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任公司，陜西寶雞，721300；2.中國航天科工防御技術研究院，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的超小型密封電磁繼電器，采用金屬熔焊密封，貫軍標生產線擴展品種，具有體積小、重量輕、使用簡單，抗沖擊振動能力強的特點(沖擊指標高達1470m/s2,可與俄羅斯生產的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。

經統計分析，該型號繼電器篩選淘汰主要分布在振動篩選項目，該產品9個批次的振動篩選合格率平均約為50%，與同類產品相比振動篩選合格率處于低水平，造成該產品生產成本高，因此必須通過改進提高該產品振動篩選合格率，降低生產成本。

2.1 振動篩選不合格率高的類別

該產品振動頻率為10Hz～3000Hz、加速度為294m/s2。為了確認該型號繼電器振動篩選合格率低的原因，在振動篩選時進行跟蹤確認并統計淘汰原因，發現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。根據振動篩選淘汰現象對其產生的原因初步分析，認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之間產生諧振，導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，該產品技術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，從而導致繼電器振動篩選淘汰率高。我們對生產線上三個批次的動簧片長度尺寸進行測量，每個批次各抽10個動簧片進行測量，技術文件中動簧片長度尺寸要求為7.5mm±0.05mm。具體測量數據見下表2：

表2 長度尺寸測量數據

從表2中測試數據可以看出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。

為了進一步確認動簧片長度對繼電器振動篩選的影響程度，我們進行對比試驗，裝配30個產品，15個產品按正常工藝進行生產，15個產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行生產，然后做好標記進行振動篩選，結果發現：按正常工藝生產的15只產品振動篩選有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品80%至90%的在1900Hz～2300Hz振動頻率淘汰，因此認為該產品在1900Hz～2300Hz為其諧振點。通過與其它產品對比及該產品的特點，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。對此方案進行驗證，我們將某產品阻尼簧片根據需要進行改制，點焊在該型號繼電器電磁系統軛鐵上，組裝10只產品按正常工藝進行生產，對10只產品進行振動篩選，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之間易產生諧振，導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、繼電器諧振問題導致其振動篩選合格率低。

3 改進措施

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100只繼電器進行篩選，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100只，批次號為：190501，規格為:027-03，該批產品交篩數為96只，振動篩選合格數為76只，振動篩選合格率為79.2%，比改進前的50% 提高了29.2%，說明對動簧片長度進行控制后振動篩選合格率提高顯著，改進措施有效。

3.2 電磁系統軛鐵上增加阻尼簧片，以提高繼電器的抗振能力。

投入100只產品規格為：027-03P，批次為：190502。在電磁系統軛鐵上點焊阻尼簧片，采用的阻尼簧片為經過改制的某產品阻尼簧片，見下圖1：

圖1 電磁系統

投入的100只繼電器，經各道工序生產交篩數為95只繼電器，對這95只進行振動篩選，合格81只，振動篩選合格率為：85.2%，比改進前的50%提高了35.2%，說明增加阻尼簧片大幅度提高了產品的抗振能力。

3.3 同時采用確定的兩種改進方案進行生產

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

3.3.2 在電磁系統兩軛鐵上點焊阻尼簧片。

采取兩種改進方案投入200只繼電器，經各道工序生產交篩數為194只，對這194只進行振動篩選，合格180只，振動篩選合格率為：92.8%，比改進前的50%提高了42.8%，改進效果顯著，說明改進方案有效、可行。

4 實施效果

對執行改進方案生產的8個批次產品統計其振動篩選合格率均在90%以上，比改進前的50%提高了40%，振動篩選合格率大幅度提高，效果顯著。同時對執行改進方案后生產的產品進行摸底試驗，其正弦振動、隨機振動、沖擊試驗結論是合格的，說明改進后生產的產品質量是穩定的。