[實(shí)用新型]鍛造模具及電子裝置金屬外殼

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420128982.8
• 申請(qǐng)日: 2014-03-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203737912U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭躍南;陳學(xué)軍;曲峰;曲榮生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 亞超特工業(yè)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B21J13/02
• 分類(lèi)號(hào): B21J13/02;H05K5/04
• 代理公司: 蘇州威世朋知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及用于電子裝置金屬外殼制造的鍛造模具以及由該鍛造模具制備的電子裝置金屬外殼。

背景技術(shù)

3C電子裝置（Computer,?Communication?and?Consumer?electronic）的外形一般是扁平長(zhǎng)方體形狀。其外殼常為薄抽屜狀凹形，由一中央薄腹板及其四周的邊框次結(jié)構(gòu)圍成外殼凹腔。外殼的外正表面一般是平面，但也可設(shè)計(jì)為弧面。四周邊框的外側(cè)表面為平面或弧面。凹腔內(nèi)腹板和邊框上通常設(shè)計(jì)有腹板次結(jié)構(gòu)和邊框次結(jié)構(gòu)，作為安裝其它元器件的結(jié)構(gòu)（如螺柱、凸臺(tái)、卡扣和鉸接緣等）或充當(dāng)外殼的強(qiáng)化結(jié)構(gòu)（如強(qiáng)化筋和加強(qiáng)肋等）。凹腔敞開(kāi)處可安裝顯示屏和按鍵等人機(jī)交流界面，如平板電腦與盒蓋式手提電腦的屏幕或鍵盤(pán)，也可以裝配外殼蓋。外殼腹板和四周邊框可開(kāi)設(shè)有開(kāi)關(guān)孔、接線孔、USB孔、按鍵孔、光盤(pán)槽，或觸摸板孔和鍵盤(pán)孔等各種功能和形狀的開(kāi)口，也可以幾乎沒(méi)有孔槽。

電子裝置一體化金屬外殼是指其中央腹板、邊框、腹板次結(jié)構(gòu)和邊框次結(jié)構(gòu)都是由一整體或一整塊金屬成型而來(lái)。“一體化”也可稱(chēng)“一體成型”、“整體成型”或“統(tǒng)一”等，英文稱(chēng)之為unibody、unified、integral、homogenous或integrally?formed等。如果一體化金屬外殼中間腹板材料的厚度與周?chē)吙虿牧系暮穸蕊@著不同，同時(shí)包含材料厚度有變化的邊框次結(jié)構(gòu)和腹板次結(jié)構(gòu)，從而造成這種一體化金屬外殼橫截面上的材料厚度是發(fā)生變化的，則可稱(chēng)之為“一體化變截面金屬外殼”。美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)US20120030930、US20120050988和US20110164365中分別描述的電子裝置一體化金屬外殼便屬于這種一體化變截面金屬外殼。而當(dāng)一體化變截面金屬外殼中央的腹板很薄時(shí)，可稱(chēng)之為“一體化變截面薄腹板金屬外殼”。

如今的電子裝置，尤其是便攜電子裝置（如手機(jī)、平板電腦、MP3、GPS和手提電腦等）的外殼力求盡可能的輕、薄、外觀效果好，而輕金屬材料則是制造輕、薄金屬外殼的首選。由于比重低、比屈服強(qiáng)度高（材料的屈服強(qiáng)度與其密度之比）、陽(yáng)極氧化后外觀可裝飾性?xún)?yōu)異等，鋁合金已成為制造便攜電子裝置一體化變截面金屬外殼的主要材料。

然而，不論使用何種金屬或合金，生產(chǎn)這種一體化變截面薄腹板金屬外殼是金屬加工業(yè)的一大難題。

美國(guó)專(zhuān)利US8341832?公開(kāi)了一種電子裝置外殼的全機(jī)加工生產(chǎn)方法，可以成型出性能優(yōu)異、外表美觀的一體化變截面薄腹板鋁合金外殼。但是，這種全機(jī)加工方法的材料利用率低，機(jī)加工成本高昂。

金屬通常經(jīng)過(guò)鍛造后，具有良好的機(jī)械性能。因此鍛造方法也可用于開(kāi)發(fā)生產(chǎn)電子裝置一體化變截面薄腹板金屬外殼坯件，再經(jīng)過(guò)后續(xù)機(jī)加工將坯件成型為外殼終件。但是，鍛造工藝通常難以成型出大面積的薄腹板鋁合金坯件。即便是使用超大噸位的鍛造設(shè)備，也很難鍛壓出大面積的薄腹板鋁合金外殼坯件。原因在于，巨大的鍛造壓力會(huì)使鋁合金和模具間產(chǎn)生異常大的摩擦力，阻礙金屬向四周流動(dòng)，難以將板材成型為薄腹板鍛件。

為了降低鍛造薄腹板鍛件所需的巨大壓力，中國(guó)授權(quán)公告號(hào)為CN101850396B的專(zhuān)利，CN202447570U專(zhuān)利和?CN102513485A專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了三種相似的兩步?jīng)_鍛方法和模具，用于成型電子裝置一體化變截面薄腹板鎂合金或鋁合金外殼坯件。但這種兩步?jīng)_鍛并沒(méi)有真正解決鍛造壓力大的問(wèn)題。

中國(guó)授權(quán)公告號(hào)為CN2031170902U實(shí)用新型專(zhuān)利和中國(guó)公開(kāi)號(hào)為CN103231002A實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)，公開(kāi)了一種鍛造制坯模具及應(yīng)用于電子裝置的金屬外殼的成型方法，可以一步冷鍛或熱鍛金屬外殼坯件，然后機(jī)加工成型為外殼終件。比全機(jī)加工生產(chǎn)方法材料利用率高，所需機(jī)加工時(shí)間少。該鍛造模具及成型方法所制成的外殼坯件的外殼內(nèi)部凹腔是接近凈成型，只需很少的機(jī)加工，但外殼的外表面仍需要較多的機(jī)加工。對(duì)于外觀要求高的移動(dòng)電子裝置的金屬外殼的外表面，尤其是對(duì)非平面的帶有弧形的外表面，機(jī)加工時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高。

為了解決外表面機(jī)加工費(fèi)時(shí)的問(wèn)題，在電子裝置一體化變截面鋁合金外殼的制造上，已應(yīng)用多步鍛造制坯工藝。將一塊6xxx系列鋁合金板經(jīng)多步冷鍛制造出外表面接近凈成型的外殼坯件，然后機(jī)加工成型為終件。但多步鍛造所需的多套模具成本高，多次鍛造也降低了鍛造效率。而且，多步鍛造在底部為平面的外殼制造中，與全機(jī)加工方法相比，難以有效的提高材料的利用率。

因此，有必要提供新的鍛造模具，可以一步鍛造出外表面接近凈成型的外殼坯件，大幅降低外殼外表面的機(jī)加工量，且材料利用率高。這種新鍛造模具的技術(shù)原理還應(yīng)該對(duì)各種形狀底面的外殼均有效。