过炉治具制作全流程

第一步：需求分析与资料准备

这是流程的起点，确保信息准确无误至关重要。

1. 接收客户资料：

   • PCB文件： 最核心的是 Gerber文件 或 DXF/DWG文件。这些文件包含了PCB的精确外形、焊盘、孔位等信息。

   • 拼板图： 如果PCB是拼板生产的，需要提供拼板图纸。

   • 特殊要求：

     • 需要保护的区域： 如金手指、连接器等需要开窗露出来。

     • 支撑要求： 指定哪些脆弱元件下方需要额外支撑。

     • 避位要求： 指出PCB板面上较高的元件，治具需要为此铣出深槽或空间来避让。

2. 工艺评审：

   • 治具工程师会分析PCB布局，确定治具的材料、厚度、夹持方式等。

第二步：治具设计

使用专业软件将客户资料转化为可执行的加工图纸和程序。

1. 数据处理： 将Gerber等文件导入专业的治具设计软件（如UCAM、Vayo-CAM等）。

2. 结构设计：

   • 确定治具外形和尺寸。

   • 设计腔体： 根据PCB厚度和下沉要求，设计放置PCB的凹槽（腔体）深度。通常腔体深度略小于板厚，以确保PCB能被平稳托住且不会晃动。

   • 设计避位： 在PCB高元件对应的位置，设计更深的下沉区域，防止元件被碰撞或挤压。

   • 设计挡边与夹具： 设计必要的挡边和卡扣，用于定位和固定PCB。

   • 添加标识： 雕刻料号、版本号、方向标识等。

第三步：CAM编程

这是连接设计与制造的桥梁。

1. 程序生成： 将设计好的治具3D模型，通过CAM软件生成CNC数控机床能够识别的G代码。

2. 工艺规划：

   • 设定加工路径、刀具类型、切削速度、进给率等。

   • 合理安排加工顺序，如先开粗、再精铣。

第四步：CNC数控加工

这是实体成型的核心环节。

1. 材料准备： 根据设计尺寸，切割合成石或铝板等原材料。

2. 装夹与对位： 将材料固定在CNC加工中心的工作台上。

3. 执行加工：

   • 铣外形： 切割出治具的外部轮廓。

   • 铣腔体： 铣出放置PCB的主腔体。

   • 铣避位： 铣出用于避让高元件的深槽或异形区域。

   • 钻孔/攻牙： 加工用于安装定位销、压紧装置的孔。

4. 表面处理/标识雕刻： 在治具表面雕刻客户名称、料号、版本等信息。

第五步：后处理与组装

让治具变得完整和可用。

1. 清洁： 使用气枪和毛刷彻底清除治具内的粉尘和碎屑。

2. 打磨： 对锋利的边角进行倒角或打磨，防止刮伤PCB或操作员。

3. 安装附件：

   • 安装定位销，用于精确定位PCB。

   • 安装弹簧顶针，在需要的地方提供向上的支撑力。

   • 安装压紧装置（如金属压片、螺丝等），固定PCB。

4. 质量检验： 使用卡尺、高度规等工具，检查关键尺寸是否符合设计要求。

第六步：试模与交付

最后的验证环节。

1. 上机试模： 将制作好的治具放入SMT生产线，实际放入PCB板。

2. 验证匹配度：

   • 检查PCB是否放置平稳、无晃动。

   • 检查定位是否精准。

   • 检查是否有干涉（元件碰到治具）。

   • 观察过回流焊后是否有变形、变色等问题。

3. 包装交付： 试模成功后，清洁包装，交付客户使用。

流程总结图