CN110394600B - 金属外壳的制作方法、金属外壳及移动电源 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属外壳的制作方法，包括步骤：提供金属型材；对金属型材进行锻压拉伸处理，得到用于成型金属外壳的毛坯件；毛坯件设有内腔；毛坯件的一端为封闭端；毛坯件的相对的另一端为连通内腔的开口端；对毛坯件的开口端进行CNC加工；对毛坯件进行表面处理，得到成型的金属外壳。同时，本发明还提供一种金属外壳以及一种移动电源。本发明的有益效果为：利用锻压拉伸取代传统的CNC掏空处理，压缩CNC加工时间，减少金属材料浪费，再利用CNC进行局部细节修正，压缩材料成本，避免了传统的掏空处理过程中所引起的金属材料浪费，缩短CNC加工时间，提高工作效率。

Description

金属外壳的制作方法、金属外壳及移动电源

技术领域

本发明涉及电子产品制造技术领域，特别是涉及一种金属外壳的制作方法、一种金属外壳、以及一种移动电源。

背景技术

移动电源作为便携式电源，应用十分广泛，可以对大多数移动式的电子产品进行充电，例如手机、平板电脑、掌上电脑等。目前，大多数移动电源的外壳采用的是塑胶材质，而塑胶材质的外观品质无法满足消费者对于金属质感的需求。因此，市场上出现了金属材质的移动电源外壳。

传统的移动电源金属外壳，主要是采用CNC切削的方式，先将整块金属型材进行掏空处理以成型出内腔，然后对金属型材的外侧进行外观修正。这种加工方式的缺点在于，其材料成本很高，尤其是掏空处理过程中会浪费大量的金属材料，并且CNC加工时间较长，工作效率低下。

发明内容

基于此，本发明提供一种金属外壳的制作方法，利用锻压拉伸取代传统的CNC掏空处理，压缩CNC加工时间，减少金属材料浪费，再利用CNC进行局部细节修正，压缩材料成本，避免了传统的掏空处理过程中所引起的金属材料浪费，缩短CNC加工时间，提高工作效率。

一种金属外壳的制作方法，包括步骤：

提供金属型材；

对金属型材进行锻压拉伸处理，得到用于成型金属外壳的毛坯件；毛坯件设有内腔；毛坯件的一端为封闭端；毛坯件的相对的另一端为连通内腔的开口端；

对毛坯件的开口端进行CNC加工；

对毛坯件进行表面处理，得到成型的金属外壳。

上述金属外壳的制作方法，先对金属型材进行锻压拉伸以成型出毛坯件，由于是锻压拉伸成型，并且毛坯件设有内腔。因此，可以将小体积的金属型材拉伸变形出大体积的毛坯件，取代了传统的CNC掏空处理，减少CNC加工时间和金属材料浪费。接着，对毛坯件的开口端进行CNC加工，其目的是对CNC的局部细节进行修正，然后再进行表面处理，得到成型的金属外壳。通过上述设计，利用锻压拉伸取代传统的CNC掏空处理，压缩CNC加工时间，减少金属材料浪费，再利用CNC进行局部细节修正，压缩材料成本，避免了传统的掏空处理过程中所引起的金属材料浪费，缩短CNC加工时间，提高工作效率。

在其中一个实施例中，金属型材为退火状态的铝型材。退火状态，也称为O态，为金属材料最软状态，适用于经完全退火获得最低强度的加工产品。而选择铝型材，可以在后续的加工中利用阳极氧化进行表面处理以获得绚丽的金属光泽氧化膜。

在其中一个实施例中，对毛坯件的开口端进行CNC加工的步骤中，通过CNC加工在毛坯件的开口端的内侧切削出台阶部和修正毛坯件的高度。毛坯件的开口端用于在后续的产品组装时与盖板连接，因此，需要利用CNC对毛坯件的开口端的内侧进行加工以得到装配盖板的台阶部。此外，还要通过CNC修正拉伸成型的毛坯件的高度。

在其中一个实施例中，对金属型材进行锻压拉伸处理，得到用于成型金属外壳的毛坯件的步骤中，毛坯件的开口端预留沿毛坯件的高度方向的加工余量。在锻压拉伸处理时，拉伸后的金属材料流动会导致所成型的毛坯件的开口端的尺寸无法完全匹配预设的产品尺寸，因此，需要在毛坯件的开口端预留有沿毛坯件的高度方向的加工余量，便于利用后续的CNC加工进行修正。

在其中一个实施例中，对毛坯件进行表面处理的步骤中，包括步骤：

对毛坯件的外表面进行打磨抛光处理；

对打磨抛光处理后的毛坯件进行喷砂处理；

将打喷砂处理后的毛坯件进行阳极氧化处理。

在CNC加工完毕后，通过打磨抛光取出CNC加工所残留的毛刺，同时对毛坯件的外表面的平整度进行微调。接着，喷砂后再进行阳极氧化处理，使得毛坯件的外表面成型出所需的金属光泽的氧化层。

在其中一个实施例中，对毛坯件的外表面进行打磨抛光处理的步骤中，包括步骤：

将毛坯件套设在打第一打磨治具上，通过打磨摇摆机对毛坯件的封闭端的表面进行打磨；

将毛坯件套设在第二打磨治具上，通过打磨摇摆机对毛坯件的外侧面进行打磨。

将毛坯件的外表面的打磨抛光拆分为封闭端的表面打磨和外侧面的打磨，可以让每次打磨的动作更加简单易控。

在其中一个实施例中，第一打磨治具包括：底板和多个连接在底板上的第一定位柱；第一定位柱以阵列形式均匀分布在底板上；第一定位柱的形状对应于毛坯件的内腔的形状。利用第一打磨治具可以实现毛坯件的批量打磨。

在其中一个实施例中，第二打磨治具包括：底座和多个连接在底座上的第二定位柱；第二定位柱以一字形依次间隔分布在底座上；第二定位柱的形状对应于毛坯件的内腔的形状。利用第二打磨治具可以实现毛坯件的批量打磨。

同时，还提供一种金属外壳。

一种金属外壳，采用上述的任一实施例的金属外壳的制作方法制作而成，其可以减少金属外壳的生产过程中的CNC加工时间，减少材料浪费，提高工作效率。

同时，还提供一种移动电源。

一种移动电源，包括上述的金属外壳，其可以减少产品的生产过程中的CNC加工时间，减少材料浪费，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的一种实施例的金属外壳的制作方法的流程示意图；

图2为图1所示的金属外壳的制作方法中的金属型材的示意图；

图3为图2所示的金属型材经过锻压拉伸所得的毛坯件的示意图；

图4为图2所示的毛坯件的另一视角的示意图；

图5为图3所示的毛坯件经过CNC加工后的示意图；

图6为图5中的A局部的放大示意图；

图7为图3所示的毛坯件在打磨封闭端的表面时所采用的第一打磨治具的示意图；

图8为图3所示的毛坯件在打磨外侧面时所采用的第二打磨治具的示意图；

图9为本发明的一种实施例的移动电源的示意图。

附图中各标号的含义为：

100-移动电源；

10-金属外壳，11-金属型材，12-毛坯件，121-台阶部；

20-盖板，21-电源键，22-显示屏，23-充电端口，24-放电端口；

200-第一打磨治具，210-第一定位柱；

300-第二打磨治具，310-第二定位柱。

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。

如图1至图8所示，其为本发明的一种实施例的金属外壳的制作方法。

如图1所示，该金属外壳的制作方法，包括步骤：

S10：提供金属型材11。

结合图2所示，在制作金属外壳之前，先准备金属型材11，该金属型材11的高度小于预设的金属外壳的高度，并且为实心金属块，在后续的锻压拉伸中，金属型材11被拉长并且形成内腔。此外，为了更好地成型出所需的毛坯件12，该金属型材11的表面平面度控制在0.2mm以内，垂直度控制在0.1mm内。

进一步地，在本实施例中，金属型材11为退火状态的铝型材(该铝型材包括纯铝和铝合金)。退火状态，也称为O态，为金属材料最软状态，适用于经完全退火获得最低强度的加工产品。而选择铝型材，可以在后续的加工中利用阳极氧化进行表面处理以获得炫丽的金属光泽氧化膜。

此外，在选取金属型材11时，金属型材11的外形比后续锻压拉伸所采用的模具的单边缩小0.2mm，其有利于模具拉伸时金属材料的流动级拉伸前放料。

S20：对金属型材11进行锻压拉伸处理，得到用于成型金属外壳的毛坯件12。盖毛坯件12设有内腔。毛坯件12的一端为封闭端，毛坯件12的相对的另一端为连通内腔的开口端。

如图3和图4所示，针对移动电源的金属外壳的形状特点，采用锻压拉伸的方式，使得金属型材11被拉伸变形，从而形成四周围闭的外侧面，并且构成内腔。例如，在本实施例中，采用500T锻压机，Z方向以金属型材11的底面为基准，XY反向以金属型材11的外围定位，拉伸所得的毛坯件12的外观面不能有拉伤和严重的波浪纹。

此外，在本实施例中，在锻压拉伸处理时，毛坯件12的开口端预留沿毛坯件12的高度方向的加工余量。在锻压拉伸处理时，拉伸后的金属材料流动会导致所成型的毛坯件12的开口端的尺寸无法完全匹配预设的产品尺寸，因此，需要在毛坯件12的开口端预留有沿毛坯件12的高度方向的加工余量，便于利用后续的CNC加工进行修正。例如，在本实施例中，在毛坯件12的开口端预留1.0mm的CNC加工余量。

考虑到脱膜的便利性，在毛坯件12拉伸成型时，需要在毛坯件12的外形和内腔做0.1°的斜度。

S30：对毛坯件12的开口端进行CNC加工。

如图5和图6所示，由于毛坯件12的开口端是对应于金属外壳的开口端的，而金属外壳的开口端需要在组装移动电源时与盖板配合，因此，当锻压拉伸得到毛坯件12后，需要对毛坯件12的开口端进行CNC加工，其目的是在毛坯件12的开口端形成能够与盖板配合的装配结构，并且对毛坯件12的高度进行修正。

如图6所示，在本实施例中，对于上述的毛坯件12的开口端的CNC加工，主要是指，通过CNC加工在毛坯件12的开口端的内侧切削出台阶部121和修正毛坯件12的高度。毛坯件12的开口端用于在后续的产品组装时与盖板连接，因此，需要利用CNC对毛坯件12的开口端的内侧进行加工以得到装配盖板的台阶部121。此外，还要通过CNC修正拉伸成型的毛坯件12的高度。

需要注意的是，切削出台阶部121和修正高度优选是使用同一把刀具完成，即在不换刀的前提下完成加工，保证加工精度。

S40：对毛坯件12进行表面处理，得到成型的金属外壳。

在CNC加工后，毛坯件12的外形结构处理完毕，后续只需对毛坯件12的外表面进行处理以获得所需的金属光泽的表面效果。

例如，在本实施例中，在S40中，可以包括步骤：

S41：对毛坯件12的外表面进行打磨抛光处理。

S42：对打磨抛光处理后的毛坯件12进行喷砂处理。

S43：将打喷砂处理后的毛坯件12进行阳极氧化处理。

在CNC加工完毕后，通过打磨抛光取出CNC加工(本方案中的CNC加工指的是利用刀具对工件进行切削加工)所残留的毛刺，同时对毛坯件12的外表面的平整度进行微调。接着，喷砂后再进行阳极氧化处理，使得毛坯件12的外表面成型出所需的金属光泽的氧化层。

进一步地，在S41中，可以包括步骤：

S411：将毛坯件12套设在打第一打磨治具200上，通过打磨摇摆机对毛坯件12的封闭端的表面进行打磨。

S412：将毛坯件12套设在第二打磨治具300上，通过打磨摇摆机对毛坯件12的外侧面进行打磨。

将毛坯件12的外表面的打磨抛光拆分为封闭端的表面打磨和外侧面的打磨，可以让每次打磨的动作更加简单易控。另外，打磨时，打磨摇摆机通过反复摇动柔性的打磨轮对毛坯件12的外侧面进行打磨，不仅能够实现对毛坯件12表面的均匀打磨，而且还能有效地打磨到相邻两个毛坯件12之间相对的侧面。

此外，如图7所示，在本实施例中，第一打磨治具200包括：底板和多个连接在底板上的第一定位柱210。第一定位柱210以阵列形式均匀分布在底板上。第一定位柱210的形状对应于毛坯件12的内腔的形状。例如，在本实施例中，底板为矩形平板，三十个第一定位柱210以阵列形式均匀垂直分布在底板上。利用第一打磨治具200可以实现毛坯件12的批量打磨，打磨时，将毛坯件12的内腔与第一定位件对接即可，操作十分方便。在本实施例中，该第一定位柱210优选为电木材质的柱体，可以减少对毛坯件12的内腔的碰刮伤。

如图8所示，在本实施例中，第二打磨治具300包括：底座和多个连接在底座上的第二定位柱310。第二定位柱310以一字形依次间隔分布在底座上。第二定位柱310的形状对应于毛坯件12的内腔的形状。例如，在本实施例中，底座为条形长板，九个第二定位柱310以一字形依次间隔垂直分布在底座上。利用第二打磨治具300可以实现毛坯件12的批量打磨，打磨时，将毛坯件12的内腔与第二定位件对接即可，操作十分方便。在本实施例中，该第二定位柱310优选为电木材质的柱体，可以减少对毛坯件12的内腔的碰刮伤。

上述金属外壳的制作方法，先对金属型材11进行锻压拉伸以成型出毛坯件12，由于是锻压拉伸成型，并且毛坯件12设有内腔。因此，可以将小体积的金属型材11拉伸变形出大体积的毛坯件12，取代了传统的CNC掏空处理，减少CNC加工时间和金属材料浪费。接着，对毛坯件12的开口端进行CNC加工，其目的是对CNC的局部细节进行修正，然后再进行表面处理，得到成型的金属外壳。通过上述设计，利用锻压拉伸取代传统的CNC掏空处理，压缩CNC加工时间，减少金属材料浪费，再利用CNC进行局部细节修正，压缩材料成本，避免了传统的掏空处理过程中所引起的金属材料浪费，缩短CNC加工时间，提高工作效率。

同时，还提供一种金属外壳。

一种金属外壳，采用上述的金属外壳的制作方法制作而成，其可以减少金属外壳的生产过程中的CNC加工时间，减少材料浪费，提高工作效率。需要说明的是，本申请中的金属外壳并不仅限于作为移动电源的外壳使用，在结构不改变的前提下，还可以作为其他的电子产品或者金属制品的外壳使用。

同时，还提供一种移动电源100。

该移动电源100包括上述的金属外壳10，其可以减少产品的生产过程中的CNC加工时间，减少材料浪费，提高工作效率。例如，如图9所示，该移动电源100包括：金属外壳10、收容于金属外壳10的内腔中的蓄电池、收容于金属外壳10的内腔中的控制电路板、以及连接在金属外壳10的开口端的盖板20。其中，控制电路板分别与蓄电池和盖板20电连接。在本实施例中，该盖板20设有分别电连接控制电路板的电源键21、显示屏22、充电端口23、以及放电端口24。相应地，控制电路板上设有充电电路和放电电路。

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 (8)

1.一种金属外壳的制作方法，其特征在于：包括步骤：

提供实心块状金属型材；金属型材为退火状态的铝型材；所述金属型材的高度小于预设的金属外壳的高度；所述金属外壳为移动电源的外壳；

对所述金属型材进行锻压拉伸处理，得到用于成型金属外壳的毛坯件；所述毛坯件设有内腔，所述内腔在所述金属型材被拉长时形成；所述毛坯件的一端为封闭端；所述毛坯件的相对的另一端为连通所述内腔的开口端；所述毛坯件的开口端对应于所述金属外壳的开口端，且所述金属外壳的开口端用于与移动电源的盖板配合；所述金属型材的外形比锻压拉伸所采用的模具的单边缩小0.2mm；

对所述毛坯件的开口端进行CNC加工；通过CNC加工在所述毛坯件的开口端的内侧切削出台阶部和修正毛坯件的高度；

对所述毛坯件进行表面处理，得到成型的金属外壳。

2.根据权利要求1所述的金属外壳的制作方法，其特征在于，所述对所述金属型材进行锻压拉伸处理，得到用于成型金属外壳的毛坯件的步骤中，所述毛坯件的开口端预留沿所述毛坯件的高度方向的加工余量。

3.根据权利要求1所述的金属外壳的制作方法，其特征在于，所述对所述毛坯件进行表面处理的步骤中，包括步骤：

对所述毛坯件的外表面进行打磨抛光处理；

对打磨抛光处理后的所述毛坯件进行喷砂处理；

将打喷砂处理后的所述毛坯件进行阳极氧化处理。

4.根据权利要求3所述的金属外壳的制作方法，其特征在于，所述对所述毛坯件的外表面进行打磨抛光处理的步骤中，包括步骤：

将所述毛坯件套设在第一打磨治具上，通过打磨摇摆机对所述毛坯件的封闭端的表面进行打磨；

将所述毛坯件套设在第二打磨治具上，通过打磨摇摆机对所述毛坯件的外侧面进行打磨。

5.根据权利要求4所述的金属外壳的制作方法，其特征在于，所述第一打磨治具包括：底板和多个连接在所述底板上的第一定位柱；所述第一定位柱以阵列形式均匀分布在所述底板上；所述第一定位柱的形状对应于所述毛坯件的内腔的形状。

6.根据权利要求4所述的金属外壳的制作方法，其特征在于，所述第二打磨治具包括：底座和多个连接在所述底座上的第二定位柱；所述第二定位柱以一字形依次间隔分布在所述底座上；所述第二定位柱的形状对应于所述毛坯件的内腔的形状。

7.一种金属外壳，其特征在于，采用上述的权利要求1至6任一项所述的金属外壳的制作方法制作而成。

8.一种移动电源，其特征在于，包括权利要求7所述的金属外壳。

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