CN111016058B - 中框打样方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中框打样方法，包括步骤：提供板材；对板材进行CNC加工，在板材的正反面成形出注塑结构和注塑流道；注塑流道与注塑结构连通；板材的正反面在注塑流道和注塑结构之外的区域为封胶面；将板材放入到注塑模具中进行注塑，注塑模具与封胶面紧贴，通过注塑流道将塑胶料引流至注塑结构，在注塑流道和注塑结构处形成附着的塑胶件；对板材和塑胶件进行CNC加工得到成型的中框。上述中框打样方法，在选定板材后，注塑模具无需根据中框的款式进行结构调整，从而实现注塑模具的通用化使用和快速打样，不仅可以缩短研发的周期，而且还可以降低注塑模具的开发成本。

Description

中框打样方法

技术领域

本发明涉及电子产品制造技术领域，特别是涉及一种中框打样方法。

背景技术

随着触控屏幕的技术发展，如今大多数电子产品都是采用触控屏作为显示屏幕和输入工具。因此，电子产品的结构设计也逐渐转变为以触控屏、中框、以及底盖的组合方式。其中，中框为电子零件的主要载体，例如控制电路板、控制芯片、天线、电池、数据输入端、以及其他的电子零件等均安装在中框上。

在产品研发阶段，需要对产品设计方案进行打样，对打样得到的试样进行测试，在测试通过后方可进入到产品量产阶段。因此，在产品的最终设计方案确定之前，可能需要多次的产品打样。对于电子产品的中框而言，每次打样都需要多个CNC加工工序，并且在CNC加工工序之间还要设置注塑成型工序。而注塑成型需要制作注塑模具，传统的中框打样方法需要根据每一款的试样制作一款注塑模具，不仅会延长研发的周期，而且还导致注塑模具的开发成本大幅度提高。

发明内容

基于此，本发明提供一种中框打样方法，在注塑前通过CNC加工将注塑结构和注塑流道加工出来，而中框的其他结构的CNC加工则设置在注塑后。在注塑时，注塑模具只需收容板材和连通注塑流道即可。因此，在选定板材后，注塑模具无需根据中框的款式进行结构调整，从而实现注塑模具的通用化使用和快速打样，不仅可以缩短研发的周期，而且还可以降低注塑模具的开发成本。

一种中框打样方法，包括步骤：

提供板材；

对板材进行CNC加工，在板材的正反面成形出注塑结构和注塑流道；注塑流道与注塑结构连通；板材的正反面在注塑流道和注塑结构之外的区域为封胶面；

将板材放入到注塑模具中进行注塑，注塑模具与封胶面紧贴，通过注塑流道将塑胶料引流至注塑结构，在注塑流道和注塑结构处形成附着的塑胶件；

对板材和塑胶件进行CNC加工得到成型的中框。

上述中框打样方法，在提供板材后，在板材的正反面先CNC加工出注塑结构和注塑流道，而其他区域则作为封胶面使用。在板材注塑时，注塑模具与封胶面紧贴，塑胶料对注塑流道和注塑结构进行填充。在注塑完毕后，再通过CNC将中框的结构加工出来。通过上述设计，在注塑前通过CNC加工将注塑结构和注塑流道加工出来，而中框的其他结构的CNC加工则设置在注塑后。在注塑时，注塑模具只需收容板材和连通注塑流道即可。因此，在选定板材后，注塑模具无需根据中框的款式进行结构调整，从而实现注塑模具的通用化使用和快速打样，不仅可以缩短研发的周期，而且还可以降低注塑模具的开发成本。

在其中一个实施例中，选取板材的步骤中，板材的尺寸为固定值并且大于预设的所有类型的中框的尺寸。为了提高打样的通用性，可以在知晓预设的所有类型的中框的尺寸的情况下，将板材的尺寸设置为某个固定值，并且该固定值大于预设的所有类型的中框的尺寸，从而实现在预设的所有类型的中框中的任意一种的快速打样。

在其中一个实施例中，对板材进行CNC加工的步骤包括步骤：

对板材的正面进行CNC加工，在板材的正面成形出注塑结构和注塑流道；

对板材的反面进行CNC加工，在板材的反面成形出注塑结构。

为了便于CNC加工时的刀路设置，减少刀具调整花费的时间和提高作业的精度，可以将板材的正面加工和反面加工拆分开来。

在其中一个实施例中，将板材放入到通用注塑模具中进行注塑的步骤中，注塑模具包括：上模和平行于上模设置的下模；上模与下模在闭合时形成用于收容板材的成型腔，且上模和下模分别设有用于与封胶面紧贴的压合面；上模和/或下模设有连通注塑流道的进胶口。注塑模具只需设置上模和下模，并且在上模和下模合模时形成收容板材的成型腔即可，在注塑时，通过进胶口对板材上的注塑结构和注塑流道进行填充，而注塑结构和注塑流道以外的区域则通过压合面与封胶面紧贴的方式进行密封隔绝。

在其中一个实施例中，对板材和塑胶件进行CNC加工得到成型的中框的步骤包括步骤：

对板材的正面和塑胶件进行CNC加工，得到中框的正面结构；

对板材的反面和塑胶件进行CNC加工，得到中框的反面结构；

对板材的外周缘进行CNC加工，得到中框的外侧结构。

为了便于CNC加工时的刀路设置，减少刀具调整花费的时间和提高作业的精度，可以将板材的正面加工、反面加工、以及外侧加工拆分开来。

在其中一个实施例中，在提供板材的步骤与对板材进行CNC加工的步骤之间，还可以包括步骤：将板材划分为产品区域和围设在产品区域的外周缘的定位区域，在定位区域上开设主定位结构。板材的加工集中在产品区域，而对于CNC加工时的板材定位，则通过设置于产品区域外围的定位区域上的主定位结构实现，其优点在于，在产品区域与定位区域分割的情况下，即使面对不同款式的中框加工，定位区域的主定位结构都可以无需改变，因此，对应的定位夹具也无需改变，使得CNC加工时的定位夹具可以实现通用。

在其中一个实施例中，主定位结构包括：垂直于板材设置的第一定位孔和平行于板材设置的T形槽；第一定位孔数量为多个，并且定位孔分布于板材的外周缘；T形槽为多个并且分布在板材的外侧。第一定位孔可以实现XY向定位，而T形槽可以实现Z向定位，从而实现板材的三维空间定位。

在其中一个实施例中，对板材进行CNC加工的步骤中，注塑结构、注塑流道、以及封胶面均位于产品区域内。将注塑结构、注塑流道、以及封胶面均设置在产品区域中，使得定位区域作为固定不变的通用结构使用。

在其中一个实施例中，将板材划分为产品区域和围设在产品区域的外周缘的定位区域，在定位区域上开设主定位结构的步骤中，还包括：在产品区域内开设副定位结构；并且，在对板材进行CNC加工的步骤中，注塑结构和注塑流道与副定位结构错开设置。副定位结构的作用在于，在注塑后的CNC加工中，在切除板材的外侧时，定位区域也需一并被切除，在产品区域内的副定位结构可以起到辅助定位的作用。

在其中一个实施例中，副定位结构包括：垂直于板材设置的第二定位孔；第二定位孔的数量为多个，并且第二定位孔分布在产品区域的对角线上。第二定位孔可以实现XY向定位，可以配合吸附类或者挤压类的定位治具，实现板材的三维空间定位。

附图说明

图1为本发明的一种实施例的中框打样方法的流程示意图；

图2为图1所示的中框打样方法中所提供的板材的示意图；

图3为图2所示的板材加工第一定位孔、T形槽、以及第二定位孔后的示意图；

图4为图3所示的板材经过CNC加工正面后的示意图；

图5为图4所示的板材进行CNC加工反面后的示意图；

图6为图5所示的板材放入到注塑模具中的示意图；

图7为图6所示的注塑模具与板材的分解示意图；

图8为图7所示的注塑模具与板材在另一视角的分解示意图；

图9为图7所示的板材与塑胶件的组合体经过CNC加工正面后的示意图；

图10为图9所示的板材与塑胶件的组合体经过CNC加工反面后的示意图；

图11为图10所示的板材与塑胶件的组合体经过CNC加工外侧后的示意图。

附图中各标号的含义为：

10-板材，11-注塑结构，12-注塑流道，13-产品区域，131-第二定位孔，14-定位区域，141-第一定位孔，142-T形槽；

20-塑胶件；

30-注塑模具，31-上模，311-进胶口，32-下模。

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11所示，其为本发明的一种实施例的中框打样方法。

如图1所示，其展示了本实施例的中框打样方法的流程框图。

如图1所示，该中框打样方法，包括步骤：

S10：提供板材10。

根据中框的类型，提供合适的板材10。板材10的尺寸为大于预设的中框的尺寸，其目的是提供足够的加工余量。对于板材10的类型，根据中框的材质要求而定，例如，目前主流的中框为铝合金或者不锈钢，板材10也可以对应地选择铝合金板和不锈钢板。如图2所示，在本实施例中，该板材10为矩形的铝合金板。

优选地，在S10中，板材10的尺寸为固定值并且大于预设的所有类型的中框的尺寸。为了提高打样的通用性，可以在知晓预设的所有类型的中框的尺寸的情况下，将板材10的尺寸设置为某个固定值，并且该固定值大于预设的所有类型的中框的尺寸，从而实现在预设的所有类型的中框中的任意一种的快速打样。例如，目前市面上的手机中框的尺寸规格为：长度：145mm～164mm，宽度：70mm～83mm，厚度：7mm～8.5mm，因此，在选择板材10时，选择能够涵盖市面上的手机中框的长度最大值164mm、宽度最大值83mm、以及厚度最大值8.5mm，便可让该板材10能够生产市面上任意一种手机中框的试样，如选择172.8mm*91.3mm*9.0mm的板材10，长度和宽度的公差可以控制在3mm～10mm，而厚度的公差可以控制在1mm～2mm。

S20：对板材10进行CNC加工，在板材10的正反面成形出注塑结构11和注塑流道12。注塑流道12与注塑结构11连通，板材10的正反面在注塑流道12和注塑结构11之外的区域为封胶面。

如图2和图3所示，在选定板材10后，需要对板材10进行CNC加工。在常规的中框打样方法中，在注塑前，需要对板材10的正反面进行CNC加工，不仅要成形出用于注塑的注塑结构11和注塑流道12，而且还要加工中框的腔体，即通过粗加工，先形成中框的中板和边框的雏形，其具体结构是根据不同款式的中框而改变的，因此，在后续的注塑成型中，需要对注塑模具30进行调整，随着试样制作次数的增加，注塑模具30的调整次数也随之增加。相比之下，在本方案中，在注塑前的CNC加工中，仅通过CNC加工出注塑所需的注塑结构11和注塑流道12，对于中框的其他结构并未制作所以为平整的封胶面，其目的是，在后续的注塑中，只需对注塑结构11和注塑流道12进行塑料填充即可，而中框的其他结构此时并未被加工出来，因此，注塑模具30无需根据不同款式的中框而调整，仅作为注入和填充的通用性工具使用即可。

作为优化的可选性方案，S20可以包括步骤：

S21：对板材10的正面进行CNC加工，在板材10的正面成形出注塑结构11和注塑流道12。如图4所示，在板材10的正面铣削出位于两端的注塑结构11，以及处于板材10的中线上的注塑流道12，该注塑流道12连通两端的注塑结构11。

S22：对板材10的反面进行CNC加工，在板材10的反面成形出注塑结构11。如图5所示，在板材10的反面铣削出位于两端的注塑结构11，并且板材10的正反面的注塑结构11为相互连通。

为了便于CNC加工时的刀路设置，减少刀具调整花费的时间和提高作业的精度，可以将板材10的正面加工和反面加工拆分开来。补充说明的是，在一些实施例中，也可以将注塑流道12设置于板材10的反面，又或者是在板材10的正反面均设置注塑流道12设。

S30：将板材10放入到注塑模具30中进行注塑，注塑模具30与封胶面紧贴，通过注塑流道12将塑胶料引流至注塑结构11，在注塑流道12和注塑结构11处形成附着的塑胶件20。

如图6至图8所示，将板材10放入到注塑模具30的内腔中。由于在注塑前的CNC加工中，在板材10上只成形了注塑结构11和注塑流道12，而板材10的其他区域为未加工的封胶面，因此，注塑模具30只需提供容置板材10的成型腔，并且只要对注塑结构11和注塑流道12进行注料即可，而由于板材10的封胶面与注塑模具30紧贴，因此，只要在注塑模具30上设置能够连通注塑流道12的进胶口311即可。

如图6至图8所示，对于S30，在本实施例中，注塑模具30可以包括：上模31和平行于上模31设置的下模32。上模31与下模32在闭合时形成用于收容板材10的成型腔，且上模31和下模32分别设有用于与封胶面紧贴的压合面。上模31和/或下模32设有连通注塑流道12的进胶口311。注塑模具30只需设置上模31和下模32，并且在上模31和下模32合模时形成收容板材10的成型腔即可，在注塑时，通过进胶口311对板材10上的注塑结构11和注塑流道12进行填充，而注塑结构11和注塑流道12以外的区域则通过压合面与封胶面紧贴的方式进行密封隔绝。

S40：对板材10和塑胶件20进行CNC加工得到成型的中框。

如图7和图8所示，板材10在注塑后，注塑结构11和注塑流道12被塑胶料所填充以成形出附着的塑胶件20，此时，将板材10取出后，便可以对板材10和塑胶件20一并进行CNC加工得到成型的中框，相当于将常规的中框打样方法中除去注塑结构11和注塑流道12的CNC加工集中在注塑之后。

作为优化的方案，在本实施例中，对于S40可以包括：

S41：如图9所示，对板材10的正面和塑胶件20进行CNC加工，得到中框的正面结构。

S42：如图10所示，对板材10的反面和塑胶件20进行CNC加工，得到中框的反面结构。

S43：如图11所示，对板材10的外周缘进行CNC加工，得到中框的外侧结构。

为了便于CNC加工时的刀路设置，减少刀具调整花费的时间和提高作业的精度，可以将板材10的正面加工、反面加工、以及外侧加工拆分开来。

为了进一步提高中框打样的工作效率，还可以从CNC加工的定位夹具的通用化角度进行改良。

例如，在本实施例中，在S10和S20之间，还可以包括步骤：

S102：将板材10划分为产品区域13和围设在产品区域13的外周缘的定位区域14，在定位区域14上开设主定位结构。

如图3所示，板材10的加工集中在产品区域13，而对于CNC加工时的板材10定位，则通过设置于产品区域13外围的定位区域14上的主定位结构实现，其优点在于，在产品区域13与定位区域14分割的情况下，即使面对不同款式的中框加工，定位区域14的主定位结构都可以无需改变，因此，对应的定位夹具也无需改变，使得CNC加工时的定位夹具可以实现通用，即多款的中框的打样可以共用一套定位治具，并且同款的中框打样中的不同的CNC加工工序之间也是共用一套定位治具。

进一步地，如图3所示，在本实施例中，主定位结构包括：垂直于板材10设置的第一定位孔141和平行于板材10设置的T形槽142；第一定位孔141数量为多个，并且定位孔分布于板材10的外周缘；T形槽142为多个并且分布在板材10的外侧。第一定位孔141可以实现XY向定位，而T形槽142可以实现Z向定位，从而实现板材10的三维空间定位。

作为优选的方案，基于产品区域13和定位区域14的划分的基础上，在S20中，注塑结构11、注塑流道12、以及封胶面均位于产品区域13内。将注塑结构11、注塑流道12、以及封胶面均设置在产品区域13中，使得定位区域14作为固定不变的通用结构使用。

此外，在S102中，还可以包括：在产品区域13内开设副定位结构。并且，在S20中，注塑结构11和注塑流道12与副定位结构错开设置。

副定位结构的作用在于，如图11所示，在注塑后的CNC加工中，在切除板材10的外侧时，定位区域14也需一并被切除，此时，无法利用定位区域14进行定位，在产品区域13内的副定位结构可以起到辅助定位的作用。

如图3所示，在本实施例中，副定位结构包括：垂直于板材10设置的第二定位孔131。第二定位孔131的数量为多个，并且第二定位孔131分布在产品区域13的对角线上。第二定位孔131可以实现XY向定位，可以配合吸附类或者挤压类的定位治具，实现板材10的三维空间定位。

需要说明的是，在本实施例中所展示的中框为手机中框，而本实施例的中框打样方法适用于其他类型的中框打样，例如，平板电脑中框打样、掌上电脑打样，或者其他电子产品的中框打样。

如在本实施例中，不仅实现了注塑模具30的通用化，还实现了定位治具的通用化，使得本实施例的中框打样方法具有至少以下三种优势：其一，采用通用结构设计工艺，实现不同产品研发多个夹位可共用一套模、治具，降低产品研发费用，降低开发成本。其二，该创新工艺结构设计简单，共用模、治具，研发周期短，效率高，具有精度高、良率高、加工稳定、成本低等特点。其三，该创新工艺研发成本低、研发周期短、加工稳定等特点。

上述中框打样方法，在提供板材10后，在板材10的正反面先CNC加工出注塑结构11和注塑流道12，而其他区域则作为封胶面使用。在板材10注塑时，注塑模具30与封胶面紧贴，塑胶料对注塑流道12和注塑结构11进行填充。在注塑完毕后，再通过CNC将中框的结构加工出来。通过上述设计，在注塑前通过CNC加工将注塑结构11和注塑流道12加工出来，而中框的其他结构的CNC加工则设置在注塑后。在注塑时，注塑模具30只需收容板材10和连通注塑流道12即可。因此，在选定板材10后，注塑模具30无需根据中框的款式进行结构调整，从而实现注塑模具30的通用化使用和快速打样，多款的中框的打样可以共用一套注塑模具30，不仅可以缩短研发的周期，而且还可以降低注塑模具30的开发成本。

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 (10)

1.一种中框打样方法，其特征在于：包括步骤：

提供板材；所述板材的尺寸为固定值并且大于预设的所有类型的中框的尺寸；

对所述板材进行CNC加工，在所述板材的正反面成形出注塑结构和注塑流道；所述注塑流道与所述注塑结构连通；所述板材的正反面在所述注塑流道和所述注塑结构之外的区域为封胶面；

将所述板材放入到注塑模具中进行注塑，所述注塑模具与所述封胶面紧贴，通过所述注塑流道将塑胶料引流至所述注塑结构，在所述注塑流道和所述注塑结构处形成附着的塑胶件；

对所述板材和所述塑胶件进行CNC加工得到成型的中框。

2.根据权利要求1所述的中框打样方法，其特征在于，所述提供板材的步骤中，所述板材的尺寸为172.8mm*91.3mm*9.0mm。

3.根据权利要求1所述的中框打样方法，其特征在于，所述对所述板材进行CNC加工的步骤包括步骤：

对所述板材的正面进行CNC加工，在所述板材的正面成形出所述注塑结构和所述注塑流道；

对所述板材的反面进行CNC加工，在所述板材的反面成形出所述注塑结构。

4.根据权利要求1所述的中框打样方法，其特征在于，所述将所述板材放入到通用注塑模具中进行注塑的步骤中，所述注塑模具包括：上模和平行于所述上模设置的下模；所述上模与所述下模在闭合时形成用于收容所述板材的成型腔，且所述上模和所述下模分别设有用于与所述封胶面紧贴的压合面；所述上模和/或所述下模设有连通所述注塑流道的进胶口。

5.根据权利要求1所述的中框打样方法，其特征在于，所述对所述板材和所述塑胶件进行CNC加工得到成型的中框的步骤包括步骤：

对所述板材的正面和所述塑胶件进行CNC加工，得到中框的正面结构；

对所述板材的反面和所述塑胶件进行CNC加工，得到中框的反面结构；

对所述板材的外周缘进行CNC加工，得到中框的外侧结构。

6.根据权利要求1所述的中框打样方法，其特征在于，在所述提供板材的步骤与所述对所述板材进行CNC加工的步骤之间，还可以包括步骤：将所述板材划分为产品区域和围设在所述产品区域的外周缘的定位区域，在所述定位区域上开设主定位结构。

7.根据权利要求6所述的中框打样方法，其特征在于，所述主定位结构包括：垂直于所述板材设置的第一定位孔和平行于所述板材设置的T形槽；所述第一定位孔数量为多个，并且所述定位孔分布于所述板材的外周缘；所述T形槽为多个并且分布在所述板材的外侧。

8.根据权利要求6所述的中框打样方法，其特征在于，所述对所述板材进行CNC加工的步骤中，所述注塑结构、所述注塑流道、以及所述封胶面均位于所述产品区域内。

9.根据权利要求6所述的中框打样方法，其特征在于，所述将所述板材划分为产品区域和围设在所述产品区域的外周缘的定位区域，在所述定位区域上开设主定位结构的步骤中，还包括：在所述产品区域内开设副定位结构；并且，在所述对所述板材进行CNC加工的步骤中，所述注塑结构和所述注塑流道与所述副定位结构错开设置。

10.根据权利要求9所述的中框打样方法，其特征在于，所述副定位结构包括：垂直于所述板材设置的第二定位孔；所述第二定位孔的数量为多个，并且所述第二定位孔分布在所述产品区域的对角线上。

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