CN207911164U - 金属中框和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种金属中框，包括：中板和铆接在中板上的边框。中板为铝合金材质制成；中板的周缘凸设有凸边；边框包括：多个依次首尾连接的构件；构件均为硬度不小于铝合金的金属材质制成；构件铆接于中板的周缘；构件的内侧分别开设有连接凸边的卡槽；通过压合边框使得凸边与卡槽之间的铆接。同时，还提供一种包括上述金属中框的电子设备。本实用新型的有益效果为：中板和边框通过压合形变铆接在一起，提高生产效率和有利于降低制造成本。

Description

金属中框和电子设备

技术领域

本实用新型涉及中框制造技术领域，特别是涉及一种金属中框和一种使用该金属中框的电子设备。

背景技术

随着移动终端技术的不断发展，智能手机、掌上电脑、智能手表等电子设备的应用已经极为普遍，成为人们工作和生活中的重要组成部分，电子设备的外壳通常采用金属中框结构，金属中框结构具有耐磨和容易散热的优点，同时能使产品给用户留下高端的印象。

金属中框结构主要包括：金属边框和中板，而传统的金属中框结构一般是通过锻压不锈钢胚料的方式一体成型出金属中框的雏形，再对该金属中框的雏形进行CNC精加工，一方面，这种通过胚料成型再精加工的方式，需要切除较多的废料，材料浪费较多。另一方面，不锈钢胚料的硬度较大，精加工时刀具的损耗很大，而且速度较慢。上述问题导致了传统的金属中框生产的生产效率较低，制造成本的难以降低。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供一种金属中框，其通过铝合金制的中板和不锈钢制的边框通过压合形变铆接在一起，提高生产效率和有利于降低制造成本。

一种金属中框，包括：

中板；中板为铝合金材质制成；中板的周缘凸设有凸边；以及

铆接在中板上的边框；边框包括：依次首尾连接的多个构件；多个构件首尾连接形成套设在中板的周缘的围框结构；构件均为硬度不小于铝合金的金属材质制成；构件铆接于中板的周缘；构件的内侧分别开设有连接凸边的卡槽；通过压合边框的上下端面使得凸边和边框形变以实现凸边与卡槽之间的无缝连接。

上述金属中框，其采用压合实现中板与边框之间的铆接以构成中框。其中，中板采用的是铝合金材质，而边框采用的是硬度不小于铝合金的金属材质，在加工时，铝合金材质的中板能够减少对刀具的损耗，并且有利于提高铣削精加工的速度。边框包括首尾连接的多个构件，并且构件的内侧均设有卡槽，相应地，中板的周缘设有凸边。在组装时，从中板的外侧将构件紧靠在中板的周缘。然后，通过压合边框使得凸边与卡槽之间达到铆接的状态，这种组合的方式能够减少精加工作业和废料的产生量。通过上述设计，通过中板和边框通过压合形变铆接在一起，提高生产效率和有利于降低制造成本。

在其中一个实施例中，构件之间通过焊接连接在一起。

在其中一个实施例中，相邻两个所述构件之间的连接处设有间隙，且间隙中填充有焊接料。

在其中一个实施例中，构件的数量为两个且包括：第一构件和第二构件；第一构件和第二构件均为U形结构设置。

在其中一个实施例中，第一构件展开成一字形后的长度小于第二构件展开成一字形后的长度。

在其中一个实施例中，第一构件为三段式结构设置且包括：第一直线段、连接在第一直线段的一端的第一弧形段、以及连接在第一直线段的另一端的第二弧形段；第二构件为五段式结构设置且包括：第二直线段、连接在第二直线段的一端的第三弧形段、连接在第二直线段的另一端的第四弧形段、连接在第三弧形段远离第二直线段的一端的第三直线段、以及连接在第四弧形段远离第二直线段的一端的第四直线段；第三直线段远离第三弧形段的一端与第一弧形段连接，第四直线段远离第四弧形段的一端与第二弧形段连接。

在其中一个实施例中，构件的数量为四个且包括：依次首尾连接的第三构件、第四构件、第五构件、以及第六构件。

在其中一个实施例中，第三构件和第五构件均为U形结构设置，第四构件和第六构件均为直片形结构设置。

在其中一个实施例中，第三构件展开成一字形后的长度等于第五构件展开成一字形后的长度；第四构件和第六构件的长度相等；第四构件的长度大于第三构件展开成一字形后的长度。

同时，本实用新型还提供一种电子设备，其包括上述任一项的金属中框。

附图说明

图1为本实用新型的实施例一的金属中框的示意图；

图2为图1所示的金属中框翻转后的示意图；

图3为图1所示的金属中框的分解示意图；

图4为图1所示的金属中框的A局部的放大示意图；

图5为图3所示的金属中框的B局部的剖视面放大示意图；

图6为图3所示的钢铝铆接式金属的中板的示意图；

图7为图6所示的中板的C局部的放大示意图；

图8为图3所示的金属中框的边框的第一构件的示意图；

图9为图8所示的第一构件的的D局部的放大示意图；

图10为图3所示的金属中框的边框的第二构件的示意图；

图11为图10所示的第二构件的E局部的放大示意图；

图12为本实用新型的实施例三的金属中框的示意图；

图13为图12所示的金属中框的中板和边框的连接处的剖面示意图；

图14为图12所示的金属中框的分解示意图；

图15为图14所示的金属中框的中板的示意图；

图16为图15所示的中板的F局部的放大示意图；

图17为图14所示的边框的示意图；

图18为图17所示的边框的G局部的放大示意图；

图19为图17所示的边框的H局部的放大示意图。

附图中各标号的含义为：

(100，100a)-金属中框；

(10，10a)-中板，(11，11a)-凸边，12-定位孔，13-第一凸条，14-第二凸条；

(20，20a)-边框，21-第一构件，22-第二构件，(23，23a)-卡槽，24-第一连接部，25-第二连接部，26-第一直线段，27-第一弧形段，28-第二弧形段，29-第二直线段，210-第三弧形段，211-第四弧形段，212-第三直线段，213-第四直线段，214-第一卡槽，215-第二卡槽，216-第三构件，217-第四构件，218-第五构件，219-第六构件，220-第五直线段，221-第五弧形段，222-第六弧形段，223-第六直线段，224-第七弧形段，225-第八弧形段。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型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实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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，不是旨在于限制本实用新型。

一种金属中框，包括：中板和铆接在中板上的边框。

中板为铝合金材质制成；中板的周缘凸设有凸边。

边框包括：依次首尾连接的多个构件。多个构件首尾连接形成套设在中板的周缘的围框结构。构件均为硬度不小于铝合金的金属材质制成。构件铆接于中板的周缘。构件的内侧分别开设有连接凸边的卡槽。通过压合边框的上下端面使得凸边和边框形变以实现凸边与卡槽之间的无缝连接。

上述金属中框，其采用压合实现中板与边框之间的铆接以构成中框。其中，中板采用的是铝合金材质，而边框采用的是硬度不小于铝合金的金属材质，在加工时，铝合金材质的中板能够减少对刀具的损耗，并且有利于提高铣削精加工的速度。边框包括首尾连接的多个构件，并且构件的内侧均设有卡槽，相应地，中板的周缘设有凸边。在组装时，从中板的外侧将构件紧靠在中板的周缘。然后，通过压合边框使得凸边与卡槽之间达到铆接的状态，这种组合的方式能够减少精加工作业和废料的产生量。通过上述设计，通过中板和边框通过压合形变铆接在一起，提高生产效率和有利于降低制造成本。

下文提供三种实施例以阐述本实用新型的技术方案。

实施例一

参见图1至图11，其为本实施例的一种金属中框100的示意图。

如图1至图5所示，该金属中框100包括：中板10和铆接在中板10上的边框20。

如图6和图7所示，中板10为铝合金材质制成，其周缘凸设有凸边11。该凸边11凸环设于中板10的周缘外侧。在本实施例中，中板10上还可以设有用于加工时与治具配合的定位孔12。

如图8至图11所示，边框20包括依次首尾连接的多个构件。多个构件首尾连接形成套设在中板10的周缘的围框结构。在本实施例中，构件的数量为两个，即边框20包括：第一构件21和连接第一构件21的第二构件22。第一构件21和第二构件22首尾连接形成套设在中板10的周缘的围框结构。第一构件21和第二构件22均为不锈钢材质制成。第一构件21的硬度和第二构件22的硬度均大于中板10的硬度。第一构件21和第二构件22铆接于中板10的周缘。第一构件21和第二构件22的内侧分别开设有连接凸边11的卡槽23，该卡槽23为开口端窄而内腔宽的设置，例如，在本实施例中，该卡槽23为燕尾状结构设置，其斜边与底边的夹角范围优选为45°至85°，在本实施例中，该夹角为80°，在其他实施例中，该夹角也可以是该范围内的任一值，例如45°、50°、55°、60°、65°、70°或85°等。通过压合边框20的上下端面(外力施加方向如图5所示的箭头方向)使得凸边11和边框20形变以实现凸边11与卡槽23之间的铆接。补充说明的是，在压合前，凸边11为截面为矩形的凸台结构，而边框20内侧的卡槽23则为截面为燕尾状的凹槽结构，并且卡槽23的开口宽度稍大于凸边11的宽度，使得凸边11可以轻松地进入到卡槽23中。压合后，在压力的作用下，边框20被压扁一定的量，使得凸边11受挤压形变成燕尾状并且被紧紧地咬合在形变后的燕尾状卡槽23中，达到稳固铆接的目的。

在本实施例中，中板10选用的是ADC12型的铝合金，其硬度在90HV～100HV之间。第一构件21和第二构件22选用的是SUS316型不锈钢，其硬度在180HV～220HV之间，使得边框20与中板10的硬度差控制在80HV～130HV之间，其有利于压合时，边框20与中板10上的凸边11均能产生形变，并且凸边11的形变量稍大于边框20的形变量，使得凸边11形变时更容易地往卡槽23中填充，有利于达到无缝铆接的目的(可以理解地，在确保边框20与中板10之间的铆接稳固性的前提下，凸边11与卡槽23之间也可以存在一定的缝隙)。在其他实施例中，也可以选用其他型号的铝合金和不锈钢进行搭配。

其中，相邻两个构件之间的连接处可以采用焊接或者铆接的方式结合。

例如，如本实施例中的，第一构件21和第二构件22的首尾通过焊接的方式连接在一起。为了让焊接后的连接处平整，在第一构件21和第二构件22的连接处设有间隙，且间隙中填充有焊接料。

进一步地，相邻两个构件之间的连接处的结构设置，也可以有不同的实现方式。

例如，如图9和图11所示，在本实施例中，第一构件21的端部设有第一连接部24。第二构件22的端部设有连接第一连接部24的第二连接部25。第一连接部24为凸设于第一构件21的端部的凸片。第二连接部25为匹配凸片的台阶部。凸片的内侧抵靠在台阶部的外侧，并且凸片的前端与台阶部的后端之间预留一条间隙。然后结合上文所述的焊接方式，在该间隙处进行焊接处理，焊接完毕后进行提高平整度的打磨或者铣削处理。

又例如，在其他实施例中，可以将第一连接部24设计为凸块，而第二连接部25设计为凹槽，通过压合的方式将第二连接部25和第二连接部25铆接在一起。

此外，在能够形成套设在中板10的周缘的围框结构的前提下，可以对第一构件21和第二构件22的具体形状进行不同的设计。

例如，第一构件21展开成一字形后的长度等于第二构件22展开成一字形后的长度，并且将第一构件21和第二构件22设计为两个对称设置的U形结构。

又例如，第一构件21展开成一字形后的长度小于第二构件22展开成一字形后的长度。此处，其具体的实现方式也可以有多种，例如将第一构件21设计为一字形，而第二构件22弯折成设有缺口的外框状，该缺口的宽度与第一构件21的长度匹配。又例如，将第一构件21和第二构件22设置为两个大小不同的U形结构，其好处是，较小的U形结构其结构相对较大的U形结构更稳固和不容易变形，在第一构件21和第二构件22连接时，可以利用较小的U形结构可以较大的U形结构箍住。而作为较为优选的实施方案，如图8和图10所示，在本实施例中，第一构件21为一个小U件，而第二构件22为一个大U件。其中，第一构件21为三段式结构设置，其包括：第一直线段26、连接在第一直线段26的一端的第一弧形段27、以及连接在第一直线段26的另一端的第二弧形段28。第二构件22为五段式结构设置，其包括：第二直线段29、连接在第二直线段29的一端的第三弧形段210、连接在第二直线段29的另一端的第四弧形段211、连接在第三弧形段210远离第二直线段29的一端的第三直线段212、以及连接在第四弧形段211远离第二直线段29的一端的第四直线段213。第三直线段212远离第三弧形段210的一端与第一弧形段27连接，第四直线段213远离第四弧形段211的一端与第二弧形段28连接。第二直线段29和第一直线段26等长。第一弧形段27、第二弧形段28、第三弧形段210、以及第四弧形段211为弧长和角度相等的弧形片(需要注意的是，在本实施例中，上文提及的凸片连接于第一弧形段27和第二弧形段28的端部，但是该凸片不在此处的第一弧形段27、第二弧形段28、第三弧形段210、第四弧形段211之间的比较的考虑范围内)。第一直线段26和第二直线段29为相互平行且等长的直片。第三直线段212和第四直线段213为相互平行且等长的直片。在组装时，将第一构件21和第二构件22从中板10的两端相互靠拢对接，在对接时，利用第一构件21上的第一弧形段27和第二弧形段28分别将第二构件22上的第三直线段212和第四直线段213箍住。

上述金属中框100，其采用压合实现中板10与边框20之间的铆接以构成中框。其中，中板10采用的是铝合金材质，而边框20采用的是不锈钢材质，中板10的硬度小于边框20的硬度，在加工时，铝合金材质的中板10能够减少对刀具的损耗，并且有利于提高铣削精加工的速度。边框20包括依次首尾连接的多个构件，并且构件的内侧均设有卡槽23，相应地，中板10的周缘设有凸边11。在组装时，从中板10的外侧将构件紧靠在中板10的周缘。然后，通过压合边框20的上下端面使得凸边11和边框20同时产生形变，使得凸边11与卡槽23之间达到铆接的状态，这种组合的方式能够减少精加工作业和废料的产生量。通过上述设计，通过铝合金制的中板10和不锈钢制的边框20通过压合形变铆接在一起，提高生产效率和有利于降低制造成本。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：构件所采用的为铝合金材质，例如ADC12型铝合金或者硬度比ADC12型铝合金硬度更大的铝合金，将边框20与中板10的硬度差控制在0～50HV之间。压合前，卡槽23为截面为矩形的凹槽结构，凸边11为截面为燕尾状的凸台结构，其有利于压合时，边框20产生形变，而凸边11的形变量相对比较微小，使得边框11形变时更容易地包裹凸边11，有利于达到无缝铆接的目的(可理解地，在一些实施例中，在保证边框20和中板10稳固铆接的前提下，压合后的凸块11和卡槽23之间可以存在一定的缝隙)。可理解地，在其他实施例中，也可以选用其他型号的铝合金进行搭配。其他结构与实施例一相同，也能达到实施例一的有益效果。

实施例三

参见图12至图18，其为本实施例的一种金属中框100a的示意图。

本实施例与实施例一的区别在于：如图12至图14所示，边框20a包括：依次首尾连接的多个构件。多个构件首尾连接形成套设在中板10a的周缘的围框结构。每个构件均为钛合金材质制成。例如，构件选用的是TC4型钛合金，将边框20a与中板10a的硬度差可控制在200HV～310HV之间，其有利于压合时，中板10a产生形变，而边框20a的几乎不形变，挤压边框20a的外侧面迫使中板10a形变并且更容易地填充卡槽23a，有利于达到无缝连接的目的。

在本实施例中，如图13至图15所示的，中板10a上的凸边11a沿垂直于凸边11a的长度方向的截面为凹字形结构设置。凸边11a的上端设有第一凸条13。凸边11a的下端设有第二凸条14。如图19所示，卡槽23a包括：对应第一凸条214的第一卡槽214和对应第二凸条14的第二卡槽215。

进一步地，在本实施例中，第一凸条13和第二凸条14可以中板10a的周缘外侧边的厚度方向的中垂线为轴对称设置。第一凸条13和第二凸条14之间的夹角大小为10°至100°，在本实施例中，该夹角大小优选为20°，在其他实施例中，也可以选择该范围的其他值，例如10°、30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°或100°等。该设计的好处是，在压合边框20a的外侧面时(压合方向如图13中的箭头所示)，由于钛合金制的边框20a硬度很大，其在压合过程中变形十分微小，而通过边框20a对中板10a进行挤压，迫使凸边11a的第一凸条13和第二凸条14变形，逐渐填充第一卡槽和第二卡槽，最终使得凸边11a与卡槽23a铆接在一起。并且在压合过程中，虽然中板10a的中间区域有形变，但是该形变量小至可忽略的程度，能够降低设备的压合控制难度。而凸边11a和卡槽23a的铆接之间可以是无缝铆接，在保证中板10a与边框20a的铆接稳固性的前提下，也可以存在一定的缝隙。补充说明的是，在压合前，凸边11a上的第一凸条13和第二凸条14为相互平行设置且为截面均为矩形的凸台结构，而边框20a内侧的第一卡槽214和第二卡槽215则为对称设置的截面为矩形的凹槽结构(第一卡槽214和第二卡槽215之间对称设置且倾斜设置且之间呈一定的夹角设置，该夹角大小为10°至100°，优选为20°)，并且卡槽23a的整体宽度稍大于凸边11a的整体宽度，第一卡槽214的宽度稍大于第一凸条13的宽度，第二卡槽215的宽度稍大于第二凸条14的宽度，使得凸边11a可以轻松地进入到卡槽23a中。压合后，在压力的作用下，凸边11a被压入到卡槽23a中，并且第一凸条13和第二凸条14形变以分别对应卡入到第一卡槽214和第二卡槽214中，达到稳固铆接的目的。

可以理解地，在本实施例中，凸边11a也可以是环设在中板10a的周缘外侧的凸环，而卡槽23a为燕尾状结构设置，通过压合边框20a的外侧面，迫使中板10a变形也可以达到铆接的目的，其缺点是，这种方式相比于本实施例的设计，在压合过程中，中板10a的形变量较大，在设备的压合控制的难度较大。

在本实施例中，构件的数量为四个且包括：依次首尾连接的第三构件216、第四构件217、第五构件218、以及第六构件219。其中，第三构件216和第五构件218均为U形结构设置，第四构件217和第六构件219均为直片形结构设置。第三构件216展开成一字形后的长度等于第五构件218展开成一字形后的长度。第四构件217和第六构件219的长度相等。第四构件217的长度大于第三构件216展开成一字形后的长度。

进一步地，如图17所示的，第三构件216包括：第五直线段220、连接在第五直线段220的一端的第五弧形段221、以及连接在第五直线段220另一端的第六弧形段222。而第五构件218包括：第六直线段223、连接在第六直线段223的一端的第七弧形段224、以及连接在第六直线段223另一端的第八弧形段225。第四构件217的一端连接第五直弧形段221的端部，第四构件217的另一端连接第七弧形段224的端部。第六构件219的一端连接第六弧形段222的端部，第六构件219的另一端连接第八弧形段225的端部。第五直线段220和第六直线段223等长。第五直弧形段221、第六弧形段222、第七弧形段224、以及第八弧形段225的弧长和角度大小相等。在压合时，从第五直线段220的外侧面、第六直线段223的外侧面、第四构件217的外侧面、第六构件219的外侧面同时对边框20a施加压合力。

如图18所示，将凸片分别设置在第三构件216和第五构件218的端部，而台阶部设置于第四构件217和第六构件219的端部，使得构件与中板10a组装时，两个U形的构件将两个直线的构件箍住，便于组装定位，有利于后续的压合作业。

上述金属中框100a，其采用压合实现中板10a与边框20a之间的铆接以构成中框。其中，中板10a采用的是铝合金材质，而边框20a采用的是钛合金材质，中板10a的硬度小于边框20a的硬度，在加工时，铝合金材质的中板10a能够减少对刀具的损耗，并且有利于提高铣削精加工的速度。边框20a包括首尾连接的多个构件，并且每个构件的内侧均设有卡槽23a，相应地，中板10a的周缘设有凸边11a。在组装时，将构件从中板10a的外侧向中板10a的周缘紧靠。然后，通过压合边框20a的外侧面使得中板10a产生形变，使得凸边11a与卡槽23a之间达到铆接的状态，这种组合的方式能够减少精加工作业和废料的产生量。通过上述设计，通过铝合金制的中板10a和钛合金制的边框20a通过压合形变铆接在一起，提高生产效率和有利于降低制造成本。

同时，本实用新型还提供一种电子设备，其包括上述任一实施例的金属中框。由于其采用上述的金属中框，该电子设备的生产效率提高，制造成本降低。

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实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种金属中框，其特征在于：包括：

中板；所述中板为铝合金材质制成；所述中板的周缘凸设有凸边；以及

铆接在所述中板上的边框；所述边框包括：依次首尾连接的多个构件；多个所述构件首尾连接形成套设在所述中板的周缘的围框结构；所述构件均为硬度不小于铝合金的金属材质制成；所述构件铆接于所述中板的周缘；所述构件的内侧分别开设有连接所述凸边的卡槽；通过压合所述边框使得所述凸边与所述卡槽之间铆接。

2.根据权利要求1所述的金属中框，其特征在于，所述构件之间通过焊接连接在一起。

3.根据权利要求2所述的金属中框，其特征在于，相邻两个所述构件之间的连接处设有间隙，且所述间隙中填充有焊接料。

4.根据权利要求1所述的金属中框，其特征在于，所述构件的数量为两个且包括：第一构件和第二构件；所述第一构件和所述第二构件均为U形结构设置。

5.根据权利要求4所述的金属中框，其特征在于，所述第一构件展开成一字形后的长度小于所述第二构件展开成一字形后的长度。

6.根据权利要求5所述的金属中框，其特征在于，第一构件为三段式结构设置且包括：第一直线段、连接在所述第一直线段的一端的第一弧形段、以及连接在第一直线段的另一端的第二弧形段；第二构件为五段式结构设置且包括：第二直线段、连接在第二直线段的一端的第三弧形段、连接在第二直线段的另一端的第四弧形段、连接在第三弧形段远离第二直线段的一端的第三直线段、以及连接在第四弧形段远离第二直线段的一端的第四直线段；第三直线段远离第三弧形段的一端与第一弧形段连接，第四直线段远离第四弧形段的一端与第二弧形段连接。

7.根据权利要求1所述的金属中框，其特征在于，所述构件的数量为四个且包括：依次首尾连接的第三构件、第四构件、第五构件、以及第六构件。

8.根据权利要求7所述的金属中框，其特征在于，所述第三构件和所述第五构件均为U形结构设置，所述第四构件和所述第六构件均为直片形结构设置。

9.根据权利要求8所述的金属中框，其特征在于，所述第三构件展开成一字形后的长度等于所述第五构件展开成一字形后的长度；所述第四构件和所述第六构件的长度相等；所述第四构件的长度大于所述第三构件展开成一字形后的长度。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的金属中框。