Обоснование выбора материалов конструкции

Выбор материалов конструкции разрабатываемого изделия проводим согласно требованиям, изложенным в техническом задании.

Материалы конструкции должны обладать следующими свойствами:

• — иметь малую стоимость;
• — легко обрабатываться;
• — быть легкими;
• — обладать достаточной прочностью и жесткостью;
• — внешний вид материалов кожуха, лицевой и задней панелей должен отвечать требованиям технической эстетики;
• — сохранять свои физико-химические свойства в процессе эксплуатации.

Применение унифицированных материалов в конструкции, ограничение номенклатуры применяемых деталей позволяет уменьшить себестоимость разрабатываемого изделия, улучшить производственную и эксплуатационную технологичность. Сохранение физико-химических свойств материалов в процессе их эксплуатации достигается выбором для них необходимых покрытий. При выборе покрытий для материалов конструкции необходимо руководствоваться рекомендациями и требованиями, изложенными в ГОСТ 9.303−84 и ОСТ4ГО.014.000. Изготовление деталей конструкции типовыми технологическими операциями также позволяет снизить затраты при серийном выпуске изделия в промышленности. При изготовлении радиоэлектронной аппаратуры наиболее широкое применение нашли следующие технологические операции: штамповка, литье, точечная электросварка и другие. Для разрабатываемого прибора, учитывая его программу выпуска, целесообразно применение деталей, изготовленных штамповкой. Штампованные детали изготавливаются двумя группами технологических операций: разделительные и формообразующие. К первой группе относятся операции отрезки, вырубки, пробивки и т. п., применяемые для производства деталей из матового материала. Ко второй группе относятся операции гибки, вытяжки, высадки и т. п. Штамповка листовых материалов обеспечивает малую трудоемкость и стойкость изготовления деталей, высокую точность размеров. На технологичность конструкции штампованных деталей оказывают влияние ограничения в формообразовании для выбранного материала, величина допуска на размер и форму детали, требования к чистоте поверхности. Стоимость штампованной детали тем меньше, чем проще ее форма и размеры. Для изготовления деталей из листовых материалов применяют разнообразные материалы, как металлические, так и неметаллические. Из металлических сплавов широкое применение получили алюминиевые сплавы. В качестве неметаллических материалов используют сложные пластики, листовые термопластики. Для изготовления передней и задней панелей прибора рекомендуется применять сплавы АЛ-2, Амц и другие алюминиевые сплавы, подвергающиеся анодированию и защитной окраске. При изготовлении элементов несущих конструкций широко используются стали. Углеродистая сталь 3 кп обладает высокой пластичностью, вязкостью, имеет низкий предел текучести, отличается высокой чистотой поверхности, хорошо окрашивается.

Для изготовления печатных плат в радиоэлектронной аппаратуре наиболее широкое распространение получили такие материалы, как гетинакс, стеклотекстолит. При выборе материала печатной платы необходимо иметь в виду следующее:

• — высокие электроизоляционные показатели;
• — большая электрическая прочность;
• — малые диэлектрические потери;
• — химическая стойкость к действию химических растворов, используемых при изготовлении печатных плат;
• — допускать штамповку;
• — выдерживать кратковременные воздействия температуры до 240 0С в процессе пайки на плате электрорадиоэлементов;
• — иметь высокую влагостойкость;
• — быть дешевым.

При выборе материала печатной платы необходимо руководствоваться документами и государственными стандартами: ГОСТ 10 316–78, ГОСТ 23 751–86, ГОСТ 23 752–86 и др.

Учитывая вышеизложенные требования, в разрабатываемом приборе для изготовления несущей конструкции (шасси) используется стальной горячекатаный квадратный прокат: квадрат 5-А ГОСТ 259 177/3КП — б — 2ГОСТ380−71, из чего видно, что сторона квадрата 5 мм, повышенная точность, марка 3 кп, для обработки резанием, категория 2. Для изготовления кожуха используется холоднокатаная лента из стали: лента 3 кп — М-К-Б1×210ГОСТ503−81, из чего следует, что лента из стали марки 3кп, мягкая, с обрезной кромкой, с контролем микроструктуры, толщина 1 мм, ширина 210 мм. Для изготовления передней и задней панелей используются ленты из алюминиевого сплава: лента Д16Т12×85ГОСТ13 726−73, из чего следует, что лента из сплава Д16, закаленная и естественного состаренная, толщина 2 мм, ширина 85 мм. Винты, шайбы, гайки используются для крепежа и изготовлены из стали А12ГОСТ1414−75. В качестве виброизоляторов применены амортизаторы типа АПН-1 Гем.342.051ТУ. В качестве материала печатной платы выбран стеклотекстолит фольгированный односторонний, с толщиной фольги — 50 мкм: СФ-1−50 ГОСТ 10 316–78.

В качестве покрытий использованы следующие:

• — М9. Н6.Х41 — защитно-декоративное, хромовое, черное, наносится на кожух таймерного устройства;
• — Ц9. хр — защитно-декоративное, цинковое, хромированное, наносится на шасси таймерного устройсва;
• — Ан.окс.эмаль МЛ-12-светло-серая IIУ2 — поверхность анодно-оксидировнная и покрыта эмалью, наносится на переднюю и заднюю панели.

Материалы и покрытия, примененные в разрабатываемой конструкции, сведены в таблице 3.1.

Таблица3.1 — Наименование материалов деталей и их покрытий, используемых в таймерном устройстве.

Выбранные материалы и покрытия отвечают требованиям технического задания.