Типовые и групповые процессы сборки и монтажа.

Необходимость освоения в короткие сроки новых изделий в совокупности с высокими требованиями к качеству и технико-экономическим показателям работы предпри­ятий требуют постоянного совершенствования технологической подготовки монтажно-сборочного производства. Основным на­правлением такого совершенствования является унификация ТП в совокупности с унификацией собираемых элементов конструк­ции. Различают два вида унификации ТП: типизацию и группо­вые методы сборки и монтажа.

Типовым ТП называется схематичный про­цесс сборки и монтажа изделий одной классификационной груп­пы, включающий основные элементы конкретного процесса: спо­соб установки базовой детали и ориентации остальных, после­довательность операций, типы технологического оснащения, режимы работы, приближенную трудоемкость для заданного выпу­ска изделий. По типовому процессу легко составляется конкрет­ный процесс сборки изделия и при соответствующей его подго­товке эти функции передаются ЭВМ.

Предпосылкой типизации является классификация деталей, сборочных единиц и блоков по признакам конструктивной (размеры, общее число точек соединения, схема базирования и др.) и технологической (маршрут сборки, содержание перехо­дов, оснащение) общности. При типизации приняты четыре клас­сификационные ступени: класс, вид, подвид, тип.

Классом называется классификационная группа сборочных единиц, имеющих общий вид сборочного соединения, например: свинчивание, пайка, сварка, склеивание и др.

Вид - это совокупность сборочных единиц, характеризующаяся степенью механизации сборочного процесса: сборка ручная, с применением механизированного инструмента, автоматизирован­ная. Виды разделяют на подвиды, отличающиеся друг от друга конструктивными элементами, например клеевое соединение в нахлестку, с накладками, стыковое, угловое и др. Типы объединяют сборочные единицы, которые имеют одинаковые условия сборки, расположение и число точек крепления.

Рис. 11.1.2.

По комплексности методы типизации ТП разбивают на три группы: простые (одной операции), условно простые (одного ТП) и комплексные. К первой группе относят методы непосредствен­ной типизации без предварительной унификации собираемых эле­ментов, основанные на общности технологического оснащения. Вторая группа объединяет методы типизации, связанные со спо­собами соединения ЭРЭ и деталей, с использованием общих тех­нологических решений для различных классов собираемых эле­ментов, построения различных технологических маршрутов из на­бора нормализованных операций. К третьей группе относят методы, использующие нормализа­цию элементов производственного процесса с дополнительной нормализацией ЭРЭ и деталей (рис. 11.1.2).

Разработка ТП сбор­ки и монтажа нового изделия при типизации состоит в поиске того классификационного типа, к которому это изделие можно отнести, и выборе необходимого числа типовых операций из име­ющегося состава. При этом может возникнуть необходимость в разработке оригинальных операций, отсутствующих в типовом ТП, которые пополнят банк имеющихся технологических решений.

Групповые методы сборки и монтажа также разрабатываются для определенной совокупности сборочных единиц, имеющих оди­наковые условия сборки и характеризующихся общностью применяемых средств механизации и автома­тизации. При классификации сборочных единиц в группы учиты­ваются габаритные размеры базовой детали и остальных элемен­тов, подлежащих сборке и монтажу, виды соединений, требуемая точность, технология осуществления этих соединений, характери­стика оборудования, оснастки и контрольной аппаратуры. Классификация завершается разбив­кой сборочных единиц на следующие группы:

§ с начинающим­ся и заканчивающимся циклом сборки на одном оборудовании;

§ с незаконченным циклом сборки, когда часть де­талей и ЭРЭ собирается на одной групповой операции, а на остальных операциях детали и ЭРЭ входят в другие группы или их сборка выполняется по единичному процессу;

§ с одним об­щим групповым технологическим маршрутом, состоящим из на­бора групповых технологических операций, на каждом из кото­рых используются групповые приспособления и наладки, позво­ляющие после небольшой перестройки производить сборку и мон­таж очередной партии изделий.

Разработка группового ТП сводится к проектиро­ванию групповой технологической оснастки, созданию наладок для каждого изделия, входящего в классификационную группу, и установлению оптимальной последовательности запуска партий на сборку. Групповые методы сборки и монтажа наиболее эффективны в условиях единичного и мелкосерийного производства. Они позво­ляют сократить число разрабатываемых процессов, сконцентрировать технологически одно­родные работы и применить групповые поточные многопредмет­ные линии сборки.

техпроцессы СБОРКи И МОНТАЖа РЭА [2]

Анализ технологичности электронного узла.

Понятие «технологичность» включает в себя большое количество параметров изделия, техпроцессов и непо­средственно производства. Анализ технологичности позволяет оценить возмож­ность использования для изготовления деталей, сборки и монтажа изделия известных методов выполнения операций и процессов, выполняемых на достаточно высоком уровне механизации и автоматизации.

Количественная оценка технологичности электронных узлов прово­дится по системе базовых показателей (см. ниже). По базовым показателям рассчитывается комплексный показатель техноло­гичности по выражению:

 

Ктех = Кii / i , i = i / 2i-1,

 

где i - коэффициент весовой значимости показателя.

Базовые показатели технологичности электронных узлов

Показатель Формула расчета i Примечание
Коэффициент использования ИМС и микросборок K1 = Нимс 1.0 Нимс- количество микросхем, Н- общее количество радиоэлементов
Коэффициент автоматизации и механизации монтажа К2 = Нам / Нм 1.0 Нм- количество контактных соединений, Нам- то же, выполняемых автоматом
Коэффициент механизации подготовки к монтажу К3 = Нап / Н 0.8 Нап- количество элементов, подготавливаемых к монтажу автоматом
Коэффициент механизации контроля и настройки К4 = Нмк / Нк 0.5 Количество операций контроля: Нк- общее, Нмк- механизированным способом
Коэффициент повторяемости радиоэлементов К5 = 1 - Нт / Н 0.3 Нт- количество типоразмеров элементов
Коэффициент применяемости радиоэлементов К6 = 1 - Нор / Н 0.2 Нop- количество оригинальных типоразмеров элементов
Коэффициент прогрессивно­сти формообра­зования деталей К7 = Дпр / Д 0.1 Число деталей: Д- общее, Дпp- изготавливаемое прогрессивными методами

Часть данных для расчета берется из технической документации на изделие. Количество контактных соединений на плате определяется под­счетом выводов навесных элементов, петель объемного проводного монта­жа, проводов-перемычек. Так как на плате все контактные соединения полу­чают пайкой, то оценивается возможность механизации пайки, с уче­том конструкции соединения (планарный вывод, штыревой вывод, и т. д.), известных способов пайки, наличия оборудования и серий­ности производства. Возможность механизации подготовки выводов навесных элементов к монтажу определяется наличием стандартных форм выводов, типом и типоразмерами их корпусов. Для их формовки применяют приспособления с ручным приводом, штампы и механизированные устройства.

Коэффициент механизации контроля и настройки относительно невелик, так как для сборки электронных узлов необходим ряд трудоемких и маломеханизированных операций контроля: проверка плат перед монтажом, качество отмывки и лакировки плат, приклейки прокладок под корпуса навесных элементов, пайки их вы­водов. Функциональные параметры платы контролируются на специальных стендах. Расчетное значение Ктех сравнивается с нормативным, который для серийного производства электронных узлов изменяется в пределах 0,5-0,8, для установочной серии 0,45-0,75 и для опытного образца 0,4-0,7.Предприятия, выпускающие РЭА на ИС частного применения, оснащены оборудованием, используемым в электронной промышленности: установки для диффузии, ионного легирования, термического окисления, оборудование для термического испарения материалов в вакууме, а также сборки и герметизации ИС.

 

Выбор техпроцесса сборки электронного узла.

Для ТП сборки и монтажа конструктивных элементов первого уровня (модулей, ТЭЗ, узлов) типовые операции приведены в таблице ниже.