CN116727549A - 结构件及其制作方法、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的结构件及其制作方法、电子设备，结构件的制作方法通过采用第一原材料加工结构主体，采用第二原材料加工凸起结构，再通过连接工艺将分别单独加工的凸起结构和结构主体连接在一起，形成结构件整体。如此，可以降低结构件的加工难度，避免造成原材料的过度浪费，降低模具的设计难度和加工成本，降低了结构件的生产成本；并且，制作凸起结构的第二原材料可以采用不同于制作结构主体的第一原材料的低密度材料，能够实现结构件减重，从而减小电子设备的整机重量。对于同系列产品，有利于实现模块化设计，提高生产效率，也可以提高加工治具、模具的复用比例，降低治具、模具的成本。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备领域，特别涉及一种结构件及其制作方法、电子设备。
背景技术
消费类电子产品的结构件，例如，手机的中框、平板电脑的后壳、笔记本电脑的底壳等，为了承载主电路板、电池、显示屏等部件，往往需要设计复杂的凸起结构，例如，螺钉凸台、电池仓隔断、麦克风承载台等。
相关技术中，上述凸起结构通常一体成型在结构件上，即，凸起结构与结构件的主体结构一体加工成型，例如，凸起结构和结构件的主体结构通过CNC(ComputerizedNumerical Control，计算机化数控机床)一体加工成型。然而，通过CNC加工成型一体化的结构件，对原材料的利用率低，大量原材料在CNC加工过程中被切削掉成为废料，且导致CNC加工机时上升，致使加工形成的结构件成本高。
发明内容
本申请提供一种结构件及其制作方法、电子设备，结构件的制作方法可提高原材料利用率，简化模具设计，降低结构件的制作成本。
第一方面，本申请提供一种结构件的制作方法，用于形成具有凸起结构的结构件，制作方法包括：
采用第一原材料，加工形成具有板部的结构主体；
采用第二原材料，加工形成凸起结构；
将凸起结构连接在板部的板面上，形成结构件。
本申请提供的结构件的制作方法，通过采用第一原材料加工结构主体，采用第二原材料加工凸起结构，再通过连接工艺将分别单独加工的凸起结构和结构主体连接在一起，形成结构件整体。如此，可以降低结构件的加工难度，避免造成原材料的过度浪费，降低模具的设计难度和加工成本，降低了结构件的生产成本；并且，制作凸起结构的第二原材料可以采用不同于制作结构主体的第一原材料的低密度材料，能够实现结构件减重，从而减小电子设备的整机重量。对于同系列产品，有利于实现模块化设计，提高生产效率，也可以提高加工治具、模具的复用比例，降低治具、模具的成本。
在一种可能的实施方式中，第二原材料与第一原材料不同。
通过采用不同材料分别制作结构主体和凸起结构，可以根据凸起结构的受力要求、功能需求等条件，选择合适的材料加工凸起结构，扩大了制作凸起结构的原材料的选择范围，并且，可以降低结构件的生产成本。
在一种可能的实施方式中，第二原材料的密度小于第一原材料的密度。
通过选择密度较小的材料制作凸起结构，可以减小凸起结构的重量，减小结构件的整体重量，达到减轻电子设备整机重量的目的，满足电子设备的轻薄化需求。
在一种可能的实施方式中，第二原材料与第一原材料相同。
通过采用同种材料分别制作结构主体和凸起结构，便于配料，仅需准备一种材料即可制作形成结构件整体。并且，由于第二原材料和第一原材料相同，对凸起结构和结构主体之间的连接工艺限制较少，可保证凸起结构与结构主体连接牢靠。
在一种可能的实施方式中，第一原材料包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料及其改性材料、复合材料。
在一种可能的实施方式中，加工形成结构主体，包括：
通过CNC加工、压铸、冲压、3D打印、热弯、烧结、注塑、模压、传递模塑、SMC、手糊成型中的至少一种成型工艺形成结构主体。
在一种可能的实施方式中，第二原材料包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料及其改性材料、复合材料、发泡材料、气凝胶。
在一种可能的实施方式中，加工形成凸起结构，包括：
通过CNC加工、压铸、冲压、3D打印、热弯、烧结、注塑、模压、传递模塑、SMC手糊成型中的至少一种成型工艺形成结构主体。
在一种可能的实施方式中，将凸起结构连接在板部的板面上，包括：
通过焊接、粘接、锁付、铆接、热熔连接、机械卡接、过盈配合中的至少一种连接工艺，将凸起结构连接在板部的板面上。
在一种可能的实施方式中，通过粘接工艺将凸起结构连接在板部的板面上，包括：
通过喷射式点胶、接触式点胶、手工点胶中的至少一种点胶工艺，将凸起结构粘接在板部的板面上。
在一种可能的实施方式中，将凸起结构连接在板部的板面上，包括：
通过自动化设备组装、夹具组装、手动组装中的至少一种组装方式，将凸起结构连接在板部的板面上。
第二方面，本申请提供一种结构件，结构件由如上所述的制作方法制作而成。
本申请提供的结构件，包括结构主体和连接在结构主体上的凸起结构，通过采用第一原材料加工结构主体，采用第二原材料加工凸起结构，再通过连接工艺将分别单独加工的凸起结构和结构主体连接在一起，形成结构件整体。如此，可以降低结构件的加工难度，避免造成原材料的过度浪费，降低模具的设计难度和加工成本，降低了结构件的生产成本；并且，制作凸起结构的第二原材料可以采用不同于制作结构主体的第一原材料的低密度材料，能够实现结构件减重，从而减小电子设备的整机重量。对于同系列产品，有利于实现模块化设计，提高生产效率，也可以提高加工治具、模具的复用比例，降低治具、模具的成本。
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括如上所述的结构件。
本申请提供的电子设备，包括结构件，结构件包括结构主体和连接在结构主体上的凸起结构，通过采用第一原材料加工结构主体，采用第二原材料加工凸起结构，再通过连接工艺将分别单独加工的凸起结构和结构主体连接在一起，形成结构件整体。如此，可以降低结构件的加工难度，避免造成原材料的过度浪费，降低模具的设计难度和加工成本，降低了结构件的生产成本；并且，制作凸起结构的第二原材料可以采用不同于制作结构主体的第一原材料的低密度材料，能够实现结构件减重，从而减小电子设备的整机重量。对于同系列产品，有利于实现模块化设计，提高生产效率，也可以提高加工治具、模具的复用比例，降低治具、模具的成本。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图2为图1的爆炸图；
图3为本申请实施例提供的电池、主电路板及副电路板组装于中框的正视图；
图4为图3中A-A处的局部剖视图；
图5a为本申请实施例提供的主电路板组装于中框的一种结构示意图；
图5b为本申请实施例提供的主电路板组装于中框的另一种结构示意图；
图6为本申请实施例提供的安装于主电路板的麦克风及其承载台组装于中框的结构示意图；
图7为通过CNC加工工艺在中框上一体化形成隔断条的示意图；
图8为通过压铸成型工艺在中框上一体化形成隔断条的示意图；
图9为本申请实施例提供的制作结构件的流程示意图；
图10为本申请实施例提供的中框的一种制作工艺流程图；
图11为本申请实施例提供的中框的另一种制作工艺流程图；
图12为本申请实施例提供的中框的第三种制作工艺流程图。
附图标记说明：
1-电子设备；
10-结构件；10a-原材料；10b-多余材料；
11-结构主体；12-凸起结构；
121-隔断条；122-安装凸台；123-定位柱；124-承载台；
1211-连接部；1212-隔断部；1241-传声通道；
100-外壳；200-显示屏；300-电池；400-主电路板；500-副电路板；600a-麦克风；600b-扬声器；
110-中框；120-后盖；
110a-中框主体；111-边框部；112-中板部；113-背胶；114-螺钉；
111a-入音孔；111b-出音孔；1121-定位槽；
2-压铸模具；
21-上模板；22-下模板；23-型腔；
211-槽段；
a-第一原材料；b-第二原材料；c-粘接材料。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。
本申请实施例提供一种电子设备，电子设备可以为消费类电子产品。示例性的，电子设备包括但不限于为手机、平板电脑(portable android device，PAD)、笔记本电脑(NoteBook Computer，简称为:NoteBook)、超级移动个人计算机(ultra-mobile personalcomputer，UMPC)、对讲机、上网本、POS(Point of sales)机、个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)、可穿戴设备、虚拟现实(virtual reality，VR)设备、增强现实(augmented reality，AR)设备等。本申请实施例中对终端设备的形态不做具体限定。
为了承载电路板、电池、麦克风、摄像模组等器件，电子产品的结构件(例如手机的中框、平板电脑的后壳、笔记本电脑的底壳等)上通常需要设计复杂的凸起结构，例如，用于固定电路板的安装凸台、定位柱、电池仓隔断条、麦克风承载台等。
图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。参照图1所示，以电子设备1为手机为例，电子设备1可以包括外壳100和显示屏200，显示屏200的一侧表面用于显示图像信息，通常将显示屏200的该侧表面定义为其正面，与其正面相背的另一侧表面为其背面。外壳100围设在显示屏200的周侧和背面，用于对显示屏200进行支撑固定，显示屏200的正面暴露在外壳100之外，以供用户观看显示屏200的显示内容或对电子设备1进行输入操作。显示屏200和外壳100共同围成容纳空间，容纳空间内用于设置电子设备1的一些器件，例如，容纳空间内设置有如前所述的电路板、电池300、麦克风600a、摄像模组等器件。
通常，显示屏200所在的一侧表面被定义为电子设备1的正面，电子设备1的与其正面相背的另一侧表面定义为其背面。以下描述电子设备1中的各个部件时，与电子设备1的正面和背面相对应的，部件的“正面”是指部件朝向电子设备1的正面的一侧表面，部件的“背面”是指部件朝向电子设备1的背面的一侧表面。
图2为图1的爆炸图。参照图2所示，电子设备1的外壳100可以包括中框110和后盖120，后盖120位于电子设备1的背面，中框110连接在显示屏200和后盖120之间，显示屏200支撑在中框110的正面，后盖120连接在中框110的背面。其中，中框110可以包括边框部111和中板部112，边框部111围设在显示屏200和后盖120的周侧，中板部112位于边框部111围成的区域内，中板部112的边缘连接于边框部111的内侧壁，示例性的，中板部112和边框部111可以为一体成型结构。
示例性的，显示屏200整体支撑在中框110的中板部112上，且显示屏200的边缘搭接在中框110的边框部111的前端面(边框部111面向电子设备1的正面的一侧端面)上，显示屏200可以通过框胶与中框110连接固定。后盖120的边缘搭接在中框110的边框部111的后端面(边框部111面向电子设备1的背面的一侧端面)上，并可以通过框胶与边框部111连接固定。中框110的中板部112与后盖120之间具有空隙，该空隙形成如前所述的容纳空间，以在中框110的中板部112和后盖120之间的容纳空间内设置器件。其中，如前所述，作为支撑、固定屏幕和后盖120的结构件10，中框110上通常设置有复杂的凸起结构12，通过凸起结构12支撑、固定或定位这些器件。
以下以中框110作为结构件10，对结构件10上的凸起结构12进行示例性说明。
图3为本申请实施例提供的电池、主电路板及副电路板组装于中框的正视图；图4为图3中A-A处的局部剖视图。参照图3所示，图中以中框110上设置的凸起结构12为隔断条121为例，结合图3和图4所示，隔断条121例如为中框110的中板部112的表面(例如背面)上凸起的条状结构，隔断条121例如可以沿中框110的宽度方向(X方向)延伸，隔断条121的作用是在中框110的背面分隔出电池仓(图中未示出)，电池仓即设置电池300的区域。
图3中示出了中框110的背面间隔设有两条凸起的隔断条121，中框110与后盖120组装后，隔断条121与后盖120之间可以具有间隙，或者，隔断条121可以和后盖120抵接或与后盖120通过粘接等方式连接，中框110和后盖120之间的空间中位于两条隔断条121之间的区域形成电池仓，电池300可以安装在该区域内，两条隔断条121两侧的区域可以用于安装其他器件，例如，一条隔断条121的侧方区域用于设置主电路板400，主电路板400是控制电子设备1的核心电路板，另一条隔断条121的侧方区域用于设置副电路板500，副电路板500主要用于控制单个部件或某几个部件，例如，副电路板500用于控制显示屏200，副电路板500可以电连接至主电路板400。参照图4所示，电池300例如可以通过背胶113粘接在中框110上，主电路板400例如可以通过螺钉114锁固在中框110上。
应理解，图3为中框110上设置隔断条121的一种方式的示例，实际应用中，中框110上设置的隔断条121可以有一条或三条以上，隔断条121还可以沿中框110的长度方向(Y方向)延伸，或者，隔断条121还可以倾斜延伸(延伸方向为X方向和Y方向之间的某一方向)，本实施例对此不作限制。
图5a为本申请实施例提供的主电路板组装于中框的一种结构示意图。参照图5a所示，对于主电路板400锁固在中框110上的方式，中框110上设置的凸起结构12通常还包括安装凸台122，安装凸台122凸起在中框110中板部112的表面(例如背面)上，安装凸台122上开设有螺孔(图中未示出)，主电路板400依靠旋入螺孔内的螺钉114锁固在中框110上，示例性的，如图5a中所示，主电路板400上设有避让槽，安装主电路板400时，主电路板400上的避让槽对应中框110上的安装凸台122，利用避让槽容纳安装凸台122，一方面，可以对主电路板400进行大致定位，另一方面，减小了主电路板400占据的空间。
图5b为本申请实施例提供的主电路板组装于中框的另一种结构示意图。参照图5b所示，为了对主电路板400进行精准定位，在一些实施方式中，中框110上设置的凸起结构12还可以包括定位柱123，定位柱123例如可以伸出在中框110的中板部112的表面(例如背面)上，相应的，主电路板400上可以设置有定位孔(图中未示出)，组装主电路板400时，将主电路板400的定位孔对正中框110上的定位柱123，使定位柱123穿过主电路板400的定位孔，以对主电路板400进行定位。
图6为本申请实施例提供的安装于主电路板的麦克风及其承载台组装于中框的结构示意图。参照图6所示，为了对麦克风600a进行支撑，中框110上设置的凸起结构12还可以包括承载台124，承载台124例如可以凸起在中框110的中板部112的表面(例如背面)上，麦克风600a例如可以贴装在主电路板400朝向中框110的一侧表面，麦克风600a与承载台124相对设置，组装主电路板400时，麦克风600a对应支撑在承载台124上。其中，承载台124内设置有传声通道1241，传声通道1241的一端和外界连通，传声通道1241的另一端延伸至承载台124的支撑麦克风600a的表面，传声通道1241作为收音通道，外界的声音信号通过收音通道传输至麦克风600a。
示例性的，承载台124可以靠近中框110的边缘设置，例如，承载台124可以与中框110的边框部111贴合，如此，便于承载台124上的收音通道与边框部111上设置的入音孔111a连通，相应的，麦克风600a也可以靠近边框部111设置，麦克风600a例如可以贴装在电路板上靠近边框部111的边缘区域。外界的声音信号通过进气孔进入电子设备1内，并通过收音通道传输至麦克风600a。
应说明，图6以将声音信号转变成电信号的麦克风600a为例，对麦克风600a在中框110上的支撑方式及其采集声音信号的通道进行说明，除了麦克风600a外，电子设备1内设置的换能器通常还包括扬声器600b，与麦克风600a的信号转换方式相反，扬声器600b是将电信号转变成声音信号并向外输出，与麦克风600a类似的，扬声器600b也可以采用如图6所示的承载台124支撑在中框110上，此时，承载台124内设置的传声通道1241可以作为出音通道，出音通道可以和边框部111上设置的出音孔111b连通，扬声器600b发出的声音信号依次通过出音通道和出音孔111b传输至外界。
以上列举出了中框110上设置的凸起结构12可以包括分隔出电池仓的隔断条121、用来安装螺钉114以锁固主电路板400的安装凸台122、用来定位主电路板400的定位柱123以及用来承载麦克风600a/扬声器600b的承载台124，可以理解的是，在实际应用中，中框110上还可以具有其他用来固定或限位其他器件的凸起结构12，本申请实施例对中框110上的凸起结构12的数量、形状、位置、作用等都不作限定。
相关技术中，上述凸起结构12，例如隔断条121、安装凸台122、定位柱123和承载台124，通常一体成型在中框110上，例如，凸起结构12一体成型在中框110的中板部112的表面上。以下为凸起结构12一体成型在中框110上的方式的一些示例。
在一些方式中，可以采用CNC(Computerized Numerical Control，计算机化数控机床)加工工艺，一体加工形成中框110及凸起在中框110上的凸起结构12。图7为通过CNC加工工艺在中框上一体化形成隔断条的示意图。参照图7所示，以中框110上的凸起结构12为隔断条121为例，具体的，参照图7(a)所示，先提供原材料10a，原材料10a例如为金属材料，参照图7(b)所示，之后，对原材料10a进行切削，去除多余材料10b，形成中框110及凸起在中框110上的隔断条121。
可以理解的是，除了隔断条121之外，中框110上的其他凸起结构12也可以通过CNC加工工艺一体成型在中框110上，例如，上述安装凸台122、定位柱123和承载台124均可以通过CNC加工工艺一体成型在中框110上，此处仅以隔断条121为例进行说明。
在另一些实施方式中，可以采用压铸成型工艺，一体加工形成中框110及凸起在中框110上的凸起结构12。图8为通过压铸成型工艺在中框上一体化形成隔断条的示意图。参照图8(a)所示，图中示出了压铸模具2的局部结构的剖视图，由于需要在中框110上形成凸起的隔断条121，因而，压铸模具2的型腔23需要设计与隔断条121对应的细微结构，即，需要在压铸模具2的上模板21或下模板22(图中以上模板21为例)上加工出细微的槽段211。参照图8(b)所示，在压铸模具2中注入液态的原材料(例如金属液)，待原材料冷却后，即可形成具有隔断条121的中框110。
同样的，除了隔断条121之外，中框110上的其他凸起结构12，例如，上述安装凸台122、定位柱123或承载台124，也可以通过压铸成型工艺一体成型在中框110上，此处仅以隔断条121为例进行说明。
另外，还可以通过注塑成型工艺，一体加工形成中框110及凸起在中框110上的凸起结构12。例如，对于支撑麦克风600a/扬声器600b的承载台124，承载台124上具有传声通道1241，并且，为了保证麦克风600a/扬声器600b的效果，要求承载台124与麦克风600a/扬声器600b之间具有良好的密封性，承载台124可以采用和中框110不同的材料制成，此时，可以采用注塑成型工艺一体成型中框110和承载台124，一方面，便于成型具有复杂结构的承载台124，另一方面，也可以满足承载台124和中框110的材料不同的需求。
然而，对于采用CNC加工工艺一体成型中框110及中框110上的凸起结构12，需要提供厚度较大的原材料10a，然后，保留中框110的厚度，将凸起结构12以外的部分均切削掉，因而，大量的原材料10a被切削而成为废料，原材料10a的利用率低，导致中框110的生产成本高。并且，为保证中框110的强度以及电子设备1的外观效果，中框110通常采用金属材料制成，如此一来，通过CNC加工工艺一体成型中框110上的凸起结构12时，凸起结构12必然也采用和中框110同样的金属材料制成，凸起结构12的密度大，增加了整机重量。
对于采用压铸成型工艺或注塑成型工艺一体成型中框110及中框110上的凸起结构12，在压铸模具2或注塑模具上，对应凸起结构12的部位，均需要加工相应的细微结构，增加了模具的设计难度和加工成本，模具(尤其是压铸模具2)对液态的原材料的流动性提出了较高要求，限制了原材料的选择范围。
应说明，以上仅以中框110作为示例，对中框110上的凸起结构12及相关技术中在中框110上一体成型凸起结构12的方式进行了说明，在实际应用中，几乎所有的消费类电子产品的支撑、固定相关器件的结构件10上均设有类似的凸起结构12，例如，如前所述的平板电脑的后壳、笔记本电脑的底壳，以及上网本的底壳、可穿戴设备的壳体等电子设备的结构件10均设有凸起结构12，此处不再赘述。
有鉴于此，本申请实施例通过对电子设备中的结构件的制作方法进行改进，通过分别单独加工形成结构件的结构主体及凸起结构，然后，将凸起结构连接在结构主体上，组装形成结构件。降低了结构件的加工难度，避免造成原材料的浪费，还可以匹配选择适当的材料加工凸起结构，可以减轻结构件的整体重量；对于通过压铸成型工艺或注塑成型工艺形成结构件的结构主体和/或凸起结构，可以降低模具的设计难度和加工成本，也降低了对液态的原材料的流动性的要求。
以下对本申请实施例的结构件的制作方法进行详细说明。
应理解，对于不同类型的电子设备，用来支撑固定、限位相应器件的结构件10不同。示例性的，结构件10可以为前述的手机的中框、平板电脑的后壳、笔记本电脑的底壳、上网本的底壳、可穿戴设备的壳体等部件，本实施例对结构件10的形状、尺寸及在电子设备中的部位不作具体限定。
图9为本申请实施例提供的制作结构件的流程示意图。参照图9所示，加工制作具有凸起结构的结构件时，可以采用第一原材料加工形成结构主体，结构主体具有板部，同时，可以采用第二原材料加工形成凸起结构，之后，将凸起结构通过连接工艺连接在结构主体的板部的板面上，组装形成结构件。
根据结构件在电子设备中的部位、作用等条件，结构主体的板部可以包括平板部，即，板部的至少部分区域的板面为平面，或者，结构主体的板部整体具有一定的弧度，板部的板面为具有一定曲率的弧面，或者，板部还可以为其他形状。并且，对于连接在结构主体的板部的板面上的凸起结构，根据凸起结构的作用，凸起结构可以位于板部上的不同部位，凸起结构也可以具有不同的形状，本实施例对此不作限制。
继续以手机的中框作为结构件为例，参照图2所示，结构件10的结构主体11可以包括中框110的边框部111及连接在边框部111内侧的中板部112，结构主体11的板部即为中框110的中板部112，凸起结构12连接在中框110的中板部112上，结合图3至图6所示，凸起结构12例如可以包括如前所述的用来分隔出电池仓的隔断条121、用来安装螺钉114以锁固主电路板400的安装凸台122、用来定位主电路板400的定位柱123以及用来承载麦克风600a/扬声器600b的承载台124。
具体的，以图3至图6中示出的中框110为结构件10为例，结构件10的制作方法，包括如下步骤：
S100、采用第一原材料，加工形成具有板部的结构主体。
其中，加工形成结构主体11的第一原材料可以为金属材料，例如，第一原材料可以为不锈钢、铝合金、镁合金、钛合金等；或者，第一原材料也可以为无机非金属材料，例如，第一原材料可以为陶瓷、玻璃、纳米陶瓷、微晶玻璃等；或者，第一原材料可以为有机高分子及其改性材料，例如，第一原材料为聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate，PBT)、聚酰胺(Polyamide，PA)、聚醚醚酮(Peekmaterials，PEEK)等，及其共混物、高分子合金、加入无机填料(例如玻璃纤维、纳米晶须、碳纳米管、蒙脱土、滑石粉等)和其他改性组分(包括但不限于抗氧化剂、抗菌剂、抗冲改性剂等)后的改性材料；又或者，第一原材料可以为复合材料，例如，第一原材料可以为碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、芳纶纤维复合材料或多种纤维材料混编的复合材料。
并且，可以采用一种成型工艺或多种成型工艺组合的方式，将第一原材料加工成型为结构主体11。示例性的，加工形成结构主体11的成型工艺可以包括CNC加工、压铸、冲压、3D打印、热弯、烧结、注塑、模压、传递模塑、SMC(Sheet Moulding Compound，片状模塑料成型技术)、手糊成型中的至少一种。
S200、采用第二原材料，加工形成凸起结构。
加工形成凸起结构12的第二原材料可以为金属材料，例如，第二原材料可以为不锈钢、铝合金、镁合金、钛合金等；或者，第二原材料也可以为无机非金属材料，例如，第二原材料可以为陶瓷、玻璃、纳米陶瓷、微晶玻璃等；或者，第二原材料可以为有机高分子及其改性材料，例如，第二原材料为PC、PBT、PA、PEEK等，及其共混物、高分子合金、加入无机填料(例如玻璃纤维、纳米晶须、碳纳米管、蒙脱土、滑石粉等)和其他改性组分(包括但不限于抗氧化剂、抗菌剂、抗冲改性剂等)后的改性材料；又或者，第二原材料可以为复合材料，例如，第一原材料可以为碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、芳纶纤维复合材料或多种纤维材料混编的复合材料；第二原材料还可以为发泡材料和气凝胶等。
同样的，也可以采用一种成型工艺或多种成型工艺组合的方式，将第二原材料加工成型为凸起结构12。示例性的，加工形成凸起结构12的成型工艺可以包括CNC加工、压铸、冲压、3D打印、热弯、烧结、注塑、模压、传递模塑、SMC、手糊成型中的至少一种。
其中，对于构成结构主体11的第一原材料和构成凸起结构12的第二原材料，根据凸起结构12的形状尺寸、受力要求、与结构主体11的连接方式等条件，第二原材料与第一原材料可以相同或不同。
在一些实施方式中，可以采用同种材料分别加工形成结构主体11和凸起结构12，即，第二原材料和第一原材料为同种材料，例如，构成结构主体11的第一原材料和构成凸起结构12的第二原材料均为金属材料。如此，便于配料，仅需准备一种材料即可制作形成结构件10整体。并且，由于第二原材料和第一原材料相同，对凸起结构12和结构主体11之间的连接工艺限制较少，可保证凸起结构12与结构主体11连接牢靠。
在另一些实施方式中，可以采用不同材料分别加工形成结构主体11和凸起结构12，即，第二原材料和第一原材料为异种材料，例如，构成结构主体11的第一原材料可以为金属材料，构成凸起结构12的第二原材料可以为复合材料。如此，可以根据凸起结构12的受力要求、功能需求等条件，选择合适的材料加工凸起结构12，扩大了制作凸起结构12的原材料的选择范围，并且，可以降低结构件10的生产成本。
例如，可以选择密度较小的材料制作凸起结构12，即，第二原材料的密度可以小于第一原材料的密度，例如，构成结构主体11的第一原材料可以选择金属材料，构成凸起结构12的第二原材料可以选择密度较小的碳纤维复合材料或发泡材料、气凝胶等。如此，可以减小凸起结构12的重量，减小结构件10的整体重量，达到减轻电子设备整机重量的目的，满足电子设备的轻薄化需求。
S300、将凸起结构连接在板部的板面上，形成结构件。
对于单独加工的凸起结构12和单独加工的结构主体11，根据凸起结构12的材料、形状尺寸及功能需求等条件，可以选择合适的连接工艺将凸起结构12连接在结构主体11的板部的板面上。示例性的，将凸起结构12连接在结构主体11的板部的板面上的连接工艺，包括但不限于为焊接、粘接、锁付、铆接、热熔连接、机械卡接等工艺中的至少一种，可以是一种连接工艺，也可以是两种以上连接工艺组合。其中，对于单个凸起结构12，可以采用一种工艺连接在结构主体11的板部上；对于多个不同的凸起结构12，不同凸起结构12可以采用同种工艺或不同工艺连接在结构主体11的板部的板面上。
其中，采用粘接方式将凸起结构12连接在结构主体11上时，可以采用喷射式点胶、接触式点胶、手工点胶等点胶工艺，将凸起结构12和结构主体11粘接在一起。同样的，对于单个凸起结构12，可以采用一种点胶工艺连接在结构主体11的板部上；对于多个不同的凸起结构12，不同凸起结构12可以采用同种工艺或不同工艺连接在结构主体11的板部上。示例性的，对于采用喷射式点胶工艺将凸起结构12连接在结构主体11上，可以是在凸起结构12与结构主体11连接的一侧表面或结构主体11上对应凸起结构12的表面区域内，通过设置在上方的喷嘴将胶水以很快的速度喷出，例如，喷嘴每秒钟可喷射200点以上经过精确测量的胶点，随着喷嘴的移动，胶点可以形成各种需要的线型(例如实线、虚线等)，可以对喷射范围进行精确控制。
对于采用接触式点胶工艺将凸起结构12连接在结构主体11上，区别于非接触式点胶工艺(喷射式点胶工艺)，接触式点胶是依靠点胶针头与待点胶的表面(例如凸起结构与结构主体连接的一侧表面或结构主体上对应凸起结构的表面区域)接触，延长一段时间后，使胶液浸润表面，然后，点胶针头向上运动，胶液借助和表面之间的粘性力与点胶针头分离，从而在表面上形成胶点。
对于采用手工点胶工艺将凸起结构12连接在结构主体11上，可以是人工使用手动点胶机或手动胶枪在待点胶的表面(例如凸起结构与结构主体连接的一侧表面或结构主体上对应凸起结构的表面区域)上点胶，该工艺方法简单，成本低廉。
组装凸起结构12和结构主体11时，根据结构主体11与凸起结构12的尺寸大小、装配精度要求、连接工艺选择等条件，可以选择自动化设备组装、夹具组装、手动组装等组装方法，将凸起结构12连接在结构主体11上。其中，自动化设备组装，可以通过视觉检测技术判断定结构主体11及凸起结构12的相对位置，通过设备完成凸起结构12与结构主体11的自对准及自动组装；夹具组装，可以是将结构主体11夹装固定在夹具上，通过机械运动或人工等方式将凸起结构12对准结构主体11的相应部位，再完成凸起结构12与结构主体11的连接；手动组装，可以是完全通过人工定位、对准凸起结构12和结构主体11，再将凸起结构12连接在结构主体11上。
以通过粘接工艺将凸起结构12连接在结构主体11上为例，将凸起结构12对准在结构主体11上之后，采用的胶水固化工艺可以根据粘接材料进行选择，具体的工艺参数以满足粘接可靠性和产品可靠性要求为准，包括但不限于为热固化、湿气固化、光固化、双组份混合固化、溶剂挥发固化、热熔冷却等固化方式。其中，对于单个凸起结构12，可以采用一种固化工艺实现凸起结构12和结构主体11的固定连接；对于多个不同的凸起结构12，根据粘接材料的选择，不同凸起结构12可以采用同种固化工艺或不同固化工艺实现与结构主体11的固定连接。
本实施例通过将结构件10的结构主体11和凸起结构12分别单独加工，再通过连接工艺将凸起结构12连接在结构主体11的板部的板面上，降低了结构件10的加工难度。对于采用CNC加工工艺制作结构主体11和/或凸起结构12的方式，由于单独的结构主体11和单独的凸起结构12的形状均较为规整，因而，避免了造成原材料的过度浪费，降低了结构件10的生产成本。对于采用压铸成型工艺或注塑成型工艺的方式制作结构主体11和/或凸起结构12，降低了模具的设计难度和加工成本。并且，凸起结构12可以采用不同于结构主体11的低密度的材料制作而成，能够实现结构件10减重，进而，减小电子设备1的整机重量。
另外，对于同系列产品的结构件10，有利于实现模块化设计，提高电子设备1的生产效率，降低电子设备1的生产成本。例如，对于同系列不同型号的手机，手机的结构件10(中框110)可以采用形状、尺寸相同的结构主体11，可以采用同样的原材料及同样的成型方式制作结构主体11，增强了结构主体11的通用性，提高了结构主体11的生产效率。至于结构件10上的凸起结构12，仅需根据不同的产品设计增加相应的凸起结构12即可，并且，相同的凸起结构12(例如相同的隔断条121)还可以应用到不同系列、不同型号的手机中。
同样的，对于同系列型号不同的产品，若结构件10的结构主体11的形状尺寸完全相同，采用CNC加工工艺制作结构件10的结构主体11时，可以增加CNC治具的复用比例，类似的，采用压铸成型工艺或注塑成型工艺制作结构件10的结构主体11时，也可以增加模具的复用比例，能够降低治具、模具的成本。依靠夹具组装的方式组装凸起结构12和结构主体11时，同样也可以增加结构件10组装治具的复用比例，增加组装产线的自由度，降低组装成本。
以下以结构件10为手机的中框110为例，对本实施例的结构件10的制作工艺进行示例性说明。其中，将中框110定义为包括中框主体110a和凸起结构12，中框主体110a例如可以包括边框部111和连接在边框部111内侧的中板部112的主体结构，凸起结构12例如可以连接在中板部112的板面上。
示例一
图10为本申请实施例提供的中框的一种制作工艺流程图。参照图10所示，作为一种示例，以中框主体110a上的凸起结构12为隔断条121为例，可以采用铝合金型材作为第一原材料a，加工成型为中框主体110a，采用碳纤维复合材料(板材)作为第二原材料b，加工成型为隔断条121，再通过粘接工艺，将隔断条121连接在中框主体110a上。
具体的，首先，采用铝合金型材加工中框主体110a，例如图10中所示，可以通过CNC加工工艺将铝合金型材加工为中框主体110a，铝合金型材经CNC加工后，形成中框主体110a的基本结构，之后，再经过纳米注塑、阳极氧化等工艺，形成符合要求的中框主体110a。示例性的，纳米注塑的目的可以是在中框主体110a上形成特定的塑胶结构，以满足手机天线的信号辐射需求；阳极氧化可以是对中框主体110a的表面(例如边框部111的外壁面)进行处理，以满足手机的外观需求。
其中，铝合金的型号以满足产品设计和可靠性要求为准，CNC加工、纳米注塑及阳极氧化的具体工艺参数以满足产品设计和外观要求为准，本示例不作具体限制。
采用碳纤维复合材料加工隔断条121，例如图10中所示，将特定厚度的碳纤维复合材料(板材)，经过CNC加工工艺加工，形成为特定尺寸的隔断条121。其中，碳纤维复合材料(板材)的厚度、性能、碳纤维牌号等参数，最终形成的隔断条121的尺寸等，以满足产品设计要求和可靠性为准，本示例不作具体限制。示例性的，隔断条121的尺寸可以为：长65mm、高3mm、厚(宽)0.6mm。
分别制作完成中框主体110a和隔断条121之后，通过粘接工艺将隔断条121粘接在中框主体110a上，待隔断条121和中框主体110a之间的胶水完全固化后，碳纤维复合材料制作的隔断条121和铝合金型材制作的中框主体110a连接为一个整体，形成完整的中框110。
其中，连接隔断条121和中框主体110a所用的粘接材料c以满足粘接可靠性和产品可靠性要求为准，胶水的主体树脂包括但不限于为聚氨酯、丙烯酸酯、改性丙烯酸、有机硅、改性硅烷、环氧树脂、改性环氧树脂、聚酰亚胺、酚醛树脂等，本实施例对此不作具体限制。示例性的，根据粘接材料c的成本、固化条件、工艺难度和固化速度等因素，可以选择双组份丙烯酸酯结构胶作为粘接材料c，混合比例例如可以为10:1。
通过粘接材料c将隔断条121粘接在中框主体110a上时，可以采用上述喷射式点胶、接触式点胶或手工点胶等点胶工艺连接隔断条121与中框主体110a。示例性的，根据点胶精度、工艺控制等因素，可以选择接触式点胶工艺，接触式点胶的点胶阀例如可以采用螺杆阀；或者，也可以选择喷射式点胶或手工点胶等其他点胶工艺，本示例不作具体限制。
至于隔断条121和中框主体110a之间的组装方式，可以采用上述的自动化设备组装、夹具组装、手动组装等组装方式。示例性的，根据组装精度、组装效率和组装成本等因素，可以选择夹具组装方式。或者，也可以选择自动设备组装、手动组装等其他组装方式，本示例不作具体限制。
隔断条121对准在中框主体110a上之后，根据粘接材料c选择胶水固化工艺，可以采用上述热固化、湿气固化、光固化、双组份混合固化、溶剂挥发固化、热熔冷却等固化方式。示例性的，对于选择双组份丙烯酸酯结构胶作为粘接材料c的方式，隔断条121与中框主体110a之间可以不需要特别的固化条件，环境温度可以控制在25±2℃，环境湿度可以控制在50±10％RH(Relative Humidity，相对湿度)，点胶后的保压静置时间例如可以为15min。
示例二
图11为本申请实施例提供的中框的另一种制作工艺流程图。参照图11所示，作为一种示例，继续以中框主体110a上的凸起结构12为隔断条121为例，可以采用铝合金型材作为第一原材料a，加工成型为中框主体110a，采用碳纤维增强PEEK材料作为第二原材料b，加工成型为隔断条121，再通过锁付方式，将隔断条121连接在中框主体110a的。
与示例一不同的是，本示例中，中框主体110a的中板部112上具有定位槽1121，隔断条121安装在定位槽1121内，通过定位槽1121对隔断条121进行定位。隔断条121可以包括连接部1211和隔断部1212，连接部1211嵌入在定位槽1121内，隔断部1212位于连接部1211的背离定位槽1121的槽底的一侧表面，隔断部1212例如可以垂直伸出在连接部1211上，连接部1211的厚度可以和定位槽1121的深度匹配，连接部1211的表面与中板部112的板面平齐，隔断部1212伸出在中板部112的板面上，通过隔断部1212分隔出电池仓。其中，隔断条121例如可以呈“T”字型结构，隔断部1212可以位于连接部1211的中间部位，如此，便于在连接部1211的暴露在隔断部1212两侧的区域设置螺孔，以通过在螺孔内旋入螺钉114而将隔断条121锁固在中框主体110a上。
与示例一类似的，可以采用CNC加工工艺将铝合金型材加工为中框主体110a，或者，也可以采用压铸工艺将铝合金型材加工为中框主体110a，在中框主体110a的特定位置加工出定位槽1121，以便于后续隔断条121的定位组装。通过CNC加工工艺或压铸工艺将铝合金型材加工形成中框主体110a的基本结构，之后，再经过纳米注塑、表面喷涂等工艺，形成符合要求的中框主体110a。其中，与示例一中所述的阳极氧化的目的类似的，对中框主体110a进行表面喷涂的主要目的是为了满足手机的外观需求。
其中，铝合金的型号以满足产品设计和可靠性要求为准，CNC加工或压铸、纳米注塑及表面喷涂的具体工艺参数，中框主体110a上预留的定位槽1121的位置、尺寸、加工精度等参数，以满足产品设计和外观要求为准，本示例不作具体限制。
参照图11所示，碳纤维增强PEEK材料的粒子经过注塑或CNC加工等工序后，形成上述的“T”字型的隔断条121，以便于和中框主体110a上预留的定位槽1121进行装配。其中，碳纤维增强PEEK材料中PEEK原材料的牌号、碳纤维的牌号、碳纤维含量、其他助剂成分等，注塑和CNC加工的具体工艺参数，以及最终形成的隔断条121的尺寸，以满足产品设计和可靠性要求为准，本示例不作具体限制。示例性的，可以选择PEEK+30％的碳纤维作为制作隔断条121的第二原材料b。
分别制作完成中框主体110a和隔断条121之后，通过锁付的方式将隔断条121通过螺钉114连接在中框主体110a上，形成完整的中框110。至于隔断条121和中框主体110a之间的组装方式，可以采用上述的自动化设备组装、夹具组装、手动组装等组装方式。示例性的，根据组装方式、组装精度、组装效率和组装成本等因素，可以选择手动组装方式。或者，也可以选择自动设备组装、夹具组装等其他组装方式，本示例不作具体限制。
其中，螺钉114锁付的具体工艺参数及螺钉114的尺寸、类型、牙型、扭矩、是否有紧固胶等参数，以满足产品设计、组装精度和可靠性要求为准，本示例不作具体限制。
示例三
图12为本申请实施例提供的中框的第三种制作工艺流程图。参照图12所示，作为一种示例，以中框主体110a上的凸起结构12为支撑固定麦克风600a或扬声器600b的承载台124为例，可以采用铝合金型材作为第一原材料a，加工成型为中框主体110a，采用石墨烯气凝胶作为第二原材料b，加工成型为承载台124，再通过粘接工艺，将承载台124连接在中框主体110a上。
与示例一类似的，可以通过CNC加工工艺将铝合金型材加工为中框主体110a，铝合金型材经过CNC加工、纳米注塑、阳极氧化等工艺，形成符合要求的中框主体110a。其中，铝合金的型号以满足产品设计和可靠性要求为准，CNC加工、纳米注塑及阳极氧化的具体工艺参数以满足产品设计和外观要求为准，本示例不作具体限制。
将特定尺寸的石墨烯气凝胶经过模切、机械加工等工序，形成为特定设计的承载台124。其中，石墨烯气凝胶的性能、密度、内部石墨烯的尺寸等，模切、机械加工的具体工艺参数，最终形成的承载台124的设计和尺寸等，以满足产品设计要求和可靠性为准，本示例不作具体限制。示例性的，承载台124的尺寸可以为：长4mm、宽3mm、高1.6mm。
另外，除石墨烯气凝胶外，也可以采用其他气凝胶和发泡材料，例如，聚氨酯发泡材料、硅气凝胶等，制作承载台124，本示例不作具体限制。
分别制作完成中框主体110a和承载台124之后，通过粘接工艺将承载台124粘接在中框主体110a上，待承载台124和中框主体110a之间的胶水完全固化后，石墨烯气凝胶制作的承载台124和铝合金型材制作的中框主体110a连接为一个整体，形成完整的中框110。
其中，连接承载台124和中框主体110a所用的粘接材料c以满足粘接可靠性和产品可靠性要求为准，胶水的主体树脂可以为示例一中所列举的材料，此处不再赘述。示例性的，根据粘接材料c的成本、可靠性和点胶工艺等因素，可以选择单组分环氧热固胶作为粘接材料c。
可以采用上述喷射式点胶、接触式点胶或手工点胶等点胶工艺连接承载台124和中框主体110a。示例性的，考虑到精确控制胶量、避免溢胶影响装配的因素，可以选择喷射式点胶工艺，或者，也可以选择接触式点胶或手工点胶等其他点胶工艺，本示例不作具体限制。
至于承载台124和中框主体110a之间的组装方式，以满足产品组装精度和可靠性要求为准，可以采用上述自动化设备组装、夹具组装、手动组装等组装方式。示例性的，考虑到承载台124的传声通道1241需要和中框主体110a上的入音孔111a/出音孔111b精准对应，可以选择自动化设备组装方式。
承载台124对准在中框主体110a上之后，根据粘接材料c选择胶水固化工艺，可以采用示例一中所列举的固化工艺进行胶水固化，此处不再赘述。示例性的，由于本示例选择单组分环氧热固胶作为粘接材料c，相应地，固化工艺可以选择热固化，固化设备例如可以选择立式固化炉，固化温度例如为80℃，固化时间例如为60min。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
Claims (13)
1.一种结构件的制作方法，用于形成具有凸起结构的结构件，其特征在于，包括：
采用第一原材料，加工形成具有板部的结构主体；
采用第二原材料，加工形成凸起结构；
将所述凸起结构连接在所述板部的板面上，形成结构件。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第二原材料与所述第一原材料不同。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述第二原材料的密度小于所述第一原材料的密度。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第二原材料与所述第一原材料相同。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制作方法，其特征在于，所述第一原材料包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料及其改性材料、复合材料。
6.根据权利要求1-4任一项所述的制作方法，其特征在于，加工形成所述结构主体，包括：
通过CNC加工、压铸、冲压、3D打印、热弯、烧结、注塑、模压、传递模塑、SMC、手糊成型中的至少一种成型工艺形成所述结构主体。
7.根据权利要求1-4任一项所述的制作方法，其特征在于，所述第二原材料包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料及其改性材料、复合材料、发泡材料、气凝胶。
8.根据权利要求1-4任一项所述的制作方法，其特征在于，加工形成所述凸起结构，包括：
通过CNC加工、压铸、冲压、3D打印、热弯、烧结、注塑、模压、传递模塑、SMC、手糊成型中的至少一种成型工艺形成所述结构主体。
9.根据权利要求1-4任一项所述的制作方法，其特征在于，将所述凸起结构连接在所述板部的板面上，包括：
通过焊接、粘接、锁付、铆接、热熔连接、机械卡接、过盈配合中的至少一种连接工艺，将所述凸起结构连接在所述板部的板面上。
10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，通过粘接工艺将所述凸起结构连接在所述板部的板面上，包括：
通过喷射式点胶、接触式点胶、手工点胶中的至少一种点胶工艺，将所述凸起结构粘接在所述板部的板面上。
11.根据权利要求1-4任一项所述的制作方法，其特征在于，将所述凸起结构连接在所述板部的板面上，包括：
通过自动化设备组装、夹具组装、手动组装中的至少一种组装方式，将所述凸起结构连接在所述板部的板面上。
12.一种结构件，其特征在于，所述结构件由权利要求1-11任一项所述的制作方法制作而成。
13.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求12所述的结构件。
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