CN117505683B - 一种手机底部中框锻压一体加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手机底部中框锻压一体加工装置，包括下模具组件、序列式上模具、螺纹式压紧回收机构和气压式压紧回收机构。本发明属于收集中框加工技术领域，具体是指一种手机底部中框锻压一体加工装置；本发明在冲压之后利用上下模具挤压力以及凸模插在工件中的状态作为工件的定位和夹持来进行折弯，一方面定位精度高、牢固性强，基本不会发生偏移，另一方面一次装置也更能提高两次加工特征的相对精度；同时采用冲压完成之后将工件研磨至最终状态的方法，既能保证最终工件的尺寸符合要求，又能保证腰型孔和圆形孔最终位于工件的正中间。

Description

一种手机底部中框锻压一体加工装置

技术领域

本发明属于手机中框加工技术领域，具体是指一种手机底部中框锻压一体加工装置。

背景技术

手机中框指的是手机的侧面外壳，一般为金属材质折弯和冲压加工而成，其中位于底部的框体特征最多、结构最为复杂，一般需要单独加工。

手机中框的加工步骤除了前期的热处理之外，还包括冲裁和折弯，但是由于手机作为消费电子产品，对外观和精度的要求都极高，因此在进行冲压之前的定位就要具备极高的精度，并且还要保证加工过程中工件也不能发生偏移，这需要大量的位置反馈系统进行辅助，导致目前的手机中框加工过程步骤繁琐、成本高昂。

为了解决上述问题，本发明提出了一种先冲压，以冲压模具为定位基准再进行折弯，最后以研磨保证位置和尺寸精度的加工方式。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种手机底部中框锻压一体加工装置，这种加工方式在冲压之后利用上下模具挤压力以及凸模插在工件中的状态作为工件的定位和夹持来进行折弯，一方面定位精度高、牢固性强，基本不会发生偏移，另一方面一次装置也更能提高两次加工特征的相对精度；同时采用冲压完成之后将工件研磨至最终状态的方法，既能保证最终工件的尺寸符合要求，又能保证腰型孔和圆形孔最终位于工件的正中间。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种手机底部中框锻压一体加工装置，包括下模具组件和序列式上模具，所述下模具组件包括下模具本体和中框本体，所述中框本体置于下模具本体上，所述序列式上模具包括分体式上模具组件和模具滑动控制组件，所述分体式上模具组件设于下模具本体的上方，所述模具滑动控制组件设于分体式上模具组件上；还包括螺纹式压紧回收机构和气压式压紧回收机构，所述螺纹式压紧回收机构设于下模具本体上，所述气压式压紧回收机构设于下模具本体上。

进一步地，所述螺纹式压紧回收机构包括打磨皮带、皮带驱动组件和螺旋预紧组件，所述下模具本体上对称设有打磨滑槽，所述打磨皮带上设有限位条，所述限位条卡合滑动设于打磨滑槽中，所述打磨皮带上还设有倒角槽。

其中，所述打磨皮带的外表面为光滑耐磨材质，倒角槽为粗糙材质。

通过在打磨滑槽中滑动的打磨皮带，一方面能够在冲压工序中同时完成对工件的倒角和对边缘毛刺的修理，更重要的是，由于打磨皮带的最终停留位置相对于下模具本体对称，因此可以降低原料裁切和原料冲压时的定位精度要求，而采用冲压完成之后将工件研磨至最终状态的方法，既能保证最终工件的尺寸符合要求，又能保证腰型孔和圆形孔最终位于工件的正中间。

作为优选地，所述皮带驱动组件包括驱动支架、驱动辊和从动辊，所述驱动支架固接于下模具本体上，所述驱动辊和从动辊转动设于驱动支架中，所述打磨皮带位于驱动辊和从动辊之间，驱动辊和从动辊之间的夹紧效果能够保持二者和打磨皮带之间的滚动接触关系，驱动辊旋转时能够驱动打磨皮带运动。

作为本发明的进一步优选，所述螺旋预紧组件包括预紧支架、预紧轴和螺纹套筒，所述预紧支架固接于下模具本体上，所述预紧轴转动设于预紧支架中，所述预紧轴的两端对称设有螺纹部和端部挡板，所述螺纹套筒和螺纹部螺纹连接。

当打磨皮带带着螺纹套筒旋转时，螺纹套筒会先与预紧轴相对旋转，此时螺纹套筒具有将打磨皮带推进折弯部边缘的作用，但是由于打磨滑槽的限位，打磨皮带最终会在极限位置空转。

作为本发明的进一步优选，所述分体式上模具组件包括冲压模具和折弯模具，所述冲压模具上对称设有导向挡边，所述折弯模具滑动设于导向挡边的两侧。

进一步地，所述气压式压紧回收机构包括气压变化组件和气流压紧组件，所述气压变化组件设于冲压模具和折弯模具之间，所述气流压紧组件设于下模具本体上。

作为优选地，所述气压变化组件包括储气盒和升降盖板，所述储气盒固接于冲压模具上，所述升降盖板固接于折弯模具上，所述储气盒的底部对称设有底部接头，所述储气盒的底部还设置有单向进气阀。

通过冲压模具和折弯模具之间的相对升降，能够在冲压时提高储气盒中的气压，实现对打磨皮带的推移（保证打磨所需的压力），并且在复位阶段降低储气盒中的气压，同时也实现打磨皮带的复位。

作为本发明的进一步优选，所述气流压紧组件包括排气槽、限流阀和供气管，所述排气槽固接于下模具本体的两侧，所述排气槽上设有气流接头，所述限流阀设于气流接头上，所述供气管设于限流阀和底部接头之间。

通过限流阀能够限制气流速度，从而提高气体通过排气槽排出的稳定性和连续性，排气槽在排气和吸气时能够为打磨皮带施加运动过程中的横向偏移力。

进一步地，所述下模具本体上设有贯通的腰孔冲裁口和圆孔冲裁口，所述下模具本体的两侧对称设有定位卡块，所述中框本体由平直部和折弯部组成，所述平直部上设有腰型孔和圆形孔。

作为优选地，所述冲压模具上设有能够伸缩的长条形冲压头和圆柱形冲压头，所述冲压模具的顶部设有导向杆，所述折弯模具的顶部设有顶部横杆，所述升降盖板固接于顶部横杆上，所述顶部横杆上设有导向圆孔，所述导向杆卡合滑动设于导向圆孔中，所述折弯模具的两侧设有与定位卡块匹配的定位凹槽，所述折弯模具的两侧还设有与折弯部匹配的弧形部。

先冲孔、再折弯的加工方式，能够以插入工件中的模具对工件进行高精度、高稳定性的夹持和限位，此时进行折弯操作能够最大程度上保证折弯特征与冲压特征之间的相对位置精度。

作为本发明的进一步优选，所述模具滑动控制组件包括高模量弹簧和冲压伸缩缸，所述高模量弹簧套接在导向杆上并位于冲压模具和顶部横杆之间。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

（1）通过在打磨滑槽中滑动的打磨皮带，一方面能够在冲压工序中同时完成对工件的倒角和对边缘毛刺的修理，更重要的是，由于打磨皮带的最终停留位置相对于下模具本体对称，因此可以降低原料裁切和原料冲压时的定位精度要求，而采用冲压完成之后将工件研磨至最终状态的方法，既能保证最终工件自身的尺寸符合要求，又能保证腰型孔和圆形孔最终位于工件的正中间。

（2）驱动辊和从动辊之间的夹紧效果能够保持二者和打磨皮带之间的滚动接触关系，驱动辊旋转时能够驱动打磨皮带运动。

（3）当打磨皮带带着螺纹套筒旋转时，螺纹套筒会先与预紧轴相对旋转，此时螺纹套筒具有将打磨皮带推进折弯部边缘的作用，但是由于打磨滑槽的限位，打磨皮带最终会在极限位置空转。

（4）通过冲压模具和折弯模具之间的相对升降，能够在冲压时提高储气盒中的气压，实现对打磨皮带的推移（保证打磨所需的压力），并且在复位阶段降低储气盒中的气压，同时也实现打磨皮带的复位。

（5）通过限流阀能够限制气流速度，从而提高气体通过排气槽排出的稳定性和连续性，排气槽在排气和吸气时能够为打磨皮带施加运动过程中的横向偏移力。

（6）先冲孔、再折弯的加工方式，能够以插入工件中的模具对工件进行高精度、高稳定性的夹持和限位，此时进行折弯操作能够最大程度上保证折弯特征与冲压特征之间的相对位置精度。

附图说明

图1为本发明提出的一种手机底部中框锻压一体加工装置的立体图；

图2为本发明提出的一种手机底部中框锻压一体加工装置的主视图；

图3为本发明提出的一种手机底部中框锻压一体加工装置的俯视图；

图4为图2中沿着剖切线A-A的剖视图；

图5为图4中沿着剖切线B-B的剖视图；

图6为图4中沿着剖切线C-C的剖视图；

图7为图4中沿着剖切线D-D的剖视图；

图8为本发明提出的一种手机底部中框锻压一体加工装置的下模具组件的结构示意图；

图9为本发明提出的一种手机底部中框锻压一体加工装置的序列式上模具的结构示意图；

图10为本发明提出的一种手机底部中框锻压一体加工装置的螺纹式压紧回收机构的结构示意图；

图11为本发明提出的一种手机底部中框锻压一体加工装置的气压式压紧回收机构的结构示意图；

图12为图4中Ⅰ处的局部放大图；

图13为图7中Ⅱ处的局部放大图；

图14为图7中Ⅲ处的局部放大图；

图15为图6中Ⅳ处的局部放大图。

其中，1、下模具组件，2、序列式上模具，3、螺纹式压紧回收机构，4、气压式压紧回收机构，5、下模具本体，6、中框本体，7、打磨滑槽，8、腰孔冲裁口，9、圆孔冲裁口，10、定位卡块，11、平直部，12、折弯部，13、腰型孔，14、圆形孔，15、分体式上模具组件，16、模具滑动控制组件，17、冲压模具，18、折弯模具，19、高模量弹簧，20、冲压伸缩缸，21、导向挡边，22、导向杆，23、长条形冲压头，24、圆柱形冲压头，25、弧形部，26、定位凹槽，27、顶部横杆，28、打磨皮带，29、皮带驱动组件，30、螺旋预紧组件，31、限位条，32、倒角槽，33、驱动支架，34、驱动辊，35、从动辊，36、预紧支架，37、预紧轴，38、螺纹套筒，39、螺纹部，40、端部挡板，41、气压变化组件，42、气流压紧组件，43、储气盒，44、升降盖板，45、排气槽，46、限流阀，47、供气管，48、底部接头，49、单向进气阀，50、气流接头，51、导向圆孔。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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发明和简化描述，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发明的限制。

如图1~图15所示，本发明提出了一种手机底部中框锻压一体加工装置，包括下模具组件1和序列式上模具2，下模具组件1包括下模具本体5和中框本体6，中框本体6置于下模具本体5上，序列式上模具2包括分体式上模具组件15和模具滑动控制组件16，分体式上模具组件15设于下模具本体5的上方，模具滑动控制组件16设于分体式上模具组件15上；还包括螺纹式压紧回收机构3和气压式压紧回收机构4，螺纹式压紧回收机构3设于下模具本体5上，气压式压紧回收机构4设于下模具本体5上。

下模具本体5上设有贯通的腰孔冲裁口8和圆孔冲裁口9，下模具本体5的两侧对称设有定位卡块10，中框本体6由平直部11和折弯部12组成，平直部11上设有腰型孔13和圆形孔14。

冲压模具17上设有能够伸缩的长条形冲压头23和圆柱形冲压头24，冲压模具17的顶部设有导向杆22，折弯模具18的顶部设有顶部横杆27，升降盖板44固接于顶部横杆27上，顶部横杆27上设有导向圆孔51，导向杆22卡合滑动设于导向圆孔51中，折弯模具18的两侧设有与定位卡块10匹配的定位凹槽26，折弯模具18的两侧还设有与折弯部12匹配的弧形部25。

模具滑动控制组件16包括高模量弹簧19和冲压伸缩缸20，高模量弹簧19套接在导向杆22上并位于冲压模具17和顶部横杆27之间。

螺纹式压紧回收机构3包括打磨皮带28、皮带驱动组件29和螺旋预紧组件30，下模具本体5上对称设有打磨滑槽7，打磨皮带28上设有限位条31，限位条31卡合滑动设于打磨滑槽7中，打磨皮带28上还设有倒角槽32。

其中，打磨皮带28的外表面为光滑耐磨材质，倒角槽32为粗糙材质。

通过在打磨滑槽7中滑动的打磨皮带28，一方面能够在冲压工序中同时完成对工件的倒角和对边缘毛刺的修理，更重要的是，由于打磨皮带28的最终停留位置相对于下模具本体5对称，因此可以降低原料裁切和原料冲压时的定位精度要求，而采用冲压完成之后将工件研磨至最终状态的方法，既能保证最终工件的尺寸符合要求，又能保证腰型孔13和圆形孔14最终位于工件的正中间。

皮带驱动组件29包括驱动支架33、驱动辊34和从动辊35，驱动支架33固接于下模具本体5上，驱动辊34和从动辊35转动设于驱动支架33中，打磨皮带28位于驱动辊34和从动辊35之间，驱动辊34和从动辊35之间的夹紧效果能够保持二者和打磨皮带28之间的滚动接触关系，驱动辊34旋转时能够驱动打磨皮带28运动。

螺旋预紧组件30包括预紧支架36、预紧轴37和螺纹套筒38，预紧支架36固接于下模具本体5上，预紧轴37转动设于预紧支架36中，预紧轴37的两端对称设有螺纹部39和端部挡板40，螺纹套筒38和螺纹部39螺纹连接。

当打磨皮带28带着螺纹套筒38旋转时，螺纹套筒38会先与预紧轴37相对旋转，此时螺纹套筒38具有将打磨皮带28推进折弯部12边缘的作用，但是由于打磨滑槽7的限位，打磨皮带28最终会在极限位置空转。

分体式上模具组件15包括冲压模具17和折弯模具18，冲压模具17上对称设有导向挡边21，折弯模具18滑动设于导向挡边21的两侧。

气压式压紧回收机构4包括气压变化组件41和气流压紧组件42，气压变化组件41设于冲压模具17和折弯模具18之间，气流压紧组件42设于下模具本体5上。

气压变化组件41包括储气盒43和升降盖板44，储气盒43固接于冲压模具17上，升降盖板44固接于折弯模具18上，储气盒43的底部对称设有底部接头48，储气盒43的底部还设置有单向进气阀49。

通过冲压模具17和折弯模具18之间的相对升降，能够在冲压时提高储气盒43中的气压，实现对打磨皮带28的推移（保证打磨所需的压力），并且在复位阶段降低储气盒43中的气压，同时也实现打磨皮带28的复位。

气流压紧组件42包括排气槽45、限流阀46和供气管47，排气槽45固接于下模具本体5的两侧，排气槽45上设有气流接头50，限流阀46设于气流接头50上，供气管47设于限流阀46和底部接头48之间。

通过限流阀46能够限制气流速度，从而提高气体通过排气槽45排出的稳定性和连续性，排气槽45在排气和吸气时能够为打磨皮带28施加运动过程中的横向偏移力。

具体使用时，首先用户需要通过外部的拾取装置将长条状的中框本体6放置在下模具本体5上目标位置，此时的中框本体6宽度是略宽于最终成品的，因此此时中框本体6的放置位置精度要求不高；

然后通过冲压伸缩缸20的下降带着序列式上模具2不断靠近下模具本体5，并且在此过程中以多个阶段实现对中框本体6的加工处理：

长条形冲压头23和圆柱形冲压头24初始是回缩在冲压模具17中的，首先由冲压模具17和下模具本体5压住中框本体6，然后长条形冲压头23和圆柱形冲压头24才从冲压模具17中伸出，并且与腰孔冲裁口8和圆孔冲裁口9配合在中框本体6上加工出腰型孔13和圆形孔14，此部分冲压模具17的内部结构为现有技术，故不赘述；

在长条形冲压头23和圆柱形冲压头24插入腰孔冲裁口8和圆孔冲裁口9中的情况下，冲压伸缩缸20继续伸出带着折弯模具18继续下压，此时由于中框本体6已经被完全固定，通过折弯模具18的下降即可加工出折弯部12，先冲孔、再折弯的加工方式能够最大程度上保证折弯特征与冲压特征之间的相对位置精度；

在冲压模具17和折弯模具18相对靠近的过程中，储气盒43中气压升高，并且通过供气管47和限流阀46由排气槽45排出，在限流阀46的作用下，排气槽45中能够持续喷出稳定的气流，在这个气流的作用下，打磨皮带28具有靠近平直部11边缘的趋势，但是由于打磨滑槽7的限位，打磨皮带28最终会在极限位置空转；

排气槽45中喷出的气流还对打磨区域具有清理的作用；

同时启动驱动辊34，通过驱动辊34的旋转带着打磨皮带28运动，运动的打磨皮带28在接触中框本体6的侧面时会以倒角槽32的形状对中框本体6的边缘进行打磨，从而实现倒角和去毛刺的效果；

打磨皮带28的运动还会带着螺纹套筒38旋转，螺纹套筒38在旋转的初期会与预紧轴37相对旋转，在螺纹传动的作用下靠近折弯部12的侧面，但是与排气槽45中的气流作用相同，由于打磨滑槽7的限位，打磨皮带28最终会在极限位置空转；

通过打磨皮带28打磨掉中框本体6的侧面多余区域，不仅能够在防止不那么精确的情况下，以打磨滑槽7的间距为基准将工件加工成最终精确尺寸，还能最大程度保证折弯特征与冲压特征之间的相对位置精度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种手机底部中框锻压一体加工装置，包括下模具组件（1）和序列式上模具（2），所述下模具组件（1）包括下模具本体（5）和中框本体（6），所述中框本体（6）置于下模具本体（5）上，其特征在于：所述序列式上模具（2）包括分体式上模具组件（15）和模具滑动控制组件（16），所述分体式上模具组件（15）设于下模具本体（5）的上方，所述模具滑动控制组件（16）设于分体式上模具组件（15）上；

还包括螺纹式压紧回收机构（3）和气压式压紧回收机构（4），所述螺纹式压紧回收机构（3）设于下模具本体（5）上，所述气压式压紧回收机构（4）设于下模具本体（5）上；

所述螺纹式压紧回收机构（3）包括打磨皮带（28）、皮带驱动组件（29）和螺旋预紧组件（30），所述下模具本体（5）上对称设有打磨滑槽（7），所述打磨皮带（28）上设有限位条（31），所述限位条（31）卡合滑动设于打磨滑槽（7）中，所述打磨皮带（28）上还设有倒角槽（32）；

所述螺旋预紧组件（30）包括预紧支架（36）、预紧轴（37）和螺纹套筒（38），所述预紧支架（36）固接于下模具本体（5）上，所述预紧轴（37）转动设于预紧支架（36）中，所述预紧轴（37）的两端对称设有螺纹部（39）和端部挡板（40），所述螺纹套筒（38）和螺纹部（39）螺纹连接；

其特征在于：所述分体式上模具组件（15）包括冲压模具（17）和折弯模具（18），所述冲压模具（17）上对称设有导向挡边（21），所述折弯模具（18）滑动设于导向挡边（21）的两侧；

所述气压式压紧回收机构（4）包括气压变化组件（41）和气流压紧组件（42），所述气压变化组件（41）设于冲压模具（17）和折弯模具（18）之间，所述气流压紧组件（42）设于下模具本体（5）上；

所述气压变化组件（41）包括储气盒（43）和升降盖板（44），所述储气盒（43）固接于冲压模具（17）上，所述升降盖板（44）固接于折弯模具（18）上，所述储气盒（43）的底部对称设有底部接头（48），所述储气盒（43）的底部还设置有单向进气阀（49）；

所述气流压紧组件（42）包括排气槽（45）、限流阀（46）和供气管（47），所述排气槽（45）固接于下模具本体（5）的两侧，所述排气槽（45）上设有气流接头（50），所述限流阀（46）设于气流接头（50）上，所述供气管（47）设于限流阀（46）和底部接头（48）之间；

排气槽（45）在排气和吸气时能够为打磨皮带（28）施加运动过程中的横向偏移力。

2.根据权利要求1所述的一种手机底部中框锻压一体加工装置，其特征在于：所述打磨皮带（28）的外表面为光滑耐磨材质，倒角槽（32）为粗糙材质。

3.根据权利要求2所述的一种手机底部中框锻压一体加工装置，其特征在于：所述皮带驱动组件（29）包括驱动支架（33）、驱动辊（34）和从动辊（35），所述驱动支架（33）固接于下模具本体（5）上，所述驱动辊（34）和从动辊（35）转动设于驱动支架（33）中，所述打磨皮带（28）位于驱动辊（34）和从动辊（35）之间。

4.根据权利要求3所述的一种手机底部中框锻压一体加工装置，其特征在于：所述下模具本体（5）上设有贯通的腰孔冲裁口（8）和圆孔冲裁口（9），所述下模具本体（5）的两侧对称设有定位卡块（10），所述中框本体（6）由平直部（11）和折弯部（12）组成，所述平直部（11）上设有腰型孔（13）和圆形孔（14）。

5.根据权利要求4所述的一种手机底部中框锻压一体加工装置，其特征在于：所述冲压模具（17）上设有能够伸缩的长条形冲压头（23）和圆柱形冲压头（24），所述冲压模具（17）的顶部设有导向杆（22），所述折弯模具（18）的顶部设有顶部横杆（27），所述升降盖板（44）固接于顶部横杆（27）上，所述顶部横杆（27）上设有导向圆孔（51），所述导向杆（22）卡合滑动设于导向圆孔（51）中，所述折弯模具（18）的两侧设有与定位卡块（10）匹配的定位凹槽（26），所述折弯模具（18）的两侧还设有与折弯部（12）匹配的弧形部（25）。

6.根据权利要求5所述的一种手机底部中框锻压一体加工装置，其特征在于：所述模具滑动控制组件（16）包括高模量弹簧（19）和冲压伸缩缸（20），所述高模量弹簧（19）套接在导向杆（22）上并位于冲压模具（17）和顶部横杆（27）之间。