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压铸加工工艺生产案例
智能门锁兼监控设备小批量生产件

加工工艺: 压铸成型注塑成型, 压缩成型, 镀镍, 手工抛光, CNC 加工EDM 加工喷砂
模具材料
压缩模具: 50 系列碳钢 压铸模具: H13 模具钢 注塑成型模具: Al-7075
工件材料
键盘: EPDM 橡胶,多种肖氏硬度 锁壳: 锌合金、铝合金 盖板: 尼龙 电镀材料: 镍合金
数量 
数百个(用于测试)
交付周期 
3 周
Gate Lock

关于产品

Gate 智能锁是第一个用于家庭门禁的一体化解决方案。无论有没有钥匙都可以进门。通过应用程序与智能手机配对后,锁上的摄像头和麦克风可以帮助房主看到门口的访客并与之交谈。还支持远程访问,实现各种目的,例如接收快递。

 

关于客户

我们的客户是一家智能通讯设备集团公司,涉及开发的产品有电子商务设备,智能手机以及电脑等,这次他们要开发的是智能门锁,但比一般市面上的门锁功能更多,可以通过通讯服务联系上门服务。

 
 

产品开发

在第一件原型制造出来之前,Gate 智能锁经历了三个月的设计迭代。从最初的原型开始,对十多种不同的设计进行了尝试和测试,才形成了当前的版本。

像这样复杂的产品不仅需要完美的功能,而且还必须满足许多美学挑战。外观和手感像不像高质量的产品? 它是否安全可靠? 它能否与不同的住宅、公寓和办公室设计融为一体? Gate 选择与世达模型合作的原因之一是,他们确信我们可以在降低开发成本的同时实现精密的配合和外观。

可制造性设计分析

实现伟大的结果需要在第一次切割之前就了解所有的细节。为此,我们进行了可制造性设计 (DFM) 分析,检验设计是否针对制造进行了优化,并涵盖了所有潜在问题区域。作为 DFM 分析的一部分,我们的工程师查看了 Gate Lab 为八个独立组件提供的 2D 和 3D CAD 文件。

对于某些区域,我们建议更改设计或更换材料。对于其他区域,我们需要向客户确认任何可能影响成品的工艺参数,如浇口痕迹的位置和注塑成型模具的分模线。我们发现,花在详细、彻底的设计研究上的时间将在以后的制造过程中节省更多的时间和金钱。通过 DFM 分析,我们提出了以下反馈意见并与客户进行了讨论:

压铸成型

锁片。为了实现更严格的公差,同时降低成本,我们建议使用锌取代铝。锌的密度更大,但熔点更低,使得它更容易压铸。

前壳。窄槽是为了安装扬声器。在最初的设计中,它们太薄,靠得太近,无法进行压铸。

扬声器格栅。为了解决这个问题,我们建议将壁厚增加到最小 1mm,并加大拔模角度。然后,我们将模具的分模线定位在凹槽之间,将其隐藏,然后加工光滑。

 

 

电池。客户要求对标有红色的区域进行抛光,但我们提出进行喷砂,因为喷砂更快,更便宜。之后,我们对工件进行了镀镍处理,以防止腐蚀,并使其外观清洁、均匀。

 

注塑成型

塑料盖板。左侧的红色区域显示了浇口痕迹的位置,即熔融塑料进入模具型腔的位置。痕迹后来被打磨掉,有助于将盖子牢牢卡在适当的位置。

 
 

后处理

压铸成型后,外壳和内部部件上的几个区域需要进行后处理,以满足最终规格。我们确定了几个需要特别关注的领域。

后底板。红色区域是滑动接触,因此我们在压铸后将其加工平整,以实现平稳旋转。

 
 

前底板。仅通过压铸成型无法制造螺纹,所以我们对所有孔进行钻孔和螺纹加工,用红色标记,确保尺寸正确。

前外壳的背面。红色的圆形开口经过倒角和平滑处理,为摄像头镜头精确开孔。

后壳。红色区域最初设计有用于压铸成型工艺的拔模角度。后来,我们把它们加工成直角,确保整个组件更紧密地配合。

后壳的背面。请注意埋头螺纹孔,可以让螺钉与背面齐平。

制作注塑模具

一件完整的模具由单独的型腔侧和型芯侧组成。我们为八个组件制作了六个模具:一个用于薄膜橡胶键盘的压缩成型模具;一个用于塑料盖板的注塑模具,以及四个压铸成型模具。

模具一–压缩成型模具

压缩成型模具。阳半部和阴半部由 #50 碳弹簧钢 CNC 加工而成。我们尝试了几种不同肖氏硬度的 EPDM 橡胶,从肖氏 30 到肖氏 90,帮助客户测试哪一种橡胶在市场上的接受度最好。

模具二–注塑成型模具

EDM 电火花加工。我们用标准坯料加工制作成了口袋。坯料是一个模块化单元,与我们的主单元模具配合,确保所有模具均适合我们的任何塑料注塑机,无论工件设计或尺寸如何。

 

锉削。小心地进行手工装配和锉削,让模具嵌件顺利滑入和滑出型腔。这是一件手动安装的嵌件,但如果数量较大,则自动进行。

配平。 红色的区域需要认真挫平,确保前后模合起来的时候能无干涉,这一细节的处理是模具加工过程中保证压力所必需的。

 

模具三–压铸成型模具

电池壳是使用铝合金制成的单个模具。液态金属从靠近浇口的底部进入模具。金属穿过流道,填充型腔,然后将多余的材料从溢流口推出。

 

模具四–压铸成型模具

前后底板模具,后模。这两个工件通过一件模具用锌铸造。注意顶出杆的位置。顶出杆用于在压铸成型后将工件推离型芯。

前后底板模具,前模。粗糙的加工痕迹保持原样。它们对成品铸件的质量没有影响。另请注意,流道和溢流口位于模具的型芯侧,而不是在前模。

模具五–压铸成型模具

前壳前模和后模。浇口是锥形凸起,是熔融金属进入模具的地方。浇口还会形成一个手柄,方便在注射后将工件从模具上取下。

 

制造过程–压铸成型

前壳模具型芯侧,安装在压铸机内部。

顶针将成品工件推离型芯。这就是拔模角度如此重要的原因。因为如果没有拔模角度,工件就会紧紧粘在型芯上,无法在不损坏型芯的情况下将其移除。

 

在两次循环之间,将矿物油等脱模剂喷洒到模具上,让下一个工件更容易滑下。

 

多余的金属被推出溢流口。我们把这些多余材料拆下来回收利用。在这里,操作人员用浇口夹住工件。

砂带打磨用于在去除多余金属后打磨压铸件的粗糙边缘。

装配

现在到了把所有单独组件组合在一起的时候了,看看它们如何成为制成品。成功的关键是仔细关注每一步的细节。

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Gate 智能锁目前正在进行环境测试,我们期待看到这款产品快速投入使用,为世界各地忙碌的人们提供优秀的解决方案。您有优秀的产品,迫不及待地希望推出?上传您的 CAD 文件,免费获得报价,让我们帮助您开始改变未来!