CN108032409B - 一种适用于流延成型手机后壳的模具 - Google Patents

一种适用于流延成型手机后壳的模具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于流延成型手机后壳的模具，包括阴模，阴模的上设有中心凸台和边成型面，边成型面上设有膜片定位部，为温等静压过程中流延膜片分散起到了定位作用；边成型面上还设有导流部，导流部的一端与中心凸台的圆角相连，另一端向外延伸，使得温等静压时边成型面的圆角处多余的膜片被均匀分散在导流部的凸筋或凹槽上，导流部和膜片定位部的设计，增加了膜片与模具的接触面积，有效避免了产品成型过程中阴模的四个圆角出现膜片开裂或褶皱，从而有效提高了产品的合格率，通过本发明制备的加工余量少、性能稳定可靠的3D陶瓷手机后壳，大大节约了材料成本及后端加工成本，可满足手机领域的应用要求，进行大规模批量生产。

Description

一种适用于流延成型手机后壳的模具
技术领域
本发明涉及陶瓷材料3D叠层制造技术领域，具体涉及一种适用于流延成型手机后壳的模具。
背景技术
随着5G、6G时代的到来，手机行业如若继续采用金属外壳，则会由于电磁信号屏蔽严重从而导致信号严重衰减；塑料外壳由于手感差、不耐磨、容易掉色等也逐渐被淘汰；玻璃外壳由于强度低、硬度低、韧性低及手感差等缺陷，作为手机后壳也存在很大风险和不确定性。相比金属、塑料、高分子及玻璃材料而言，陶瓷材料具有高强度、高硬度、抗氧化、手感好，尤其是氧化锆陶瓷具有高韧性等优异的性能，使得陶瓷手机外壳逐渐成为越来越多消费者的首选。其中，成型工艺是制备高性能、高可靠性陶瓷手机外壳的关键环节。目前，3D形状陶瓷成型工艺常用的有干压成型、注射成型及流延成型，干压成型工艺制备的陶瓷加工余量大，陶瓷硬度大从而使得后端加工成本过高；注射成型制备的陶瓷容易产生针孔、气孔等缺陷而使得陶瓷性能差；流延成型通过流延工艺制备结构均匀的膜片，流延膜的厚度可控，微结构均匀，可有效减少甚至消除干压成型或注射成型中的不均匀性，如气孔、沙眼等微缺陷，流延成型制备流延膜，再通过3D成型模具叠层制备3D复杂形状的手机后盖。然而，在3D形状产品成型时，通常将流延膜片在模具上叠层后再进行温等静压，在温等静压时，模具的四个角由于有多余的膜片，在挤压时容易产生开裂或褶皱现象，排胶烧结之后产品内部都可能产生微裂纹，进而导致产品失效。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为克服现有技术中的不足或缺陷，本发明提供一种适用于流延成型手机后壳的模具，其中，边成型面上对应中心凸台的圆角处所设的膜片定位部，为温等静压过程中的流延膜片均匀分散起到定位作用，此外，边成型面上导流部的设计，使得温等静压时边成型面的圆角处多余的膜片被分散在导流部的凸筋或凹槽上，导流部及膜片定位部的设计，增加了膜片与模具的接触面积，共同有效避免了产品成型过程中边成型面上对应中心凸台的圆角处出现膜片开裂或褶皱，从而有效提高了产品的合格率，通过本发明可制备加工余量少、性能稳定可靠的3D陶瓷手机后壳。
本发明解决其技术问题的解决方案是：本发明提供一种适用于流延成型手机后壳的模具，包括阴模，所述阴模的截面呈圆角矩形，所述阴模的上表面设有中心凸台和环绕中心凸台的边成型面，所述中心凸台的投影呈圆角矩形，所述中心凸台与边成型面的高度差为0.8-3.5mm，所述边成型面对应中心凸台的圆角处设有膜片定位部，所述膜片定位部为凸起的抬升面或下凹的沉降面，膜片定位部与边成型面的高度差为0.6-2.0mm，所述边成型面上还设有导流部，所述导流部为凸筋或凹槽，所述导流部的一端与中心凸台的圆角相连，另一端向外延伸并连接膜片定位部，所述导流部为凸筋时，膜片定位部为凸起的抬升面，所述导流部为凹槽时，膜片定位部为下凹的沉降面。
作为上述技术方案的进一步改进，所述导流部的宽度为0.2-1.2mm。
作为上述技术方案的进一步改进，所述阴模的厚度为5-20mm。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种适用于流延成型手机后壳的模具，所述边成型面对应中心凸台的圆角处设有膜片定位部，所述膜片定位部为凸起的抬升面或下凹的沉降面，为温等静压过程中的流延膜片均匀分散起到了定位作用；此外，由于在温等静压下的流延膜是软的，有一定的流动性，且此时的压力向各个方向为均等传递，所述边成型面上还设有为凸筋或凹槽的导流部，导流部的一端与中心凸台的圆角相连，另一端向外延伸并连接膜片定位部，可使得温等静压时边成型面的圆角处多余的膜片被均匀分散在导流部的凸筋或凹槽上。导流部及膜片定位部的设计，增加了膜片与模具的接触面积，共同有效避免了产品成型过程中边成型面上对应中心凸台的圆角处出现膜片开裂或褶皱，从而有效提高了产品的合格率。本发明只需一块阴模就能制得成型的手机后壳，通过本发明制备的性能稳定可靠的3D陶瓷手机后壳，所需原料用量少且后端加工余量少，接近净尺寸成型，大大节约了材料成本及后端加工成本，可满足手机领域的应用要求，进行大规模批量生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1为本发明的模具立体图；
图2为本发明的俯视图；
图3中，a)为本发明的正视图；
b)为本发明的左视图；
附图标记：1、中心凸台；2、边成型面；201、导流部；202、膜片定位部。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
通过本发明所制得的手机后壳的制备工艺，包括以下步骤：
(1)浆料制备：氧化钇稳定氧化锆粉体为原料，加入分散剂、粘结剂、塑性剂，在球磨机中球磨混料均匀，得到固含量高、流动性好、分散均匀的浆料；
(2)流延成型：步骤(1)中的浆料真空脱泡，流延机中流延成型，制备高质量流延膜；
(3)模具设计：根据最终产品的尺寸及形状设计模具；
(4)等静压成型：将步骤(2)所得流延膜片在步骤(3)的模具上叠层，叠层厚度可为0.5-3.0mm，叠层之后膜片连同模具一同放入温等静压机中进行等静压，得到陶瓷手机后壳素坯；
(5)排胶：步骤(4)中的素坯排胶炉中排胶，排出素坯中的有机物成分；
(6)烧结：步骤(5)中的素坯转移到高温烧结炉中烧结，得到陶瓷手机后壳烧结坯；
(7)机加工：将步骤(6)中的烧结坯经过后端CNC、研磨、抛光工序，得到最终陶瓷手机后壳。
其中，本发明为模具结构的设计，如图1-图3所示，一种适用于流延成型手机后壳的模具，包括阴模，所述阴模的截面呈圆角矩形，所述阴模的上表面设有中心凸台1和环绕中心凸台1的边成型面2，所述中心凸台1的投影呈圆角矩形，所述中心凸台1与边成型面2的高度差为0.8-3.5mm，所述边成型面2对应中心凸台1的圆角处设有膜片定位部202，所述膜片定位部202为凸起的抬升面或下凹的沉降面，为温等静压过程中的流延膜片均匀分散起到了定位作用，膜片定位部202与边成型面2的高度差为0.6-2.0mm，此外，由于在温等静压下的流延膜是软的，有一定的流动性，且此时的压力向各个方向为均等传递，所述边成型面2上还设有导流部201，所述导流部201为凸筋或凹槽，所述导流部201的一端与中心凸台1的圆角相连，另一端向外延伸并连接膜片定位部202，可使得温等静压时边成型面2的圆角处多余的膜片被均匀分散在导流部201的凸筋或凹槽上，所述导流部201为凸筋时，膜片定位部202为凸起的抬升面，所述导流部201为凹槽时，膜片定位部202为下凹的沉降面，膜片定位部202及导流部201的设计，增加了膜片与模具的接触面积，共同有效避免了产品成型过程中进行温等静压工艺时阴模的四个圆角出现膜片开裂或褶皱，从而有效提高了产品的合格率。
作为进一步优选的实施方式，所述导流部201的宽度为0.2-1.2mm。
作为进一步优选的实施方式，所述阴模的厚度为5-20mm。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (1)

1.一种适用于流延成型手机后壳的模具，包括阴模，其特征在于：所述阴模的截面呈圆角矩形，所述阴模的上表面设有中心凸台和环绕中心凸台的边成型面，所述中心凸台的投影呈圆角矩形，所述中心凸台与边成型面的高度差为0.8-3.5mm，所述边成型面对应中心凸台的圆角处设有膜片定位部，所述膜片定位部为凸起的抬升面或下凹的沉降面，膜片定位部与边成型面的高度差为0.6-2.0mm，所述边成型面上还设有导流部，所述导流部为凸筋或凹槽，所述导流部的一端与中心凸台的圆角相连，另一端向外延伸并连接膜片定位部，所述导流部为凸筋时，膜片定位部为凸起的抬升面，所述导流部为凹槽时，膜片定位部为下凹的沉降面；所述导流部的宽度为0.2-1.2mm；所述阴模的厚度为5-20mm。
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