потенциалов между контактируюшими металлами, тем интенсивнее разрушается под действием коррозии катод. При анодном покрытии вследствие коррозии разрушается само покрытие, при катодном— основной материал детали. В качестве наиболее распространенных материалов покрытий для стали используют калий, цинк, хром, олово, никель; для сплавов меди - хром, никель, стронций, серебро, золото.

Из неметаллических химических способов покрытия широкое распространение получили фосфатирование, оксидирование и анодироввание.

Образующая на поверхности металла защитная пленка химически пассивна, устойчива, имеет хороший декоративный вид, толщина покрытия - от 1 до 15 мкм. Используются также лакокрасочные покрытия. Вид и толщину покрытий выбирают в зависимости от назначения, условий эксплуатации.

Из неметаллических химических способов покрытия широкое распространение получили фосфатирование, оксидирование и анодироввание.

Образующая на поверхности металла защитная пленка химически пассивна, устойчива, имеет хороший декоративный вид, толщина покрытия - от 1 до 15 мкм. Используются также лакокрасочные покрытия. Вид и толщину покрытий выбирают в зависимости от назначения, условий эксплуатации.

1.9.9. Выбор способов маркировки деталей и сборочных единиц. Здесь должны быть определены способы маркировки:

- проводов, кабелей;

- ячеек, функциональных узлов, печатных плат.

1.9.10. Вопросы эргономики, технической эстетики. Эргономические требования содержат:

- антропологические требования, которые характеризуют степень соответствия изделия силовым, скоростным, рецепторным (зрение, слух, осязание) возможностям человека;

- психофизиологические требования, которые характеризуют степень соответствия изделия возможностям человека в части восприятия, зрения и переработки информации;

Таблица 8. Рекомендуемые размеры печатных плат

- гигиенические требования, которые характеризуют непосредственное, влияние среды использования: температуры, влажности, давления,

параметров освещения, уровня шума, вибрации, перегрузок, уровня

излучения, уровня напряженности электрических, магнитных и

электромагнитных полей, состояния воздушной смеси.

Требования технической эстетики включают следующие показатели:

- информационная выразительность характеризует способность изделия в форме сложившейся в обществе эстетики представления. Проявляется в оригинальностью формы, выделяющей данное изделие среди аналогов в стилевом соответствии средств художественной выразительности определенному периоду времени, моде;

- рациональность формы характеризует соответствие формы объективным условиям изготовления и эксплуатации изделия. Проявляется в соответствии формы изделия его назначению;

- целостность композиции характеризует гармоническое единство частей и целого, взаимосвязь элементов формы изделия и его согласованность с ансамблем других изделий. Находит свое выражение в композиционной логике, технологичности (художественном осмыслении конструкции и материалов), пластичности, колорите и декоративности (взаимосвязи цветовых сочетаний, использовании декоративных свойств материалов).

1.10 Анализ технологичности конструкции изделия.

Технологичность конструкции является одной из важнейших характеристик изделия. Под технологичностью изделия понимают совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производ­стве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

Различают производственную и эксплуатационную технологичность. Производственная технологичность конструкции изделия проявляется в сокращении затрат средств и времени на конструкторско-технологическую подготовку производства и процессы из­готовления, включая контроль и испытания; эксплуатационная технологичность — в сокращении затрат времени и средств на техническое обслуживание и ремонт изделия.

Требования, предъявляемые к технологичности конструкции, меняются в зависимости от вида изделия, объема выпуска и типа производства. Изделие, технологичное в условиях мелкосерийного выпуска, может оказаться нетехнологичным при массовом изго­товлении. Наиболее целесообразным является отработка технологичности конструкции во время ее проектирования.

Технологичность конструкции изделия можно оценить количественно и качественно.

Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно на основании опыта исполнителя. Такая оценка допустима на всех стадиях проектирования, когда осуществляется выбор лучшего конструктивного решения и не требуется определения степени технологичности сравниваемых вариантов. Качественная оценка в процессе проектирования предшествует количественной и определяет целесообразность ее проведения.

Количественная оценка осуществляется с помощью системы базовых показателей.

По способу выражения характеризуемых признаков показатели технологичности могут быть абсолютные и относительные, а по количеству признаков — частные и комплексные. Частный показатель технологичности конструкции изделия характеризует одно из входящих в нее свойств, а комплексный показатель — несколько входящих в него частных и комплексных свойств.

Рекомендуемый перечень показателей технологичности конст­рукции изделий приведен в ГОСТ 14.201—83. Наиболее важными из них являются трудоемкость изготовления изделия и технологическая себестоимость. В отраслевых стандартах, разрабатываемых на основе государственных стандартов, приводится номенклатура базовых (частных) показателей и методика их определения.

Базовые показатели технологичности для электронных блоков, определяемые на стадии разработки рабочей документации, их ранжированная последовательность по весовой значимости приведены в табл. 11.

Значения базовых показателей применяются в пределах 0<К_і<1. Увеличение показателя соответствует более высокой тех­нологичности изделия.

Коэффициент j_i зависит от порядкового номера основных показателей технологичности, ранжированная последовательность которых устанавливается экспертным путем:

(10)

где i — порядковый номер показателя в ранжированной последовательности.

Коэффициент использования микросхем и микросборок в блоке

(11)

где Н_мс — общее количество микросхем и микросборок в изделии, шт.;

Н_эрэ — общее количество электрорадиоэлементов (ЭРЭ), шт.

К ЭРЭ относят микросхемы, микросборки, транзисторы, диоды, резисторы и т. п. Под типоразмером ЭРЭ понимается габаритный размер без учета номинальных значений.

Коэффициент автоматизации и механизации монтажа изделий

(12)

где Н_а.м — количество монтажных соединений, которые могут осуществляться механизированным или автоматизированным способом, шт.;

Н_м — общее количество монтажных соединений, шт.

Коэффициент автоматизации и механизации подготовка ЭРЭ к монтажу

(13)

где Н_м.п.эрэ — количество ЭРЭ, подготовка которых к монтажу может осуществляться механизированным и автоматизированным способом, шт.

Коэффициент автоматизации и механизации операций контроля и настройки электрических параметров

(14)

где К_м.к.н —– количество операций контроля и настройки, которое можно осуществить механизированным или автоматизированным способом, шт. (в число таких операций включаются операции, не требующие средств механизации);

Н_к.н — общее количество операций контроля и настройки, шт.

Коэффициент повторяемости ЭРЭ

(15)

где Н_т.эрэ — общее количество типоразмеров ЭРЭ в изделии, шт.

Коэффициент применяемости ЭРЭ

(16)

где Н_{т.ор.эрэ} — количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии, шт.

Коэффициент прогрессивности формообразования деталей

(17)

где Д_пр — количество деталей, полученных прогрессивными методами формообразования (штамповкой, прессованием, литьем под давлением и т. п.), шт.;

Д — общее количество деталей (без нор­мализованного крепежа) в изделии, шт.

Основным показателем, используемым для оценки технологичности конструкции, является комплексный показатель технологичности конструкции изделия

(18)

где К_i — значение показателя, определяемого по таблице состава базовых показателей;

j — коэффициент, нормирующий весовую значимость показателя в зависимости от его порядкового номера в таблице;

n — общее количество, частных показателей;

i — поряд­ковый номер показателя в ранжированной последовательности.

Уровень технологичности конструкции изделия при известном нормативном показателе оценивается отношением полученного комплексного показателя к нормативному, которое должно удовлетворять условию К/К_н≥1.

Нормативное значение показателя Кн технологичности конструкций блоков электронно-вычислительной техники для условий серийного производства составляет 0,5... 0,8, а для опытного производства — 0,4... 0,7.

При анализе полученных результатов необходимо учитывать сложность изделия и уровень основного производства завода-изготовителя.

Конструкция детали должна отвечать следующим требованиям: состоять из стандартных и унифицированных элементов, изготовляться из стандартных заготовок, иметь оптимальные точность и шероховатость поверхностей, обеспечивать возможность примене­ния стандартных и типовых процессов ее изготовления, а также возможность одновременного изготовления нескольких деталей и применения наиболее прогрессивных процессов формообразования: литья под давлением, литья по выплавляемым моделям, прессования пластмасс, металлокерамики, холодной штамповки.

Поиск по сайту: