3C小家電模具的制造工藝與發(fā)展趨勢

德州聯(lián)合石油機(jī)械有限公司 侯祖剛 邢蘭朝

3C產(chǎn)品是計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)類電子產(chǎn)品的總稱，需求量大、涵蓋面廣且貼近千家萬戶，又稱為3C小家電產(chǎn)品。為了滿足消費(fèi)者的個性化需求，爭取更多的市場份額和利潤空間，3C廠商做了大量的產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)，更新?lián)Q代的速度越來越快，給模具制造行業(yè)帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

3C產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)周期尤為重要，再好的款式和機(jī)型，也不可能在市場上立于不敗之地。一款主流配置的手機(jī)或筆記本電腦，沒有幾個月就會被新產(chǎn)品替代，如果錯過了最佳商機(jī)，就會前功盡棄。新品研制成功后，開發(fā)商會在第一時間組織大規(guī)模生產(chǎn)，要求模具廠家在最短的時間內(nèi)提供一流的模具和服務(wù)。從拿到圖樣到交付模具，最多不超過一周，能否科學(xué)管理、快速反應(yīng)，是決定模具制作效率的關(guān)鍵。首先要制定具體的加工方案，完成原材料選購和成本核算；工藝文件的編制和生產(chǎn)任務(wù)的安排也要同步進(jìn)行；模具造型和數(shù)控編程由專業(yè)人員一氣呵成；加工過程中的每一個細(xì)節(jié)，都要考慮周全；運(yùn)用先進(jìn)的制造方法與加工設(shè)備，縮短生產(chǎn)周期，在模具市場掌握主動、搶占先機(jī)。

模具制造集中了機(jī)電加工和手工制作的精華，批量小，品種多，制造難度大。多以單件、小批量加工為主，很難按照傳統(tǒng)的工藝模式組織生產(chǎn)，購買大量的專用設(shè)備和組合機(jī)床也不現(xiàn)實(shí)。為滿足產(chǎn)品多樣化、柔性化的需求，由數(shù)控機(jī)床和電加工設(shè)備為主的柔性制造系統(tǒng)（FMS），以其高精、高柔、高效的優(yōu)勢性能成為模具行業(yè)的最佳選擇，尤其適用于3C小家電模具的全方位加工。

數(shù)控銑床是模具加工的主導(dǎo)設(shè)備，切削過程中的機(jī)床動作和刀具路徑全部由程序自動控制完成。程序質(zhì)量很大程度上取決于編程員的創(chuàng)新思路和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在3C小家電模具的小批量加工中，編程效率（圖樣轉(zhuǎn)化為程序的時間和速度），直接決定著設(shè)備利用率和生產(chǎn)進(jìn)度。大多數(shù)3C產(chǎn)品都是形狀各異的光滑曲面，特征規(guī)律很難用簡單的數(shù)學(xué)公式表達(dá)清楚，只能借助于專業(yè)的編程軟件，優(yōu)點(diǎn)是自動化程度高，適應(yīng)性強(qiáng)，便于后臺操作和模擬加工。工廠中隨處可見U G、Mastercam等世界知名軟件，但真正精通軟件編程的高手卻為數(shù)不多。正確建模是模具編程的基礎(chǔ)，建模中用到的草圖曲線和實(shí)體特征往往就是編程時的刀具路徑。相同或類似的一組加工特征，只需做出一個，就可以使用旋轉(zhuǎn)、平移、縮放等幾何變換功能做出另外幾個。線切割和電火花設(shè)備用途廣泛，可解決傳統(tǒng)機(jī)械難以加工的死角部位，適用于3C模具異形孔和特殊表面的加工。一些要求較高的模具表面，也可以采用手工研磨或拋光的方法，快速去除加工時留下的刀痕，達(dá)到圓滑過渡的模具效果。模具廠家總結(jié)出來的編程模式和加工方法，一般都融入個人智慧和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能夠做到從工廠的實(shí)際條件出發(fā)，又快又省地解決問題，即使在某些方面不是最高效的，也一定是最實(shí)用的。我們平時要多留意一些3C模具的優(yōu)秀程序，借鑒其中的格式和技巧，提高自己的編程水平。

軟件編程是模具制造的發(fā)展趨勢，代表著先進(jìn)的加工技術(shù)和創(chuàng)新理念。作為一款功能強(qiáng)大、易學(xué)易用的CAD/CAM軟件，中望3D具有強(qiáng)大的混合建模能力，可以輕松實(shí)現(xiàn)3C小家電模具的多樣化造型設(shè)計(jì)，人性化的軟件界面、清晰簡潔的操作流程，即使初次使用也能做到得心應(yīng)手。中望3D還率先增加了“直接輸出到3D打印機(jī)”功能，做到了 3D建模與3D打印的完美結(jié)合，模具廠家可以在模具設(shè)計(jì)階段直接打印出樣品模型，及時發(fā)現(xiàn)并糾正存在的缺陷和不足，避免出現(xiàn)不合格品。

3C小家電模具不同于產(chǎn)品，沒有固定的加工模式，具體采用哪一種方法要根據(jù)自身?xiàng)l件和技術(shù)要求，設(shè)計(jì)人員必須具備一定的工藝知識和加工經(jīng)驗(yàn)，從以下幾方面入手。

（1）產(chǎn)前準(zhǔn)備：造型設(shè)計(jì)和任務(wù)分工是做好3C模具的關(guān)鍵，不怕時間短，就怕沒計(jì)劃，模具制造要從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)度提前做好準(zhǔn)備，把握模具的難點(diǎn)和重點(diǎn)；需要使用的工裝夾具；必須保證的尺寸精度；以及加工過程中可能遇到的問題。這些外在因素都要進(jìn)行全面分析，做好相應(yīng)的工作安排和應(yīng)急措施。

（2）加工方案：形狀相似、尺寸相近的模具盡量沿用統(tǒng)一的工藝模板。哪個步驟，哪個環(huán)節(jié)，需實(shí)現(xiàn)什么功能，達(dá)到什么目的，都要做到心中有數(shù)。工藝框架完成后，再針對一些具體的細(xì)節(jié)添枝加葉。即使遇到了什么問題也可以在局部范圍內(nèi)解決，整體加工方案不變。

（3）產(chǎn)品特色：制造廠家在人員和設(shè)備方面都有著自己的優(yōu)勢，充分發(fā)揮這些優(yōu)勢，在模具設(shè)計(jì)與加工過程中融入自己的創(chuàng)新思維和經(jīng)驗(yàn)技巧。在模具的關(guān)鍵部分做出恰當(dāng)?shù)膬?yōu)化和改進(jìn)，起到畫龍點(diǎn)睛的作用，形成獨(dú)具一格、實(shí)用高效的產(chǎn)品特色。

精品意識是做好3C模具的前提，模具合格是對產(chǎn)品質(zhì)量的高度負(fù)責(zé)，從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格控制，每一件模具都要力求精品。為確保產(chǎn)品合格率，質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)貫穿于整個制造過程，及早發(fā)現(xiàn)存在的錯誤和隱患。鉗工研磨、超聲波探傷、硬度檢驗(yàn)等一些手工操作要恰到好處穿插在其他工序的空隙之間，簡化工藝流程，減少輔助時間。加工、測量、調(diào)整、修配，一切按計(jì)劃有條不紊地進(jìn)行，直到生產(chǎn)出合格的模具。

做一套簡單的模具并不難，做一套完美無瑕的模具卻要付出很多努力，模具制造廠家應(yīng)抓住機(jī)遇、與時俱進(jìn)，根據(jù)3C小家電模具的加工特征，借鑒同行業(yè)的高端技術(shù)與成功案例，進(jìn)一步發(fā)揮人員和設(shè)備優(yōu)勢，在保證技術(shù)要求的前提下，降低成本、提高效率，制作“一流”模具，提高企業(yè)核心競爭力。