貴金屬手表殼制造工藝過程分析

黃鈴，楊麗，鐘飛，鄔治平

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貴金屬手表殼制造工藝過程分析

黃鈴，楊麗，鐘飛，鄔治平

（依波精品（深圳）有限公司，廣東 深圳 518000）

貴金屬手表零部件制造加工是高端手表質量把控的重要環節，研究貴金屬表殼的整個制造加工過程，通過分析每個加工環節，實現貴金屬表殼制造工藝過程控制，提高貴金屬表殼的質量和手表的美觀度。

貴金屬；手表殼；制造工藝；過程分析

1 概述

貴金屬手表具有種類多、大多為定制款、制造成本高昂、加工精度要求高、生產過程中不能有較多報廢品等特點，這就需要制造加工車間在生產過程中嚴格要求操作人員的技術水平，努力提高設備的加工精度。目前，貴金屬手表零件的制造工藝主要分為熔煉工藝、沖壓成形工藝、CNC加工、后處理工藝4個方面。貴金屬手表的制造工藝復雜，每一個工藝環節都需要質量檢測，進而保證零件的制造精度。本文以貴金屬手表零件表殼作為制造加工過程控制的分析對象，著重分析加工表殼的工藝過程，重視過程管理從而保證貴金屬手表零件的最終質量。

2 貴金屬加工

2.1 熔煉工藝

貴金屬18K玫瑰金合金的表殼胚板，通過“補口”工藝以75%金、22.5%銅、2.5%銀配方比例混合熔煉而成。采用連續鑄造拉板機對18K玫瑰金材料進行熔煉。該設備采用氬氣保護，爐內坩堝在高溫狀態下熔融18K玫瑰金材料，通過磁力震動爐內坩堝中的18K玫瑰金液體，使其混合均勻。出模后，下模拉板時使用冷卻水循環降溫，液態18K玫瑰金在上模內凝固，并通過轉輪和下模拉板拉出，得到4 mm厚的18K玫瑰金板材。18K玫瑰金板材的成品性能由18K玫瑰金材料的流動性、合金的熔點、熔煉后合金板材的質量（氣孔、砂眼、雜質、裂紋、成色不均勻等）以及熔煉設備的工藝參數決定。同時，這些因素對檢測手表及相關零件的防水性、耐蝕性、耐磨性、硬度等性能也有很大影響。傳統的貴金屬在有氧氣環境下進行熔煉，氧氣的存在使部分貴金屬被氧化、揮發，貴金屬合金的損耗較高，且質量問題較大，會出現砂孔、氣泡等問題，需要對貴金屬合金進行后處理。

在高溫合金熔煉工藝中，改變粉末配比化學成分、改進制粉工藝、控制鍛造工藝、改善熱處理工藝都可有效提高高溫合金板材質量、降低原材料報廢率、減少重新熔煉次數[1]。基于現有的貴金屬熔煉工藝技術，我司很好解決了傳統金屬熔煉出現的質量問題，降低了貴金屬合金損耗和生產成本。

2.2 沖壓成形工藝

18K玫瑰金材料經過熔煉拉板后形成18K玫瑰金板材，對其進行合金成分EDX檢測和萬分之一天平稱重后，再對其進行成分和質量分析。合金的結果合格后，進行表殼的沖壓成形工序，其加工工藝如圖1所示。滾軋壓片機對18K玫瑰金板材進行滾壓，得到所需厚度的18K玫瑰金薄板。經過沖壓設備加工表殼初胚，每次沖壓成形后經過尺寸檢測來判斷表殼是否需要經過再次回火和沖壓，一般需要經過七八次甚至更多次重復回火和沖壓才會成形。表殼的再次回火和再次沖壓成形主要受18K玫瑰金熔煉后的硬度、沖壓成形尺寸、模具制造精度等影響。在沖壓成形工藝中，拉深成形最為復雜，難度也較大[2]。同時，沖壓過程中貴金屬加工主要為單工序加工，在不考慮使用連續模和復合模的前提下，單工序生產的優點是加工成本低、精度高。

圖1 沖壓工藝流程

2.3 精密制造

表殼經過沖壓工藝后，進行精密制造加工，主要以五軸數控機床、數控車床為主。精密設備考驗著操作師傅的編程能力，對粗/精加工余量、加工精度控制要求非常高。五軸數控機床主要是使用編程軟件進行NC編程，該軟件通過對表殼的3D模型進行加工基準的確定、刀具選擇、粗/精加工余量的設定、走刀路線的規劃等，并仿真整個數控加工過程，同時通過試樣加工來檢驗數控編程的合理性、準確性。

普通零件采用傳統的制造方法，按精確設計的零件幾何尺寸、公差要求加工，即可滿足零件的性能要求[3]。貴金屬手表采用的基體材料主要為金合金、銀合金等昂貴金屬，造價高、加工不能產生材料浪費、一次加工成形，同時又要求性能達到要求。而精密制造是手表零件（尤其是復雜表殼）加工流程中最主要的工序，該工序中車、銑、鉆3個加工工藝影響著手表零件的尺寸和性能，同時對后續手表零件裝配公差和防水性能檢測也有很大影響。數控加工的精雕工藝可加工客戶需求的Logo、標識，影響著手表零件的美觀度。同時，機加工對手表零件表面的光潔度有較大影響，是下一道工序研磨和拋光的重要依據。

2.4 后處理工藝

拋光技術是制造加工的精修工序，其特點是制造平坦、加工變形層小、沒有擦痕，是一種平面加工工藝。拋光不僅可以增加工件的美觀度，而且能夠改善材料表面的耐腐蝕性、耐磨性及獲得特殊性能[4]。貴金屬的后處理工藝主要有研磨、拋光等工藝，影響著手表零件的外觀。表殼經過機加工中心的數控加工后，對該零件進行精研、表面拋光處理。研磨主要針對的是表殼較為刺手的表面，提高客戶使用舒適度。拋光則是針對表殼表面的美觀度，提高客戶視覺感。現有的拋光方式有機械拋光、化學拋光、電解拋光、超聲波拋光等，依據拋光工件的材料特性，選用相應的拋光方式，保證工件表面質量。拋光打磨貴金屬表殼時，主要打磨其表殼外表面，打磨面小，主要保證其表面光澤。

3 結束語

貴金屬表殼制造加工過程煩瑣，制造過程的工序研究與檢測監控是保證產品質量的重要途徑。而以金銀為主的貴金屬手表零件加工，其加工過程大體相同。隨著互聯網技術、信息技術、先進制造技術蓬勃發展，未來定制化高端手表產品將是主要發展方向。因此，將先進制造技術與公司現有制造水平相結合，提高公司制造水平，對推進公司進入高端產品制造研發有十分重要的現實意義和經濟效益。

［1］王曉峰，周曉明，穆松林，等.高溫合金熔煉工藝討論［J］.材料導報，2012，26（7）：108-113.

［2］盧志文，張洪峰，汪凌云.鎂合金的沖壓成形工藝研究［J］.輕合金加工技術，2005，33（6）：45-48.

［3］雷明凱，郭東明.高性能表面層制造：基于可控表面完整性的精密制造［J］.機械工程學報，2016，52（17）：187-197.

［4］呂戊辰.表面加工技術［M］.遼寧：科學技術出版社，1984.

［5］趙興科，王中，鄭玉峰，等.拋光技術的現狀［J］.表面技術，2000，29（2）：6-7.

2095－6835（2018）18－0097－02

TH714.52

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.18.097

〔編輯：嚴麗琴〕