3C小家电模具的制造工艺与发展趋势

德州联合石油机械有限公司 侯祖刚 邢兰朝

3C产品是计算机、通信、消费类电子产品的总称，需求量大、涵盖面广且贴近千家万户，又称为3C小家电产品。为了满足消费者的个性化需求，争取更多的市场份额和利润空间，3C厂商做了大量的产品造型设计，更新换代的速度越来越快，给模具制造行业带来了新的机遇和挑战。

3C产品的研发与生产周期尤为重要，再好的款式和机型，也不可能在市场上立于不败之地。一款主流配置的手机或笔记本电脑，没有几个月就会被新产品替代，如果错过了最佳商机，就会前功尽弃。新品研制成功后，开发商会在第一时间组织大规模生产，要求模具厂家在最短的时间内提供一流的模具和服务。从拿到图样到交付模具，最多不超过一周，能否科学管理、快速反应，是决定模具制作效率的关键。首先要制定具体的加工方案，完成原材料选购和成本核算；工艺文件的编制和生产任务的安排也要同步进行；模具造型和数控编程由专业人员一气呵成；加工过程中的每一个细节，都要考虑周全；运用先进的制造方法与加工设备，缩短生产周期，在模具市场掌握主动、抢占先机。

模具制造集中了机电加工和手工制作的精华，批量小，品种多，制造难度大。多以单件、小批量加工为主，很难按照传统的工艺模式组织生产，购买大量的专用设备和组合机床也不现实。为满足产品多样化、柔性化的需求，由数控机床和电加工设备为主的柔性制造系统（FMS），以其高精、高柔、高效的优势性能成为模具行业的最佳选择，尤其适用于3C小家电模具的全方位加工。

数控铣床是模具加工的主导设备，切削过程中的机床动作和刀具路径全部由程序自动控制完成。程序质量很大程度上取决于编程员的创新思路和实践经验。在3C小家电模具的小批量加工中，编程效率（图样转化为程序的时间和速度），直接决定着设备利用率和生产进度。大多数3C产品都是形状各异的光滑曲面，特征规律很难用简单的数学公式表达清楚，只能借助于专业的编程软件，优点是自动化程度高，适应性强，便于后台操作和模拟加工。工厂中随处可见U G、Mastercam等世界知名软件，但真正精通软件编程的高手却为数不多。正确建模是模具编程的基础，建模中用到的草图曲线和实体特征往往就是编程时的刀具路径。相同或类似的一组加工特征，只需做出一个，就可以使用旋转、平移、缩放等几何变换功能做出另外几个。线切割和电火花设备用途广泛，可解决传统机械难以加工的死角部位，适用于3C模具异形孔和特殊表面的加工。一些要求较高的模具表面，也可以采用手工研磨或抛光的方法，快速去除加工时留下的刀痕，达到圆滑过渡的模具效果。模具厂家总结出来的编程模式和加工方法，一般都融入个人智慧和实践经验，能够做到从工厂的实际条件出发，又快又省地解决问题，即使在某些方面不是最高效的，也一定是最实用的。我们平时要多留意一些3C模具的优秀程序，借鉴其中的格式和技巧，提高自己的编程水平。

软件编程是模具制造的发展趋势，代表着先进的加工技术和创新理念。作为一款功能强大、易学易用的CAD/CAM软件，中望3D具有强大的混合建模能力，可以轻松实现3C小家电模具的多样化造型设计，人性化的软件界面、清晰简洁的操作流程，即使初次使用也能做到得心应手。中望3D还率先增加了“直接输出到3D打印机”功能，做到了 3D建模与3D打印的完美结合，模具厂家可以在模具设计阶段直接打印出样品模型，及时发现并纠正存在的缺陷和不足，避免出现不合格品。

3C小家电模具不同于产品，没有固定的加工模式，具体采用哪一种方法要根据自身条件和技术要求，设计人员必须具备一定的工艺知识和加工经验，从以下几方面入手。

（1）产前准备：造型设计和任务分工是做好3C模具的关键，不怕时间短，就怕没计划，模具制造要从实际出发，根据生产进度提前做好准备，把握模具的难点和重点；需要使用的工装夹具；必须保证的尺寸精度；以及加工过程中可能遇到的问题。这些外在因素都要进行全面分析，做好相应的工作安排和应急措施。

（2）加工方案：形状相似、尺寸相近的模具尽量沿用统一的工艺模板。哪个步骤，哪个环节，需实现什么功能，达到什么目的，都要做到心中有数。工艺框架完成后，再针对一些具体的细节添枝加叶。即使遇到了什么问题也可以在局部范围内解决，整体加工方案不变。

（3）产品特色：制造厂家在人员和设备方面都有着自己的优势，充分发挥这些优势，在模具设计与加工过程中融入自己的创新思维和经验技巧。在模具的关键部分做出恰当的优化和改进，起到画龙点睛的作用，形成独具一格、实用高效的产品特色。

精品意识是做好3C模具的前提，模具合格是对产品质量的高度负责，从设计到生产的每一个环节都要严格控制，每一件模具都要力求精品。为确保产品合格率，质量检验应贯穿于整个制造过程，及早发现存在的错误和隐患。钳工研磨、超声波探伤、硬度检验等一些手工操作要恰到好处穿插在其他工序的空隙之间，简化工艺流程，减少辅助时间。加工、测量、调整、修配，一切按计划有条不紊地进行，直到生产出合格的模具。

做一套简单的模具并不难，做一套完美无瑕的模具却要付出很多努力，模具制造厂家应抓住机遇、与时俱进，根据3C小家电模具的加工特征，借鉴同行业的高端技术与成功案例，进一步发挥人员和设备优势，在保证技术要求的前提下，降低成本、提高效率，制作“一流”模具，提高企业核心竞争力。