CN104128587B - 一体式框架及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种一体式框架及其制造方法，该一体式框架包括外部构件及与外部构件连接的内部构件，该方法包括：将外部构件放置于成型内部构件所需的压铸模具的型腔内；合模，将成型内部构件所需的熔融状态下的材料压射进入压铸模具的型腔内，材料进入压铸模具的型腔后与外部构件接触；按预设时间进行冷却，以使内部构件固化成型，并与外部构件固结为一体。上述一体式框架的制造方法将外部构件与内部构件直接压铸嵌入成型为一体结构，从而可以免去其它形式的固接方法与工序，如激光焊接或铆接，因而固接方式较为简单；并且，内部构件的材料冷却后即可与外部构件固接成一体，在保证了整体性的同时结构更加牢固。

Description

一体式框架及其制造方法

【技术领域】

本发明涉及一种框架的制造方法，特别是涉及一种一体式框架及其制造方法。

【背景技术】

目前，移动终端(例如手机)一般使用镁合金或铝合金材料作为内框，然而移动终端的不锈钢外框与结构复杂的镁合金或铝合金内框，由于必须自成一体以满足终端产品的强度要求，同时由于材料的特性原因，几种不同的材料不能用传统的方式即采用激光焊接技术熔接在一起，所以使得外框与内框的固接方式较为复杂，且存在内框与外框固接后，整体的一致性较差、导电性能不好的问题。

【发明内容】

鉴于上述状况，有必要提供一种固接方式较为简单、并且可提高框架的整体性、连接牢固性的一体式框架的制造方法。

一种一体式框架的制造方法，所述一体式框架包括外部构件及与所述外部构件连接的内部构件，所述方法包括：

将所述外部构件放置于成型所述内部构件所需的压铸模具的型腔内；

合模，将成型所述内部构件所需的熔融状态下的材料压射进入所述压铸模具的型腔内，所述材料进入所述压铸模具的型腔后与所述外部构件接触；以及

按预设时间进行冷却，以使所述内部构件固化成型，并与所述外部构件固结为一体。

上述一体式框架的制造方法在制造一体式框架时，将外部构件与内部构件直接压铸嵌入成型为一体结构，从而可以免去其它形式的固接方法与工序，如激光焊接或铆接，因而固接方式较为简单；并且，内部构件的材料冷却后即可 与外部构件固接成一体，在保证了整体性的同时结构更加牢固。

在其中一个实施例中，所述外框为不锈钢框体或陶瓷框体。

在其中一个实施例中，所述内框为铝合金框体或镁合金框体。

在其中一个实施例中，所述外部构件设有用于与所述内部构件接触的配合部，并且所述配合部形成有通孔；成型所述内部构件时，所述材料流入到所述通孔内，并且固化后嵌入所述通孔内。

在其中一个实施例中，所述通孔背向所述内部构件的开口端的周缘预留有段差，以在所述通孔背向所述内部构件的开口端形成台阶部；成型所述内部构件时，所述材料流入到所述台阶部内，并且固化后嵌入所述台阶部内。

在其中一个实施例中，所述配合部与所述内部构件相互接触的表面以及所述台阶部的底面均通过表面处理的方式形成为粗糙面，并且所述粗糙面具有若干细小的纳米孔。

在其中一个实施例中，所述外部构件设有用于与所述内部构件接触的配合部，所述配合部与所述内部构件直接抵接；所述配合部与所述内部构件相互接触的表面通过表面处理的方式形成为粗糙面，并且所述粗糙面具有若干细小的纳米孔。

在其中一个实施例中，所述粗糙面通过化学腐蚀的方法形成。

在其中一个实施例中，所述外部构件为外框，并且所述外框由熔点高于所述内部构件的熔点的非金属材料或金属材料制成；

所述内部构件为内框，并且所述内框由熔点低于所述外部构件的熔点的合金材料制成。

在其中一个实施例中，按预设时间进行冷却，以使所述内部构件固化成型，并与所述外部构件固结为一体的步骤之后，所述方法还包括步骤：

遮盖所述外部构件，对所述内部构件进行表面处理；

遮盖所述配合部或所述外部构件的整体，对所述内部构件的表面进行表面处理；

遮盖所述内部构件，并且对所述外部构件依次进行CNC加工、粗抛精抛、PVD表面处理。

在其中一个实施例中，所述外部构件的材质为不锈钢，所述内部构件的材质为镁合金，所述压铸模具的加热温度为250～300度，所述材料的温度为635～685度，并且所述材料以8～11米每秒的速度进行压铸嵌入成型；所述压铸模具采用压铸机进行成型，所述压铸机的射压为40～70兆帕，所述预设时间为3～5秒；

或者，所述外部构件的材质为不锈钢，所述内部构件的材质为铝合金，所述压铸模具的加热温度为250～300度，所述材料的温度为550～670度，并且所述材料以8～11米每秒的速度进行压铸嵌入成型；所述压铸模具采用压铸机进行成型，所述压铸机的射压为40～70兆帕，所述预设时间为3～5秒。

在其中一个实施例中，所述材料为镁合金，所述内部构件的表面进行化成表面处理；

或者，所述材料为铝合金，所述内部构件的表面进行阳极氧化表面处理。

在其中一个实施例中，所述外部构件的整体或所述配合部采用治具进行遮盖。

在其中一个实施例中，所述内部构件采用治具进行遮盖。

同时，基于上述一体式框架的制造方法，本发明还提供一种一体式框架。

一种一体式框架，包括：

设有配合部的外部构件，所述外部构件为嵌入件；以及

位于所述外部构件内侧的内部构件，所述内部构件的外边缘与所述配合部接触，所述内部构件在熔融状态下与所述外部构件压铸嵌入成型，成型后的所述外部构件与所述内部构件固结为一体。

上述移动终端的框架结构将内部构件与外部构件采用嵌入压铸成型，可以免去其它形式的固接方法与工序，如激光焊接或铆接，因而固接方式较为简单；并且，内部构件的材料冷却后即可与外部构件固接成一体，在保证了整体性的 同时结构更加牢固。

在其中一个实施例中，所述外部构件由熔点高于所述内部构件的熔点的非金属材料或金属材料制成。

在其中一个实施例中，所述外部构件为不锈钢框体或陶瓷框体。

在其中一个实施例中，所述内部构件由熔点低于所述外部构件的熔点的合金材料制成。

在其中一个实施例中，所述内部构件为铝合金框体或镁合金框体。

在其中一个实施例中，所述配合部设有通孔，所述内部构件设有嵌入所述通孔内的固定柱。

在其中一个实施例中，所述通孔背向所述内部构件的开口端形成台阶部，所述固定柱的端部设有嵌入所述台阶部内的定位凸台。

在其中一个实施例中，所述配合部与所述内部构件接触的表面以及所述台阶部的底面均为粗糙面，并且所述粗糙面具有若干细小的纳米孔。

在其中一个实施例中，所述配合部与所述内部构件接触的表面为粗糙面，并且所述粗糙面具有若干细小的纳米孔。

在其中一个实施例中，所述内部构件为镁合金框体，并且所述内部构件的表面设有化成表面层；

或者，所述内部构件为铝合金框体，并且所述内部构件的表面设有阳极氧化层。

在其中一个实施例中，所述外部构件为不锈钢框体，并且所述外部构件的表面设有金属镀膜层。

在其中一个实施例中，所述配合部为从所述外部构件的内边缘延伸出的凸台部，所述内部构件的外边缘设有台阶形的定位槽，所述凸台部抵接在所述定位槽内。

在其中一个实施例中，所述凸台部沿所述外部构件的内边缘延伸一周，所述定位槽沿所述内部构件的外边缘延伸一周。

另外，本发明还提供一种移动终端，该移动终端，包括上述框架结构。

【附图说明】

图1为本发明的实施方式的移动终端的框架结构的结构示意图；

图2为沿图1中A-A线的剖面放大图；

图3为沿图1中B-B线的剖面放大图；

图4为本发明的实施方式的一体式框架的制造方法的流程图。

【具体实施方式】

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明的实施方式公开一种一体式框架的制造方法，该一体式框架包括外部构件及与外部构件连接的内部构件，该一体式框架可以为电子产品的框架结构，例如，显示器的框架结构、移动终端的框架结构等，具体在图示的实施例中，以移动终端的框架结构100为例进行说明，该外部构件为框架结构100的外框110，该内部构件为框架结构100的内框120。具体地，外框110及内框120均为封闭的框体结构。

外框110可以由熔点高于内框120的熔点的非金属材料或金属材料制成，例如，外框110为不锈钢框体或陶瓷框体。内框120可以由熔点低于外框110的熔点的合金材料制成，例如，内框120为铝合金框体或镁合金框体。

请一并参阅图2至图4，下面以该移动终端的框架结构100为例，具体说明一体式框架的制造方法，该方法包括步骤S1～S3。

步骤S1，将外框110放置于成型内框120所需的模具型腔内。

步骤S2，合模，将成型内框120所需的熔融状态下的材料压射进入压铸模具的型腔内，材料进入压铸模具的型腔后与外框110接触。

具体地，外框110与内框120的连接处采用过孔抓料的方式固定连接，例如，具体在图示的实施例中，外框110设有用于与内框120接触的配合部111，并且配合部111形成有通孔113。成型内框120时，材料流入到通孔113内，并且固化后嵌入通孔113内，从而形成固定柱121。

优选地，通孔113背向内框120的开口端的周缘预留有段差，以在通孔113背向内框120的开口端形成台阶部115；成型内框120时，材料流入到台阶部115内，并且固化后嵌入台阶部115内，从而在固定柱121的端部形成定位凸台123。

为了进一步提高外框110与内框120的结合牢固度，配合部111与内框120相互接触的表面117以及台阶部115的底面119均通过表面处理的方式形成若干细小的纳米孔，使配合部111与内框120相互接触的表面117以及台阶部115的底面119均为粗糙面。例如，粗糙面可以通过化学腐蚀的方法形成。

当然，外框110与内框120的连接处也可仅仅采用搭边的方式固定连接，例如，外框110设有用于与所述内框120接触的配合部111，配合部111与所述内框120直接抵接，配合部111与内框120相互接触的表面117通过表面处理的方式形成若干细小的纳米孔，配合部111与内框120相互接触的表面117为粗糙面。具体地，粗糙面通过化学腐蚀的方法形成。

另外，为了进一步提高外框110与内框120结合的牢固性，可以根据外框110与内框120的材质预设压铸模具的加热温度、材料的温度及材料的射入速度。

例如，在其中一个实施例中，外框110的材质为不锈钢，内框120的材质为 镁合金，压铸模具的加热温度为250～300度，材料的温度为635～685度，并且材料以8～11米每秒的速度进行压铸嵌入成型，压铸机的射压为40～70兆帕。

在另外一个实施例中，外框110的材质为不锈钢，内框120的材质为铝合金，压铸模具的加热温度为250～300度，材料的温度为550～670度，并且材料以8～11米每秒的速度进行压铸嵌入成型，压铸机的射压为40～70兆帕。

步骤S3，按预设时间进行冷却，以使内框120固化成型，并与外框110固结为一体。例如，预设时间可以为3～5秒。

需要说明的是，在成型过程中，外框的材质、内框的材质、压铸模具的加热温度、材料的温度、材料的射入速度、压铸机的射压以及冷却时间之间存在关联关系，例如，外框110的材质为不锈钢，内框120的材质为镁合金，压铸模具的加热温度为280度，材料的温度为650度，并且材料以10米每秒的速度进行压铸嵌入成型，压铸机的射压为60兆帕，预设时间可以为4秒。

进一步地，固化成型内框120之后，该方法还包括步骤S4：遮盖外框110，对内框120进行表面处理，例如，对内框120依次进行CNC(数控机床)加工、粗抛精抛、打磨加工，以使内框120的表面光滑。

进一步地，在打磨加工内框120之后，方法还包括步骤S5：遮盖外框110的或外框110的整体，并且对内框120的表面进行表面处理。

具体地，可以根据材料的不同选择不同的表面处理方法，例如，所述材料为镁合金，内框120的表面进行化成表面处理；或者，所述材料为铝合金，内框120的表面进行阳极氧化表面处理。

另外，为了提高表面处理的效率，外框110的整体或配合部111可以采用治具进行遮盖。

进一步地，在对内框120进行表面处理之后，该方法还包括步骤S6：遮盖内框120，对外框110依次进行CNC加工、粗抛精抛、PVD(物理气相沉积：是指利用物理过程实现物质转移，将原子或分子由材料源转移到基材表面上的过程；物理气相沉积主要是使某些具有特殊性能，如强度高、耐磨、耐腐蚀的微粒喷涂在性能较低的母体上，使得母体具有更好的性能)表面处理。

进一步地，为了提高PVD的效率，内框120可以采用治具进行遮盖。

以下结合具体的实施例来说明上述一体式框架的制造方法。

首先，将不锈钢材质的外框110用于与镁合金材质的内框120(或铝合金材质的内框120)接触的配合部111加工形成若干通孔113，且通孔113处预留段差，以形成台阶部115。

接着，将不锈钢材质的外框110的配合部111与镁合金材质的内框120(或铝合金材质的内框120)的相互接触的表面以及台阶部115的底面119做化学处理，使接触的表面117以及台阶部115的底面119腐蚀产生若干细小的纳米孔，从而变得粗糙。

接着，将加工好的不锈钢材质的外框110(不锈钢的熔点在1300°～1600°之间)，放置到压铸模具的型腔里面，模具温度在250°～300°之间。若成型内框120的材料为镁合金，则材料温度在635°～685°之间，若成型内框120的材料为铝合金，则材料温度在550°～670°之间。成型内框120的材料以8～11米/秒的速度进行压铸嵌入成型。

接着，将用于压铸模具的压铸机的射压调节在40～70MPa，冷却3～5秒后固化成型。

接着，取出压铸好的内框120，对其进行CNC加工，粗抛精抛打磨加工。

接着，采用治具遮住压铸好的内框120上面的外框110的配合部111，若内框120的材质为镁合金材料，则对内框120做化成表面处理；若内框120的材质为铝合金材料，则对内框120做阳极氧化表面处理。

最后，采用治具遮住表面处理后的内框120，对露在外面的外框110进行CNC加工，粗抛精抛，最后进行PVD(金属真空离子镀膜)表面处理。

上述一体式框架的制造方法在制造一体式框架时，将外部构件与内部构件直接压铸嵌入成型为一体结构，从而可以免去其它形式的固接方法与工序，如激光焊接或铆接，因而固接方式较为简单；并且，内部构件的材料冷却后即可与外部构件固接成一体，在保证了整体性的同时结构更加牢固。

请一并参阅图1至图3，基于上述一体式框架的制造方法，本发明还提供一种一体式框架，在图示的实施例中，以移动终端的框架结构100为例进行说明，该框架结构100包括外框110及内框120，外框110即为外部构件，内框120即为内部构件。具体地，外框110及内框120均为封闭的框体结构。

外框110设有配合部111。外框110可以由熔点高于内框120的熔点的非金属材料或金属材料制成，例如，外框110为不锈钢框体或陶瓷框体。

具体在图示的实施例中，外框110为不锈钢框体，并且外框110的表面设有金属镀膜层。

内框120位于外框110的内侧。外框110为嵌入件，并且内框110由熔融的合金材料与外框110压铸嵌入成型，使内框120的外边缘与配合部111接触，并且内框120与外框110固结为一体，即，内框120在熔融状态下与外框110压铸嵌入成型，成型后的外框110与内框120固结为一体。内框120由熔点低于外框110的熔点的合金材料制成，例如，内框120为铝合金框体或镁合金框体。

具体地，外框110与内框120的连接处采用过孔抓料的方式固定连接，例如，具体在图示的实施例中，配合部111设有通孔113，内框120设有嵌入通孔113内的固定柱121，即，固定柱121由熔融状态的合金材料流入外框110的通孔113内固结形成。

优选地，通孔113背向内框120的开口端形成台阶部115，固定柱121的端部设有嵌入台阶部115内的定位凸台123。

需要说明的是，为了增强连接的强度，外框110的配合部111与内框120的外边缘呈上下层叠设置，通孔113的延伸方向垂直于外框110的配合部111，即，内框120固结以后形成的固定柱121垂直穿过外框110的配合部111，以阻止外框110的配合部111与内框120的边缘相对滑动，同时，固定柱121端部上的定位凸台123限制固定柱121从外框110的配合部111上的通孔113内脱出。

另外，为了提高外框110与内框120的结合牢固度，配合部111与内框120接触的表面117以及台阶部115的底面119均为由若干细小的纳米孔形成的粗糙面。

当然，外框110与内框120的连接处也可仅仅采用搭边的方式固定连接，例 如，配合部111直接与内框120抵接。配合部111与内框120接触的表面117为由若干细小的纳米孔形成的粗糙面。

进一步地，内框120的表面可以设有保护层，例如，内框120为镁合金框体时，内框120的表面设有由表面化成工艺形成的化学表面层；或者，内框120为铝合金框体时，内框120的表面设有阳极氧化层。

进一步地，为了进一步地提高外框110与内框120的结合牢固度，配合部111为从外框110的内边缘延伸出的凸台部，内框120的外边缘设有台阶形的定位槽127，凸台部抵接在定位槽127内。

进一步地，为了进一步地提高外框110与内框120的固结牢固度，凸台部沿外框110的内边缘围绕一周，定位槽127沿内框120的外边缘围绕一周。

上述移动终端的框架结构100将内框120与外框110采用压铸嵌入成型，可以免去其它形式的固接方法与工序，如激光焊接或铆接，因而固接方式较为简单；并且，内框120的材料冷却后即可与外框110固接成一体，在保证了整体性的同时结构更加牢固。

可以理解，上述移动终端的内框120可以为移动终端的电路元件的承载板，例如，用于承载显示屏等，通过将电路元件的承载板与外框110一体成型，以提高移动终端的框架结构100的导电性能，从而提高电路元件的承载板的电磁干扰屏蔽功能，进而提高移动终端的通讯性能。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种一体式框架的制造方法，所述一体式框架包括外部构件及与所述外部构件连接的内部构件，其特征在于，所述方法包括：

将所述外部构件放置于成型所述内部构件所需的压铸模具的型腔内；

合模，将成型所述内部构件所需的熔融状态下的材料压射进入所述压铸模具的型腔内，所述材料进入所述压铸模具的型腔后与所述外部构件接触；

按预设时间进行冷却，以使所述内部构件固化成型，并与所述外部构件固结为一体；

所述外部构件设有用于与所述内部构件接触的配合部，并且所述配合部形成有通孔；成型所述内部构件时，所述材料流入到所述通孔内，并且固化后嵌入所述通孔内；所述通孔背向所述内部构件的开口端的周缘预留有段差，以在所述通孔背向所述内部构件的开口端形成台阶部；成型所述内部构件时，所述材料流入到所述台阶部内，并且固化后嵌入所述台阶部内。

2.如权利要求1所述的一体式框架的制造方法，其特征在于，所述配合部与所述内部构件相互接触的表面以及所述台阶部的底面均通过表面处理的方式形成为粗糙面，并且所述粗糙面具有若干细小的纳米孔。

3.如权利要求1所述的一体式框架的制造方法，其特征在于，所述外部构件设有用于与所述内部构件接触的配合部，所述配合部与所述内部构件直接抵接；所述配合部与所述内部构件相互接触的表面通过表面处理的方式形成为粗糙面，并且所述粗糙面具有若干细小的纳米孔。

4.如权利要求1所述的一体式框架的制造方法，其特征在于，按预设时间进行冷却，以使所述内部构件固化成型，并与所述外部构件固结为一体的步骤之后，所述方法还包括：

遮盖所述外部构件，对所述内部构件进行表面处理；

遮盖所述内部构件，对所述外部构件依次进行CNC加工、粗抛精抛、PVD表面处理。

5.如权利要求1至4任一项所述的一体式框架的制造方法，其特征在于，所述外部构件为外框，并且所述外框由熔点高于所述内部构件的熔点的非金属材料或金属材料制成；

所述内部构件为内框，并且所述内框由熔点低于所述外部构件的熔点的合金材料制成。

6.如权利要求5所述的一体式框架的制造方法，其特征在于，所述外框的材质为不锈钢，所述内框的材质为镁合金，所述压铸模具的加热温度为250～300度，所述材料的温度为635～685度，并且所述材料以8～11米每秒的速度进行压铸嵌入成型；所述压铸模具采用压铸机进行成型，所述压铸机的射压为40～70兆帕，所述预设时间为3～5秒；

或者，所述外框的材质为不锈钢，所述内框的材质为铝合金，所述压铸模具的加热温度为250～300度，所述材料的温度为550～670度，并且所述材料以8～11米每秒的速度进行压铸嵌入成型；所述压铸模具采用压铸机进行成型，所述压铸机的射压为40～70兆帕，所述预设时间为3～5秒。

7.一种一体式框架，其特征在于，包括：

设有配合部的外部构件，所述外部构件为嵌入件；以及

位于所述外部构件内侧的内部构件，所述内部构件的外边缘与所述配合部接触，所述内部构件在熔融状态下与所述外部构件压铸嵌入成型，成型后的所述内部构件与所述外部构件固结为一体；

所述配合部设有通孔，所述内部构件设有嵌入所述通孔内的固定柱；所述通孔背向所述内部构件的开口端形成台阶部，所述固定柱的端部设有嵌入所述台阶部内的定位凸台。

8.如权利要求7所述的一体式框架，其特征在于，所述配合部与所述内部构件接触的表面以及所述台阶部的底面均为由若干细小的纳米孔形成的粗糙面。