CN105642805B - 壳体的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种壳体的制备方法,包括如下步骤,将坯料切割成预设尺寸,得到下料件;将所述下料件放置于锻压模具内进行锻压,形成锻压件,所述锻压件具有本体以及连接所述本体的曲面,其中,所述曲面的端面与所述本体平齐,且在所述锻压件的内表面上,所述曲面邻近所述锻压件边缘位置的区域锻造深度大于所述曲面与其邻近的区域,所述锻压模具的分模面与所述本体的端面平齐;对所述锻压件进行固溶处理,以获得所述壳体。

Description

壳体的制备方法
技术领域
本发明涉及一种加工方法,特别是涉及一种壳体的制备方法。
背景技术
随着数码电子产业以及通讯产业的迅速发展,手机、笔记本电脑与数码相机等电子产品的普遍性与日俱增,成为人人必备的日常用品。而为了提高各种电子产品的市场竞争力,制造厂商除了积极完善数码电子产品的使用性能之外,也极力提升产品的美观性与便携性,以得到消费者的更多的青睐。铝合金壳体能够带来无以伦比的视觉冲击感,同时具有手感细腻、防摔、抗腐蚀、轻便等优点,一直以来倍受消费者青睐,代表着高端电子产品壳体的发展方向。
目前,电子产品(如手机、笔记本、平板电脑、数码相机等)的铝合金壳体部件主要采用压铸成型法或冲压成型法制造。然而锻压后,锻压产品上往往会形成由于挤压造成的暗线。
发明内容
基于此,有必要提供一种能够去除暗线的壳体制备方法。
一种壳体的制备方法,包括如下步骤,
将坯料切割成预设尺寸,得到下料件,对所述下料件进行清洗、退火,所述退火操作的温度为410~470摄氏度,所述退火操作的时间为0.5~3小时;
将经过所述退火操作后的所述下料件放置于锻压模具内进行锻压,形成锻压件,所述锻压件具有本体以及连接所述本体的曲面,其中,所述曲面的端面与所述本体平齐,且在所述锻压件的内表面上,所述曲面邻近所述锻压件边缘位置的区域锻造深度大于所述曲面与其邻近的区域,所述锻压模具的分模面与所述本体的端面平齐,所述锻压模具的上拔模角度为2度~4度,所述锻压模具的下拔模角度为4度~6度;
对所述锻压件进行固溶处理,
固溶处理后,对所述锻压件进行时效处理;
对时效处理后的所述锻压件进行精加工处理,以获得所述壳体,所述壳体为铝合金壳体;
对精加工处理后的铝合金壳体进行阳极氧化处理,其中,将所述铝合金壳体置于浓度为200±20g/L的硫酸水溶液中进行阳极氧化处理,阳极氧化处理的参数设置如下:时间为20~30min,电压为12~15V,温度为19~21摄氏度;
在进行所述锻压操作之前,还对所述下料件进行润滑处理,所述润滑处理为采用固体润滑剂进行润滑,所述固体润滑剂为石墨和/或滑石粉,其中,所述锻压的方式为采用冷锻成型的方式锻造;
对所述下料件进行四次锻压,具体包括以下步骤:
对所述下料件进行第一次锻压,以在所述下料件上形成锻压曲面,且使所述下料件的厚度为所述壳体预设厚度的107~115%;
对所述下料件进行第二次锻压,以使所述下料件的厚度为所述壳体预设厚度的103~105%;
对所述下料件进行第三锻压,以使所述下料件的厚度为所述壳体预设厚度的101~102%;
对所述下料件进行第四锻压,以使所述锻压曲面形成所述曲面,且获得厚度与所述壳体预设厚度相同的所述锻压件。
相比从锻压件中部分模的传统制备方法,由于分模面与端面平齐,能够避免由于锻造模具上下模的相互挤压,令锻压件在分模面处密度较大,从而在锻压件的中部形成暗线的现象,进而令本方法生产出的产品颜色更加均匀,以便后续加工。并且,由于曲面的边缘锻造深度较大,能够令曲面的边缘更加饱满,不易塌陷。
附图说明
图1为本发明一实施例中锻压件的结构示意图;
图2为图1所示锻压件另一角度的结构示意图。
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实施方式。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方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”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。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,并不表示是唯一的实施方式。
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方式的目的,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。
如图1及图2所示,其分别为本发明一实施例中锻压件不同角度的结构示意图。
壳体的制备方法,包括如下步骤:
S101、将坯料切割成预设尺寸,得到下料件。
具体的,采用剪切机将坯料切割成所需的预设尺寸,得到下料件。即,在剪切机的刀片作用下,坯料产生弯曲和拉伸变形,当应力超过剪切强度时发生断裂形成一定尺寸的坯料,得到下料件。本实施例中,坯料为铝合金,例如,为6系铝合金,具体的,型号为6061、6063、6463的铝合金。其中,预设尺寸根据目标产品设置。
得到下料件后,对下料件进行清洗、退火。其中,退火温度为410~470摄氏度,优选为420~430摄氏度,退火时间为0.5~3h,例如为1.5h,0.75等,优选为2h。
S102、将下料件放置于锻压模具内进行锻压,形成锻压件。
其中,锻压件10具有本体100以及连接本体100的曲面200,本体100与曲面200的端面平齐,且锻压件10内表面上曲面200邻近锻压件10边缘的区域锻造深度大于与其邻近的区域。也可以理解为,锻压件10的内表面上,曲面200邻近锻压件10边缘的区域具有凹槽210,锻压件10的外表面为平滑曲面。具体的,锻压模具上与该凹槽210对应的区域设有凸台,以使下料件在锻压时,该区域锻造深度较大。
锻压模具的分模面与本体的端面平齐,也可以理解为,锻压模具的分模面与曲面的端面平齐。
这样,相比从锻压件中部分模的传统制备方法,由于分模面与端面平齐,能够避免由于锻造模具上下模的相互挤压,令锻压件在分模面处密度较大,从而在锻压件的中部形成暗线的现象,进而令本方法生产出的产品颜色更加均匀,以便后续加工。并且,由于曲面的边缘锻造深度较大,能够令曲面的边缘更加饱满,不易塌陷。
根据实际情况,对下料件至少进行两次锻压,以得到锻压件。本实施例中,对下料件进行四次锻压。每次锻压时,锻造压力为15~25Mpa,优选为18Mpa,保压时间为1~5s,优选为3s。并且每次锻压后均进行退火处理,以保证其硬度及稳定性。例如,退火温度为430~500摄氏度,优选为460摄氏度,退火时间为0.5~1h,优选为0.75h。又如,退火温度为420~430摄氏度,退火时间为2h。
具体的,对下料件进行第一次锻压,以在下料件上形成锻压曲面,且使下料件的厚度为壳体预设厚度的107~115%,优选为112%。即第一次锻压后,下料件初步成型,在与成型后的锻压件相对应的区域具有锻压曲面。例如,在氮气保护环境下对下料件进行第一次锻压。
对下料件进行第二次锻压,以使下料件的厚度为壳体预设厚度的103~105%。此时,下料件进一步成型,且第二次锻压后,下料件锻压曲面的曲率半径小于第一次锻压后的下料件的曲率半径,并且为第一次锻压后锻压曲面曲率半径的65~80%,优选为75%。
对下料件进行第三锻压,以使下料件的厚度为壳体预设厚度的101~102%。第三次锻压后,下料件锻压曲面的曲率半径小于第二次锻压后的下料件的曲率半径,并且为第二次锻压后锻压曲面曲率半径的65~80%,优选为70%。
对下料件进行第四锻压,以使锻压曲面形成曲面,且获得厚度与壳体预设厚度相同的锻压件,即第四次锻压上述锻压曲面后,形成曲面。曲面的曲率半径小于第三次锻压后下料件的曲面半径,并且为第三次锻压后锻压曲面曲率半径的65~80%。
综上,下料件每次锻压后厚度减少1~13%,并且锻压曲面的曲率半径逐渐减小,具体的,锻压曲面的曲率半径均为上一次锻压后曲率半径的65~80%。
这样,加工具有复杂曲面的产品时,可令产品曲面饱满,不易塌陷,或者出现橘皮现象,并且能够保证曲面的强度,不易断裂,提高产品品质。
其他实施例中,也可以在第二次锻造后或者第三次锻造后对其进行切边和/或切孔处理。
进一步的,为了降低在锻压过程中的磨损,减小下料件与模具的摩擦,在进行锻造成型之前,对下料件进行润滑处理。例如,润滑处理采用固体润滑剂进行润滑,固体润滑剂为石墨和/或滑石粉。又如,润滑处理采用液态锻压油进行润滑,即在下料件表面均匀涂抹液态锻压油。需要说明的是,润滑处理所采用的液态锻压油为本领域技术人员所公知的液态锻造油。
这样,通过润滑处理减少了在锻压成型过程中对下料件的磨损,提高原料利用率,同时减少下料件与锻压模具的摩擦,使铝合金在锻造过程中具有良好的流动性,减少表面组织变化以提高后续阳极氧化的良率。
需要说明的是,根据实际情况,锻压后对下料件进行切边和/或切孔处理,以去除毛糙部分。本实施例中,第一次锻压后对锻压后的下料件进行切边和/或切孔处理。例如,对其进行切边、切孔处理,洗修处理。具体的,应用冲床切除第一次锻造后下料件上的飞边,然后采用气动除尘方式除去多余的废料。
本实施例中,锻压模具的上拔模角度为2~4度,优选为3度,下拔模角度为4~6度,优选为5度。这样,分模时,锻造模具的上模能够顺利的抬起,不会带起压铸件,进而能够简化锻造模具的结构,相比传统锻造模具省略了用于分离上模具与锻压件的上顶针。
S103、锻压后对锻压件进行固溶处理。
所述固溶处理(Solution treatment)是指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
本实施例中,所述固溶处理是将0态材料热处理至T6态。例如,所述固溶温度为530±10摄氏度,固溶时间为60~120min。具体的,将锻压件在520~540摄氏度的条件下保温60~120min,然后用冷水进行冷却处理。优选的,将锻压件在520~540摄氏度的条件下保温90min,然后用冷水进行冷却处理。为了更好地消除铝合金的应力,锻压件从固溶处理的高温炉到完全入水的时间控制在30秒以内。为了保证铝合金的冷却速度,水温不大于30摄氏度。
S104、对固溶处理后的锻压件进行时效处理,得到壳体。
具体的,将固溶处理后的锻压件置于165~185摄氏度的条件下保温6~10h。优选的,将所述锻压成型件置于175摄氏度的条件下保温8h。
由于铝合金在经过锻压之后,其内部会产生加工应力,而无法达到后续的加工要求,对锻压件进行时效处理,能够消除加工应力,便于后续加工,同时,通过时效处理还能够提高产品的机械性能,提高产品的硬度及强度等。
此外,根据实际情况,也可以省略时效处理步骤,此时无需时效处理。
进一步的,对于结构较复杂的铝合金壳体,为了使铝合金壳体的尺寸更加精确,以符合消费者的需要,时效处理后,还对时效处理后的锻压件进行精加工处理。具体的,精加工处理采用计算机数字控制机床进行,例如,采用计算机数字控制机床控制进行所述精加工处理。通过对时效处理后的工件进行精加工处理,以使工件达到最终的结构要求。在本发明中,精加工主要对铝合金的细微结构进行修整,使铝合金壳体的尺寸更加精确,以符合消费者的需要。
所述计算机数字控制机床,即CNC(Computer numerical control),是一种由程序控制的自动化机床,该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,通过计算机将其译码,从而使机床执行规定好了的动作,通过刀具切削将工件加工成精加工件。
需要说明的是,本方法中采用冷锻成型方式锻造,冷锻成型是指在工件在金属再结晶温度以下进行的锻造成型工艺。冷锻成型能使铝合金的内部结构组织更加紧密,后续外观处理效果较好。由于采用冷锻成型的方式进行锻压,得到的铝合金壳体形状和尺寸精度高,对于一些结构较简单的铝合金壳体,精加工过程也可以省去。
进一步的,为了使铝合金壳体能够符合各种电子产品的外观需求,同时提高铝合金壳体的耐腐蚀性能,例如,还包括步骤:进行阳极氧化处理;例如,将铝合金壳体进行阳极氧化处理;又如,将时效处理步骤得到的铝合金壳体进行阳极氧化处理。又如,对精加工处理后的铝合金进行阳极氧化处理;例如,将精加工件进行阳极氧化处理。又如,阳极氧化处理采用本领域技术人员所公知的阳极氧化处理技术。又如,将所述铝合金壳体置于硫酸的氧化液中进行阳极氧化处理。又如,将所述铝合金壳体置于浓度为200±20g/L的硫酸水溶液中进行阳极氧化处理,阳极氧化处理的参数设置如下:时间为20~30min,电压为12~15V,温度为19~21摄氏度。通过阳极氧化处理,可以使铝合金壳体表面具有多种颜色,以满足铝合金壳体能够满足各种电子产品的外观需求,同时由于铝合金表面形成了致密氧化膜,可以提高铝合金壳体的耐腐蚀能力。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
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 (6)

1.一种壳体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤,
将坯料切割成预设尺寸,得到下料件,对所述下料件进行清洗、退火,所述退火操作的温度为410~470摄氏度,所述退火操作的时间为0.5~3小时;
将经过所述退火操作后的所述下料件放置于锻压模具内进行锻压,形成锻压件,所述锻压件具有本体以及连接所述本体的曲面,其中,所述曲面的端面与所述本体平齐,且在所述锻压件的内表面上,所述曲面邻近所述锻压件边缘位置的区域锻造深度大于所述曲面与其邻近的区域,所述锻压模具的分模面与所述本体的端面平齐,所述锻压模具的上拔模角度为2度~4度,所述锻压模具的下拔模角度为4度~6度;
对所述锻压件进行固溶处理,
固溶处理后,对所述锻压件进行时效处理;
对时效处理后的所述锻压件进行精加工处理,以获得所述壳体,所述壳体为铝合金壳体;
对精加工处理后的铝合金壳体进行阳极氧化处理,其中,将所述铝合金壳体置于浓度为200±20g/L的硫酸水溶液中进行阳极氧化处理,阳极氧化处理的参数设置如下:时间为20~30min,电压为12~15V,温度为19~21摄氏度;
在进行所述锻压操作之前,还对所述下料件进行润滑处理,所述润滑处理为采用固体润滑剂进行润滑,所述固体润滑剂为石墨和/或滑石粉,其中,所述锻压的方式为采用冷锻成型的方式锻造;
对所述下料件进行四次锻压,具体包括以下步骤:
对所述下料件进行第一次锻压,以在所述下料件上形成锻压曲面,且使所述下料件的厚度为所述壳体预设厚度的107~115%;
对所述下料件进行第二次锻压,以使所述下料件的厚度为所述壳体预设厚度的103~105%;
对所述下料件进行第三锻压,以使所述下料件的厚度为所述壳体预设厚度的101~102%;
对所述下料件进行第四锻压,以使所述锻压曲面形成所述曲面,且获得厚度与所述壳体预设厚度相同的所述锻压件。
2.根据权利要求1所述的壳体的制备方法,其特征在于,每次锻压后,所述锻压曲面的曲率半径逐渐减小。
3.根据权利要求2所述的壳体的制备方法,其特征在于,每次锻压后所述锻压曲面的曲率半径均为上一次锻压后曲率半径的65~80%。
4.根据权利要求1所述的壳体的制备方法,其特征在于,对所述下料件进行第一次锻压后,还包括:对锻压后的所述下料件进行切边和/或切孔处理。
5.根据权利要求1所述的壳体的制备方法,其特征在于,锻压时,锻造压力为15~25Mpa,保压时间为1~5s。
6.根据权利要求1所述的壳体的制备方法,其特征在于,所述固溶处理的温度为530±10摄氏度,固溶时间为60~120min。
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