3C产品加工案例

江苏斯达工业科技有限公司高级工程师 牟宗平

近年来，随着信息技术的发展及数码时代的出现，3C产品设计以其便携化、个性化、小型化、超薄化及时尚、轻巧、简单易用等特点，越来越受到广大消费者的青睐。加之集计算机、通信、消费类电子产品于一体的数字化3C融合，更是极大地丰富了信息产品市场，满足了人们物质、文化、娱乐、生活等各方面的需求。人们在关注3C产品的品牌、功能、质量、价格外，往往很少了解3C产品的加工过程。3C产品种类繁多，结构的设计及制造工艺也各不相同。目前，国内不管是在3C制造领域中，还是在传统制造业领域，技术与装备都处在一个发展阶段，与国外发达国家相比还有一定的差距，自主技术创新能力还不够强大，虽然“中国制造”的产品遍及全球，但一直没有摆脱“廉价品”代名词的阴影，因此，中国的3C制造行业在全球市场响应速度加快的背景下，也面临一个巨大的挑战，同时也带来了难得的发展机遇。

我公司是集精密钣金制造、机加工、模具设计制造和机械/电子产品集成装配为一体的合约制造商，同时也是国内3C产品制造企业之一，业务范围从初期的电子机芯行业拓展到了计算机、通讯、医疗、汽车、金融设备系统、半导体加工设备以及新能源设备制造等领域，3C产品的主要客户有飞利浦、华硕、惠普、大唐移动通讯设备（移动通信）、爱德奇电讯、威图电子、昆山四海电子、衡东通讯以及华为、富士康等。

目前，用于3C产品加工方面的设备有激光切割机1台、数控冲床10台、数控折弯机15台、压铆机10台、25～400t钣金冲压机65台、压铸机12台，以及组装、电装流水线各3套配套设施。

下面结合本公司部分3C产品的实际加工制造过程，对其加工方面的技术、加工工艺、所用的设备以及配套设施情况加以介绍说明，希望能给大家带来一些帮助。

某电脑主机箱体的加工

图1

（1）产品开发准备 如图1所示，某电脑主机箱体项目开发，主要材质为镀锌冷板。要想加工此类产品，首先，需要工程部初步建立大致的BOM表，并召集工艺部、品质部、生产车间等相关部门进行新品开发评估，分析和讨论加工过程中可能出现的难点及解决措施，并落实所需加工工艺路线、设备、工装夹具、量具设计制作以及零、组件加工时间节点等内容，最后整理下发正式详细的BOM清单。

（2）工艺及工装准备 工艺部根据工程项目部下发的图样，进行零件拆分、归类，在编制工艺文件的同时，还要考虑哪些折弯零件需要展开，哪些零件需要设计模具，没有模具的零件如何安排加工，工装夹具、量具如何快速制定等问题。①在折弯零件展开方面，我公司倾向于使用基于CAD安装的外挂软件PressCAD2004进行操作，可快速进行零件展开、编程，有效地缩短了产品开发工艺准备时间。②3C产品的开发经常用到大量的冲压模具（见图2），因此，在设计模具的初期，如有的零件能采用连续模加工就尽量避免设计工程模来加工，连续模不仅可以提高工作效率，而且还能节省产品开发及后期管理的费用（见图3）。③3C产品更新换代周期短，多为一年一个版本，因此，设计变更频繁，在试制阶段，零件的成形需化繁为简，数控冲床或激光切割设备能解决的零件，尽量减少专用冲压模具的开发。④工装夹具、量具设计方面，对于治具、标准部分，如销子，冲针，上、下模板，内外导柱导套，压板，压铆，旋铆头等进行备料库存，先加工出外形，待设计图样下达后，可后续快速加工制定，缩短其生产准备时间。⑤工艺规程（作业指导书）编制方面安排要合理，尽量压缩工序数量，减少因产品周转造成的磕打碰伤、划伤等现象。

图2

图3

（3）生产试制过程 3C产品生命周期短，迫使其生产周期也很短，甚至有的消费电子产品从设计到出样仅仅三、四天的生产周期，因此，车间生产安排也非常的重要，既要满足质量要求，又要提高其工作效率，车间经常采用两班倒作业制，人停机不停，设备一天24h处于运行状态，如图4所示。在此试制期间，项目、工艺、品质小组要紧密配合生产现场，不仅能给予指导，而且对其出现的问题还要及时处理和解决，同时，工艺人员要善于分析、总结问题，对其加工方案进行优化和完善。

图4

底板的加工

华硕某底板零件，如图5所示，材质DC51D，厚0.8mm，需要经过多次上、下冲凸包、冲孔、抽芽、攻丝、切边、整形、压毛边、折弯、铆合螺柱等长达13道工序，这类零件需要由专用的工程模具制造，产品开发、工艺工装准备及生产试制过程同上。

但为了提高工作效率，在生产试制过程中除安排相邻设备加工、物料滚筒快速输送外，还进行了一些工艺改善（见图6），第一道工序中，板材整齐摆放相互贴合，由于薄板边缘易划手，操作人员需戴手套拿取零件，此时借助磁性分层器可将板材自行分开，方便拿取加工；而在抽芽攻丝工序中，采用可动腕组合多轴攻丝机进行攻丝，可实现底板5处螺纹孔的同步加工，如图7所示。

图5

图6

图7

3 C产品制造中经常出现的技术及质量问题

上述2种3C产品是我厂常见的典型加工案例，针对大多数3C产品来说，加工制造过程中常会遇到以下一些技术、质量问题。

（1）需要A级面保护的外观件表面贴膜（如电脑主机外壳），经折弯或组装加工后，在包装工序时易出现遗漏去膜现象。

（2）连续模虽然快速，但有时送料机会出现送料不畅、跑偏等现象，易耽误批量生产。

（3）在产品大批量生产过程中，工程模具易出现冲子、冲针磨损或断裂等现象。

（4）冲压或压铸的零件出现毛刺偏大或飞边，人工不易去除。

（5）批量铆合的螺柱，不易100%检查是否存在铆合不到位、松动、错铆或漏铆等现象。

（6）硬料模具设计制作过程中，受机床精度及刀具的限制，有的精密型腔模具表面粗糙度达不到客户指定要求。

（7）受企业经济实力及高端智能机器人开发的影响，复杂精细的产品组装还需要人工操作，高端智能机器人还没有被广泛地应用。

（8）对于生产3C产品的大多数中、高档数控机床，其核心零部件如激光发射器、主轴、操作系统仍需要进口，在一定范围内制约国内中、小型生产企业的发展。

解决措施及看法

（1）改变贴膜颜色，由无色换成蓝色，有助于检查去膜工序。

（2）调整送料机送料速度和方向，或采用人工送料。

（3）复制2～3套冲子、冲针等模具配件，及时修模，平日多注意模具保养和配件寿命管控。

（4）修理下模刀口、调整间隙或着色修理压铸模具。

（5）设计电检测工装，利用距离传感器检测铆钉是否存在铆合不到位、松动、错铆或漏铆等现象，如图8所示。

图8

对于“制造中经常出现的技术及质量问题”第6、7、8三项问题，技术含量很高，也是难于攻克的问题，目前国内机床、设备、刀具等行业在此领域还不是强项，未来发展空间很大，相信不久的将来在某些领域会有所突破，能够让3C加工制造行业在未来的市场上具有强大的竞争力，同时也期待着国内的3C制造行业能像苹果机一样做出世界级的中国品牌。