CN210648090U - 一种金属手机壳冷挤压成型模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种金属手机壳冷挤压成型模具,包括上模板、下模板、凹模芯和凸模芯，凹模芯呈圆形结构，凹模芯外紧套装有弹簧钢束环，弹簧钢束环锁固在下模板上，凹模芯设有成型凹腔，凸模芯上凸设有成型凸块，成型凸块与成型凹腔之间具有成型间距，弹簧钢束环上锁固有相对的两脱料拉勾，两脱料拉勾设有脱勾部，两脱勾部的自由端端部均落入成型间距的范围内。与现有技术相比，其利用金属的塑性变形和弹簧钢束环的束紧使坯料能稳定地冷挤压成型出所需形状的部件，并无需介助外界工具将成型物进行脱料，易于加工制造，能使成品直通率达到70％，提高材料利用率，金属密致度高提升30％氧化效果好表面细腻，加工后产品强度高。

Description

一种金属手机壳冷挤压成型模具

技术领域

本实用新型涉及手机壳体成型领域,特别涉及一种金属手机壳冷挤压成型模具。

背景技术

铝合金等轻金属材质是时下非常流行的手机壳材质。因为采用此材质的产品具有更轻、更薄、更有质感的特点，而纳米注塑(简称NMT，是一种金属与塑胶相结合的模具注塑成型技术)是将工程塑料直接射出于经过处理的金属壳体表面并达到更完美、强固结合的新技术，目前已基本全面取代了传统的注塑喷漆件、IMF等塑胶类工艺技术的产品。目前金属手机壳的工艺流程都非常复杂，大致流程为将粗坯料 CNC加工成可以进行NMT注塑的精坯料；再将手机壳精坯料放于纳米注塑模具中进行NMT注塑；注塑后再进行多道CNC加工成形；再进行打磨抛光处理；最后进行阳极氧化着色处理。在纳米注塑时，主要采用全铝板掏和冲压的方式，全铝板掏是采用CNC数控机床直接掏铣整块铝坯料，其缺点：a)所用铝坯料体积较大，材料成本较高；

b)CNC数控加工工时非常长，CNC加工成本较高；

c)CNC数控机台资源占用率高，大批量供货所需的CNC数控机床数量多；

冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件) 的成形加工方法，冲压时采用薄铝板冲压成型再CNC铣内腔，将外观冲压到位，外表面不进行CNC数控机床加工，其缺点：

a)因为外表面不进行CNC加工，铝壳表面形状与注塑模具比较难以吻合，铝壳表面封胶位容易产生批锋，难去除,影响良率；

b)冲压工艺无法加工成型壁厚不均的产品；

c)表面划伤、碰伤、压伤等外观不良率较高，导致产品整体直通率较低，直通率通常只有全铝板掏的50％。

为此本发明人对上述问题进行深入研究，遂由本案产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种成品直通率高，易于制造，结构简易，省原材料的金属手机壳冷挤压成型模具。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是这样的：

一种金属手机壳冷挤压成型模具,包括上模板、下模板、凹模芯和凸模芯，上述上模板与下模板呈间距上下对位配合连接，上述凸模芯安装在上模板的底面上，上述凹模芯安装在下模板的顶面上，并与凸模芯正对位，上述凹模芯呈圆形结构，上述凹模芯外紧套装有弹簧钢束环，且上述弹簧钢束环锁固在上述下模板上，上述凹模芯的顶面下凹有与手机壳相吻合的成型凹腔，上述凸模芯的底面上凸设有伸入成型凹腔内的成型凸块，上述成型凸块与上述成型凹腔之间具有与手机壳的侧壁厚度相吻合的成型间距，上述弹簧钢束环的顶面上锁固有横向正对位的脱料拉勾，两脱料拉勾相对的一端端部均一体延伸有相对设置的并悬空处于凹模芯上方的脱勾部，两脱勾部的自由端端部均落入上述成型间距的范围内。

上述凹模芯呈圆柱体，并通过定位销定位安装在上述下模板上，并与下模板相贴配合，上述下模板位于定位销处开设有供定位销的端部紧配合伸入于内的定位孔。

上述弹簧钢束环通过若干紧固螺丝锁固在上述下模板上，各紧固螺丝沿弹簧钢束环的周向方向间隔环绕分布，且上述弹簧钢束环通过各紧固螺丝撑离下模板，上述凹模芯的顶面与弹簧钢束环的顶面相齐平或处于弹簧钢束环的顶面下方。

上述上模板和下模板均呈方形结构，上述下模板的顶面左、右两侧上分别平放有沿前后方向延伸的长条状的导柱护块，上述导柱护块的顶面高于上述凹模芯的顶面，上述导柱护块的前后两端上分别拆卸安装有向上延伸处于导柱护块上方的导柱，上述上模板内对应于各导柱处分别安装有其下端伸出上模板底面外并供导柱套装于内的导套。

上述导柱护块的顶面下凹有供导套的下端紧配合伸入于上容置凹腔，上述导柱护块上开设有贯穿上下方向、供导柱紧配合穿过的套装孔，上述套装孔落入上述上容置凹腔内，与上容置凹腔相连通，上述导柱护块的底面向下凹设有下容置凹腔，上述导柱的下端外侧壁凸设有容置于下容置凹腔内的限位凸环，上述下模板对应于导柱处开设有贯穿上下方向的穿孔，上述导柱位于限位凸环的下端部位紧配合套装于上述穿孔内，上述下模板的底面对应于导柱处向上凹设有限位凹腔，上述穿孔落入上述限位凹腔范围内并与限位凹腔相连通，上述限位凹腔内嵌装有其上端伸入穿孔内与导柱的底端相贴配合的锁紧块，上述锁紧块与上述导柱通过螺丝锁固在一起。

两上述脱料拉勾呈左右相对设置，上述脱料拉勾具有左右排列设置的安装部和悬空部，安装部呈沿前后方向的方形块，上述弹簧钢束环的顶面对应于方形块处下凹有定位槽，上述方形块的下部嵌装于定位槽内，并通过螺丝与上述弹簧钢束环锁固在一起，上述悬空部相应呈沿前后方向延伸的方形块体，上述悬空部的下部处于安装部的一侧上部，并悬空于上述弹簧钢束环的顶面和上述凹模芯的顶面上方，且两脱料拉勾的悬空部处于两脱料拉勾的安装部之间，两悬空部相对的对立面上部相对凸设有上述脱勾部，上述脱勾部具有与悬空部一体成型且顶面与悬空部的顶面相齐平的连接段和其宽度由悬空部向连接段方向渐缩的渐缩部，两渐缩部相对的一面由连续设置的下竖直面、处于下竖直面上方并向悬空部方向倾斜的下倾斜面和处于下倾斜面上方并向悬空部方向倾斜的上倾斜面。

上述弹簧钢束环的内腔呈由下至上渐缩的其锥度为6-7度的锥形结构。

采用上述技术方案后，本实用新型的一种金属手机壳冷挤压成型模具，应用时先将弹簧钢束环用电热板加温到300度左右，之后套在凹模芯外，并轻轻敲平，弹簧钢束环慢慢冷却到常温时因热胀冷缩的原因会缩小，使弹簧钢束环箍紧在凹模芯外，大大增加挤压时凹模芯的承压能力，完成组装，应用时，将铝胚板平放于成型凹腔上方与凹模芯平贴配合，凸模芯下移压入成型凹腔内，利用挤压力铝胚板挤压变形，铝胚板的四侧向上弯折处于成型间距内，并与凸模芯相贴紧配合，成型后凸模芯与挤压坯料相贴紧并一同上移，此时两脱勾部的端部刚好落压挤压坯料的侧壁上，随着凸模芯的上移，脱勾部的端部将挤压坯料下压出凸模芯外，实现脱料。本新型的成型模具，其利用金属的塑性变形和弹簧钢束环的束紧使坯料能稳定地冷挤压成型出所需形状的部件，并无需介助外界工具将成型物进行脱料，易于加工制造，能使成品直通率达到70％，能大量减少切削加工，提高材料利用率，经实践得到材料利用率达到80％以上，金属密致度高提升30％氧化效果好表面细腻，加工后产品强度高，较大的改善了全铝板掏与冲压两种工艺方案的加工成型技术方式存在的缺陷问题。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型省略上模板及凸模芯的结构示意图；

图3为本实用新型省略下模板及凹模芯的结构示意图；

图4为本实用新型的剖示图。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

本实用新型的一种金属手机壳冷挤压成型模具,如图1-4所示，包括上模板1、下模板2、凹模芯3和凸模芯4，上模板1与下模板 2呈间距上下对位配合连接，上模板1和下模板2均呈方形结构，下模板2的顶面左右两侧上分别平放有沿前后方向延伸的长条状的导柱护块21，导柱护块21的顶面高于凹模芯3的顶面，导柱护块21 的前后两端上分别拆卸安装有向上延伸处于导柱护块21上方的导柱 5，上模板1内对应于各导柱5处分别安装有其下端伸入上模板1底面外并供导柱5套装于内的导套11，导套11呈中空圆柱体结构，所述导套11的优佳安装方式是：上模板1上开设有供导套11紧配合嵌入的并贯穿上下方向的通孔，上模板1的顶面位于此通孔处下凹有容置凹陷，通孔落入此容置凹陷内并两者相连通，导套11的下端紧配合向下伸出通孔外，导套11的上端端部外侧壁凸设有嵌紧在容置凹陷外的嵌紧环，此安装方式使导套11的安装能够保证精准到位。利用此导柱5和导套11的配合实现凸模芯与凹模芯的平稳合模，且上模板1与下模板2之间具有供凸模芯和凹模芯安装的空间。

所述的凸模芯4和凹模芯3处于空间范围内，且凸模芯4通过螺丝锁固安装在上模板1的底面上，凸模芯4的底面向下延伸有与手机壳的内腔相吻合的成型凸块41，凹模芯3平贴安装在下模板2的顶面上，并与凸模芯4正对位，凹模芯3呈圆形结构，凹模芯3通过定位销固定在下模板2上，即凹模芯3上开设有供定位销穿过的穿过孔，下模板2对应于定位销处下凹有供定位销嵌装于内的定位孔，利用定位销实现凹模芯3在下模板2上的拆装。

所述的凹模芯3外紧套装有弹簧钢束环6，且弹簧钢束环6通过紧固螺丝锁固在下模板2上，各紧固螺丝沿弹簧钢束环6的周向方向间隔环绕分布，且弹簧钢束环6通过各紧固螺丝悬空处于下模板2 上方，且凹模芯3的顶面与弹簧钢束环6的顶面相齐平或处于弹簧钢束环6的顶面下方；优佳的是，弹簧钢束环6呈扁圆柱体，弹簧钢束环6的中心部位开设有中心通孔，中心通孔的直径与凹模芯3 的直径相匹配，弹簧钢束环6的厚度小于凹模芯3的厚度，紧固螺丝的长度长于弹簧钢束环6的厚度，紧固螺丝由上而下穿过弹簧钢束环6至下模板2内与下模板2锁固配合；安装时，先将弹簧钢束环用电热板加温到300度左右，之后套在凹模芯3外，并轻轻敲平，使弹簧钢束环6接近于与凹模芯3的顶面相齐平，最后弹簧钢束环3慢慢冷却到常温时因热胀冷缩的原因会缩小，使弹簧钢束环6箍紧在凹模芯3外，因弹簧钢束环6的厚度小于凹模芯3的厚度使弹簧钢束环6悬空设置。

所述的凹模芯3的顶面下凹有与手机壳相吻合的成型凹腔31，成型凹腔31与成型凸块41相对位，且成型凸块41的外径小于成型凹腔31的内径，成型凸块41的外侧壁与成型凹腔31的内腔壁之间具有与手机壳100的侧壁厚度相吻合的成型间距(图中未标出)，此成型间距的宽度是现有手机壳100上侧围的厚度，弹簧钢束环6的顶面上锁固有左右横向正对位的脱料拉勾7，两脱料拉勾相对的一端端部均一体延伸有相对设置的并悬空处于凹模芯3上方的脱勾部71，两脱勾部71的自由端端部均落入成型间距的范围内，即脱勾部71 的自由端端部处于成型凹腔位于成型间距范围处的正上方。

本实用新型的一种金属手机壳冷挤压成型模具，应用时，将铝胚板平放于成型凹腔31上方，凸模芯4下移，成型凸块41的下部压入成型凹腔31内，下压时利用弹簧钢束环的冷缩箍紧着凹模芯3, 使凸模芯4下移压入时凹模芯3不会发生任何的偏移,随着凸模芯的将铝胚板压入成型凹腔内变形，铝胚板位于成型凸块41以外的部位受挤压力的影响而向上弯折处于成型间距内，凸模芯的逐步下压使成型的铝胚板贴紧在凸模芯外,挤压成型后,凸模芯4的上移将挤压成型的铝坯料一同上移带出成型凹腔外，将凸模芯行走至两脱勾部时,两脱勾部的端部刚好落在凸模芯外成型的铝坯料的侧壁上方，此时,凸模芯再次上移，利用脱勾部的端部对成型的铝坯料的下压和凸模芯的下移使脱勾部将成型的铝坯料下压出凸模芯外，实现脱料。

本新型的一种金属手机壳冷挤压成型模具，其利用金属的塑性变形、凸模芯、凹模芯及弹簧钢束环的压应力使坯料在模具中受三向压应力而能稳定地冷挤压成型出所需形状的部件，并利用三向压应力使模具变形抗力显著增大，远比一般冲压模具大，并无需介助外界工具将成型物进行脱料，同时,通过弹簧钢束环对凹模芯的束紧作用,成型时使凹模芯不会发生偏移,保证了挤压成型的厚度均匀稳定, 提高成品率,还能增加挤压时凹模芯的承压能力,以利于冷挤压生产的顺利进行,能使成品直通率达到70％，能大量减少切削加工，提高材料利用率，经实践得到材料利用率达到80％以上，金属密致度高提升30％氧化效果好表面细腻，加工后产品强度高，较大的改善了全铝板掏与冲压两种工艺方案的加工成型技术方式存在的缺陷问题；另, 整个结构简易,易于加工制造，且各个部件均采用拆分组装,易于维护和更换,最大限定延长模具的使用寿命,采用本新型的成型模具, 经测试凹模芯和凸模芯使用寿命提升到30万模次左右,大大减少模具维修次数,降低了生产成本；再有,通过两导柱护块能增加导柱的管位，以减少合模时导柱弹性变形，再次保证挤压的稳定。

本新型中，所述导柱护块21的顶面下凹有供导套11的下端紧配合伸入于上容置凹腔211，导柱护块21上开设有贯穿上下方向、供导柱5紧配合穿过的套装孔(图中未示出)，套装孔落入上容置凹腔 211内，与上容置凹腔211相连通，利用此上容置凹腔211能给凸模芯的下移提供缓冲空间，避免凸模芯下移过多而造成模具受压损伤的问题；所述的导柱护块21的底面向下凹设有下容置凹腔212，导柱5的下端外侧壁凸设有容置于下容置凹腔212内的限位凸环51，下模板2对应于导柱5处开设有贯穿上下方向的穿孔(图中未示出)，导柱5位于限位凸环51的下端部位紧配合套装于穿孔内，下模板2 的底面对应于导柱5处向上凹设有限位凹腔(图中未示出)，穿孔落入限位凹腔范围内并与限位凹腔相连通，限位凹腔嵌装有其上端伸入穿孔内与导柱的底端相贴配合的锁紧块8，锁紧块8与导柱5的底端通过穿过锁紧块8至导柱5底端内的螺丝锁固在一起；采用上述结构使导柱实现拆卸安装，且安装后无法进行上下移动，进一步保证了合模的稳定性，进而保证成型质量的稳定。

本新型中，优佳的，两脱料拉勾7呈左右相对设置，脱料拉勾7 具有左右排列设置的安装部7a和悬空部7b，安装部7a呈沿前后方向的方形块，弹簧钢束环6的顶面对应于方形块处下凹有定位槽(图中未画出)，方形块的下部嵌装于定位槽内，并通过螺丝与弹簧钢束环6锁固在一起，通过此定位槽使脱料拉勾7的安装稳固，悬空部相应呈沿前后方向延伸的方形块体，悬空部的下部处于安装部的一侧上部，并悬空于弹簧钢束环6的顶面和凹模芯2的顶面上方，且两脱料拉勾的悬空部处于两脱料拉勾的安装部之间，即悬空部处于安装部的内侧上部，悬空部的底面高于安装部的底面，悬空部的底面部位一部分落入弹簧钢束环上方、另一部分落入凹模芯上方，悬空部的顶面凸出安装部的顶面，两悬空部相对的对立面上部相对凸设有脱勾部71，脱勾部71具有与悬空部一体成型且顶面与悬空部的顶面相齐平的连接段和其宽度由悬空部向连接段方向渐缩的渐缩部，即连接段为其前后方向的长度与悬空部前后方向的长度相同，连接段呈方形结构，渐缩部的宽度渐变设置，渐缩部处于内侧的前后方向的宽度小于处于外侧的前后方向的宽度，两渐缩部相对的一面由连续设置的下竖直面、处于下竖直面上方并向悬空部方向倾斜的下倾斜面和处于下倾斜面上方并向悬空部方向倾斜的上倾斜面，即两脱勾部71之间的间距宽度具有连续设置的由上而下渐缩的上喇叭段和下喇叭段及宽度相同的竖直段，利用上述结构的脱料拉勾一方面保证安装的稳定性，另一方面易于合模和脱离时凸模芯的出入，并易于成型件的脱模。

本新型中，优佳的，所述弹簧钢束环6的中心通孔呈由下至上渐缩的圆台结构(圆锥台结构)，圆台结构的锥度6-7度，利用此中心通孔的结构易于弹簧钢束环6高温时的套装，并保证弹簧钢束环的套紧作用。

本新型中，优佳的，每一导柱护块21上两导柱5之间安装有等高块8，等高块8通过螺丝锁固在导柱护块21上，等高块8的顶面低于导柱5的顶面，等高块8设置有若干个，各等高块8沿前后间隔设置，两导柱护块21上的各等高块8的高度相同，利用等高块8可调节凸模芯的下移行程，从而实现调节挤压成型坯料的厚度，并能保证上模板与下模板的平衡。

上述实施例和附图并非限定本实用新型的方法，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (7)

1.一种金属手机壳冷挤压成型模具,其特征在于：包括上模板、下模板、凹模芯和凸模芯，上述上模板与下模板呈间距上下对位配合连接，上述凸模芯安装在上模板的底面上，上述凹模芯安装在下模板的顶面上，并与凸模芯正对位，上述凹模芯呈圆形结构，上述凹模芯外紧套装有弹簧钢束环，且上述弹簧钢束环锁固在上述下模板上，上述凹模芯的顶面下凹有与手机壳相吻合的成型凹腔，上述凸模芯的底面上凸设有伸入成型凹腔内的成型凸块，上述成型凸块与上述成型凹腔之间具有与手机壳的侧壁厚度相吻合的成型间距，上述弹簧钢束环的顶面上锁固有横向正对位的脱料拉勾，两脱料拉勾相对的一端端部均一体延伸有相对设置的并悬空处于凹模芯上方的脱勾部，两脱勾部的自由端端部均落入上述成型间距的范围内。

2.根据权利要求1所述的一种金属手机壳冷挤压成型模具，其特征在于：上述凹模芯呈圆柱体，并通过定位销定位安装在上述下模板上，并与下模板相贴配合，上述下模板位于定位销处开设有供定位销的端部紧配合伸入于内的定位孔。

3.根据权利要求2所述的一种金属手机壳冷挤压成型模具，其特征在于：上述弹簧钢束环通过若干紧固螺丝锁固在上述下模板上，各紧固螺丝沿弹簧钢束环的周向方向间隔环绕分布，且上述弹簧钢束环通过各紧固螺丝撑离下模板，上述凹模芯的顶面与弹簧钢束环的顶面相齐平或处于弹簧钢束环的顶面下方。

4.根据权利要求1所述的一种金属手机壳冷挤压成型模具，其特征在于：上述上模板和下模板均呈方形结构，上述下模板的顶面左、右两侧上分别平放有沿前后方向延伸的长条状的导柱护块，上述导柱护块的顶面高于上述凹模芯的顶面，上述导柱护块的前后两端上分别拆卸安装有向上延伸处于导柱护块上方的导柱，上述上模板内对应于各导柱处分别安装有其下端伸出上模板底面外并供导柱套装于内的导套。

5.根据权利要求4所述的一种金属手机壳冷挤压成型模具，其特征在于：上述导柱护块的顶面下凹有供导套的下端紧配合伸入于上容置凹腔，上述导柱护块上开设有贯穿上下方向、供导柱紧配合穿过的套装孔，上述套装孔落入上述上容置凹腔内，与上容置凹腔相连通，上述导柱护块的底面向下凹设有下容置凹腔，上述导柱的下端外侧壁凸设有容置于下容置凹腔内的限位凸环，上述下模板对应于导柱处开设有贯穿上下方向的穿孔，上述导柱位于限位凸环的下端部位紧配合套装于上述穿孔内，上述下模板的底面对应于导柱处向上凹设有限位凹腔，上述穿孔落入上述限位凹腔范围内并与限位凹腔相连通，上述限位凹腔内嵌装有其上端伸入穿孔内与导柱的底端相贴配合的锁紧块，上述锁紧块与上述导柱通过螺丝锁固在一起。

6.根据权利要求1所述的一种金属手机壳冷挤压成型模具，其特征在于：两上述脱料拉勾呈左右相对设置，上述脱料拉勾具有左右排列设置的安装部和悬空部，安装部呈沿前后方向的方形块，上述弹簧钢束环的顶面对应于方形块处下凹有定位槽，上述方形块的下部嵌装于定位槽内，并通过螺丝与上述弹簧钢束环锁固在一起，上述悬空部相应呈沿前后方向延伸的方形块体，上述悬空部的下部处于安装部的一侧上部，并悬空于上述弹簧钢束环的顶面和上述凹模芯的顶面上方，且两脱料拉勾的悬空部处于两脱料拉勾的安装部之间，两悬空部相对的对立面上部相对凸设有上述脱勾部，上述脱勾部具有与悬空部一体成型且顶面与悬空部的顶面相齐平的连接段和其宽度由悬空部向连接段方向渐缩的渐缩部，两渐缩部相对的一面由连续设置的下竖直面、处于下竖直面上方并向悬空部方向倾斜的下倾斜面和处于下倾斜面上方并向悬空部方向倾斜的上倾斜面。

7.根据权利要求1所述的一种金属手机壳冷挤压成型模具，其特征在于：上述弹簧钢束环的内腔呈由下至上渐缩的其锥度为6-7度的锥形结构。

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