CN116782551A - 用于电子设备的壳体、电子设备及可折叠电子设备 - Google Patents

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CN116782551A
CN116782551A CN202310664005.3A CN202310664005A CN116782551A CN 116782551 A CN116782551 A CN 116782551A CN 202310664005 A CN202310664005 A CN 202310664005A CN 116782551 A CN116782551 A CN 116782551A
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Honor Device Co Ltd
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Abstract

本申请提供一种用于电子设备的壳体、电子设备及可折叠电子设备,壳体包括边框和中板,边框围绕并相接于中板的外周侧;边框为非晶合金材料制成的边框,中板为合金材料制成的中板。通过这样的设计可使得边框具有较高的结构强度,即使边框在厚度方向上的尺寸更小也能满足壳体的结构强度要求。并且边框在厚度方向上的尺寸更小,还可降低壳体的重量,能够在保证电子设备结构强度的基础上实现轻薄化。

Description

用于电子设备的壳体、电子设备及可折叠电子设备
技术领域
本申请涉及电子设备领域,尤其是涉及一种用于电子设备的壳体、电子设备及可折叠电子设备。
背景技术
电子设备的壳体是保护电子设备的重要部件,常见的电子设备有手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本、个人数字助理(personaldigital assistant,PDA)等。以手机为例,手机壳体通常由PC材料(Polycarbonate,聚碳酸酯)、ABS材料(Acrylonitrile Butadiene Styrene,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)或PC材料与ABS材料组合制成。
随着科技的不断进步,电子设备轻薄化越来越成为人们关注的重点。现有技术中,针对这一问题,通过将电子设备的壳体整体(包括中板和相接于中板外边缘的边框)设置为合金材质(例如,铝合金材质)制得的壳体,以实现电子设备轻薄化的需求。但是合金材质的结构强度有限,若将电子设备壳体做的更薄无法满足电子设备壳体的结构强度需求。
因此,现有技术中的电子设备壳体往往无法同时兼顾轻薄化和满足结构强度的需求。
发明内容
本申请实施例提供了一种用于电子设备的壳体、电子设备及可折叠电子设备,解决了现有技术中的电子设备壳体无法同时兼顾轻薄化和满足结构强度这一技术问题。
第一方面,本申请实施例提供一种用于电子设备的壳体,壳体包括边框和中板;其中,边框围绕并相接于中板的外周侧,并且,边框为非晶合金材料制成的边框,中板为合金材料制成的中板。
采用上述技术方案,边框由非晶合金材料制成,与现有的壳体整体设置为合金材质的结构相比,在壳体的边框尺寸(例如,边框在壳体的厚度方向、高度方向上的尺寸)相同的情况下,本申请中的边框的结构强度更高,从而使得具有该边框的壳体的结构强度更高。从另一个角度来说,在边框的结构强度相同的情况下,本申请中边框尺寸(例如,边框在壳体的厚度方向、高度方向上的尺寸)更小。并且边框在厚度方向、高度方向上的尺寸更小还可减轻壳体的重量。因此,本申请提供的电子设备的壳体能够在保证结构强度的基础上实现轻薄化,即可以同时兼顾轻薄化和满足结构强度的需求。
另外,通过将中板由合金材料制成,合金材料相对成本较低,且能够保证足够的强度。
因此,本申请提供的壳体不仅能够在保证其结构强度的基础上实现轻薄化,还有利于控制壳体的生产成本。
在一些实施例中,中板的外周侧与边框的内周侧之间具有间隙,并且中板的外周侧沿中板的周向间隔形成有多个连接部,多个连接部中每个连接部的端部与边框的相应内侧壁相接。
采用上述技术方案,通过在中板的外周侧壁面与边框相应的内周侧壁面之间形成间隙,利用间隙可作为中板与边框在高温或者一些影响其形变的环境下的形变空间,能够避免中板与边框由于收缩比不同而相互挤压使得中板上凸或下凹这一现象发生。
在一些实施例中,间隙内填充有塑胶件,且塑胶件分别与边框的内周侧壁面与中板的外周侧壁面贴合。
采用上述技术方案,通过在间隙内填充塑胶件,塑胶件一方面能够对中板与边框之间的间隙进行填充,另一方面塑胶件具有较好的伸缩性,在中板与边框形变时,塑胶件并不会对两者产生较大的挤压力,反之,塑胶件能够吸收中板与边框形变带来的挤压力,有效地避免了两者由于相互挤压而产生的形变。
在一些实施例中,中板的外周侧边缘、与间隙对应的位置形成有间隔排列的多个孔部,间隙内的塑胶件还延伸至多个孔部中的每个孔部内。
采用上述技术方案,通过在中板的外周侧边缘设置孔部,在中板与边框进行注塑工艺时,高温下的塑胶件会呈流体状态,流入多个孔部中的每个孔部内,使得塑胶件与中板的连接面积更大,进而能够提升塑胶件与中板的结合性。
在一些实施例中,每个孔部在中板的厚度方向上贯通中板,且中板上、位于孔部与中板的外侧边缘之间形成有引导槽,引导槽连通间隙与孔部。
采用上述技术方案,通过在孔部与中板的外侧边缘之间形成有引导槽,引导槽可将位于间隙内呈流体状态的塑胶件引流至多个孔部中的每个孔部内,防止塑胶外溢污染中板的其他位置。
在一些实施例中,连接部包括自中板的外侧边缘向外延伸的延伸部、位于延伸部的端部的接合结构,延伸部与接合结构形成为一体,且接合结构形成有与边框的内壁面相适配的接合面,接合结构通过接合面与边框的内周侧壁面贴合。
采用上述技术方案,通过在接合结构上形成与边框的内周侧壁面贴合的接合面,利用该接合面与边框的内周侧壁面贴合连接,这样可使得连接部与边框的内侧壁面的连接面积更大,有利于提升中板与边框的连接强度。
在一些实施例中,非晶合金材料制成的边框的抗压强度为1200MPa至2200MPa,杨氏模量为80Gpa至100GPa;合金材料制成的中板的抗压强度为500MPa至1200MPa,杨氏模量为40GPa至80GPa。
在一些实施例中,非晶合金材料制成的边框的硬度为450HV至650HV,合金材料制成的中板的硬度为90HV至400HV。
在一些实施例中,合金材料的密度为1.5g/cm3至2.5g/cm3。
采用上述技术方案,通过将合金材料的密度要求为1.5g/cm3至2.5g/cm3,这样使得中板的质量较小,可使得壳体更加轻量化。
在一些实施例中,边框设置为:边框的横截面中,边框的外壁面呈朝边框外侧突出的弧形结构。
采用上述技术方案,通过将边框的外壁面设置为呈朝边框外侧突出的弧形结构,这样可使得边框在较小的厚度基础上呈现更多的侧壁面积,从能够使得边框侧壁与中板连接面积更大,在边框与中板连接时,有利于提升边框与中板的连接强度。
在一些实施例中,边框呈厚度均匀的圆弧形结构。
采用上述技术方案,可以有效地增加使用者的使用感受,避免了由于边框外壁面的凸台或棱角导致使用者的不适。
在一些实施例中,边框的整体长度设置为50mm至200mm;并且,
在边框的横截面中,边框的壁厚设置为0.25mm至3mm,边框的高度设置为2mm至10mm。
在一些实施例中,边框的内侧壁上形成有与连接部相适配的卡合结构,连接部的端部卡合于卡合结构。
在一些实施例中,卡合结构设置为倒扣结构,连接部的端部设置为与倒扣结构适配的U型卡扣结构,U型卡扣结构卡持于倒扣结构内。
采用上述技术方案,通过将边框与中板通过倒扣结构与U型卡扣结构连接,这样不仅结构简单,还便于边框与中板连接。
在一些实施例中,中板呈厚度均匀的板材或压铸件,厚度设置为0.3mm至2mm。
在一些实施例中,中板的一表面上还设置有电池围板,电池围板围绕形成有电池安装区。
在一些实施例中,电池围板通过注塑材料注塑突出固定于中板上。
在一些实施例中,电池围板的高度设置为0.8mm至4.2mm,电池围板与中板连接处的厚度设置为0.6mm至1.2mm,电池围板顶部的厚度设置为0.4mm至1.2mm。
采用上述技术方案,通过将电池围板与中板连接处的厚度设置为0.6mm至1.2mm,电池围板顶部的厚度设置为0.4mm至1.2mm,这样可使得电池围板设置为自电池围板与中板连接处至顶部逐渐变薄,这样可在不影响电池围板与中板连接强度的基础上节省电池围板的耗材,进一步降低壳体的重量。
在一些实施例中,非晶合金材料为Zr基非晶合金材料。
在一些实施例中,Zr基非晶合金材料包括Zr元素和Cu元素。
在一些实施例中,中板由铝合金材料或镁合金材料制成。
在一些实施例中,边框一体成型于中板的外周侧。
第二方面,本申请提供一种电子设备,电子设备包括上述结构的壳体。
采用上述技术方案,由于上述结构的壳体不仅能够在保证其结构强度的基础上实现轻薄化,还有利于控制壳体的生产成本。因此,电子设备采用这种结构的壳体,有利于实现电子设备的轻薄化。
第三方面,本申请提供一种可折叠电子设备,包括转轴机构、设置于转轴机构两侧的第一壳体和第二壳体,第一壳体和第二壳体通过转轴机构转动连接;第一壳体和第二壳体均采用上述结构的壳体。
采用上述技术方案,由于上述结构的壳体不仅能够在保证其结构强度的基础上实现轻薄化,还有利于控制壳体的生产成本。因此,第一壳体和第二壳体均采用上述结构的壳体,这样有利于实现可折叠电子设备的轻薄化。
在一些实施例中,第一壳体的中板与第二壳体的中板相互靠近的侧部均形成有转轴容置区域,转轴机构设置于转轴容置区域内;
转轴机构包括底座、设置于底座的两侧的第一转动臂和第二转动臂,第一转动臂的一端转动连接于底座的一侧,另一端连接于第一壳体的中板,第二转动臂的一端转动连接于底座的另一侧,另一端连接于第二壳体的中板。
第一壳体的中板与第二壳体的中板靠近转轴机构的端部均具有台阶结构,台阶结构形成转轴容置区域。
采用上述技术方案,由于第一中板与第二中板相互靠近的侧部均形成有转轴容置区域,连接两个壳体的转轴机构可以容置在转轴容置区域中,能够减小转轴机构可折叠电子设备厚度方向上的空间。
在一些实施例中,台阶结构通过弯折中板形成,并且台阶结构相对于中板的本体的弯折夹角半径设置为0.3mm至0.6mm。
在一些实施例中,可折叠电子设备在展开状态下的整机厚度为4.2mm至4.3mm。
附图说明
图1a为一些方案中电子设备的壳体的正面视角的立体结构示意图;
图1b为一些方案中电子设备的壳体的生产工艺流程示意图;
图2a为本申请实施例提供的电子设备的壳体的正面视角的立体结构示意图;
图2a-1为本申请实施例提供的电子设备的壳体去除塑胶件的正面视角的立体结构示意图;
图2a-2为本申请实施例提供的电子设备的局部剖面放大结构示意图;
图2b为本申请实施例提供的电子设备的壳体的背面视角的立体结构示意图;
图2c为本申请实施例提供的电子设备的壳体中边框的立体结构示意图;
图2d为本申请实施例提供的电子设备的壳体中边框的俯视结构示意图;
图2e为图2d的B-B截面结构示意图;
图3a为本申请实施例提供的电子设备的壳体的中板的立体结构示意图;
图3b为本申请实施例提供的电子设备的壳体的断面结构示意图;
图3c为本申请实施例提供的电子设备的壳体的中板与电池围板的结构示意图;
图3d为本申请实施例提供的电子设备的壳体的中板与电池围板的局部结构示意图。
图4a为本申请实施例提供的电子设备的壳体第一视角的立体结构示意图;
图4a-1为图4a的A-A截面示意图;
图4a-2为图4a的B-B一视角截面示意图;
图4a-3为图4a的B-B另一视角截面示意图;
图4a-4为图4a的C-C截面示意图;
图4b为本申请实施例提供的电子设备的壳体第二视角的立体结构示意图;
图4c为本申请实施例提供的电子设备的壳体的俯视结构示意图;
图4d为本申请实施例提供的电子设备的壳体的仰视结构示意图;
图5a为本申请实施例提供的电子设备的壳体的生产工艺流程图;
图5a-1为本申请实施例中壳体的生产工艺流程框图;
图5b为本申请实施例提供的电子设备的壳体注塑原理示意图;
图5c为本申请实施例提供的电子设备的壳体的滑块成形原理示意图;
图6a为本申请实施例提供的电子设备壳体的正面结构示意图;
图6b为本申请实施例提供的电子设备壳体的背面结构示意图;
图7a为本申请实施例提供的可折叠电子设备壳体第一视角的结构示意图;
图7b为本申请实施例提供的可折叠电子设备壳体第二视角的结构示意图;
图7c为本申请实施例提供的可折叠电子设备背面展开状态下的局部结构示意图;
图7d为本申请实施例提供的可折叠电子设备正面展开状态下的局部结构示意图;
图7e为本申请实施例提供的可折叠电子设备折叠状态的结构示意图。
附图标记说明:
现有技术标记说明:
100'、壳体;110'、边框;120'、中板。
本申请实施例附图标记说明:
100、壳体;
110、边框;
110A、外壁面;111、容置区域;112、间隙;110A'、边框预制件;
120、中板;120A、第一表面;120B、第二表面;120A'、中板预制件;
121、连接部;1211、延伸部;1212、接合结构;1212A、接合面;122、孔部;123、引导槽;
130、塑胶件;131、缓冲腔室;
140、电池围板;
141、电池安装区;
10A、第一壳体;101A、第一壳体的边框;102A、第一壳体的中板;10B、第二壳体;
101B、第二壳体的边框;102B、第二壳体的中板;10C、转轴容置区域;10D、台阶结构;
10、电子设备;
20、可折叠电子设备;200、转轴机构;300、显示屏;400、后盖。
A1、第一滑块;A2、第二滑块;A3、第三滑块。
具体实施方式
本申请实施例提供一种电子设备的壳体,壳体可应用于电子设备,可以作为电子设备的外壳,对电子设备进行整体保护和支撑。电子设备可以是平板式电子设备,例如可以是平板式手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobilepersonal computer,UMPC)、上网本、个人数字助理(personaldigital assistant,PDA)等电子设备。
本申请实施例中的壳体还可应用于折叠式电子设备,折叠式电子设备例如可以是折叠手机、折叠电脑等各种折叠式的可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmentedreality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备。
请参见图1a-图1b,图1a为一些方案中电子设备的壳体的正面视角的立体结构示意图;图1b为一些方案中电子设备的壳体的生产工艺流程示意图。
如图1a所示,电子设备包括壳体100'和显示屏(图中未示出),壳体100'整体设置为同一合金材质(例如,铝合金)制得的一体式结构。壳体100'包括中板120'和围绕于中板120'外周侧的边框110',边框110'围绕于显示屏的周侧,用于对显示屏的周侧进行支撑并防护。
进一步需要理解的是,显示屏与中板120'在电子设备的厚度方向上层叠设置,且显示屏位于电子设备更加靠近正面的一侧。
这种电子设备的壳体100'整体(包括中板120'和相接于中板120'外边缘的边框110')设置为合金材质(例如,铝合金材质)制得的壳体,但是合金材质的结构强度有限,若将电子设备壳体做的更薄无法满足电子设备壳体的结构强度需求。
如图1b所示,这种电子设备的壳体的制备工艺如下。
第一步(铝板来料):制备铝合金板材。
第二步(DDG):将铝合金板材通过DDG工艺磨切加工产品的定位基准。
第三步(CNC1):利用CNC工艺将铝合金板材的正面开粗/内腔拉胶,在该步骤中,在铝合金板材的正面形成有容纳空间,该容纳空间是用于容纳显示屏的。
第四步(CNC2):利用CNC工艺加工正面开粗/内腔拉胶后的铝合金板材,形成天线缝、拉胶孔以及相关背面特征,在该步骤中,在铝合金板材的背面形成有用于容纳主板和电池等电子器件的容纳空间。其中,该步骤完成后形成有壳体预制件,壳体预制件包括中板预制件和围绕于中板预制件外周的边框预制件。
第五步(T处理):利用化学反应在中板预制件表面形成微小孔洞提升结合力。
第六步(NMT):纳米注塑,利用模具成型在壳体预制件内部形成相关内部结构和天线缝。
第七步(CNC3):利用CNC工艺精加工壳体预制件的正面和侧壁结构。
第八步(CNC4):利用CNC工艺在壳体预制件的边框预制件加工SPK孔/USB孔和其他周边侧孔。
第九步(精抛):对边框预制件的外观面抛光,提高阳极后外观质感。
第十步(喷砂):使用180#镐砂,使边框预制件外观更细腻。
第十一步(阳极):对边框预制件阳极外观处理。
第十二步(CNC5):利用CNC切除中板预制件和边框预制件的工艺连料,攻螺纹螺牙,切断电连接PAD。
在上述工艺中:
DDG指全数控高效双端面精密磨床(CNC double sidesurface grinder),通过双端面高速磨削将铝板精准地磨成规整三维体积,以方便之后的CNC精加工。
CNC指数控机床加工。
T处理指热处理,热处理(使用T(E)处理药水处理基材,刻蚀出尺寸较小的蜂窝状纳米孔,最终基材表面形成纳米级别的珊瑚礁结构)。
NMT指纳米注塑,金属与塑胶通过纳米技术结合。
喷砂是指采用压缩空气为动力形成高速喷射束,将磨料高速喷射到需处理工件表面,使工件外表面的外表发生物理变化,满足品质要求。
阳极指将工件置于电解槽的阳极加工氧化层的工艺。
这种电子设备的壳体在制备过程中工艺较为复杂(例如,通过CNC1和CNC2两次机加工才可完成包括中板预制件和围绕于中板预制件外周的边框预制件的壳体预制件),机加工时间长,会导致生产成本较高。
为解决上述问题,本申请实施例提供的壳体包括边框和中板,边框的内部形成有容置区域,边框围绕并相接于中板的外周侧,边框为非晶合金材料制成的边框,中板为合金材料制成的中板。与现有的壳体整体设置为合金材质的结构相比,在壳体的边框尺寸(例如,边框在壳体的厚度方向、高度方向上的尺寸)相同的情况下,本申请中的边框的结构强度更高,从而使得具有该边框的壳体的结构强度更高。从另一个角度来说,在边框的结构强度相同的情况下,本申请中边框尺寸(例如,边框在壳体的厚度方向、高度方向上的尺寸)更小。并且边框在厚度方向、高度方向上的尺寸更小还可减轻壳体的重量。因此,本申请提供的电子设备的壳体能够在保证结构强度的基础上实现轻薄化,即可以同时兼顾轻薄化和满足结构强度的需求。
进一步地,本申请实施例还提供一种壳体的加工工艺,具体非晶合金材料真空压铸边框模内一体成型于中板预制件的周侧,就可得到包括中板预制件和围绕于中板预制件外周的边框预制件的壳体预制件。相比于现有技术中“通过CNC1和CNC2两次机加工才可完成包括中板预制件和围绕于中板预制件外周的边框预制件的壳体预制件”那样的方案工艺更为简单,成本更低。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面具体结合附图对本申请实施例提供的电子设备的壳体的结构以及生产工艺进行详细说明。
请参见图2a、图2a-1、图2a-2、图2b,图2a为本申请实施例提供的电子设备的壳体的正面视角的立体结构示意图。图2a-1为本申请实施例提供的电子设备的壳体去除塑胶件的正面视角的立体结构示意图。图2a-2为本申请实施例提供的电子设备的壳体的局部剖面放大结构示意图。图2b为本申请实施例提供的电子设备的壳体的背面视角的立体结构示意图。
如图2a、图2a-1、图2a-2、图2b所示,本申请实施例提供的电子设备的壳体100形成有容纳空间(图中未示出),用于收容电子设备的元器件。壳体100还可以起到保护电子设备和支撑整机的作用。
具体地,壳体100可以包括边框110和中板120。边框110围绕于并相接于中板120的外周侧。或可以理解为,边框110围绕形成有容置区域111,中板120设置于容置区域111内。需要说明的是,边框110可以是环设于中板120的整个外周侧,也可以是设于中板120的外周侧的部分区域,边框110可以与中板120的外周侧的部分区域相接,也可以与中板120的外周侧的全部区域相接,本申请对此不作限制。
在一个实施方式中,边框110设置为:非晶合金材料制成的边框,中板120设置为:合金材料制成的中板。
本领域技术人员可以理解的是,中板120为位于电子设备内部的支撑框架,主要用于支撑整机。电子设备的显示屏300(参见图2a-2)与后盖(参见图2a-2)设置于壳体100的中板120的两侧。如图2a-2所示,中板120包括相对设置的第一表面120A和第二表面120B,第一表面120A靠近后盖,第二表面120B靠近显示屏300的背面。后盖与中板120之间可以形成第一空腔W1,显示屏与中板之间可以形成第二空腔W2,第一空腔W1和第二空腔形W2成上文的容纳空间。第一空腔W1可以用于安装电池、印刷电路板、摄像头、天线等内部元件,第二空腔W2可以布置用于屏幕发声的振动元件或其他需要设置在中板120与显示屏之间的元件等。
后盖是电子设备上与显示屏300相对设置的结构,与边框110相连接,用于将电子设备的元器件封于电子设备内部,同时还能够防灰尘、防碰撞、防硬件划伤。后盖可以是金属材料制成的后盖(即金属后盖),也可以是非导电材料制成的后盖(即非金属后盖),如玻璃后盖、塑料后盖等。
电子设备的显示屏300用于显示图像。显示屏300可以为液晶显示(liquidcrystal display,LCD)屏、有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)显示屏等,其中OLED显示屏可以为柔性显示屏或硬质显示屏。显示屏可以是普通的规则屏幕,也可以为异形屏幕、折叠屏幕等,例如显示屏可相对自由转动或折叠形成弧形、多棱柱等等。显示屏可以设置于电子设备的正面和/或背面。电子设备的正面可以理解为用户使用该电子设备时面向用户的一侧,电子设备的背面可以理解为用户使用电子设备时背向用户的一侧。在电子设备的正面和背面均设置有显示屏的情况下,主显示屏所在一侧认为是电子设备的正面,副显示屏所在一侧认为是电子设备的背面。连接电子设备的正面和背面的面可以称为电子设备的侧面。
需要说明的是,显示屏300具有能够显示画面的出光面,本申请实施例中所涉及的显示屏的背面是指该显示屏300上与上述出光面相对设置的一侧表面,也即显示屏靠近中板120的一侧表面,也即显示屏上与中板120的第二表面120B相对的面。
本申请实施例将电子设备显示屏所在的一侧定义为电子设备的正面,将电子设备的后盖所在的一侧定义为电子设备的背面,将连接电子设备的正面和背面的面定义为电子设备的侧面。图中所示的电子设备的侧面即边框所在的一侧。
以下结合图2c至图2e对边框110的具体结构和材料进行详细说明。
请参见图2c至图2e,图2c为本申请实施例提供的电子设备的壳体中边框的立体结构示意图。图2d为本申请实施例提供的电子设备的壳体中边框的俯视结构示意图。图2e为图2d的B-B截面结构示意图。
需要说明的是,本申请中边框110的具体结构不限。在一个实施方式中,如图2c和图2d所示,边框110整体呈厚度均匀的圆弧形结构,边框110的外壁面110A呈朝边框外侧突出的弧形结构。
这样不仅可以有效地增加使用者的使用感受,避免了由于边框外壁面的凸台或棱角导致使用者的不适。还可使得边框在较小的厚度基础上呈现更多的侧壁面积,从能够使得边框侧壁与中板连接面积更大,在边框与中板连接时,有利于提升边框与中板的连接强度。本领域技术人员可以理解的是,在其它可替代的实施方式中,边框110的厚度也可以不均匀,边框110也可以采用非圆弧形结构。
如图2c和图2d所示,非晶合金材料制成的边框110的整体长度L设置为50mm至200mm。
需要理解的是,非晶合金材料制成的边框110的整体长度L可以是设置为50mm至200mm之间的任意数值,例如可以是50mm、75mm、100.5mm、200m等,具体应根据应用的电子设备的尺寸要求确定,本申请不做唯一要求。
如图2e所示,非晶合金材料制成的边框110的壁厚M设置为0.25mm至3mm。
需要理解的是,边框110的壁厚M可以是设置为0.25mm至3mm之间的任意数值,例如可以是0.25mm、1.275mm、1.8mm、3m等。同理,边框110壁厚M的具体尺寸也可根据实际设计和使用需求确定,本申请不做唯一要求。
如图2e所示,非晶合金材料制成的边框110的高度H设置为2mm至10mm。
需要理解的是,非晶合金材料制成的边框110的高度H可以是设置为2mm至10mm之间的任意数值,例如可以是2mm、5.6mm、7.4mm、10m等。同理,边框110的高度H的具体尺寸也可根据实际设计和使用需求确定,本申请不做唯一要求。
需要理解的是,本本申请实施例为实现电子设备的壳体100更加轻薄化,更倾向于将边框110的壁厚M、边框110的高度H设计的更小。例如边框110的壁厚M可以设计为0.25mm,边框110的壁厚H可以是设计为2mm。
在一些实施方式中,本申请中由非晶合金材料制成的边框110的抗压强度为1200MPa至2200MPa,杨氏模量为80Gpa至100GPa;硬度为450HV至650HV。
非晶合金是由超急冷凝固,合金凝固时原子来不及有序排列结晶,得到的固态合金是长程无序结构,组成它物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性,没有晶态合金的晶粒、晶界存在。
需要理解的是,非晶合金材料制成的边框110的抗压强度可以设置为1200MPa至2200MPa范围内的任意数值,例如可以是1200MPa、1563.5MPa、2200MPa等。非晶合金材料制成的边框110的硬度可以设置为450HV至650HV范围内的任意数值,例如可以是450HV、500.5HV、650HV等。非晶合金材料制成的边框110的杨氏模量可以设置为80Gpa至100GPa范围内的任意数值,例如可以是80Gpa、90.5Gpa、100Gpa等。以上参数具体应根据实际设计和使用需求设定,本本申请对此不做唯一要求。
进一步需要理解的是,本申请实施例为使得边框110的结构强度更优,更倾向于将非晶合金材料的抗压强度参数和硬度参数设计的更大。例如可以将非晶合金材料的抗压强度设计为2200MPa,非晶合金材料的硬度设计为650HV。
下面对本申请中边框110采用的非晶合金材料进行详细解释。
本申请中边框110采用的非晶合金材料可以是Zr(锆)基非晶合金材料,且Zr(锆)基非晶合金材料包括Zr(锆)元素和Cu(铜)元素。
需要理解的是,Zr(锆)基非晶合金材料包括但不仅限于Zr(锆)元素和Cu(铜)元素,还可以是包括其他元素,例如Al元素。
请参见表1,表1为Zr(锆)基非晶合金材料与钛、铝、不锈钢的实验参数比对表,其中,是基于相同尺寸的边框采用不同材料的性能对比。
表1:
上表中:
硬度指材料局部抵抗硬物压入其表面的能力。
抗压强度指外力施压力时的强度极限。
压缩屈服强度是材料强度的重要参数,是判断材料的力学性能的一种测试指标,它是指材料在压缩下的强度极限、变形极限,可以反映材料的抗压强度,是决定材料性能等级的重要指标。
压缩模量指物体不能变形的情况下受到的竖向压应力与竖向总应变的比值。
杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。当一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL时,F/S叫应力,其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力;ΔL/L叫应变,其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。应力与应变的比叫弹性模量。ΔL是微小变化量。杨氏模量又称拉伸模量是弹性模量中的一种。杨氏模量衡量的是一个各向同性弹性体的刚度,定义为在胡克定律适用的范围内,单轴应力和单轴形变之间的比。与弹性模量是包含关系,除了杨氏模量以外,弹性模量还包括体积模量和剪切模量等。
弹性极限指金属材料受外力(拉力)到某一限度时,若除去外力,其变形(伸长)即消失而恢复原状,弹性极限即指金属材料抵抗这一限度的外力的能力,如果继续使用拉力扩大,就会使这个物体产生塑性变形,直至断裂(拿圆棒拉伸试样来说,随着拉力增加,圆棒样产生弹性变形;拉力超过弹性极限,圆棒样开始发生屈服现象;拉力继续增加直至抗拉极限,圆棒样断裂)。
延伸率/压缩率指试样拉伸断裂后标距段的总变形ΔL与原标距长度L之比的百分数。
阻尼比就是使自由振动衰减的各种摩擦和其他阻碍作用,指阻尼系数与临界阻尼系数之比。阻尼比越大,代表振动系统中阻尼力越强,振幅的减小就越快,振动系统就越快地回归到平衡状态。
泊松比是指材料在单向受拉或受压时,横向正应变与轴向正应变的比值,也叫横向变形系数,它是反映材料横向变形的弹性常数。
耐腐蚀性是金属材料抵抗周围介质腐蚀破坏作用的能力。由材料的成分、化学性能、组织形态等决定的。
如上表1所示,提供三种Zr(锆)基非晶合金材料示例说明,第一种Zr(锆)基非晶合金材料和第二种Zr(锆)基非晶合金材料均包括Zr(锆)元素、Cu(铜)元素。第三种Zr(锆)基非晶合金材料包括Zr(锆)元素、Al(铝)元素、Cu(铜)元素。
由表1可知,经试验,在各项参数对比中:
第一种Zr(锆)基非晶合金材料多次试验的硬度参数范围为492HV-553HV,第二种Zr(锆)基非晶合金材料多次试验的硬度参数范围为568HV至619HV,第三种Zr(锆)基非晶合金材料多次试验的硬度参数范围为498HV至545HV,三种Zr(锆)基非晶合金材料的硬度参数明显优于钛(标号:Ti-6Al-4V)的360HV至380HV、铝(标号:6061-T6)的90HV至107HV、不锈钢(标号:SUS304)的160HV-200HV。
第一种Zr(锆)基非晶合金材料多次试验的抗压强度参数范围为1815MPa-2052MPa,第二种Zr(锆)基非晶合金材料多次试验的抗压强度参数范围为1896MPa-2044MPa,第三种Zr(锆)基非晶合金材料多次试验的硬度参数范围为498HV至545HV,三种Zr(锆)基非晶合金材料的抗压强度参数也明显优于钛(标号:Ti-6Al-4V)的1200MPa-1280MPa、铝(标号:6061-T6)的520MPa-720MPa、不锈钢(标号:SUS304)的500MPa-600MPa。
第一种Zr(锆)基非晶合金材料多次试验的杨氏模量参数范围为92.9GPa。第二种Zr(锆)基非晶合金材料多次试验的杨氏模量参数范围为94.9GPa。第三种Zr(锆)基非晶合金材料多次试验的杨氏模量参数范围为81GPa。由此可见,三种Zr(锆)基非晶合金材料的抗形变能力也较好。
另外,第一种Zr(锆)基非晶合金材料的阻尼比为0.00030-0.00035,第二种Zr(锆)基非晶合金材料的阻尼比为0.00059-0.00069,第三种Zr(锆)基非晶合金材料的阻尼比为0.00059-0.00069,边框110采用三种Zr(锆)基非晶合金材料中的任意一种Zr(锆)基非晶合金材料时,在受到外力振动时,可快速回归到平衡状态,以及三种Zr(锆)基非晶合金材料还具有较好的耐腐蚀性能。
此外,三种Zr(锆)基非晶合金材料的泊松比与钛(标号:Ti-6Al-4V)、铝(标号:6061-T6)的以及不锈钢(标号:SUS304)的泊松比相当,边框110采用以上三种Zr(锆)基非晶合金材料中的一种时,受力产生横向正应变与轴向正应变钛(标号:Ti-6Al-4V)、铝(标号:6061-T6)的以及不锈钢(标号:SUS304)相当。
因此,壳体100的边框110采用以上三种Zr(锆)基非晶合金材料中的任意一种Zr(锆)基非晶合金材料制作,实现壳体100保证自身结构强度的基础上更加轻薄化时,边框110其他性能受其他影响较小。
需要理解的是,本申请实施例主要对边框110结构强度产生影响较大的参数进行试验,选择性地对弹性极限、延伸率、压缩率、压缩屈服强度进行试验。
在以上各项参数对比中,对于影响边框110结构强度的参数硬度和抗压强度来说,三种Zr(锆)基非晶合金材料的硬度和抗压强度均优于钛(标号:Ti-6Al-4V)、铝(标号:6061-T6)的以及不锈钢(标号:SUS304)。利用以上三种Zr(锆)基非晶合金材料制作壳体100的边框110,可实现壳体100的边框110在保证自身结构强度的基础上更加轻薄化。
请参见表2,表2为Zr(锆)基非晶合金材料与钛、铝、不锈钢的实验工艺能力参数对比表。
表2:
如上表2所示,同样提供三种Zr(锆)基非晶合金材料示例说明,第一种Zr(锆)基非晶合金材料、第二种Zr(锆)基非晶合金材料、第三种Zr(锆)基非晶合金材料在主要成型过程均采用真空压铸方式,其工艺成本明显优于钛(标号:Ti-6Al-4V)、铝(标号:6061-T6)、不锈钢(标号:SUS304)。
另外,第一种Zr(锆)基非晶合金材料的厚度可以设计为0.3mm至2.0mm,最小厚度可以设计为0.25mm,最小圆角可以设计为0.1mm,尺寸精度可以设计为±0.02mm。
第二种Zr(锆)基非晶合金材料的厚度可以设计为0.3mm至5mm,最小厚度可以设计为0.25mm,最小圆角可以设计为0.1mm,尺寸精度可以设计为±0.02mm。
第三种Zr(锆)基非晶合金材料的厚度可以设计为0.3mm至2.0mm,最小厚度可以设计为0.25mm,最小圆角可以设计为0.1mm,尺寸精度可以设计为±0.02mm。
而钛(标号:Ti-6Al-4V)的厚度设计为大于0.3mm,铝(标号:6061-T6)的厚度设计为大于0.4mm,不锈钢(标号:SUS304)的厚度设计为大于0.5mm。
钛(标号:Ti-6Al-4V)的最小厚度设计为0.3mm,铝(标号:6061-T6)的最小厚度设计为0.4mm,不锈钢(标号:SUS304)的最小厚度设计为0.4mm。
钛(标号:Ti-6Al-4V)的最小圆角设计为0.2mm,铝(标号:6061-T6)的最小圆角设计为0.4mm,不锈钢(标号:SUS304)的最小圆角设计为0.2mm。
钛(标号:Ti-6Al-4V)的尺寸精度设计为±0.03mm,铝(标号:6061-T6)的尺寸精度设计为±0.03mm,不锈钢(标号:SUS304)的尺寸精度设计为±0.03mm。
可知,三种Zr(锆)基非晶合金材料的厚度明显可以比钛(标号:Ti-6Al-4V)、铝(标号:6061-T6)、不锈钢(标号:SUS304)做的更薄。
三种Zr(锆)基非晶合金材料与钛(标号:Ti-6Al-4V)、铝(标号:6061-T6)、不锈钢(标号:SUS304)相比,着色工艺、最小拔模角、最小孔径相当。
因此,壳体100的边框110采用Zr(锆)基非晶合金材料制作,在降低成本的基础上还可实现更加轻薄化。
对于以上三种Zr(锆)基非晶合金材料,壳体100的边框110可选用其中的一种Zr(锆)基非晶合金材料使用。
需要理解的是,在以上三种Zr(锆)基非晶合金材料中,Zr(锆)元素、Cu(铜)元素或者Al(铝)元素之间的成分比应根据实际需求设定,本申请实施例不做唯一要求。
本申请Zr(锆)基非晶合金材料不仅限包括Zr(锆)元素、Cu(铜)元素,还可以是包括其他元素,例如Al(铝)、Ni(镍)、Fe(铁)元素、Mg(镁)元素、Nb(铌)元素中的一种或多种。
示例性地,在一些示例中,Zr(锆)基非晶合金材料的组成可以含有30~65重量%Zr、25~45重量%Cu、5~18重量%Al、2~13重量%Ni、0~4重量%Fe、0~4重量%Mg和0~4重量%Nb,化学式可为Zr48Cu33Al10Ni9、Zr50Cu23Al10Ni7、Zr37Cu35Al13Ni15等。
在一些实施方式中,非晶合金材料还可以是Ti(钛)基Ti-based、Cu(铜)基Cu-based、Fe(铁)基Fe-based、La(镧)基La-based。
以下结合附图对中板120的具体结构和材料进行详细说明。
请参见图3a至图3d,图3a为本申请实施例提供的电子设备的壳体100的中板120的立体结构示意图。图3b为本申请实施例提供的电子设备的壳体100的断面结构示意图。图3c为本申请实施例提供的电子设备的壳体100的中板120与电池围板140的结构示意图。图3d为本申请实施例提供的电子设备的壳体100的中板120与电池围板140的局部结构示意图。
如图3a-图3b所示,中板120的外周边缘上、沿中板120的周向间隔形成有多个连接部121,多个连接部中的每个连接部121的端部用于与边框110的相应内侧壁相接。
连接部121包括自中板120的外侧边缘向外延伸的延伸部1211和位于延伸部1211的端部的接合结构1212,延伸部1211与接合结构1212形成为一体,且接合结构1212形成有与边框110的内壁面相适配的接合面1212A,接合结构1212通过接合面1212A与边框110的内周侧壁面贴合。
或者也可以是,每个连接部121设置为端部呈凸缘的U型卡扣结构,连接部121利用U型卡扣结构与边框110的卡合结构卡合固定。
通过将边框110与中板120通过倒扣结构与U型卡扣结构连接,这样不仅结构简单,还便于边框110与中板120连接。
需要理解的是,连接部121可以是设置为4个、6个、8个等任意数量,其具体应根据实际设计和使用需求设定,本申请实施例对此不做唯一要求。
在一个示例中,如图3a所示,连接部121可以设置为4个。其中,中板120的长边上均匀设置2个,短边处设置有1个,短边处的连接部121更加位于短边端部的位置。
中板120的周侧边缘沿中板120的周向形成有间隔排列的多个孔部122,每个孔部122在中板的厚度方向上贯通中板120,且中板120上、位于孔部122与中板120的外侧边缘之间形成有引导槽123,引导槽123连通间隙112与孔部122。
在中板120与边框连接时,由于塑胶件130在高温下呈流体状态,位于间隙112中的塑胶件130会通过引导槽123流入多个孔部中的每个孔部122,这样有利于提升塑胶件130分别与中板120的结合性,进而能够提升中板120与边框110的连接强度。
另外,用过在中板120的周侧边缘沿中板120的周向形成有均匀间隔排列的多个孔部122还有利于减轻中板120的重量,更有利于壳体100的轻薄化。
需要理解的是,孔部122可以是设置为5个、8个、10个等任意数量,具体数量应根据实际设计和使用需求设定,本申请实施例对此不做唯一要求。
如图3b所示,中板120呈厚度均匀的板材或压铸件,中板120的厚度H1设置为0.3mm至2mm。
需要理解的是,中板120的厚度H1可以是0.3mm至2mm之间的任意数值,例如可以是0.3mm、0.75mm、1.8mm等。具体应根据实际设计和使用需求设定,本实施例对此不作要求。
需要说明的是,本申请为使得电子设备的壳体100更加轻薄化,本申请实施例更倾向于将中板120的厚度H1设计地更小,例如设计为0.3mm。
如图3c所示,中板120上还设置有电池围板140,电池围板140围绕形成电池安装区141。电池围板140通过注塑材料注塑突出固定于中板120上。在一个实施例中,电池围板140设置为环状结构。
如图3d所示,电池围板140的高度H2设置为0.8mm至4.2mm,电池围板140与中板120连接处的厚度M1设置为0.6mm至1.2mm,电池围板顶部的厚度M2设置为0.4mm至1.2mm。
需要理解的是,电池围板140的高度H1可以是设置为0.8mm至4.2mm范围内的任意数值,例如可以是0.8mm、1.75mm、4.2mm等。电池围板140与中板120连接处的厚度M1可以设置为0.6mm至1.2mm范围内的任意数值,例如可以是0.6mm、1.05mm、1.2mm等。电池围板140顶部的厚度M2可以设置为0.4mm至1.2mm范围内的任意数值,例如可以是0.4mm、0.95mm、1.2mm等。本申请为使得电子设备的壳体100更加轻薄化,更倾向于将电池围板140与中板120连接处的厚度M1、电池围板140顶部的厚度M2设计地更小。例如可以将电池围板140与中板120连接处的厚度M1设计为0.6mm,将电池围板140顶部的厚度M2设计为0.4mm。
进一步需要理解的是,如图3d所示,电池围板140的厚度自电池围板140与中板120连接处至电池围板140顶部逐渐均匀变小。
电池围板140通过注塑材料注塑突出固定于中板120上,通过设置注塑材料,注塑材料弹性较好,在设置于电池安装区141内的电池受力震荡时,注塑材料能够对电池进行缓冲保护,另外还可对电池进行绝缘防护。
另外,通过将边框110的外壁面设置为呈朝边框外侧突出的弧形结构,这样可使得边框110在较小的厚度基础上呈现更多的侧壁面积,从能够使得边框110侧壁与中板120连接面积更大,在边框110与中板120连接时,有利于提升边框110与中板120的连接强度。
在一些实施例中,本申请中的中板120由合金材料制成,合金材料的抗压强度为500MPa至1200MPa,杨氏模量为40GPa至80GPa,合金材料的硬度为90HV至400HV,合金材料的密度为1.5g/cm3至2.5g/cm3。
合金材料是指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。
需要理解的是,合金材料的抗压强度可以设置为500MPa至1200MPa范围内的任意数值,例如可以是500MPa、955.5MPa、1200MPa等。合金材料的硬度可以设置为90HV至400HV范围内的任意数值,例如可以是90HV、200.5HV、400HV等。合金材料的杨氏模量可以设置为40Gpa至80GPa范围内的任意数值,例如可以是40Gpa、60.5Gpa、80Gpa等。合金材料的密度可以设置为1.5g/cm3至2.5g/cm3之间的任意参数,例如可以是1.5g/cm3、2.05g/cm3、2.5g/cm3等。以上参数具体应根据实际设计和使用需求设定,本本申请对此不做唯一要求。
进一步需要理解的是,本申请实施例为使得中板120的结构强度更优,更倾向于将合金材料的抗压强度参数和硬度参数设计的更大,密度设计地更小。例如可以将合金材料的抗压强度设计为1200MPa,合金材料的硬度设计为400HV,密度可以设置为1.5g/cm3。
进一步需要理解的是,合金材料可以是铝合金材料或镁合金材料制成。
铝合金材料是以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金,其他合金化元素可以是锰和镁,加锰可提高其抗蚀能力,加镁使其强化并降低比重,其特点是耐腐蚀,抛光性好,可长时间保持光亮表面,强度比纯铝高。
镁合金材料是以镁为基础加入其他元素组成的合金。具有密度小、强度高、弹性模量大、散热好,消震性好、承受冲击载荷能力强的优点,其他元素可以是铝、锌、锰、铈、钍等。
以下结合附图对边框110与中板120的连接方式进行详细说明。
请参见图4a-图4d,图4a为本申请实施例提供的电子设备的壳体的第一视角立体结构示意图。图4a-1为图4a的A-A局部截面示意图。图4a-2为图4a的B-B一视角截面示意图。图4a-3为图4a的B-B另一视角截面示意图。图4a-4为图4a的C-C截面示意图。图4b为本申请实施例提供的电子设备的壳体的第二视角立体结构示意图。图4c为本申请实施例提供的电子设备的壳体的俯视结构示意图。图4d为本申请实施例提供的电子设备的壳体的仰视结构示意图。
如图4a-图4d所示,边框110的3个边围绕中板120的外周,且中板120的周侧边缘与边框110的相应内侧壁面之间填充有塑胶件130。
需要理解的是,本申请实施例通过在中板120的周侧边缘与边框110的相应内侧壁面之间填充有塑胶件130,塑胶件130可对中板120与边框110在高温或者一些影响其形变的环境下的形变进行缓冲。即使是边框110与中板120采用不同的材料制成,两者的收缩比不同的情况下,也能够避免中板120与边框110由于收缩比不同而相互挤压使得中板上凸或下凹这一现象发生。
进一步需要理解的是,塑胶件130的宽度可以是设置为5mm、10mm、13.5mm等任意数值,其具体应根据实际设计和使用需求设定,本申请实施例对此不做唯一要求。
如图4a所示,中板120周侧间隔设置的连接部121与边框110相应内侧壁固定连接。连接部121可以是设置为4个。其中,中板120的长边上均匀设置2个,短边处设置有1个,短边处的连接部121更加位于短边端部的位置。
如图4a-1和图4a-4所示,连接部121包括延伸出中板120外边缘的延伸部1211,延伸部1211的端部形成有接合结构1212,该接合结构1212具有呈弧面形状的接合面1212A,连接部121的接合面1212A与边框110的内壁面贴合。
边框110模内成型于中板120的外周侧时,接合面1212A作为边框110的成型面,用于使边框110与中板120成型为一体结构。
或者可以是,边框110通过焊接等固定连接工艺连接至中板120的外周侧,接合面1212A作为边框110的连接面。例如,两者通过焊接工艺固定时,接合面1212A可作为焊接面,使边框110与中板120相对固定。
又或者可以是,连接部121设置为U型卡扣结构,边框110的内侧壁上形成有卡合结构,卡合结构可以设置为倒扣结构,U型卡扣结构卡合于倒扣结构内实现边框110与中板120的固定。
如图4a-2、图4a-3、图4c、图4d所示,塑胶件130的一端也是与边框110的内侧壁贴合,另一端与中板120的端面对接,电池围板140可以是与塑胶件130一体注塑成型的凸起板状结构。且电池围板140与塑胶件130的主体之间具有间隔,塑胶件130内部还形成有缓冲腔室131,缓冲腔室131沿边框100的延伸方向延伸。利用缓冲腔室131可以实现:
在边框110与中板120形变程度不同时,不仅可以利用塑胶件130自身的形变缓冲边框110与中板120的形变差量,缓冲腔室131还可进一步对形变差量进行吸收缓冲。从而可进一步防止边框110与中板120形变程度不同时,中板120上凸或下凹这一现象的发生。
以下结合附图对电子设备的壳体100的生产工艺进行详细说明。
请参见图5a-图5b,图5a为本申请实施例中壳体100的生产工艺流程图。图5a-1为本申请实施例中壳体100的生产工艺流程框图。图5b为本申请实施例提供的电子设备的壳体100的注塑原理示意图。图5c为本申请实施例提供的电子设备的壳体100的滑块成形原理示意图。
在一些实施方式中,如图5a-图5a-1所示,本申请实施例提供的电子设备的壳体100通过以下步骤生产:
第一步:制备中板预制件120A'(可参见图5c所示的结构,最终可以形成为图3a所示的中板120)。中板预制件120A'可选用合金材料的板材或者合金压铸件,例如,镁合金材料的板材或压铸件。或者,铝合金材料的板材或压铸件。
第二步:在中板预制件120A'的外周侧一体成型有边框预制件110A'(可参见图5c所示的结构,最终可以形成为如图2a-1所示的边框110)。具体可例如,将中板预制件120A'放置于压铸模具内,通过在压铸模块内浇注非晶合金材料,待固化后,在中板预制件120A'的外周侧一体形成有边框预制件110A'。边框预制件110A'可选用非晶合金材料,例如可以是Zr(锆)基非晶合金材料,通过将Zr(锆)基非晶合金材料注塑成型于中板预制件120A'的外周侧,从而得到中板预制件120A与边框预制件110A'的结合件。
需要理解的是,在中板预制件120A的外周侧一体成型有边框预制件110A'时,可以是采用高温模内一体成型。具体温度可以是950℃至1000℃范围内的任意温度,例如可以是950℃、970.5℃、1000℃等。
如图5c所示,边框预制件110A'的外圆弧面通过滑块成型。其中,第一滑块A1、第二滑块A2与第三滑块A3相互独立,第一滑块A1用于对边框预制件110A'的长边成型,第二滑块A2和第三滑块A3分别用于对边框预制件110A'的短边成型。第一滑块A1、第二滑块A2与第三滑块A3之间的接缝与天线缝对应。
第三步(CNC1):通过CNC(CNC double side surface grinder)数控机床加工对边框预制件110A'和中板预制件120A'的结合件进行正反面处理,并将边框预制件110A'上的天线缝断点切开。
需要理解的是,通过CNC数控机床加工对边框预制件110A'和中板预制件120A'的结合件进行正反面处理有利于提升美观性。
第四步(T处理):在中板预制件120A'上通过化学反应形成孔洞。
示例性地,通过热处理的方式形成孔洞,热处理使用T(E)处理药水处理中板预制件120A'。刻蚀出尺寸较小的蜂窝状纳米孔,中板预制件120A'表面形成纳米级别的珊瑚礁结构,实现提升中板预制件120A'与注塑材料(例如塑胶)的结合性。
第五步(NMT):填充边框预制件110A'的内壁面与中板预制件120A'的外壁面之间的间隙,在中板预制件120A'的一侧壁面形成电池围板预制件。
示例性地,通过纳米注塑工艺用注塑材料填充边框预制件110A的内壁面与中板预制件120A'的外壁面之间的间隙(可以是间隙112),用注塑材料通过纳米注塑工艺在中板预制件120A'的背面形成电池围板预制件。注塑材料可选用塑胶,将塑胶通过纳米注塑工艺填充至边框预制件110A'的内壁面与中板预制件120A'的外壁面之间的间隙内,且塑胶填满整个边框预制件110A'的内壁面与中板预制件120A的外壁面之间的间隙,最终形成塑胶件。
需要理解的是,将中板预制件120A'与边框预制件110A'通过塑胶纳米注塑技术结合。塑胶一方面能够对中板预制件120A'与边框预制件110A'之间的间隙进行填充,另一方面塑胶具有较好的伸缩性,在中板预制件120A'与边框预制件110A'形变时,塑胶并不会对两者产生较大的挤压力,反之,塑胶能够将中板预制件120A'与边框预制件110A'形变带来的挤压力吸收,有效地避免了两者由于相互挤压而产生的形变。
需要理解的是,如图5b所示,将塑胶注塑于中板预制件120A'与边框预制件110A'之间时,在边框预制件110A内侧设置斜顶模具,模具的顶端为进浇口,下端位置设置有排气口,利用抽真空专用机台实现排气。
进一步地,天线缝在中板预制件120A'与边框预制件110A'一体嵌模内件成型后由CNC机械加工出长度为0.8mm至1mm天线缝,中板预制件120A与边框预制件110A'用塑胶通过纳米技术结合。
天线缝的长度可以是设置为0.8mm至1mm范围内的任意参数。例如可以是0.8mm、0.91、1mm等。具体可根据实际设计和使用需求设定,本申请不做唯一要求。
第六步(CNC2):对边框预制件110A'通过CNC数控机床加工天线缝以及外观面处理。
第七步(CNC2):对边框预制件110A'的外观面进行抛光处理。
在第七步中,抛光处理有利于提升边框预制件110A'外观的质感。
第八步(PVD):对边框预制件110A'的外观面利用物理气相沉积(Physical VapourDeposition,PVD)技术进行处理。
物理气相沉积技术:表示在真空条件下,采用物理方法,将材料源-固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。表面处理。优点:金属色泽,耐磨耐腐蚀,表面细腻,抗氧化。
第九步(CNC3):利用CNC数控机床加工SPK孔/USB孔及中板预制件120A'与边框预制件110A周侧相关开孔(如图4b所示)。
第十步:完成壳体100的制作(如图4a-图4d所示的状态)。
在该工艺中,滑块成型毛刺分布在天线缝处,加工天线缝时去除,开模方向批锋走在弧面上,加工浇口时可去除。
请参见图6a-图6b,图6a为本申请实施例提供的电子设备的立体结构示意图。图6b为本申请实施例提供的电子设备壳体的背面结构示意图。
如图6a-图6b所示,本申请实施例中的这种电子设备可以是平板式电子设备,电子设备包括壳体100。壳体100包括边框110和中板120;边框110围绕中板120,并呈环形结构,边框110由非晶合金材料制成,中板由合金材料制成非晶合金材料的抗压强度为1200MPa至2200MPa,杨氏模量为80Gpa至100GPa;合金材料的抗压强度为500MPa至1200MPa,杨氏模量为40GPa至80GPa。可使得壳体100具有较高的结构强度,即使边框在厚度方向上的尺寸更小也能满足壳体的结构强度要求。并且边框在厚度方向上的尺寸更小还可降低壳体10的重量,能够在保证结构强度的基础上实现电子设备10的轻薄化。
本申请的实施例还提供一种可折叠电子设备,请参见图7a至图7e,图7a为本申请实施例提供的可折叠电子设备壳体第一视角的立体结构示意图。图7b为本申请实施例提供的可折叠电子设备壳体第二视角的立体结构示意图。图7c为本申请实施例提供的可折叠电子设备背面展开状态下的局部结构示意图。图7d为本申请实施例提供的可折叠电子设备处于打开状态的立体结构示意图。图7e为本申请实施例提供的可折叠电子设备处于折叠状态的立体结构示意图。
如图7a所示,可折叠电子设备包括第一壳体10A和第二壳体10B,第一壳体10A包括边框101A和中板102A,第二壳体10B包括边框101B和中板102B。
如图7b所示,第一壳体的中板102A与第二壳体的中板102B相互靠近的侧部均形成有转轴容置区域10C。
具体的第一壳体的中板102A与第二中板102B靠近转轴机构200的端部均具有台阶结构10D,台阶结构10D形成转轴容置区域10C。
如图7c所示,转轴机构200设置于转轴容置区域10C内,转轴机构200包括底座220、设置于底座220的两侧的第一转动臂211和第二转动臂212,第一转动臂211的一端转动连接于底座220的一侧,另一端连接于第一壳体的中板102,第二转动臂212的一端转动连接于底座220的另一侧,另一端连接于第二壳体的中板102B。
如图7d和图7e所示,可折叠电子设备包括还包括显示屏300和后盖(图中未示出),在可折叠电子设备处于折叠状态时,后盖用于对整个可折叠电子设备进行保护。结合图7a-图7c可知,第一壳体的中板101A的正面侧、第二壳体的中板102B的正面侧设置显示屏300,第一壳体的中板101A的背面侧和第二壳体的中板102B的背面侧均设置后盖。
具体的,连接两个壳体的转轴机构200可以容置在转轴容置区域10C中,能够减小转轴机构200对可折叠电子设备厚度方向上的占用空间。
由于第一壳体10A和第二壳体102B均采用上述任意实施方式的壳体那样的构成,通过这样的构成有利于实现可折叠电子设备的轻薄化。
如图7a-图7c所示,在一些实施方式中,结合图3b所示,在一些实施方式中,台阶结构10D通过弯折中板120形成,并且台阶结构10D相对于中板120的本体的弯折夹角半径R设置为0.3mm至0.6mm。
需要理解的是,台阶结构10D相对于中板120的本体的弯折夹角半径R可以设置为0.3mm至0.6mm范围内的任意参数。例如可以设置为0.3mm、0.55mm、0.6mm等。
上述两种电子设备(即平板式电子设备或可折叠电子设备)由于壳体100的边框110由非晶合金材料制成,与现有的壳体整体设置为合金材质(例如,铝合金)的结构相比,在壳体的边框尺寸(例如,边框在壳体的厚度方向、高度方向上的尺寸)相同的情况下,本申请实施例中的边框的结构强度更高,从而使得具有该边框的壳体的结构强度更高。从另一个角度来说,在边框的结构强度相同的情况下,本申请中边框尺寸(例如,边框在壳体的厚度方向、高度方向上的尺寸)更小。并且边框在厚度方向、高度方向上的尺寸更小还可减轻壳体的重量。因此,本申请提供的电子设备的壳体能够在保证结构强度的基础上实现轻薄化,即可以同时兼顾轻薄化和满足结构强度的需求。
示例性地,如图7d-图7e所示,可折叠电子设备20在展开状态下的整机厚度h为4.2mm至4.3mm。而现有技术中可折叠电子设备的结构在展开状态下的整机厚度至少为4.8mm。
需要理解的是,可折叠电子设备20在展开状态下的整体厚度h可以设置为4.2mm至4.3mm范围内的任意参数。例如设置为4.2mm、4.25mm、4.3mm等。
进一步需要理解的是,本申请为使可折叠电子设备20做的更薄,更倾向于将可折叠电子设备20在展开状态下的整体厚度h设置为4.2mm。
在本申请的实施方式中,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。虽然本申请的描述将结合一些实施例一起介绍,但这并不代表此申请的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作申请介绍的目的是为了覆盖基于本申请的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本申请的深度了解,以下描述中将包含许多具体的细节。本申请也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本申请的重点,有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是,在本说明书中,相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中,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”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请的描述中,应理解,在本申请中“电连接”可理解为元器件物理接触并电导通;也可理解为线路构造中不同元器件之间通过印制电路板(printed circuit board,PCB)铜箔或导线等可传输电信号的实体线路进行连接的形式。“通信连接”可以指电信号传输,包括无线通信连接和有线通信连接。无线通信连接不需要实体媒介,且不属于对产品构造进行限定的连接关系。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (21)

1.一种用于电子设备的壳体,其特征在于,所述壳体包括边框和中板;其中,
所述边框围绕并相接于所述中板的外周侧,并且,所述边框为非晶合金材料制成的边框,所述中板为合金材料制成的中板。
2.如权利要求1所述的用于电子设备的壳体,其特征在于,所述中板的外周侧与所述边框的内周侧之间具有间隙,并且所述中板的外周侧沿所述中板的周向间隔形成有多个连接部,所述多个连接部中每个连接部的端部与所述边框的相应内侧壁相接。
3.如权利要求2所述的用于电子设备的壳体,其特征在于,所述间隙内填充有塑胶件,且所述塑胶件分别与所述边框的内周侧壁面与所述中板的外周侧壁面贴合。
4.如权利要求3所述的用于电子设备的壳体,其特征在于,所述中板的外周侧边缘、与所述间隙对应的位置形成有间隔排列的多个孔部,所述间隙内的所述塑胶件还延伸至所述多个孔部中的每个孔部内。
5.如权利要求4所述的用于电子设备的壳体,其特征在于,每个所述孔部在所述中板的厚度方向上贯通所述中板,且所述中板上、位于所述孔部与所述中板的外侧边缘之间形成有引导槽,所述引导槽连通所述间隙与所述孔部。
6.如权利要求2至5任一项所述的用于电子设备的壳体,其特征在于,所述连接部包括自所述中板的外侧边缘向外延伸的延伸部、位于所述延伸部的端部的接合结构,所述延伸部与所述接合结构形成为一体,且所述接合结构形成有与所述边框的内壁面相适配的接合面,所述接合结构通过所述接合面与所述边框的内周侧壁面贴合。
7.如权利要求1至6任一项所述的用于电子设备的壳体,其特征在于,所述非晶合金材料制成的所述边框的抗压强度为1200MPa至2200MPa,杨氏模量为80Gpa至100GPa;所述合金材料制成的所述中板的抗压强度为500MPa至1200MPa,杨氏模量为40GPa至80GPa。
8.如权利要求1至7任一项所述的用于电子设备的壳体,其特征在于,所述非晶合金材料制成的所述边框的硬度为450HV至650HV,所述合金材料制成的所述中板的硬度为90HV至400HV。
9.如权利要求1至8任一项所述的用于电子设备的壳体,其特征在于,所述合金材料制成的所述中板的密度为1.5g/cm3至2.5g/cm3
10.如权利要求1至9任一项所述的用于电子设备的壳体,其特征在于,在所述边框的横截面中,所述边框的壁厚设置为0.25mm至3mm,所述边框的高度设置为2mm至10mm。
11.如权利要求1至10任一项所述的用于电子设备的壳体,其特征在于,所述中板的一表面上还设置有电池围板,所述电池围板围绕形成有电池安装区;
所述电池围板通过注塑工艺形成于所述中板的所述一表面。
12.如权利要求11所述的用于电子设备的壳体,其特征在于,所述电池围板的高度设置为0.8mm至4.2mm,所述电池围板与所述中板连接处的厚度设置为0.6mm至1.2mm,所述电池围板顶部的厚度设置为0.4mm至1.2mm。
13.如权利要求1至12任一项所述的用于电子设备的壳体,其特征在于,所述非晶合金材料为Zr基非晶合金材料。
14.如权利要求13所述的用于电子设备的壳体,其特征在于,所述Zr基非晶合金材料包括Zr元素和Cu元素。
15.如权利要求1至14任一项所述的用于电子设备的壳体,其特征在于,所述中板为铝合金材料或镁合金材料制成的中板。
16.如权利要求1至15任一项所述的用于电子设备的壳体,其特征在于,所述边框一体成型于所述中板的外周侧。
17.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括权利要求1至16任一项所述的壳体。
18.一种可折叠电子设备,包括转轴机构、设置于所述转轴机构两侧的第一壳体和第二壳体,所述第一壳体和所述第二壳体通过所述转轴机构转动连接;其特征在于,所述第一壳体和所述第二壳体均采用如权利要求1至16任一项所述的壳体。
19.如权利要求18所述的可折叠电子设备,其特征在于:
所述第一壳体的中板与所述第二壳体的中板相互靠近的侧部均形成有转轴容置区域,所述转轴机构设置于所述转轴容置区域内;
所述转轴机构包括底座、设置于所述底座的两侧的第一转动臂和第二转动臂,所述第一转动臂的一端转动连接于所述底座的一侧,另一端连接于所述第一壳体的中板,所述第二转动臂的一端转动连接于所述底座的另一侧,另一端连接于所述第二壳体的中板。
20.如权利要求19所述的可折叠电子设备,其特征在于,所述第一壳体的中板与所述第二壳体的中板靠近所述转轴机构的端部均具有台阶结构,所述台阶结构形成所述转轴容置区域。
21.如权利要求20所述的可折叠电子设备,其特征在于,所述台阶结构通过弯折所述中板形成,并且所述台阶结构相对于所述中板的本体的弯折夹角半径设置为0.3mm至0.6mm。
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