CN108289394B - 钛铝铆接式金属中框和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钛铝铆接式金属中框，包括：中板和铆接在中板上的边框。中板为铝合金材质制成；中板的周缘凸设有凸边；边框包括：依次首尾连接的多个构件；构件均为钛合金材质制成；构件的硬度均大于中板的硬度；构件均铆接于中板的周缘；构件的内侧分别开设有连接凸边的卡槽；通过压合边框的外侧面使得中板形变以实现凸边与卡槽之间的铆接。同时，还提供一种包括上述钛铝铆接式金属中框的电子设备。本发明的有益效果为：通过铝合金制的中板和钛合金制的边框通过压合形变铆接在一起，提高生产效率和有利于降低制造成本。

Description

钛铝铆接式金属中框和电子设备

技术领域

本发明涉及中框制造技术领域，特别是涉及一种钛铝铆接式金属中框和一种使用该钛铝铆接式金属中框的电子设备。

背景技术

随着移动终端技术的不断发展，智能手机、掌上电脑、智能手表等电子设备的应用已经极为普遍，成为人们工作和生活中的重要组成部分，电子设备的外壳通常采用金属中框结构，金属中框结构具有耐磨和容易散热的优点，同时能使产品给用户留下高端的印象。

金属中框结构主要包括：金属边框和中板，而传统的金属中框结构一般是通过锻压不锈钢胚料的方式一体成型出金属中框的雏形，再对该金属中框的雏形进行CNC精加工，一方面，这种通过胚料成型再精加工的方式，需要切除较多的废料，材料浪费较多。另一方面，不锈钢胚料的硬度较大，精加工时刀具的损耗很大，而且速度较慢。上述问题导致了传统的金属中框生产的生产效率较低，制造成本的难以降低。

发明内容

基于此，本发明提供一种钛铝铆接式金属中框，其通过铝合金制的中板和铝合金制的边框通过压合形变铆接在一起，提高生产效率和有利于降低制造成本。

一种钛铝铆接式金属中框，包括：

中板；中板为铝合金材质制成；中板的周缘凸设有凸边；以及

铆接在中板上的边框；边框包括：依次首尾连接的多个构件；多个构件依次连接形成套设在中板的周缘的围框结构；构件均为钛合金材质制成；构件的硬度均大于中板的硬度；构件铆接于中板的周缘；构件的内侧分别开设有连接凸边的卡槽；通过压合边框的外侧面使得凸边受挤压形变以实现凸边与卡槽之间的铆接。

上述钛铝铆接式金属中框，其采用压合实现中板与边框之间的铆接以构成中框。其中，中板采用的是铝合金材质，而边框采用的是钛合金材质，而且边框的硬度大于中板的硬度，在加工时，铝合金材质的中板能够减少对刀具的损耗，并且有利于提高铣削精加工的速度。边框包括依次首尾连接的多个构件，每个构件的内侧均设有卡槽，相应地，中板的周缘设有凸边。在组装时，将构件从中板的外侧向中板的周缘紧靠。然后，通过压合边框的外侧面使得凸边受挤压产生形变，使得凸边与卡槽之间达到铆接的状态，这种组合的方式能够减少精加工作业和废料的产生量。通过上述设计，通过铝合金制的中板和钛合金制的边框通过压合形变铆接在一起，提高生产效率和有利于降低制造成本。

在其中一个实施例中，相邻两个构件通过焊接的方式连接。且构件之间的连接处设有间隙，且间隙中填充有焊接料。

在其中一个实施例中，构件的数量为四个且包括：依次首尾连接的第一构件、第二构件、第三构件、以及第四构件。

在其中一个实施例中，第一构件和第三构件均为U形结构设置，第二构件和第四构件均为直片形结构设置。

在其中一个实施例中，第一构件展开成一字形后的长度等于第三构件展开成一字形后的长度；第二构件和第四构件的长度相等；第二构件的长度大于第一构件展开成一字形后的长度。

在其中一个实施例中，凸边沿垂直于凸边的长度方向的截面为凹字形结构设置；凸边的上端设有第一凸条；凸边的下端设有第二凸条；卡槽包括：对应第一凸条的第一卡槽和对应第二凸条的第二卡槽。

在其中一个实施例中，第一凸条和第二凸条以中板的周缘外侧边的厚度方向的中垂线为轴对称设置；第一凸条和第二凸条之间的夹角大小为10°至100°。

在其中一个实施例中，相邻的两个构件之间通过凸片和匹配凸片的台阶部连接。

在其中一个实施例中，边框和中板的硬度差为200HV至310HV。

一种电子设备，包括上述任一项的钛铝铆接式金属中框。

附图说明

图1为本发明的一种实施例的钛铝铆接式金属中框的示意图；

图2为图1所示的钛铝铆接式金属中框的中板和边框的连接处的剖面示意图；

图3为图1所示的钛铝铆接式金属中框的分解示意图；

图4为图3所示的钢铝铆接式金属的中板的示意图；

图5为图4所示的中板的A局部的放大示意图；

图6为图3所示的钛铝铆接式金属中框的边框的示意图；

图7为图6所示的边框的B局部的放大示意图。

附图中各标号的含义为：

100-钛铝铆接式金属中框；

10-中板，11-凸边，12-定位孔，13-第一凸条，14-第二凸条，；

20-边框，21-卡槽，22-第一构件，23-第二构件，24-第三构件，25-第四构件，26-第一直线段，27-第一弧形段，28-第二弧形段，29-第二直线段，210-第三弧形段，211-第四弧形段，212-凸片，213-台阶部。

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例。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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。

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例的目的，不是旨在于限制本发明。

参见图1至图7，其为本实施例的一种钛铝铆接式金属中框100的示意图。

如图1至图3所示，该钛铝铆接式金属中框100包括：中板10和铆接在中板10上的边框20。

如图4和图5所示，中板10为铝合金材质制成，其周缘凸设有凸边11。该凸边11凸环设于中板10的周缘外侧。在本实施例中，中板10上还可以设有用于加工时与治具配合的定位孔12。

如图6至图7所示，边框20包括：依次首尾连接的多个构件。多个构件首尾连接形成套设在中板10的周缘的围框结构。每个构件均为钛合金材质制成。每个构件的硬度均大于中板10的硬度。构件均铆接于中板10的周缘。每个构件内侧分别开设有连接凸边11的卡槽21。

在本实施例中，中板10选用的是ADC12型的铝合金，其硬度在90HV～100HV之间。构件选用的是TC4型钛合金，将边框20与中板10的硬度差可控制在200HV～310HV之间，其有利于压合时，凸边11产生形变，而边框20的几乎不形变，迫使凸边11形变并且更容易地填充卡槽21，有利于达到无缝连接的目的。

在本发明中，凸边11和卡槽21的具体设置方式有多种。

例如，在本实施例中，结合图2所示的，凸边11沿垂直于凸边11的长度方向的截面为凹字形结构设置。凸边11的上端设有第一凸条13。凸边11的下端设有第二凸条14。卡槽21包括：对应第一凸条13的第一卡槽和对应第二凸条14的第二卡槽。

进一步地，在本实施例中，第一凸条13和第二凸条14可以中板10的周缘外侧边的厚度方向的中垂线为轴对称设置。第一凸条13和第二凸条14之间的夹角大小为10°至100°，在本实施例中，该夹角大小优选为20°，在其他实施例中，也可以选择该范围的其他值，例如10°、30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°或100°等。该设计的好处是，在压合边框20的外侧面时(压合方向如图2中的箭头所示)，由于钛合金制的边框20硬度很大，其在压合过程中变形十分微小，而通过边框20对中板10进行挤压，迫使凸边11的第一凸条13和第二凸条14变形，逐渐填充第一卡槽和第二卡槽，最终使得凸边11与卡槽21紧密铆接在一起。并且在压合过程中，虽然中板10的中间区域存在一定的形变，但是该形变量小至可忽略的程度，所以能够降低设备的压合控制难度。而凸边11和卡槽21的铆接之间可以是无缝铆接，在保证中板10与边框20的铆接稳固性的前提下，也可以存在一定的缝隙。补充说明的是，在压合前，凸边11上的第一凸条13和第二凸条14为相互平行设置且为截面均为矩形的凸台结构，而边框20内侧的第一卡槽和第二卡槽则为对称设置的截面为矩形的凹槽结构(第一卡槽和第二卡槽之间对称设置且倾斜设置且之间呈一定的夹角设置，该夹角大小为10°至100°，优选为20°)，并且卡槽23的整体宽度稍大于凸边11的整体宽度，第一卡槽的宽度稍大于第一凸条13的宽度，第二卡槽的宽度稍大于第二凸条14的宽度，使得凸边11可以轻松地进入到卡槽23中。压合后，在压力的作用下，凸边11被压入到卡槽23中，并且第一凸条13和第二凸条14形变以分别对应卡入到第一卡槽和第二卡槽中，达到稳固铆接的目的。

又例如，在其他实施例中，凸边11也可以是环设在中板10的周缘外侧的凸环，而卡槽21为燕尾状结构设置，通过压合边框20的外侧面，迫使中板10变形也可以达到铆接的目的，其缺点是，这种方式相比于本实施例的设计，在压合过程中，中板10的形变量较大，在设备的压合控制的难度较大。

此外，在本发明中，构件的具体数量和形状可以在满足首尾连接形成套设在中板10的周缘的围框结构的前提下，进行合理的设置。

例如，在本实施例中，构件的数量为四个且包括：依次首尾连接的第一构件22、第二构件23、第三构件24、以及第四构件25。其中，第一构件22和第三构件24均为U形结构设置，第二构件23和第四构件25均为直片形结构设置。第一构件22展开成一字形后的长度等于第三构件24展开成一字形后的长度。第二构件23和第四构件25的长度相等。第二构件23的长度大于第一构件22展开成一字形后的长度。

进一步地，如图6所示的，第一构件22包括：第一直线段26、连接在第一直线段26的一端的第一直弧形段27、以及连接在第一直线段26另一端的第二弧形段28。而第三构件24包括：第二直线段29、连接在第二直线段29的一端的第三弧形段210、以及连接在第二直线段29另一端的第四弧形段211。第二构件23的一端连接第一直弧形段27的端部，第二构件23的另一端连接第三弧形段210的端部。第四构件25的一端连接第二弧形段28的端部，第二构件23的另一端连接第四弧形段211的端部。第一直线段26和第二直线段29等长。第一直弧形段27、第二弧形段28、第三弧形段210、以及第四弧形段211的弧长和角度大小相等。在压合时，从第一直线段26的外侧面、第二直线段29的外侧面、第二构件23的外侧面、第四构件25的外侧面同时对边框20施加压合力。

而对于构件之间的连接方式，也可以有多种选择。

例如，相邻两个构件通过焊接的方式连接。且构件之间的连接处设有间隙，且间隙中填充有焊接料。

又例如，在其他实施例中，相邻的两个构件中，其中一个构件的端部凸设有铆接块，而另一个构件的端部设有对应该铆接块的铆接槽。通过压合的方式，使得铆接块和铆接槽铆接在一起，也能实现相邻两个构件之间的连接。

再者，对于相邻的两个构件，也可以是其中一个构件的端部凸设有凸片212，而另一个构件的端部设有对应该凸片212的台阶部213。凸片212和台阶部213之间可以采用上述的焊接方式连接。如本实施例中所示的，如图7所示，将凸片212分别设置在第一构件22和第三构件24的端部，而台阶部213设置于第二构件23和第四构件25的端部，使得构件与中板10组装时，两个U形的构件将两个直线的构件箍住，便于组装定位，有利于后续的压合作业。

上述钛铝铆接式金属中框100，其采用压合实现中板10与边框20之间的铆接以构成中框。其中，中板10采用的是铝合金材质，而边框20采用的是钛合金材质，中板10的硬度小于边框20的硬度，在加工时，铝合金材质的中板10能够减少对刀具的损耗，并且有利于提高铣削精加工的速度。边框20包括首尾连接的多个构件，并且每个构件的内侧均设有卡槽21，相应地，中板10的周缘设有凸边11。在组装时，将构件从中板10的外侧向中板10的周缘紧靠。然后，通过压合边框20的外侧面使得中板10产生形变，使得凸边11与卡槽21之间达到铆接的状态，这种组合的方式能够减少精加工作业和废料的产生量。通过上述设计，通过铝合金制的中板10和钛合金制的边框20通过压合形变铆接在一起，提高生产效率和有利于降低制造成本。

同时，本发明还提供一种电子设备，其包括上述的钛铝铆接式金属中框100。由于其采用上述的钛铝铆接式金属中框100，该电子设备的生产效率提高，制造成本降低。

以上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。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，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 (7)

1.一种钛铝铆接式金属中框，其特征在于：包括：

中板；所述中板为铝合金材质制成；所述中板的周缘凸设有凸边；所述凸边沿垂直于所述凸边的长度方向的截面为凹字形结构设置；所述凸边的上端设有第一凸条；所述凸边的下端设有第二凸条；所述第一凸条和所述第二凸条以所述中板的周缘外侧边的厚度方向的中垂线为轴对称设置；以及

铆接在所述中板上的边框；所述边框包括：依次首尾连接的多个构件；多个所述构件依次连接形成套设在所述中板的周缘的围框结构；所述构件均为钛合金材质制成；所述构件的硬度均大于所述中板的硬度；所述构件铆接于所述中板的周缘；所述构件的内侧分别开设有连接所述凸边的卡槽；所述卡槽包括：对应所述第一凸条的第一卡槽和对应所述第二凸条的第二卡槽；所述第一卡槽和所述第二卡槽对称设置，且所述第一卡槽和所述第二卡槽之间的夹角为10°至100°；通过压合所述边框的外侧面使得所述凸边受挤压形变以实现所述凸边与所述卡槽之间的铆接；所述边框和所述中板的硬度差为200HV至310HV；在压合前，所述凸边上的所述第一凸条和所述第二凸条为相互平行设置的凸台结构，而所述边框内侧的所述第一卡槽和所述第二卡槽则为对称设置的凹槽结构，并且所述卡槽的整体宽度大于所述凸边的整体宽度，所述第一卡槽的宽度大于所述第一凸条的宽度，所述第二卡槽的宽度大于所述第二凸条的宽度，使得所述凸边可以轻松地进入到所述卡槽中，压合后，在压力的作用下，所述凸边被压入到所述卡槽中，并且所述第一凸条和所述第二凸条形变以分别对应卡入到所述第一卡槽和所述第二卡槽中，达到稳固铆接的目的。

2.根据权利要求1所述的钛铝铆接式金属中框，其特征在于，相邻两个所述构件通过焊接的方式连接；且所述构件之间的连接处设有间隙，且所述间隙中填充有焊接料。

3.根据权利要求1所述的钛铝铆接式金属中框，其特征在于，所述构件的数量为四个且包括：依次首尾连接的第一构件、第二构件、第三构件、以及第四构件。

4.根据权利要求3所述的钛铝铆接式金属中框，其特征在于，所述第一构件和所述第三构件均为U形结构设置，所述第二构件和所述第四构件均为直片形结构设置。

5.根据权利要求4所述的钛铝铆接式金属中框，其特征在于，所述第一构件展开成一字形后的长度等于所述第三构件展开成一字形后的长度；所述第二构件和所述第四构件的长度相等；所述第二构件的长度大于所述第一构件展开成一字形后的长度。

6.根据权利要求1所述的钛铝铆接式金属中框，其特征在于，相邻的两个所述构件之间通过凸片和匹配所述凸片的台阶部连接。

7.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的钛铝铆接式金属中框。

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