手机模具“轻松制造”成套加工解决方案

  近年来中国模具行业的出口一直保持稳定的增长,随着技术、生产水平的提高,未来的效益会越来越好。据国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉透露,中国最大手机模具公司劲胜股份计划投资2.1亿元对消费电子产品精密结构件进行扩产,项目完成后,公司相关消费电子精密结构件年产能将新增加5500万套。公司效益好,员工福利也能得到提升,劲胜股份将对公司高级管理人员的薪酬进行大幅提高,幅度接近一倍。

  以汽车模具与IT模具(其中手机模具当前发展尤为热门)为代表,两个行业的迅猛发展正由于模具行业的水平在提高。以往一些只有 NOKIA,MOTOLOLA等国外手机品牌才能力完成的零部件,现在中国的模具厂也能做到并可以在短时间内完成,这也促使了中国手机、山寨机的异军突起。汽车方面也是有目共睹的,全球汽车市场萎缩情况下,中国汽车业仍一路凯歌,国内品牌的汽车生产水平在不断地提升,中国制造正在向中国创造不断迈进。这与中国生产企业注重模具技术,不断发展自主模具生产息息相关,以比亚迪为例,比亚迪投入大量的财力物力来培养自己的模具厂,其技术水平居国内前列。

  手机模具是模具加工中难度较高的一类模具,完成手机各零件的加工需要上百副模具,对模具的加工精度要求也都很高。在DMP2010上,瑞士GF阿奇夏米尔集团现场演示的由7台设备组成的手机模具成套加工解决方案备受瞩目。

  在第十二届东莞国际模具及金属加工展(DMP2010)上,瑞士GF阿奇夏米尔集团展出一套由7台设备组成的模具加工系统,其中包括:线切割机床两台,分别为CUT20P、ACVertex2;电火花机床两台,分别为FO350SP、FO350MS;加工中心两台,分别为 MIKRONHEM600、MIKRONHSM500;激光加工机床一台,为LASER10005AX。瑞士GF阿奇夏米尔集团以此套系统在展会现场演示了手机模具的整个加工工艺流程。

  手机外壳按键的加工有3个关键的技术要求:一是表面粗糙度要好,需要达到Ra0.2mm左右或者更高;二是电火花成形加工出来的表面的粗糙度一致性要非常好。目前各大手机厂商对外壳件的表面纹路都有非常苛刻的要求;三是对加工速度的要求。

  FO350SP机床是电火花产品线中的中高档机床。该机型行程:XYZ轴:350mm×250mm×300mm;最大加工电流:64安培;最佳加工表面粗糙度:Ra0.1mm;工件材料:S136(HRC52);外形尺寸95×40mm;型腔深度:8mm;采用一粗一精两个铜电极加工,粗加工电极的缩小量0.2mm,精加工电极的缩小量0.1mm。最后的结果,粗加工时间6小时40分,精加工时间15小时4分,总的时间21小时44分钟。由于该机床标配了抛光电源,最后加工后的粗糙度达到了Ra0.22mm。该机型还同时配备了第四代放电监控专家系统,能实时监测放电的每一个火花回路,并实时加以优化,最大程度地提高加工效率和减少电极的损耗;PCE能量控制专家系统能根据电极加工面积的变化,实时地调整加工电流,达到所有加工型腔面的完整一致的表面质量;SPAC短路保护控制专家,这是阿奇夏米尔的专利专家系统,通过很短的特殊放电及时消除可能的短路加工,从而提高了加工效率。微细电源极大地减少了电极的损耗,达到减少电极数量,从而降低了加工的成本;全新的平动专家系统,通过新的平动计算方法,大大提高了精加工的加工效率。由于上面这些先进智能的专家系统,充分保证了加工后的工件不仅粗糙度达到要求,表面质量一致性非常好,而且达到客户满意的加工效率。

  在数控系统方面,该机床面向客户应用的DPC动态过程控制的操作系统,由于集成了手机外壳的应用模块。操作者可以很方便选择,从而保证了初学者也能达到专家级的加工效果。总之,该机型可以说非常智能,同时又非常容易使用,是手机模具厂商最佳的选择机型。

  由于现在手机更新换代的速度非常快,一般从设计到成品只有几个月的时间,而留给模具制造厂商的时间则更短,一般只有一个月甚至更短。所以,模具厂商对加工时间的要求越来越高,对机床厂家提出了更高的要求,不仅要好,还要快!

  以上面的例子说明,同样采用一粗一精两个电极,加工完成同样的表面粗糙度,最后的加工时间是粗加工3小时22分钟,精加工5小时40分钟,总的时间9小时2分钟,比原先不用Gamma技术加工效率整整提高了62%左右,可以说是显着提高!

  在手机外壳模具加工方面,高速铣机床MIKRONHSM500也是最佳选择。该机型行程:XYZ轴:500mm×450mm×350mm,快移速度40m/min,加速度1.7g,刀库数量36把,主轴转速42000转,刀柄型号HSKE40,数控系统海德汉iTNC530

  该试件材料:S136H钢,硬度HRC52,尺寸:170mm×110mm×50mm。该加工的难度在于材料硬度高,在一些细小部分要反复的使用小刀具(1mm直径的刀具),分形面要求很高的精度,在加工中,需要在精度、粗糙度和加工效率上这些相对矛盾的因素中做出最佳选择。

  MIKRONHSM500高速铣机床上有很多高科技和智能型模块。比如:床身为整体式大理石结构,保证了优良的刚性和吸震性;APS高级工艺控制系统,实时监控加工过程,提高了主轴的使用寿命,避免不正确的进刀量,从而保证了加工质量;ITC智能热控制系统,保证了加工时机床一直处于恒温状态,提高了加工精度。特别值得一提的是,面向操作者的OSS操作者支持专家系统。操作者可以非常方便地对精度、粗糙度和加工时间这些既相互矛盾又和加工息息相关的因素非常智能地调节。三个不同的因素,分布成三角形,操作者移动中间的红点往哪个方向移动,机床会自动调整,从而使复杂的加工简易化。可以说这是一个革命性的模块。

  由于上述这些高科技和智能化的功能,最后加工出来的结果非常完美。粗加工时间1小时54分钟,精加工时间3小时5分钟,总的时间约5小时,最后的表面粗糙度Ra0.26μm。在这个例子中可以看出,利用高速铣削,可以加工越来越硬的材料,原先不能用铣削工艺的,现在完全可以。由于主轴转速越来越高,就可以选择用越来越小的刀具,从而拓展了铣削加工的范围。该机床目前可以最高配备54,000转的主轴。

  另外,除了高速铣、电加工这些有着半个世纪以上制造技术的机床外,GF阿奇夏米尔集团同时拥有了最新的激光加工机。这种激光加工工艺在电火花成形或者铣削后再进行各种表面纹路的加工,不仅拓展了加工工艺,而且各种各样的表面,产生了丰富多彩的个性手机。

  据国际模协秘书长罗百辉介绍,位于东莞长安的ASAHI香港公司是世界上最大的手机模型制造商,也是中国最大消费电子模具公司,主要客户为三星、华为、中兴等大公司。相比真实的手机,可以说这家公司生产的模型手机模具主要是外壳模具,而且是全世界各种知名品牌的手机外形模具之大成。模型手机制造商最大的挑战是模具款式包罗万象,而且交货期要求迅速。该公司目前有GF阿奇夏米尔集团的13台高速铣床、17台成形机和线切割机床,2套连接高速铣和成型机床的3R工作站,一台激光加工机床。由于有了GF阿奇夏米尔这些设备和关键加工技术,ASAHI香港公司的生产效率提高了30-40%。完全可以说,客户的成功就是瑞士GF阿奇夏米尔集团的成功。

  劲胜股份在公告中指出,将利用超募剩余的2.1亿元用于消费电子产品精密结构件扩产项目,项目完成后,公司相关消费电子精密结构件年产能将新增加5500万套。其中,手机类及医疗器械、天线支架等其他电子类产品新增4000万套/年;网卡类产品1000万套/年;平板电脑类产品500万套/年。公司预计项目投产后新增销售收入8.86亿元,新增净利润约1亿元,本次项目投资后,公司超募资金将剩余约1亿人民币。公司效益好,员工福利也能得到提升,劲胜股份将对公司高级管理人员的薪酬进行大幅提高,幅度接近一倍。劲胜股份独立董事的一份公开公告解释,公司董事会薪酬与考核委员会按照相关制度规定和绩效评价标准,对公司高级管理人员的履职情况、诚信责任情况、勤勉尽职情况等方面进行了考核,考核的过程和薪酬的确定与公司经营相结合,并参照同行业企业高级管理人员薪酬水平。经公司董事会薪酬与考核委员会认真讨论、审议,对公司高级管理人员的薪酬进行了调整。

  当今社会,手机无处不在。目前地球上超过50亿部手机在使用中。可以说GF阿奇夏米尔集团塑造了手机,同事也塑造了我们的日常生活。

  除珠三角的模具生产占了国内很重要的比例,长三角也不断涌现模具厂家。模具行业的繁荣也会带动其他行业,像压铸行业的发展,以推动整个机械生产水平提升。罗百辉认为,当前模具企业需要转型的产品都是一些中低档的产品,转型对高水平的模具生产企业不会造成压力,但在市场策略方面面临重大的调整,以前的中小企业都是以出口为主,随着国内工业的发展,对模具的需求迅速增加,转向内销是调整的重要方向。未来十年,模具企业一方面要保持出口的量,另一方面仍要坚持开拓国内市场。


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