航空工艺技术范文10篇

时间:2023-12-02 15:29:28

航空工艺技术

航空工艺技术范文篇1

预计在未来10到20年,微电子器件抗辐射加固的重点发展技术是:抗辐射加固新技术和新方法研究;新材料和先进器件结构辐射效应;多器件相互作用模型和模拟研究;理解和研究复杂3-D结构、系统封装的抗辐射加固;开发能够降低测试要求的先进模拟技术;开发应用加固设计的各种技术。本文分析研究了微电子器件抗辐射加固设计技术和工艺制造技术的发展态势。

2辐射效应和损伤机理研究

微电子器件中的数字和模拟集成电路的辐射效应一般分为总剂量效应(TID)、单粒子效应(SEE)和剂量率(DoesRate)效应。总剂量效应源于由γ光子、质子和中子照射所引发的氧化层电荷陷阱或位移破坏,包括漏电流增加、MOSFET阈值漂移,以及双极晶体管的增益衰减。SEE是由辐射环境中的高能粒子(质子、中子、α粒子和其他重离子)轰击微电子电路的敏感区引发的。在p-n结两端产生电荷的单粒子效应,可引发软误差、电路闭锁或元件烧毁。SEE中的单粒子翻转(SEU)会导致电路节点的逻辑状态发生翻转。剂量率效应是由甚高速率的γ或X射线,在极短时间内作用于电路,并在整个电路内产生光电流引发的,可导致闭锁、烧毁和轨电压坍塌等破坏[1]。辐射效应和损伤机理研究是抗辐射加固技术的基础,航空航天应用的SiGe,InP,集成光电子等高速高性能新型器件的辐射效应和损伤机理是研究重点。研究新型器件的辐射效应和损伤机理的重要作用是:1)对新的微电子技术和光电子技术进行分析评价,推动其应用到航空航天等任务中;2)研究辐射环境应用技术的指导方法学;3)研究抗辐射保证问题,以增加系统可靠性,减少成本,简化供应渠道。研究的目的是保证带宽/速度不断提升的微电子和光(如光纤数据链接)电子电路在辐射环境中可靠地工作。图1所示为辐射效应和损伤机理的重点研究对象。研究领域可分为:1)新微电子器件辐射效应和损伤机理;2)先进微电子技术辐射评估;3)航空航天抗辐射保障;4)光电子器件的辐射效应和损伤机理;5)辐射测试、放射量测定及相关问题;6)飞行工程和异常数据分析;7)提供及时的前期工程支持;8)航空辐射效应评估;9)辐射数据维护和传送。

3抗辐射加固设计技术

3.1抗辐射加固系统设计方法

开展抗辐射加固设计需要一个完整的设计和验证体系,包括技术支持开发、建立空间环境模型及环境监视系统、具备系统设计概念和在轨实验的数据库等。图2所示为空间抗辐射加固设计的验证体系。本文讨论的设计技术范围主要是关于系统、结构、电路、器件级的设计技术。可以通过图2所示设计体系进行抗辐射加固设计:1)采用多级别冗余的方法减轻辐射破坏,这些级别分为元件级、板级、系统级和飞行器级。2)采用冗余或加倍结构元件(如三模块冗余)的逻辑电路设计方法,即投票电路根据最少两位的投票确定输出逻辑。3)采用电路设计和版图设计以减轻电离辐射破坏的方法。即采用隔离、补偿或校正、去耦等电路技术,以及掺杂阱和隔离槽芯片布局设计;4)加入误差检测和校正电路,或者自修复和自重构功能;5)器件间距和去耦。这些加固设计器件可以采用专用工艺,也可采用标准工艺制造。

3.2加固模拟/混合信号IP技术

最近的发展趋势表明,为了提高卫星的智能水平和降低成本,推动了模拟和混合信号IP需求不断增加[2]。抗辐射加固模拟IP的数量也不断增加。其混合信号IP也是相似的,在高、低压中均有应用,只是需在不同的代工厂加工。比利时IMEC,ICsense等公司在设计抗辐射加固方案中提供了大量的模拟IP内容。模拟IP包括抗辐射加固的PLL和A/D转换器模块,正逐步向软件控制型混合信号SoCASIC方向发展。该抗辐射加固库基于XFab公司180nm工艺,与台积电180nm设计加固IP库参数相当。TID加固水平可以达到1kGy,并且对单粒子闭锁和漏电流增加都可以进行有效加固。

3.3SiGe加固设计技术

SiGeHBT晶体管在空间应用并作模拟器件时,对总剂量辐射效应具有较为充分和固有的鲁棒性,具备大部分空间应用(如卫星)所要求的总剂量和位移效应的耐受能力[3]。目前,SiGeBiCMOS设计加固的热点主要集中在数字逻辑电路上。SEE/SEU会对SiGeHBT数字逻辑电路造成较大破坏。因此,这方面的抗加设计技术发展较快。对先进SiGeBiCMOS工艺的逻辑电路进行SEE/SEU加固时,在器件级,可采用特殊的C-B-ESiGeHBT器件、反模级联结构器件、适当的版图结构设计等来进行SEE/SEU加固。在电路级,可使用双交替、栅反馈和三模冗余等方法进行加固设计。三模冗余法除了在电路级上应用外,还可作为一种系统级加固方法使用。各种抗辐射设计获得的加固效果各不相同。例如,移相器使用器件级和电路级并用的加固设计方案,经过LET值为75MeV•cm2/mg的重粒子试验和标准位误差试验后,结果显示,该移相器整体抗SEU能力得到有效提高,对SEU具有明显的免疫力。

4抗辐射加固工艺技术

目前,加固专用工艺线仍然是战略级加固的强有力工具,将来会越来越多地与加固设计结合使用。因为抗辐射加固工艺技术具有非常高的专业化属性和高复杂性,因此只有少数几个厂家能够掌握该项技术。例如,单粒子加固的SOI工艺和SOS工艺,总剂量加固的小几何尺寸CMOS工艺,IBM的45nmSOI工艺,Honeywe1l的50nm工艺,以及BAE外延CMOS工艺等。主要的抗辐射加固产品供应商之一Atmel于2006年左右达到0.18μm技术节点,上一期的工艺节点为3μm。Atmel的RTCMOS,RTPCMOS,RHCMOS抗辐射加固专用工艺不需改变设计和版图,只用工艺加固即可制造出满足抗辐射要求的军用集成电路。0.18μm是Atmel当前主要的抗辐射加固工艺,目前正在开发0.15μm技术,下一步将发展90nm和65nm工艺。Atmel采用0.18μm专用工艺制造的IC有加固ASIC、加固通信IC、加固FPGA、加固存储器、加固处理器等,如图3所示。

5重点发展技术态势

5.1美国的抗辐射加固技术

5.1.1加固设计重点技术

美国商务部2009年国防工业评估报告《美国集成电路设计和制造能力》,详细地研究了美国抗辐射加固设计和制造能力[4]。拥有抗辐射加固制造能力的美国厂商同时拥有抗单粒子效应、辐射容错、抗辐射加固和中子加固的设计能力。其中,拥有抗单粒子效应能力的18家、辐射容错14家、辐射加固10家,中子加固9家。IDM公司是抗辐射加固设计的主力军,2006年就已达到从10μm到65nm的15个技术节点的产品设计能力。15家公司具备10μm~1μm的设计能力,22家公司具备1μm~250nm的设计能力,24家公司具备250nm~65nm设计能力,7家公司的技术节点在65nm以下,如图5所示。纯设计公司的抗辐射加固设计能力较弱。美国IDM在设计抗辐射产品时所用的材料包括体硅、SOI,SiGe等Si标准材料,和蓝宝石上硅、SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物、非结晶硅等非标准材料两大类。标准材料中使用体硅的有23家,使用SOI的有13家,使用SiGe的有10家。使用非标准材料的公司数量在明显下降。非标材料中,GaN是热点,有7家公司(4个小规模公司和3个中等规模公司)在开发。SiC则最弱,只有两家中小公司在研发。没有大制造公司从事非标材料的开发。

5.1.2重点工艺和制造能力

美国有51家公司从事辐射容错、辐射加固、中子加固、单粒子瞬态加固IC产品研制。其中抗单粒子效应16家,辐射容错15家,抗辐射加固12家,中子加固8家。制造公司加固IC工艺节点从10μm到32nm。使用的材料有标准Si材料和非标准两大类。前一类有体硅、SOI和SiGe,非标准材料则包括蓝宝石上硅,SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物和非晶硅(amorphous)。晶圆的尺寸有50,100,150,200,300mm这几类。抗辐射加固产品制造可分为专用集成电路(ASIC)、栅阵列、存储器和其他产品。ASIC制造能力最为强大,定制ASIC的厂商达到21家,标准ASIC达到13家,结构化ASIC有12家。栅阵列有:现场可编程阵列(FPGA)、掩膜现场可编程阵列(MPGA)、一次性现场可编程阵列(EPGA),共19家。RF/模拟/混合信号IC制造商达到18家,制造处理器/协处理器有11家。5.1.3RF和混合信号SiGeBiCMOS据美国航空航天局(NASA),SiGe技术发展的下一目标是深空极端环境应用的技术和产品,例如月球表面应用。这主要包括抗多种辐射和辐射免疫能力。例如,器件在+120℃~-180℃温度范围内正常工作的能力。具有更多的SiGe模拟/混合信号产品,微波/毫米波混合信号集成电路。系统能够取消各种屏蔽和专用电缆,以减小重量和体积。德国IHP公司为空间应用提供高性能的250nmSiGeBiCMOS工艺SGB25RH[5],其工作频率达到20GHz。包括专用抗辐射加固库辐射试验、ASIC开发和可用IP。采用SGB13RH加固的130nmSiGeBiCMOS工艺可达到250GHz/300GHz的ft/fmax。采用该技术,可实现SiGeBiCMOS抗辐射加固库。

5.2混合信号的抗辐射加固设计技术

如果半导体发展趋势不发生变化,则当IC特征尺寸向90nm及更小尺寸发展时,混合信号加固设计技术的重要性就会增加[6]。设计加固可以使用商用工艺,与特征尺寸落后于商用工艺的专用工艺相比,能够在更小的芯片面积上提高IC速度和优化IC性能。此外,设计加固能够帮助设计者扩大减小单粒子效应的可选技术范围。在20~30年长的时期内,加固设计方法学的未来并不十分清晰。最终数字元件将缩小到分子或原子的尺度。单个的质子、中子或粒子碰撞导致的后果可能不是退化,而是整个晶体管或子电路毁坏。除了引入新的屏蔽和/或封装技术,一些复杂数字电路还需要具备一些动态的自修复和自重构功能。此外,提高产量和防止工作失效的力量或许会推动商用制造商在解决这些问题方面起到引领的作用。当前,没有迹象表明模拟和RF电路会最终使用与数字电路相同的元件和工艺。因此,加固混合信号电路设计者需要在模拟和数字两个完全不同的方向开展工作,即需要同时使用两种基本不同的IC技术,并应用两种基本不同的加固设计方法。

6结束语

航空工艺技术范文篇2

关键词:柔性装配;飞机装配;站位式生产线

飞机装配是按设计要求,将飞机零部组件按照设计和技术要求进行定位连接,形成高一级装配体或整架飞机的过程。据统计,由于飞机产品存在大尺寸、外形复杂、零件数量巨大等特征,飞机装配工作量约占飞机制造总工作量一半甚至更多。随着社会对航空产品需求的增长以及市场竞争的加剧,飞机装配逐渐成为飞机制造周期改进的瓶颈。国内外各大飞机制造公司为缩短生产周期、降低成本,对飞机装配生产线进行持续的优化迭代,从传统固定式手工装配生产线、站位式半自动化装配生产线到近年来的柔性装配生产线。本文主要介绍了飞机装配生产线的国内外发展现状,分析了柔性装配技术的发展,最后结合国内的生产现状对站位式飞机装配柔性生产技术的应用进行了探讨。

1飞机装配生产线发展现状

1.1飞机装配生产线发展进程

随着航空业的蓬勃发展,市场对飞机的需求量大幅增长,以固定工位配置刚性工装的工作环境,以手工定位、制孔、装配操作为主的操作方法,采用模拟量进行协调量传递的传统固定式站位飞机装配生产线已无法满足市场对飞机的需求。在此背景下,飞机装配生产线从传统固定式站位的手工装配、单站位式的装配模式,逐步改进为多装配站位,并按一定的节拍移动、标准化作业的站位式装配生产线。站位式装配生产线的诞生显著提高了飞机装配效率,极大地降低了装配成本,对于飞机研制和批量生产具有深远的意义。20世纪80年代以来,随着市场对飞机产品个性化需求的不断增加,飞机产品呈现多品种、小批量、质量要求高等特征,为了更高效、更快速地适应市场需求,就需要对目前飞机装配生产线进行持续深入改进[1]。近年来,随着计算机、网络技术的突破性进步,结合其技术成果飞机装配技术发展出了计算机辅助装配技术、基于网络进行生产调度模式以及各种创新装配工艺技术。基于上述技术进步,国外先进航空制造企业紧随汽车柔性装配制造业发展出了飞机柔性装配技术,并在飞机研制过程中进行了初步的应用,得了较好的成效。(如表1)

1.2国外现状分析

国外在柔性装配生产线方面研究应用较早,空客公司在A320、A340、A380等机型的机翼壁板装配过程中,应用了电磁铆接动力头的柔性装配技术,解决了机翼装配过程中翼梁大型构件的自动化装配问题。洛克希德·马丁公司在JSF战机原型机X-35的研制过程中充分应用了柔性装配技术,类似机身隔框的零件的柔性夹具的定位方法及装配顺序都相同,支持在同一车间生产,实现了通用化制造,大大减少了工具和工装,飞机装配周期缩短了三分之二、工艺装备则由350件减少到19件、制造成本降低了一半[2]。波音公司的柔性装配生产线技术已比较成熟。通过采用一种U型装配生产线,F-22的装配周期由16个月缩短为12个月,F-35的3种机型的装配被设计在一条装配线上进行装配,采用模块组合柔性加工设备降低成本30%,同时还提高了装配生产率,节省了装配空间。

1.3国内现状分析

近年来国内在飞机数字化装配技术领域有所突破,在自动制孔、组件级装配及部件自动对接技术等多个单项技术上有了一定的研究应用,在数字化工装设计技术方面,已采用三维数字化设计技术进行飞机工装设计,在测量技术方面,激光跟踪仪、照相测量、激光雷达等测量设备已经用于飞机关键外形尺寸和位置测量以及飞机部件装配型架装配测量[3]。但在柔性装配生产线相关技术集成应用上,国内主要航空制造企业尚存在较多不足之处,对大型柔性装配平台集成应用技术缺乏系统研究,产品设计过程中缺乏对产品柔性装配的应用考虑,工艺设计过程仍沿用传统的二维表达模式,需要对基于三维的产品设计要求进行转化衔接,同时二维工艺表达模式难以满足柔性装配技术对大量结构化工艺数据的需求,国内技装设计部门缺乏柔性装配的研究。国内主要的航空主制单位目前尚未建成自动化柔性装配生产线,与国外相比存在较大的差距。

2柔性装配技术分析

飞机柔性装配技术是一种基于产品设计特征全数字量定义,充分应用柔性装配规划、数字化柔性工装、信息集成技术进行飞机零部组件的精确定位装配的装配技术。通过对国外柔性装配技术应用效果的分析,柔性装配飞机装配生产线可有效提高装配效率和准确度,缩短装配周期[4-7]。柔性装配技术具有生产准备时间短、产品质量高、对操作者依赖性弱等优势。下面对柔性装配生产线必须具备的技术的组成进行简要介绍(如图1)。2.1柔性装配信息集成技术以产品数据管理系统PDM为基础,配合设计端进行面向装配的数字化飞机产品并行设计,对装配过程的装配工艺进行仿真规划、可装配性分析,应用仿真结论指导柔性工装设计,在数据层面实现飞机设计、工艺、工装、装配过程的全数字量传递,配合各类先进的装配机电一体化装备数据采集、控制指令下发,实现柔性装配系统中各组成部分间的信息管理与集成控制。

2.2飞机柔性装配规划技术

在数字量飞机装配规划数据传递的前提下,通过分析设计、制造、容差分配与协调技术等柔性装配影响因素,进行柔性装配影响因素分析与误差预测、装配过程仿真,实现预测和控制飞机部件装配总误差。应用各类先进的装配连接设备,实现装配过程的数字传递以及零部组件的自动化连接,保证整个装配生产线的自动、高效运行,从而保证飞机的自动化装配过程的质量和效率。应用数字化检测装备对装配过程进行精确测量和协调,保障装配的准确性。2.3数字化柔性工装技术在飞机数据数字量传递的前提下,研究柔性工装的模块化、参数化设计,实现工装快速响应,快速重构以及数字化定位,同时柔性工装的可重构特性,使按单机型规划的生产线可以在一定程度上适应生产线的功能调整,从而实现生产线的低改造成本,提高复用率。

3站位式飞机柔性装配生产线探讨

上文通过对飞机装配生产线发展历程,国外装配技术发展状况以及柔性生产线技术特点的分析,柔性装配生产线可有效地适应生产订单的不确定性。站位式生产线规划将飞机装配工作划分为多个装配单元,辅以柔性装配生产线技术,从而实现工艺资源的快速调整,达到快速转变生产线的生产模式,让单条生产线在一定程度上可以满足多机型的混线生产,从而实现飞机产品在多品种、小批量条件下的生产。站位式柔性装配生产线的特点主要包括以下几个方面:(1)采用数字化三维、柔性装配工艺设计方式,分析各类飞机装入零部组件装配顺序及调整方案、容差分配、自动钻铆工艺技术、柔性工装、设备、刀量具、工具及装配空间环境等多方面因素,对工艺流程进行柔性装配过程可视化仿真,对整个装配过程进行全数字量传递,达到全面反映柔性装配过程真实工况,优化飞机装配调整的目的。(2)采用数字化柔性工装控制技术,数字化柔性工装较好地支撑了柔性装配技术,其主要构成支持调节或部分重组,确保单套工装可适应同系列、不同机型的装配定位需求,同时对装配精度也进行了大幅优化提升。在柔性工装设计过程中,充分承接了产品设计对装配质量的要求,贯彻了柔性装配质量控制理念,为装配质量控制提供了基础。(3)充分应用各类先进的装配连接设备,如柔性化可重构制孔单元、可重构末端执行器、大部件集成对接平台等先进设备,为柔性生产提供装配质量、装配效率的保障,辅以数字化三维、柔性装配工艺设计数据,从而实现装配过程的自动化。(4)充分应用数字化检测装备,实时准确地获取装配对象的尺寸等几何参数,结合结构化的数字化三维、柔性装配工艺设计数据,准确地获取装配对象的位置信息,为先进的连接设备提供理论值、实际测量值,为柔性装配过程中的准确协调装配控制提供调整依据。(5)采用信息化手段集成柔性化工装、先进的装配连接设备、数字化检测设备以及生产辅助设备,实时采集各类先进数字化装备的反馈数据,结合数字化三维、柔性装配工艺设计输出要求,对各类数字化装备进行统筹管理,实现人、设备、产品之间的信息互通,构建数字时代的站位式飞机柔性装配生产线,实现对整机装配过程的有效控制。综上,站位式飞机柔性装配生产线规划是通过充分应用数字化装配技术、自动定位与控制等技术,定义飞机的数字化装配工艺流程,规划生产线装配方案,从而实现零部组件快速精确装配的技术。通过应用该技术,实现装配工装种类的减少、装配效率的提高,从而缩短飞机装配周期,降低成本,增强竞争力。

4结束语

站位式飞机柔性装配生产线在提升装配工装复合利用率方面有着较大的优势,可以敏捷地应对生产订单的不确定性带来的生产准备周期延长的问题,同时,柔性装配技术采用了大量先进的软硬件系统,极大促进了装配效率的提升。因此,站位式飞机柔性装配生产线在面对不同订单带来的同型号、不同要求改进改型飞机生产任务或同型号飞机管理优化、工艺流程优化带来的生产组织方式调整时,生产线可在短期内迅速重新组合,组织装配能力进行生产,提升装配生产线的响应能力,实现对客户市场需求的快速响应,提升企业的生产组织灵活性和对变化的适应性,从而不断促进航空制造业向模块化、集成化、智能化、经济化和绿色化方向发展。

参考文献:

[1]陈雪梅,刘顺涛.飞机数字化装配技术发展与应用[J].航空制造技术,2014(Z1):60-65.

[2]任晓华.新型飞机自动化装配技术[J].航空制造技术,2005(12):32-35.

[3]袁立.现代飞机数字化柔性装配生产线[J].航空科学技术,2011(5):1-4.

[4]王巍,贺平,万良辉.飞机柔性装配技术研究[J].机械设计与制造,2006(11):88-90.

[5]刘承元.精益生产新动向:柔性制造[J].企业管理,2004(2):58-59.

[6]侯志霞,邹方,王湘念,等.关于建设航空智能生产线的思考[J].航空制造技术,2015(8):50-52.

航空工艺技术范文篇3

关键词:机械焊接;焊接工艺;质量控制

机械制造业的崛起带动了机械焊接工艺的发展。随着时代的不断发展,对机械焊接工艺也提出了更高的要求,必须紧随时代的潮流,不断进行着机械焊接技术的革新与改进。机械焊接工艺不仅影响着制造业的发展,它作为整个机械焊接技术工程的重要一部分,焊接工艺的质量和水平直接决定了整个机械设备的运行,关系着后期机械设备的使用寿命及其质量。但是目前我国的焊接工艺技术仍然存在着很多问题,所以必须探索出新的机械焊接工艺技术。

1机械焊接工艺技术的概述

我国在最近几年里,各行各业都在迅猛地发展着,其中很多行业的发展都离不开机械焊接工艺技术的应用。比如石化行业、机械制作行业、航天航空以及造船等行业都在生产制造的过程中都离不开机械焊接工艺技术,机械焊接工艺技术在其生产等过程中起着十分重要的作用。但是机械焊接的工艺技术有很多种类,而且机械焊接的技术又特别复杂。各行各业在制造生产的过程中选择哪种机械焊接工艺是非常值得思考的问题。只有科学选择最为合适的机械焊接工艺,才能确保制造的顺利,同时减少繁琐的工艺步骤。企业选取了合适的机械焊接工艺技术之后,也要严格控制机械焊接工艺的质量。

1.1机械焊接工艺的分类

我国的机械焊接工艺有很多种,根据其机械焊接工艺的特点可以将其划分为压力焊接、手工电弧焊、气体保护焊和钎焊几大类。压力焊接是指需要施加一定的电压值再进行机械焊接。从压力焊接的主要内容看出,包括扩张焊接、电阻焊接、摩擦焊接等多方面的内容,其中应用最多的是电阻焊接;手工电弧焊,实际上就是指借助人为进行焊条的焊接操作,手工电弧焊也可以叫做手弧焊,这也是通常的电焊技术;气体保护焊是指依靠氮气和氢气的混合气体来进行气体保护焊接,而焊接保护的渠道主要在于喷嘴的作用,通过喷嘴释放压力气体,从而实现对周围空气的隔离,通过该物理方式实现对电弧、焊接处的保护,并助力完成焊接工作。气体保护焊也可以称为气保焊;钎焊则是借助于焊件和钎料的热处理,使其高温度介于钎料熔点和母材熔点之间,利用液态钎料对母材进行湿润,从而使接头中的间隙得到充实,促进焊接工作的开展。

1.2机械焊接工艺的质量控制

机械焊接工艺质量控制,实际上就是对机械焊接工作进行质量把关,加强质量控制,尤其是针对机械焊接接头,更是需要做好质量控制。因为机械焊接接头会在加热之后融合,变为晶体。但是在实际过程当中,这个工作非常复杂,且耗费时间较长。就机械焊接接头的影响来看,其影响因素较多,为了能够保证机械焊接接头质量控制工作的完成,就必须重视对这些影响因素的控制与分析,从而在最大程度上做好机械焊接工艺质量控制工作。影响焊接接头质量的因子涉及到方方面面。如果能够对这些因子进行有效控制和处理,则整个机械焊接工艺的质量则能达到理想。鉴于此,文章针对机械焊接工艺质量控制提出以下几条建议:1)从焊接工作人员入手,就其职业素养、职业技能展开培训和教育工作,严格要求焊接工作人员的焊接工作质量以及工作职业道德。对焊工做好职业道德教育工作以及职业技能的培训工作,鼓励焊工积极进行自我技术水平的提升。焊工在焊接准备阶段做好一切准备工作,在焊接阶段做好焊接工作,在焊接完后做好检查工作,不错过每一个疏落。2)从焊接设备入手,严格把关焊接设备的性能水平和质量水平,重点关注市场上各类焊接设备的性能指标,这样可以保障设备的安全性以及后期使用的寿命问题。3)从焊接材料入手,包括材料的选择、材料的采购、材料的保存、材料的领用等,做好质量控制。4)就焊接技术的特点而言,其具有显著的复杂性和多样性,因而在具体的焊接工作当中,焊接工作人员必须要做好焊接工艺的选择。5)产品环境就是材料的仓储环境、产品的生产环境等,要求保证材料、产品的生产保存环境是合理的。

2机械焊接工艺技术新的探索发展情况

因为很多行业都需要采用机械焊接工艺,所以需要跟上时代,抓住机遇,积极研发和应用新的机械焊接工艺,努力实现机械焊接工艺的智能化、自动化发展,提高机械焊接工艺的应用水平和应用效率。目前我国的机械焊接工艺技术正在朝着自动化的趋势前进。因此需要重点把关焊接工作的安全问题,尽力排除安全隐患,保证焊接工作的安全与可靠。就目前的研究情况而言,已经投入研究或者得出成果的工艺技术有机械焊接反变形工艺技术、低温机械焊接工艺技术以及机械焊接振动时效的工艺。

2.1利用低温进行机械焊接工艺技术

实践证明,如果在低温作业的过程中开展焊接工作,极有可能会导致焊条断裂。如果没有实现对温度的熟练掌握,容易引发钢结构焊接安全事故。这就需要引起相关人员的关注,探究在低温条件下的焊接工艺,发现是否做好焊机的预热准备工作,这将决定焊接工艺质量的好坏,因此焊机的预热准备工作十分重要。分析得出焊接钢结构失效的原因,是因为低温将会引起脆断现象,特别是内部结构不完整时焊条就会出现显著的脆断反应。但是若温度没有超过临界转变温度,那么经过远远低于σs的作用就会形成无屈服断裂。一般只要在机械工程实践的过程中遵循以下原则,就可以控制机械焊接工艺的质量。首先尽可能缩减焊接残余应力;其次,调控结构拘束度还选择电加热;最后,采取可行的焊后处理和严格控制线能量。

2.2利用机械焊接反变形工艺技术

从钢结构来看,在焊接活动开展中经常会遇到刚变形的问题,它是很难完全规避的风险。就焊接变形的内容而言,主要有纵向变形及横向变形、弯曲变形、波浪边形、角变形等。当前阶段,对于焊接变形的问题,常用的方法是焊接前的反变形工作、焊接工艺的控制以及矫正工艺的应用,通过这些措施避免变形问题。经过研究和实验,找到一个适用于结构残余角变形控制的方法,及在焊接前实施弹性的反向变形。利用热弹塑性有限元对其焊接工序进行实际模拟,与此同时,还要模拟各种板厚大小与热源的结构,这样就可以得到弹性反变形的基本规律。文章发现这样的反变形规律,如果工作人员在焊接前给工程结构一定的弹性变形,实施焊接操作以后,角变形几乎为零,可以忽略变形。

2.3机械焊接振动时效工艺技术

通常情况下,利用用外力振动促使工件的内部产生周期性作用力,将作用力机芯合成进而促使其产生粘性力变化。就此来对内部变形进行预防。

3结束语

随着科研力度的不断加大以及科研资源的不断投入,机械焊接工艺将会在更多行业和部门得到应用,同时也会陆陆续续研究出更多新型的机械焊接工艺。它不仅能够改善工程机构,还能提高设备的安全性和可靠性,除此之外,人们也会研究出更先进的自动化机械焊接工艺技术。

作者:林建波 单位:通辽职业中等专业学校

参考文献:

[1]陈怡,张亚奇,李春光.核电用奥氏体不锈钢机械焊焊接工艺研究[J].锅炉制造,2017(2):42-45.

[2]陈晓伟,戴汉政,陈增江,等.起重机械焊接工艺评定相关标准对比分析与应用[J].起重运输机械,2015(12):6-11.

航空工艺技术范文篇4

1引言

在一架飞机中,绝大多数零件都属于航空结构件,其热处理具有材料种类繁多、工艺复杂多样、检验控制严格和多品种、小批量等特点[1]。因此,设计一个基于航空材料与热处理标准以及生产实践经验的热处理工艺资源库,实现工艺设计与管理的规范化、标准化和信息化已经成为航空工业热处理生产中迫切需要解决的问题之一[1-2]。

2航空结构件热处理工艺资源库的整体规划

2.1工艺资源库的开发平台SQLServer是由Microsoft开发的、目前应用范围最广的关系数据库管理系统(DMBS),它具有真正的客户机/服务器体系结构、图形化的用户界面,使系统和数据库的管理更加直观、简单。SQLServer可以与Internet紧密结合,综合考虑数据量、兼容性、易用性和安全性等因素,是基于网络的大中型业务首选数据库平台.网络数据库模式,用户通过客户端的浏览器,向Web服务器提出操作请求,Web服务器通过调用ADO组件与相应的数据库进行连接,数据操作在后台服务器中进行,然后将结果反馈给Web服务器,最后再发送至客户端、以HTML页面形式显示给用户。2.2工艺资源库的整体规划管理的合理性显得尤为重要。根据航空材料与热处理工艺及质量检验与控制等诸要素之间的关系,构建了航空结构件热处理工艺资源库,其总体结构,如图1所示。

3航空结构件热处理工艺资源库的结构设计

航空结构件热处理工艺资源库主要包括工艺规则资源库、工艺决策资源库、工艺参数数据库和工艺装备图片库等4部分,每部分又分成若干个子库。3.1工艺规则资源库3.1.1热处理质量检验与控制规则库热处理质量检验与控制规则库主要是根据相关的航空热处理标准制定的,包括热处理制件检验类别、化学热处理(渗碳、碳氮共渗和渗氮等)金相组织检验标准和渗层深度测定方法等内容[4]。以航空渗氮处理为例,热处理质量检验分成ⅠN、ⅡN、ⅢN、ⅣN共4类,检验的主要项目包括渗层硬度、非渗层硬度、金相组织和渗层深度等,其具体要求,如表1所示。3.1.2热处理硬度与强度换算规则库硬度和强度是航空结构件的主要力学性能指标,准确地测量硬度及强度,是工艺设计、产品质量检验和制定合理工艺的重要手段。在航空热处理生产中,有相当一部分零件由于尺寸太大、太小、太薄或几何形状不规则,要想直接测量其强度是不现实的,即使通过同批零件破坏性试验的抽查,也无法直接反映实际零件的性能。在此情况下,往往采用直接测量零件硬度,来换算成强度[4-5]。在所有力学性能测试中,硬度测试是最迅捷、简便的。以黑色金属为例,热处理硬度的检验方法主要有四大类:洛氏硬度、布氏硬度、表面洛氏硬度和维氏硬度,根据国内外的相关标准和经验,这些硬度值之间存在一定的换算关系[4]。基于这种换算关系,设计一个热处理硬度与强度换算规则库,以洛氏硬度中的HRC作为基准硬度检验方法,将设计图纸中提出的强度及硬度换算成HRC硬度值,用于计算某些热处理参数,并最终落实到热处理工艺中。3.2工艺决策资源库在构建热处理CAPP系统时,需要解决一些关键的技术问题,基于航空标准和生产实践经验的工艺决策就是其中一项重要的内容,例如热处理回火温度以及保温时间的设定等。3.2.1热处理回火温度决策库航空结构件在淬火后,通常需要进行回火处理,即将热处理制件加热到Ac1以下某一温度,保温一定时间后,再冷却至室温。回火有降低脆性、消除应力的作用,其温度取决于热处理制件最终所需的力学性能[4-6]。在热处理回火温度决策库中,应首先根据HB/Z136-2000、HB/Z80-1997等航空标准以及生产中积累的经验数据,建立针对航空结构钢和航空用不锈钢/耐热钢等材料的硬度与回火温度对照表,然后再进行相应的工艺决策,其步骤是:(1)将热处理结构件的力学性能指标(强度或任意一种硬度表达方法)的上、下限值换算成用HRC表达的硬度范围;(2)计算出硬度上、下限值的算术平均值,从相应的硬度与回火温度对照表中查询出其上、下各两档硬度及对应的回火温度,再利用计算程序对这四组数据进行3次插值运算,计算出准确的回火温度,并按5℃靠档;(3)回火温度通常是有一定范围的,其范围的大小可根据硬度值波动范围(即硬度上限减下限的差值,以下称为硬度的“公差值”)的大小来确定的。工艺决策时可以这样规定:若零件的硬度公差值小于4个HRC单位时,将回火温度的范围设定为±10℃;若零件的硬度公差值在(4~8)个HRC单位时,将回火温度的范围定设为±20℃;若零件的硬度公差值大于8个HRC单位时,将回火温度的范围定设为±30℃。3.2.2热处理保温时间决策库以常规热处理为例,其保温时间通常取决于工艺类型(有时还包括工艺参数)、加热设备(或加热介质)以及热处理制件的条件厚度(或最大厚度)等因素,而化学热处理的保温时间则主要取决于工艺类型及渗层深度等因素[4-6]。在热处理保温时间决策库中,应包括航空结构钢常规热处理保温时间计算表、航空用不锈钢/耐热钢常规热处理保温时间计算表、航空钢弹簧制件淬火和回火保温时间计算表、真空热处理保温时间计算表、航空用不锈钢/耐热钢固溶和时效处理保温时间计算表、航空用钢渗碳/碳氮共渗保温时间计算表和航空用钢渗氮保温时间计算表等。以30CrMnSiA制件调质处理为例,假设最终的硬度要求为(30~36)HRC、制件的最大厚度为28mm。则热处理保温时间的决策过程为:(1)根据航空结构钢硬度与回火温度对照表,通过计算、决策出回火的温度范围为555±20℃;(2)根据航空结构钢常规热处理保温时间计算表,如表2所示。得到盐浴炉加热淬火的保温时间为(16~35)min、空气电阻炉回火的保温时间为(70~120)min。3.3工艺参数数据库工艺参数数据库包括预备热处理工艺参数数据库、最终热处理工艺参数数据库和化学热处理工艺参数数据库等3部分内容。预备热处理工艺参数数据库包括正火、完全退火、等温退火、低温退火、高温回火和不完全退火等热处理工艺控制中的主要参数,如加热温度、冷却方式等。此时需要注意,不同材料进行不同处理时的冷却方式有较大的区别:有的材料需随炉冷至650℃以下出炉、有的材料需转入另一温度热处理炉内进行等温后再出炉第7空冷、有的材料则需按一定的速率缓冷至某一温度后再出炉空冷。最终热处理工艺参数数据库主要是指淬火、回火工艺控制中的主要参数,如淬火的加热温度、淬火以及回火的冷却方式等[5-6]。其中,淬火冷却方式需兼顾加热设备的影响和限制;回火冷却时还应兼顾回火脆性等因素的影响。化学热处理工艺参数数据库包括渗碳、碳氮共渗和渗氮工艺控制中的主要参数,其中渗碳工艺参数中还应包括渗碳后淬火和低温回火的参数、渗氮工艺参数中应包括一段法和二段法渗氮的工艺参数。航空用钢渗碳后的热处理工艺比较复杂,大部分航空用钢都需要进行淬火和低温回火处理,但有些情况还需引起特别注意[4]:(1)对于15CrA、20CrA、12CrNi3A、12Cr2Ni4A这四种材料,为了细化晶粒,可以采取一种“双重淬火”工艺,即连续进行两次淬火,再进行低温回火;(2)对于18CrNi4A这种材料,需要在820±10℃保温结束后,炉冷至780±10℃保持30min后,再进行油冷(油温为(40~60)℃);(3)对于18Cr2Ni4WA这种材料,为了减少热处理制件变形或降低心部硬度,可以采取一种“复合等温淬火”工艺,即在855±15℃保温结束后,转入(200~250)℃的硝盐或碱浴中,保持(3~8)min后迅速转入(500~550)℃的硝盐槽或电炉中保持一定的时间,然后再进行油冷或空冷。此外,为了减少残余奥氏体的含量、提高渗层硬度,在渗碳、淬火后还可进行一次深冷处理,同时还能起到稳定制件尺寸和形状的作用[5-6]。3.4工艺装备图片库在生产过程中,制件在炽热状态下进行各种热处理操作时,需要使用各种各样的工装夹具。这种为满足生产要求、保证热处理质量和生产安全而使用的工装夹具及辅助装置统称为热处理工艺装备,简称热处理工装。因此,汇集航空热处理生产实践中积累的经验、结合各种特定的热处理工艺说明书,以及国内外相关的资料,建立一个热处理工艺装备图片库,并添加到热处理工艺资源库中是十分必要的。

4航空结构件热处理工艺资源库的特点及应用

综上所述,工艺资源库涵盖了航空结构件热处理工艺过程所涉及到的大部分数据,如材料牌号、热处理工艺类型、热处理质量检验与控制要求、航空材料硬度与强度换算、常规及化学热处理工艺参数、热处理辅助工道,以及热处理专用工艺装备等内容。总体上说,工艺资源库主要有以下几个特点及应用:(1)汇集近200种航空结构钢、航空不锈钢和耐热钢等材料的热处理数据,实现航空结构件热处理工艺资源的信息化管理。(2)为用户提供多方位录入、查询和更新工艺资源信息的功能。(3)涵盖了部分航空制造企业在热处理生产中取得的相关经验和数据,建立了丰富的工艺装备图片库。(4)以工艺资源库为基础,为航空结构件热处理CAPP系统的开发提供丰富的信息。

航空工艺技术范文篇5

关键词:机械制造;工艺;可靠性

为了保证机械制造工艺过程更加可靠,部分专家学者主张落实质量检验工作,虽然能够起到积极的作用,但是却无法保证工业产品的可靠性,需要关注机械制造工艺本身对产品可靠性的影响[1]。若是产品生产出来,其品质就已确定,需要重视工艺的科学化管理,以此提升产品可靠性。机械制造阶段所运用到的技术等,可以通过校验的方式方法对产品品质稳定性进行把关。

1机械制造工艺对可靠性产生的影响

(1)参数和可靠性指标关系。现阶段机械理论对产品可靠性和工艺参数存在的关系加以论证,但是尚未清楚的阐述提升可靠性的相关问题。子产品可靠性和质量指标间存在的关系非常复杂,耗损会发生于产品制造阶段,产品生产本身就是一个工艺技术错综复杂的过程,加之机械技术本身的复杂程度,使得产品可靠性得不到保障。针对于产品可靠性来说,工艺方式及设计工作的重要性相当,如果工艺过程中未能清楚的理解可靠性指标,将会影响到后续的工作开展。(2)参数对耐磨性的影响。产品本身的材料属性就是工业产品耐磨性受到影响的关键,其化学成分、物理成分等,都是影响到产品耐磨性的重要因素[2]。需要重视生产材料的冶金过程,明确影响到耐磨性的几何参数和物理化学参数等,因为不同参数的关系随机,所以材料中各个成分的分布情况及零件加工状态等是需要考虑的方面。

2机械制造工艺过程可靠性概述

因为工艺过程较为复杂,在整个过程中会涉及到多种设备的运用,加之运输车辆的调配存在着多种因素的影响,使得机械制造工艺过程可靠性备受关注。因为工艺过程涉及到的范围比较广泛,所以在实际工作中,工艺过程可靠性的提升面临着难度。近些年,部分学者对工艺过程可靠性进行了细致的研究,其认为此观点就是让工艺过程完全的迎合技术要求。工艺过程可靠性本身就是动态化的过程,其中包含着加工精度和工艺稳定性等多个方面。(1)系统特性。想要实现机械制造工艺过程可靠性,应该重视其整个过程,作为系统性的工作,在机械产品进行设计的时候,需要明确基本的工艺技术,同时结合使用过程等不同的方面加以阐述,分析其存在的联系和产生的影响,依照工程理论做出判断。系统主要是经过不同的部分组合而成,因此成为了具备着特定功能的整体,机械制造过程的特点应该缜密分析,保证让工艺可靠性全面覆盖,从而更好的实现优化组合,促使产品可靠性能够稳步的提升。(2)综合特性。机械制造工艺过程可靠性的体现属于综合特性的一个方面,在机械产品的制造中,产品设计可靠性逐步的延伸,能够为其可靠性奠定重要保障[3]。机械产品工艺可靠性和产品的设计阶段密不可分,需要重视细节上的处理,保证设计流程和开发环节、其他要求等都能被纳入到全面分析的范畴之中。工艺可靠性和其他工作可以实现密切的联系,通过有效的结合,能够实现资源共享的目标,保证完成信息共通的目的,稳步的提升基本效率,促使设计和制造成本得以节约。(3)过程特性。作为机械制造工艺过程中的重要方面,在涉及到的阶段性工作时,需要明确工艺过程可靠性提升的方案。工艺可靠性工作会始终的贯穿于机械产品工艺设计的整个流程,还涉及到制造和使用的不同阶段,因此需要全面的考虑并分析,明确不同阶段工艺可靠性工作的开展情况,分析出细节问题所在,全面的了解机械产品整个过程可靠性的提升。

3机械工艺过程可靠性评定方式

随着机械工艺技术的应用范围逐步拓宽,与此项工艺技术存有密切联系可靠性评定方式成为值得探讨的课题,如同评定其他系统可靠性一般,机械工艺过程的可靠性评价体现出极为明显的普遍性特征。应该明确的是工艺过程中无事故发生率则被视为可靠性的指标。工艺系统故障会循序出现,如果未能采取积极的措施,将会引发更为严重的后果,所以需要正视工艺系统故障所在,明确可能出现的问题,比如说设备、工具和工装等出现了严重的磨损,未能及时进行处理,导致系统出现了故障问题,影响到后续的进展[4]。再就是因为温度和化学作用等导致的系统故障,在未能抑制相应态势的时候,使得故障问题影响到整个施工流程。突发状况也是影响到机械制造工艺过程可靠性的关键,比如调整工序、配套产品存有缺陷等,都会导致相应问题的出现,严重影响到机械制造工艺过程的可靠性提升。综合上述的分析,应该明确制定可靠质量管理体系的重要性,只有具备着相对完善的质量管理体系,才能将故障逐步降低至最低程度,避免其对机械制造工艺过程的可靠性产生较为负面的影响。

4结语

本文重点分析了机械制造工艺过程可靠性,结合着工艺产品的生产情况,明确提升工艺过程可靠性的作用。纵观机械制造工艺技术飞速发展的今天,想要保证工艺过程可靠性有所提升,需要明确部分细节性的问题。因为其与制造工艺密切相关,特别是零部件及产品末端工序影响较大,需要在细节上重视这些方面的问题。工业产品的可靠性及加工设备类型等方面存有联系,为了保证工艺过程可靠性有所提升,同时促使产品可靠性有所提高,需要关注机械生产的自动化程度,积极的创造科学的工艺使用环境,让设备保养工作质量可以提升,以此适应制作工业的发展要求。

参考文献:

[1]陈白帆,肖飞,陈汐,陈俊峰.浅谈工程用电子元件产品的制造可靠性问题[J].机电元件,2017,37(05):40-49+56.

[2]陈白帆,苏磊,李野川,王欣巍,李江涛.浅谈高精度惯性仪表制造技术特征中不可忽视的制造工艺固有特性问题[J].导航与控制,2017,16(04):83-89.

[3]江苏金陵机械制造总厂模块修理技术研究室[J].航空维修与工程,2017(06):4.

航空工艺技术范文篇6

通过阅读《锻压工艺及应用》一书,读者可以了解到我国的现代化锻压产业技术的系统性理论,了解锻压技术的基本工艺以及其在产业技术中的应用和发展,这些方面均为我国现代化锻压产业技术的经济发展、变革提供了重要动力,是其中不可或缺的中心内容。《锻压工艺及应用》一书,作为国家普通高校应用型教材,于2011年出版,发行于国防工业出版社,由谢水生和周六如等联合编著。该书结合国内外的先进研究成果,倾注了多名作者多年来的教学经验,具有较高的实用性以及指导价值,使得该书自出版以来一直使用至今。全书的内容分为锻造和冲压两大部分:第1部分为前8章;第2部分为后5章。其中,第8章的锻造过程信息化,为我国的现代化锻压产业技术指明了发展的方向,即为实现现代化、信息化以及自动化的转型升级。而后5章的内容中也指明了信息时代技术的升级是我国的现代化锻压产业技术经济发展中必不可少的环节以及发展趋势,值得业界的广泛关注。

《锻压工艺及应用》一书,从锻造和冲压两大角度,对现代化的锻造工艺技术进行系统分析以及研究,为我国的锻压产业技术的经济发展提供了重要的理论支撑。锻造和冲压是锻压工艺中的两个主要环节,在本书的第1章以及第9章中,阐述了锻造成形以及冲压变形的基本原理,这些理论的阐述在为该书的相应内容的展开奠定基础的同时,也为读者对我国现代化的锻压工艺的理解及掌握提供了理论以及实践指导。此外,为了阐述信息时代的现代化锻压工艺技术的发展以及应用,该书特意单独列出了一个章节,即第8章锻造过程信息化,其全面地分析了信息化以及大数据时代、先进的计算机技术在锻压工艺生产中的应用以及价值,成为了全书内容的亮点以及重点。

《锻压工艺及应用》一书侧重于实用性,与以往的类似书籍相比,该书在加入必要的理论分析之外,还在全文中插入一些国内外的典型应用实例,适用性极强。比如:在第7章的常用锻压设备中,对国际上经常使用的锻压设备的种类、性能、应用领域以及效果进行系统阐述,这对此类现代化的设备在锻压技术产业发展中的应用具有指导价值。锻造自动化在现代锻造技术行业中取得了长足的进步,现代大型自由锻造厂中的液压锻造压力机、机械手以及锻造起重机逐步实现了全部机械化、联动控制,锻造的压力机以及机械手与CNC相连,而锻造加热炉则实现了自动化控制。同时,提高生产率是现代以及未来锻造产业的追求目标,所有锻造制造商都在加强研究高速的锻造机,追求高速加工,尽可能缩短生产中的辅助时间,提高这一产业的经济效益。

为此,在数控机床中配备了三坐标的上下料装置,该装置由CNC压力机的伺服电机驱动,以实现高效的钣金加工。该书结构严谨、构思巧妙,采用层层递进的方式,使用言简意赅的语言,深入浅出地对锻压工艺中专业且枯燥的知识进行阐述,使读者能够通过本书对锻压产业的经济发展有更为全面的认识,使该书具有全面性以及系统性的同时,更加的通俗易懂、易于掌握。同时,该书采用理论与生动形象图片讲解相结合的形式,对知识以及理论进行详细讲解;促进该领域学者以及从业人员对锻压工艺技术的掌握,为现代化锻压产业技术的经济发展变革培养专业的技术人才,促进该领域的不断繁荣和发展。

航空工艺技术范文篇7

1.1气体保护焊工艺。在机械制造过程中,需要应用气体保护焊工艺,并将电弧作为重要热源。电弧的应用范围非常广泛,可以助力焊接工作的顺利开展,保证焊接工作的有效性。气体能够为焊接物体提供保护,充当焊接物体与外界环境的介质。在开展焊接工作时,电弧也会在四周散布气体,这些气体有着重要的保护功能,分隔了熔池与电弧,削弱了气体的不利影响,提高了焊接工作效率。与其他工艺方式相比,气体保护焊工艺的应用成本相对较低,得到了机械制造企业的普遍青睐。1.2电阻焊工艺。在机械制造过程中,还需要应用电阻焊工艺技术,在应用这一技术的过程中,技术人员需要合理摆放焊接物体的位置,并其放置于电极的两端,并且通过电流。在电流作用下,空间的分子发生内静电作用,对焊接物体产生影响,使焊接物体加速熔化,推动了焊接工作的顺利开展。[1]对电阻焊工艺进行分析,可以发现这一工艺不仅能够保证焊接工作质量,且能大幅度提供焊接工作效率,将有害气体污染、噪音污染等降到最低水平。我国电阻焊工艺技术被应用在各行各业,包括航空行业、航天行业、家电行业等等。当然,电阻焊工艺技术也存在一定的缺点,如成本较多、维修难度较大等。1.3埋弧工艺。在机械制造过程中,也经常应用燃烧的电弧开展焊接工作。燃烧电弧以焊剂作为依托,技术人员可以采用自动焊接方式和半自动焊接方式完成焊接工作。在应用前一种焊接方式时,需要应该焊接车工具送入焊丝;在应用后一种焊接方式时,技术人员需要进行手工操作,手动送入焊丝。技术人员所采用的方式不同,收获的焊接功效也有所不同。以自动焊接方式为例,自动焊接方式的成本比较低,使用范围较广;以半自动焊接方式为例,半自动焊接方式的成本比较高,且应用效率较低。在过去一段时间内,我国机械制造企业主要应用了手工操作方式,而随着时间的不断推移,我国机械制造企业变革了手工操作方法,采用了电渣压力焊接模式。电渣压力焊接模式弥补了手工操作的不足之处,提高了机械制造效率,保证了机械制造质量。

2机械设备加工工艺要点

2.1研磨工艺及其要点。很多机械设备对粗糙度提出要求,在加工过程中,需要对机械设备进行研磨,使其粗糙度符合质量要求,提高机械设备的质量。研磨工艺主要被应用在机械设备的表面加工中,同一型号的机械设备应该保持粗糙精度相同。在七八十年代,我国主要采用硅片抛光的方式,对机械设备进行加工。硅片抛光的工艺精度比较低,并不能满足大批量生产的要求。进入新世纪以后,我国机械制造行业迈向了新的发展阶段,机械制造企业对研磨工艺进行了改进和优化,使机械设备粗糙度满足了硬性需要。超精度研磨工艺是当下最为盛行的研磨技术,在应用这一工艺时,应该利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒,通过研具与工件在一定压力下的相对运动对加工表面进行的精整加工。2.2切削工艺及其要点。机械设备加工离不开切削工艺,而工艺应用离不开机床设备。随着时代的不断更迭,机械行业迎来了更大的发展机遇,社会对机械设备提出了更高要求。机械行业需要控制机床设备质量,使机床设备符合国家标准,并对误差进行限制,避免外部环境要素、人为要素等对机床设备加工产生不利影响。机床设备精度要达到标准,机械制造企业需要把握细节,并推进技术创新。精密切削工艺在机械设备加工中应用颇广,但是其应用成本较高,技术精度较强,操作相对复杂。高精密机械设备必须应用精密切削工艺,为了实现粗糙构件的精细化、使粗糙构件表面更加平整光滑,机械制造企业应该适当提高机床设备拱度,并注意以下几个要点。[2]一方面,机械制造企业需要测试机床设备的承载力;另一方面,机械制造企业需要测试机床的变形度。为了满足精密切削工艺的需求,我国机械制造行业应该提高机床主轴的转动速度。现代技术发展为切削工艺开拓了空间,我国机械制造企业应该投入更多技术资金,实现技术开发,助推机械设备精密加工。2.3图纸分析工艺及其要点。在正式开展机械制造之前,需要对图纸进行科学分析。机械制造图纸是重要的参考依据,只有保证机械制造图纸的精益化,才能提高机械制造效率。以数控车削为例,数控车削最重要的就是图纸分析,图纸分析直接关系着数控车削的顺利开展。我国机械制造企业需要充分认识到图纸的重要性,对图纸进行分析,注重图纸标注的细节,记录图纸的各项数据,并考察工艺的实施流程,监督工艺的具体实施。对于精密仪器,机械制造企业必须加大重视程度,严格按照图纸进行加工,使精密仪器满足要求。机械制造企业可以根据既定的加工目标,对精密仪器的材质、结构等进行调整,以便收获工作实效。一般来说,图纸上标注了零件的尺寸,但是同一尺寸并不适用于所有工艺,需要对广义标准进行分析。在应用图纸分析工艺时需要注重以下几点:第一,机械制造企业需要根据图纸建构数学模型,并应用数学模型来编程。机械工艺对精确度要求比较高,因此需要使材质技术与图纸相吻合。第二,技术人员的个人素质会对机械制造工作产生重要影响,机械制造企业应该规范图纸分析流程,使技术人员严格遵循技术规范。

3结论

综上所述,我国的经济社会飞速发展,机械制造行业进入了快速发展阶段。机械制造行业与工业社会发展紧密相连,我国制定了工业现代化目标,对机械制造行业提出了更高的发展要求。为了推动工业社会发展,完善工业经济体系,我国机械制造行业应该推进技术创新,改进加工工艺。

参考文献:

[1]王滨.机械制造工艺与机械设备加工技术分析及研究[J].世界有色金属,2017(19):75+77.

航空工艺技术范文篇8

关键词:电子设备;结构设计;工艺设计

结构设计是为了满足电子产品的各项功能和电性能,使设备在各种既定环境下都能正常工作所进行的设计。它可以把产品的外观直接展现出来,在一定程度上决定了产品的可靠性、寿命及性价比。好的设计应合理满足整机的性能要求,在市场上具有竞争力。产品的工艺性能直接影响到产品性能和战术技术指标的实现。工艺设计的最高原则是以最少的社会劳动消耗创造出最大的物质财富,这个原则也是企业赖以生存和发展的基础。无论哪类电子设备的设计都离不开结构,整机结构设计水平的高低和工艺技术的好坏对于产品质量至关重要。电子设备的故障或失效大都可归结为设计上没有想到或没意识到某些细节或约束,一些通用设计的技术、准则、理念和方法必须被予以重视并深入贯彻到产品研发中去。

1某系统电子设备结构设计

1.1概述

某系统主要由多路耦合器、终端机和信号分配器组成,采用19英寸标准机柜上架安装方式。各设备遵循标准化、系列化、通用化设计原则,颜色、标识、铭牌、把手和接口连接器选择均符合系统设计规范要求。根据研制方案确定电气功能、性能及使用环境要求,经研究分析整机结构形式和尺寸约束后,初步进行元器件布局、布线和组装设计,合理选用材料、涂镀、加工手段,采用通用件和标准件,简化制造工艺,积极运用成熟技术。后通过软件进行三维实体建模、装配仿真、应力应变分析、热流分析,进一步优化零部件结构。

1.2多路耦合器机

箱箱体及内部隔板全选用铝合金板,铣削成型,并通过相互搭接、螺钉拧紧固定。选用铝合金板,是因其具有重量轻、加工定位准确、易开沟槽安装固定屏蔽材料、装配拆卸简便、外形美观等优点。多路耦合器采用模块化设计理念,将防雷电路、放大电路和功率分配电路分别安装在铝合金板铣削成型的屏蔽盒内,构成单独的防雷模块、放大模块和功率分配模块。为便于器件散热,将散热器紧贴机箱左侧板,电源模块紧贴机箱右侧板,放大模块和功率分配模块固定在散热器上,并分别在安装贴合面涂敷导热硅脂。由于电源模块较重,为满足冲击、振动试验要求,设计固定架使其一侧与底板连接,另一侧包住电源与右侧板。防雷模块安装在前隔板预设位置,并与中隔板和后隔板一起组成隔板部件,组装时将其整体插入机箱。各模块用隔板隔开,分别安装在3个相对封闭独立的隔段内,尽可能避免电源与模块、模块与模块间的电磁互扰。多路耦合器结构形式如图1所示。

1.2.1终端机

箱体是机箱结构的主体部分,是设备功能模块的安装载体,也是机箱结构的集中受力体。根据安装器件的尺寸、重量和位置,同时考虑振动、冲击对结构强度的影响,参考压铆螺钉、压铆螺母柱的铆接装配要求,核算确定各面板材料及厚度。终端机结构形式如图2所示。终端机由16个解调模块组成,外部线缆通过航空插座进入机箱并通过双绞塑胶线与母板欧式插座连接。由于结构尺寸的限制,一个航空插座需通过8路音频信号或8路串口数据,为避免设备内部多路信号互相串扰,走线及母板设计尽量将多路同类信号线分开。另外所有解调板都安装了背板进行电磁屏蔽隔离、安全防护和固定,以提高电气连接的可靠性。导轨支撑部件由托板、导轨和连接条构成,主要起约束解调模块自由度的作用,模块的插拔、固定简单方便。终端机前面板左、右两侧各开设一个进风口,出风口安在后面板中部,风扇装在机箱外侧向外抽风。由于风扇转动把箱内的热空气强制抽出,使机箱内产生负压,吸引机箱外的冷空气由进风孔口进入,从而形成空气交换。为避免导轨支撑部件阻挡、妨碍空气在箱内流通,导轨上设计有导风孔,冷空气经导风孔流过带走解调模块散发的热量。其基本任务是在热源至热沉之间设计一条低热阻的通道,保证热量迅速传递出去,以便满足可靠性要求[1]。另一方面,设计导风孔还起到减轻设备重量的作用。兼顾电磁屏蔽和良好通风的双重要求,通风开口处分别安装了屏蔽通风窗,为进一步提高屏蔽效果,屏蔽通风窗与箱体固定贴合面还粘结橡胶密封丝网组合衬垫。终端机风道设计如图3所示。

1.2.2信号分配器

以前设计的机箱大多采用零部件搭接、螺钉拧紧固定的结构形式,为满足强度和电磁兼容性要求,完成箱体组装往往要使用很多螺钉,这使得设备拆卸、装配十分繁琐,维修性不好。为解决此问题,信号分配器设计采用插装结构形式,如图4所示。根据装配顺序将底板插入前面板、后面板、左侧板和右侧板底部对应的沟槽,推动左、右侧板使其与前、后面板互相卡住,然后用螺钉进行固定。把隔板插入箱内使其与底板和后面板配合,分别将滤波器、电源模块和主板模块安装在隔板分开的两个封闭隔段内,尽可能避免电源对主板模块的电磁骚扰。将盖板榫齿插入前面板顶部后面的沟槽中,往前推动盖板使其后端向下插入左、右侧板卡槽,用螺钉将盖板与箱体固定。信号分配器全部零部件共计12个,结构简单,组装方便。

2某系统电子设备工艺设计

2.1概述

某系统电子设备环境适应性要求比较苛刻,设计人员不仅要将“六性”设计理念融入、贯彻到研发工作中去,还需清楚产品的工艺流程。电子设备环境适应性主要取决于所选材料、构件、元器件的耐环境能力和结构设计、工艺设计采取的耐环境措施是否合理和有效[2]。装联工人应积极主动地提出合理化建议,配合工艺人员共同完善产品设计,这样才能使设备满足低温、高温、湿热、盐雾、霉菌、振动、冲击、颠震等环境试验要求。装配、组装质量不仅影响设备外观,而且影响系统的性能,可以说系统的质量直接体现在焊接和组装上。应合理安排装配顺序,注意前后工序的衔接,连接应牢固可靠,安装方向、位置要正确,不损伤设备单元和零部件,不损伤面板等机壳表面涂覆层,确保电性能稳定和机械强度足够。

2.2通用工艺技术

根据各种材料在实际应用中的表现,内部设计规范应明确禁止使用预镀锌钢板。以前钣金件多采用冷轧钢板,加工后进行镀锌工艺处理,但其防护能力还是偏弱,长时间使用时会产生锈斑腐蚀,相关零件要求全部换成奥氏体不绣钢,新产品设计不再使用冷轧钢板。除钝化处理外,奥氏体不绣钢零件可不再做其他表面处理。电磁兼容设计应采取主动预防、整体规划、“对抗”与“疏导”相结合的方针[3]。某系统电子设备的箱体材料全部选用铝合金板材,机加工后进行导电氧化处理,使机箱内表面形成理论上连续的导电面。箱体搭接缝隙处全部安装橡胶芯金属丝网屏蔽条,这种屏蔽条既有很好的弹性,又抗永久压缩形变,在潮湿及盐雾环境中具有很强的抗电化学腐蚀性能。由于屏蔽条有弹塑性,按设计尺寸截取时不要用力拉伸,可先从一端塞入沟槽并顺着按压到另一端再截取,剪切屏蔽条时应使其端头的橡胶芯微缩在丝网内,切忌安装后屏蔽条端头的橡胶芯露出金属丝网很长。在设备通风开口处安装屏蔽通风窗,利用截止波导原理解决通风和屏蔽这对矛盾。具体设计可参考GJB1046-1990《舰船搭接、接地、屏蔽、滤波及电缆的电磁兼容性要求和方法》(6.2.2.3截止波导通风孔)。电源线穿过箱体会使机箱整体屏蔽效能降低,为提高设备电磁兼容性,电源输入接口采用将航空插座与电源滤波器做成一体的结构形式。在滤波器与后面板安装固定面粘接扭角铍铜簧片或导电衬垫,使壳体和机箱贴合并保证接触良好,输入输出线不能靠得太近,引线尽量短且不能交叉,电源线不要与其他电缆捆绑走线。电源输入接口旁边就近设计安装安全的螺栓,并将电源线安全地连接。带有螺纹连接、压合、搭接、铆接、点焊、单面焊接等组合件,原则上不允许进行电化学处理,不同金属材料组合在一起的部件不能进行溶液处理,这些组合件应尽可能采用涂漆,或分别进行电化学处理后再组装。所有电化学处理都应在零件状态(即非组合件)下进行。钢铁件在喷涂前应进行磷化处理,铝件喷涂前应进行氧化处理(铸铝合金可采用喷砂处理),以增加涂层附着力。体积和质量较大的模块、晶振、线圈可用硅橡胶封装或加固管脚。尽量降低元器件的安装高度,缩短其管脚引线。导线穿过金属孔或靠近金属零部件时需用绝缘套管将导线套住,线束的安装和支撑应当牢固,以免使用期间绝缘材料因磨损而短路。电路GND通过金属化螺钉以及对应的阻焊亮铜带和结构件良好搭接,对应的结构件不作喷漆处理。使用不锈钢错齿弹垫、棘爪弹垫、止退螺母等紧固件防止装配松动。

3结语

随着社会发展及加工技术的进步,产品的结构形式有了很大变化,从单机到系统,从最初主要使用型材、钣金结构发展到数控铣削成型的零件实现形式,精密加工技术已开始影响电子设备的设计和生产。电子设备的结构及工艺设计是项目研制过程的重要组成部分,直接影响到产品的可靠性、稳定性和品质指标,并不仅是为硬件平台做个外壳那样简单,需考虑多方面的约束因素以选择最合理最可靠的设计技术。综合某系统装备介绍,可了解电子设备的结构形式及设计方法和在工程实际应用时采取的具体措施,对其他电子产品的结构及工艺设计具有一定的指导意义。某系统电子设备装配拆卸简单,生产维护方便,具备较高的标准化、系列化、通用化程度,符合国家标准有关要求。系统通过公司内部功能、性能测试和第三方电磁兼容试验、环境试验、信道试验验证,所有设备均满足研制方案要求。

作者:彭辉 单位:

参考文献

[1]邱成悌,赵惇殳,蒋全兴.电子设备结构设计原理(修订本)[M].南京:东南大学出版社,2005.

航空工艺技术范文篇9

关键词:金脆;搪锡去金;丝网印刷;真空回流焊接

1引言

在微组装工艺中,一般通过软钎焊工艺(焊料液相线温度低于450℃)实现表贴元器件与电路板、电路板与壳体的互连以及连接器与壳体的装配,根据航空航天等军工行业标准,软钎焊料通常采用锡铅、锡铅银、锡铅铋、锡铅铟等含铅高可靠性共晶焊料,以减少熔融焊料的冷却时间,提升焊点的微观形貌,降低缺陷的产生[1]。其中锡铅焊料由于其润湿性好、焊接性能优、回流温度低、焊点表面光泽、孔隙率少和成本低廉、工艺成熟等特性,常作为高可靠航天电子产品焊接用软钎料。金元素由于具有化学性质不活泼、抗氧化能力强、表面平整、润湿性能好、耐磨以及导电性能优异等一系列优点而常常被作为电子元器件的电极引线及电路板焊盘的表面镀层。电子行业中的镀金层主要有3种用途[2-3]:一是金属丝键合用镀金,因金属丝是通过热压或超声键合在电路板的焊盘镀金层上,故要求采用较厚的镀金层;二是元器件焊接用镀金层,电路板的焊盘一般是铜/镍/金结构,钎焊的实质是焊料中的锡与焊盘中的镍层发生界面反应,镀金层的主要功能是防止镍层表面被氧化,采用较薄的镀金层既可以确保镍表面不会被氧化,又可以降低生产成本;三是镀硬金,一般要求金层采用较高的镀层厚度和具有较好的耐磨性能,以适用于多次插拔的工作环境。而在软钎焊过程中,镀金层会与锡反应生成脆性的金锡化合物。当脆性的金锡金属间化合物集中在焊接界面时,会显著降低焊接的界面强度,进而影响焊点的机械性能和长期可靠性[4]。因此,在航空航天产品的微组装工艺中,为提升产品可靠性,需要对电路板镀金焊盘(厚金)进行去金处理,以避免发生“金脆”现象。

2搪锡去金

2.1“金脆”机理。在软钎焊时,由于温度升高,焊料受热熔融,在被焊接金属表面润湿并向固体金属扩散。由于锡和金的相容性非常好,并且金在锡中溶解速率很快,当镀金层直接与锡铅焊料相接触时,金原子最先熔解到焊料中并与焊料中的锡相结合,形成金锡合金。而金锡合金AuSn4与锡元素二者晶格相似,比较容易发生从锡向金锡合金相的相变转化,AuSn4相可以快速形成和生长[1,5]。金锡金属间化合物AuSn4会使焊点机械性能变脆,力学强度减弱,是产生金脆的主要原因,进而影响电气连接的可靠性。近年来也有学者研究认为含金锡铅焊接会在焊点生成连续脆性层AuSn4、NiSn4和Ni3Sn4,引起“金脆”。而焊盘铜箔基体的Cu原子可以与Sn形成Cu6Sn5,当Au原子扩散进入Cu6Sn5层时形成Cu6Sn5、Au6Sn5、Ni6Sn5,阻碍脆性AuSn4、NiSn4层的形成,抑制“金脆”的发生[6]。一般认为,当锡铅焊点内金的含量达到3%wt时[7],焊点微观组织粗化、生成孔洞,宏观上产生虚焊、失去光泽、呈多颗粒状、延展性能下降、脆化甚至造成早期开裂。2.2去金工艺标准。为了避免发生“金脆”,在钎焊前应对镀金焊盘及引线经过搪锡去金处理,去金的次数由焊盘及引线的镀金层厚度决定。去金的总原则包括[8]:必须用动态波峰焊的双镀锡工艺适当去金;对于准备使用波峰焊接的通孔插入式元器件,如果引线上的镀金层厚度在2.5μm以内,就不需要进行去金;表贴器件则至少要从95%以上的待钎焊表面上去金。结合行业内的去金工艺标准要求,通常认为当焊盘或引线镀金层厚度超过1.27μm时,需要至少进行一次搪锡去金处理,如果镀金层厚度超过2.5μm,则需要进行两次搪锡去金处理[9]。2.3去金工艺方法。电烙铁手工搪锡去金、手工双锡锅搪锡去金、回流焊搪锡去金是常用的去金处理工艺方法[10]。电烙铁手工搪锡需先选择合适形状的烙铁头,再在300℃左右处理2~3s,最后再配合使用吸锡带吸除焊盘或引线表面的熔融焊料。手工双锡锅搪锡去金是指采用焊料熔液进行去金,先将镀金引线浸入去金锡锅中2~3s进行去金,待焊点冷却后再将引线浸入搪锡锡锅中进行搪锡处理。回流焊搪锡去金是对镀金元器件通过返修工作站的回流焊工艺进行搪锡处理,实际上先是在镀金表面贴装器件端头搪锡上锡铅焊料,然后在高温条件下用吸锡带吸除元器件端头的焊料,从而实现镀金元器件去金的目的。

3真空回流焊接去金工艺

3.1表贴焊盘去金。航空航天电子产品常呈现小批量、多品种器件的特点,因此对元器件也应采取有针对性的搪锡去金工艺方法。在某航天微波组件中,由于微带板的表贴焊盘和键合焊盘镀金层厚度均为2~3μm,为避免表贴焊盘焊点发生“金脆”现象,需对表贴焊盘进行搪锡去金处理。考虑到多层微带板有较多的表贴焊盘,若采用常规电烙铁手工搪锡的方法,工作量巨大并且无法保证去金效果的一致性。参考回流焊搪锡去金工艺对表贴元器件端头的去金处理方法,采用相似的搪锡去金工艺:先利用丝网印刷网版在相应的表贴焊盘上印刷焊膏,接着使用热台加热多层微带板,待焊盘表面焊料融化2~3s后取下微带板,再使用电烙铁和吸锡带吸除表贴焊盘的焊料(需配合使用印刷网版,防止焊锡飞溅到键合焊盘),从而达到搪锡去金的目的。由于焊盘镀金层厚度2~3μm,并且对一次搪锡去金后的去金效果不容易做分析检测,我们直接重复上述步骤进行二次搪锡处理。焊盘的去金工艺流程如图1所示。3.2真空回流焊接。将表贴焊盘去金后的微带板再次丝网印刷焊膏,并在焊盘贴装相应的表贴元器件,裁剪焊片并将装配完成后的组件送入真空回流焊接炉进行回流焊接。真空回流焊接流程图如图2所示。3.3分析与检测。对真空回流焊接后的焊点进行形貌观察,结果如图3所示,焊点饱满、明亮、光滑,润湿良好。由于冷热温差较大和带有加速度的振动是焊点发生“金脆”失效最大的外部条件,故对温冲/随机振动试验前后的焊点强度进行对比分析。表1、2为温冲/随机振动试验的具体参数,表3为回流焊接后和温冲/随机振动试验后焊点的剪切力对比结果,温冲/随机振动试验后的焊点剪切力与回流焊接后相差不大,并均远高于标准剪切力要求。焊点经剪切力试验后的断裂形貌如图4所示,部分是在焊点中发生断裂,其余则是在表贴元器件的端头发生破裂,并且温冲/随机振动试验前后焊点的剪切力断裂形貌基本无差异。经过温冲和随机振动试验后的焊点截面扫描电镜结果如图5(a)所示,焊接界面致密,界面结合良好。对焊点中金属间化合物界面层和锡/铅焊料层进行元素能谱分析,如图5(b)、(c)所示,界面层主要是由镍锡化合物和小部分金锡化合物组成,锡/铅焊料层中含有极少量的金元素,界面层和锡/铅焊料层中金元素质量分数均在3%以下。

4结论

本文介绍了在对某微波组件真空回流焊接过程中,对微带板表贴焊盘进行搪锡去金处理的工艺方法。在经过温冲/随机振动试验后,焊点剪切力无明显差异,通过SEM和能谱图分析可知,金元素质量分数低于业界要求的3%,焊点中亦无脆性金属间化合物生长和开裂的现象,搪锡去金处理工艺提升了焊点的长期可靠性。

参考文献:

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[2]田飞飞,田昊,周明.共晶锡铅焊料与薄金焊点可靠性研究[J].固体电子学研究与进展,2019,39(1):72-76.

[3]张伟,石宝松,孙慧,等.电子产品元器件去金工艺研究[J].电子工艺技术,2013,35(4):273-275.

[4]刘俊夫,郑静.厚膜HIC镀金引线柱直接采用锡基焊料研究[J].电子元件与材料,2016,35(7):84-90.

[5]田中和吉.电子产品焊接技术[M].北京:电子工业出版社,1984:11.

[6]孙晓伟,程明生,陈该青.Sn-Pb焊点金脆失效行为研究进展评述[J].电子工艺技术,2017,38(6):315-318.

[7]FOSTERFG.Embrittlementofsolderbygoldfromplatedsurfaces[J].AmericanSocietyforTestingandMaterials,1962(1):13.

[8]HARPERCA.电子封装与互连手册[M].贾松良,沈卓身,蔡坚,等译.北京:电子工业出版社,2009:281-282.

[9]陈正浩.再论镀金引线的除金处理的必要性与可行性[C].中国电子制造与封装技术年会论文集,2011.

航空工艺技术范文篇10

一、研究专题和期限

专题一:FPGA器件、配套软件系统及其测试技术的研发

(一)研究目标与内容

研究目标:

研发基于自主知识产权的FPGA器件,实现器件与配套软件的产品化,并在通信、消费类电子、汽车电子、工业控制、互联网信息安全等领域得到应用。研制与国际主流芯片兼容的抗辐照百万门级FPGA,能够满足航空、航天等应用工程的需求。

研究内容:

1.高性能FPGA器件系统:FPGA器件结构研究,FPGA配套EDA软件研究,FPGA的封装测试技术研究。

2.百万门级FPGA关键技术:百万门级抗辐照FPGA器件及其配套EDA设计系统的研究,满足航空、航天等应用工程的需求;

3.多核平台化百万门级FPGA器件的开发及其配套EDA设计系统的研究;

4.FPGA产品化及产业化应用推广技术:完成高性能FPGA的产品化,实现其在通信、消费类电子、汽车电子、工业控制、互联网信息安全等领域的应用。

(二)研究期限:

*年9月30日前完成。

专题二:便携式多媒体终端、数字电视中相关芯片及模块研发

(一)研究目标与内容

研究目标:

基于国内主流集成电路制造工艺,研发便携式多媒体终端和数字电视中的相关芯片、模块与解决方案,实现高性能、低功耗,并得到实际应用。

研究内容:

1.研究数字电视各类标准的低功耗、低成本和高性能编、解码算法及其IP核的实现,通过对各类IP的集成及其配套软件开发,形成移动数字电视和手持多媒体终端芯片开发的SoC平台及其应用。

2.研究无线信道解调关键技术,研发融合地面国标和手机电视功能的信道解调模块(芯片),并为终端厂商提供单模块解决方案。

3.研究高性能的参数可调图像缩放算法、接口技术、图像抖动处理、伽玛校正与过驱动处理等功能模块专有技术;开发图像控制、处理专用芯片以及将各种处理技术融合的SoC芯片及应用系统。

(二)研究期限:

*年9月30日前完成。

专题三:模拟及接口电路产品与应用解决方案研发

(一)研究目标与内容

研究目标:

以通信,消费类电子,计算机及计算机接口设备的市场应用为目标,设计和研发基于国

内亚微米BCD等工艺技术的模拟及数字模拟混合集成电路产品。开发多系列绿色节能电源

管理芯片产品及整体电源管理解决方案。

研究内容:

1.平板显示器电源管理系统中AC/DC、DC/AC控制、大功率白光LED驱动集成电路和开关系列芯片开发及应用解决方案,实现较高的节能降耗水平。

2.适合于便携式电子产品应用的模拟及接口集成电路芯片及应用解决方案。

3.面向便携式设备的多模直流电压变换控制芯片的开发。

4.应用多媒体接口的多媒体数据矩阵电路以及相关的ESD+EMI保护电路。

(二)研究期限:

*年9月30日前完成。

专题四:宽带通信领域核心IP和集成电路特种工艺设计技术的研究

(一)研究目标与内容

研究目标:

围绕国内超深亚微米工艺发展重点,开发宽带通信与接入系统用成套电路和关键IP核研究;研究纳米级工艺SoC设计所必需的关键技术、特种工艺设计技术和整体解决方案。

研究内容:

1.新型宽带无线通信与接入系统的射频收发机芯片和关键IP核研究,研发相应的模块、系统解决方案及终端产品;数字基带关键算法研究及其VLSI实现研究,完成相应关键IP核的嵌入式应用。

2.利用无线局域网实现有线电视网络数字视频信息传输(EoC)的芯片研发。

3.面向下一代有线电视网络的550MHz~1.2GHz的多载波宽带接入成套芯片及音视频宽带应用SoC芯片研究。

4.用于通讯、汽车电子、太阳能利用等领域的特种设计技术,专用控制芯片及应用系统的研发。

(二)研究期限:

*年9月30日前完成。

专题五:超宽带无线通信关键射频集成电路、核心IP研究与实现

(一)研究目标与内容

研究目标:

基于CMOS工艺技术,研究应用于MB-OFDM超宽带(UWB)系统的射频收发集成电路,提出MB-OFDM-UWB系统的射频收发集成电路解决方案,以支持数据传输速率达到100Mbps以上,传输距离不小于10米的超宽带通信系统,实现超宽带技术在数字家庭无线互连、多媒体视频传输等短距离无线通信领域的应用。

研究内容:

1.研究针对OFDM超宽带体系(工作频段为3.1GHz~4.8GHz或更高)的CMOS射频收发器、快速跳频的频率综合器等关键射频及混合信号集成电路设计及实现技术。

2.开发相应的超宽带ASIC或SoC芯片,特别是超宽带射频芯片。

3.研制超宽带无线通信试验系统。

(二)研究期限:

*年9月30日前完成。

二、申请方式

1、本指南公开。凡符合课题制要求、有意承担研究任务的在*注册的法人、自然人均可以从“*科技”网站()上进入“在线受理科研计划项目可行性方案”,并下载相关表格《*市科学技术委员会科研计划项目课题可行性方案(*版)》,按照要求认真填写。

2、申报单位应具备较强技术实力和基础,具备实施项目研究必备条件及匹配资金;鼓励产学研联合申请,多家单位联合申请时,应在申请材料中明确各自承担的工作和职责,并附上合作协议或合同。

3、课题责任人年龄不限,鼓励通过课题培养优秀的中青年学术骨干。课题责任人和主要科研人员,同期参与承担国家和地方科研项目数不得超过三项。

4、已申报今年市科委其它类别项目者应主动予以申明,未申明者按重复申报不予受理。

5、每一课题的申请人可以提出不超过2名的建议回避自己课题评审的同行专家名单(名单需随课题可行性方案一并提交)。

6、本课题申请起始日期为*年6月4日,截止日期为*年6月25日。课题申报时需提交书面可行性方案一式4份,并通过“*科技”网站在线递交电子文本1份。书面可行性方案集中受理时间为*年6月19日至25日,每个工作日上午9:00~下午4:30。所有书面文件请采用A4纸双面印刷,普通纸质材料作为封面,不采用胶圈、文件夹等带有突出棱边的装订方式。

7、网上填报备注:

(1)登陆“*科技”网,进入网上办事专栏;

(2)点击《科研计划项目课题可行性方案》受理并进入申报页面:

-【初次填写】转入申报指南页面,点击“专题名称”中相应的指南专题后开始申报项目(需要设置“项目名称”、“依托单位”、“登录密码”);

-【继续填写】输入已申报的项目名称、依托单位、密码后继续该项目的填报。