3C小家電模具的制造工藝與發展趨勢

德州聯合石油機械有限公司 侯祖剛 邢蘭朝

3C產品是計算機、通信、消費類電子產品的總稱，需求量大、涵蓋面廣且貼近千家萬戶，又稱為3C小家電產品。為了滿足消費者的個性化需求，爭取更多的市場份額和利潤空間，3C廠商做了大量的產品造型設計，更新換代的速度越來越快，給模具制造行業帶來了新的機遇和挑戰。

3C產品的研發與生產周期尤為重要，再好的款式和機型，也不可能在市場上立于不敗之地。一款主流配置的手機或筆記本電腦，沒有幾個月就會被新產品替代，如果錯過了最佳商機，就會前功盡棄。新品研制成功后，開發商會在第一時間組織大規模生產，要求模具廠家在最短的時間內提供一流的模具和服務。從拿到圖樣到交付模具，最多不超過一周，能否科學管理、快速反應，是決定模具制作效率的關鍵。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任務的安排也要同步進行；模具造型和數控編程由專業人員一氣呵成；加工過程中的每一個細節，都要考慮周全；運用先進的制造方法與加工設備，縮短生產周期，在模具市場掌握主動、搶占先機。

模具制造集中了機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，很難按照傳統的工藝模式組織生產，購買大量的專用設備和組合機床也不現實。為滿足產品多樣化、柔性化的需求，由數控機床和電加工設備為主的柔性制造系統（FMS），以其高精、高柔、高效的優勢性能成為模具行業的最佳選擇，尤其適用于3C小家電模具的全方位加工。

數控銑床是模具加工的主導設備，切削過程中的機床動作和刀具路徑全部由程序自動控制完成。程序質量很大程度上取決于編程員的創新思路和實踐經驗。在3C小家電模具的小批量加工中，編程效率（圖樣轉化為程序的時間和速度），直接決定著設備利用率和生產進度。大多數3C產品都是形狀各異的光滑曲面，特征規律很難用簡單的數學公式表達清楚，只能借助于專業的編程軟件，優點是自動化程度高，適應性強，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不多。正確建模是模具編程的基礎，建模中用到的草圖曲線和實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、平移、縮放等幾何變換功能做出另外幾個。線切割和電火花設備用途廣泛，可解決傳統機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，達到圓滑過渡的模具效果。模具廠家總結出來的編程模式和加工方法，一般都融入個人智慧和實踐經驗，能夠做到從工廠的實際條件出發，又快又省地解決問題，即使在某些方面不是最高效的，也一定是最實用的。我們平時要多留意一些3C模具的優秀程序，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展趨勢，代表著先進的加工技術和創新理念。作為一款功能強大、易學易用的CAD/CAM軟件，中望3D具有強大的混合建模能力，可以輕松實現3C小家電模具的多樣化造型設計，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手。中望3D還率先增加了“直接輸出到3D打印機”功能，做到了 3D建模與3D打印的完美結合，模具廠家可以在模具設計階段直接打印出樣品模型，及時發現并糾正存在的缺陷和不足，避免出現不合格品。

3C小家電模具不同于產品，沒有固定的加工模式，具體采用哪一種方法要根據自身條件和技術要求，設計人員必須具備一定的工藝知識和加工經驗，從以下幾方面入手。

（1）產前準備：造型設計和任務分工是做好3C模具的關鍵，不怕時間短，就怕沒計劃，模具制造要從實際出發，根據生產進度提前做好準備，把握模具的難點和重點；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行全面分析，做好相應的工作安排和應急措施。

（2）加工方案：形狀相似、尺寸相近的模具盡量沿用統一的工藝模板。哪個步驟，哪個環節，需實現什么功能，達到什么目的，都要做到心中有數。工藝框架完成后，再針對一些具體的細節添枝加葉。即使遇到了什么問題也可以在局部范圍內解決，整體加工方案不變。

（3）產品特色：制造廠家在人員和設備方面都有著自己的優勢，充分發揮這些優勢，在模具設計與加工過程中融入自己的創新思維和經驗技巧。在模具的關鍵部分做出恰當的優化和改進，起到畫龍點睛的作用，形成獨具一格、實用高效的產品特色。

精品意識是做好3C模具的前提，模具合格是對產品質量的高度負責，從設計到生產的每一個環節都要嚴格控制，每一件模具都要力求精品。為確保產品合格率，質量檢驗應貫穿于整個制造過程，及早發現存在的錯誤和隱患。鉗工研磨、超聲波探傷、硬度檢驗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、調整、修配，一切按計劃有條不紊地進行，直到生產出合格的模具。

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，模具制造廠家應抓住機遇、與時俱進，根據3C小家電模具的加工特征，借鑒同行業的高端技術與成功案例，進一步發揮人員和設備優勢，在保證技術要求的前提下，降低成本、提高效率，制作“一流”模具，提高企業核心競爭力。