CN112142304A - 压铸模具、壳体压铸系统、制作方法、壳体和电子设备 - Google Patents

压铸模具、壳体压铸系统、制作方法、壳体和电子设备 Download PDF

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CN112142304A CN201910568814.8A CN201910568814A CN112142304A CN 112142304 A CN112142304 A CN 112142304A CN 201910568814 A CN201910568814 A CN 201910568814A CN 112142304 A CN112142304 A CN 112142304A
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Abstract

本申请涉及电子设备治具技术领域，具体公开了一种压铸模具、壳体压铸系统、制作方法、壳体和电子设备，该压铸模具包括：上模具；下模具，与上模具配合形成压铸腔室，下模具的内部具有孔隙；围壁，设置在下膜具背离上模具的一侧，且与下膜具围成真空抽气腔室，真空抽气腔室通过孔隙与压铸腔室连通；其中，在真空抽气腔室抽真空时，压铸腔室内的气体经过孔隙与真空抽气腔室排出，真空抽气腔室配合上模具、下膜具对容置在压铸腔室中的待加工板材进行压铸。通过上述方式，本申请能够改善压铸成型时壳体内表面的状态，提高壳体良率。

Description

压铸模具、壳体压铸系统、制作方法、壳体和电子设备
技术领域
本申请涉及电子设备治具技术领域，特别是涉及压铸模具、壳体压铸系统、制作方法、壳体和电子设备。
背景技术
智能手机和掌上电脑等电子设备中，壳体有多种成型方式。例如，通过压铸工艺加工成型出壳体粗坯，再通过CNC工艺将壳体粗坯加工成壳体产品。
发明内容
基于此，本申请提供一种压铸模具、壳体压铸系统、制作方法、壳体和电子设备，能够改善压铸成型时壳体内表面的状态，提高壳体良率。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种压铸模具，该压铸模具包括：压铸模具包括：上模具；下模具，与上模具配合形成压铸腔室，下模具的内部具有孔隙；围壁，设置在下膜具背离上模具的一侧，且与下膜具围成真空抽气腔室，真空抽气腔室通过孔隙与压铸腔室连通；其中，在真空抽气腔室抽真空时，压铸腔室内的气体经过孔隙与真空抽气腔室排出，真空抽气腔室配合上模具、下膜具对容置在压铸腔室中的待加工板材进行压铸。
为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种壳体压铸系统，壳体压铸系统包括：如前述的压铸模具；加热模组，用于加热压铸腔室中的待加工板材，以软化待加工板材；其中，通过对真空抽气腔室抽真空，以使压铸腔室内的气体经过孔隙与真空抽气腔室排出，真空抽气腔室配合上模具、下膜具对软化后的待加工板材进行压铸成型；冷却模组，连接加热模组，用于对压铸成型后的待加工板材进行冷却成型，以得到冷却成型后的压铸板材。
为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种壳体制作方法，基于如前述的壳体压铸系统，壳体制作方法包括以下步骤：将待加工板材放入压铸模具的压铸腔室中；通过加热模组对压铸腔室中的待加工板材进行加热处理，以软化待加工板材；对真空抽气腔室抽真空，以使压铸腔室内的气体经过孔隙与真空抽气腔室排出，真空抽气腔室配合上模具、下膜具对软化后的待加工板材进行压铸成型；通过冷却模组对压铸成型后的待加工板材进行冷却成型，以得到冷却成型后的压铸板材。
为解决上述技术问题，本申请采用的再一个技术方案是：提供一种壳体，利用如前述的壳体制作方法制成。
为解决上述技术问题，本申请采用的再一个技术方案是：一种电子设备，其特征在于，包括：壳体，壳体为如前述的壳体；屏幕，与壳体连接并形成一容置腔，该容置腔内设有主板以及电池。
本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的压铸模具包括上模具和下模具，其中下模具的内部具有孔隙；真空抽气腔室通过该孔隙与压铸腔室连通。在真空抽气腔室抽真空时，压铸腔室内的气体经过孔隙与真空抽气腔室排出。此时，真空抽气腔室配合上模具、下膜具对容置在压铸腔室中的待加工板材进行压铸，其中，压铸腔室内因抽真空形成负压，待加工板材外大气压的压力下与下模具完全贴合成型。整个压铸制程中，上模具起到辅助定位作用，待加工板材软化之后，上模具并不接触待加工板材，以使待加工板材的内表面保持光滑平整，能够改善压铸成型时壳体内表面的状态，提高壳体良率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是本申请压铸模具一实施方式的结构示意图；
图2是本申请壳体压铸系统一实施方式的结构示意图；
图3是本申请壳体制作方法一实施方式的流程示意图；
图4是本申请壳体制作方法另一实施方式的流程示意图；
图5是本申请壳体一实施方式的结构示意图；
图6是本申请壳体另一实施方式的一结构示意图；
图7是本申请电子设备一实施方式的结构示意图；
图8是本申请电子设备另一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
目前技术，对于玻璃材质的待加工板材进行压铸时，需要加热到700℃至800℃，玻璃在该温度下软化，然后通过上模具、下膜具合模将玻璃压合成3D形态。本申请研发人员在研发过程中发现，上模具、下膜具通常采用CNC加工成型，因此，上模具、下膜具的表面存在较严重刀纹，即使抛光后，上模具、下膜具的表面仍然存在严重的凸凹不平，导致在玻璃的内外表面形成刀纹或严重的表面凹凸不平，所以在后续工艺，需要增加对壳体的正面抛光和凹面抛光工艺，以将壳体正反面的印痕抛掉，增加了制造成本。同时，本申请研发人员发现，现有压铸模具通常采用真空阀提高压铸模具内部的真空度，但真空阀结构复杂、维护难度大，容易出现堵塞的情况。
请参阅图1，图1是本申请压铸模具一实施方式的结构示意图。本申请提供一种压铸模具10，该压铸模具10包括：上模具11、下模具12和围壁13。
下模具12与上模具11配合形成压铸腔室14，下模具12的内部具有孔隙。围壁13设置在下模具12背离上模具11的一侧，且围壁13与下模具12围成真空抽气腔室15。
真空抽气腔室15通过该孔隙与压铸腔室14连通。其中，在真空抽气腔室15抽真空时，压铸腔室14内的气体经过孔隙与真空抽气腔室15排出，真空抽气腔室15配合上模具11、下模具12对容置在压铸腔室14中的待加工板材16进行压铸。
具体地，围壁13可以包括两块端部侧板131、132以及连接两块端部侧板131、132的底部侧板133，两块端部侧板131、132、底部侧板133与下模具12配合围成真空抽气腔室15。其中，真空抽气腔室15与压铸腔室14为两个相对独立的腔体，真空抽气腔室15通过该孔隙与压铸腔室14连通。
在真空抽气腔室15抽真空时，压铸腔室14内的气体可以经过孔隙与真空抽气腔室15排出。其中，压铸腔室14内因抽真空形成负压，待加工板材16外大气压的压力下与下模具12完全贴合成型。
其中，待加工板材16的材质可以为金属、玻璃等。在待加工板材16的材质为玻璃时，在后续加工步骤中，需要对玻璃进行加热软化，在待加工板材16软化之后，上模具11并不接触待加工板材16。
进一步地，为增加密闭性能，可以在上模具11与下模具12之间设置密封圈，该密封圈抵接上模具11和下模具12。
区别于现有技术的情况，本申请的压铸模具10包括上模具11和下模具12，其中下模具12的内部具有孔隙。真空抽气腔室15通过该孔隙与压铸腔室14连通。在真空抽气腔室15抽真空时，压铸腔室14内的气体经过孔隙与真空抽气腔室15排出。此时，真空抽气腔室15配合上模具11、下模具12对容置在压铸腔室14中的待加工板材16进行压铸，其中，压铸腔室14内因抽真空形成负压，待加工板材16外大气压的压力下与下模具12完全贴合成型。整个压铸制程中，上模具11起到辅助定位作用，待加工板材16软化之后，上模具11并不接触待加工板材16，以使待加工板材16的内表面保持光滑平整，能够改善压铸成型时壳体内表面的状态，提高壳体良率。
在一实施方式中，上述围壁13上开设有一排气口17，排气口17用于将压铸腔室14和真空抽气腔室15内的气体排出。
具体地，排气口17上可以安装有与真空泵及管路相连的抽气嘴，工作时，真空泵先通过抽气嘴将压铸腔室14和真空抽气腔室15内的空气从排气口17中抽出，使整个压铸腔室14内形成负压，这时待加工板材16外大气压的压力下与下模具12完全贴合成型。
在一实施方式中，下模具12的材质为石墨。
具体地，下模具12的材质也可以为内部具有孔隙的耐高温陶瓷材料。本实施步骤中，利用石墨材质本身的孔隙结构作为空气流通的通道，不需要额外设置真空阀，降低压铸模具10的成本。同时，选用石墨材质的下模具12，能够通过保持适当的热导率，在抑制压射金属材质的待加工板材16的速度(压射速度)的同时，保持该金属待加工板材16的层流。
请参阅图2，图2是本申请壳体压铸系统一实施方式的结构示意图。本申请还提供一种壳体压铸系统100，壳体压铸系统100包括：压铸模具10、加热模组20以及冷却模组30。冷却模组30连接加热模组20，
其中，压铸模具10为上述实施方式中的压铸模具10，具体请参见上述实施方式，在此不做赘述。
加热模组20用于加热压铸腔室14中的待加工板材16，以软化待加工板材16。其中，通过对真空抽气腔室15抽真空，以使压铸腔室14内的气体经过孔隙与真空抽气腔室15排出，真空抽气腔室15配合上模具11、下模具12对软化后的待加工板材16进行压铸成型。冷却模组30用于对压铸成型后的待加工板材16进行冷却成型，以得到冷却成型后的压铸板材。
具体地，压铸模具10可以活动在加热模组20以及冷却模组30上。
加热模组20通过将放置在压铸腔室14内的待加工板材16加热至大约700℃至900℃，而使待加工板材16软化。顺便提一下，加热模组20可以为加热器，该加热器可以包括电炉、高频线圈和YAG激光器等等。
抽真空后，真空抽气腔室15的气压为-0.1KPa至-0.3KPa。
其中，待加工板材16为金属材质时，在冷却模组30内可以设有高密度金属冷却液，以降低出模的细孔和缩孔的出现率，并提高生产效率。而在待加工板材16为玻璃材质时，为避免急速冷却导致玻璃待加工板材16开裂，本实施方式的冷却模组30可以包括第一子冷却模组30和第二子冷却模组30，其中，待加工板材16先在第一子冷却模组30中进行慢冷却后，再进入第二子冷却模组30进行快冷却。其中，第一子冷却模组30的冷却速度大于第二子冷却模组30的冷却速度。
在一实施方式中，壳体压铸系统100还包括：驱动模组40，驱动模组40连接加热模组20以及冷却模组30，用于驱动压铸模具10依次经过加热模组20以及冷却模组30。
请参阅图3，图3是本申请壳体制作方法一实施方式的流程示意图。本申请还提供一种壳体制作方法，基于如上述实施方式中的壳体压铸系统100。具体的，根据实际需求制作壳体，可以理解的，壳体可以为移动终端的背盖。
该壳体制作方法包括以下步骤：
S101：将待加工板材16放入压铸模具10的压铸腔室14中。
S102：通过加热模组20对压铸腔室14中的待加工板材16进行加热处理，以软化待加工板材16。
其中，加热模组20的加热温度为700℃至900℃。
S103：对真空抽气腔室15抽真空，以使压铸腔室14内的气体经过孔隙与真空抽气腔室15排出，真空抽气腔室15配合上模具11、下模具12对软化后的待加工板材16进行压铸成型。
其中，抽真空后，真空抽气腔室15的气压为-0.1KPa至-0.3KPa。
S104：通过冷却模组30对压铸成型后的待加工板材16进行冷却成型，以得到冷却成型后的压铸板材。
冷却模组30的冷却模组的冷却速度为1.5℃/秒至2℃/秒。
其中，待加工板材16为金属材质时，在冷却模组30内可以设有高密度金属冷却液，以降低出模的细孔和缩孔的出现率，并提高生产效率。而在待加工板材16为玻璃材质时，为避免急速冷却导致玻璃待加工板材16开裂，本实施方式的冷却模组30可以包括第一子冷却模组30和第二子冷却模组30，其中，待加工板材16先在第一子冷却模组30中进行慢冷却后(降温至300℃)，再进入第二子冷却模组30进行快冷却(降温至80℃)。其中，第一子冷却模组30的冷却速度大于第二子冷却模组30的冷却速度。
第一子冷却模组30的冷却速度为1.5℃/秒，待加工板材16的温度从700-800℃冷却时间为300℃。
第二子冷却模组30的冷却速度为2℃/秒，待加工板材16的温度从300℃冷却时间为80℃。
区别于现有技术的情况，本申请壳体制作方法中选用的压铸模具10包括上模具11和下模具12，其中下模具12的内部具有孔隙。真空抽气腔室15通过该孔隙与压铸腔室14连通。在真空抽气腔室15抽真空时，压铸腔室14内的气体经过孔隙与真空抽气腔室15排出。此时，真空抽气腔室15配合上模具11、下模具12对容置在压铸腔室14中的待加工板材16进行压铸，其中，压铸腔室14内因抽真空形成负压，待加工板材16外大气压的压力下与下模具12完全贴合成型。整个压铸制程中，上模具11起到辅助定位作用，待加工板材16软化之后，上模具11并不接触待加工板材16，以使待加工板材16的内表面保持光滑平整，能够改善压铸成型时壳体内表面的状态，提高壳体良率。
请参阅图4，图4是本申请壳体制作方法另一实施方式的流程示意图。在一实施方式中，在步骤S101之前，壳体制作方法还包括：
步骤S105：对待加工板材16依次进行开料、CNC处理以及清洗。
具体地，可以采用photoshop或Croeldraw软件制作壳体的效果图，将原图输入后通过软件分析喷墨量。按照图纸要求，对待加工板材16进行加工余量放量(一般单边0.3mm余量)后，在玻璃切割机里进行粗胚制作。采用精雕机砂轮槽对玻璃毛坯进行磨边，去除余量；并通过钻头将玻璃原料进行倒边和开孔，以满足最终的成品要求。
其中，第一次CNC加工：采用数控机床对壳体的正面外形进行加工。对壳体外框依次进行抛光打磨得到光亮表面，然后清洗除去油污，再进行喷砂处理，使抛光表面具有颗粒感并形成一定的粗糙度。
第二次CNC加工：采用数控机床对壳体的背面结构进行加工，并除去壳体的背板，得到分离的壳体外框。
第三次CNC加工：采用数控机床除去壳体外框周边的余料，并在壳体外框的侧面加工侧孔作为按键。
第四次CNC加工：将壳体外框分割成段，并在壳体外框的每个分割断开位置的内侧壁加工螺钉柱，该螺钉柱与压铸支架上的螺孔一一对应。
其中，进行热弯步骤之前还包括对加工完成的玻璃待加工板材16进行清洗，避免在进行热弯时玻璃待加工板材16上存在加工余料影响热弯成型。
在步骤S104之后，壳体制作方法还包括：步骤S106：对压铸板材依次进行抛光、清洗以及钢化处理，以得到壳体。
具体地，对加工完成的三维玻璃壳体的各个表面进行抛光处理。对热弯成型后的三维玻璃壳体进行钢化处理，使得三维玻璃壳体的表面硬度至7-8H。
请参阅图5-6，图5是本申请壳体一实施方式的结构示意图；图6是本申请壳体另一实施方式的一结构示意图。本申请还提供一种壳体200，利用如上述实施方式中的壳体制作方法制成。
区别于现有技术的情况，本申请壳体200利用如上述实施方式中的壳体制作方法制成，壳体200的内表面保持光滑平整，能够改善压铸成型时壳体200内表面的状态，提高壳体200良率。
请参阅图7，图7是本申请电子设备一实施方式的结构示意图，图8是本申请电子设备另一实施方式的结构示意图。本申请还提供一种电子设备300，该电子设备300可以为平板电脑、手机、手表等。电子设备300包括：壳体200和屏幕201。壳体200为如上述实施方式中的壳体200。屏幕201与壳体200连接并形成一容置腔，容置腔内设有主板203以及电池204。
具体地，该电子设备300包括前面描述的壳体200，由此，该电子设备300具有前面描述的壳体200的全部特征以及优点，在此不再赘述。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种压铸模具，其特征在于，所述压铸模具包括：
上模具；
下模具，与所述上模具配合形成压铸腔室，所述下模具的内部具有孔隙；
围壁，设置在所述下膜具背离所述上模具的一侧，且与所述下膜具围成真空抽气腔室，所述真空抽气腔室通过所述孔隙与所述压铸腔室连通；
其中，在所述真空抽气腔室抽真空时，所述压铸腔室内的气体经过所述孔隙与所述真空抽气腔室排出，所述真空抽气腔室配合所述上模具、所述下膜具对容置在所述压铸腔室中的待加工板材进行压铸。
2.根据权利要求1所述的压铸模具，其特征在于，所述围壁上开设有一排气口，所述排气口用于将所述压铸腔室和所述真空抽气腔室内的气体排出。
3.根据权利要求1所述的压铸模具，其特征在于，所述下模具的材质为石墨。
4.一种壳体压铸系统，其特征在于，所述壳体压铸系统包括：
如权利要求1-3任一项所述的压铸模具；
加热模组，用于加热压铸腔室中的待加工板材，以软化所述待加工板材；
其中，通过对真空抽气腔室抽真空，以使所述压铸腔室内的气体经过孔隙与所述真空抽气腔室排出，所述真空抽气腔室配合上模具、下膜具对软化后的所述待加工板材进行压铸成型；
冷却模组，连接所述加热模组，用于对压铸成型后的所述待加工板材进行冷却成型，以得到冷却成型后的压铸板材。
5.根据权利要求4所述的壳体压铸系统，其特征在于，所述壳体压铸系统还包括：
驱动模组，连接所述加热模组以及所述冷却模组，用于驱动所述压铸模具依次经过所述加热模组以及所述冷却模组。
6.一种壳体制作方法，其特征在于，基于如权利要求4-5任一项所述的壳体压铸系统，所述壳体制作方法包括以下步骤：
将待加工板材放入压铸模具的压铸腔室中；
通过加热模组对所述压铸腔室中的待加工板材进行加热处理，以软化所述待加工板材；
对真空抽气腔室抽真空，以使所述压铸腔室内的气体经过孔隙与所述真空抽气腔室排出，所述真空抽气腔室配合上模具、下膜具对软化后的所述待加工板材进行压铸成型；
通过冷却模组对压铸成型后的所述待加工板材进行冷却成型，以得到冷却成型后的压铸板材。
7.根据权利要求6所述的壳体制作方法，其特征在于，
所述加热模组的加热温度为700℃至900℃；
抽真空后，所述真空抽气腔室的气压为-0.1KPa至-0.3KPa；
所述冷却模组的冷却速度为1.5℃/秒至2℃/秒。
8.根据权利要求6所述的壳体制作方法，其特征在于，
在所述将待加工板材放入压铸模具的压铸腔室中的步骤之前，所述壳体制作方法还包括：对所述待加工板材依次进行开料、CNC处理以及清洗；
在所述通过冷却模组对压铸成型后的所述待加工板材进行冷却成型，以得到冷却成型后的压铸板材的步骤之后，所述壳体制作方法还包括：对所述压铸板材依次进行抛光、清洗以及钢化处理，以得到所述壳体。
9.一种壳体，其特征在于，利用如权利要求6-8任一项所述的壳体制作方法制成。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体为如权利要求9所述的壳体；
屏幕，与所述壳体连接并形成一容置腔，所述容置腔内设有主板以及电池。
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