Введение

В настоящее время можно проследить высокие темпы роста сложности радиоэлектронной аппаратуры. Выпускаемые изделия зачастую успевают устареть ещё до того, как их успевает приобрести конечный потребитель. Наращивание сложности радиоэлектронной аппаратуры невозможно без разработки новых наукоёмких материалов, а также материалов, у которых есть свои промышленные аналоги, уступающие по своим техническим параметрам. Усовершенствованные аналоги расширяют диапазон применения аппаратуры, делают её более универсальной. Использование новых материалов напрямую связано с внедрением высокотехнологичных производств, а значит со снижением себестоимости конечного продукта, улучшением его технических параметров, расширением функциональности, уменьшением габаритов и т.д. Мобильность или портативность является в данное время одним из главных критериев при производстве широко распространённой аппаратуры.

В данной курсовой работе описывается изготовление корпуса колодки переключательной. Колодки или разъёмы широко применяются в сложной бытовой и промышленной аппаратуре для соединения блоков внутри устройства, устройств между собой. Предлагаемая колодка переключательная должна работать в климатических условиях с высокой влажностью воздуха и при этом сохранять высокую изоляционную прочность. Для этого проводится анализ диэлектрических материалов, выбирается и обосновывается процесс и способ изготовления детали с учётом исходных данных, полученных в исходном задании на курсовую работу.

1 Анализ технического задания

В курсовой работе требуется разработать корпус колодки переключательной. Деталь должна эксплуатироваться в соответствии с ГОСТ 15150 – 69 - ТМ, т.е. в макроклиматическом районе с тропическим морским климатом, в том числе и для судов каботажного плавания или иных предназначенных для плавания только в этом районе.

Из ГОСТ 15150 – 69 приведём основные климатические условия эксплуатации детали, которые будут определять выбор материала и покрытия (Таблица 1.1, Таблица 1.2).

Таблица 1.1 – Значения температуры окружающего воздуха по ГОСТ 15150 – 69 для ТМ

Исполнение изделия	Категория изделия	Значение температуры воздуха при эксплуатации, °С
		Рабочее		Предельное рабочее
		верхнее	нижнее	верхнее	нижнее
ТМ	1; 1.1; 2 2.1; 3; 5; 5.1 4 4.1 4.2	+45 +45 +25 +45	+1 +1 +1 +1	+45 +45 +40 +45	+1 +1 +1 +1

Величина изменения температуры окружающего воздуха за 8 ч составляет для исполнений ТМ – 10 °С. Возможно деталь будет подвергаться нагреву солнцем, поэтому верхнее, нижнее и среднее предельные рабочие значения температуры должны приниматься выше на следующие величины:

– для поверхностей, имеющих белый или серебристо-белый цвет, – на 15 °С;

– для поверхностей, имеющих иной цвет, – на 30 °С.[5]

Таблица 1.2 – Рабочие значения влажности воздуха по ГОСТ 15150 – 69 для ТМ (сочетания относительной влажности и температуры)

Исполнение изделия	Категория изделия	Относительная влажность		Абсолютная влажность, среднегодовое значение, г · м-3
		Среднегодовое значение	Верхнее значение
ТВ, Т, О, В, ТМ, ОМ	1; 2; 5 1.1 2.1;5.1	80% при 27 °С 75% при 27 °С 80% при 27 °С	100% при 35 °С 98% при 35 °С 98% при 35 °С	20 17 20

При эксплуатации наземных изделий верхнее рабочее значение атмосферного давления составляет 106,7 кПа (800 мм рт.ст.). Для изделий, не предназначенных для работы в высокогорных местностях (нормальная высота над уровнем моря не превышает 1000 м), нижнее рабочее значение атмосферного давления составляет 86,6 кПа (650 мм рт.ст.), нижнее предельное рабочее значение 84,0 кПа (630 мм рт.ст.). Скорость ветра (верхнее предельное значение) составляет 50 м/с.[5]

Деталь будет эксплуатироваться в макроклиматическом районе с тропическим морским климатом, категория исполнения – «1». Это означает, что деталь будет испытывать воздействие прямых солнечных лучей, воздуха, ветра, воды и др. факторов, присущих данному макроклиматическому району. Из перечисленных воздействий существенное влияние может оказать вода и высокая влажность воздуха. При постоянном контакте с водой может снизиться изоляционная прочность детали. Также нужно учитывать падающие солнечные лучи, которые будут нагревать поверхность детали. Материалы, из которых изготавливаются такие детали, имеют оттенки тёмных цветов. Они будут поглощать большую часть солнечной энергии, которая преобразовывается в тепловую. Климат макрорайона способствует развитию микроорганизмов (плесень, грибки), которые вырастают на поверхности детали и вызывают разрушение материала. Поэтому следует подбирать материал из расчёта его плотной структуры, а если этого не удаться, то предусмотреть возможность защиты детали, с помощью различных покрытий.

Материал должен иметь высокую коррозионную стойкость, так как в заданном микроклиматическом районе присутствуют повышенные концентрации коррозионно-активных агентов.

Необходимо отметить, что деталь при эксплуатации не будет подвергаться сильным механическим воздействиям. При выборе материала, нет причин предъявлять высоких требований к механическим свойствам материала.

Из анализа видно, что высокую изоляционную прочность при низких механических воздействиях могут обеспечить, только диэлектрические материалы. Они также удовлетворяют остальным требованиям, приведенным в анализе.

Рассмотрим годовую программу выпуска – 10000 штук. Для изготовления такого количества деталей характерно крупносерийное производство. При крупносерийном производстве изделия изготавливают большими партиями и без переналадки технологического оборудования на другую работу в течение нескольких десятков рабочих смен. В крупносерийном и массовом производстве содержание технологических операций характеризуется: применением специального не переналаживаемого комбинированного технического оборудования совмещенного и последовательного действия, в которых выполняют до нескольких десятков разнообразных переходов; использованием исходных заготовок; применением автоматических быстроходных прессов и специальных автоматов. Изготовление одних и тех же изделий в данных типах производства ведется непрерывно в большом количестве и в течение значительного промежутка времени.

Заданный коэффициент использования материала ≥ 0,95. Такого коэффициента можно добиться при использовании высокотехнологичного оборудования. Учитывая материал детали, этому условию может удовлетворять такой способ изготовление, как литьё, штамповка, прессование, шприцевание с последующей механической обработкой полученной детали.