Курсовая работа: Разработка технологического процесса сборки автомобильного усилителя мощности

В целом, к прибору выдвинуты жесткие требования. При эксплуатации устройства в заданных условиях, применение мер по обеспечению защиты от влаги, в частности применение герметичного корпуса – не оправданно.

В конструкции данного устройства применяется стандартная ЭРЭ, имеющая влагозощитное покрытие и с низкой интенсивностью отказов, которая обеспечивает надежную работоспособность устройства на протяжении гарантированного срока службы при воздействии на него неблагоприятных климатических факторов.

Плата усилителя выполнены из стеклотекстолита, применение которого в заданных условиях приемлемо. Во избежание коротких замыканий печатных проводников на плате используется запас расстояния в максимально нагруженных местах платы.

Материал корпуса – ударопрочный полистирол, который предотвращает выход из строя усилителя при воздействии механических нагрузок. Крышка соединяется с корпусом с помощью резьбового соединения. Форма печатной платы приближена к квадратной, крепление платы осуществляется в четырех точках. ЭРЭ крепятся на плате при помощи пайки. Крупногабаритные элементы на плате отсутствуют. Для предотвращения повреждения при транспортировке предусматривается стопорение винтов и гаек также должна быть предусмотрена специальная тара для прибора.

Данное устройство в отличие от его аналогов имеет малое энергопотребление. Это качество усилителя обуславливается применением в схеме электрической принципиальной ЭРЭ с малыми уровнями потребляемой мощности.

Питание прибора осуществляется от бортового источника питания автомобиля.

3.2 Обеспечение технологичности

Так как разрабатываемое изделие эксплуатируется в салоне автомобиля, для корпуса прибора выбрана литая конструкция из полистирола, который обладает хорошими эстетическими свойствами.

Использование литой конструкции при серийном типе производства очень выгодно, так как для данного типа производства она является высокотехнологичной. Данный тип формообразования имеет минимум отходов, что ведет в свою очередь к уменьшению затрат на их утилизацию. Кроме этого данный метод формообразования при серийном производстве является оптимальным и не требует больших затрат, а также достаточно хорошо отработан на производстве.

Конструкция корпуса сделана таким образом, что при снятии крышки имеется полный доступ ко всем элементам конструкции, это облегчает замену элементов при выходе их из строя. Это в свою очередь обеспечивает высокий уровень ремонтопригодности усилителя.

К оригинальным элементам конструкции относятся печатная плата корпус и крышка. Конфигурация оригинальных деталей проста, это приводит к их хорошей воспроизводимости. Плата изготавливается с помощью комбинированного метода, по типовому технологическому процессу, хорошо отработанному на производстве.

Для соединения деталей и сборочных единиц использовались шурупы и винты, т.е. резьбовые соединения. Резьбовые соединения характеризуются высокой надежностью и повышенной трудоемкостью, но их использование оправдано возможностью разборки изделия, т.е. повышает его ремонтопригодность. Стопорение механически нагруженных резьбовых соединений осуществляется с помощью краски.

В усилителе применена стандартная элементная база. Это в свою очередь дает возможность применять типовые технологические процессы по установке и пайке ЭРЭ.

Формовка выводов и установка радиоэлементов является стандартной по ОСТ 4ГО.010.030. Количество типоразмеров радиоэлементов сведено к минимуму.

Благодаря тому, что элементы устанавливаются на одной стороне платы, и как было сказано ранее, применена стандартная элементная база, для установки и пайки ЭРЭ используются автоматизированные системы, хорошо отработанные на производстве. Таким образом, можно использовать групповую пайку, в частности пайку волной, установку элементов осуществлять путем использования специализированных автоматов. Это в свою очередь уменьшит затраты времени, финансовые и трудовые ресурсы на производство данного изделия при серийном типе производства.

Обеспечение теплового режима осуществляется путем применения для нагруженных элементов радиатора. Тип радиатора выбран пластинчатый, так как он является наиболее технологичным, простым и дешевым в изготовлении, что очень важно в условиях серийного производства.

Сборка изделия осуществляется довольно просто и не требует дополнительных затрат на специальный инструмент и оборудование, так как все крепежные места – легкодоступны.

3.3 Обеспечение эстетики и эргономики

Корпус усилителя имеет форму параллелепипеда, которая является простой и выразительной. Во внешней отделке отсутствуют случайные детали – все то, что нарушает целостность формы.

Элементы крепежа утоплены в стенки корпуса ( винты и шурупы с потайной головкой ), таким образом не выступая за границы стенок корпуса и не нарушая его эстетической завершенности.

Орган управления усилителем мощности расположен таким образом, чтобы водитель мог эффективно управлять устройством, не допуская ошибок. Размеры органов управления соответствуют физиологическим возможностям среднестатистического человека (размер ручки регулировки громкости является оптимальной для "тонкой" регулировки уровня громкости).

Элементы соединения с электрооборудованием автомобиля вынесены на заднюю стенку усилителя, что не ухудшает эстетических свойств усилителя.

Для каждого элемента, расположенного на передней и задней панели, присутствуют соответствующие надписи, поясняющие его назначение. Цвет маркировки (белый) контрастирует с цветом корпуса, что облегчает ее считывание.

4. Обоснование выбора конструкции

Поиск вариантов конструкции изделия производят, отправляясь от аналога (аналогов) и двигаясь в направлении их доработки и улучшения с тем, чтобы обеспечить выполнение поставленного задания. Кроме аналогов, применяемых в указанном выше смысле, широко используют частные аналоги — апробированные конструкции различных структурных уровней, которые не являются законченными изделиями. Следует четко представлять себе, что использование аналога не только облегчает труд конструктора, но и обеспечивает также преемственность и повышает объем применяемости со всеми вытекающими отсюда преимуществами.

Проработка варианта конструкторского решения изделия включает выбор типа конструкции изделия, выбор типа несущей конструкции (НК), выбор и обоснование средств обеспечения надежности и малогабаритности, выбор и обоснование средств защиты от внешних и внутренних дестабилизирующих факторов. При этом должны быть рассмотрены и обеспечены требования ТЗ по технологическим показателям, эргономике и технической эстетике. Глубина проработки должна быть достаточной для сопоставления анализируемых вариантов.

В процессе разработки изделия под названием усилитель мощности автомобильный было исследовано несколько типов корпусов, которые показаны на рис. 4.1. Рассмотрены различные виды корпуса, с точки зрения его установки в салоне автомобиля.

При выборе конструкции необходимо стремится к компактности, удобству эксплуатации и презентабельному виду прибора.

Вариант исполнения корпуса изделия представленный на рисунке 4.1а имеет не очень удачную конструкцию, так как крепление усилителя производится всего в двух точках, что является неприемлемым при эксплуатации прибора на транспортном средстве. Также данное расположение крепежных элементов требует специальной доработки салона автомобиля.