CN211061859U - 表壳制造装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的表壳制造装置包括：使金属粉末放入模具来形成表壳(10)的形状的成型单元(100)；对由所述金属粉末形成规定形状的所述表壳(10)进行烧结处理的烧结单元(200)；去除所述烧结处理后的所述表壳(10)的中心部分来进行中心冲孔的冲孔单元(300)；对所述中心冲孔后的所述表壳(10)进行锻造加工的锻造单元(400)；去除所述锻造加工后的所述表壳(10)的毛刺部(10a)的毛刺去除单元(500)；按照设计尺寸对去除所述毛刺部(10a)的所述表壳(10)进行CNC加工的切削单元(600)；以及对所述CNC加工后的所述表壳(10)进行等离子研磨的等离子研磨单元(700)。

Description

表壳制造装置

技术领域

本实用新型涉及一种表壳制造装置。

背景技术

为了制造表壳，尤其为了制造手表，可以有切削、锻造或铸造加工作为金属材料的不锈钢的多样的制造装置。

在制造表壳时，若整体加工时间被延迟，则可能导致生产性下降，制造单价上升。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种通过金属注塑成型和锻造表面加工及等离子研磨单元，能够缩短加工时间，节省制造单价，且提高品质的表壳制造装置。

上述本实用新型的目的可以通过如下技术方案实现。

本实用新型提供一种表壳制造装置，其特征在于，包括：将金属粉末放入模具来形成表壳10的形状的成型单元100；对由所述金属粉末形成规定形状的所述表壳10进行烧结处理的烧结单元200；去除所述烧结处理后的所述表壳10的中心部分来进行中心冲孔的冲孔单元300；对所述中心冲孔后的所述表壳10进行锻造加工的锻造单元400；去除所述锻造加工后的所述表壳10的毛刺部10a的毛刺去除单元500；按照设计尺寸对去除所述毛刺部10a的所述表壳10进行CNC加工的切削单元600；以及对所述CNC加工后的所述表壳 10进行等离子研磨的等离子研磨单元700。

所述表壳制造装置的特征在于，所述冲孔单元300去除所述表壳10的堵塞部11，并在所述表壳10的中心部分形成开口部12，且对所述表壳10进行中心冲孔，所述锻造单元400以所述中心冲孔后的所述表壳10的开口部12 作为锻造加工的导向部进行锻造加工。

所述表壳制造装置的特征在于，所述切削单元600对所述表壳10的内部侧面13、外部上面14及外部侧面15的形状进行CNC加工。

所述表壳制造装置的特征在于，所述等离子研磨单元700在将所述表壳 10浸渍于电解液701的状态下执行等离子研磨，所述电解液701包括硫酸铵 ((NH₄)₂SO₄)与过氧化氢(H₂O₂)以2:1构成的水溶性液体。

所述表壳制造装置的特征在于，所述等离子研磨单元700中的电解液701 是将所述硫酸铵((NH₄)₂SO₄)和过氧化氢(H₂O₂)以94％～96％的浓度或

的浓度溶解于水(H₂O)中的电解液701，所述等离子研磨单元(700)在所述电解液(701)的条件下向所述表壳10施加350V～450V的电压进行等离子研磨。

本实用新型的效果如下。

本实用新型的制造装置可以首先通过烧结处理来形成基础性的形状，并通过CNC单元来加工形状后，通过等离子研磨单元实现光泽。根据本实用新型的制造装置，能够获得表壳的期望的表面粗度。

等离子研磨单元可以执行粗削、中削、精削，并实现期望的颜色。本实用新型的等离子研磨单元可以获得对象物表面的粘附性较强的效果。本实用新型的等离子研磨单元可以获得提供对象物表面的耐蚀性、耐热性及耐磨耗性的效果。本实用新型的等离子研磨单元可以通过去除诱导表壳表面的细菌生长的氢来获得减少表面损失的效果。本实用新型的等离子研磨单元可以获得通过使用无毒性及粘性的电解液来解决源自毒性的稳定性及粘性导致在水洗作业中发生废水的问题，且改善环境污染的效果。

附图说明

图1是本实用新型的通过成型单元的金属注塑成型来形成外形的表壳的立体图。

图2是本实用新型的通过烧结单元的金属注塑成型来进行高温烧结处理的表壳的立体图。

图3是本实用新型的在冲孔单元执行用于中心冲孔的一次重整作业的表壳立体图。

图4是本实用新型的在锻造单元进行锻造加工而被二次重整的表壳的立体图。

图5是本实用新型的在毛刺去除单元去除毛刺部的表壳的立体图。

图6(a)是示出本实用新型的在切削单元进行CNC加工处理后的表壳的内侧形状的背面方向的立体图，图6(b)是示出本实用新型的在切削单元进行了CNC加工处理的表壳的外侧形状的上面方向的立体图。

图7是本实用新型的在等离子研磨单元进行了等离子研磨的表壳的立体图。

图8是表示本实用新型的成型单元形成表壳的形状的图。

图9是表示本实用新型的烧结单元对表壳进行烧结处理的图。

图10是表示本实用新型的冲孔单元对表壳进行中心冲孔的图。

图11是表示本实用新型的锻造单元对表壳进行锻造加工的图。

图12是表示本实用新型的毛刺去除单元去除毛刺部的图。

图13是表示本实用新型的切削单元对表壳进行CNC加工的图。

图14是表示本实用新型的等离子研磨单元对表壳进行等离子研磨的图。

符号说明

10：表壳，10a：毛刺部，11：堵塞部，12：开口部，13：内部侧面，14：外部上面，15：外部侧面，100：成型单元，200：烧结单元，300：冲孔单元， 301：冲孔虎钳，302：冲孔刀具，400：锻造单元，401：下部模具，402：上部模具，500：毛刺去除单元，600：切削单元，601：铣刀，602：CNC轴， 700：等离子研磨单元，701：电解液。

具体实施方式

下面对本实用新型的制造表壳10的装置进行说明。

就本实用新型的表壳10而言，尤其，作为手表，可以包括模拟表、电子表以及智能手表等。

根据本实用新型，可以设有如图8所示的成型单元100，其执行将金属粉末放入模具而形成表壳10的形状的金属注塑成型(Metal Injection Molding) 的部分过程。

此外，可以设有如图9所示的烧结单元200，其执行为了通过成型单元100 具备了形状的表壳10的组织硬化而对表壳10进行高温烧结处理的金属注塑成型(MetalInjection Molding)的剩余过程。

此外，可以设有如图10所示的冲孔单元300，其通过表壳10的中心冲孔(centerpiercing)来执行一次重整(reforming)，以去除通过烧结单元200使组织硬化的表壳10的中心。

此外，可以设有如图11所示的锻造单元400，其执行对在冲孔单元300 进行中心冲孔的表壳10进行锻造加工来实现表壳10的尺寸精密化的二次重整作业。

此外，可以设有如图12所示的毛刺去除单元500，其去除作为在锻造单元400被锻造加工的表壳10的表面的凸出或凹陷部位的毛刺部10a，并执行表面夯实作业。

此外，可以设有如图13所示的切削单元600，其通过CNC(computer numericalcontrol，计算机数值控制)切削，按照设计尺寸对在毛刺去除单元 500去除了毛刺部10a的表壳10准确地进行切削加工。

此外，可以设有如图14所示的等离子研磨单元700，其对表壳10进行等离子(plasma)研磨，以使在切削单元600确定了尺寸的表壳10的表面粗度满足设定值以内的范围。

由成型单元100和烧结单元200而成的金属注塑成型装置是金属零件的精密成型装置，是一种通过在微细的金属粉末中配合树脂、蜡等，并利用注塑成型机在模具(mold)中注塑成型，在加热并去除粘结剂后，用高温烧结来制作金属的精密零件的装置。

根据本实用新型的金属注塑成型装置，可以进行比一般的模具成型更薄而复杂的形状的零件成型。

优选成型单元100及烧结单元200使用3μm以内的金属粉末粒子。这是为了最大限度地抑制表壳10的外观的孔隙或粒子之间的空的空间。另一方面，为了强化金属粉末粒子间的结合力，可能需要粘结剂，并且，可以将PE(聚乙烯)、SA邻苯二甲酸二丁酯(Dibutylphthalate)用作粘结剂来实现形状后，进行烧结处理。

成型单元100及烧结单元200可以成型未去除表壳10的堵塞部11的形态。

如果在表壳10上没有堵塞部11且形成有开口部12的状态下用高温进行烧结处理，则还可能导致表壳10的形状本身的变形。

本实用新型的特征在于，在有堵塞部11的状态下烧结金属粉末粒子来金属注塑成型表壳10。因此，即使在使粘结剂活性化之前或粒子间的结合力尚弱的状态下，仍能够使表壳10的变形或尺寸误差最小化。冲孔单元300可以具备安放表壳10的冲孔虎钳301和在表壳10的中心部穿孔的冲孔刀具302。

金属注塑成型结束后，应逐渐形成为中心部分被开口的表形状。此时，应能够强化表面强度，因而可以设有用于锻造的锻造单元400。

毛刺去除单元500去除因锻造产生的毛刺部10a。仅凭锻造，可能难以获得最终尺寸，因此，为了进行符合设计尺寸的准确的最终加工，需要作为CNC 加工机构的切削单元600。为了满足确保了尺寸的表壳10的表面感性品质，需要由等离子研磨单元700最终对表面进行等离子研磨。

参照图3，进行作为表壳10的中心冲孔处理的一次重整的冲孔单元300 进行冲孔处理来去除表壳10的堵塞部11，并形成开口部12。由于是已在成型单元100及烧结单元200在某种程度上确保了表壳10的刚性的状态，因而这样的冲孔单元300可以用于实现为了之后的锻造加工的外形的基础形态。堵塞部11可以提供烧结的均匀性，开口部12可以在之后的锻造加工时成为导向部或位置基准点。

参照图4，为了能够精密地设定表壳10的尺寸而进行锻造加工的锻造单元400执行二次重整作业。

锻造单元400可以在0～500℃以内的温度下进行锻造加工。锻造单元400 可以包括安放表壳10的下部模具401和对表壳10加压并施加锻造力的上部模具402。

在锻造单元400，可以执行表壳10的表面加工尺寸具有0.01～1.0mm之间的变形量的表面锻造。所谓的表面加工尺寸是尺寸因表面锻造而变形的深度，可以视作表面变形深度。

锻造单元400可以使曾发生在成型单元100及烧结单元200的因组织间的稀疏而生成的气孔缩小，并使材质(不锈钢材质)的色感最大化。锻造单元 400执行锻造加工后，类似于不锈钢压延材料，虽然被成型为粉末粒子，但可以实现具有与对固体材料进行机械加工等同水准的刚度或表面特性的表壳10。

锻造单元400进行锻造加工时，作为锻造单元400，可以采用具有300～800 吨(ton)的加压力的冲压装备。

参照图5，毛刺去除单元500可以去除凸出或凹陷地形成于表壳10的边缘的毛刺部10a。毛刺部10a(burring portion)是与表壳10的形状无关的残余部分或由锻造单元400执行锻造加工产生的缺陷部分，因而可以被毛刺去除单元500去除。

参照图6(a)和图6(b)，切削单元600可以通过CNC加工执行表壳10 的内部侧面13、外部上面14及外部侧面15的各个部分的形状加工来确定表壳10的最终尺寸。切削单元600可以具备根据CNC加工尺寸来旋转而移动至既定的位置的CNC轴602和连接于CNC轴602而执行切削作业的铣刀601。

参照图7，等离子研磨单元700用于对表壳10的外侧面15进行等离子研磨，可以降低产品的表面缺陷率，提高表面感性品质，且可以缩短加工时间，从而可以提高产品的量产性。

等离子研磨单元700可以在将表壳10浸于电解液701的状态下进行等离子研磨。电解液701通过硫酸铵((NH₄)₂SO₄)与过氧化氢(H₂O₂)以2:1 构成而得，可以通过将硫酸铵((NH₄)₂SO₄)与过氧化氢(H₂O₂)以94％～96％溶解于水(H₂O)中来形成基于

的浓度的水溶性液体。等离子研磨可以在电解液701的条件下以约350V～450V的电压进行。

即，可以在将硫酸铵((NH₄)₂SO₄)与过氧化氢(H₂O₂)以94％～96％的浓度或

的浓度溶解于水(H₂O)中的水溶性液体的条件下施加约350V～450V的电压，从而等离子研磨单元700可以在液体状态下执行等离子研磨。

执行等离子研磨之后，可以进行PVD(Physical Vapor Deposition)之类的加工处理。

根据作为本实用新型的等离子研磨单元700等离子研磨单元，相比表壳 10的表面的凹陷的部分，电流更集中于凸出的部分，因而使得凸出的部分被更快地研磨，从而可以使表壳10的外观表面整体上呈平滑状。

等离子研磨单元700的等离子研磨加工可以获得使表壳10的表面的粘附性较高的效果。通过等离子研磨单元700的等离子研磨加工可以提高表壳10 的表面的耐蚀性、耐热性及耐磨耗性。等离子研磨可以获得通过去除诱导表壳 10的表面的细菌生长的氢来减少表面损失的效果。

因此，根据本实用新型的表壳制造装置，可以获得表壳10的期望的粗度，且提高尺寸的稳定性。

本实用新型的等离子研磨单元可以通过使用无毒性及粘性的电解液701 来解决源自毒性的稳定性及粘性导致在最终物的洗涤作业中发生废水的问题，且获得改善环境污染的效果。

执行金属注塑成型的成型单元100及烧结单元200、执行冲压锻造的锻造单元400、在电解液701的状态下执行等离子研磨的等离子研磨单元700是最为核心的构成，通过这样的主要单元，可以提高产品的品质，且降低制造单价。

Claims (3)

1.一种表壳制造装置，其特征在于，包括：

将金属粉末放入模具来形成表壳(10)的形状的成型单元(100)；

对由所述金属粉末形成规定形状的所述表壳(10)进行烧结处理的烧结单元(200)；

去除所述烧结处理后的所述表壳(10)的中心部分来进行中心冲孔的冲孔单元(300)；

对所述中心冲孔后的所述表壳(10)进行锻造加工的锻造单元(400)；

去除所述锻造加工后的所述表壳(10)的毛刺部(10a)的毛刺去除单元(500)；

按照设计尺寸对去除所述毛刺部(10a)的所述表壳(10)进行CNC加工的切削单元(600)；以及

对所述CNC加工后的所述表壳(10)进行等离子研磨的等离子研磨单元(700)。

2.根据权利要求1所述的表壳制造装置，其特征在于，

所述冲孔单元(300)去除所述表壳(10)的堵塞部(11)，并在所述表壳(10)的中心部分形成开口部(12)，且对所述表壳(10)进行中心冲孔，

所述锻造单元(400)以所述中心冲孔后的所述表壳(10)的开口部(12)作为锻造加工的导向部进行锻造加工。

3.根据权利要求2所述的表壳制造装置，其特征在于，

所述切削单元(600)对所述表壳(10)的内部侧面(13)、外部上面(14)及外部侧面(15)的形状进行CNC加工。

Images