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热仿真在电子设备结构设计中的应用

热仿真在电子设备结构设计中的应用
热仿真在电子设备结构设计中的应用

电子产品结构设计与制造工艺

第一章概述 1.1电子设备结构设计与制造工艺 1.1.1现代电子设备的特点 当前,电子技术广泛地应用于国防、国民经济各部门以及人民生活等各个领域。 由于生产和科学技术的发展,新工艺和新材料应用,超小型化元器件和中大规模、超大规模集成电路的研制和推广,使电子设备在电路上和结构上产生巨大的变化。小型化、超小型化、微型化结构的出现,使得一些传统的设计方法逐渐被机电结合、光点结合等新技术所取代,再加上电子设备要适应更加广泛的用途和恶劣苛刻的工作环境,就使当代电子设备具有不同于过去的特点。这些特点可归纳为以下几方面: 1.设备组成较复杂,组装密度大 现代电子设备要求具有多种功能,设备组成较复杂,元器件、零部件数量多,且设备体积要小,组装密度大。尤其是超大规模集成电路及其衍生的各种功能模块的出现,使电子设备的组装密度较过去提高了很多。 2.设备使用范围广,所处的工作环境条件复杂。 现代电子设备往往要在恶劣而苛刻的环境条件下工作。有时要承受高温、低温和巨大温差变化;高湿度和低气压;强烈的冲击和振动;外界的电磁干扰等。这些都会对电子设备的正常工作产生影响。 3.设备可靠性要求高、寿命长 现代电子设备要求具有较高的可靠性和足够的工作寿命。可靠性低的电子设备将失去使用价值。高可靠性的电子设备,不仅元器件质量要求高,在电路设计和结构设计中都要作出较大的努力。 4.设备要求高精度、多功能和自动化

现代电子设备往往要求高精度、多功能和自动化,有的还引入了计算机系统,因而其控制系统较为复杂。精密机械广泛地应用于电子设备是现代电子设备的一大特点。自控技术、遥控遥测技术、计算机数据处理技术和精密机械的紧密结合,有的电子设备要求有智能实现人机交流,使电子设备的精度和自动化程度达到了相当高的水平。 上述电子设备的特点,只是对整体而言,具体到某种设备又各具自己的特点。由于当代电子设备具有上述特点,对电路设计和结构设计的要求更高了,设计、生产人员充分了解电子设备的特点,对于确保电子设备的性能满足使用要求十分必要的。 1.1.2 电子设备的制造工艺和结构设计 工艺工作是企业生产技术的中心环节,是组织生产和指导生产的一种重要手段。在产品的设计阶段,它的内容是确定产品的制造方案并完善生产前的技术准备工作;在产品的生产制造阶段,它的主要内容是组织指导符合设计要求的加工生产,直至出厂为止而采取的必要的技术和管理措施。工艺工作按内容可分为工艺技术和工艺管理,前者是生产实践劳动技能和应用科学研究成果的积累和总结,是工艺工作的核心;后者是对工艺工作的计划、组织、协调与实施,是保证工艺技术在生产中贯彻和发展的管理科学。工艺技术的实现和发展是由科学的工艺管理工作来保证和实现的。工艺工作将各个部门、各个生产环节联系起来成为一个完整的整体。它的着眼点就是促进每项工作操作简单、流畅、高效率、低强度。 设计和制造电子设备,除满足工作性能的要求外,还必须满足加工制造的要求,电路性能指标的实现,要通过具体的产品结构体现出来。电子设备是随着电子技术的发展而发展的,其结构和构成形式也随之发生变化。初期的设备较简陋,考虑的主要问题是电路设计。到二十世纪四十年代,出现了将复杂设备分为若干部件,树立起结构级别的先进想法;为防止气候影响,研制出密封外壳;为防止机械过载而研制出减振器,设备结构功能进一步完善,结构设计成为电子设备设计的内容。随后,由于军用电子技术的发展和野战的需要,结构设计的内容逐步丰富起来。目前,结构设计在电子设备的设计中占有较大的

电子设备结构设计与制造工艺

1.1电子设备结构设计与制造工艺 1.1.1现代电子设备的特点 当前,电子技术广泛地应用于国防、国民经济各部门以及人民生活等各个领域。 由于生产和科学技术的发展,新工艺和新材料应用,超小型化元器件和中大规模、超大规模集成电路的研制和推广,使电子设备在电路上和结构上产生巨大的变化。小型化、超小型化、微型化结构的出现,使得一些传统的设计方法逐渐被机电结合、光点结合等新技术所取代,再加上电子设备要适应更加广泛的用途和恶劣苛刻的工作环境,就使当代电子设备具有不同于过去的特点。这些特点可归纳为以下几方面: 1.设备组成较复杂,组装密度大 现代电子设备要求具有多种功能,设备组成较复杂,元器件、零部件数量多,且设备体积要小,组装密度大。尤其是超大规模集成电路及其衍生的各种功能模块的出现,使电子设备的组装密度较过去提高了很多。 2.设备使用范围广,所处的工作环境条件复杂。 现代电子设备往往要在恶劣而苛刻的环境条件下工作。有时要承受高温、低温和巨大温差变化;高湿度和低气压;强烈的冲击和振动;外界的电磁干扰等。这些都会对电子设备的正常工作产生影响。

3.设备可靠性要求高、寿命长 现代电子设备要求具有较高的可靠性和足够的工作寿命。可靠性低的电子设备将失去使用价值。高可靠性的电子设备,不仅元器件质量要求高,在电路设计和结构设计中都要作出较大的努力。 4.设备要求高精度、多功能和自动化 现代电子设备往往要求高精度、多功能和自动化,有的还引入了计算机系统,因而其控制系统较为复杂。精密机械广泛地应用于电子设备是现代电子设备的一大特点。自控技术、遥控遥测技术、计算机数据处理技术和精密机械的紧密结合,有的电子设备要求有智能实现人机交流,使电子设备的精度和自动化程度达到了相当高的水平。 上述电子设备的特点,只是对整体而言,具体到某种设备又各具自己的特点。由于当代电子设备具有上述特点,对电路设计和结构设计的要求更高了,设计、生产人员充分了解电子设备的特点,对于确保电子设备的性能满足使用要求十分必要的。 1.1.2 电子设备的制造工艺和结构设计 工艺工作是企业生产技术的中心环节,是组织生产和指导生产的一种重要手段。在产品的设计阶段,它的内容是确定产品的制造方案并完善生产前的技术准备工作;在产品的生产制造阶段,它的主要内容是组织指导符合设计要求的加

航空电子产品结构设计中的电磁兼容性(EMC)设计.

航空电子产品结构设计中的电磁兼容性(EMC 设计 摘要 :本文简述了航空电子产品电磁兼容设计的重要性 , 着重介绍了电磁兼容性结构设计的重要内容之一——屏蔽设计的原理及几种屏蔽设计的实用方法。 关键词:电磁兼容性屏蔽 一引言 电磁兼容性技术又称环境电磁学,是近代发展起来的新的学科领域。它涉及到电路设计、结构设计、工艺及安装等方面的问题。随着电子技术的发展 ,电子设备的发射功率将更高, 无线电射频源的密度将更太, 未来的电磁环境也将更加严酷。现在我国已经将电磁兼容性能提高到与产品指标同等重要的地位 ,不满足电磁兼容性要求的军品不能装机。对于从事军工产品的设计人员来说 ,应该尤为重视产品的电磁兼容性设计。在飞机中,窄小的空间装备着大量的各种类型的电子设备,如接收系统、发射系统、控制设备、天线、雷达等等 ,导致电磁环境极为复杂 , 相互间的电磁干扰非常严重。系统电磁兼容性设计不良的飞机,发生防御电子系统和进攻电子系统的相互干扰不能同时工作 ,甚至发生通信设备导致武备系统误动作的情况都是不乏其例的。 二电磁干扰方式 电子设备结构设计中常见的电磁干扰方式主要有: 传导干扰 传导干扰一般是指通过电源,电缆,布线系统,接地系统引起的串扰。辐射干扰 在高频情况下,电磁能量比较容易产生辐射。通常,在 MHz 以上,辐射就较明显,当导线长度超过四分之一波长时,辐射功率将很大。 三电磁兼容(EMC 设计的主要内容及方法

电磁兼容设计的主要方法有屏蔽、滤波、接地等。屏蔽是结构设计中的主要使用方法。 3.1屏蔽 电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施。常用的方法有静电屏蔽,磁屏蔽和电磁屏蔽。 (1静电屏蔽 静电屏蔽主要是为了抑制寄生电容的耦合, 使电路由于分布电容泄漏出来的电磁能量经屏蔽接地而不致于串入其它电路,从而使干扰得到抑制。静电屏蔽的基本方法是采用低电阻率材料作屏蔽体, 在感应源与受感器之间加一块与机壳接触良好的金属隔板网、罩或盒。可用铜、铝材做屏蔽外壳,要求不高的也可用钢材。机壳必须是导电良好、稳定可靠的导电体。静电屏蔽必须保证良好的接地,否则屏蔽效果将大大下降。 (2磁屏蔽 磁屏蔽主要是针对一些低阻抗源。例如变压器、线圈及一些示波器、显示器就可考虑用磁屏蔽。良好的低频屏蔽必须具有合适的电导率和高磁导率。磁屏蔽的基本方法是用高磁导率材料,如铁镍合金、镍铅合金、纯铁、铜作屏蔽材料, 做成屏蔽罩。 (3电磁屏蔽 电磁屏蔽就是对高频电磁辐射的屏蔽。 电磁屏蔽的主要方法是用金属材料做成屏蔽壳体。电磁屏蔽理论指出:电磁干扰在通过屏蔽体时, 一部分被反射, 未被反射的部分进入屏蔽层而被吸收转化为热能, 剩余的部分则穿透屏蔽层, 继续向外传播。 四几种屏蔽设计的实用方法

非标设计总结

新机台的开发没有什么可借鉴,完全就是设计师凭借自身的专业知识与多年的经验积累,设计相应的模组与机构,再将结构进行组合、变动再转嫁接,从无到有,由繁到简,从静止到设备正常运作,每一次都就是发明创造。 第一合理的定位与基准 非标设计过程中,工件A与工件B安装固定的方式有多种,如销钉定位、台阶槽定位、卡键槽定位等。机构的方向调节涉及到基准点,基准点在设备中通过定位孔、限位块等体现,设计之初工程师应思考的问题就是: 1、我的设计如何满足到该机构的定位性功能? 2、从整体来瞧,怎样的基准定位就是装配师傅最易调试的? 3、细节来瞧,维修工具放不放的下?甚至连操作工人的使用习惯也要考虑在内。此外杜绝少定位,也要避免过多定位,控制成本。 第二合理的结构 第三合理使用材料 在选用的材料能满足使用要求的条件下,尽量用廉价材料来代替价格相对昂贵的稀有材料,如在一些耐磨部位的套用球墨替代铜套,速度负载不大的情况下,用尼 龙替代钢件齿轮或者铜蜗轮等等。有些情况下,通过材料的更换能用一组机构代替两组机构。设计要避免在圆弧面上钻孔,如果一定要钻或就是通过中心,或就是先加工平台再钻孔。板材能对角开孔螺丝固定的时候,就不要四周均开孔了。 问:死定位与可调机构哪一种更好? 答:能做死的定位坚决做死,需要配定位的配定位;将误差集中,尽量减少可调机构,避免设备调试多个可调相互匹配以达到最终调试效果,调节机构粗条精调分明。 4、问:机械设计中注意哪些问题? 答:定位 1)、加工对象的定位,关系到大的蓝图的确定,解决的就是客户的需求问题; 2)、单机与单机之间的对接定位,决定连线生产可靠性; 3)、组件在单机设备中的定位,决定功能模块间的匹配性; 4)、零件在组件中的定位,决定机构动作的可定性; 5)、明确定位与锁紧概念,杜绝少定位,避免过定位;

电子设备热设计

习题1 1. 平壁的厚度为δ,两表面温度分别为t 1和t 2,且t 1>t 2。平壁材料之导热系数与温度的关系呈线性,即()01t λλβ=+。试求热流密度和壁内温度分布的表达式。 2. 变压器的钢片束由n 片钢片组成,每一钢片的厚度为0.5mm ,钢片之间敷设有厚度为0.05mm 的绝缘纸板。钢的导热系数为58.15W/(m ·℃),绝缘纸的导热系数为0.116 W/(m ·℃)。试求热流垂直通过钢片束时的当量导热系数。 3. 用稳定平板导热法测定固体材料导热系数的装置中,试件做成圆形平板,平行放置于冷、热两表面之间。已知试件直径为150mm ,通过试件的热流量Φ=60W ,热电偶测得热表面的温度和冷表面的温度分别为180℃和30℃。检查发现,由于安装不好,试件冷、热表面之间均存在相当于0.1mm 厚空气隙的接触热阻。试问这样测得的试件导热系数有多大的误差? 4. 蒸汽管道的外直径为30mm ,准备包两层厚度均为15mm 的不同材料的热绝缘层。第一种材料的导热系数λ1=0.04W/(m ·℃),第二种材料的导热系数λ2=0.1W/(m ·℃)。若温差一定,试问从减少热损失的观点看下列两种方案:⑴第一种材料在里层,第二种材料在外层;⑵第二种材料在里层,第一种材料在外层。哪一种好?为什么? 5. 导热复合壁,由λ1=386W/(m ·℃)的铜板,λ2=0.16W/(m ·℃)的石棉层及λ3=0.038W/(m ·℃)的玻璃纤维层组成,它们的厚度分别为2.5cm 、3.2mm 和5cm 。复合壁的总温差为560℃,试求单位面积的热流量为多少? 6. 内径为300mm 、厚度为8mm 的钢管,表面依次包上一层厚度为25mm 厚的保温材料(λ=0.116W/(m ·℃))和一层厚度为3mm 的帆布(λ=0.093W/(m ·℃))。钢的导热系数为46.5W/(m ·℃)。试求此情况下的导热热阻比裸管时增加了多少倍? 7. 蒸汽管道材料为铝,导热系数为204W/(m ·℃),内、外直径分别为86mm 和100mm ,内表面温度为150℃。用玻璃棉(λ=0.038W/(m ·℃))保温,若要求保温层外表面温度不超过40℃,且蒸汽管道允许的热损失为φ1=50W/m ,试求玻璃棉保温层的厚度至少应为多少?

军用电子设备结构设计“六性”

军用电子设备结构设计“六性” 发表时间:2019-05-10T16:14:15.637Z 来源:《防护工程》2019年第2期作者:秦俊沛[导读] 六性,即可靠性、保障性、维修性、安全性、测试性和环境适应性。 广州广电计量检测股份有限公司广东省广州市 510000摘要:六性,即可靠性、保障性、维修性、安全性、测试性和环境适应性。随着当今社会科学技术的不断发展,军用设备的性能和使用要求越来越高,为适应现代化作战的高标准,高要求,科学家们对军用电子设备的性能不断进行优化。基于此,本文将对军用电子设备的“六性”问题进行简要阐述并提出自己的看法。 关键词:军用电子设备;结构设计;环境适应性 随着科技的不断进步,各种设备在日常生活中的应用越来越广泛,军用电子设备相较于其他设备,不仅在设备制造过程中有着严格的要求,而且由于军事信息安全的特殊性和机密性,对军用设备各方面的性能也有着超高的标准。产品指标在军用电子设备的研发过程中十分重要,社会的不断发展也使得军用设备的“六性”逐渐拥有与产品指标同等重要的地位。军用电子设备使用的特殊性,内容应用的广泛性,以及信息的安全性等问题,都要求产品的生产达到更高标准。所以明确军用电子产品结构设计工作,注重“六性”问题,是科学家们关心的重点内容。 1 “六性”的产生 2011年11月1日《武器装备质量管理条例》正式颁布,其中第二十条提出军用电子设备的保障性、测试性、安全性、可靠性以及维修性等五项内容。而在GJB 9001《质量管理体系要求》中,相对于《武器装备质量管理条例》多增加一项性能,即环境适应性。此外,除去本文所说“六性”中的测试性,另外有军用电子产品的稳定性、电磁兼容性,互换性和运输性等均在GJB 6000《标准编写规定》中出现。本文中只对军用电子设备的“六性”进行分析。 2 结构设计中的“六性” 2.1可靠性根据GJB 450中可靠性定义,我们可以将可靠性理解为所用设备的系统,零部件等各个组成部分,在一定时间内根据不同工作要求,完成要求任务的基本能力。而可靠度作为衡量设备可靠性的重要标准,指的是设备在规定时间和条件下完成工作要求的概率。为了使军用设备高标准产生,我们要从源头提高产品的可靠性,通过采用成熟的加工工艺,将新工艺,新材料融入到设备生产,在设计上减少操作步骤,并选择优秀的组装原件,可靠的电路等等,这些符合要求的生产过程都可以大大提高军用电子设备的性能。 2.2保障性保障性是指装备性能满足军队战备和战斗过程中的要求,可以给与官兵保障的能力。而设备的保障性关系到它的质量好坏,一个真正合格的产品在没有特殊因素的情况下,不会轻易失去工作能力,使用者的保障也就不会随意发生变化。所以为提高设备保障性,提出以下措施:1、尽可能优化设备,既可以降低人员的劳动强度,也可以从源头减少问题出现的机会;2、注重设备原材料,元器件的选择,从正规渠道选择正规商家;3,对设备零部件的维修提供相应的参考资料,方便使用者平时的维修保养;4、在可以用通用设备代替的基础上,尽量减少特殊设备的存在,方便工作应用。 2.3维修性维修性是指产品在一定时间内,根据特定条件,进行规定程序的维修,而重新达到工作要求的能力。设备的维修度则是指维修性的概率。修复性维修和预防性维修是除设备日常维修以外的产品维修性的主要内容,对于如何提高设备维修性,总结出以下几点建议:1、简化设备结构,方便日常维护维修工作的开展;2,将设备体积进行缩减,减轻拆卸、运输、搬运等压力;3、对设备零部件进行详细分类,比如根据使用时间的长短,可以分为单寿件,长寿件和短寿件,以便于维修人员工作和记录;4、对设备容易出现问题的地方加以标记,为维修工作提供便利;5、注意防差错识别标识,安全警示必须醒目,设备零件的编号、功能详细记录,这些不仅使用时需要,在设备的日常维修过程中也必不可少。 2.4安全性 GJB 900给出的安全性定义是指不会导致人员伤亡、危害身体健康及自然环境、设备或财产造成破坏或损失的能力。安全性作为军用电子设备的一个重要特征,可以用来描述装备对其他事物存在的潜在危险,同时对装备性能进行评价的过程中,安全性也是必不可少的因素之一。所以提高设备安全性至关重要,基于这种情况,技术人员可以事先通过精密的计算和合理的设计来降低危险出现的可能性,在无法避免使用危险器材的情况下,选择风险最小的。而为了保证不相关人员的安全,需要将有危险的物品单独放置,与其他活动区域进行隔离。与此同时,在对设备进行日常维护时,减少天气等因素带来的问题,同时注意操作保养过程中的危险,避免意外的发生。 2.5测试性和环境适应性在GJB 2547中对设备测试性是这样定义的,即指产品可以及时、准确地确定设备无论是否在工作过程中时的状态并与内部故障相隔离的一种设计特性。而环境适应性则是说,在设备的使用年限内,根据不同环境影响,比如电场环境,磁场坏境,力学环境,生物环境等特殊环境,依旧可以实现预定功能以及不会被破坏的能力。对设备的这两种性能问题的出现,我们也在找寻解决的方法,比如对设备进行热设计,选择适合环境温度的零部件并对其开展热设计工作;在海洋环境下注重对设备的保护,防止其受海风,潮湿空气等影响;设置检测系统,及时对出现的故障报警等等。 3 “六性”的结构工作工程研制是军用电子设备研制过程中的重要节点,在此阶段工程中以参加到军用电子设备的工作计划中,使得设备的方案设计达到“六性”的各个要求指标,在结构方面对军用电子设备的“六性”进行设计,分析,评审,试验等过程,将设计想法落实到实处,积极开展该种设备的结构工作。结束语

非标自动化设备机械技术规范

非标自动化设备机械技术规范 为了在今后设备前期管理过程中,加强非标设备的质量控制工作,改善设备初期状态,确保设备在生产服役过程中有良好的开动率,特制定本规范。希望参和前期管理的技术人员参照执行,使技术要求更全面、准确、严密。 一、技术要求 一)、结构要求 1).机械机构设计需符合人机工程学,方便人员操作和维修; 2).机械结构设计需经过计算,达到正常使用的强度要求,并在安全余量之内; 3).机械结构设计需根据我方具体要求,对关键点进行FEMA分析和验证; 4).机械结构总体设计需考虑经济、环保、安全的原则。 二)、材料要求 1).结构件、面板类钢材要求Q235,传动件、一般零部件材料要求45#、需热处理部件材料要求20-40Cr或指定其他材料,各类型材必须是国标型材,特殊要求根据设备设计需求具体提出来; 2).所有材料必需有相应的合格证或符合质量要求的检验证书; 3).对于特殊部件的材料,需同时提供检测报告,报告内容主要涉及:成分、力学性能、物理性能等。 三)、钢构表面要求 1).钢结构件表面需经喷砂处理,除锈等级Sa2.5;若手工进行表面处理,需介于St2和St3之间。 2).喷砂后需喷涂底漆为红丹防锈漆一遍,面漆为醇酸调和漆两遍,总干膜厚度为125μm;附着力达到ISO等级1级或ASTM等级4B级; 3).结构件表面不能有明显的变形、划伤、撞伤、凹槽、凸现、缺失、分层等缺陷。四)、焊接要求 1).所有焊接都需有相应的焊接规范和标准,并进行焊接工艺验证; 2).现场焊接时,需满足焊接规范的要求; 3).焊缝表面不能有裂纹、气孔、夹渣、未熔合、未焊透、虚焊、形状缺陷及上述以外的其

电子产品热设计

目录 摘要: (2) 第1章电子产品热设计概述: (2) 第1.1节电子产品热设计理论基础 (2) 1.1.1 热传导: (2) 1.1.2 热对流 (2) 1.1.3 热辐射 (2) 第1.2节热设计的基本要求 (3) 第1.3节热设计中术语的定义 (3) 第1.4节电子设备的热环境 (3) 第1.5节热设计的详细步骤 (4) 第2章电子产品热设计分析 (5) 第2.1节主要电子元器件热设计 (5) 2.1.1 电阻器 (5) 2.1.2 变压器 (5) 第2.2节模块的热设计 (5) 电子产品热设计实例一:IBM “芯片帽”芯片散热系统 (6) 第2.3节整机散热设计 (7) 第2.4节机壳的热设计 (8) 第2.5节冷却方式设计: (9) 2.5.1 自然冷却设计 (9) 2.5.2 强迫风冷设计 (9) 电子产品热设计实例二:大型计算机散热设计: (10) 第3章散热器的热设计 (10) 第3.1节散热器的选择与使用 (10) 第3.2节散热器选用原则 (11) 第3.3节散热器结构设计基本准则 (11) 电子产品热设计实例三:高亮度LED封装散热设计 (11) 第4章电子产品热设计存在的问题与分析: (15) 总结 (15) 参考文献 (15)

电子产品热设计 摘要: 电子产品工作时,其输出功率只占产品输入功率的一部分,其损失的功率都以热能形式散发出去,尤其是功耗较大的元器件,如:变压器、大功耗电阻等,实际上它们是一个热源,使产品的温度升高。因此,热设计是保证电子产品能安全可靠工作的重要条件之一,是制约产品小型化的关键问题。另外,电子产品的温度与环境温度有关,环境温度越高,电子产品的温度也越高。由于电子产品中的元器件都有一定的温度范围,如果超过其温度极限,就将引起产品工作状态的改变,缩短其使用寿命,甚至损坏,使电子产品无法稳定可靠地工作。 第1章电子产品热设计概述: 电子产品的热设计就是根据热力学的基本原理,采取各种散热手段,使产品的工作温度不超过其极限温度,保证电子产品在预定的环境条件下稳定可靠地工作。 第1.1节电子产品热设计理论基础 热力学第二定律指出:热量总是自发的、不可逆转的,从高温处传向低温处,即:只要有温差存在,热量就会自发地从高温物体传向低温物体,形成热交换。热交换有三种模式:传导、对流、辐射。它们可以单独出现,也可能两种或三种形式同时出现。 1.1.1 热传导: 气体导热是由气体分子不规则运动时相互碰撞的结果。金属导体中的导热主要靠自由电子的运动来完成。非导电固体中的导热通过晶格结构的振动实现的。液体中的导热机理主要靠弹性波的作用。 1.1.2 热对流 对流是指流体各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递过程。对流仅发生在流体中,且必然伴随着有导热现象。流体流过某物体表面时所发生的热交换过程,称为对流换热。 由流体冷热各部分的密度不同所引起的对流称自然对流。若流体的运动由外力(泵、风机等)引起的,则称为强迫对流。 1.1.3 热辐射 物体以电磁波方式传递能量的过程称为热辐射。辐射能在真空中传递能量,且有能量方

非标设备通用技术规范

非标设备通用技术规范

宁波汇驰电子有限公司 NingBo HuiChi Electronics Co., Ltd 页次:文件属性:版本号/修订次:1/13(封面)内部学习资料 非标设备通用技术规范 编制:饶云飞 审核:________________ 承认:________________

宁波汇驰电子有限公司NING BO HUICHI ELECTRONICS CO .,LTD 非标设备通用技术 规范 文件编号 版本次 普通文件页次2/13 文件修改履历 序号修订单编号修订日期 修订 修订原因修订内容修订者部分全部 1 20161125 2016年11月25 日 新版发 行全部 饶云 飞

宁波汇驰电子有限公司NING BO HUICHI ELECTRONICS CO .,LTD 非标设备通用技术 规范 文件编号 版本次 普通文件页次3/13 一、目的 规范非标设备定制,提升设备供方定制能力。 二、适用范围 本公司所有非标设备(不包含大型外购设备)定制。 三、规范内容 Ⅰ、整机 (一)、结构可靠 1.结构件功能确定;机构稳定可靠,机构定位准确,满足使用要求; 2.重复精度满足使用要求;机构运动无干扰。 3. 机架、机座及零部件刚性足够,工作时不致于变形(如气缸座等); 4. 整机尺寸规范:塑料脚垫与机箱底部高度:15cm,机箱高度:80cm,整机防护罩顶部离地高度:180cm。产品运行轨道离地高度:110cm。 5.整机尺寸1.5*1.2*1.8米。 (二)、安全防尘措施 1. 设计防止意外事故以及防尘防护罩(如皮带轨道、运动机构等); 2. 必要时,设计双手操作按钮(如冲床等运动机构);设置安全光栅; 3. 设置极限位置限位器(机械限位与油压缓冲阀限位双保险); 4. 整机增加防护罩,使用4*4mm的铝型材与4mm透明亚克力搭建,铝型材边缘使用黑色密封胶条进行防护。 5. 防护罩需前后对开门,尺寸:40cm(亚克力板)其它多余部分为固定板。

军用电子产品可靠性设计研究

军用电子产品可靠性设计 研究 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

军用电子产品可靠性设计研究 摘要:现代战争是信息化战争,电子产品在战争中起着举足轻重的作用;军用电子产品的可靠性直接关系战争成败;如何保证军用电子产品的高可靠性可以作橐桓鲎门研究课题。本文针对如何提高军用电子产品可靠性进行讨论。 关键词:电子产品;可靠性;设计 DOI: 电子产品已深入人们生活。军队信息化也离不开电子产品的使用;电子产品已深入到军队作战指挥和日常生活中,其可靠性直接决定军队的战斗力。如何保证军用电子产品可靠性成为军用电子产品研制生产的首要问题。笔者根据多年来的实践经验,对军用电子产品可靠性设计进行了一些深入研究,论文将从五个方面进行阐述。 1 需求分析准确性 对比民用电子产品来说,军用电子产品除了对电子产品的基本需求外,还有一些特殊需求――可靠、耐用、抗摔、抗震动冲击和适应复杂恶劣环境;因此,在军用电子产品研制时,必须考虑军品的特殊需求和使用场合,只有需求准确,才可能制定合适的实现方案和方法。 2 结构设计可靠性 首先根据军用电子产品的使用场合考虑结构设计,包括大小、高度、机壳材质、外观喷涂材质、全密封机箱还是非全密封机箱、板卡布局、外部接口使用航空插座还是普通插座、散热方式选择等等。下面将对结构设计的几个重要考虑因素进行讨论:布局

结构布局好坏直接影响电子产品的加工难度、散热性能、使用维护、维修。 结构布局始终应坚持一个原则:简单;简单包含两层含义:(1)装配简单、拆卸简单;(2)使用维护简单。如果结构布局不合理,就可能装配效率低,拆卸难;外部接口布局不合理,导致使用不便,同时也会带来可靠性降低的问题。 内部线路走线必须整齐、规范,模拟信号线应该远离板卡高频信号和时钟信号。 热敏感模块或器件应该远离发热源;针对高功率或发热部件进行散热处理。 电磁兼容性 电磁兼容性作为军用电子产品的一个重要考核指标,在设计之初应整体考虑:首先应充分了解各种元器件的工作特性;各板卡的排版布局走线符合电气特性要求;电源模块及滤波模块设计、屏蔽结构设计和机壳设计都应作为整体考虑因素。只有全面考虑设备的电磁兼容性,才可能满足军用电子产品对EMC要求。 持续工作稳定性及保养维护便利性 高发热模块或元器件必须采取散热措施;如果风冷散热,必须考虑风机的持续工作可靠性和持续工作时间。根据笔者经验,合格风机持续工作时间为5年左右,部分风机可能寿命会延长。对于军用电子产品来说,如果持续工作5年后需要对风冷设备进行维护保养。风机更换必须简单便捷。如果采用散热片散热,必须考虑散热片的散热面积能够满足模块或器件要求。 设备供电模块至少需要考虑板级更换,目前电源供电模块持续工作的有效时间一般在5年至8年,部分模块工作寿命会延长。因此,必须考虑5年至8年后更换电源模块的可能性和便利性。

电子产品结构设计技术高级班

电子产品结构设计技术高级班 招生对象 --------------------------------- 系统设计师、电子结构设计工程师、总质量师、产品质量师、工艺师、质量可靠性管理者。【主办单位】中国电子标准协会 【咨询热线】0 7 5 5 – 2 6 5 0 6 7 5 7 1 3 7 9 8 4 7 2 9 3 6 李生 【报名邮箱】martin#https://www.wendangku.net/doc/1f4331824.html, (请将#换成@) 课程内容 --------------------------------- 如今的中国已成为世界电子设备制造中心,整个电子制造业的结构正在发生新的变化与调整,新器件、新材料、新工艺不断问世,特别是日新月异的微电子技术正在向各个领域广泛渗透。因此传统的电子设备结构设计和工艺方法受到严重挑战,中国电子制造业迫切需要大量精通各方面知识的设计、制造工程师。现代电子设备所处的环境主要包括气候环境、机械环境、电磁环境、生物化学环境和核辐射环境等。各种环境因素的影响可能导致电子设备可靠性降低、失效甚至损坏,必须采取防护措施。 培训对象: 系统设计师、电子结构设计工程师、总质量师、产品质量师、工艺师、质量可靠性管理者。 课程大纲:(根据学员反映,授课内容可能会有所调整) (一)、阐述电子产品结构设计的突破与创新 1、结构设计对电子产品整机的影响有哪些? 2、怎样突破传统的设计概念? 3、怎样学会运用创新理念?设计出让人满意的产品。 4、国外结构设计技术的介绍与借鉴。 (二)、电子产品的造型设计与结构设计 1、什么是电子设备的造型设计? 2、工业造型设计的要素有哪些? 3、工业造型设计所遵循的基本原则。 4、造型设计的程序介绍。 5、造型设计中的色彩是怎么考虑的?用色彩弥补造型的不足。 6、造型设计的几个美学原则。

非标设备结构设计规范

非标准设备制造和管理规程 1定义 非标准设备(工装、治具、设备、仪器等)是指生产需要而又不能直接采购的专用设备,本规程的原则是保证能够经济有效地获得和使用非标准设备。对于加工和装配过程(包含自制及外购外协)的非标准设备,由使用部门提出申请,直接按本管理规程执行。 2目的 为了方便对非标准设备的申请、设计、制作、验收、移交及使用的标准化管理 3 立项流程 3.1立项依据 3.1.1根据自身生产实际并经使用部门评审需要改进和增添的非标准设备项目。 3.1.2公司发展规划或技改技措计划中规定的非标准设备等项目。 3.2 立项顺序 3.2.1由使用部门提出申请并填制及申报《工装治具仪器 设备需求单》,设备制造部门凭申请单同使用部门(有需要时, 同外购外协供应商)进行方案设计《设计方案书》并提出预算, 财务部门、设备制造部门和使用部门对预算进行审核,通过后由 使用部门提出申请《设备固定资产购入申请决裁书》的审批,然 后按申请审批流程,设备制造部门收到《设备固定资产购入申请 决裁书》后根据《设计方案书》进行审核并下达工作令。 3.2.2 非标设备须考虑设备的后期维护和可能的修改。委外须考虑外购外协供应商持久、可信,且在设备出现故障或提出修改时随叫随到等因素。 3.2.3《设计方案书》的内容要求详细、明确,使用部门应提供使用的产品或需加工产品的尺寸及要求图,尺寸及要求图必须和产品实物一致。 2.3非标准设计人员对所承接的《设计方案书》,要编写可行性分析报告,并按规定履行各栏签字手续。如有分歧意见,最终以设备制造部门主管或使用部门主管的意见为准。 4 预算审核 4.1 设备制造部门或外购外协供应商负责对预算审核过程中的所有问题做出解答,所有单件预算的零部件必须注明品牌和型号。设备制造部门的预算(对预算由采购部门协助报价)作为最终预算承接此项目。 4.2 设备制造部门前期工作进行后,因制造费用大于预算费用,则超出部分设备制造部门需按实列支,并由设备制造部门重新提出申请及说明。

电子产品结构设计过程

电子产品的结构设计过程 一个完整产品的结构设计过程 1.ID 造型; a. .......................... I D 草绘 b. ............................. ID 外形图 c. ............................. MD 外形图 2.建模; a. 资料核对 ..... b. 绘制一个基本形状...... c. 初步拆画零部件 ..... 1.ID 造型; 一个完整产品的设计过程, 是从ID 造型开始的,收到客户的原始资料(可以是草图,也可以是文 字说明),ID即开始外形的设计;ID绘制满足客户要求的外形图方案,交客户确认,逐步修改直至客户认同;也有的公司是ID 绘制几种草案,由客户选定一种,ID 再在此草案基础上绘制外形图;外形图的类型,可以是2D的工程图,含必要的投影视图;也可以是JPG彩图;不管是哪一种,一般需注名整体尺寸,至于表面工艺的要求则根据实际情况,尽量完整;外形图确定以后,接下来的工作就是结构设计工程师(以下简称MD的了; 顺便提一下,如果客户的创意比较完整,有的公司就不用ID直接用MD故外形图; 如果产品对内部结构有明确的要求,有的公司在ID绘制外形图同时MD就要参与进来协助外形的调整;MD开始启动,先是资料核对,ID给MD的资料可以是JPG彩图,MD将彩图导入PROEt描线;ID 给MD勺资料还可以是IGES线画图,MD各IGES线画图导入PROE!描线,这种方法精度较高;此外,如果是手机设计,还需要客户提供完整的电子方案,甚至实物; 2。建摸阶段, 以我的工作方法为例,MD根据ID提供的资料,先绘制一个基本形状(我习惯用BASE乍为文件名);BASE就象大楼的基石,所有的表面元件都要以BASB的曲面作为参考依据; 所以MD故3D的BASE和ID做的有所不同,ID侧重造型,不必理会拔模角度,而MD不但要在BASE 里做出拔模角度,还要清楚各个零件的装配关系,建议结构部的同事之间做一下小范围的沟通,交换一下意见,以免走弯路;

非标设备结构设计规范

非标设备结构设计规范-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

非标设备结构设计规范v1 东莞力士自动化设备有限公司网址:技术咨询电话: 0769 联系人: 李生手机: 一.结构可靠 1.结构件各自分工,功能确定;机构稳定可靠,满足使用要求; 2.机构定位准确; 3.重复精度满足使用要求; 4.机架、机座及零部件刚性足够,工作时不致于变形(如气缸座等); 5.运动无干扰 A在零件的所有自由度内(360°旋转、摆动、上下、左右)无碰撞、阻挡(包括电线、气管等),应预留尽可能大的空间; B 必要时,螺丝采用沉头或平头。 二.安全措施 1.设计防止意外事故的防护罩(如皮带、运动机构); 2.必要时,设计双手操作按钮(如冲床等运动机构); 3.必要时,设置安全光栅; 4.设置极限位置限位器(机械限位与Sensor限位双保险); 5.必要时,马达装扭力限制器,防止过载烧毁; 6.必要时Sensor加保护罩。 三.安装调试方便 1.精度要求高的较大机架,不便加工的,基座面板采用可调支承(大直径细牙螺 柱),降低成本; 2.螺纹联接部位要预留尽较大的安装维修空间; 3.有定位精度要求的零部件,应尽可能延伸到基座面板上,不可直接安装在焊接机 架上。 四.气(油)管线要求 1.机架及基座面板上要多处预穿留管线孔,减少安装现场开孔的困难; 2.对大流量气动元件,要考虑供气管直径是否足够,并在必要时设置储气罐; 3.需旋转的气管应采用旋转接头; 4.对于长距离,多管路系统,为方便维修,应采用可拔插的对接式接头。 五.电气线路要求 1.机架及基座面板上要多处预留马达及Sensor穿线孔,需往复长距离移动部位应 采用拖链; 2.Sensor座要可调; 3.对于小电流低压电器,为方便维修,可采用对接式接头; 4.必要时,电线应采取防油防爆措施(套金属软管)。 六.滑动转动部位的润滑措施 1. 导轨等滑动部位,及轴承等转动部位,应设计润滑结构,装注油咀。 2.必要时,设置防尘结构(如采用带密封盖轴承,装密封圈等)。 七. 其他要求 1. 机器结构满足加工工艺要求,便于制造; 2. 结构简明;; 3. 符合经济性要求; 4. 符合美学原理;

大功率电子元器件及设备结构的热设计

大功率电子元器件及设备结构的热设计 电子元器件以及电子设备已经在人们生产生活当中的各个领域内所应用。随着电子元器件的集成度越来越高以及功率要求越来越大,因此必然会引起电器元器件的热效应,因此对于大功率电子元器件或电子设备需要进行热设计。文章对大功率电子元器件及设备结构热设计的考虑因素,设计流程及要求以及主要参数计算等均作了简单阐述,可以对研究大功率电子元器件及设备结构的热设计起到积极作用。 标签:大功率;电子元器件;电子设备;热设计 前言 随着现代社会的发展,电子设备已经在人们的生产生活当中得到普遍应用。因此电子设备的可靠性对于人们的生产生活具有十分重要的作用。特别是在一些关键或核心领域,即使是一个小的电子元器件出现问题,都极易可能造成极大的危害。特别是近些年随着硅集成电路的普遍应用,电路的集成得到了成倍的增加,因此各电子元器件或芯片的热量也得到了相应的增加。同时在电子产品小型化,高功率的背景下,电子元器件或电子设备的散热问题就成为了保障设备安全可靠的关键性问题。因此对于现代电子元器件或电子设备若想保持安全可靠性就需要采取科学合理的热设计。 1 大功率电子元器件及设备结构热设计的考虑因素 1.1 大功率电子元器件及设备结构的传热方式 大功率电子元器件及设备结构的传热方式有三种,即导热、对流和辐射。其中导热基本是由气体分子不规则运动时相互碰撞,金属自由电子的运动,非导电固体晶格结构的振动以及液体弹性波产生的。对流则是指流体各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递过程。对流仅发生在流体中,且必然伴随着导热现象。流体流过某物体表面时所发生的热交换过程称为对流。辐射主要为电磁波一般考察与太阳、空间环境间的传热时才考虑,其辐射传热系数为: 1.2 大功率电子元器件结温 从广义上将元器件的有源区称为“结”,而将元器件的有源区温度称为“结温”。元器件的有源区可以是结型器件的Pn结区,场效应器件的沟道区或肖特器件的接触势垒区,也可以是集成电路的扩散电阻或薄膜电阻等,默认为芯片上的最高温度。大功率电子元器件的最高结温,对于硅器件塑料封装为125~150℃,金属封装为150~200℃。对于锗器件为70~90℃当结温较高时(如大于50℃),结温每降低40~50℃,元器件寿命可提高约一个数量级。所以对于航空航天和军事领域应用的元器件,由于有特别长寿命或低维护性要求,并受更换费用限制以及须承受频繁的功率波动,平均结温要求低于60℃。

电子产品结构设计的标准及原则

电子产品结构设计的标准及原则 一、壁厚设计原则 塑胶材料基本设计守则壁厚的大小取决於产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm 为上限从经济角度来看过厚的产品不但增加物料成本 延长生产周期增加生产成本。从产品设计角度来看过厚的产品增加产生气孔的可能性大大削弱产品的刚性及强度。 模具的温度都比塑材的熔融温度低,当塑材刚从唧嘴中进入模具时,由于模具的温度更低,在模具表面会形成一层结晶层,约有0.2MM,造成能通过胶料的空间非常小,需要非常大的注塑压力,很有可能造成无法填满,现在有一些薄壁注塑技术就是应此而生的。最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度,但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形,由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题 二、筋位设计原则 加强筋的作用加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。加强筋增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。此外,加强筋更可充当内部流道助模腔充填,对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。设计原则加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面其伸展方向,应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向选择加强筋的位置,亦受制於一些生产上的考虑如模腔充填、缩水及脱模等 三、柱位设计原则 1.支柱突出胶料壁厚是用以装配产品、隔开物件及支撑承托其他零件之用。 2.空心的支柱可以用来嵌入件、收紧螺丝等。 四、止口设计原则 反叉骨设计的一般尺寸 A、止口与反止口息息相关 配合使用。反止口的作用与止口相反,反止口是防止B壳朝外变形,同时防止A壳朝内缩。 B、反止口是做在母止口的那个壳上。 C、设计反止口时要注意离公扣单边8.0MM 至少6.0MM,因为扣位要变形 五、卡扣设计原则原理

非标机械设计与管理

非标机械设计与管理 非标机械有别于传统机械设计,非机械设计有时间性限制,设计周期要短,设计要简洁、准确、安全、可靠及满足客户合理的专业性要求,用户对非标机械的设计往往有许多的要求,包括合理和不合理的,这是一项挑战性的工作,在此我们对非标设计进行探讨。 设计产品的分类。要弄清所设计的机械属于成熟型的非标机械还是非成熟型的非标机械,所谓成熟型的非标机械是指哪些工作原理清晰,机械结构较为通用,甚至有产品样板可以模仿的产品;所谓非成熟产品是指工作原理比较复杂,机械结构不通用,更严重的是连客户都未完全了解其产品的整个生产工艺,或者是客户正在试验使用未成熟的生产工艺,而要设计一些机械来满足生产工艺要求,所以,非成熟产品设计就会有难度性高、不确定性和风险性的特点。除了以上的因素外,企业已经拥有的成熟技术也是一个重要因素,某些订单产品对于拥有成熟技术的公司来说属于成熟的产品,对于完全未涉足过该领域的企业来说则属于非成熟产品,要具体分析。 成熟产品的设计。成熟非标机械设计可以分为三类,第一、主机相同,夹具和辅件不同,这类型的设计较简单,只要消化好主机和辅件的作用就行了;第二、主机的规格要放大或缩小,动力要变化,那就需要将产品的结构和动力重新考虑,例如企业有30吨压力的四柱压机,现在客户要订造一台60吨四柱压机,这样,在结构形式、液压油路和电路相同的情况下,我们就要对框架进行力学分析计算,重新选择框架用料大小,另外,液压缸、液压泵、液压阀等重新选型;第三、主机不同,部件相同,那就要根据成熟的部件进行组合设计,达到客户要求,这样则尽可能采用成熟的部件,对特别设计部分进行设计,并提早对特别设计部分进行试验,另外,使用三维图对整体进行组装,在图中对运动部件进行仿真运动,确认总体结构成功。 非成熟产品设计。非成熟产品设计分成三类,第一、单机类,主机较简单,但本企业对该产品不了解,客户提供较详细资料,甚至包括样机。针对这类型的设计,企业要对目前样机工作内容、工作原理、采用的结构进行详细分析后进行设计;第二、组合机类,主机较为复杂,部分结构可以使用企业成熟的结构,总

电子产品的结构设计过程

电子产品的结构设计过程(转) 一个完整产品的结构设计过程 1.ID造型; a.ID草绘............ b.ID外形图............ c.MD外形图............ 2.建模; a.资料核对............ b.绘制一个基本形状............ c.初步拆画零部件............ 1.ID造型; 一个完整产品的设计过程,是从ID造型开始的,收到客户的原始资料(可以是草图,也可以是文字说明),ID即开始外形的设计;ID绘制满足客户要求的外形图方案,交客户确认,逐步修改直至客户认同;也有的公司是ID绘制几种草案,由客户选定一种,ID再在此草案基础上绘制外形图;外形图的类型,可以是2D 的工程图,含必要的投影视图;也可以是JPG彩图;不管是哪一种,一般需注名整体尺寸,至于表面工艺的要求则根据实际情况,尽量完整;外形图确定以后,接下来的工作就是结构设计工程师(以下简称MD)的了; 顺便提一下,如果客户的创意比较完整,有的公司就不用ID直接用MD做外形图; 如果产品对内部结构有明确的要求,有的公司在ID绘制外形图同时MD就要参与进来协助外形的调整; MD开始启动,先是资料核对,ID给MD的资料可以是JPG彩图,MD将彩图导入PROE后描线;ID给MD的资料还可以是IGES线画图,MD将IGES线画图导入PROE后描线,这种方法精度较高;此外,如果是手机设计,还需要客户提供完整的电子方案,甚至实物; 2建摸阶段, 以我的工作方法为例,MD根据ID提供的资料,先绘制一个基本形状(我习惯用BASE作为文件名);BASE就象大楼的基石,所有的表面元件都要以BASE的曲面作为参考依据; 所以MD做3D的BASE和ID做的有所不同,ID侧重造型,不必理会拔模角度,而MD不但要在BASE里做出拔模角度,还要清楚各个零件的装配关系,建议结构部的同事之间做一下小范围的沟通,交换一下意见,以免走弯路; 具体做法是先导入ID提供的文件,要尊重ID的设计意图,不能随意更改; 描线,PROE是参数化的设计工具,描线的目的在于方便测量和修改; 绘制曲面,曲面要和实体尽量一致,也是后续拆图的依据,可以的话尽量整合成封闭曲面局部不顺畅的曲面还可以用曲面造型来修补; BASE完成,请ID确认一下,这一步不要省略建摸阶段第二步,在BASE的基础上取面,拆画出各个零部件,拆分方式以ID的外形图为依据; 面/底壳,电池门只需做初步外形,里面掏完薄壳即可; 我做MP3,MP4的面/底壳壁厚取1.50mm,手机面/底壳壁厚取2.00mm,挂墙钟面/底壳壁厚取2.50mm,防水产品面/底壳壁厚可以取3.00mm;

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