贵金属手表壳制造工艺过程分析

黄铃，杨丽，钟飞，邬治平



贵金属手表壳制造工艺过程分析

黄铃，杨丽，钟飞，邬治平

（依波精品（深圳）有限公司，广东 深圳 518000）

贵金属手表零部件制造加工是高端手表质量把控的重要环节，研究贵金属表壳的整个制造加工过程，通过分析每个加工环节，实现贵金属表壳制造工艺过程控制，提高贵金属表壳的质量和手表的美观度。

贵金属；手表壳；制造工艺；过程分析

1 概述

贵金属手表具有种类多、大多为定制款、制造成本高昂、加工精度要求高、生产过程中不能有较多报废品等特点，这就需要制造加工车间在生产过程中严格要求操作人员的技术水平，努力提高设备的加工精度。目前，贵金属手表零件的制造工艺主要分为熔炼工艺、冲压成形工艺、CNC加工、后处理工艺4个方面。贵金属手表的制造工艺复杂，每一个工艺环节都需要质量检测，进而保证零件的制造精度。本文以贵金属手表零件表壳作为制造加工过程控制的分析对象，着重分析加工表壳的工艺过程，重视过程管理从而保证贵金属手表零件的最终质量。

2 贵金属加工

2.1 熔炼工艺

贵金属18K玫瑰金合金的表壳胚板，通过“补口”工艺以75%金、22.5%铜、2.5%银配方比例混合熔炼而成。采用连续铸造拉板机对18K玫瑰金材料进行熔炼。该设备采用氩气保护，炉内坩埚在高温状态下熔融18K玫瑰金材料，通过磁力震动炉内坩埚中的18K玫瑰金液体，使其混合均匀。出模后，下模拉板时使用冷却水循环降温，液态18K玫瑰金在上模内凝固，并通过转轮和下模拉板拉出，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玫瑰金材料的流动性、合金的熔点、熔炼后合金板材的质量（气孔、砂眼、杂质、裂纹、成色不均匀等）以及熔炼设备的工艺参数决定。同时，这些因素对检测手表及相关零件的防水性、耐蚀性、耐磨性、硬度等性能也有很大影响。传统的贵金属在有氧气环境下进行熔炼，氧气的存在使部分贵金属被氧化、挥发，贵金属合金的损耗较高，且质量问题较大，会出现砂孔、气泡等问题，需要对贵金属合金进行后处理。

在高温合金熔炼工艺中，改变粉末配比化学成分、改进制粉工艺、控制锻造工艺、改善热处理工艺都可有效提高高温合金板材质量、降低原材料报废率、减少重新熔炼次数[1]。基于现有的贵金属熔炼工艺技术，我司很好解决了传统金属熔炼出现的质量问题，降低了贵金属合金损耗和生产成本。

2.2 冲压成形工艺

18K玫瑰金材料经过熔炼拉板后形成18K玫瑰金板材，对其进行合金成分EDX检测和万分之一天平称重后，再对其进行成分和质量分析。合金的结果合格后，进行表壳的冲压成形工序，其加工工艺如图1所示。滚轧压片机对18K玫瑰金板材进行滚压，得到所需厚度的18K玫瑰金薄板。经过冲压设备加工表壳初胚，每次冲压成形后经过尺寸检测来判断表壳是否需要经过再次回火和冲压，一般需要经过七八次甚至更多次重复回火和冲压才会成形。表壳的再次回火和再次冲压成形主要受18K玫瑰金熔炼后的硬度、冲压成形尺寸、模具制造精度等影响。在冲压成形工艺中，拉深成形最为复杂，难度也较大[2]。同时，冲压过程中贵金属加工主要为单工序加工，在不考虑使用连续模和复合模的前提下，单工序生产的优点是加工成本低、精度高。

图1 冲压工艺流程

2.3 精密制造

表壳经过冲压工艺后，进行精密制造加工，主要以五轴数控机床、数控车床为主。精密设备考验着操作师傅的编程能力，对粗/精加工余量、加工精度控制要求非常高。五轴数控机床主要是使用编程软件进行NC编程，该软件通过对表壳的3D模型进行加工基准的确定、刀具选择、粗/精加工余量的设定、走刀路线的规划等，并仿真整个数控加工过程，同时通过试样加工来检验数控编程的合理性、准确性。

普通零件采用传统的制造方法，按精确设计的零件几何尺寸、公差要求加工，即可满足零件的性能要求[3]。贵金属手表采用的基体材料主要为金合金、银合金等昂贵金属，造价高、加工不能产生材料浪费、一次加工成形，同时又要求性能达到要求。而精密制造是手表零件（尤其是复杂表壳）加工流程中最主要的工序，该工序中车、铣、钻3个加工工艺影响着手表零件的尺寸和性能，同时对后续手表零件装配公差和防水性能检测也有很大影响。数控加工的精雕工艺可加工客户需求的Logo、标识，影响着手表零件的美观度。同时，机加工对手表零件表面的光洁度有较大影响，是下一道工序研磨和抛光的重要依据。

2.4 后处理工艺

抛光技术是制造加工的精修工序，其特点是制造平坦、加工变形层小、没有擦痕，是一种平面加工工艺。抛光不仅可以增加工件的美观度，而且能够改善材料表面的耐腐蚀性、耐磨性及获得特殊性能[4]。贵金属的后处理工艺主要有研磨、抛光等工艺，影响着手表零件的外观。表壳经过机加工中心的数控加工后，对该零件进行精研、表面抛光处理。研磨主要针对的是表壳较为刺手的表面，提高客户使用舒适度。抛光则是针对表壳表面的美观度，提高客户视觉感。现有的抛光方式有机械抛光、化学抛光、电解抛光、超声波抛光等，依据抛光工件的材料特性，选用相应的抛光方式，保证工件表面质量。抛光打磨贵金属表壳时，主要打磨其表壳外表面，打磨面小，主要保证其表面光泽。

3 结束语

贵金属表壳制造加工过程烦琐，制造过程的工序研究与检测监控是保证产品质量的重要途径。而以金银为主的贵金属手表零件加工，其加工过程大体相同。随着互联网技术、信息技术、先进制造技术蓬勃发展，未来定制化高端手表产品将是主要发展方向。因此，将先进制造技术与公司现有制造水平相结合，提高公司制造水平，对推进公司进入高端产品制造研发有十分重要的现实意义和经济效益。

［1］王晓峰，周晓明，穆松林，等.高温合金熔炼工艺讨论［J］.材料导报，2012，26（7）：108-113.

［2］卢志文，张洪峰，汪凌云.镁合金的冲压成形工艺研究［J］.轻合金加工技术，2005，33（6）：45-48.

［3］雷明凯，郭东明.高性能表面层制造：基于可控表面完整性的精密制造［J］.机械工程学报，2016，52（17）：187-197.

［4］吕戊辰.表面加工技术［M］.辽宁：科学技术出版社，1984.

［5］赵兴科，王中，郑玉峰，等.抛光技术的现状［J］.表面技术，2000，29（2）：6-7.

2095－6835（2018）18－0097－02

TH714.52

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.18.097

〔编辑：严丽琴〕