CN104841834A - 一种铝材料手机后盖冷挤压成型模夹具及其成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝材料手机后盖冷挤压成型模夹具，模夹具分为凹模、凸模两部分，凹模部分由凹模、压紧环、凹模板、垫块A、垫块B等组成；凸模部分由凸模、压紧环、凸模座、螺母、垫块C、垫块D、垫块E、模座板等组成。本发明还公开了一种铝材料手机后盖冷挤压成型方法，该工艺使用立式多连杆肘杆式冷锻压力机，对坯料进行表面涂石墨或润滑粉墨后，通过对方形铝片坯料一次冷挤压成形至所需的铝材料手机后盖的形状和尺寸，冷挤压成形产品晶粒细化，组织紧密，提高了生产效率，减少了产品重量，节省了原材料和人工，替代了原来的冲压、铣切、雕刻、抠挖等方法，达到了少无切削加工、节能环保的效果，制造成本大幅度降低，经济效益有较大提高。

Description

一种铝材料手机后盖冷挤压成型模夹具及其成型方法

技术领域

本发明涉及一种铝材料手机后盖冷挤压成型模夹具。

本发明还涉及一种铝材料手机后盖冷挤压成型方法。属于金属成形领域。

背景技术

铝材料手机后盖用于手机的后背盖板。铝材料手机后盖重量轻、用材少、节能、环保，与塑料的相比，柔韧性好，是新一代手机的重要部件之一。目前国内企业生产铝材料手机后盖的方法：一是将厚铝钣落料后通过雕铣抠挖等加工而成，二是用薄铝钣冲裁落料后经多道冲压（通常需5道以上）、并需多次回火处理，工艺复杂，流程长，耗时耗工，生产速度慢，操作安全系数低，制造成本极高。因此，需要提供一种新的成形方法来解决上述问题，既能操作方便，又能省工省料，提高生产效率。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种铝材料手机后盖冷挤压成型模夹具。

本发明还提供一种工艺简便、生产效率高、操作安全系数高、制造成本低、产品质量优的铝材料手机后盖冷挤压成型方法。

本发明采用的技术方案：

    一种铝材料手机后盖冷挤压成型模夹具，该模夹具可分为凹模、凸模两个部分,所述凹模部分包括凹模、压紧环、凹模板、垫块A和垫块B，所述凹模部分用压紧环将凹模固定在凹模板上，再用连接螺栓将凹模部分固定于机床工作台板上；

所述凸模部分包括凸模、压紧环、凸模座、螺母、垫块C、垫块D、垫块E和模座板，所述凸模装入凸模座并用压紧环及螺母将其夹紧，再将凸模座固定在模座板上，最后用连接螺栓把凸模部分固定于机床滑块底面上；

所述垫块A和垫块B安装于凹模板与凹模之间，所述垫块C、垫块D和垫块E安装于凸模和模座板之间。

    一种铝材料手机后盖冷挤压成型方法，包括以下步骤：

a、根据铝材料手机后盖产品要求生产所需的冷锻压力吨位、滑块行程、公称力行程和锻造行程，选择规格型号与之相适应的立式多连杆肘杆式冷锻压力机；

b、铝坯的制作和处理：根据铝材料手机后盖产品图纸设计定制方形铝片坯料，将铝坯放入圆形或多边形的筒体内旋转8-12分钟，以去除铝坯的飞边、毛刺，然后根据铝坯的厚度和形状，对铝坯进行石墨或润滑粉墨对铝坯进行表面涂层；

c、制作权利要求1所述的模夹具：模夹具分为凹模、凸模两个部分，分别安装于立式多连杆肘杆式冷锻压力机的工作台板上和滑块底面之上，并配备机械自动送料、冷锻脱料装置；

d、冷挤压成型：使用立式多连杆肘杆式冷锻压力机，将经过表面涂层处理的铝坯一次性冷挤压成铝材料手机后盖，成形过程是将经过涂层后的坯料置于凹模，在滑块经导柱导套连接作上下往复运动下，带动凸模对铝方片坯料进行冷挤压，在凸模、凹模相互作用下使其一次性冷挤压成型，成形后的铝材料手机后盖跟随凸模从凹模中拉出，经过退料装置使其在凸模上退下。

    c步骤中制作模夹具，对凹模的内圈进行粗加工，对模腔进行粗雕铣，后淬火，再对凹模的外圈进行粗加工，后调质，然后分别对外圈、内圈进行精加工，使得内外圈压为一体后磨加工，对模腔进行精雕铣，最后模腔抛光；对凸模进行粗车，后铣加工，再淬火，后磨加工，再进行线切割，最后电脉冲进行抛光。

    d步骤中冷挤压成型具体包括如下步骤：

1）装模，将凹模部分安装于立式多连杆肘杆式冷锻压力机的工作台板上；将凸模部分安装于立式多连杆肘杆式冷锻压力机的滑块底面上；并配备机械送料、冷锻脱料装置；

2）对模，运用立式多连杆肘杆式冷锻压力机的寸动功能，使凸模进入凹模模腔内，调整凹模凸模间的间隙，保证其四周均匀，然后将凹模凸模固定牢固；

3）试模，把经过表面涂层处理后的铝方片坯料取单片放入凹模模腔内，在凹模凸模作用下一次性冷挤压成铝材料手机后盖；

4）调整送料装置，采用机械手、机器人或提升机的自动送料装置将铝坯送入料槽，自动排序，进入自动送料手，并与滑块联动，自动将铝坯送入凹模模腔；

5）冷挤压产品，将经过表面涂层处理的铝坯放入送料装置内，使用立式多连杆肘杆式冷锻压力机连续将铝坯冷挤压成铝材料手机后盖。

本发明的有益效果是：本工艺是使用立式多连杆肘杆式冷锻压力机将铝坯一次性冷挤压成铝材料手机后盖，是无切削加工，替代原来冲压、铣切、抠挖等方法；由于一次性冷挤压成形，改善了金属内部结构，晶粒细化、组织紧密，增强了韧性及强度，铝材料手机后盖金属性能好；节能环保，减少了产品重量，节省了原材料和人工，降低了制造成本，操作安全系数高，减轻了劳动强度。

附图说明

     图1为本发明模具的结构示意图。

1、垫块A，2、凹模板，3、垫块B，4、压紧环，5、凹模，6、凸模，7、螺母，8、压紧环，9、凸模座，10、垫块C，11、垫块D，12、垫块E，13、模座板。

具体实施方式

下述实施例仅用于说明本发明，但并不能限定本发明的保护范围。

图1中所示，本发明的一种铝材料手机后盖冷挤压成型模夹具，该模夹具可分为凹模、凸模两个部分,凹模部分包括凹模5、压紧环4、凹模板2、垫块A1和垫块B3，凹模部分用压紧环4将凹模5固定在凹模板2上，再用连接螺栓将凹模部分固定于机床工作台板上；

凸模部分包括凸模6、压紧环4、凸模座9、螺母7、垫块C10、垫块D11、垫块E12和模座板13，凸模6装入凸模座9并用压紧环8及螺母7将其夹紧，再将凸模座9固定在模座板13上，最后用连接螺栓把凸模部分固定于机床滑块底面上；

垫块A1和垫块B3安装于凹模板2与凹模5之间，垫块C10、垫块D11和垫块E12安装于凸模6和模座板13之间。其中垫块A1、垫块B3、垫块C10、垫块D11、垫块E12起垫实及微调作用。

该模夹具一般采用较好的材料。凹模一般采用硬质合金YG20或CALDIE；凸模一般采用CR12MOV或进口高速钢ASSAB88。

该模夹具具有以下有益效果：a、结构科学合理，精度高；b、模具使用寿命长；c、冷挤压成形的铝材料手机后盖金属内部组织紧密细化、表面光洁度高，韧性好，强度高；d、连续生产，产品尺寸精度均一稳定；e、模具调整简单方便。

    一种铝材料手机后盖冷挤压成型方法，包括以下步骤：

a、根据铝材料手机后盖产品要求生产所需的冷锻压力吨位、滑块行程、公称力行程和锻造行程，选择规格型号与之相适应的立式多连杆肘杆式冷锻压力机；

b、铝坯的制作和处理：根据铝材料手机后盖产品图纸设计定制方形铝片坯料，将铝坯放入圆形或多边形的筒体内旋转8-12分钟，以去除铝坯的飞边、毛刺，有利于提高铝坯表面平滑度、光洁度，然后根据铝坯的厚度和形状，对铝坯进行石墨或润滑粉墨对铝坯进行表面涂层，优化铝坯的延伸性能，有利于铝坯冷挤压成形时的塑性变形，有利于铝材料手机后盖成形后脱料的顺畅；

c、制作权利要求1所述的模夹具：模夹具分为凹模、凸模两个部分，分别安装于立式多连杆肘杆式冷锻压力机的工作台板上和滑块底面之上，并配备机械自动送料、冷锻脱料装置；

d、冷挤压成型：使用立式多连杆肘杆式冷锻压力机，将经过表面涂层处理的铝坯一次性冷挤压成铝材料手机后盖，成形过程是将经过涂层后的坯料置于凹模，在滑块经导柱导套连接作上下往复运动下，带动凸模对铝方片坯料进行冷挤压，在凸模、凹模相互作用下使其一次性冷挤压成型，成形后的铝材料手机后盖跟随凸模从凹模中拉出，经过退料装置使其在凸模上退下。

    该模夹具的制作工艺与一般模夹具具有显著区别。一般模夹具都是经过正火、粗车、淬火、磨加工或精车等过程。而本发明的c步骤中制作模夹具，对凹模的内圈进行粗加工，对模腔进行粗雕铣，后淬火，再对凹模的外圈进行粗加工，后调质，然后分别对外圈、内圈进行精加工，使得内外圈压为一体后磨加工，对模腔进行精雕铣，最后模腔抛光；对凸模进行粗车，后铣加工，再淬火，后磨加工，再进行线切割，最后电脉冲进行抛光。

    d步骤中冷挤压成型具体包括如下步骤：

1）装模，将凹模部分安装于立式多连杆肘杆式冷锻压力机的工作台板上；将凸模部分安装于立式多连杆肘杆式冷锻压力机的滑块底面上；并配备机械送料、冷锻脱料装置；

2）对模，运用立式多连杆肘杆式冷锻压力机的寸动功能，使凸模进入凹模模腔内，调整凹模凸模间的间隙，保证其四周均匀，然后将凹模凸模固定牢固；

3）试模，把经过表面涂层处理后的铝方片坯料取单片放入凹模模腔内，在凹模凸模作用下一次性冷挤压成铝材料手机后盖；用测厚仪、测壁厚仪或壁厚千分尺、外径千分尺、数显游标卡尺等测量仪器、工具测量其精度,对照产品图纸要求对凹模凸模进行微调，然后再行取单片铝坯冷挤压成形。如此反复，使一定数量的冷挤压成形的铝材料手机后盖均达产品图纸要求；

4）调整送料装置，采用机械手、机器人或提升机的自动送料装置将铝坯送入料槽，自动排序，进入自动送料手，并与滑块联动，自动将铝坯送入凹模模腔；

5）冷挤压产品，将经过表面涂层处理的铝坯放入送料装置内，使用立式多连杆肘杆式冷锻压力机连续将铝坯冷挤压成铝材料手机后盖。

本发明采用的压力机为立式多连杆肘杆式冷锻压力机，并具备以下功能：a、多连杆肘杆式机械传动机构；b、公称力行程长、能力发生点高、挤压力量强大；c、导柱导套连接滑块与摆杆，滑块运动导向精度高。该类压力机能将铝坯一次性冷挤压成符合图纸形状及尺寸要求的铝材料手机后盖。

本发明的成形方法具有如下优点：

一、工艺简便，本工艺是使用立式多连杆肘杆式冷锻压力机将铝坯一次性冷挤压成铝材料手机后盖，是少无切削加工，替代原来冲压、铣切、抠挖等方法。

二、生产效率高，本工艺生产铝材料手机后盖的速度在每分钟28次左右，其生产效率较之目前国内企业使用其他生产工艺效率提高6倍以上。

三、铝材料手机后盖金属性能好。本工艺生产的铝材料手机后盖，由于一次性冷挤压成形，改善了金属内部结构，晶粒细化、组织紧密，增强了韧性及强度。而其他加工工艺由于经过多次反复变形发热和成形后的冷却，铝质变脆，致使其韧性变差，强度减弱。

四、节能环保，减少了产品重量，节省了原材料和人工，降低了制造成本，操作安全系数高，减轻了劳动强度。

Claims (4)

1.一种铝材料手机后盖冷挤压成型模夹具，该模夹具可分为凹模、凸模两个部分,其特征在于：所述凹模部分包括凹模、压紧环、凹模板、垫块A和垫块B，所述凹模部分用压紧环将凹模固定在凹模板上，再用连接螺栓将凹模部分固定于机床工作台板上；

所述凸模部分包括凸模、压紧环、凸模座、螺母、垫块C、垫块D、垫块E和模座板，所述凸模装入凸模座并用压紧环及螺母将其夹紧，再将凸模座固定在模座板上，最后用连接螺栓把凸模部分固定于机床滑块底面上；

所述垫块A和垫块B安装于凹模板与凹模之间，所述垫块C、垫块D和垫块E安装于凸模和模座板之间。

2.一种铝材料手机后盖冷挤压成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、根据铝材料手机后盖产品要求生产所需的冷锻压力吨位、滑块行程、公称力行程和锻造行程，选择规格型号与之相适应的立式多连杆肘杆式冷锻压力机；

b、铝坯的制作和处理：根据铝材料手机后盖产品图纸设计定制方形铝片坯料，将铝坯放入圆形或多边形的筒体内旋转8-12分钟，以去除铝坯的飞边、毛刺，然后根据铝坯的厚度和形状，对铝坯进行石墨或润滑粉墨对铝坯进行表面涂层；

c、制作权利要求1所述的模夹具：模夹具分为凹模、凸模两个部分，分别安装于立式多连杆肘杆式冷锻压力机的工作台板上和滑块底面之上，并配备机械自动送料、冷锻脱料装置；

d、冷挤压成型：使用立式多连杆肘杆式冷锻压力机，将经过表面涂层处理的铝坯一次性冷挤压成铝材料手机后盖，成形过程是将经过涂层后的坯料置于凹模，在滑块经导柱导套连接作上下往复运动下，带动凸模对铝方片坯料进行冷挤压，在凸模、凹模相互作用下使其一次性冷挤压成型，成形后的铝材料手机后盖跟随凸模从凹模中拉出，经过退料装置使其在凸模上退下。

3.根据权利要求2所述的一种铝材料手机后盖冷挤压成型方法，其特征在于：c步骤中制作模夹具，对凹模的内圈进行粗加工，对模腔进行粗雕铣，后淬火，再对凹模的外圈进行粗加工，后调质，然后分别对外圈、内圈进行精加工，使得内外圈压为一体后磨加工，对模腔进行精雕铣，最后模腔抛光；对凸模进行粗车，后铣加工，再淬火，后磨加工，再进行线切割，最后电脉冲进行抛光。

4.根据权利要求2所述的一种铝材料手机后盖冷挤压成型方法，其特征在于：d步骤中冷挤压成型具体包括如下步骤：

1）装模，将凹模部分安装于立式多连杆肘杆式冷锻压力机的工作台板上；将凸模部分安装于立式多连杆肘杆式冷锻压力机的滑块底面上；并配备机械送料、冷锻脱料装置；

2）对模，运用立式多连杆肘杆式冷锻压力机的寸动功能，使凸模进入凹模模腔内，调整凹模凸模间的间隙，保证其四周均匀，然后将凹模凸模固定牢固；

3）试模，把经过表面涂层处理后的铝方片坯料取单片放入凹模模腔内，在凹模凸模作用下一次性冷挤压成铝材料手机后盖；

4）调整送料装置，采用机械手、机器人或提升机的自动送料装置将铝坯送入料槽，自动排序，进入自动送料手，并与滑块联动，自动将铝坯送入凹模模腔；

5）冷挤压产品，将经过表面涂层处理的铝坯放入送料装置内，使用立式多连杆肘杆式冷锻压力机连续将铝坯冷挤压成铝材料手机后盖。