发布时间:2023-09-24 15:32:06
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇产品结构设计注意事项,期待它们能激发您的灵感。
关键词:高压 开关设备 温升产生因素措施和方法
随着我国电力行业的迅猛发展及电网改造的大力实施,高压开关设备的需求量也快速增长。现在产品质量问题和长期运行的可靠性问题也已成为广大用户和电力部门的最为关心的问题之一,而产品的质量和可靠性也只有通过型式试验和实际运行才能得到进一步验证。温升试验是高压开关设备型式试验的一个重要项目,其目的是考核和验证高压开关设备的设计、制造和安装等诸多方面的正确性和合理性。显然,高压开关设备在长期运行过程中,由于长期处于通流状态,导体也会发热,产生大量的热量。而开关设备的制造材料,在长期的高温状态下,就会产生变形及热老化,降低产品的绝缘性能,从而引起产品质量劣化,产品可靠性降低,严重时会引起电气事故,影响正常运行。因此要想降低设备的温升,首先我们就要搞清楚温升产生的根源所在,这样在设计和生产装配过程中才可以有针对性地去设计、考虑。
1 高压开关设备的允许温升和产生因素
1.1 允许最高温度及温升极限
GB/T11022-1999《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》中规定:在温升试验规定的条件下。当周围空气温度不超过40℃时,开关设备任何部分的温升不应该超过表l中规定的温升极限(摘抄)。
1.2温升产生的因素
导体通流后产生电流热效应,导体表面的温度随着时间的推移会不断的升高,直到温度变化在1h内不超过1℃才趋于稳定,此时的表面温度就是导体的温度,单位为℃,而温升是指导体温度超过周围环境温度的这一部分温度,单位为K。从物理学基本公式Q=I2Rt可以知道,在通过的载流量,一定的情况下热量Q和导体本身的电阻R是成正比关系的,再由Q=mCΔT可知。在导体一定即物体的比热容C一定的情况下温度变化ΔT和热量Q也是成正比关系的。也就是说高压开关设备的温升和自身的回路电阻、产生热量的传递效果都是有密切关系的。因此我们要想降低开关设备的温升,就是要降低开关设备的回路电阻,同时促进开关设备内部气体的流通,加快热量的传递。
2 降低温升值的措施和方法
要想降低高压开关设备的温升值就必须从设计、生产装配等各个环节加以考虑,引以重视。实际运行或型式试验的过程中,任何局部过热,都可能对整个柜体的温升产生影响。下面仅从产品结构设计和生产装配工艺方面谈谈降低温升值的措施方法和注意事项。
2.1 产品结构设计方面
(1)当母线穿过柜体隔板时,在柜体结构上应采取隔断磁路的措施(钢板上加缺口,同时选用不导磁材料作机械强度加强);当母线用金具固定时,金具应选用不导磁材料以避免金具本身形成闭合磁路:
(2)在满足防护等级和机械强度要求的情况下,适当增加通风口的数量,合理设计通风口的位置。在柜体结构设计上尽量给气体形成对流提供条件,加快气体流通,提高热量传递的速度,促进散热;
(3)在大电流柜中增加强制排风,安装电风扇或空调等设备:
(4)母线的选取一定要符合载流量对母线截面积的要求,在同样截面积的情况下尽量选取宽而薄的规格,同时母线安装形式最好设计成竖放,以利于散热;
(5)母线与元器件、以及各元器件之间的连接无论是梅花触头式、还是鸭嘴触头式连接,都要通过合理的设计满足接触压力足够大,接触电阻值小,散热良好的要求。
2.2生产装配方面
(1)母线材质的质量必须符合相关标准要求,不能含有太多杂质,表面不得有明显气孔和缺陷:
(2)在制作母线时,应尽量减少母线的接头数,当弯曲能代替搭接时,宜采用弯曲形式,母线弯曲后不应有裂纹或裂口,母线的接触表面要经过压花、踏平,镀银或搪锡等处理:
(3)母线上涂相序色标颜色(黄、绿、红),以增强散热效果,在绝缘条件满足的情况下,尽量避免采用热缩套管作相序标识:
(4)不同金属母线连接或母线与电器端子连接时,应采取减少电化腐蚀的措施,如铜铝连接时应垫0.5mm厚的铜锡过渡片,过渡片尺寸应与接触面尺寸相同;
(5)各连接处的连接螺栓必须按要求紧固,连接处的污物必须清理干净,避免接触压力不够。
关键词:树脂材料;结构设计;加强筋;拔模斜度
中图分类号:TQ325文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)12-0020-02
随着社会的发展,不断发展新材料、新技术以适应各种产品结构设计方面的要求,特别是树脂材料的应用以强度好、重量轻、成型性良好而得到大范围的应用,从汽车内饰部件到生活上的细小必需品都离不开树脂材料,特别是在汽车上得到了广泛的应用,目前世界上不少轿车的塑料用量已经超过120千克/辆,个别车型还要高,德国高级轿车的塑料使用量已经达到300千克/辆,国内一些轿车的塑料用量也已经达到200千克/辆,可以预见,随着汽车轻量化进程的加速,塑料在汽车中的应用将更加广泛。作为从事树脂产品设计的人员来讲掌握设计技巧及设计方法相当重要,尤其是结构设计方面,直接影响了产品的成本、品质等。
一、产品避厚的合理性
从产品强度来看,树脂产品壁厚越厚产品强度越好,从产品轻量化来看产品壁厚越薄产品越轻,从成型质量的角度来看,树脂件的壁厚过厚,在成型的过程中会出现冷却不均,容易产生缩水,锁孔等缺陷,壁厚太薄,又会造成素质流动状态不好,进胶困难,从而使型腔不易充满而造成充填不足,综合以上几点来看树脂件的壁厚应尽可能均匀、合理,在需要强度的部位采取增置加强筋,在壁厚过厚处采取局部挖空的结构,不均匀处可采取缓和过渡的形式,使壁厚变得均匀,避免成型过程中产生翘曲变形等缺陷。壁厚的合理性除了影响成型和成品的强度,同时也更有利于制品能够顺利地从模具中脱离出来。
当然在实际设计的过程中,树脂件的种类何其之多,在确定制品的厚度上也要根据不同的材质的各自属性和特点,和此制品的大小规格,适用条件等各方面,再根据以上原则来决定。由于树脂制品已深入生活,在设计壁厚上也有章可循,已经形成了一定的规则,设计过程中可参照这些规则。
二、应力集中问题解决办法
树脂件的结构设计要特别注意避免尖锐棱角的产生,树脂材料始终比较敏感的材料,因此在应力集中的地方会产生微小的裂纹,逐步扩大以致发生断裂,导致制品的损坏。
树脂材料的强度通常较低,避免应力集中最好的方法是改善尖锐棱角部位的结构形式。例如。在尖角部位增加倒角,倒圆角或以平缓的方式过渡。当因结构件功能的需要而不可直接增加倒角,倒圆角时,可通过在尖角处增加局部结构强度,向内掏出圆角的办法降低应力集中,树脂螺纹的牙形应优先采用圆形和梯形,避免三角形、矩形,这样可以减低缺口效应,提高螺纹的承载能力。
三、加强筋结构的设计原则
为了减小产品的平均肉厚,降低产品的重量,以及减少成型过程中的缺陷,通常在需要加强强度的位置设置加强筋的方法来提高产品的强度和刚性,同时也降低成本。在树脂件上设置加强筋,可提高树脂的强度,防止树脂件的翘曲变形,选择恰当的加强筋位置可改善树脂溶液的流动性。
树脂制品上的加强筋形式多种,但设计加强筋一般遵循以下原则:(1)筋的壁厚根据材料不同而不同一般为主体厚度t的0.4倍,最大不超过0.6倍,避免厚筋底冷却时出现凹陷,影响制品的美观;(2)筋之间的间距大于4t,筋的高度低于3t;(3)螺钉柱的加强筋至少低于柱子表面1.0mm;(4)筋的根部要以圆角过度,避免应力集中造成破坏,但谨防圆角过大出现凹陷;(5)加强筋应低于零件表面或分型面至少1.0mm。多条加强筋相交,要注意树脂带来的局部材料堆积问题。其改进方法是:(1)将加强筋错位;(2)加强筋交叉部位设计成空心结构等。
细长的加长筋,如受力,应尽量使其承受拉力,避免承受过大的压力。因为树脂材料的弹性模量很低,容易出现失稳问题。这与我们在进行金属铸件设计时所遵循的优先受压原则相反,需要特别注意。
四、拔模斜度设计
拔模斜度也叫脱模斜度,主要是为了避免树脂件在脱模时由于冷却收缩而对模具产生粘附,摩擦,从而导致其损伤变形,而在树脂件的脱模方向设置的有利脱模角度。
拔模斜度的确定一般遵循以下几个个原则:(1)制品的精度要求越高,拔模斜度越小,这样做相当于减小公差;(2)拔模角度一般取整数;(3)树脂件的外观拔模角取值大于内壁的角度,这有利于成形时脱模;(4)树脂中硬度大的,刚性大的,脱模斜度也应该相应加大;(5)在不影响外观的前提下取较大的拔模角度;(6)制品壁厚也决定了拔模角度的设定,两者成正比。某些材料,如PP、PE等能强行脱模,强行脱模量一般不超过型芯最大面积的5%。
五、依据模具结构考虑树脂件的结构设计
模具在注射生产的工艺装备中是不可代替的,模具内腔的形态是树脂件形状的反映。树脂件结构的难易程度直接影响着模具结构上的复杂变化,为了能使设计的制品批量生产化,结构设计也是至关重要的,当然这也直接影响着模具的设计,从而在做树脂件结构设计的同时,在保证外观和功能的前提下,尽可能地考虑模具的结构,使之简化,利于后期的加工,批量生产,从而节约时间和成本并可以提高产品质量。所以在从事结构设计的工作,还应了解模具设计的基本原理与基本原则
模具设计不合理就能造成产品成型不良,注塑工艺生产产品可能出现的缺陷主要有一下几种:缩痕、熔接痕、气孔、变形、拉毛、顶伤、飞边、成型不足、烧糊等。注塑件设计一般遵循以下原则:(1)充分考虑塑料件的成型工艺性,如流动性;(2)塑料件的形状在保证使用要求的前提下,应有利于充模、排气、补缩;(3)塑料产品设计应充分考虑成型模具的总体结构,特别是抽芯与脱出制品的复杂程度,同时应充分考虑到模具零件的形状及制造工艺,模具零件的强度等,以便使制品有较好的经济性;(4)塑料制品设计主要内容是零件的形状、尺寸、壁厚、孔、圆角、加强筋、螺纹、嵌件、表面粗糙度的设计。
六、从装配的角度考虑树脂件的结构
连接结构问题是产品设计中一个重要的问题。构成产品的各个功能部件需要以各种方式连接固定在一起形成整体,以完成产品的设计功能。满足外观造型设计的产品外壳,通常也是由底盖,主体框架等部件组成,需要连接固定形成一个整体。因此有必要对产品设计中连接结构问题进行探讨。
由于树脂材料的弹性模量小,即材质较软,并且成型工艺与金属不同,树脂件的公差精度比金属件一般来说要低很多。因此,在进行结构设计时应注意这一特性,应避免大尺寸小公差的情况出现。尺寸越大,累积的变形越大,对公差精度的影响也越大。粘接是树脂件常用的装配方式之一。树脂件粘接时应避免粘接界面切忌承受撕扯拉力,因为其抗撕扯能力差,正确的做法是使粘接界面承受剪切力。处于受正拉力状态的粘接强度不及处于受剪力状态的粘接强度,因为处于受正拉力状态的粘接界面在其根部承受撕扯拉力作用;而处于受剪力状态的粘接界面的面积一般大于受正拉力状态的粘接界面的面积所以抗撕扯能力较强。
螺栓连接也是树脂件常用的装配方式之一。由于树脂的强度很低,通常不足以咬紧螺丝,因此在受力较大的情况下,不可将自攻螺丝直接嵌入树脂材质中。另外,平头螺栓连接或铆接式连接应带面积较大的衫板,以增加受力面积。
[关键词] 透明塑胶材料 塑造工艺 塑胶产品
1.常用透明塑胶材料概述
1.1常用透明塑胶材料的分类
目前,各种各样的透明塑料充斥在市场上,品种多种多样,成本不同,材质、性能以及其加工工艺也各不相同。本研究选其重点进行介绍,例如:非常常见的有机玻璃,也有人称其为压克力,学名为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。还有丙烯睛一苯乙烯共聚物,缩写为AS;聚碳酸酯,缩写为PC;透明尼龙;聚砜,缩写为PSF;聚对苯二甲酸乙二醇脂,缩写为PET。其中,在这些透明材料中最常见的当属PET,PC以及PMMA三种透明塑料。本研究将从这三种塑料材料入手,了解透明塑料的材质以及其加工工艺。
1.2常用透明塑胶的特性及比较工艺
常用透明的性能都有所不同,常见的三种透明材料PC、PMMA、PET,密度差不多,分别为1.20、1.18、1.37g/am。抗拉强度则不同,PET具有明显的优势是PC和PMMA的两倍多。然而抗冲击强度PC则更要强一些,PET最差。变形温度三者依次为137、95、120℃,由此可知PC更不易变形。对于透明材料比较重要的性能――透明度,三者则相差不多,PMMA稍强一筹。耐磨性三者分别为中、差、良。抗化学性分别为良、良、优。
相对来说,在这三种透明材料中PC是比较理想的塑料,但是PC却具有较高的制造成本,不仅原料价格贵而且注塑工艺较难。这就迫使大多数消费者退而求其次,选择PMMA的比较多,对一般要求的制品使用这种透明塑料就可以实现。而对于PET由于其机械性能要经过拉伸才能体现,所以PET一般用作包装或者用在容器中。
另外,对于这三种透明塑料还分别有下面的工艺特性:
首先是透明塑料PC,它的料温调节范围较窄,必须要达到270-320T之间的高温才能进行注塑,另外它的粘度大,所以流动性也差,所以,相比较而言,PC的工艺性不如PMMA。虽然注射压力对流动性影响微乎其微,然而由于粘度大,所以还是需要比较大的注射压力。另外,还要缩短保压时间,否则就会产生内应力,这样加之收缩率大,尺寸稳定,塑料极易裂开。鉴于上述特点,在塑料塑形的时候,改善材料的流动性只能提高模具温度,而最后不要通过增加压力来实现。
接下来是透明塑料PMMA,这种透明塑料流动性更差,粘度也非常大,所以要双管齐下,既要增加注射压力又要增加料温,而且PMMA与PC相反,注射温度的影响要明显大于注射压力,所以一般侧重于大大的提高注射压力,这样可以改善产品的收缩率。另外,PMMA还有一个重要特点,熔点为160℃,而要达到270℃此材料才会分解,注射温度范围较宽,工艺性较好。这一点更加证明了通过提高注射温度改善透明塑料流动性的好处。因为PMMA抗冲击性差,耐磨性不好,易划花,所以要设置恰当的模温,改善冷凝操作程序。
最后是透明塑料PET,该透明材料料温调节范围在260-300℃之间,比较窄,成型温度也较高,然而,PET材料一旦融化,流动性非常好,所以在注射嘴里要增加防延流装置。另外,PET透明材料由于只有拉伸后性能改善,所以在注射后要增加拉伸工序以增加其机械强度及性能。
2.透明塑胶材料在产品中的应用
2.1塑胶材料产品构造的一般要求
PC(Polycarbonate)的结构中,在分子毛链上含有―[O-R-O-CO]―链节,是一种热塑性树脂。PC属于无定型塑料,熔点不固定,在10℃范围内呈熔融状态,而成型温度较宽,热温度性也较好。由于分子结构的特点,PC分子链刚性大,所以熔体流动性比较差。这种热塑性工程透明塑料无味,无色,并且透明度非常高,或者带有淡黄色。PC在抗冲击力、拉伸强度、弯曲强度、压缩强度方面都有非常好的表现,物理机械性能优越,而且着色性好,但性差,高温易水解,与其它树脂相溶性差。PC属自熄性材料,薄膜透气性小。如果PC长期在水中浸泡就可能发生水解甚至开裂,而且抗疲劳强度差,容易发生应力开裂。另外,PC不耐磨,抗溶剂性也不高。在生产中为了弥补PC这个缺陷,经常将PC和不同聚合物形成共混物,以克服制成品容易发生应力开裂的特点,从而提高材料性能。常见合金有PC/ASA合金、PC/PET合金、PC/PET/弹性体共混物、PC/ABS合金,等等。这样,可以综合两种材料的性能优点,并降低制造成本。PC熔融粘度对剪切率的敏感性小,而对温度的影响反应比较大,冲击韧性好,耐蠕变,使用安全温度范围很宽。
针对以上所述的产品构造,我们要注意区别对待。首先,应该通过提高注射温度来增加流动性,而不是通过增加注射压力。而且,应为PC透明塑料的吸湿性比较明显,所以在材料成型的过程中要注意进行干燥处理,操作空间内的含水量控制在0.02%以下。在加工过程总对材料也才进行防湿操作。在注射温度的设定方面,要综合材料的各方面性能进行设定,温度过高材料会发生分解,制成品的透明度变低,表面也不光滑,出现暗斑、气泡等瑕疵,当然温度过低也不行,PC不能融化。注射压力和保压时间也要控制好,不恰当的注射压力会使制成品出现各种缺陷,通常注射压力选取在80-120MPa之间,特殊情况下,对于较制品,为了尽量充满模腔,才用较高的注射压力。保压时间的设定则要考虑制品的内应力因素,保压时间过短会出现缩凹现象或者出现真空泡,保压时间较长则容易产生内应力。另外在注射速度、模具温度、螺杆转速与背压等方面也有特定的要求。
PET是一种乳白色的、高度结晶的聚合物。安全使用温度范围较宽,甚至可以在120℃温度下长期使用,而且电绝缘性较高,耐蠕变性,耐疲劳性,耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。PET分子结构中含有酯键,所以不耐强酸和强碱,而耐有机溶剂性能则非常卓越。缺点则是结晶慢,成型加工操作复杂、生产周期长、冲击性能差。PET同PC一样也采取共混的方法,改善性能。众所周知,PET是一种高结晶聚合物,熔化温度范围很窄,熔点在225℃~260℃之间,玻璃化温度70℃~80℃,在182℃达到最大结晶速率,当然结晶速度还是相比较而言要慢许多,采用冷水冷却可以制成透光性达90%左右的无定型PET。这种无定型状态有利于后继拉伸定向,同时可以大大提高PET制品的物理机械性能。
2.2塑胶材料产品结构设计注意事项
透明塑料首要的性能则是透明度,透明度就要高,制成品表面也要光滑,不能有斑纹、雾晕、黑点等等。所以,在整个注塑过程中,都要注意产品结构设计因素,对原料、设备、模具、甚至产品的设计都要精心设计。在原料的准备与干燥方面,要尽量避免任何杂质,在储存、运输、加料过程中,注意密封和保持原料的干燥与洁净,输入的空气也要净化。另外,对于除PET外,制品都应进行后处理, 以消除内应力。
3.结论
透明塑料材料是日常生活中用量极大的一种材料,这些材料又很强的可塑性和流动性,可以制作成各种形状,而且制成品的稳定性还比较强,所以这些透明塑料越来越受到人们的欢迎。但是这些材料各有各的特点,所以在制作成制成品的过程中要根据各种透明塑料的特性而采取相应的制作流程。透明材料领域的发展还在继续,也会出现越来越多的问题,虽然挑战越来越多,透明材料领域的研究者们一定会找到巧妙的解决方法。
参考文献:
[1]赵晏,吴刚.塑胶件玩具结构设计基本要求[J].中外玩具制造.2012(12)
【关键词】 电子通信产品 ESD防护 危害 设计缺陷 设计方法
引言
ESD通俗来讲就是指的静电释放,它可以实现电子通信产品中所带电荷的快速综合,而其电能则主要来源于静电源,当电子元件感应到静电源提供的电能流之后会快速放电。当一些电子通信产品直接与人身体的某部分进行密切接触时,会使其中的电子元件产生静电。人们为了解决这一问题,引出了ESD 防护的概念,通过ESD 防护可以有效抑制电子产品出现静电,使其产生的静电能够快速的泄漏,实现静电快速综合,进而避免更多的静电在电子元件中逐渐增加与积累的过程中,诱发爆炸、电击、火灾等各种安全事故。
一、ESD 对电子通信的危害
1.1 ESD 造成电子元件的损坏
ESD防护在释放静电的过程中,也会有部分电流的产生,而这部分电流会一定程度上使周围的电磁场发生变化,而这会导致信号发生错误,因为电子元件接收的信号也会随着这种磁场变动而发生相应的改变,有时候还会使用户在操作电子产品时面临产品死机或出错等情况,这是因为这种磁场变动也会影响到电子元件内部的数字逻辑电路。
1.2 ESD 引发逻辑电路发送错误信息和动作
我们可以讲静电释放简单的理解为脉冲干扰。在进行静电释放时,受到脉冲干扰的影响,使得设备敏感电路与其进行藕合,因此,就会使其内部发送出错误信息,造成电子产品故障。高压静电可以吸附空气中的尘埃颗粒,同时会污染电子通讯设备中的电子元件,使电子元件减弱其绝缘电阻能力,降低其工作效率,甚至使设备元件损坏,造成电子元件失效,无法正常工作。
二、电子通信产品 ESD 防护设计缺陷
2.1 EOS 和 ESD 的区别
ESD 实际上是 EOS 的一种,二者是一种包含与被包含的关系,但是,在进行电子通信产品 ESD 防护设计时,部分设计人员,由于自身疏忽而不能准确的对二者进行区分,就会在装置 ESD 过程中错误的运用了EOS防护要求,根据EOS防护要求进行安装,最终不能让通信产品 ESD 防护效果得到有效发挥。
2.2 系统类型识别
因为电子通讯设备类型有所差异,其采用的静电防护措施也相应的有所差异。所以,在进行电子通信产品 ESD 防护设计过程中,一定要首先弄清楚系统类型,根据不同的系统设备类别来确定最终的设计方案。但是,现在部分设计人员在设计过程中却往往忽略了这一点,不能正确的识别与选择合适的ESD 防护方案。
三、电子通信产品静电防护设计的要求及注意事项
3.1 根据实际需求确定ESD防护标准与管理方法
因为ESD防护的具体要求是存在着明显差异的,所以,其应用范围也有所差异,并能够在不同的地点合理应用。比如,在ESD防护在工业和军事两个领域的应用就存在着明显的不同。
所以,各企业单位应根据其实际情况,结合具体标准与要求,提供详细具体的ESD防护设计方案,明确电子通信产品的ESD包装、电路设计以及操作等,并制定详细的操作流程,提供有效的ESD防护措施。另外,还要加强ESD管理,明确需要执行的ESD防护方案情况、检测方案是否有效可行,人员训练情况,以及ESD防护设施维护费用等,进一步发现与改进不合理的管理办法与措施,实现ESD防护方案优化,提高ESD防护效果。
3.2 有针对性的考虑ESD防护
在进行电子通信产品设计时,需要充分考虑到ESD防护,尽量避免在后期的生产与运营过程中,电子通信产品由于静电释放问题而重新设计,由此将会产生更高的生产成本,同时不能在预定的生产周期内完成既定任务。同时,当某一电子通信产品已经基本完成,并即将投入生产与运营时,再增加ESD防护设计,那么ESD防护效果也会低于其本来的防护效果,所以,在产品设计初期就应该充分考虑到ESD防护是一项十分重要的工作。
3.3 电子元器件结构及其整体设计要求
在进行电子通信产品结构设计时,为能够防止由于金属外露出现设备回路情况,可通过绝缘胶布将其缠裹起来。但是因为过高的静电电位,尽管静电的电荷量不多,也使用了绝缘涂层或是涂料外壳,仍然会使电子元件受到由于静电释放引起的不同程度的功能损伤,降低其工作效率。
四、电子通信产品ESD防护设计
4.1 电子通信产品机壳ESD防护设计
电子通信产品静电的抗干扰性与自身的搭接情况存在着密切关系,如果电子通信产品的搭接效果尚佳,也会使静电释放的速度变快,其静电抗干扰性也会增强。所以,在机壳的ESD防护设计中,尽量不要在金属零件中出现尖锐的边缘,为有效防止出现二次电弧,可以在机壳外露面涂复绝缘漆,使得内部电路与机壳之间保持相应距离。
4.2印刷电路板ESD防护设计
因为印刷电路板上的信号与地、电源与地等全部回路,对瞬时静电电流所产生磁场的敏感性很强,所以,我们可以再适当的范围内增加PCB上的回路面积,而结合相关标准与要求适当的缩短其引线。安装在印制板上具有金属外壳的电子通信产品元器件,金属外壳需要接地。
另外,为保障安全,印刷电路板中的双层板,采用双列直插式封装的集成电路,要尽量使地线与电源线靠近。由于ESD防护设计过程中产生的静电干扰脉冲,具有较大的高频分量,所以,为有效抑止静电干扰,要对信号进线与电源进线之间采用滤波器进行滤波操作,对地和电源之间使用高频的电容器去耦。
采用滤波去耦防还需要注意以下事项:一是若电源的引线长度过长,PCB双层板要使电源线尽可能的接近地线,并在地与电源之间建立去耦电容;二是用LC网络对功能单板中的电源输入端进行滤波;三是在地与集成电路的电源之间设置去耦电容,并确保其在同一个芯片的接地端与电源端并接。
五、结论
综上所述,电子通信产品的电子系统本身的复杂性与多样性特点,以及电子通信产品的ESD防护设计广泛的涉及面,决定两个电子通信产品进行ESD防护设计的复杂性,需要全面考虑各方面因素。
在电子通信产品的设计初期,为保障其高质量与高效益,就要首先考虑ESD防护,并结合ESD防护要求与标准,将ESD防护作为产品设计的关键环节,进行有针对性的设计,选择最佳的设计方案,达到技术与经济等多方面的可行性要求,从而保障ESD防护效用的真正发挥。
参 考 文 献
[1]苗萌.ESD防护设计的若干问题研究[D].浙江大学.2012-03
[2]唐保军.新型ESD防护器件与电路的结构设计及特性分析[D].西安电子科技大学.2010-01
[3]李立.RFIC的ESD防护电路与优化设计技术研究[D].西安电子科技大学.2012-04
[4]李松; 曾传滨; 罗家俊; 韩郑生.提高集成电路ESD防护能力的仿真方法[J].半导体技术.2013-10
[5]徐金华; 刘光斌; 余志勇.ESD防护控制的一些看法[J].舰船电子工程.2005-10
【关键词】尺寸精度;位置精度;表面粗糙度
0.引言
近几年,随着公司产品出口任务的增加,在国外的用户也愈来越多,这给我公司的出口产品加工带来了很大的契机,同时客户所返回的质量事故问题也在不断出现。针对这种情况,在机床上加工工件时,影响加工质量的因素很多。如果发现工件产生缺陷时,首先要从工件的装夹方法、使用的刀具、切削用量和加工方法方面去找原因,当这些原因排除以后,就应该从机床精度方面去找原因。机床精度是影响工件质量的一个重要因素,当机床精度差、某些零件损坏或各部分间隙没有正确调整好时,加工时都会使工件产生各种缺陷。因此我们不但要合理选择车刀角度、切削用量和加工方法,而且还要了解机床精度对加工质量的影响,以掌握调整机床和消除缺陷的方法。另外在结构设计方面仍存在加工可行性差、经济效率低、费工费时,有时让工人师傅难以下刀。因此使零件结构具有良好的机械加工工艺性,要分析设计中常出现的问题,根据实际情况进行设计改进,以提高出口产品质量。
1.尺寸精度
零件的尺寸精度是指其实际尺寸限制在规定的尺寸数值和尺寸公差范围以内。对于成批零件,它们的实际尺寸分散范围不仅要等于或小于规定的尺寸公差,同时这些尺寸的分散中心应与公差带的中心重合。零件的尺寸精度是由尺寸分布的精密度和正确度决定的。对于冲压零件而言,要提高零件尺寸精度以符合设计和实际使用要求,通常要考虑以下三个方面:(1)良好的零件结构和尺寸精度设计;(2)正确选用材料;(3)合理设计模具和选择冲压加工工艺。我们在设计零件的结构和尺寸精度时,首先应根据零件的使用要求及加工工艺特点,通过材料力学的计算确定零件的结构形状和尺寸公差;其次应为满足材料力学计算基础上的应力状态而正确选用:(1)尺寸分散中心与公差带中心重合;(2)尺寸分散中心偏离公差带中心。另外尺寸要严格执行工艺纪律,所有工件加工工序都要求粗、精工序分开进行,不但能降低工人的技术要求,使优质的资源数控设备得到充分的利用,提高劳动效率,而且能使下道工序很好的纠正上工序所带来的积累误差。加工螺纹用两把螺纹刀具,保证重要连接件的质量稳定,保证加工效率,节约刀具成本。
2.位置精度
所加工工件的工序,除粗加工外,精加工所有工序都在数控车床上加工,这样不但能够保证产品质量的稳定,还能使加工的产品质量统一性好,也就是我们常说的数千件产品一个模样,同时数控车床的加工刀具的数量种类较多,能一次装夹加工大部分的工序内容,既保证了位置精度,还减轻了工人的劳动强度,同时也发挥了设备高速高效率的特点。对位置精度,主要影响因素有(1)直接装夹:表现为机床几何误差、工件定位基准面与加工面设计基准间位置误差。其提高机床几何精度的改善措施有:提高加工面的设计基准与定位基准面间的位置精度、采用加工面的设计基准做定位基准面。(2)找正装夹:表现为找正方法与量具的误差、找正基面或基线的误差、工人操作技术水平。其改善措施有:采用与加工精度相适应的找正方法与量具、提高找正基准与基线的精度、提高工人操作技术水平。(3)夹具装夹:表现为机床几何误差、夹具制造、安装误差及刚度不足、定位误差。其提高机床几何精度、提高夹具的制造、安装精度及刚度改善措施有:采用加工面的设计基准作定位基准面、 提高工件定位基准面的制造精度、提高加工面的设计基准与定位基准面间的位置精度。
3.表面粗糙度
表面粗糙度对零件使用情况有很大影响。一般说来,表面粗糙度数值小,会提高配合质量,减少磨损,延长零件使用寿命,但零件的加工费用会增加。因此,要正确、合理地选用表面粗糙度数值。在设计零件时,表面粗糙度数值的选择,是根据零件在机器中的作用决定的,总的原则是:在保证满足技术要求的前提下,选用较大的表面粗糙度数值。具体选择时,可以参考下述原则:(1)工作表面比非工作表面的粗糙度数值小。(2)摩擦表面比不摩擦表面的粗糙度数值小。摩擦表面的摩擦速度愈高,所受的单位压力愈大,则应愈高;滚动磨擦表面比滑动磨擦表面要求粗糙度数值小。(3)对间隙配合,配合间隙愈小,粗糙度数值应愈小;对过盈配合,为保证连接强度的牢固可靠,载荷愈大,要求粗糙度数值愈小。一般情况间隙配合比过盈酝合粗糙度数值要小。(4)配合表面的粗糙度应与其尺寸精度要求相当。配合性质相同时,零件尺寸愈小,则应粗糙度数值愈小;同一精度等级,小尺寸比大尺寸要粗糙度数值小,轴比孔要粗糙度数值小(特别是IT8~IT5的精度)。(5)受周期性载荷的表面及可能会发生应力集中的内圆角、凹稽处粗糙度数值应较小。
出口产品的表面粗糙度要求很高,外观质量是技术要求的重中之重,要求外在美观,表面粗糙度低,用手抚摸有光滑不粗造的手感,因此工序要求工件加工完毕最后,装夹定位表面由于有夹痕必须要精加工或抛光处理,已消除夹痕并达到表面粗糙度的技术要求。
4.注意事项
工件的搬运时要轻拿轻放,并且还要注意避免工件和工件之间,以及工件和周转箱之间的碰撞,否则很容易使工件表面产生磕碰,造成表面的瑕疵;另外因刀具不锋利造成工件的倒角处产生毛刺,所以要保持刀具锋利,消除加工过程中产生的多余毛刺;螺纹的扣头、扣尾、毛刺要处理,使扣头和扣尾抚摸时感觉不刺手,同时热处理的表面处理质量要稳定,否则会使同批工件表面颜色不一致,影响美观;包装时要考虑路上的长时间运输、湿气、雨水的锈蚀以及颠簸、挤压等因素,因此包装要周密、坚固,以防磕碰、雨水等因素造成产品质量问题。
5.结论
人是第一生产要素,在所有环节中,作为重要环节的操作者要有强烈责任心,要严格执行工艺纪律,在工作中要精心操作,要一丝不苟,认真把好每一道关口,这样就能保证我们的产品质量稳定、质量上乘、质量优秀,从而为公司的稳定持续发展做出应有的贡献。
【参考文献】