江蘇斯達工業(yè)科技有限公司高級工程師 牟宗平
近年來,隨著信息技術(shù)的發(fā)展及數(shù)碼時代的出現(xiàn),3C產(chǎn)品設(shè)計以其便攜化、個性化、小型化、超薄化及時尚、輕巧、簡單易用等特點,越來越受到廣大消費者的青睞。加之集計算機、通信、消費類電子產(chǎn)品于一體的數(shù)字化3C融合,更是極大地豐富了信息產(chǎn)品市場,滿足了人們物質(zhì)、文化、娛樂、生活等各方面的需求。人們在關(guān)注3C產(chǎn)品的品牌、功能、質(zhì)量、價格外,往往很少了解3C產(chǎn)品的加工過程。3C產(chǎn)品種類繁多,結(jié)構(gòu)的設(shè)計及制造工藝也各不相同。目前,國內(nèi)不管是在3C制造領(lǐng)域中,還是在傳統(tǒng)制造業(yè)領(lǐng)域,技術(shù)與裝備都處在一個發(fā)展階段,與國外發(fā)達國家相比還有一定的差距,自主技術(shù)創(chuàng)新能力還不夠強大,雖然“中國制造”的產(chǎn)品遍及全球,但一直沒有擺脫“廉價品”代名詞的陰影,因此,中國的3C制造行業(yè)在全球市場響應(yīng)速度加快的背景下,也面臨一個巨大的挑戰(zhàn),同時也帶來了難得的發(fā)展機遇。
我公司是集精密鈑金制造、機加工、模具設(shè)計制造和機械/電子產(chǎn)品集成裝配為一體的合約制造商,同時也是國內(nèi)3C產(chǎn)品制造企業(yè)之一,業(yè)務(wù)范圍從初期的電子機芯行業(yè)拓展到了計算機、通訊、醫(yī)療、汽車、金融設(shè)備系統(tǒng)、半導體加工設(shè)備以及新能源設(shè)備制造等領(lǐng)域,3C產(chǎn)品的主要客戶有飛利浦、華碩、惠普、大唐移動通訊設(shè)備(移動通信)、愛德奇電訊、威圖電子、昆山四海電子、衡東通訊以及華為、富士康等。
目前,用于3C產(chǎn)品加工方面的設(shè)備有激光切割機1臺、數(shù)控沖床10臺、數(shù)控折彎機15臺、壓鉚機10臺、25~400t鈑金沖壓機65臺、壓鑄機12臺,以及組裝、電裝流水線各3套配套設(shè)施。
下面結(jié)合本公司部分3C產(chǎn)品的實際加工制造過程,對其加工方面的技術(shù)、加工工藝、所用的設(shè)備以及配套設(shè)施情況加以介紹說明,希望能給大家?guī)硪恍椭?/p>
圖1
(1)產(chǎn)品開發(fā)準備 如圖1所示,某電腦主機箱體項目開發(fā),主要材質(zhì)為鍍鋅冷板。要想加工此類產(chǎn)品,首先,需要工程部初步建立大致的BOM表,并召集工藝部、品質(zhì)部、生產(chǎn)車間等相關(guān)部門進行新品開發(fā)評估,分析和討論加工過程中可能出現(xiàn)的難點及解決措施,并落實所需加工工藝路線、設(shè)備、工裝夾具、量具設(shè)計制作以及零、組件加工時間節(jié)點等內(nèi)容,最后整理下發(fā)正式詳細的BOM清單。
(2)工藝及工裝準備 工藝部根據(jù)工程項目部下發(fā)的圖樣,進行零件拆分、歸類,在編制工藝文件的同時,還要考慮哪些折彎零件需要展開,哪些零件需要設(shè)計模具,沒有模具的零件如何安排加工,工裝夾具、量具如何快速制定等問題。①在折彎零件展開方面,我公司傾向于使用基于CAD安裝的外掛軟件PressCAD2004進行操作,可快速進行零件展開、編程,有效地縮短了產(chǎn)品開發(fā)工藝準備時間。②3C產(chǎn)品的開發(fā)經(jīng)常用到大量的沖壓模具(見圖2),因此,在設(shè)計模具的初期,如有的零件能采用連續(xù)模加工就盡量避免設(shè)計工程模來加工,連續(xù)模不僅可以提高工作效率,而且還能節(jié)省產(chǎn)品開發(fā)及后期管理的費用(見圖3)。③3C產(chǎn)品更新?lián)Q代周期短,多為一年一個版本,因此,設(shè)計變更頻繁,在試制階段,零件的成形需化繁為簡,數(shù)控沖床或激光切割設(shè)備能解決的零件,盡量減少專用沖壓模具的開發(fā)。④工裝夾具、量具設(shè)計方面,對于治具、標準部分,如銷子,沖針,上、下模板,內(nèi)外導柱導套,壓板,壓鉚,旋鉚頭等進行備料庫存,先加工出外形,待設(shè)計圖樣下達后,可后續(xù)快速加工制定,縮短其生產(chǎn)準備時間。⑤工藝規(guī)程(作業(yè)指導書)編制方面安排要合理,盡量壓縮工序數(shù)量,減少因產(chǎn)品周轉(zhuǎn)造成的磕打碰傷、劃傷等現(xiàn)象。
圖2
圖3
(3)生產(chǎn)試制過程 3C產(chǎn)品生命周期短,迫使其生產(chǎn)周期也很短,甚至有的消費電子產(chǎn)品從設(shè)計到出樣僅僅三、四天的生產(chǎn)周期,因此,車間生產(chǎn)安排也非常的重要,既要滿足質(zhì)量要求,又要提高其工作效率,車間經(jīng)常采用兩班倒作業(yè)制,人停機不停,設(shè)備一天24h處于運行狀態(tài),如圖4所示。在此試制期間,項目、工藝、品質(zhì)小組要緊密配合生產(chǎn)現(xiàn)場,不僅能給予指導,而且對其出現(xiàn)的問題還要及時處理和解決,同時,工藝人員要善于分析、總結(jié)問題,對其加工方案進行優(yōu)化和完善。
圖4
華碩某底板零件,如圖5所示,材質(zhì)DC51D,厚0.8mm,需要經(jīng)過多次上、下沖凸包、沖孔、抽芽、攻絲、切邊、整形、壓毛邊、折彎、鉚合螺柱等長達13道工序,這類零件需要由專用的工程模具制造,產(chǎn)品開發(fā)、工藝工裝準備及生產(chǎn)試制過程同上。
但為了提高工作效率,在生產(chǎn)試制過程中除安排相鄰設(shè)備加工、物料滾筒快速輸送外,還進行了一些工藝改善(見圖6),第一道工序中,板材整齊擺放相互貼合,由于薄板邊緣易劃手,操作人員需戴手套拿取零件,此時借助磁性分層器可將板材自行分開,方便拿取加工;而在抽芽攻絲工序中,采用可動腕組合多軸攻絲機進行攻絲,可實現(xiàn)底板5處螺紋孔的同步加工,如圖7所示。
圖5
圖6
圖7
上述2種3C產(chǎn)品是我廠常見的典型加工案例,針對大多數(shù)3C產(chǎn)品來說,加工制造過程中常會遇到以下一些技術(shù)、質(zhì)量問題。
(1)需要A級面保護的外觀件表面貼膜(如電腦主機外殼),經(jīng)折彎或組裝加工后,在包裝工序時易出現(xiàn)遺漏去膜現(xiàn)象。
(2)連續(xù)模雖然快速,但有時送料機會出現(xiàn)送料不暢、跑偏等現(xiàn)象,易耽誤批量生產(chǎn)。
(3)在產(chǎn)品大批量生產(chǎn)過程中,工程模具易出現(xiàn)沖子、沖針磨損或斷裂等現(xiàn)象。
(4)沖壓或壓鑄的零件出現(xiàn)毛刺偏大或飛邊,人工不易去除。
(5)批量鉚合的螺柱,不易100%檢查是否存在鉚合不到位、松動、錯鉚或漏鉚等現(xiàn)象。
(6)硬料模具設(shè)計制作過程中,受機床精度及刀具的限制,有的精密型腔模具表面粗糙度達不到客戶指定要求。
(7)受企業(yè)經(jīng)濟實力及高端智能機器人開發(fā)的影響,復(fù)雜精細的產(chǎn)品組裝還需要人工操作,高端智能機器人還沒有被廣泛地應(yīng)用。
(8)對于生產(chǎn)3C產(chǎn)品的大多數(shù)中、高檔數(shù)控機床,其核心零部件如激光發(fā)射器、主軸、操作系統(tǒng)仍需要進口,在一定范圍內(nèi)制約國內(nèi)中、小型生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展。
(1)改變貼膜顏色,由無色換成藍色,有助于檢查去膜工序。
(2)調(diào)整送料機送料速度和方向,或采用人工送料。
(3)復(fù)制2~3套沖子、沖針等模具配件,及時修模,平日多注意模具保養(yǎng)和配件壽命管控。
(4)修理下模刀口、調(diào)整間隙或著色修理壓鑄模具。
(5)設(shè)計電檢測工裝,利用距離傳感器檢測鉚釘是否存在鉚合不到位、松動、錯鉚或漏鉚等現(xiàn)象,如圖8所示。
圖8
對于“制造中經(jīng)常出現(xiàn)的技術(shù)及質(zhì)量問題”第6、7、8三項問題,技術(shù)含量很高,也是難于攻克的問題,目前國內(nèi)機床、設(shè)備、刀具等行業(yè)在此領(lǐng)域還不是強項,未來發(fā)展空間很大,相信不久的將來在某些領(lǐng)域會有所突破,能夠讓3C加工制造行業(yè)在未來的市場上具有強大的競爭力,同時也期待著國內(nèi)的3C制造行業(yè)能像蘋果機一樣做出世界級的中國品牌。