CN106112393A - 金属壳成型工艺、一体式壳体成型工艺及壳体、电子装置 - Google Patents

金属壳成型工艺、一体式壳体成型工艺及壳体、电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电子装置零部件及其加工方法领域，具体涉及一种金属壳成型工艺、一体式壳体成型工艺及壳体、电子装置。金属壳成型工艺中，冲压金属片材形成金属壳毛坯；对金属壳毛坯进行二次冲压；精加工金属壳毛坯外观面；对金属壳毛坯外观面进行表面处理。一体式壳体成型工艺中，冲压金属片材形成金属壳毛坯；对金属壳毛坯进行二次冲压；在金属壳毛坯上侧冲成型侧孔；在金属壳毛坯上成型塑料件；精加工金属壳毛坯外观面和侧孔；对金属壳毛坯外观面进行表面处理。金属壳成型工艺、一体式壳体成型工艺既能够获得精确的产品外形、加工时间又短。一体式壳体采用一体式壳体成型工艺制成，电子装置包括该一体式壳体，二者具有精确的外形且加工时间短。

Description

金属壳成型工艺、一体式壳体成型工艺及壳体、电子装置
技术领域
本发明涉及电子装置零部件及其加工方法领域，具体涉及一种金属壳成型工艺、一体式壳体成型工艺、一体式壳体及电子装置。
背景技术
在智能手机、平板电脑、学习机、游戏机等移动智能电子装置上面，全金属壳被越来越广泛的应用，目前应用最多的是经过数控机床(CNC)加工获得产品外形同时获得较好的外观面质量，而通过CNC来获取产品外形往往需要消耗大量CNC时间，造成成本很高。
现在已经出现采用冲压工艺形成金属壳的工艺，其先将金属坯料切割成设定尺寸粗坯料，再将粗坯料冲压成型、去毛刺，得到电子装置面壳半成品。但是，一般而言，用于智能手机、平板电脑、学习机、游戏机等移动智能电子装置的金属壳很薄，冲压后会回弹，因此，不能获得精确的产品外形。所以，相比较于CNC加工，现有冲压工艺的精度较差。
发明内容
本发明的一个目的在于：提供一种既能够获得精确的产品外形、加工时间又短的金属壳成型工艺、一体式壳体成型工艺。
本发明的另一个目的在于：提供一种一体式壳体及电子装置，其既具有精确的外形、加工时间又短。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明一方面提供一种金属壳成型工艺，包括如下步骤：S1、冲压金属片材，形成金属壳毛坯；S2、对金属壳毛坯进行二次冲压；S3、采用数控机床精加工金属壳毛坯的外观面；S4、对金属壳毛坯的外观面进行表面处理，形成金属壳。
根据本发明，在步骤S3中，采用数控机床对金属壳毛坯的外观面进行抛光或研磨。
根据本发明，金属片材为铝金属合金，在步骤S4中，对金属壳毛坯的外观面进行喷砂氧化；或金属片材为不锈钢，在步骤S4中，对金属壳毛坯的外观面进行物理气相沉积。
根据本发明，金属片材的厚度位于0.4mm-1.2mm的范围内。
本发明另一方面提供一种一体式壳体成型工艺，包括如下步骤：步骤1、冲压金属片材，形成金属壳毛坯；步骤2、对金属壳毛坯进行二次冲压；步骤3、在金属壳毛坯上侧冲成型侧孔；步骤4、采用模内注塑在金属壳毛坯上成型塑料件，其中，用于模内注塑的模具中设置有凸块，在注塑过程中，凸块插在侧孔中并密封侧孔；步骤5、采用数控机床精加工金属壳毛坯的外观面，并且精加工侧孔，获得精准的侧孔特征；步骤6、对金属壳毛坯的外观面进行表面处理，形成一体式壳体。
根据本发明，步骤1、步骤2和步骤3中的冲压工序在同一工位完成，并且在步骤3中，同时冲出位于金属壳毛坯的不同侧面的侧孔。
根据本发明，在步骤4中：模内注塑前在金属壳毛坯的内表面蚀刻出微米级孔洞，模内注塑时塑胶进入微米级孔洞中。
根据本发明，在步骤3中，侧孔带有工艺圆角；在步骤5中，采用数控机床精铣侧孔，在精铣过程中消除侧孔的工艺圆角。
根据本发明，在步骤5中，采用数控机床对金属壳毛坯的外观面进行抛光或研磨；在步骤6中，对金属壳毛坯的外观面进行喷砂氧化，或者对金属壳毛坯的外观面进行物理气相沉积。
本发明再一方面提供一种一体式壳体，其特征在于，一体式壳体采用上述任一项的一体式壳体成型工艺制成。
本发明再一方面提供一种电子装置，包括上述一体式壳体。
本发明的上述技术方案具有如下优点：
本发明的金属壳成型工艺，包括如下步骤：S1、冲压金属片材，形成金属壳毛坯；S2、对金属壳毛坯进行二次冲压；S3、采用数控机床精加工金属壳毛坯的外观面；S4、对金属壳毛坯的外观面进行表面处理，形成金属壳。由此，经过二次冲压，对金属壳毛坯起到整形的作用，弥补了第一次冲压之后金属壳毛坯的回弹，进而能够获得精确的产品外形。此外，相比于采用CNC形成金属壳毛坯，本工艺加工时间较短。
本发明的一体式壳体成型工艺，包括如下步骤：步骤1、冲压金属片材，形成金属壳毛坯；步骤2、对金属壳毛坯进行二次冲压；步骤3、在金属壳毛坯上侧冲成型侧孔；步骤4、采用模内注塑在金属壳毛坯上成型塑料件，形成一体式壳体，其中，用于模内注塑的模具中设置有凸块，在注塑过程中，凸块插在侧孔中并密封侧孔；步骤5、采用数控机床精加工金属壳毛坯的外观面，并且精加工侧孔，获得精准的侧孔特征；步骤6、对金属壳毛坯的外观面进行表面处理，形成一体式壳体。由此，经过二次冲压，对金属壳毛坯起到整形的作用，弥补了第一次冲压之后金属壳毛坯的回弹，进而能够获得精确的产品外形。此外，相比于采用CNC形成金属壳毛坯和侧孔，本工艺分别采用冲压和侧冲方式形成金属壳毛坯和侧孔，节约了加工时间，提高了一体式壳体的产能效率，降低了一体式壳体的成本。
本发明的一体式壳体，采用上述一体式壳体成型工艺制成，既具有精确的外形、加工时间又短，该一体式壳体的成本低。
本发明的电子装置，包括上述一体式壳体，既具有精确的外形、加工时间又短，该电子装置的成本低。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的金属壳成型工艺的流程图；
图2是图1示出的步骤S1中金属片材的结构示意图；
图3是图1示出的步骤S1中冲压金属片材形成金属壳毛坯的示意图；
图4是图1示出的步骤S2中二次冲压金属壳毛坯的示意图；
图5是本发明具体实施方式提供的一体式壳体成型工艺的流程图；
图6是图5示出的步骤1中金属片材的结构示意图；
图7是图5示出的步骤1中冲压金属片材形成金属壳毛坯的示意图；
图8是图5示出的步骤2中二次冲压金属壳毛坯的示意图；
图9是图5示出的步骤3中形成的带有侧孔的金属壳毛坯的结构示意图，其中，仅示出金属壳毛坯的一个侧壁；
图10是图5示出的步骤4后获得的金属壳毛坯的结构示意图，其中，仅示出金属壳毛坯的一个侧壁；
图11是图5示出的步骤5后获得的金属壳毛坯的结构示意图，其中，仅示出金属壳毛坯的一个侧壁。
图中：
1：金属片材；2：金属壳毛坯；3：侧孔；4：塑料件；5：工艺圆角；6：冲头；7：凹模。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
参照图1至图4，在本实施例中，提供一种金属壳成型工艺。该金属壳成型工艺包括如下步骤：
S1、冲压金属片材1，形成金属壳毛坯2(结合图2和图3，图3中示出冲压金属片材1所用的冲头6和凹模7)；
S2、对金属壳毛坯2进行二次冲压，以对金属壳毛坯2进行整形(结合图4，在图4中，向下的箭头表示冲压的方向)；
S3、采用数控机床精加工金属壳毛坯2的外观面；
S4、对金属壳毛坯2的外观面进行表面处理，形成金属壳。
由此，经过二次冲压，对金属壳毛坯2起到整形的作用，弥补了第一次冲压之后金属壳毛坯2的回弹，进而能够获得精确的产品外形。此外，相比于采用CNC形成金属壳毛坯2，本工艺加工时间较短，进而节省了加工成本，同时可以快速达到产品上量的效果。
进一步，在本实施例中，上述金属壳是用于智能手机、平板电脑、学习机、游戏机等电子装置的，例如，金属壳可为电子装置的一体式壳体(例如，一体式电池盖)。金属片材1的厚度位于0.4mm-1.2mm的范围内。
其中，在步骤S1中，先将金属制成的整块片材通过冲裁模具落料形成多个金属片材1，再将单个金属片材1放入冲压模具中冲压，形成金属壳毛坯2。
其中，在步骤S3中，采用数控机床对金属壳毛坯2的外观面进行抛光或研磨。在步骤S4中，如果金属片材1为铝金属合金，对金属壳毛坯2的外观面进行喷砂氧化；如果金属片材1为不锈钢，对金属壳毛坯2的外观面进行物理气相沉积(PVD)。由此，获得符合加工要求的外观面。
实施例二
参照图5至图11，在本实施例中，提供一种一体式壳体成型工艺，该一体式壳体成型工艺包括如下步骤：
步骤1、冲压金属片材1，形成金属壳毛坯2(结合图6和图7，图7中示出冲压金属片材1所用的冲头6和凹模7)；
步骤2、对金属壳毛坯2进行二次冲压，以对金属壳毛坯2进行整形(结合图8，在图8中，向下的箭头表示冲压的方向)；
步骤3、在金属壳毛坯2上侧冲成型侧孔3(结合图9)；
步骤4、采用模内注塑在金属壳毛坯2上成型塑料件4，形成一体式壳体，其中，用于模内注塑的模具中设置有凸块(例如侧向滑块)，在注塑过程中，凸块插在侧孔3中并密封侧孔3，以防止塑胶进入侧孔3(结合图10)；
步骤5、采用数控机床精加工金属壳毛坯2的外观面，并且精加工侧孔3，获得精准的侧孔特征(结合图11)；
步骤6、对金属壳毛坯2的外观面进行表面处理，形成一体式壳体。
由此，经过二次冲压，对金属壳毛坯2起到整形的作用，弥补了第一次冲压之后金属壳毛坯2的回弹，进而能够获得精确的产品外形。此外，相比于采用CNC形成金属壳毛坯2和侧孔3，本工艺分别采用冲压和侧冲方式形成金属壳毛坯2和侧孔3，节约了加工时间，提高了一体式壳体的产能效率，降低了一体式壳体的成本。
进一步，在步骤1中，先将金属制成的整块片材通过冲裁模具落料形成多个金属片材1，再将单个金属片材1放入冲压模具中冲压，形成金属壳毛坯2。
进一步，步骤1、步骤2和步骤3中的冲压工序在同一工位完成，并且在步骤3中，同时冲出位于金属壳毛坯2的不同侧面的侧孔3。这样，金属片材1在定位后不移动也不旋转，相较于现有技术中CNC加工侧孔3时需要立起和旋转金属壳毛坯2来说，本实施例可以减小加工误差，并且节省时间。
进一步，在步骤4中，模内注塑前在金属壳毛坯2的内表面蚀刻出微米级孔洞(孔洞的直径达微米级)，蚀刻区域至少为需连接塑料件4的区域，模内注塑时塑胶进入微米级孔洞中。塑胶固化后与孔洞紧密咬合。与现有技术中采用纳米注塑不同，塑胶固化后与微米级孔洞的咬合为物理上的机械咬合，不需要与T处理液发生化学反应(即不需要与T处理液中的胺发生化学反应)，因此，塑胶的材质不受限制，从而可以丰富塑胶材料的选择，降低材料成本。并且在调色以及机械性能等方面有改善。
具体而言，至少将需连接塑料件4的区域置于处理液环境中进行蚀刻。而实际操作中，可能将金属壳毛坯2的全部或至少一侧置于处理液中，也就是说，需要连接塑料件4的区域以外的区域也置于处理液环境中进行蚀刻，这种情况下，可在模内注塑后，对金属壳毛坯2进行抛光或研磨，去除非塑胶结合面上的孔洞，达到较好的外观面质量。可理解，如在步骤5中选择抛光或研磨一体式壳体的外观面，此处的抛光或研磨步骤即由步骤5完成。
进一步，在步骤3中，侧孔3带有工艺圆角5。在步骤5中，采用数控机床精铣侧孔3，获得精准的侧孔特征，并且在精铣的过程中消除侧孔3的工艺圆角5。当然，本发明不局限于此，在其他实施例中，可采用其他工艺精加工侧孔3。
并且，在步骤5中，采用数控机床对金属壳毛坯2的外观面进行抛光或研磨，该抛光或研磨的步骤可在精加工侧孔3之前或之后完成。
进一步，在步骤6中，如果金属片材1为铝金属合金，对金属壳毛坯2的外观面进行喷砂氧化；如果金属片材1为不锈钢，对金属壳毛坯2的外观面进行物理气相沉积(PVD)。由此，获得符合加工要求的外观面。
优选地，本实施例的一体式壳体为一体式电池盖。
实施例三
本实施例提供一种一体式壳体，采用实施例二所述的一体式壳体成型工艺制成，其局部结构可参照图11示出的结构。该一体式壳体既具有精确的外形、加工时间又短，该一体式壳体的成本低。优选地，本实施例的一体式壳体为一体式电池盖。
实施例四
本实施例提供一种电子装置，该电子装置包括实施例三所述的一体式壳体，既具有精确的外形、加工时间又短，因此该电子装置的成本低。
优选地，本实施例中的电子装置为手机、平板电脑、学习机、游戏机等电子移动设备。一体式壳体为一体式电池盖。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种金属壳成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、冲压金属片材，形成金属壳毛坯；
S2、对所述金属壳毛坯进行二次冲压；
S3、采用数控机床精加工所述金属壳毛坯的外观面；
S4、对所述金属壳毛坯的外观面进行表面处理，形成金属壳。
2.根据权利要求1所述的金属壳成型工艺，其特征在于，
在步骤S3中，采用数控机床对所述金属壳毛坯的外观面进行抛光或研磨。
3.根据权利要求2所述的金属壳成型工艺，其特征在于，
所述金属片材为铝金属合金，在步骤S4中，对所述金属壳毛坯的外观面进行喷砂氧化；或
所述金属片材为不锈钢，在步骤S4中，对所述金属壳毛坯的外观面进行物理气相沉积。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的金属壳成型工艺，其特征在于，
所述金属片材的厚度位于0.4mm-1.2mm的范围内。
5.一种一体式壳体成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、冲压金属片材，形成金属壳毛坯；
步骤2、对所述金属壳毛坯进行二次冲压；
步骤3、在所述金属壳毛坯上侧冲成型侧孔；
步骤4、采用模内注塑在所述金属壳毛坯上成型塑料件，其中，用于模内注塑的模具中设置有凸块，在注塑过程中，所述凸块插在所述侧孔中并密封所述侧孔；
步骤5、采用数控机床精加工所述金属壳毛坯的外观面，并且精加工所述侧孔，获得精准的侧孔特征；
步骤6、对所述金属壳毛坯的外观面进行表面处理，形成一体式壳体。
6.根据权利要求5所述的一体式壳体成型工艺，其特征在于，
所述步骤1、所述步骤2和所述步骤3中的冲压工序在同一工位完成，并且在所述步骤3中，同时冲出位于所述金属壳毛坯的不同侧面的侧孔。
7.根据权利要求5所述的一体式壳体成型工艺，其特征在于，
在所述步骤4中：模内注塑前在所述金属壳毛坯的内表面蚀刻出微米级孔洞，模内注塑时塑胶进入所述微米级孔洞中。
8.根据权利要求5所述的一体式壳体成型工艺，其特征在于，
在步骤3中，所述侧孔带有工艺圆角；
在步骤5中，采用数控机床精铣所述侧孔，在精铣过程中消除所述侧孔的工艺圆角。
9.根据权利要求5所述的金属壳成型工艺，其特征在于，
在步骤5中，采用数控机床对所述金属壳毛坯的外观面进行抛光或研磨；
在步骤6中，对所述金属壳毛坯的外观面进行喷砂氧化，或者对所述金属壳毛坯的外观面进行物理气相沉积。
10.一种一体式壳体，其特征在于，所述一体式壳体采用上述权利要求5-9中任一项所述的一体式壳体成型工艺制成。
11.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求10所述的一体式壳体。
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