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(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)計分析，該型號繼電器篩選淘汰主要分布在振動篩選項目，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：

1)靜合觸點壓力小造成繼電器振動篩選時靜合觸點抖動。

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(靜合觸點抖動樣品)中抽取10只樣品拆罩測試其靜合觸點壓力，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)文件要求靜合觸點壓力檢驗值為0.02N～0.03N，測試的10只樣品靜合觸點壓力均合格，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，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。通過與其它產(chǎn)品對比及該產(chǎn)品的特點，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)行驗證，我們將某產(chǎn)品阻尼簧片根據(jù)需要進(jìn)行改制，點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，其正弦振動、隨機(jī)振動、沖擊試驗結(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。