CN107009091B - 一种金属手机壳体的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种金属手机壳体的制造方法，包括：坯料正面近成型加工步骤：对坯料正面的底壁进行CNC近成型加工，使得所述坯料正面的底壁厚度在手机制程品正面的设定底壁厚度的基础上，保留厚度余量；坯料背面近成型加工步骤：对所述坯料背面的底壁进行CNC近成型加工，使得所述坯料背面的底壁厚度为手机制程品背面的设定底壁尺寸；坯料正面净成型加工步骤：对所述坯料正面的底壁进行CNC净成型加工，去除所述厚度余量，使得所述坯料正面的底壁厚度为所述设定底壁厚度，解决了手机壳体变形的问题，并且降低了手机壳体的生产成本。

Description

一种金属手机壳体的制造方法
技术领域
本发明涉及手机壳体的成型技术领域，尤其涉及一种金属手机壳体的制造方法。
背景技术
当前手机越来越薄，功能越来越多，在手机内部空间有限的情况下，只有进一步减薄手机壳体的厚度，例如一体化的智能手机壳体厚度要求不超过0.5mm并且手机壳体的平面度不超过0.25mm，这对屏幕尺寸超过5.2英寸的智能手机来说是一个极大的挑战。
目前，采用常规计算机数控加工CNC技术成型后的手机壳体存在明显的变形，手机壳体正面(朝向手机屏幕的一侧)的机加工残余应力远大于手机壳体背面(朝向外侧)的机加工残余应力，特别是手机壳体的电池盖部位的平面度甚至达到0.5mm，远远超过当前手机壳体产品的要求。矫正铝合金手机壳体变形的方法，可以在完成CNC工艺后，采用整形模具矫正产品形状至成品的要求；也可以在完成CNC工艺后，采用激光镭雕等方法改变CNC工艺产生的应力分布，从而矫正产品形状以满足成品的要求。但是这些采用后续辅助矫形的方法增加了其它设备的投资，提高了手机壳体的生产成本。因此，需要一种金属手机壳体的制造方法，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种金属手机壳体的制造方法，解决了手机壳体变形的问题，并且降低了手机壳体的生产成本。
本发明采用的技术方案是：
一种金属手机壳体的制造方法，包括：坯料正面近成型加工步骤：对坯料正面的底壁进行CNC近成型加工，使得所述坯料正面的底壁厚度在手机制程品正面的设定底壁厚度的基础上，保留厚度余量；坯料背面近成型加工步骤：对所述坯料背面的底壁进行CNC近成型加工，使得所述坯料背面的底壁厚度为手机制程品背面的设定底壁尺寸；坯料正面净成型加工步骤：对所述坯料正面的底壁进行CNC净成型加工，去除所述厚度余量，使得所述坯料正面的底壁厚度为所述设定底壁厚度。
优选地，所述厚度余量为0.3mm～0.6mm。
优选地，所述厚度余量为0.3mm；所述坯料正面净成型加工步骤，具体包括：设置CNC机台的主轴转速为8000转/分，所述CNC净成型加工的加工速度为800MM/分，除去所述厚度余量中的0.15mm；设置CNC机台的主轴转速为10000转/分，所述CNC净成型加工的加工速度为800MM/分，除去所述厚度余量中的0.1mm；设置CNC机台的主轴转速为12000转/分，所述CNC净成型加工的加工速度为600MM/分，除去所述厚度余量中剩余的0.05mm。
优选地，所述CNC机台为三轴机，所述三轴机的刀具类型为端面铣刀，所述端面铣刀的材质为硬质合金。
优选地，所述坯料正面近成型加工步骤和所述坯料背面近成型加工步骤之间，所述制造方法，还包括：去除所述坯料正面近成型加工步骤残留于所述坯料上的毛刺；清洗所述坯料正面近成型加工步骤中使用的夹治具。
优选地，所述坯料正面净成型加工步骤之后，所述制造方法，还包括：去除所述坯料正面净成型加工步骤残留于所述坯料上的毛刺；对所述坯料进行表面处理，得到手机制成品。
优选地，所述坯料正面近成型加工步骤之前，所述制造方法，还包括：根据所述手机制成品的尺寸，采用五金成型加工方法获取所述坯料。
优选地，所述坯料为铝合金材质。
采用上述技术方案，本发明至少具有下列效果：
本发明的金属手机壳体的制造方法，解决了金属手机壳体变形的问题，特别是超薄大面积铝合金手机壳体较难解决的变形问题，提高了金属手机壳体的产品精度。另外，该制造方法简单，无需额外增加其它加工设备，提高了金属手机壳体的产出效率，降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明第一实施例的金属手机壳体的制造方法的流程图；
图2为本发明第二实施例的金属手机壳体的制造方法的流程图；
图3为本发明第三实施例的金属手机壳体的制造方法的流程图；
图4为本发明第四实施例的金属手机壳体的制造方法的流程图；
图5为本发明第五实施例的金属手机壳体的制造方法的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。
本发明提供的金属手机壳体的制造方法，有效地解决了金属手机壳体变形的问题，并且降低了金属手机壳体的生产成本。下面将详细地描述本发明的金属手机壳体的制造方法及其各个步骤。
本申请使用的术语“制程品”为未进行表面处理等后制程工序的半成品，所以制程品的尺寸包括制成品的尺寸加上表面处理等后制程需去除的余量，比如抛光要去除0.03mm，喷砂或者阳极氧化处理需去除0.01mm。
第一实施例
如图1所示的金属手机壳体的制造方法包括：坯料正面近成型加工步骤S10、坯料背面近成型加工步骤S20和坯料正面净成型加工步骤S30，上述步骤均在CNC加工中心完成。
其中，坯料正面近成型加工步骤S10：对坯料正面的底壁进行CNC近成型加工，使得坯料正面的底壁厚度在手机制程品正面的设定底壁厚度的基础上，保留厚度余量，对坯料正面的底壁厚度进行初步加工，保留手机制程品正面的底壁厚度在设定底壁厚度的前提下，预留出厚度余量，避免了现有技术对坯料正面一次性加工，使得坯料正面出现过大的机加工残余应力。坯料的材质可以是铝合金。
然后，执行坯料背面近成型加工步骤S20：对坯料背面的底壁进行CNC近成型加工，使得坯料背面的底壁厚度为手机制程品背面的设定底壁尺寸。由于手机制程品背面的底壁厚度远小于其正面的底壁厚度，所以在该步骤中一次性将坯料背面的底壁厚度铣削至设定底壁尺寸，并不会在坯料背面出现较大的残余应力。
最后，执行坯料正面净成型加工步骤S30：对坯料正面的底壁进行CNC净成型加工，去除厚度余量，使得坯料正面的底壁厚度为设定底壁厚度。在该步骤中将步骤S10中预留的厚度余量去除，该步骤在步骤S10的基础上，铣削坯料正面的厚度余量，将坯料正面的底壁厚度加工至设定底壁厚度。
通过以上步骤，本实施例在CNC加工的过程中，采用分步骤来释放和矫正机加工的残余应力，实现手机制程品正面和背面的表面应力均衡，解决了金属手机壳体变形的问题，特别是超薄大面积铝合金手机壳体的变形问题。
作为优选地，坯料正面近成型加工步骤S10、坯料背面近成型加工步骤S20和坯料正面净成型加工步骤S30采用常规的CNC加工参数即可。
第二实施例
在第一实施例的基础上，本实施例的厚度余量为0.3mm～0.6mm。多次实验证明，厚度余量为上述范围值，可以有效解决手机壳体变形的问题。
进一步地，厚度余量可以为0.3mm。如图2所示，在坯料正面净成型加工步骤S30中，具体包括：步骤S300：设置CNC机台的主轴转速为8000转/分，CNC净成型加工的加工速度为800MM/分，除去厚度余量中的0.15mm。步骤S301：设置CNC机台的主轴转速为10000转/分，CNC净成型加工的加工速度为800MM/分，除去厚度余量中的0.1mm。步骤S302：设置CNC机台的主轴转速为12000转/分，CNC净成型加工的加工速度为600MM/分，除去厚度余量中剩余的0.05mm。
作为优选地，CNC机台为三轴机，三轴机的刀具类型为端面铣刀，端面铣刀的材质为硬质合金，在步骤S300中，设定刀具的进给量为0.15mm，除去厚度余量中的0.15mm；在步骤S301中，设定刀具的进给量为0.1mm，除去厚度余量中的0.1mm；在步骤S302中，设定刀具的进给量为0.05mm，除去厚度余量中剩余的0.05mm。
在该实施例中，分步骤去除步骤S10中预留的厚度余量，由于各个步骤中采用的CNC机台的主轴转速不同，加工速度也不近相同，可以有效减少坯料正面在机加工过程中的残余应力。
第三实施例
如图3所示，在第一实施例和第二实施例的基础上，在坯料正面近成型加工步骤S10和坯料背面近成型加工步骤S20之间，本实施例的金属手机壳体的制造方法，还包括：步骤S40：去除坯料正面近成型加工步骤S10残留于坯料上的毛刺，以及步骤S50：清洗坯料正面近成型加工步骤S10中使用的夹治具。步骤S40在步骤S10完成之后及时地去除残留在坯料上的毛刺，保持坯料的清洁，并且在步骤S50中将在步骤S10中使用的夹治具清洗好，以备下面的步骤中使用，提高了坯料加工的精度。
第四实施例
如图4所示，在第三实施例的基础上，坯料正面净成型加工步骤S30之后，本实施例的金属手机壳体的制造方法，还包括：步骤S60：去除坯料正面净成型加工步骤S30残留于坯料上的毛刺，以及步骤S70：对坯料进行表面处理，得到手机制成品。本实施例的步骤S60去除步骤S30执行过程中残留于坯料上的毛刺，而步骤S70对坯料进行表面处理，例如喷砂、抛光等处理，最后得到手机制成品。
第五实施例
如图5所示，在第一实施例的基础上，坯料正面近成型加工步骤S10之前，本实施例制造方法，还包括：步骤S80：根据手机制成品的尺寸，采用五金成型加工方法获取坯料。坯料可以是铝合金等金属材质，根据手机制成品的尺寸，采用五金成型加工方法得到坯料。
下面以一个具体的实施例详细描述本发明的金属手机壳体的制造方法。
首先，基于产品结构设计中手机制成品的尺寸，采用五金成型加工方法如冲压、锻压等得到坯料；
其次，设置CNC加工参数，采用CNC加工方法进行第一次近成型加工坯料正面的底壁，坯料正面的底壁厚度在手机制程品正面的设定底壁厚度的基础上，保留厚度余量为0.3mm；
然后，去除CNC加工残留的毛刺，并且清洗CNC加工使用的夹治具；
接着，采用与第一次近成型加工相同的CNC加工参数对坯料背面的底壁进行加工，使得坯料背面的底壁厚度为手机制程品背面的设定底壁尺寸；
再者，采用与第一次近成型加工相同的CNC加工参数对坯料正面进行净成型加工，去除厚度余量0.3，最后将产品正面的底壁厚度加工为设定底壁厚度；
净成型加工的详细加工参数如下：
CNC机台：BROTHER三轴机；
刀具材质：硬质合金刀；
刀具类型：端面铣刀。
第一次净成型加工参数：
主轴转速：8,000转/分；
加工速度：800MM/分；
进给(吃刀量)：0.15mm。
第二次净成型加工参数：
主轴转速：10,000转/分；
加工速度：800MM/分；
进给(吃刀量)：0.10mm。
第三次净成型加工参数：
主轴转速：12,000转/分；
加工速度：600MM/分；
进给(吃刀量)：0.05mm。
最后，去除CNC净成型加工残留的毛刺等，并在专用治具的保护下对坯料进行表面处理，例如抛光、喷砂和阳极氧化等，最后得到手机制成品。
通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

Claims (7)

1.一种金属手机壳体的制造方法，其特征在于，包括：
坯料正面近成型加工步骤：对坯料正面的底壁进行CNC近成型加工，使得所述坯料正面的底壁厚度在手机制程品正面的设定底壁厚度的基础上，保留厚度余量；
坯料背面近成型加工步骤：对所述坯料背面的底壁进行CNC近成型加工，使得所述坯料背面的底壁厚度为手机制程品背面的设定底壁尺寸；
坯料正面净成型加工步骤：对所述坯料正面的底壁进行CNC净成型加工，去除所述厚度余量，使得所述坯料正面的底壁厚度为所述设定底壁厚度；
所述厚度余量为0.3mm；
所述坯料正面净成型加工步骤，具体包括：
设置CNC机台的主轴转速为8000转/分，所述CNC净成型加工的加工速度为800MM/分，除去所述厚度余量中的0.15mm；
设置CNC机台的主轴转速为10000转/分，所述CNC净成型加工的加工速度为800MM/分，除去所述厚度余量中的0.1mm；
设置CNC机台的主轴转速为12000转/分，所述CNC净成型加工的加工速度为600MM/分，除去所述厚度余量中剩余的0.05mm。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述厚度余量为0.3mm～0.6mm。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述CNC机台为三轴机，所述三轴机的刀具类型为端面铣刀，所述端面铣刀的材质为硬质合金。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述坯料正面近成型加工步骤和所述坯料背面近成型加工步骤之间，所述制造方法，还包括：
去除所述坯料正面近成型加工步骤残留于所述坯料上的毛刺；
清洗所述坯料正面近成型加工步骤中使用的夹治具。
5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述坯料正面净成型加工步骤之后，所述制造方法，还包括：
去除所述坯料正面净成型加工步骤残留于所述坯料上的毛刺；
对所述坯料进行表面处理，得到手机制成品。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述坯料正面近成型加工步骤之前，所述制造方法，还包括：
根据所述手机制成品的尺寸，采用五金成型加工方法获取所述坯料。
7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述坯料为铝合金材质。
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