Проектирование заготовительных операций ТП изготовления ПП

К заготовительным операциям технологического процесса изготовления печатных плат относятся:

· Раскрой материала;

· Получение заготовок ПП;

· Получение фиксирующих (базовых) и технологических отверстий ПП.

При этом для ПП 1- и 2-го классов точности должны быть рассмотрены шесть возможных вариантов.

Исходными данными являются:

1) Размер ПП;

2) Класс точности;

3) Группа сложности;

4) Количество монтажных и переходных отверстий на ПП;

5) Тип ПП;

6) Метод изготовления ПП;

7) Материал ПП, толщина фольги;

8) Размер листа материала;

9) Толщина материала;

10) Количество базовых отверстий;

11) Диаметр базовых отверстий;

12) Точность диаметра базового отверстия;

13) Предельные отклонения межцентрового расстояния базовых отверстий;

14) Квалитет вырубаемой ПП или отверстия;

15) Годовая программа выпуска, шт. /год;

16) Количество и диаметр технологических отверстий;

17) Сопротивление срезу;

18) Возможные варианты получения заготовок ПП, базовых и технологических отверстий в зависимости от класса точности ПП.

1.1 Получение заготовок ПП

К заготовительным операциям техпроцесса изготовления ПП относятся:

· Раскрой материала;

· Получение заготовок ПП;

· Получение фиксирующих (базовых) и технологических отверстий.

Заготовка ПП – материал основания ПП определённого размера, который подвергается обработке на всех производственных операциях.

Заготовка ПП должна иметь технологическое поле, на котором располагаются фиксирующие, технологические отверстия, тест - купоны и пр.

Фиксирующие (базовые) отверстия необходимы для точного расположения (базирования) заготовки в процессе её обработки на операциях высокой точности, таких как сверление монтажных и переходных отверстий, получение защитного рельефа схемы, совмещение слоёв МПП и пр. Это отверстия высокой точности.

Точность диаметра фиксирующих отверстий составляет: для ПП 1- и 2-го классов точности – Н12; для 3- и 4-го – Н9, для 5-го – (±0,01) мм.

Изготовление ПП на единичных заготовках приводит к нерациональному использованию материала (большой отход за счёт технологического поля) и к увеличению трудоёмкости производства, поэтому наиболее целесообразно применять групповые заготовки. Размер заготовок ПП определяется типом применяемого оборудования: габаритными размерами ванн химического и гальванического меднения, рабочего поля сверлильно-фрезерных станков, шириной рулонов сухого плёночного фоторезиста и пр.

Для получения заготовок ПП применяют штамповку (крупносерийное и массовое производство) или резку (серийное, мелкосерийное и опытное производство).

Единичные заготовки получают в два этапа. На первом этапе производится разрезка листа диэлектрика на полосы на роликовых, гильотинных ножницах или на дисковой пиле. На втором этапе из полосы диэлектрика заготовки ПП 3-, 4- и 5-го классов точности получают:

· На первой операции – резкой полосы на заготовки на роликовых, гильотинных ножницах, дисковой пиле или штамповкой;

· На втором – сверлением фиксирующих и технологических отверстий.

Фиксирующие (базовые) и технологические отверстия находятся на технологическом поле ПП и могут быть получены:

· Пробивкой одновременно при вырубке заготовки ПП из полосы (применяется для ПП 1- и 2-го классов точности);

· Пробивкой в заготовке ПП, полученных резкой (для ПП 1- и 2-го классов точности);

· Сверлением заготовок, полученных резкой или штамповкой, по кондуктору на настольных стаканах (для 3-, 4- и 5-го классов точности);

Из-за низкой степени штампуемости слоистых пластиков операцию штамповки целесообразно применять в крупносерийном и массовом производстве при пробивке монтажных и переходных отверстий, если в дальнейшем отверстия не подвергаются металлизации. В остальных случаях целесообразно применять сверление.

Рассмотрим выполнение домашнего задания.

1. Изучить исходные данные.

2. Выбрать тип заготовки ПП – единичная; размеры технологического поля и площадь заготовки определить по заданной формуле.

Аз

Аn

Тогда при Ш = 20 мм и размере ПП 130 × 200 мм

Аз = Аn + 2Ш;

Аз = 170 мм; Аn = 240 мм; Fд = 170 ∙ 240 = 40 800 мм².

3. Выполнить раскрой листа материала размером 1020 × 1230 мм² на полосы и заготовки.

1020 мм

Мм

1020 мм

Мм

Получили, что из листа размером 1020 × 1230 мм можно получить 5 полос, 6 заготовок в каждой полосе и достаточно большой отход (третья полоса). Тогда коэффициент использования материала:

n = nFд / B ∙ L = 5 ∙ 6 ∙ 40 800/1020 ∙ 1230 = 0,97,

где n – число заготовок в полосе;

Fд. – площадь заготовки ПП, мм²;

B и L – ширина и длина листа, мм.

4. При выборе способа и варианта получения заготовки ПП рассмотреть все технологически возможные варианты получения заготовок ПП 2-го классов точности:

Вариант №1;

1.2 Получение заготовок на роликовых ножницах

a<20°

Н 0,1 Н

=п=

=+

Для оценки трудоёмкости получения заготовок на роликовых ножницах необходимо знать нормы оперативного времени Т(опер) на следующих операциях и переходах.

1)Контроль фольгированного диэлектрика на соответствие ГОСТ или техническим условиям (ТУ);

2) Разрезка листа фольгированного диэлектрика на полосы. Скорость резания V = 2…10 м/мин.

3) Нарезка полосы на отдельные заготовки. Скорость резания V = 2…10 м/мин. Оперативное время Т(опер) при резке полосы на заготовки составляет примерно 60…70 % от Т(опер) при разрезке на полосы.

4) Контрольная операция. Проверка размера заготовок.

Зная оперативное время резки листа стеклотекстолита на полосы, а затем на заготовки, можно определить трудоёмкость получения заготовки ПП на роликовых ножницах. [1.стр.283]

№ Размер листа, Толщина листа, Норма оперативного времени на один рез Т оепр, мин

п/п мм мм

Кол-во полос, получаемых из листа

1 2 3 4 6 10 свыше 10

1 До 800 × 1000 До 1,5 0,142 0,136 0,116 0,112 0,102 0,088 0,082

2 До 800 × 1000 До 3,0 0,177 0,146 0,124 0,116 0,105 0,090 0,084

3 До 800 × 1000 До 5,0 0,211 0,156 0,131 0,120 0,100 0,092 0,085

4 До 1000 × 1500 До 1,5 0,186 0,169 0,162 0,139 0,130 0,123 0,100

5 До 1000 × 1500 До 3,0 0,247 0,190 0,171 0,155 0,139 0,127 0,108

6 До 1000 × 1500 До 5,0 0,307 0,211 0,180 0,165 0,148 0,130 0,115

Размер листа 1020 × 1230 мм

Толщина 0,12 мм

Т опер = 0,130 мин.

0,97 ∙ 0,130 = 0,1261 мин.

1.3 Получение базовых и технологических отверстий штамповкой

Пробивка базовых и технологических отверстий ПП 1- и 2-го класса осуществляют или на пробивных штампах после получении заготовок резкой, или на штампах совмещенного действия из полосы, на которых одновременно производят вырубку по контору и пробивку базовых и технологических отверстий.

Пробивка базовых и технологических отверстий применяется в крупносерийном и серийном производстве при толщине материала до 2 мм.

1. Расчёт исполнительных размеров пуансона и матрицы при вырубке заготовки ПП без подогрева

Исполнительные размеры матрицы при вырубке заготовки ПП без подогрева рассчитывают следующим образом по формуле:

D_м = (D_н - δ) + δ_м,

где D_м – исполнительный размер матрицы, мм;

D_н – номинальный размер вырубаемой заготовки ПП, мм (170 × 240 мм²);

δ – допуск на соответствующий размер вырубаемой заготовки ПП, мм;

δ_м – допуск на изготовление режущей кромки матрицы, который назначают в зависимости от степени точности соответствующего размера ПП.

В соответствии с 13-м квалитетом предельные отклонения δ соответствующего размера вырубаемой заготовки ПП составляют:

Для размера 170 мм – δ = 0,630 мм;

Для размера 240 мм – δ = 0,720 мм.

Для того чтобы изготовить заготовку ПП по 13-му квалитету матрицу и пуансон необходимо выполнить по 9-му квалитету, которому соответствует следующий допуск:

Для размера 170 мм – δ_м = 0,100 мм;

Для размера 240 мм - δ_м = 0,115 мм.

Тогда размер матрицы

D_м1 = (170 – 0,630)^+0,100 = 169,37^+0,100 мм;

D_м2 = (240 – 0,720)^+0,115 = 239,28^+0,115 мм.

Размеры пуансона выбираем с учётом минимального двустороннего зазора Z₁. В нашем случае для толщины стеклотекстолита 0,12 мм Z₁ = 0,015 мм, а размер пуансона по формуле равен:

D_п = (D_п – δ – Z­₁) – δ_п;

D_п1 = (170 – 0,630 – 0,015)_-0,100 = 169,22_-0,100 мм;

D_п2 = (240 – 0,720 – 0,015)_-0,115 = 239,13_-0,115 мм.

В результате получаем:

Исполнительные размеры матрицы: 169,37^+0,100 × 239,28^+0,115 мм;

Исполнительные размеры пуансона: 169,22_-0,100­ × 239,13_-0,115 мм.

2.Расчёт исполнительных размеров пуансона и матрицы для пробивки базовых и технологических отверстий без подогрева

При пробивке отверстий без подогрева материала следует определять исполнительные размеры пуансона по следующей формуле:

D_n = (D₀ + δ/2 + δ₂) - δ_n,

где D_n – исполнительный размер пуансона, мм;

D₀ – номинальный размер пробиваемого отверстия, мм;

δ – допуск на диаметр пробиваемого отверстия, мм;

δ₂ – среднее значение пружинения слоистых пластиков, мм;

δ_n – допуск на изготовление режущего контура пуансона, мм.

Исполнительные размеры матрицы при пробивке отверстий определяют по исполнительным размерам пуансона с учётом минимального гарантированного двустороннего зазора.

D_м = (D₀ + δ/2 + δ₂ + Z₂) – δ_м.

Здесь Z₂ – минимальный гарантированный двусторонний зазор; δ_м – допуск на изготовление режущего контура матрицы, мм.

Определим исполнительные размеры пуансона и матрицы для пробивки базовых отверстий:

D_n = (D₀ + δ/2 + δ₂) - δ_n = (4,0 + 0,06 + 0,02) – 0,018 = 4,062_-0,018 мм,

где D₀ = 4,0 мм;

δ = 0,12 мм;

δ₂ = 0,02 мм;

δ_n = 0, 018 мм;

для пробивки отверстий определим исполнительные размеры матрицы для пробивки отверстий по исполнительным размерам пуансона с учётом минимального гарантированного двустороннего зазора Z₂:

D_м = (D₀ + δ/2 + δ₂ + Z₂) – δ_м = (4,0 + 0,06 + 0,02 + 0,025)^+0,018 = 4,105^+0,018 мм.

Дата добавления: 2015-07-25