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通訊用環(huán)行器批生產(chǎn)技術(shù)研究論文

時(shí)間:2021-04-16 18:32:16 論文 我要投稿

通訊用環(huán)行器批生產(chǎn)技術(shù)研究論文

  環(huán)行器在民用通信領(lǐng)域用量巨大,主要起雙工、環(huán)行作用,是不可缺少的微波器件,但目前市場(chǎng)上環(huán)行器的價(jià)格較高,供貨周期長(cháng)。因此,有必要從技術(shù)和管理上對環(huán)行器批生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行研究并提出解決方案。

通訊用環(huán)行器批生產(chǎn)技術(shù)研究論文

  環(huán)行器是非互易的多端口器件,其工作原理如圖1所示,當電磁波從端口1輸入時(shí),通過(guò)調節適當的參數,其能量就能幾乎無(wú)損耗從2端口輸出,端口3則無(wú)能量輸出。

  環(huán)行器在移動(dòng)通信系統中用量巨大,但由于目前市場(chǎng)上環(huán)行器供應商在產(chǎn)品批量生產(chǎn)管理能力、生產(chǎn)過(guò)程控制能力、產(chǎn)品容差設計能力等方面的不足,產(chǎn)品合格率低,生產(chǎn)效率低,導致產(chǎn)品價(jià)格昂貴并且周期較長(cháng)。因此,本文在環(huán)行器生產(chǎn)的制約因素方面提出解決方案。

  1 研究目標和主要考核指標

  1.1 研究目標

  本文通過(guò)對通訊用L波段環(huán)行器批生產(chǎn)技術(shù)研究,突破批量生產(chǎn)管理技術(shù)、生產(chǎn)過(guò)程控制技術(shù)、容差設計技術(shù),完善環(huán)行器批生產(chǎn)管理質(zhì)量控制體系,使產(chǎn)品一次裝配合格率達到99.73%,產(chǎn)品生產(chǎn)能力達到每天300只/人。

  1.2 研究?jì)热?/p>

  “L波段環(huán)行器”批生產(chǎn)技術(shù)研究?jì)热萑缦拢?/p>

  (1)容差設計技術(shù);

  (2)一致性裝配工藝技術(shù);

  (3)批生產(chǎn)管理技術(shù);

  (4)統計過(guò)程控制技術(shù)。

  1.3 主要考核指標

  批生產(chǎn)能力主要考核指標:

  (1)產(chǎn)品一次裝配合格率達到99.73%;

  (2)產(chǎn)品生產(chǎn)能力達到每天300只/人。

  2 技術(shù)可行性分析

  2.1 研究方案

  項目分為三個(gè)階段:樣品階段、小批量試制階段和批生產(chǎn)階段。

  樣品階段包括電路設計、結構設計和工藝設計,解決容差設計問(wèn)題,進(jìn)行三批次生產(chǎn),每批不小于10只,一次裝配合格率大于95%。

  小批量試制階段包括PID(過(guò)程識別文件)編制,工藝文件細化為操作文件,過(guò)程檢測規范制訂,工裝夾具設計及制作;解決產(chǎn)品一致性問(wèn)題,進(jìn)行三個(gè)批次生產(chǎn),每批不小于100只,一次裝配合格率不低于99.73%。效率達到每天150只/人。

  批生產(chǎn)驗證階段包括質(zhì)量保證大綱、生產(chǎn)過(guò)程控制文件編制,工藝優(yōu)化,SPC,缺陷分析及其糾正及預防措施方法研究,建立批生產(chǎn)體系;解決批生產(chǎn)工藝及管理問(wèn)題,進(jìn)行三個(gè)批次生產(chǎn),每批不小于1000只,一次裝配合格率不低于99.73%。效率達到每天300只/人。

  2.2 技術(shù)途徑

  2.2.1 容差設計技術(shù)

  容差設計包含結構及電路的尺寸容差設計和材料性能的容差設計,尺寸容差主要有永磁體、中心導體、鐵氧體基片的尺寸誤差。材料性能主要指鐵氧體基片的電磁性能和永磁體的磁性能。

  采用以下方法開(kāi)展容差設計技術(shù)研究:

  (1)確定永磁體、中心導體、鐵氧體基片的尺寸誤差和鐵氧體基片的電磁性能及永磁體的'磁性能偏差的一般水平;

  (2)采用仿真分析方法,找出關(guān)鍵尺寸偏差和材料關(guān)鍵參數偏差;

  (3)建立環(huán)行器的參數化仿真模型,通過(guò)仿真分析找出關(guān)鍵尺寸偏差和材料關(guān)鍵參數偏差。

  2.2.2 一致性裝配工藝技術(shù)

  一致性裝配工藝技術(shù)包含裝配工藝技術(shù)和裝配一致性控制技術(shù)!癓波段環(huán)行器”結構相對簡(jiǎn)單,中心導體通過(guò)器件端口引腳固定。本項目的裝配工藝技術(shù)主要是引腳的裝配和蓋板的裝配。

  引腳裝配包括介質(zhì)套與腔體裝配,引腳與介質(zhì)套的裝配,引腳、介質(zhì)套、腔體均為緊配合。通過(guò)研究裝配的方法,設計適宜的工裝夾具,保證引腳、介質(zhì)套、腔體過(guò)孔同心,引腳底面與腔體底面之間平整,保證引腳裝配一致性。

  蓋板裝配主要存在兩個(gè)問(wèn)題:其一是旋擰蓋板時(shí),中心導體受力,產(chǎn)生轉動(dòng);其二是永磁體已經(jīng)充磁,蓋板是良好導磁體,裝配時(shí)蓋板與永磁體相吸,導致蓋板螺紋與腔體螺紋難以正確卡合而失效。輕微時(shí),蓋板不正,嚴重時(shí)損壞螺紋。

  為了解決蓋板裝配問(wèn)題,采取以下措施:

  (1)在結構設計中,增加防轉片,防止中心導體隨蓋板裝配轉動(dòng);

  (2)設計工裝夾具,確保蓋板螺紋與腔體螺紋正確卡合。

  2.2.3 批生產(chǎn)管理技術(shù)

  批生產(chǎn)管理技術(shù)包含物料管理、工裝夾具管理、儀器設備管理、產(chǎn)品批次管理、各工位工時(shí)分配、生產(chǎn)進(jìn)度管理、不合格品管理、外包管理等內容。

  本文結合“L波段環(huán)行器”開(kāi)展批生產(chǎn)管理技術(shù)研究,建立批生產(chǎn)管理體系,實(shí)現生產(chǎn)高效有序、過(guò)程可控、產(chǎn)品可追溯。為此采取以下措施:

  (1)編制PID文件、工藝操作文件、過(guò)程檢測規范、過(guò)程控制文件等,細化生產(chǎn)操作流程和管理流程;

  (2)提取過(guò)程數據對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析和控制。

  2.2.4 統計過(guò)程控制技術(shù)

  結合“L波段環(huán)行器”開(kāi)展統計過(guò)程控制研究,采用以下途徑:

  (1)確定關(guān)鍵工序節點(diǎn)和關(guān)鍵工藝參數;

  (2)確定關(guān)鍵工藝參數的控制量;

  (3)確定已確定的工藝參數的采集、檢測、統計方法(計數、計量);

  (4)確定采用的控制技術(shù);

  (5)根據統計數據,利用控制圖進(jìn)行受控狀態(tài)分析;

  (6)對失控狀態(tài)運用直方圖、因果圖等方式分析失控原因;

  (7)根據分析結果,采取糾正或預防措施,優(yōu)化工藝參數;

  (8)再確認工藝參數的控制量,達到過(guò)程統計受控,維持過(guò)程的穩定和減少過(guò)程的波動(dòng),不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性;

  (9)計算Cpk,并進(jìn)行分析;

  (10)修訂工藝和操作文件。

  3 應用方向及成果形式

  3.1 應用方向

  隨著(zhù)通信行業(yè)的快速發(fā)展,通信產(chǎn)業(yè)有望突破萬(wàn)億,而環(huán)行器直接用于基臺(站)和移動(dòng)臺系統中,需求量巨大,預計未來(lái)10年環(huán)行器年需求量至少在上億萬(wàn)只。

  L波段環(huán)行器批生產(chǎn)技術(shù)攻關(guān)后,所得到的過(guò)程管理方法可應用于其它民用鐵氧體器件的生產(chǎn),軍用鐵氧體器件的批生產(chǎn)也可借鑒該技術(shù)。

  3.2 最終成果形式

  (1)PID文件

  (2)工藝操作文件

  (3)過(guò)程檢測規范

  (4)質(zhì)量保證大綱

  (5)生產(chǎn)過(guò)程控制文件

  4 結束語(yǔ)

  環(huán)行器具有體積小、重量輕、功率容量大、可靠性高等系列優(yōu)點(diǎn),是通訊微波電路中必不可少的重要元器件之一,市場(chǎng)需求量巨大,如何控制產(chǎn)品成本、提高生產(chǎn)效率是環(huán)行器生產(chǎn)廠(chǎng)商面臨的一個(gè)重大挑戰,通過(guò)對環(huán)行器批生產(chǎn)技術(shù)研究,使得我們在容差設計技術(shù)、裝配工藝技術(shù)、過(guò)程控制技術(shù)以及管理等方面可得到較大提升。

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