CN109877539A - 一种铝合金手机壳用板材热挤压成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铝合金手机壳用板材热挤压成型工艺，它主要解决了现有技术中铝合金手机壳的保护性较差、且美观性差的问题，包括手机壳本体，所述手机壳体本体的加工工艺步骤如下：1)块状的铝合金材料熔融、热轧形成片状结构的板材；2)对板材进行裁切；3)将板体送至铣床进行铣面；4)将板体送至加热装置处进行预热；5)将预热后的板体降温至350℃后，送至挤压模具中进行挤压成型；6)再对手机壳体胚料上的底板和侧壁进行转孔加工。

Description

一种铝合金手机壳用板材热挤压成型工艺

技术领域

本发明涉及一种铝合金手机壳用板材热挤压成型工艺。

背景技术

铝是银白色的轻金属，铝是当前用途十分广泛的、最经济适用的材料之一。世界铝产量从1956年开始超过铜产量一直居有色金属之首。当前铝的产量和用量(按吨计算)仅次于钢材，成为人类应用的第二大金属；而且铝的资源十分丰富，据初步计算，铝的矿藏储存量约占地壳构成物质的8％以上，铝的密度很小，仅为2.7g/cm³，虽然它比较软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。

随着制造工业的发展，使得铝合金的加工成本在逐渐降低，再加上银白色的轻金属材质，使其看起来比较有高档感，因此由铝合金制成的小配件在不断的兴起，比如铝合金手机壳，其强度大，能够很好的保护手机免受摔坏。现有的铝合金手机壳通常是通过条状结构的框条嵌合在手机的四周，再通过连接装置将条状结构的框条锁紧连接，形成四周保护，但是，手机的背面并不能得到保护，并且铝合金材质的手机壳的整体美观性较差。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提供一种铝合金手机壳用板材热挤压成型工艺，它主要解决了现有技术中铝合金手机壳的保护性较差、且美观性差的问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种铝合金手机壳用板材热挤压成型工艺，包括手机壳本体，所述手机壳本体包括底板，所述底板的周沿向上弯折形成侧壁，所述侧壁的上沿向内弯折形成端沿用于扣住手机上表面的周沿，所述底板上设置有摄像头通孔，所述底板的周沿与侧面连接处向下凹设有环形凸起，所述侧壁上分别设置有按键通孔、充电通孔、耳机通孔以及音响通孔，所述手机壳体本体的加工工艺步骤如下：

1)块状的铝合金材料加热至660℃～680℃，使其形成熔融状态，再将其浇注到铸造模具内形成条状或者棒状的材料，进行退火处理，并将材料进行热轧形成片状结构的板材；

2)对板材进行裁切，形成单个尺寸较小的长方形的板体，裁切方式是在同一块板材上裁切出若干个呈矩阵分布的板体；

3)将板体送至铣床进行铣面，并对板体的周沿研磨，去除毛刺；

4)将板体送至加热装置处进行预热，预热温度为530℃～570℃，预热时间为8min～15min；

5)将预热后的板体降温至350℃后，送至挤压模具中进行挤压成型，形成手机壳体胚料，挤压力为730Pa，挤压速度为2.3m/min；

6)再对手机壳体胚料上的底板和侧壁进行转孔加工，分别加工出按键通孔、充电通孔、耳机通孔以及音响通孔。

进一步的，步骤2)中板材裁切出板体后，其余料在送入到步骤1)进行回收处理。

进一步的，所述板体经过步骤4)挤压成型后，其总变形量为43％～52％。

进一步的，所述挤压模具包括底座、竖直设于底座上的导柱以及设于导柱上端的安装座，所述底座上设置有凹模，所述凹模上具有一用于容纳手机壳本体的凹槽，所述导柱上可上下滑动地设置有滑座，所述滑座上竖直方向穿设有推杆，推杆与滑座可相对滑动运动，所述滑座的下表面位于推杆的下端处设置有凸模，所述凸模的侧面均可横向滑动地设置有顶杆，所述顶杆的外端设置有顶块，所述推杆的侧边上与各个顶杆相对应位置设置有倒立的锥形凸块，所述顶杆的内端抵靠在锥形凸块上，所述顶杆的外表面上设置有凸环，所述顶杆上位于凸环与凸模之间套设有第一弹簧，所述安装座上设置有第一液压缸，所述第一液压杆的活塞杆与推杆驱动连接，所述顶杆上位于液压杆与滑座之间套设有第二弹簧，环绕所述凸模的周侧设置有环形的顶套，所述滑座上设置有第二液压缸，所述第二液压缸的活塞杆与顶套驱动连接，所述第二液压缸驱动顶套向下运动后，顶套的下端抵靠在各个顶块的上端。

进一步的，所述凹模上位于凹槽的下表面的周沿设置有环形凹槽。

进一步的，所述凹模上位于凹槽的底面设置有让位槽，所述让位槽内设置有弹料板，所述弹料板的下表面竖直设置有弹料杆，所述弹料杆上套设有第三弹簧，当第三弹簧处于自然状态下，弹料板的上表面与凹模的上表面处于同一水平面上。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本铝合金手机壳用板材热挤压成型工艺，通过铝合金设置一体成型的手机壳本体，使得手机壳本体的保护性强，设置的周沿防止手机在摔落情况下脱落，并且能够很好的保护手机的屏幕免受撞击，起到全方位的保护，并且一体成型的手机壳本体，更具有高档感，提高其美观效果，设置的环形凸起不仅可以保护底板被磨坏，并且在加工过程中对侧壁起到缓冲作用，防止侧壁挤压过程中断裂；通过熔融铸造并且热轧成板材，再裁切、精加工铣面、热挤压成型，从而很好的制造出手机壳本体，制造工艺简易，从而降低加工成本，通过对板材的裁切，且余料再回收再利用，从而减少材料的浪费，减低加工成本，将板体送至加热装置处进行预热，预热温度为530℃～570℃，预热时间为8min～15min，将预热后的板体降温至350℃后，送至挤压模具中进行挤压成型，通过余热使得板体内的分子活跃，当余热温度越高，越热时间越长时，分子的活跃度越高，在后期的挤压效果越高，预热后板体降温至350℃后在进行挤压，降温从而增加板体的强度以及韧性，有利于提高手机壳本体的强度，并且在较大的撞击中能够起到一定程度的软性缓冲效果，很好的保护手机，通过热挤压成型，提高加工的效率；进一步的，挤压模具的工作原理是：将板体放置于弹力板上，第一液压缸驱动的活塞杆克服第二弹簧的弹性力推动推杆向下运动，推杆上的倒立的锥形凸块推动顶杆克服第一弹簧的弹性力向外运动，从而带动顶块向外运动，第一液压缸继续运动从而推动滑座向下运动，进而带动凸模和顶块一起运动作用在凹模上的板体，对板体进行挤压，再驱动第二液压缸带动顶环向下运动作用在板体的上端沿，通过顶环和顶块的作用，使得板体上端沿向内弯折形成周沿，从而挤压成型出手机壳本体，最后第二液压缸和第一液压缸依次返程运动，使得推杆向上运动，顶块在第一弹簧的作用下向内运动，从而有利于脱模作用；进一步的，凹模上位于凹槽的下表面的周沿设置的环形凹槽，有利侧壁在向下弯折形成周沿时，起到缓冲的作用，防止侧壁断裂。

附图说明

图1是本发明实施例中手机壳本体的立体结构示意图；

图2是图1中A-A处的剖视结构示意图；

图3是本发明实施例中板材制成板体的流程图；

图4是本发明实施例中挤压模具的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明实施例为：

参考图1、图2与图3，一种铝合金手机壳用板材热挤压成型工艺，包括手机壳本,1，所述手机壳本体1包括底板11，所述底板11的周沿向上弯折形成侧壁12，所述侧壁12的上沿向内弯折形成端沿用于扣住手机上表面的周沿13，所述底板11上设置有摄像头通孔2，所述底板11的周沿与侧面12连接处向下凹设有环形凸起3，所述侧壁12上分别设置有按键通孔4、充电通孔5、耳机通孔6以及音响通孔7，所述手机壳体本体1的加工工艺步骤如下：

1)块状的铝合金材料加热至680℃，使其形成熔融状态，再将其浇注到铸造模具内形成条状或者棒状的材料，进行退火处理，并将材料进行热轧形成片状结构的板材8；

2)对板材8进行裁切，形成单个尺寸较小的长方形的板体9，裁切方式是在同一块板材8上裁切出十六个呈矩阵分布的板体9；

3)将板体9送至铣床进行铣面，并对板体9的周沿研磨，去除毛刺；

4)将板体9送至加热装置处进行预热，预热温度为560℃，预热时间为12min；

5)将预热后的板体9降温至350℃后，送至挤压模具10中进行挤压成型，形成手机壳体胚料，挤压力为730Pa，挤压速度为2.3m/min；

6)再对手机壳体胚料上的底板11和侧壁12进行转孔加工，分别加工出按键通孔4、充电通孔5、耳机通孔6以及音响通孔7。

上述步骤2)中板材8裁切出板体9后，其余料在送入到步骤1)进行回收处理。

本实施例中，所述板体9经过步骤4)挤压成型后，其总变形量为47％。

本实施例中，所述挤压模具10包括底座101、竖直设于底座101上的导柱102以及设于导柱102上端的安装座103，所述底座101上设置有凹模104，所述凹模104上具有一用于容纳手机壳本体1的凹槽105，所述凹模104上位于凹槽105的下表面的周沿设置有环形凹槽106，所述凹模104上位于凹槽105的底面设置有让位槽107，所述让位槽107内设置有弹料板108，所述弹料板108的下表面竖直设置有弹料杆109，所述弹料杆109上套设有第三弹簧110，当第三弹簧110处于自然状态下，弹料板108的上表面与凹模104的上表面处于同一水平面上，所述导柱102上可上下滑动地设置有滑座111，所述滑座111上竖直方向穿设有推杆112，推杆112与滑座111可相对滑动运动，所述滑座111的下表面位于推杆112的下端处设置有凸模113，所述凸模113的侧面均可横向滑动地设置有顶杆114，所述顶杆114的外端设置有顶块115，所述推杆112的侧边上与各个顶杆114相对应位置设置有倒立的锥形凸块116，所述顶杆114的内端抵靠在锥形凸块116上，所述顶杆114的外表面上设置有凸环117，所述顶杆114上位于凸环117与凸模113之间套设有第一弹簧118，所述安装座103上设置有第一液压缸119，所述第一液压杆119的活塞杆与推杆112驱动连接，所述顶杆114上位于液压杆与滑座111之间套设有第二弹簧120，环绕所述凸模113的周侧设置有环形的顶套121，所述滑座111上设置有第二液压缸122，所述第二液压缸122的活塞杆与顶套121驱动连接，所述第二液压缸122驱动顶套向下运动后，顶套121的下端抵靠在各个顶块115的上端。

本发明的工作方式是：本铝合金手机壳用板材热挤压成型工艺，通过铝合金设置一体成型的手机壳本体1，使得手机壳本体1的保护性强，设置的周沿13防止手机在摔落情况下脱落，并且能够很好的保护手机的屏幕免受撞击，起到全方位的保护，并且一体成型的手机壳本体1，更具有高档感，提高其美观效果，设置的环形凸起3不仅可以保护底板11被磨坏，并且在加工过程中对侧壁12起到缓冲作用，防止侧壁12挤压过程中断裂；通过熔融铸造并且热轧成板材8，再裁切、精加工铣面、热挤压成型，从而很好的制造出手机壳本体1，制造工艺简易，从而降低加工成本，通过对板材8的裁切，且余料再回收再利用，从而减少材料的浪费，减低加工成本，将板体9送至加热装置处进行预热，预热温度为560℃，预热时间为12min，将预热后的板体降温至350℃后，送至挤压模具10中进行挤压成型，通过余热使得板体9内的分子活跃，当余热温度越高，越热时间越长时，分子的活跃度越高，在后期的挤压效果越高，预热后板体降温至350℃后在进行挤压，降温从而增加板体9的强度以及韧性，有利于提高手机壳本体1的强度，并且在较大的撞击中能够起到一定程度的软性缓冲效果，很好的保护手机，通过热挤压成型，提高加工的效率；挤压模具10的工作原理是：将板体放置于弹料板108上，第一液压缸119驱动的活塞杆克服第二弹簧120的弹性力推动推杆112向下运动，推杆112上的倒立的锥形凸块116推动顶杆114克服第一弹簧118的弹性力向外运动，从而带动顶块115向外运动，第一液压缸119继续运动从而推动滑座111向下运动，进而带动凸模113和顶块115一起运动作用在凹模104上的板体9，对板体9进行挤压，再驱动第二液压缸122带动顶环121向下运动作用在板体9的上端沿，通过顶环121和顶块115的作用，使得板体9上端沿向内弯折形成周沿13，从而挤压成型出手机壳本体1，最后第二液压缸122和第一液压缸119依次返程运动，使得推杆112向上运动，顶块114在第一弹簧118的作用下向内运动，从而有利于脱模作用；凹模104上位于凹槽105的下表面的周沿设置的环形凹槽106，有利侧壁12在向下弯折形成周沿13时，起到缓冲的作用，防止侧壁断裂。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种铝合金手机壳用板材热挤压成型工艺，包括手机壳本体，所述手机壳本体包括底板，所述底板的周沿向上弯折形成侧壁，所述侧壁的上沿向内弯折形成端沿用于扣住手机上表面的周沿，所述底板上设置有摄像头通孔，所述底板的周沿与侧面连接处向下凹设有环形凸起，所述侧壁上分别设置有按键通孔、充电通孔、耳机通孔以及音响通孔，其特征在于：所述手机壳体本体的加工工艺步骤如下：

1)块状的铝合金材料加热至660℃～680℃，使其形成熔融状态，再将其浇注到铸造模具内形成条状或者棒状的材料，进行退火处理，并将材料进行热轧形成片状结构的板材；

2)对板材进行裁切，形成单个尺寸较小的长方形的板体，裁切方式是在同一块板材上裁切出若干个呈矩阵分布的板体；

3)将板体送至铣床进行铣面，并对板体的周沿研磨，去除毛刺；

4)将板体送至加热装置处进行预热，预热温度为530℃～570℃，预热时间为8min～15min；

5)将预热后的板体降温至350℃后，送至挤压模具中进行挤压成型，形成手机壳体胚料，挤压力为730Pa，挤压速度为2.3m/min；

6)再对手机壳体胚料上的底板和侧壁进行转孔加工，分别加工出按键通孔、充电通孔、耳机通孔以及音响通孔。

2.根据权利要求1所述的铝合金手机壳用板材热挤压成型工艺，其特征在于：步骤2)中板材裁切出板体后，其余料在送入到步骤1)进行回收处理。

3.根据权利要求1所述的铝合金手机壳用板材热挤压成型工艺，其特征在于：所述板体经过步骤4)挤压成型后，其总变形量为43％～52％。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的铝合金手机壳用板材热挤压成型工艺，其特征在于：所述挤压模具包括底座、竖直设于底座上的导柱以及设于导柱上端的安装座，所述底座上设置有凹模，所述凹模上具有一用于容纳手机壳本体的凹槽，所述导柱上可上下滑动地设置有滑座，所述滑座上竖直方向穿设有推杆，推杆与滑座可相对滑动运动，所述滑座的下表面位于推杆的下端处设置有凸模，所述凸模的侧面均可横向滑动地设置有顶杆，所述顶杆的外端设置有顶块，所述推杆的侧边上与各个顶杆相对应位置设置有倒立的锥形凸块，所述顶杆的内端抵靠在锥形凸块上，所述顶杆的外表面上设置有凸环，所述顶杆上位于凸环与凸模之间套设有第一弹簧，所述安装座上设置有第一液压缸，所述第一液压杆的活塞杆与推杆驱动连接，所述顶杆上位于液压杆与滑座之间套设有第二弹簧，环绕所述凸模的周侧设置有环形的顶套，所述滑座上设置有第二液压缸，所述第二液压缸的活塞杆与顶套驱动连接，所述第二液压缸驱动顶套向下运动后，顶套的下端抵靠在各个顶块的上端。

5.根据权利要求4所述的铝合金手机壳用板材热挤压成型工艺，其特征在于：所述凹模上位于凹槽的下表面的周沿设置有环形凹槽。

6.根据权利要求5所述的铝合金手机壳用板材热挤压成型工艺，其特征在于：所述凹模上位于凹槽的底面设置有让位槽，所述让位槽内设置有弹料板，所述弹料板的下表面竖直设置有弹料杆，所述弹料杆上套设有第三弹簧，当第三弹簧处于自然状态下，弹料板的上表面与凹模的上表面处于同一水平面上。