CN110272189A - 热弯模具、电子设备的壳体及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种热弯模具、电子设备的壳体及电子设备,热弯模具包括:凹模和凸模。凹模具有朝向开模方向敞开的凹腔,凸模具有与凹腔配合的凸部,第一参考面与凸部的外周面相交所得的线定义为第一轮廓线,第一轮廓线的远离凹腔的端点为第一端点,第一轮廓线在第一端点处的切线与第二参考面之间的夹角为α,所述α满足:α≥90°,在凸模和凹模加热至热弯成型温度的过程中,凸部朝向邻近凹腔的内表面的方向膨胀,在凸模和凹模冷却至室温的过程中,凸部朝向远离凹腔的内表面的方向收缩,凸部的外周面与位于型腔内的热弯成型件分离以避让出开模空间。根据本申请实施例的热弯模具,可以热弯成型具有较大折弯角的壳体等热弯成型件。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备及其制造技术领域,尤其是涉及一种热弯模具、电子设备的壳体及电子设备。
背景技术
相关技术中,电子设备的壳体在加工制造过程中,将壳体的坯材通过热弯方式成型。然而,由于模具的限制,只能实现折弯角度较小的形态,壳体的折弯角度较大时模具合模、开模均比较困难,无法进行热弯。
发明内容
本申请提出了一种热弯模具,该热弯模具可以热弯成型具有较大折弯角的壳体。
本申请还提出了一种电子设备的壳体。
本申请还提出了一种具有上述壳体的电子设备。
根据本申请第一方面实施例的热弯模具,包括:凹模,所述凹模具有朝向开模方向敞开的凹腔;凸模,所述凸模具有与所述凹腔配合的凸部,与所述开模方向平行且过所述凸部的中心轴线的平面定义为第一参考面,与所述开模方向垂直的平面定义为第二参考面,所述第一参考面与所述凸部的外周面相交所得的线定义为第一轮廓线,所述第一轮廓线的远离所述凹腔的端点为第一端点,所述第一轮廓线在所述第一端点处的切线与所述第二参考面之间的夹角为α,所述α满足:α≥90°;在所述凸模和凹模加热至热弯成型温度的过程中,所述凸部朝向邻近所述凹腔的内表面的方向膨胀;在所述凸模和凹模加热至所述热弯成型温度时,所述凸部的外表面与所述凹腔的内表面之间限定出型腔;在所述凸模和凹模却至室温的过程中,所述凸部朝向远离所述凹腔的内表面的方向收缩;在所述凸模和凹模冷却至所述室温时,所述凸部的外周面与位于所述型腔内的热弯成型件分离以避让出开模空间。
根据本申请实施例的热弯模具,通过将凸模的热膨胀系数设置的较高,在热弯成型的过程中,通过凸模的热胀冷缩,可以实现热弯模具的顺利合模和开模,利用该热弯模具可以热弯成型具有较大折弯角的壳体。
根据本申请第二方面实施例的电子设备的壳体,所述电子设备的壳体包括基体,所述基体包括:呈平板状的主体部;框部,所述框部连接在所述主体部的外周沿且围绕所述主体部设置,与所述主体部垂直且过所述主体部的中心轴线的平面定义为第三参考面,与所述主体部平行的平面定义为第四参考面,所述第三参考面与所述框部的内周面相交所得的线定义为第二轮廓线,所述第二轮廓线的远离所述主体部的端点为第二端点,所述第二轮廓线在所述第二端点处的切线与所述第四参考面之间的夹角为β1,所述β1满足:β1≥90°。
根据本申请实施例的电子设备的壳体,通过将壳体的框部设置成具有较大折弯角的造型,可以省去相关技术中的中框,简化壳体的成型工艺和结构,降低成本,且使得壳体的造型美观。
根据本申请第三方面实施例的电子设备,包括:壳体,所述壳体为根据本申请上述第二方面实施例的电子设备的壳体;显示屏组件,所述显示屏组件与所述壳体相连,所述显示屏组件与所述壳体之间限定出安装空间;主板,所述主板设在所述安装空间内且与所述显示屏组件电连接。
根据本申请实施例的电子设备,通过设置上述的壳体,可以简化电子设备的成型及装配工艺,减少零部件数量,降低成本,且使得整机的造型美观。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本申请一些实施例的热弯模具的示意图,其中热弯模具的凹模和凸模分离;
图2是图1中的热弯模具的凹模和凸模的合模示意图,其中热弯模具的温度为室温;
图3是图1中的热弯模具的凹模和凸模的合模示意图,其中热弯模具的温度为热弯成型温度;
图4是利用根据本申请一些实施例的热弯模具的热弯成型热弯成型件的过程示意图;
图5是根据本申请一些实施例的壳体的基体的示意图;
图6是根据本申请一些实施例的电子设备的示意图。
附图标记:
热弯模具100;
凹模11;凹腔111;凸模12;凸部121;第一轮廓线121a;第一端点121b;型腔101;开模空间102;
电子设备200;
壳体2;基体21;主体部211;框部212;第二轮廓线212a;第二端点212b;第三轮廓线213a;第三端点213b;
显示屏组件3;
待热弯坯件300;热弯成型件400。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
下面参考图1-图4描述根据本申请实施例的热弯模具100。
如图1-图4所示,根据本申请第一方面实施例的热弯模具100,包括:凹模11和凸模12。其中,凹模11具有朝向开模方向敞开的凹腔111,凸模12具有与凹腔111配合的凸部121。
与开模方向(例如参照图1-图4中的e方向)平行且过凸部121的中心轴线的平面定义为第一参考面,与开模方向垂直的平面定义为第二参考面,第一参考面与凸部121的外周面相交所得的线定义为第一轮廓线121a,第一轮廓线121a的远离凹腔111的端点为第一端点121b,第一轮廓线121a在第一端点121b处的切线与第二参考面之间的夹角为α,所述α满足:α≥90°。由此,通过将凸模12的凸部121设置成上述结构,可以使得热弯模具100热弯成型的热弯成型件400具有较大的折弯角,且该折弯角不小于90°,例如可以实现热弯成型件400的折弯角大于90°。
可选地,第一轮廓线121a可以为直线或弧线,在第一轮廓线121a为直线时,第一轮廓线121a在第一端点121b处的切线即第一轮廓线121a本身。
参照图4,在凸模12和凹模11加热至热弯成型温度的过程中,凸部121朝向邻近凹腔111的内表面的方向膨胀,凸部121可以挤压待热弯坯件300(例如待热弯坯件300可以为平板状),使得待热弯坯件300逐渐朝向凹腔111的内表面靠近。在凸模12和凹模11加热至热弯成型温度时,凸部121的外表面与凹腔111的内表面之间限定出型腔101,待热弯坯件300被热弯成型。
参照图4,在凸模12和凹模11冷却至室温的过程中,凸部121朝向远离凹腔111的内表面的方向收缩,通过凸部121的收缩,使得凸部121与位于型腔101内的热弯成型件400可以逐渐实现分离。在凸模12和凹模11冷却至室温时,凸部121的外周面与位于型腔101内的热弯成型件400分离以避让出开模空间102,此时可以将凸模12沿开模方向进行开模操作。
由此,通过将凸模12的热膨胀系数设置的较高,在热弯成型的过程中,通过凸模12的热胀冷缩,可以实现热弯模具100的顺利合模和开模,利用该热弯模具100可以热弯成型具有较大折弯角的热弯成型件400(例如电子设备200的壳体2)。
其中,热弯成型温度可以根据具体的热弯成型件400的材质设定。例如,在热弯成型件400为玻璃件时,热弯成型温度可以设置在650℃-800℃范围内(如热弯成型温度可以设置为750℃)。所述“室温”是指热弯模具100当前所处的环境温度,例如室温可以为20℃。
可选地,在凸模12和凹模11由热弯成型温度冷却至室温的过程中,可以分阶段进行冷却,例如可以分为6-10个阶段,每个阶段用时90秒左右,实现凸模12和凹模11的温度的梯度下降,使得热弯模具100逐渐恢复至室温,该冷却方式可以减少热弯成型件400的内部缺陷,例如可以减少热弯成型件400的内部裂纹的产生。
可选地,凸模12可以为合金件,由此可以使得凸模12具有较大的膨胀系数和良好的热传导能力。例如,凸模12可以为钨钢件,由此使得凸模12具有较大的膨胀系数的同时,具有高熔点,保证凸模12在加热的过程中具有较高的结构强度和刚度,从而可以保证热弯成型件400的形状、尺寸及质量可以符合设定要求。进一步地,在凸模12为钨钢件时,凸模12的主材质可以是钨钢,同时可以掺杂其他热膨胀系数大的金属,从而可以进一步地调节凸模12的热膨胀系数,使得凸模12的热膨胀系数可以更大。
可选地,凹模11可以为石墨件。由此,使得凹模11的热膨胀系数很低且具有耐高温性能,从而使得凹模11和凸模12在加热至热弯成型温度时,使得型腔101的形状和尺寸更好控制,从而使得热弯成型件400的形状和尺寸可以得到更好地控制,以更好地达到设定要求。
下面参照图4并结合图1-图3及图5描述利用根据本申请实施例的热弯模具100热弯成型热弯成型件400的过程。
该热弯成型件400可以为电子设备200的壳体2的基体21,基体21可以为壳体2本身,基体21也可以是壳体2的主体部分。基体21为玻璃件,基体21包括:呈平板状的主体部211和框部212,框部212连接在主体部211的外周沿且围绕主体部211设置,框部212可以呈环形(例如框部212可以呈多边环形)。与主体部211垂直且过主体部211的中心轴线的平面定义为第三参考面,与主体部211平行的平面定义为第四参考面,第三参考面与框部212的内周面相交所得的线定义为第二轮廓线212a,第二轮廓线212a的远离主体部211的端点为第二端点212b,第二轮廓线212a在第二端点212b处的切线与第四参考面之间的夹角为β1(所述β1为基体21的内折弯角),所述β1满足:β1≥90°。其中,β1值的大小取决于α值的大小,α越大,β1也就越大,从而使得壳体2具有较大的内折弯角,从而使得壳体2具有较大的折弯角。
参照图4中的(4a),凸模12位于凹模11的上方,将待热弯坯件300放置在凸模12和凹模11之间,并对凸模12和凹模11进行加热。参照图4中的(4b),通过向下移动凸模12至凸模12的凸部121与待热弯坯件300接触,温度较高的凸模12可以对待热弯坯件300加热以使得待热弯坯件300逐渐软化。由于凸模12在温度较低的时候处在收缩状态,可以实现顺利合模。参照图4中的(4c),凸模12受热膨胀挤压待热弯坯件300直至待热弯坯件300与凹腔111的内表面接触。凸模12和凹模11的温度加热至热弯成型温度时,凸模12达到设定的膨胀量且此时凸部121的外表面与凹腔111的内表面之间限定出型腔101,以使得待热弯坯件300形成设定形状。
参照图4中的(4d),然后对凸模12和凹模11进行缓慢冷却,凸模12的凸部121收缩,凸部121与位于型腔101内的热弯成型件400可以逐渐实现分离。在凸模12和凹模11冷却至室温时,凸部121的外周面与位于型腔101内的热弯成型件400分离以避让出开模空间102。参照图4中的(4e),此时可以将凸模12向上拔模以对凸模12进行开模操作,实现顺利开模。参照图4中的(4f),再将成型之后的热弯成型件400从凹模11中取出,完成热弯成型操作。
根据本申请实施例的热弯模具100,通过将凸模12的热膨胀系数设置的较高,在热弯成型的过程中,通过凸模12的热胀冷缩,可以实现热弯模具100的顺利合模和开模,利用该热弯模具100可以热弯成型具有较大折弯角的壳体2。
根据本申请的一些实施例,参照图1,所述α满足:90°≤α≤120°。由此,通过将上述α设置在该角度范围内,可以调整凸模12的凸部121的形状,同时通过调整凸模12的膨胀系数,可以调整凸模12在热弯成型温度时的膨胀量,满足合模和开模要求,从而可以实现热弯成型件400的内折弯角β1在90°-120°之间,加工成型出满足不同折弯角要求的热弯成型件400。
根据本申请的一些实施例,在凸模12加热至热弯成型温度时,凸部121的膨胀量与凸部121在室温下的体积的比值为δ,所述δ满足:0<δ<0.005,凸部121的膨胀量为凸部121在热弯成型温度下的体积与凸部121在室温下的体积的差值。由此,通过将凸部121的膨胀量与凸部121在室温下的体积的比值设置在上述范围内,可以实现上述α处在较大角度范围内(例如α在90°-120°范围内)时,利用该热弯模具100热弯成型时利用凸模12热胀冷缩,可以实现顺利的合模和开模。例如,δ可以为0.001、0.002、0.003等。
进一步地,所述δ满足:0.001<δ<0.003。由此,使得凸部121的膨胀量较大,可以实现顺利的合模和开模,同时利用该热弯模具100可以加工出折弯角较大的热弯成型件400。
根据本申请的一些实施例,参照图1-图3,第一轮廓线121a可以为弧线。由此,可以热弯成型出具有弧度结构的热弯成型件400,例如可以成型出具有2.5D或3D弧度的壳体2,该壳体2可以为移动终端等电子设备200的壳体2。
可选地,在第一轮廓线121a为弧线时,在开模方向上,第一轮廓线121a上的点的切线与第二参考面之间的夹角逐渐增大。由此,可以成型出具有弧度结构且该弧度结构向外凸出的热弯成型件400,例如可以成型出具有2.5D或3D弧度的壳体2,该壳体2具有弧度的部分朝向外凸出。
参照图5,根据本申请第二方面实施例的电子设备200的壳体2,电子设备200的壳体2包括基体21,基体21包括:呈平板状的主体部211和框部212,框部212为环形且连接在主体部211的外周沿,框部212围绕主体部211设置。
与主体部211垂直且过主体部211的中心轴线的平面定义为第三参考面,与主体部211平行的平面定义为第四参考面,第三参考面与框部212的内周面相交所得的线定义为第二轮廓线212a,第二轮廓线212a的远离主体部211的端点为第二端点212b,第二轮廓线212a在第二端点212b处的切线与第四参考面之间的夹角为β1,所述β1满足:β1≥90°。由此,通过将基体21的框部212设置成上述结构,可以使得框部212的远离主体部211的部分朝向内(所述“内”是指邻近基体21的中心的方向)延伸,在将该壳体2用于手机等移动终端时,可以省去相关技术中的中框,简化壳体2的成型工艺和结构,降低成本,且使得壳体2的造型美观。
可选地,第二轮廓线212a可以为直线或弧线,在第二轮廓线212a为直线时,第二轮廓线212a在第二端点212b处的切线平行于第二轮廓线212a本身。
可选地,基体21可以为玻璃件、陶瓷件、塑料件等,可以减少壳体2对于电磁波的屏蔽,保证电子设备200的信号接收和发送。
本申请实施例的电子设备200的壳体2的基体21可以采用上述热弯模具100热弯成型,热弯成型过程上述已进行说明,这里不再赘述。其中,β1值的大小取决于α值的大小,α越大,β1也就越大。
根据本申请实施例的电子设备200的壳体2,通过将壳体2的框部212设置成具有较大折弯角的造型,可以省去相关技术中的中框,简化壳体2的成型工艺和结构,降低成本,且使得壳体2的造型美观。
根据本申请的一些实施例,参照图5,所述β1满足:90°≤β1≤120°。由此,可以根据需要调节β1的值,使得框部212的远离主体部211的部分朝向内延伸的量满足设计要求。
根据本申请的一些实施例,参照图5,第二轮廓线212a上距离主体部211的中心轴线最远的点定义为外点,过该外点且垂直于主体部211的直线为第一直线s1,过第二端点212b且垂直于主体部211的直线为第二直线s2,第一直线s1和第二直线s2之间的距离为a,所述a满足:0≤a≤0.8mm。由此,通过将框部212的远离主体部211的部分朝向内延伸的量设置在0-0.8mm之间,可以满足壳体2的设计要求,并且可以通过调整上述β1值,以调整上述的a的值。另外,可以通过调节凸模12的δ值,以使得热弯模具100满足具有不同的a值的要求,a值越大,要求δ值也越大,由此在利用上述热弯模具100热弯成型时,可以实现壳体2的基体21的顺利热弯成型。
根据本申请的一些实施例,参照图5,第二轮廓线212a为弧线。由此,使得壳体2具有2.5D或3D弧度造型,使得壳体2的造型美观,且具良好的触感。
可选地,在由主体部211至框部212的方向上,第二轮廓线212a上的点的切线与第四参考面之间的夹角逐渐增大。由此,可以使得壳体2框部212朝向外呈弧形凸出,使得壳体2的造型美观,且具良好的触感,并且可以增加壳体2内的安装空间。
根据本申请的一些实施例,参照图5,第三参考面与框部212的外周面相交所得的线定义为第三轮廓线213a,第三轮廓线213a的远离主体部211的端点为第三端点213b,第三轮廓线213a在第三端点213b处的切线与第四参考面之间的夹角为β2,所述β2满足:β2≥70°。由此,使得壳体2具有较大外折弯角,使得壳体2的造型美观,且具良好的触感,并且可以增加壳体2内的安装空间。可选地,所述β2满足:β2≥90°。
需要说明的是,壳体2的折弯角包括壳体2的内折弯角β1和外折弯角β2,通过将壳体2的内折弯角β1和外折弯角β2均设置的较大,可以使得壳体2的整体流线造型更为流畅、美观。
可选地,第三轮廓线213a可以为直线或弧线,在第三轮廓线213a为直线时,第三轮廓线213a在第三端点213b处的切线平行于第三轮廓线213a本身。
参照图6,根据本申请第三方面实施例的电子设备200,包括:壳体2、显示屏组件3和主板。壳体2为根据本申请上述第二方面实施例的电子设备200的壳体2,显示屏组件3与壳体2相连,显示屏组件3与壳体2之间限定出安装空间,主板设在安装空间内且与显示屏组件3电连接。
根据本申请实施例的电子设备200,通过设置上述的壳体2,可以简化电子设备200的成型及装配工艺,减少零部件数量,降低成本,且使得整机的造型美观。
示例性的,本申请的电子设备200可以为移动或便携式并执行无线通信的各种类型的计算机系统设备中的任何一种(图6中只示例性的示出了一种形态)。具体地,电子设备200可以为移动电话或智能电话(例如,基于iPhone TM,基于Android TM的电话),便携式游戏设备(例如Nintendo DS TM,PlayStation Portable TM,Gameboy Advance TM,iPhoneTM)、膝上型电脑、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备,其他手持设备。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (18)
1.一种热弯模具,其特征在于,包括:
凹模,所述凹模具有朝向开模方向敞开的凹腔;
凸模,所述凸模具有与所述凹腔配合的凸部,与所述开模方向平行且过所述凸部的中心轴线的平面定义为第一参考面,与所述开模方向垂直的平面定义为第二参考面,所述第一参考面与所述凸部的外周面相交所得的线定义为第一轮廓线,所述第一轮廓线的远离所述凹腔的端点为第一端点,所述第一轮廓线在所述第一端点处的切线与所述第二参考面之间的夹角为α,所述α满足:α≥90°;
在所述凸模和所述凹模加热至热弯成型温度的过程中,所述凸部朝向邻近所述凹腔的内表面的方向膨胀;在所述凸模和所述凹模加热至所述热弯成型温度时,所述凸部的外表面与所述凹腔的内表面之间限定出型腔;
在所述凸模和所述凹模冷却至室温的过程中,所述凸部朝向远离所述凹腔的内表面的方向收缩;在所述凸模和所述凹模冷却至所述室温时,所述凸部的外周面与位于所述型腔内的热弯成型件分离以避让出开模空间。
2.根据权利要求1所述的热弯模具,其特征在于,所述α满足:90°≤α≤120°。
3.根据权利要求1所述的热弯模具,其特征在于,在所述凸模加热至所述热弯成型温度时,所述凸部的膨胀量与所述凸部在室温下的体积的比值为δ,所述δ满足:0<δ<0.005,所述凸部的膨胀量为所述凸部在所述热弯成型温度下的体积与所述凸部在室温下的体积的差值。
4.根据权利要求3所述的热弯模具,其特征在于,所述δ满足:0.001<δ<0.003。
5.根据权利要求1所述的热弯模具,其特征在于,所述凸模为合金件。
6.根据权利要求5所述的热弯模具,其特征在于,所述凸模为钨钢件。
7.根据权利要求1所述的热弯模具,其特征在于,所述凹模为石墨件。
8.根据权利要求1所述的热弯模具,其特征在于,所述第一轮廓线为弧线。
9.根据权利要求8所述的热弯模具,其特征在于,在所述开模方向上,所述第一轮廓线上的点的切线与所述第二参考面之间的夹角逐渐增大。
10.一种电子设备的壳体,其特征在于,所述电子设备的壳体包括基体,所述基体包括:
呈平板状的主体部;
框部,所述框部连接在所述主体部的外周沿且围绕所述主体部设置,与所述主体部垂直且过所述主体部的中心轴线的平面定义为第三参考面,与所述主体部平行的平面定义为第四参考面,所述第三参考面与所述框部的内周面相交所得的线定义为第二轮廓线,所述第二轮廓线的远离所述主体部的端点为第二端点,所述第二轮廓线在所述第二端点处的切线与所述第四参考面之间的夹角为β1,所述β1满足:β1≥90°。
11.根据权利要求10所述的电子设备的壳体,其特征在于,所述第三参考面与所述框部的外周面相交所得的线定义为第三轮廓线,所述第三轮廓线的远离所述主体部的端点为第三端点,所述第三轮廓线在所述第三端点处的切线与所述第四参考面之间的夹角为β2,所述β2满足:β2≥70°。
12.根据权利要求11所述的电子设备的壳体,其特征在于,所述β2满足:β2≥90°。
13.根据权利要求10所述的电子设备的壳体,其特征在于,所述β1满足:90°≤β1≤120°。
14.根据权利要求10所述的电子设备的壳体,其特征在于,所述第二轮廓线上距离所述主体部的中心轴线最远的点定义为外点,过所述外点且垂直于所述主体部的直线为第一直线,过所述第二端点且垂直于所述主体部的直线为第二直线,所述第一直线和所述第二直线之间的距离为a,所述a满足:0≤a≤0.8mm。
15.根据权利要求10所述的电子设备的壳体,其特征在于,所述第二轮廓线为弧线。
16.根据权利要求15所述的电子设备的壳体,其特征在于,在由所述主体部至所述框部的方向上,所述第二轮廓线上的点的切线与所述第四参考面之间的夹角逐渐增大。
17.根据权利要求10-16中任一项所述的电子设备的壳体,其特征在于,所述基体为玻璃件。
18.一种电子设备,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体为根据权利要求10-17中任一项所述的电子设备的壳体;
显示屏组件,所述显示屏组件与所述壳体相连,所述显示屏组件与所述壳体之间限定出安装空间;
主板,所述主板设在所述安装空间内且与所述显示屏组件电连接。
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