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一名数控工艺人员,用亲身经历谈谈3C模具智造技术的发展与前途

2017/7/25    来源:互联网        
关键字:模具智造技术  数控  
结合当前市场环境下,3C产品的模具制造特点和亟待解决的问题,以智能制造技术为方向,提高模具的加工精度和表面质量。

    结合当前市场环境下,3C产品的模具制造特点和亟待解决的问题,以智能制造技术为方向,提高模具的加工精度和表面质量。

    我国是3C(计算机、通信、电子)产品的消费大国,有着13亿人口的需求市场,苹果、华为等知名品牌的手机和电脑,成为年轻人追捧的目标。同时我国也是制造业大国,全球2/3的电子产品均由中国进行制造和装配。国内的3C制造企业规模庞大,但多数是一些不掌握高端产品与核心技术的代加工企业,上百万员工在忙碌的生产线上赚取微薄的利润。如今,3C产品正朝着多样化、个性化方向发展,在激烈的市场竞争下,升级换代的速度越来越快,花样繁多的外形设计给模具制造行业带来了新的机遇。笔者作为一名数控工艺人员,结合自己的工作经验,谈谈3C模具的智造技术与发展方向。

    1.3C模具的制造特点

    模具是按照产品结构要求进行专门设计和制造的成型工具,其工作性质就是批量产品的母机。可以直接改变原材料的形状和尺寸,使之成为合格的零件,最大限度地节约制造成本。利用模具制造的各种零部件( 见图1),在3C产品中占到70%以上,从外壳结构到集成线路板,应用非常广泛(见图2)。与其他制造方法相比,具有高效率和低成本的双重优势。模具又是“质量放大器”,对产品质量起着决定性作用。如果一套模具存在缺陷,由此生产的成千上万件产品也会存在相同的缺陷,造成批量不合格品,这也是一些“山寨”电子产品质量不上档次的根源。

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    图1 利用模具制造的手机外壳和电脑鼠标

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    图2 平板电脑和小家电模具

    形状复杂的3C模具,对结构强度和制造精度都提出了很高的要求,产品成形面不允许有任何瑕疵,为此,多采用精密的加工设备和测量装置。有些模具的工作表面和基体要求差异很大,很难用同一种材料满足全部要求,一般均采用焊接和表面处理的方法, 在模具的重要部位通过镶块、堆焊、喷涂和渗氮等特殊工艺来强化其局部性能。

    3C模具的制造工艺独特,涵盖了机电加工与手工操作的精华。20世纪80年代,小家电模具的加工以手工作业为主,模具质量取决于能工巧匠的技能水平,尤以模具钳工表现得最为出色,很多老师傅练就了一身绝活。90年代后期,模具加工开始以数控机床和特种设备为主,加工中心和线切割的普及应用解决了技术领域的很多难题,特种加工所运用的电解、激光和超声波等多项技术手段,可以深入模具的型腔和死角,填补了常规切削刀具无法实现的空白。

    2.3C模具亟待解决的问题

    3C模具的制造精度严格,如果使用常规的设备和加工方法(见图3),零部件的精度误差虽然控制在合理的范围内,但组装后的误差积累,将造成模具的工作部分产生相应的错位和偏移,直接影响到成形产品的尺寸和外观质量。按照传统的制造工艺,操作工人会采用修磨和配做的补救方法,取长补短,东拼西凑,虽然返工后勉强达到模具的验收要求,却为日后的正常使用留下了隐患。

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    图3 普通数控铣床

责任编辑:张纯子
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