本發(fā)明涉及一種在托盤制造過程中控制其形變量的方法，用于焊接需要精確控制變形量的精密儀器，特別是手機(jī)托盤。

背景技術(shù)：

各類手機(jī)裝配流水線上使用的托盤為了滿足其精度的要求，托盤外形必須有精確的結(jié)構(gòu)。這種需精確控制的結(jié)構(gòu)外形給托盤的加工制造帶來了巨大的困難。特別是對于具有精確結(jié)構(gòu)要求，又必須嚴(yán)格控制托盤厚度方向的形變量，精度有微小的偏差，就會影響機(jī)械手臂精確拾取托盤上的手機(jī)配件，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。

為了成形出具有精確形變量的托盤，目前最廣泛使用的工藝是沖壓成形和鑄造成形。沖壓成形的方法用于加工單個薄壁件效果尚可，但其沖壓過程中易出現(xiàn)裂紋，壁厚會出現(xiàn)一定程度的減??；多層沖壓件的焊接過程非常復(fù)雜，并且生產(chǎn)效率低，不利于大批量生產(chǎn)；鑄造成形生產(chǎn)工序多、投料多；控制不好時，鑄件質(zhì)量不夠穩(wěn)定，廢品率也相對較高，不利于大批量穩(wěn)定生產(chǎn)；鑄造成形的零件在長時間、高強(qiáng)度環(huán)境的條件下易產(chǎn)生裂紋，不利于裝配流水線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

因此，需要改進(jìn)托盤的制造工藝以保證既可以大批量生產(chǎn)，又能使零件達(dá)到所需精度和強(qiáng)度的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種解決上述技術(shù)問題的在托盤制造過程中控制其形變量的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種在托盤制造過程中控制其形變量的方法，其包括以下步驟：

S1、制備托盤預(yù)加工件；

S2、依據(jù)所述托盤預(yù)加工件制備定位模具，所述定位模具包括上模和下模；

S3、將所述下模放入真空爐工作臺的相應(yīng)位置處，將所述托盤預(yù)加工件放入下模中，再將所述上模放在所述托盤預(yù)加工件上；

S4、將一加載件放在所述上模上，關(guān)閉真空爐并加熱使托盤預(yù)加工件的表面發(fā)生擴(kuò)散焊接；

S5、經(jīng)過保溫、保壓過程，待真空爐冷卻后，打開真空爐，得到成形的托盤。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述“制備托盤預(yù)加工件”步驟具體為：

依據(jù)成品托盤尺寸加工多層超薄鈑金毛坯件；依據(jù)托盤型腔結(jié)構(gòu)對毛坯件進(jìn)行預(yù)處理，通過化學(xué)銑削刻蝕出所需型腔；通過激光焊接對多層超薄鈑金毛坯件側(cè)壁進(jìn)行預(yù)定位，制得托盤預(yù)加工件。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述“將所述下模放入真空爐工作臺的相應(yīng)位置處，將所述托盤預(yù)加工件放入下模中，再將所述上模放在所述托盤預(yù)加工件上”步驟具體為：

在所述下模的上表面及托盤預(yù)加工件的表面涂覆高溫潤滑劑；

將所述下模放入真空爐工作臺中心位置處；

再將托盤預(yù)加工件放入下模中心位置，再將所述上模放在所述托盤預(yù)加工件上，且所述上模與下模對齊，所述上模的上表面設(shè)有第一固定孔，在所述第一固定孔中插入固定銷。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述“將一加載件放在所述上模上，關(guān)閉真空爐并加熱使托盤預(yù)加工件的表面發(fā)生擴(kuò)散焊接”步驟具體為：

所述加載件上設(shè)有第二固定孔，將一加載件放在所述上模上，所述固定銷插入第二固定孔中，關(guān)閉真空爐并加熱使托盤預(yù)加工件的表面發(fā)生擴(kuò)散焊接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述高溫潤滑劑為氮化硼高溫潤滑劑或者石墨。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述下模和上模的材質(zhì)相同，所述定位模具上設(shè)有定位導(dǎo)正裝置。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述定位導(dǎo)正裝置為分布在所述下模的四個側(cè)面的可拆卸的定位柱。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述下模和上模與所述托盤預(yù)加工件接觸的表面均用線切割方法切出等深度的線槽，以增加對托盤預(yù)加工件的摩擦力。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述托盤預(yù)加工件的表面發(fā)生擴(kuò)散焊接為900℃-950℃。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將多層鈑金件放入模具中進(jìn)行擴(kuò)散焊接，嚴(yán)格控制成形件在其自身厚度方向上的形變量，成形過程平穩(wěn)便捷，速度可控，成形件各部分形變分布均勻，解決了常規(guī)方法生產(chǎn)效率低的問題，適合大批量生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式中在托盤制造過程中控制其形變量的方法步驟流程圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施方式中托盤焊接定位模具截面示意圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施方式中托盤焊接定位模具示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖所示的各實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

參圖1、2和3所示，介紹本發(fā)明中一具體實(shí)施方式，本發(fā)明的托盤應(yīng)用手機(jī)裝配流水線上，在托盤制造過程中控制其形變量的方法包括以下步驟：

S1、制備托盤預(yù)加工件4。具體地，依據(jù)成品托盤尺寸加工多層超薄鈑金毛坯件；依據(jù)托盤型腔結(jié)構(gòu)對毛坯件進(jìn)行預(yù)處理，通過化學(xué)銑削刻蝕出所需型腔；通過激光焊接對多層超薄鈑金毛坯件側(cè)壁進(jìn)行預(yù)定位，制得托盤預(yù)加工件4。

S2、提供一定位模具，所述定位模具為開合設(shè)計(jì)的兩個半模，其包括上模1和下模2。

優(yōu)選地，所述下模2和上模1的材質(zhì)相同，所述定位模具上設(shè)有有定位導(dǎo)正裝置（圖未示），定位導(dǎo)正裝置為下模的四個側(cè)面均設(shè)有可拆卸的定位柱（圖未示）。

S3、將下模2放入真空爐工作臺（圖未示）的相應(yīng)位置處，將托盤預(yù)加工件4放入下模2中，再將上模1放在托盤預(yù)加工件4上。具體地，在下模2的上表面及托盤預(yù)加工件4的表面涂覆高溫潤滑劑，

將下模2放入真空爐工作臺中心位置處并固定；

將托盤預(yù)加工件4放入下模2的中心位置，再將上模1放在托盤預(yù)加工件4的正上方，且上模1與下模2對齊，組裝完成后，上模1、下模2以及托盤預(yù)加工件4共同限定出一模腔3，上模1的上表面設(shè)有第一固定孔（未標(biāo)號），在第一固定孔中插入固定銷6。

優(yōu)選地，高溫潤滑劑為氮化硼高溫潤滑劑或者石墨。

S4、將一加載件5放在上模1上，關(guān)閉真空爐并加熱使托盤預(yù)加工件4的表面發(fā)生擴(kuò)散焊接。具體地，加載件5上設(shè)有第二固定孔（未標(biāo)號），將一加載件5放在上模1上，固定銷6插入第二固定孔中，以此來將加載件5與上模1相互固定，關(guān)閉真空爐并開始加熱，使得托盤預(yù)加工件4的表面發(fā)生擴(kuò)散焊接。

S5、經(jīng)過保溫、保壓過程，待真空爐冷卻后，打開真空爐，得到成形的托盤。

為了更好的闡述本發(fā)明，以下提供鈦合金動態(tài)力學(xué)性能的測試方法的具體實(shí)施例。

實(shí)施例1

1. 依據(jù)成品托盤尺寸加工多層超薄鈑金毛坯件；依據(jù)托盤型腔結(jié)構(gòu)對毛坯件進(jìn)行預(yù)處理，通過化學(xué)銑削刻蝕出所需型腔。

2.依據(jù)得到的模具型腔提供一模具。

3. 將下模水平放置在真空爐工作臺上，一組托盤預(yù)加工件放置在下模上表面中心位置處，上模放置在托盤預(yù)加工件4的正上面，在放置具有一定質(zhì)量的加載件。

4.焊接成形過程如下：

（1）關(guān)閉真空爐并開始加熱；

（2）加熱到設(shè)定溫度后再保溫、保壓一定時間；

（3）關(guān)閉真空爐的加熱裝置；

（4）待真空爐冷卻完畢，打開爐門；

（5）取出成形后的托盤，完成一個工作循環(huán)。

實(shí)施例2

1. 依據(jù)成品托盤尺寸加工多層超薄鈑金毛坯件；依據(jù)托盤型腔結(jié)構(gòu)對毛坯件進(jìn)行預(yù)處理，通過化學(xué)銑削刻蝕出所需型腔。

2. 依據(jù)得到的模具型腔提供一模具。

3. 下模水平放置在真空爐工作臺上，兩組托盤預(yù)加工件放置在下模上表面中心位置處，上模放置在托盤預(yù)加工件4的正上面，在放置具有一定質(zhì)量的加載件。

4.焊接成形過程如下：

（1）關(guān)閉真空爐并開始加熱；

（2）加熱到設(shè)定溫度后再保溫、保壓一定時間；

（3）關(guān)閉真空爐的加熱裝置；

（4）待真空爐冷卻完畢，打開爐門；

（5）取出成形后的托盤，完成一個工作循環(huán)。

在上述兩個具體實(shí)施例中托盤擴(kuò)散焊接的溫度為900℃-950℃。

在上述兩個具體實(shí)施例中，下模的上表面及托盤預(yù)加工件的表面均涂覆高溫潤滑劑，將模具以及托盤預(yù)加工件加熱至950℃，保溫一段時間達(dá)到均溫。

由于手機(jī)托盤需要大批量生產(chǎn)，如果不能準(zhǔn)確定位各托盤預(yù)加工件的位置，使其每個側(cè)面在同一豎直平面內(nèi)，焊接過程中，各托盤預(yù)加工件之間壓力分布不均勻，不能準(zhǔn)確控制毛坯件厚度的變化量，無法獲得符合工藝要求的高精度的托盤。因此上述兩個實(shí)施例中使用的定位模具均設(shè)計(jì)為下模的四個側(cè)面設(shè)有有可拆卸的定位柱，用于精確托盤預(yù)加工件的位置；同時為了方便成形后托盤的順利取出，將模具設(shè)計(jì)成可開合的兩個半模，可在托盤焊過程接完成之后，以取出焊接成形完成的托盤，提高效率。

在兩個實(shí)施例中，對于定位模具整體結(jié)構(gòu)的獲得，所采用的方法為：

1.分別在下模的不同位置鉆孔，在下模的側(cè)面放置等長固定柱，以達(dá)到精確托盤預(yù)加工件的目的。

2.分別在下模上表面和上模下表面用線切割方法切出等深度的線槽，以增加摩擦力，防止托盤預(yù)加工件朝側(cè)面滑動。

本發(fā)明具有如下改進(jìn)效果：

（1）使用真空高溫加熱配合一定質(zhì)量的加載件焊接成形托盤，達(dá)到所需要的厚度，替代了原有使用沖壓成形和鑄造成形來制造托盤的工藝，相比于之前的工藝，擴(kuò)散焊接工藝克服了由于沖壓成形造成的減薄和鑄造成形生產(chǎn)率低下，以及其導(dǎo)致的實(shí)際生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生裂紋等問題，成形效果明顯，并且適用于大批量生產(chǎn)。

（2）焊接過程中托盤與模具接觸面積大，接觸區(qū)域固定不變，壓力恒定不變，不易發(fā)生局部高低不平等缺陷，在潤滑正常的情況下，成形過程平穩(wěn)，托盤各部位變形量分布均勻，成形缺陷小，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；

（3）采用簡易上下模固定托盤，工藝參數(shù)易于控制，通過調(diào)整加載件的質(zhì)量，可精確控制托盤在其自身厚度方向上的形變量的大小，焊接成形速度可通過控制真空爐爐腔內(nèi)溫度和保溫時間這兩個參數(shù)的變化來調(diào)節(jié)；

（4）焊接工藝采用的固定模具結(jié)構(gòu)簡單，便于設(shè)計(jì)，工件裝卸更換容易；

（5）焊接工藝易于在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)自動化和大批量高效生產(chǎn)，可大大提高帶有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的手機(jī)托盤的生產(chǎn)效率。

本發(fā)明的方法可以應(yīng)用于加工各類高精密托盤或者高精密部件。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。