35 Лекция №34. Сборка и монтаж эвм. Проектирование процесса сборки. Схема сборочного состава

Продолжительность: 2 часа (90 мин.)

35.1 Основные вопросы

- особенности сборки ЭВМ;

- основные сборочные операции;

- проектирование технологического процесса сборки.

35.2 Текст лекции

35.2.1 Сборочно-монтажные операции – до 45 мин

Трудоемкость сборочно-монтажных работ составляет 40...75 % общей трудоемкости изготовления ЭА. Сборочно-монтажные работы усложняются широкой номенклатурой выпускаемой продукции; преобладанием малых по размеру и массе деталей и сборочных единиц; высокими требованиями по точности, надежности, сохраняемости изделий; низкими допусками на выходные параметры; значительным объемом в общей трудоемкости сборки проверочных и регулировочных работ; многообразием технологических процессов сборки и электрического монтажа.

Для механического соединения деталей и узлов ЭВМ применяют следующие сборочные операции: свинчивание (завинчивание), соединение методом пластического деформирования, сварка, пайка, склеивание, намотка.

Часто механическое закрепление детали происходит в процессе электрического монтажа.

Большинство сборочных операций выполняются вручную с использованием простой оснастки. Для повышения производительности, снижения трудоемкости и повышения качества ЭВМ применяют средства механизации и автоматизации сборочно-монтажного процесса, гибкие производственные системы.

Соединение свинчиваниемобеспечивает высокие прочностные характеристики аппаратуры и возможность быстрой разборки. В единичном и мелкосерийном производстве сборку резьбовых соединений проводят в основном вручную при помощи ключей, отверток и других инструментов. В серийном производстве для сборки резьбовых соединений применяют механизированный инструмент (электроотвертки, гайковерты, шпильковерты и т.д.). При крупносерийном и массовом производстве резьбовые соединения выполняют на специальных автоматах и автоматизированных робототехнологических комплексах.

Соединение методом пластического деформированияимеет несколько разновидностей: склепывание (клепка, расклепка), запрессовка, развальцовка.

Соединение склепываниемприменяют для изделий, работающих при высоких температурах и давлениях; для соединения неметаллических деталей с металлическими. Основной деталью соединения является заклепка с полукруглой головкой. Получили распространение более технологичные конструкции заклепок, в частности, трубчатые и полутрубчатые, расклепка и развальцовка которых менее трудоемка.

Соединение деталей запрессовкойпроводится в холодном состоянии давлением или ударом. Усилие запрессовки зависит от натяга, материала сопрягаемых деталей, их точности и шероховатости.

Развальцовкуприменяют для сборки деталей из хрупких материалов. При этом инструменту (вальцовке) помимо осевого перемещения сообщается вращательное.

Пайка— процесс соединения деталей при помощи расплавленного припоя, вводимого в зону соединения. В процессе пайки происходит взаимное растворение и диффузия припоя и основного материала, чем обеспечивается после затвердевания припоя определенная механическая прочность паянного соединения. При пайке не расплавляется основной материал соединяемых деталей, т.к. температура плавления припоя всегда ниже температуры плавления основного материала.

Пайка бывает твердой (температура плавления припоя >450⁰С) и мягкой (температура плавления припоя <450⁰С).

Для сборки изделий применяется пайка твердым припоем, обеспечивающая высокую прочность швов.

Сварка— процесс получения неразъемного соединения за счет расплавления и совместной кристаллизации двух свариваемых материалов или без расплавления в результате электронного взаимодействия свариваемых материалов. В производстве ЭВМ применяют сварку электронным и световым лучом, диффузную сварку, термокомпрессионную, ультразвуковую, холодную сварку давлением.

Склеивание— процесс соединения различных материалов с помощью клеев. Склеивание как метод сборки при производстве ЭА находит все большее распространение. Клеящие вещества удерживают соединяемые детали силами адгезии.

Склеивание — наиболее рентабельный, а нередко единственный метод соединения разнородных материалов: резины с металлом, пластмассы с металлом, стеклами, ситаллами, керамикой и др. Склеивание является основной операцией в производстве слоистых пластиков, фольгированных диэлектриков, многослойных ПП. С помощью клея можно надежно крепить на платах навесные элементы.

Соединения, получаемые склеиванием, обладают теплоизолирующими, звукопоглощающими, демпфирующими свойствами, герметичностью. Склеивание отличается простотой технологии, применяется в поточном производстве и имеет низкую себестоимость сборки.

Намотка— процесс механической или ручной укладки провода на каркас или оправку при изготовлении катушек контуров, обмоток трансформаторов, дросселей, реле, резисторов и других элементов ЭВМ. Обмотка — конструктивная часть намоточного узла, состоящая из намотанного материала, выводов, отводов, внутренней, промежуточной и внешней изоляции. Намотка — сложная и трудоемкая сборочная операция, включающая несколько технологических переходов.

35.2.2 Проектирование технологического процесса сборки – до 45 мин

Проектирование ТП сборки осуществляется поэтапно и, в то же время, циклически.

Рассмотрим этапы проектирования ТП сборки.

1) Исходные данные для проектирования – конструкторская документация на изделие, ТУ, годовая программа выпуска. Проводится анализ технологичности. В случае неоправданного усложнения сборки проводится дополнительная отработка на технологичность и вносятся предложения по изменению конструкции, которые согласовываются с разработчиком и заказчиком.

2) Определение сборочного состава изделия. На основе анализа чертежей устанавливается сборочный состав изделия, объект расчленяется на сборочные единицы, позволяющие вести сборку независимо. Основой для проектирования ТП сборки является построение схемы сборочного состава (ССС), определяющей в графической форме взаимосвязь между деталями и сборочными единицами в ЭВМ.

ССС дает представление о собираемости, технологичности изделия, о возможности дифференциации или интеграции сборочных работ (т.е. расчленения техпроцесса на большее или меньшее число операций) с учетом конкретных производственных условий. ССС строится независимо от объема производства, условий контроля, хранения, транспортировки.

На первой ступени сборочного состава располагаются детали и материалы, входящие в ЭВМ. При присоединении к сборочной единице данной ступени сборки одной детали образуется сборочная единица следующей, более высокой ступени. Каждая последующая ступень не может быть образована без наличия предыдущей ступени.

Каждый компонент изделия на ССС обозначают прямоугольником (см. рис. 35.1).

Наименование
Номер	Количество

Рисунок 35.1 – Обозначение сборочных единиц на ССС.

ССС не дает представление о последовательности сборки и способах обеспечения соединений.

3) Выбор организационной формы сборки. Экономическая эффективность производства в значительной мере зависит от организационной формы сборки. Сборка может быть стационарной (неподвижной), когда изделие собирается на одном рабочем месте, и подвижной, когда изделие перемещается по рабочим местам.

4) Разработка технологического маршрута – плана сборки, последовательности и содержания операций. Строится технологическая схема сборки (ТСС), дающая представление о последовательности сборки, способах обеспечения соединений, периодичности и содержании процессов регулировки, испытаний и контроля.

Для образования ТСС на ССС наносят в соответствующих точках технологические указания. Сначала составляют схемы для отдельных сборочных единиц в виде различных вариантов последовательности сборки. После определения оптимальных вариантов их компонуют в одну сборочную схему. ТСС начинается с базовой детали или сборочной единицы, соединяемой с условным изображением готовой ЭВМ главной линией сборки. К ней по ходу сборки подсоединяются отдельные детали и сборочные единицы в разных точках или в одной, если они могут быть собраны одновременно.

Кроме качественного анализа существуют и количественные характеристики схем, например:

• степень сложности сборочного состава n, равная количеству ступеней сборки;

• средняя полнота сборочного состава изделия Р_с

Р_с=Q/n=m_i/n,

где Q– число сборочных единиц,m_i– количество сборочных единиц наi-ой ступени сборки;

• степень расчлененности сборочного состава для сравниваемых технологических процессов M=N/Q, гдеN– число сборочных операций в соответствии с ТСС.

5) Выбор метода обеспечения заданной точности и надежности (проверочный расчет размерных цепей по существующим входным параметрам и с учетом «узких мест» производства).

6) Выбор оборудования и оснастки, проектирование специальной оснастки, оценка собираемости и погрешности базирования.

7) Разработка операционной технологии. Определение технологических режимов.

8) Нормирование сборочных операций, определение разряда работы.

9) Технико-экономический анализ.

10) Оформление технологической документации.