CN104981126A - 一种壳体框架结构及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种壳体框架结构及其制备方法，所述壳体框架结构包括金属外框和金属压铸内框，所述金属压铸内框直接压铸成型在所述金属外框的框架内，与所述金属外框成型为一体结构，其中所述金属外框适于表面进行阳极氧化处理。一种壳体框架结构的制备方法，包括如下步骤：a.使用金属型材加工成型出适于表面进行阳极氧化处理的金属外框；b.将所述金属外框置入压铸模内，将金属压铸材料压铸于所述金属外框内，从而形成与所述金属外框成型为一体的金属压铸内框。本发明既有利于采用阳极氧化技术对外框外观实施表面处理，又能减少框架加工量，提高生产效率。

Description

一种壳体框架结构及其制备方法
技术领域
本发明涉及电子产品的壳体结构，特别是涉及一种壳体框架结构及其制备方法。
背景技术
由于铝合金具有良好的导热性和机械强度，是制备手机壳体的理想材料，但由于受到以下几个方面的制约：一方面，能够阳极氧化来进行外观表面处理的铝合金通常不能采用压铸工艺生产，而必须采用挤压或锻压坯料经过数控加工来制备，这导致了成本的大幅度提高以及效率的大幅度降低，目前仅苹果公司等手机中框采用这种加工方式；另一方面，拥有良好压铸性能的铝合金，虽然可以通过压铸工艺形成框体结构，但因存在色差等原因，通常不能采用阳极氧化来进行表面处理，而无法得到光亮的外观件，从而使它在手机壳体方面的应用受到局限。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种壳体框架结构及其制备方法，既有利于采用阳极氧化技术对外框外观实施表面处理，又能减少框架成型的加工量，提高生产效率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种壳体框架结构，包括金属外框和金属压铸内框，所述金属压铸内框直接压铸成型在所述金属外框的框架内，与所述金属外框成型为一体结构，其中所述金属外框适于表面进行阳极氧化处理。
进一步地：
所述金属外框的内侧形成有凹凸不平的扣连结构，所述金属压铸内框与所述金属外框的内侧相结合的部位至少一部分压铸成型在所述扣连结构内，从而与所述扣连结构相互嵌合而成型为一体。
所述扣连结构包括至少一条厚度小于所述金属外框的厚度的凸边，所述凸边上间隔分布有多个突起，至少一个突起上开设有孔洞。
所述凸边在所述金属外框的至少一个区域上延伸出间隔排列的多条子凸边，至少一条子凸边上具有带孔洞的突起。
所述孔洞沿竖直方向开设。
所述金属外框为不含硅或者含硅小于0.1％的适于进行阳极氧化表面处理的铝合金挤压外框。
一种壳体框架结构的制备方法，包括如下步骤：
a.使用金属型材加工成型出适于表面进行阳极氧化处理的金属外框；
b.将所述金属外框置入压铸模内，将金属压铸材料压铸于所述金属外框内，从而形成与所述金属外框成型为一体的金属压铸内框。
步骤a中，所述加工成型可以是(但不限于)挤压、锻压或者CNC加工等。
所述金属外框和金属压铸内框可以采用(但不限于)铝合金结构件、不锈钢等。
还包括在步骤b之前对金属外框的内侧加工出凹凸不平的扣连结构，步骤b中，至少一部分金属压铸材料压铸成型在所述扣连结构内，从而所述金属压铸内框与所述扣连结构相互嵌合而成型为一体。
还包括在步骤b之后，对成型的壳体框架结构腐蚀出微纳米级别的微孔，然而放入塑胶模内注塑形成塑胶与金属一体式结构。也可以是有利于加强塑胶与金属结构结合的其他表面处理工艺，如钝化等。
还包括在步骤b之后，对壳体框架结构的金属表面进行阳极氧化处理以提升表观质感。
本发明的有益效果：
本发明的壳体框架结构采用适于表面进行阳极氧化处理的金属外框和金属压铸内框一体成型相结合的设计，既有利于后续采用阳极氧化技术对外框外表实施阳极氧化表面处理，又能减少框架整体的成型加工量，以及CNC等各辅助工序的加工量，同时还可减少昂贵的CNC机台占用率，整体良率高，便于大批量生产制造，显著提高生产效率。一方面，采用适于表面进行阳极氧化处理的金属外框结构，使得外观结构可有效进行阳极氧化，另一方面，采用直接压铸成型在金属外框中的内框结构，如前所述可以降低加工成本和加工周期，并提高材料利用率。优选实施例先对金属外框的内侧加工出凹凸不平的扣连结构，使至少一部分金属压铸材料压铸成型在扣连结构内，从而金属压铸内框借助扣连结构与金属外框相互紧密嵌合而成型为一体。这种一体成型结构的结合强度高，整个框架十分稳定可靠。
附图说明
图1为本发明壳体框架结构实施例的金属外框的结构示意图；
图2为图1所示的金属外框上的扣连结构的放大图；
图3为金属压铸内框和金属外框形成一体成型结构的示意图；
图4为对图3所示壳体框架结构的进行了外框余量加工后的示意图；
图5为图4所示壳体框架结构与塑胶一体成型后的示意图；
图6为对图5所示壳体框架结构进行了各种元件安装位加工后的示意图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参阅图1至图6，在一些实施例中，一种壳体框架结构，包括金属外框1和金属压铸内框2，所述金属压铸内框2直接压铸成型在所述金属外框1的框架内，与所述金属外框1成型为一体结构。该壳体框架结构可以是手机或其他电子产品的框架结构。
在各种实施例中，所述金属外框1和金属压铸内框2可以为铝合金、镁合金、不锈钢、铜或其他常用金属材料，但所采用的成型的金属外框1适于表面进行阳极氧化处理。例如，金属外框1可以采用适于阳极氧化处理的铝合金材料，而金属压铸内框2可以采用具有良好压铸性能的铝合金等材料。
参阅图1至图2，在优选的实施例中，所述金属外框1的内侧形成有凹凸不平的扣连结构3，即其具有凸起部和凹穴或凹槽，所述金属压铸内框2与所述金属外框1的内侧相结合的部位至少一部分压铸成型在所述扣连结构3中，从而与所述扣连结构3相互嵌合而成型为一体。
如图1至图2所示，在更优选的实施例中，所述扣连结构3包括至少一条厚度小于所述金属外框1的厚度的凸边4，所述凸边4上间隔分布有多个突起5，至少一个突起5上开设有孔洞6。进一步优选地，所述凸边4在所述金属外框1的至少一个区域上延伸出间隔排列的多条子凸边41，至少一条子凸边41上具有带孔洞的突起。较佳地，所述孔洞6沿竖直方向开设。借助上述扣连结构3，金属压铸内框2的侧边可以与金属外框1的内侧相互间紧密地嵌合而成型在一起。
参阅图1至图6，在一些实施例中，一种壳体框架结构的制备方法，包括如下步骤：
步骤a.使用金属型材加工成型出金属外框1，该金属外框1适于表面阳极氧化处理；
步骤b.将所述金属外框1置入压铸模内，将金属压铸材料压铸于所述金属外框1内，从而形成与所述金属外框1成型为一体的金属压铸内框2。
步骤a中，所述加工成型可以是(但不限于)挤压、锻压或者CNC加工等。
在各种实施例中，所述金属外框1和金属压铸内框2可以为铝合金、不锈钢、铜或其他常用金属材料。
在优选的实施例中，所述方法还包括在步骤b之前对金属外框1的内侧加工出凹凸不平的扣连结构3，步骤b中，至少一部分金属压铸材料压铸成型在所述扣连结构3内，从而所述金属压铸内框2与所述扣连结构相互嵌合而成型为一体。
在进一步的实施例中，所述方法还包括在步骤b之后，对成型的壳体框架结构腐蚀出(例如进行电化学处理)微纳米级别的微孔，然而放入塑胶模内注塑形成塑胶7与金属一体式结构。
在进一步的实施例中，还包括在步骤b之后，对壳体框架结构的金属表面进行阳极氧化处理以提升表观质感。
以下描述一种金属壳体框架结构的制备实例，制备过程包括如下步骤：
1、通过铝挤获得金属外框结构。
如图1所示，可使用铝合金挤压型材，加工成金属外框结构坯料，并预留有外围加工余量。
2、将金属外框结构坯料进行冲压及CNC加工。
如图1和图2所示，将铝挤型材进行冲压及CNC精加工出金属框内侧扣连结构(扣连结构的具体形式不限)，以利于与压铸铝中框之间的紧密结合。
3、如图3所示，将金属外框结构及压铸材料分放入压铸模内进行一体式压铸成型，金属压铸内框和金属外框紧密一体结合，实现整体结构嵌件一体成型。
4、如图4所示，对一体成型的金属壳体框架结构进行CNC加工,精加工外框余量，以便后续进行塑胶模内成型。
5、视产品需求，对CNC精加工过后的金属框架结构进行MPCT处理，在表面腐蚀出微纳米级别的微孔，以增强金属与塑胶之间的结合力。当然，也可采用其他方式的金属表面处理，能起到增强塑胶与金属粘结的表面处理效果均可(如钝化等各种表面处理)。
6、如图5所示，将MPCT处理后的金属框架结构放入塑胶模内进行嵌件成型，成型塑胶部分，形成塑胶与金属一体式结构。
7、如图6所示，将塑胶与金属一体成型的框架结构进行侧按键孔，天线断点、天线触点、接地点、装配尺寸余量等CNC精加工。
8、对金属框架结构表面进行阳极氧化处理，从而获得新颖光亮的金属质感效果。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种壳体框架结构，其特征在于,包括金属外框和金属压铸内框，所述金属压铸内框直接压铸成型在所述金属外框的框架内，与所述金属外框成型为一体结构，其中所述金属外框适于进行阳极氧化表面处理。
2.如权利要求1所述的壳体框架结构，其特征在于,所述金属外框的内侧形成有凹凸不平的扣连结构，所述金属压铸内框与所述金属外框的内侧相结合的部位至少一部分压铸成型在所述扣连结构中，从而与所述扣连结构相互嵌合而成型为一体。
3.如权利要求2所述的壳体框架结构，其特征在于,所述扣连结构包括至少一条厚度小于所述金属外框的厚度的凸边，所述凸边上间隔分布有多个突起，至少一个突起上开设有孔洞。
4.如权利要求3所述的壳体框架结构，其特征在于,所述凸边在所述金属外框的至少一个区域上延伸出间隔排列的多条子凸边，至少一条子凸边上具有带孔洞的突起。
5.如权利要求2或3所述的壳体框架结构，其特征在于,至少一个所述孔洞沿竖直方向开设。
6.如权利要求1至5任一项所述的壳体框架结构，其特征在于,所述金属外框为不含硅或者含硅小于0.1％的适于进行阳极氧化表面处理的铝合金挤压外框。
7.一种壳体框架结构的制备方法，其特征在于,包括如下步骤：
a.使用金属型材加工成型出适于表面进行阳极氧化处理的金属外框；
b.将所述金属外框置入压铸模内，将金属压铸材料压铸于所述金属外框内，从而形成与所述金属外框成型为一体的金属压铸内框。
8.如权利要求7所述的壳体框架结构的制备方法，其特征在于,还包括在步骤b之前对金属外框的内侧加工出凹凸不平的扣连结构，步骤b中，至少一部分金属压铸材料压铸成型在所述扣连结构中，从而所述所述金属压铸内框与所述扣连结构相互嵌合而成型为一体。
9.如权利要求7所述的壳体框架结构的制备方法，其特征在于,还包括在步骤b之后，对成型的壳体框架结构腐蚀出微纳米级别的微孔，然而放入塑胶模内注塑形成塑胶与金属一体式结构。
10.如权利要求7至9任一项所述的壳体框架结构的制备方法，其特征在于,还包括在步骤b之后，对壳体框架结构的金属表面进行阳极氧化处理以提升表观质感。
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