CN114789573A - 电子设备边框件的成型方法及电子设备壳体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电子设备边框件的成型方法，所述边框件包括边框件本体和嵌设于所述边框件本体内壁上的塑胶件，包括：提供边框件本体的坯料；通过机械加工将所述坯料加工成中间件，所述中间件包括外框和通过多个连接筋与所述外框内壁连接的内框；其中，所述外框用于成型所述边框件本体；通过注塑成型在所述外框的内壁上形成所述塑胶件；对所述外框的外表面进行加工、成型，去除所述内框，得到所述边框件。还提供一种电子设备壳体，所述壳体包括边框件和中板，所述边框件由上述的电子设备边框件的成型方法制得。本发明的电子设备边框件的成型方法及电子设备壳体，能够解决现有技术中存在的产品良率较低、加工工艺复杂等技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及机械制造技术领域，特别是涉及一种电子设备边框件的成型方法及电子设备壳体。
背景技术
随着5G时代的到来，手机外观相似度越来越高，产品结构、制造工艺大同小异，成本竞争趋近白热化。
目前手机壳体的主流制造工艺为CNC板材加工+注塑成型或CNC挤型加工+压铸中板+焊接+注塑成型。前一种制造工艺的良率高，但其制造成本也非常高，同时加工时间长，生产效率低，其边框件与中板一体成型导致其加工工艺较为复杂；后一种制造工艺的边框件和中板分别制造，其加工工艺较为简单，但其生产的产品稳定性较差，产品良率较低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，并提供一种电子设备边框件的成型方法及电子设备壳体，以解决现有技术中存在的产品良率较低、加工工艺复杂等技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种电子设备边框件的成型方法，所述边框件包括边框件本体和嵌设于所述边框件本体内壁上的塑胶件，包括：
提供边框件本体的坯料；
通过机械加工将所述坯料加工成中间件，所述中间件包括外框和通过多个连接筋与所述外框内壁连接的内框；其中，所述外框用于成型所述边框件本体；
通过注塑成型在所述外框的内壁上形成所述塑胶件；
对所述外框的外表面进行加工、成型，去除所述内框和部分连接筋，得到所述边框件。
对上述技术方案的进一步改进是：
所述边框件本体的材质为铝材，所述坯料的成型方式包括将条状铝材挤压成型为带有内孔的方筒状料，再根据所述边框件本体的厚度沿所述方筒状料的长度方向进行切割下料，形成所述坯料。
所述通过机械加工将所述坯料加工成中间件包括:
对所述坯料进行第一CNC加工，分别对所述坯料的第一表面及分别围设于所述第一表面四周的外侧面和内侧面进行加工，以形成所述外框、内框和连接筋；将所述坯料翻转后，对与所述第一表面相对的第二表面进行第二CNC加工。
所述对所述外侧面和内侧面之间的第一表面进行铣削加工时还包括在所述外框的内侧面上形成多个连接部。
所述通过注塑成型在所述外框的内壁上形成所述塑胶件还包括在所述外框的内壁上形成加强筋。
所述对所述外框的外表面进行加工、成型包括：
将注塑成型后的所述中间件置于治具上，通过压板将所述中间件压紧，同时所述治具的多个侧向拉块抵接于外框的内壁上并向外侧拉伸，对所述外框的外侧面进行第三CNC加工，以成型所述边框件本体的外侧表面。
所述去除所述内框和部分连接筋之前还包括对所述外框进行第四CNC加工，以成型侧孔。
所述去除所述内框和部分连接筋包括对所述连接筋进行第五CNC加工，以去除所述内框和部分连接筋，保留其余连接筋，并对保留的连接筋进行加工，以形成第一连接块。
本发明还提供了一种电子设备壳体，所述壳体包括边框件和中板，所述边框件由上述的电子设备边框件的成型方法制得，所述中板通过卡接和焊接的方式与所述边框件连接。
进一步地，所述中板上设有第二连接块，所述中板通过所述第二连接块与所述边框件焊接成型。
根据本发明的技术方案可知，本发明的电子设备边框件的成型方法为避免单薄的边框件本体在加工时发生形变，在加工过程中增设了用于加固的内框，此外为保证内框易于去除，同时保证外框内壁的加工精度，通过设置多个连接筋将内框和外框连接起来，有效保证了边框件本体的加工精度，提高了产品的良率，并通过注塑成型最终得到所述边框件。
附图说明
图1为本发明实施例1的电子设备边框件的成型方法的流程示意图。
图2为本发明实施例1的边框件的结构示意图。
图3为本发明实施例1的坯料的结构示意图。
图4为本发明实施例1的第一CNC加工后的边框件本体的结构示意图。
图5为本发明实施例1的第二CNC加工后的边框件本体的结构示意图。
图6为本发明实施例1的注塑成型后的边框件的结构示意图。
图7为本发明实施例1的第三CNC加工后的边框件结构示意图。
图8为本发明实施例1的第四CNC加工后的边框件的结构示意图。
图9为本发明实施例1的第五CNC加工后的边框件的结构示意图。
图10为本发明实施例2的壳体的结构示意图。
附图中各标号的含义为：
10-边框件；20-壳体；1-边框件本体；2-塑胶件；3-坯料；4-外框；5-内框；6-中板；7-连接筋；11-第一连接块；12-连接部；13-外侧表面；14-侧孔；21-卡块；22-加强筋；41-第一表面；42-外侧面；43-第二表面；51-内侧面。
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。
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所示，为本发明实施例的电子设备边框件的成型方法的流程示意图。
实施例1：如图2所示，本实施例的边框件10包括边框件本体1和嵌设于所述边框件本体1内壁上的塑胶件2，为进一步增加边框件的稳定性，还可以在所述塑胶件上增设卡块21，所述卡块21用于与中板6卡接；同时还可以在所述边框件本体1的内壁上增设第一连接块11，所述第一连接块11用于与中板6固定连接，增加中板6和边框件10组装的稳定性。
本实施例的电子设备边框件的成型方法包括以下步骤：
S1、提供边框件本体的坯料：所述边框件本体1的材质为铝材，具体地可以采用以下方法：获取长条状的铝型材，使用模具及挤压设备，采用挤压成型的方式使所述长条状的铝型材成型为带有贯穿的内孔的方筒状料，同时大致成型边框件本体1的外形，再根据所述边框件本体1的厚度沿所述方筒状料的长度方向进行依次切割下料，形成单独一件的边框件本体1的坯料3，其单件的厚度大致为2-8mm。
S2、成型中间件：
S2.1、第一CNC加工：对步骤S1提供的坯料3进行第一CNC加工，开粗、成型坯料3顶部的大平面，也就是第一表面41，以及分别围设于所述第一表面41四周的外侧面42和内侧面51，再对第一表面41进行铣削加工，以形成外框4、内框5和连接筋7结构；在其它实施例中还包括在所述外框4的内侧面51上形成多个连接部12，所述连接部12凸出于所述外框4的内侧面51设置，所述连接部12用于与所述塑胶件2接合，在注塑成型时能够使所述塑胶件2与边框件本体1的结合更为紧密，从而提升边框件10的整体稳定性；所述连接部12上还可以设置凹槽等结构，以进一步提高塑胶件2与边框件本体1的结合强度；
S2.2、第二CNC加工：如图5所示，将经过第一CNC加工的所述坯料3进行翻转，并对与所述第一表面41相对的第二表面43进行第二CNC加工，以形成底部大平面。
S3、成型所述塑胶件：通过注塑成型在所述外框4的内壁上形成所述塑胶件2，在成型过程中将所述流道设置在所述内框5的第二表面43的下方，通过所述流道的设置形成多条塑胶的加强筋22，以对外框4的结构起到近一步的加固作用，进一步防止外框4加工时的应力形变及振刀纹的产生，同时不影响边框件本体1的加工精度。所述塑胶件2上还分布有多个卡块21，所述卡块21用于与壳体20构件中板6卡接，以增加壳体20的稳定性。
S4、第三CNC加工：将经步骤S3注塑成型后的所述中间件置于治具上，通过压板将所述中间件在竖直方向上压紧，同时治具的多个侧向拉块由外框4和内框5之间的空隙中伸入，并抵接于外框4的内壁上，侧向拉块向外侧拉伸，对外框4起到侧向支撑作用，对外框4的外表面进行CNC加工，以成型所述边框件本体1的外侧表面13。在本实施例中，所述边框件本体1的外侧表面13呈弧状，本次加工为精加工，在本次精加工过后，还可增加打磨抛光步骤，从而进一步提高边框件本体1的外侧表面13的精度。
S5、第四CNC加工：对外框4进行侧铣加工，以成型侧孔14，所述侧孔14包括耳机孔、充电孔、音量键孔等。
S6、第五CNC加工：对所述连接筋7进行第五CNC加工、落料，以去除所述内框5和部分连接筋7、同时去除塑胶加强筋22，保留部分连接筋7，并对保留部分的连接筋7进行加工，以形成第一连接块11。所述第一连接块11用于与壳体20的中板6部件相连接。
本实施例的电子设备包括手机和平板电脑等。
本实施例的电子设备边框件10的成型方法为避免边框件本体1因过于单薄而在加工过程中发生形变，设置了用于加固的连接筋7和内框结构，因为对边框件本体1的内壁的精度有较高要求，设置的连接筋7位置及数量有限，虽然连接筋7和内框结构能够在一定程度上增强外框4的强度，但外框4的整体强度仍然偏弱，在注塑成型时又通过流道增加塑胶的加强筋22，进一步加强外框4的强度，但在对外框4外侧表面13进行加工时还是难免会产生振刀纹，因此，又在进行第三CNC加工时，又通过治具对外框4的内壁进行支撑，从而保证了边框件本体1的精度，提高了产品的良率，同时降低了加工难度，加工工艺简单。
实施例2：本实施例的电子设备壳体20包括边框件10和中板6，所述边框件10由实施例1的电子设备边框件的成型方法制得，所述中板6通过卡接和焊接的方式与所述边框件10连接。所述中板6上设有第二连接块，所述中板6通过所述第二连接块与所述边框件10焊接成型，所述边框件10的第一连接块11上还可以设置方便焊接的焊接槽。
所述中板6采用镁合金、铝合金或钛合金中的一种或多种制得；优选地所述中板6采用镁合金制得，镁合金的强度高、质量轻、易压铸成型、电磁屏蔽效果好，且价格适中。
本实施例的电子设备壳体20为手机中框，在进行边框件10和中板6的组装时，首先将塑胶件2的卡块21和中板6上预设的配合件卡接，再通过两个连接块的焊接进一步对边框件10和中板6进行加固，组装方法简便，且稳定性强。
随着材料科学的发展，新材料不断涌现，在生产应用中，经常遇到新材料本身或与其它材料的连接问题。如陶瓷、金属间化合物、非晶态材料及单晶合金等，用传统的熔焊方法，很难实现可靠的连接。本申请实施例中采用通电焊接将所述中板6和所述边框件10固定连接，此种焊接为扩散焊接技术，扩散焊接是指相互接触的材料表面，在温度和压力的作用下相互靠近，局部发生塑性变形，原子间产生相互扩散，在界面处形成新的扩散层，从而实现可靠连接。扩散焊分为固相扩散焊和液相扩散焊。例如，扩散焊接工艺是在扩散焊机中完成。通过在边框件10和中板6之间施加预压力，例如施加0.5Mpa的压力，然后对扩散焊机的扩散焊炉抽真空，当真空度达到3.0×10-3Pa～4.0×10-3Pa时，开始加热。加热至880℃～920℃之间，加压4MPa～8MPa，保温30min～60min，保温结束后随炉冷却，且保持压力不变。
本实施例的电子设备壳体20采用中板6和边框件10分别制造后再组装成一体的方式成型，且通过在边框件本体1上设置连接部12增强边框件本体1和塑胶件2之间的结合强度，通过在塑胶件2上设置卡块21、在边框件本体1上设置第一连接块11、同时对应地在中板6上设置配合件和第二连接块，使边框件10和中板6之间的连接更为稳定。本发明的成型方法与现有技术中的制造工艺相比较，本实施例的制造工艺将注塑工序前置于中板6与边框件10组装之前，增加了中板6与边框件10的尺寸精度，使得中板6与边框件10能够稳固装配，增加了手机壳体20的整体的稳定性和良品率，降低了生产成本。原有工艺中板和边框件一体成型时虽然精度能够得到保证，但其整个加工过程非常复杂，且由于中板和边框件互相干涉，加工效率低下。本实施例的壳体结构以及的成型方法在保证了壳体结构稳定性的基础上，同时提高了生产效率及产品良率，提高了产品的表面精度。
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)
1.一种电子设备边框件的成型方法，所述边框件包括边框件本体和嵌设于所述边框件本体内壁上的塑胶件，其特征在于，包括：
提供边框件本体的坯料；
通过机械加工将所述坯料加工成中间件，所述中间件包括外框和通过多个连接筋与所述外框内壁连接的内框；其中，所述外框用于成型所述边框件本体；
通过注塑成型在所述外框的内壁上形成所述塑胶件；
对所述外框的外表面进行加工、成型，去除所述内框和部分连接筋，得到所述边框件。
2.根据权利要求1所述的电子设备边框件的成型方法，其特征在于：所述边框件本体的材质为铝材，所述坯料的成型方式包括将条状铝材挤压成型为带有内孔的方筒状料，再根据所述边框件本体的厚度沿所述方筒状料的长度方向进行切割下料，形成所述坯料。
3.根据权利要求1所述的电子设备边框件的成型方法，其特征在于：所述通过机械加工将所述坯料加工成中间件包括:
对所述坯料进行第一CNC加工，分别对所述坯料的第一表面及分别围设于所述第一表面四周的外侧面和内侧面进行加工，以形成所述外框、内框和连接筋；将所述坯料翻转后，对与所述第一表面相对的第二表面进行第二CNC加工。
4.根据权利要求3所述的电子设备边框件的成型方法，其特征在于：所述对所述外侧面和内侧面之间的第一表面进行铣削加工时还包括在所述外框的内侧面上形成多个连接部。
5.根据权利要求1所述的电子设备边框件的成型方法，其特征在于：所述通过注塑成型在所述外框的内壁上形成所述塑胶件还包括在所述外框的内壁上形成加强筋。
6.根据权利要求1所述的电子设备边框件的成型方法，其特征在于：所述对所述外框的外表面进行加工、成型包括：
将注塑成型后的所述中间件置于治具上，通过压板将所述中间件压紧，同时所述治具的多个侧向拉块抵接于外框的内壁上并向外侧拉伸，对所述外框的外侧面进行第三CNC加工，以成型所述边框件本体的外侧表面。
7.根据权利要求1所述的电子设备边框件的成型方法，其特征在于：所述去除所述内框和部分连接筋之前还包括对所述外框进行第四CNC加工，以成型侧孔。
8.根据权利要求1所述的电子设备边框件的成型方法，其特征在于：所述去除所述内框和部分连接筋包括对所述连接筋进行第五CNC加工，以去除所述内框和部分连接筋，保留其余连接筋，并对保留的连接筋进行加工，以形成第一连接块。
9.一种电子设备壳体，所述壳体包括边框件和中板，其特征在于：所述边框件由权利要求1-8任意一项所述的电子设备边框件的成型方法制得，所述中板通过卡接和焊接的方式与所述边框件连接。
10.根据权利要求9所述的电子设备壳体，其特征在于：所述中板上设有第二连接块，所述中板通过所述第二连接块与所述边框件焊接成型。
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