淺談提高晶體罩繼電器振動篩選合格率的措施

李 千，羅京虎，劉建林，王 艷

(1.陜西群力電工有限責(zé)任公司，陜西寶雞，721300；2.中國航天科工防御技術(shù)研究院，北京，100854)

1 引言

某1/5晶體罩繼電器是我公司自主研制的有可靠性指標(biāo)的超小型密封電磁繼電器，采用金屬熔焊密封，貫軍標(biāo)生產(chǎn)線擴(kuò)展品種，具有體積小、重量輕、使用簡單，抗沖擊振動能力強(qiáng)的特點(diǎn)(沖擊指標(biāo)高達(dá)1470m/s2,可與俄羅斯生產(chǎn)的PЗC49、PЗK23互換使用)，失效率等級為L級，目前市場需求量較大，市場前景好。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，該型號繼電器篩選淘汰主要分布在振動篩選項(xiàng)目，該產(chǎn)品9個批次的振動篩選合格率平均約為50%，與同類產(chǎn)品相比振動篩選合格率處于低水平，造成該產(chǎn)品生產(chǎn)成本高，因此必須通過改進(jìn)提高該產(chǎn)品振動篩選合格率，降低生產(chǎn)成本。

2.1 振動篩選不合格率高的類別

該產(chǎn)品振動頻率為10Hz～3000Hz、加速度為294m/s2。為了確認(rèn)該型號繼電器振動篩選合格率低的原因，在振動篩選時進(jìn)行跟蹤確認(rèn)并統(tǒng)計(jì)淘汰原因，發(fā)現(xiàn)振動篩選淘汰主要分布在振動頻率在1900Hz至2300Hz之間靜合觸點(diǎn)抖動。根據(jù)振動篩選淘汰現(xiàn)象對其產(chǎn)生的原因初步分析，認(rèn)為可能造成振動篩選淘汰率高的原因有以下幾點(diǎn)：

1)靜合觸點(diǎn)壓力小造成繼電器振動篩選時靜合觸點(diǎn)抖動。

2)動簧片長度一致性差，部分長度尺寸偏長，造成繼電器振動篩選時動簧片抖動造成繼電器振動篩選時靜合觸點(diǎn)抖動而淘汰。

3)該產(chǎn)品外形為瘦高型，其長、寬、高尺寸為：10.5mm、6 mm、15 mm。其高度為寬度的2.5倍，為長度的1.5倍，由于繼電器高度較高振動時在1900Hz～2300Hz之間產(chǎn)生諧振，導(dǎo)致繼電器振動篩選淘汰率較高。

2.2 繼電器振動篩選不合格率高原因分析

2.2.1 靜合壓力小問題

從振動篩選淘汰樣品(靜合觸點(diǎn)抖動樣品)中抽取10只樣品拆罩測試其靜合觸點(diǎn)壓力，測試值見下表1：

表1 靜合壓力測試值

從表1中可以看出，10只樣品靜合觸點(diǎn)壓力最小為0.023N，最大為0.028 N，該產(chǎn)品技術(shù)文件要求靜合觸點(diǎn)壓力檢驗(yàn)值為0.02N～0.03N，測試的10只樣品靜合觸點(diǎn)壓力均合格，因此不存在靜合壓力小問題。

2.2.2 動簧片長度尺寸一致性差

繼電器在生產(chǎn)時如果動簧片長度尺寸偏長，會造成繼電器振動篩選時簧片抖動，從而導(dǎo)致繼電器振動篩選淘汰率高。我們對生產(chǎn)線上三個批次的動簧片長度尺寸進(jìn)行測量，每個批次各抽10個動簧片進(jìn)行測量，技術(shù)文件中動簧片長度尺寸要求為7.5mm±0.05mm。具體測量數(shù)據(jù)見下表2：

表2 長度尺寸測量數(shù)據(jù)

從表2中測試數(shù)據(jù)可以看出1901203批次10個動簧片長度尺寸有2個正超差0.01 mm ，有4個為極限最大值7.55 mm；1901204批次10個動簧片長度尺寸有3個正超差0.01 mm ，有2個為極限最大值7.55 mm；1901205批次10個動簧片長度尺寸有2個正超差0.01 mm ，有3個為極限最大值7.55 mm，三個批次中均存在動簧片長度尺寸超差問題。

為了進(jìn)一步確認(rèn)動簧片長度對繼電器振動篩選的影響程度，我們進(jìn)行對比試驗(yàn)，裝配30個產(chǎn)品，15個產(chǎn)品按正常工藝進(jìn)行生產(chǎn)，15個產(chǎn)品在保證推桿部分玻璃球位置的條件下將動簧片長度剪短進(jìn)行生產(chǎn)，然后做好標(biāo)記進(jìn)行振動篩選，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：按正常工藝生產(chǎn)的15只產(chǎn)品振動篩選有9只不合格，將動簧片剪短的15只有6只振動時觸點(diǎn)抖動，因此認(rèn)為由于部分動簧片偏長，繼電器振動篩選時在一定的振動頻率范圍產(chǎn)生諧振，從而使繼電器靜合觸點(diǎn)抖動。

2.2.3 繼電器諧振問題

由于該型號繼電器篩選淘汰產(chǎn)品80%至90%的在1900Hz～2300Hz振動頻率淘汰，因此認(rèn)為該產(chǎn)品在1900Hz～2300Hz為其諧振點(diǎn)。通過與其它產(chǎn)品對比及該產(chǎn)品的特點(diǎn)，在其兩軛鐵上分別增加阻尼簧片，以提高繼電器的抗振能力。對此方案進(jìn)行驗(yàn)證，我們將某產(chǎn)品阻尼簧片根據(jù)需要進(jìn)行改制，點(diǎn)焊在該型號繼電器電磁系統(tǒng)軛鐵上，組裝10只產(chǎn)品按正常工藝進(jìn)行生產(chǎn)，對10只產(chǎn)品進(jìn)行振動篩選，篩選完后9只合格，1只不合格。由此說明該型號繼電器高度較高、振動時在1900Hz～2300Hz之間易產(chǎn)生諧振，導(dǎo)致繼電器振動篩選淘汰率較高。

從以上排查分析可以看出，該型號繼電器使用的動簧片長度尺寸一致性差、繼電器諧振問題導(dǎo)致其振動篩選合格率低。

3 改進(jìn)措施

3.1 針對動簧片長度尺寸一致性差問題

3.1.1 將動簧片長度尺寸控制在7.5mm±0.03mm，動簧片在使用前先抽取20只測量長度尺寸，20只全部合格則該批動簧片投入使用。使用抽驗(yàn)合格的動簧片裝配生產(chǎn)100只繼電器進(jìn)行篩選，振動篩選項(xiàng)目淘汰3只，篩選合格率得到大幅度提高。

3.1.2 在校正時根據(jù)推桿部分的位置，在滿足推桿位置的情況下盡量將動簧片剪短。

3.1.3 使用挑選合格的動簧片生產(chǎn)100只，批次號為：190501，規(guī)格為:027-03，該批產(chǎn)品交篩數(shù)為96只，振動篩選合格數(shù)為76只，振動篩選合格率為79.2%，比改進(jìn)前的50% 提高了29.2%，說明對動簧片長度進(jìn)行控制后振動篩選合格率提高顯著，改進(jìn)措施有效。

3.2 電磁系統(tǒng)軛鐵上增加阻尼簧片，以提高繼電器的抗振能力。

投入100只產(chǎn)品規(guī)格為：027-03P，批次為：190502。在電磁系統(tǒng)軛鐵上點(diǎn)焊阻尼簧片，采用的阻尼簧片為經(jīng)過改制的某產(chǎn)品阻尼簧片，見下圖1：

圖1 電磁系統(tǒng)

投入的100只繼電器，經(jīng)各道工序生產(chǎn)交篩數(shù)為95只繼電器，對這95只進(jìn)行振動篩選，合格81只，振動篩選合格率為：85.2%，比改進(jìn)前的50%提高了35.2%，說明增加阻尼簧片大幅度提高了產(chǎn)品的抗振能力。

3.3 同時采用確定的兩種改進(jìn)方案進(jìn)行生產(chǎn)

3.3.1 將動簧片長度尺寸控制在7.5mm±0.03mm，同時繼電器機(jī)構(gòu)校正時，根據(jù)推桿部分的位置，在滿足推桿位置的情況下盡量將動簧片剪短。

3.3.2 在電磁系統(tǒng)兩軛鐵上點(diǎn)焊阻尼簧片。

采取兩種改進(jìn)方案投入200只繼電器，經(jīng)各道工序生產(chǎn)交篩數(shù)為194只，對這194只進(jìn)行振動篩選，合格180只，振動篩選合格率為：92.8%，比改進(jìn)前的50%提高了42.8%，改進(jìn)效果顯著，說明改進(jìn)方案有效、可行。

4 實(shí)施效果

對執(zhí)行改進(jìn)方案生產(chǎn)的8個批次產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)其振動篩選合格率均在90%以上，比改進(jìn)前的50%提高了40%，振動篩選合格率大幅度提高，效果顯著。同時對執(zhí)行改進(jìn)方案后生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行摸底試驗(yàn)，其正弦振動、隨機(jī)振動、沖擊試驗(yàn)結(jié)論是合格的，說明改進(jìn)后生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量是穩(wěn)定的。