一種應(yīng)用于智能終端產(chǎn)品的外觀結(jié)構(gòu)件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種智能終端產(chǎn)品的外觀結(jié)構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，智能終端如智能穿戴設(shè)備、平板電腦、智能家/居越來越普及，人們對智能終端的外觀要求也越來越高，目前許多公司都對此開展了大量的研宄，現(xiàn)有技術(shù)中有的將具備內(nèi)凹型腔或binding特征的表層金屬件與內(nèi)部特征或復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)件通過注塑模具注射組裝在一起，這種方式對于內(nèi)部特征或復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)件成型容易，但注射成型的塑膠內(nèi)部特征或復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)件強度差，而且金屬和塑料的結(jié)合處，由于塑膠內(nèi)部特征或復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)件冷卻收縮，存在難以消除的內(nèi)應(yīng)力，從而導致該結(jié)構(gòu)變形；另外，由于塑膠的強度問題，注塑所形成的塑膠內(nèi)部特征或復(fù)雜的塑膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)件強度已不能滿足當今智能終端外觀結(jié)構(gòu)件的纖薄化、精致化要求。
[0003]除此之外，現(xiàn)有完全采用金屬材料制備外觀結(jié)構(gòu)件方案，其對外觀要求較高的金屬外殼由金屬沖壓、鍛壓或機械加工成形而成，對外觀要求不高的具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的內(nèi)殼采用金屬壓鑄成形而成，滿足了當今智能終端外觀結(jié)構(gòu)件的纖薄化、精致化要求，但內(nèi)外層結(jié)合處存在內(nèi)應(yīng)力過大，產(chǎn)品翹曲變形，平面度過大等問題；而且隨著時間的推移，內(nèi)外層結(jié)合處會產(chǎn)生裂痕或裂縫等缺陷。其采用的壓鑄模結(jié)構(gòu)的進澆口位于產(chǎn)品側(cè)面，壓鑄過程中壓力的矢量方向是從產(chǎn)品的一個邊的外側(cè)面指向相對的另一個邊的內(nèi)側(cè)面，壓鑄過程中形成的渦流存在于進料邊的內(nèi)側(cè)面，強大的壓鑄壓力會把最外層金屬結(jié)構(gòu)沖變形或使最外層有流痕，且使得兩層材料的連接強度很差，后期需要較多的CNC加工時間。而且，采用此技術(shù)方案的毛坯良率很低，在50%以下。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種智能終端產(chǎn)品的外觀結(jié)構(gòu)件，外觀漂亮，收縮變形小，產(chǎn)品合格率高，同時降低了外觀結(jié)構(gòu)件后續(xù)因應(yīng)力釋放而產(chǎn)生的產(chǎn)品變形、連接處開裂等失效風險。
[0005]對此，本實用新型的技術(shù)方案為:一種應(yīng)用于智能終端產(chǎn)品的外觀結(jié)構(gòu)件，其特征在于:所述外觀結(jié)構(gòu)件包括至少三層金屬結(jié)構(gòu)層，所述金屬結(jié)構(gòu)層利用馬賽克模塊原理從外到內(nèi)包括最外層金屬結(jié)構(gòu)層和金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層，所述金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層至少包括第二層金屬結(jié)構(gòu)層和第三層金屬結(jié)構(gòu)層；所述金屬結(jié)構(gòu)層相鄰兩層中相對外層的長和寬分別大于相對內(nèi)層的長和寬，所述金屬結(jié)構(gòu)層相鄰兩層之間通過壓鑄或者澆鑄金屬液熔融連接在一起；所述最外層金屬結(jié)構(gòu)層包括外邊框，所述外邊框的水平寬度為0.1-1Omm ;所述金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層中除最內(nèi)層外的每層均包括內(nèi)邊框和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)邊框的水平寬度為l~200mm ;所述金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層中最內(nèi)層包括至少一個模塊，每個模塊的最大長度為1~200_。
[0006]進一步地，所述金屬結(jié)構(gòu)層每層分次成型，除最外層金屬結(jié)構(gòu)層之外，先成型的金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層的熔點不大于后成型的金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層的熔點；所述第二層金屬結(jié)構(gòu)層通過壓鑄或者澆鑄成型。所述外邊框為所述最外層金屬結(jié)構(gòu)層與所述第二層金屬結(jié)構(gòu)層連接處的外圍的邊界邊框；所述外邊框包圍所述第二層金屬結(jié)構(gòu)層。所述外邊框優(yōu)選為四周封閉中間鏤空的方形環(huán)、圓形環(huán)或異形環(huán)；更優(yōu)選為四周半封閉的中間鏤空的方形環(huán)、圓形環(huán)或異形環(huán)。所述外邊框優(yōu)選采用包括組織結(jié)構(gòu)致密的鋁合金、不銹鋼、鈦合金、黃金或白銀類金屬材料制作而成。所述組織結(jié)構(gòu)致密的鋁合金指鍛造鋁、乳制鋁或擠壓鋁。所述內(nèi)邊框是金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層在成型過程中形成的連接與其相鄰的前后兩層的內(nèi)邊界或最內(nèi)層的金屬結(jié)構(gòu)層的水平寬度；所述內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括但不限于鏤空、凸起或內(nèi)凹的平面或者立體結(jié)構(gòu)。所述金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層優(yōu)選采用鋁合金、鋅合金、鎂合金、鋁鎂合金或鎂鋁合金材料制作而成。
[0007]上述技術(shù)方案，應(yīng)用馬賽克模塊原理對內(nèi)層復(fù)雜金屬結(jié)構(gòu)的壓鑄區(qū)域進行分割，采用分區(qū)域壓鑄或澆鑄成型的方式，盡可能的降低了產(chǎn)品的冷卻收縮量，從而減少產(chǎn)品的收縮變形及內(nèi)應(yīng)力(拉應(yīng)力與切應(yīng)力)。所述馬賽克模塊原理為采用馬賽克的方式對區(qū)域進行分割，然后進行分區(qū)成型。對于具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的外觀結(jié)構(gòu)件，采用此技術(shù)方案提高了內(nèi)層復(fù)雜金屬結(jié)構(gòu)的材料利用率，節(jié)省40%以上的機加工時間，節(jié)能降耗，同時減輕了因內(nèi)部注塑材料報廢而導致的環(huán)境污染，特別是某些區(qū)域需要采用鈦合金或黃金這種高價值金屬的，可以節(jié)省至少70%以上的高價值金屬，大大的降低了成本。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述外邊框的內(nèi)壁設(shè)有凹坑或凹槽，所述第二層金屬結(jié)構(gòu)層在壓鑄或澆鑄成型時熔融進入到所述凹坑或凹槽中將所述最外層金屬結(jié)構(gòu)層和第三層金屬結(jié)構(gòu)層連接。其中，所述外邊框的內(nèi)壁設(shè)有的凹坑或凹槽采用機械加工方式或者化學物理處理方式成型。
[0009]采用上述技術(shù)方案，通過表層金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)面上形成凹坑或凹槽的連接結(jié)構(gòu)，在第二層金屬結(jié)構(gòu)層壓鑄或澆鑄成型過程中，第二層金屬結(jié)構(gòu)層的金屬壓鑄熔融液進入這些連接結(jié)構(gòu)，使得兩層金屬連接起來，連接強度更高，局部應(yīng)力小，后期不易變形。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述凹坑為采用與外邊框相同材料的Φ0.1~φ2.0mm的金屬線交錯焊接在所述外邊框的內(nèi)壁上成型而成凹坑結(jié)構(gòu)。所述焊接優(yōu)選采用電焊或激光焊。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述凹槽為采用與外邊框相同材料的厚度為0.1-2.0mm的金屬片或者Φ0.1-Φ2.0mm的金屬線焊接在所述外邊框的內(nèi)壁上成型而成凹槽結(jié)構(gòu)。所述焊接優(yōu)選采用電焊或激光焊。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，所述內(nèi)邊框的邊緣設(shè)有凹形型腔，所述金屬結(jié)構(gòu)層在壓鑄時熔融進入到所述凹形型腔將相鄰層的金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層連接。采用此技術(shù)方案，壓鑄過程中，所述金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層的金屬壓鑄熔融液進入這些凹形型腔中，使兩相鄰金屬連接起來，連接強度更高，局部應(yīng)力小，后期不易變形。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，所述模塊的邊緣設(shè)有凹形型腔，所述金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層在壓鑄或澆鑄成型時熔融液進入到所述凹形型腔將相鄰層的金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層連接。采用此技術(shù)方案，壓鑄過程中，所述金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層的金屬壓鑄熔融液進入這些凹形型腔中，使兩相鄰金屬連接起來，連接強度更高，局部應(yīng)力小，后期不易變形。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，所述內(nèi)邊框的水平寬度為1.5~150mm。所述外觀結(jié)構(gòu)件的尺寸越大，所述內(nèi)邊框的水平寬度越大。對于產(chǎn)品平面度要求越高、殘余應(yīng)力要求越小的則所述內(nèi)邊框的水平寬度越小。采用此技術(shù)方案，控制壓鑄區(qū)域的寬度，多層金屬結(jié)合處的殘余應(yīng)力降低了，產(chǎn)品平面度平整度更好。
[0015]作為本實用新型的進一步改進，所述外邊框的水平寬度為0.5~3mm。
[0016]作為本實用新型的進一步改進，最外層金屬結(jié)構(gòu)層通過沖壓、鍛壓、擠壓或機械加工成型而成；除最外層金屬結(jié)構(gòu)層和第二層金屬結(jié)構(gòu)層之外的金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層通過沖壓、鍛壓、擠壓、壓鑄或機械加工成型而成。所述機械加工為采用機械設(shè)備對材料進行加工成型，而非模壓成型；如采用車床、銑床、刨床或CNC機等設(shè)備加工成型。
[0017]作為本實用新型的進一步改進，所述外觀結(jié)構(gòu)件的內(nèi)側(cè)設(shè)有埋置信號裝置的塑料件。所述信號裝置為發(fā)出或接受射頻信號的裝置，如手機天線、wif1、藍牙。采用此技術(shù)方案，更利于外觀結(jié)構(gòu)件的纖薄化。
[0018]作為本實用新型的進一步改進，所述金屬結(jié)構(gòu)層中不同金屬材料的相鄰兩層之間的連接處表面設(shè)有保護層。其中，所述保護層優(yōu)選三防漆涂層。對于不同金屬材料的的相鄰兩層之間的連接處在存在導電介質(zhì)的情況下容易形成電解池，相鄰兩層之間的電化學反應(yīng)對所述金屬結(jié)構(gòu)層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的強度造成破壞，采用此技術(shù)方案，防止導電介質(zhì)的進入，更好的所述金屬結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使用時間更長。
[0019]作為本實用新型的進一步改進，所述外觀結(jié)構(gòu)件的表面設(shè)有涂層，所述涂層優(yōu)選為采用金屬噴涂技術(shù)，使產(chǎn)品表面形成保護涂層或觀賞性涂層；或者采用金屬氣相沉積法技術(shù)，使產(chǎn)品表面形成不同色彩的薄膜；或者采用鋁合金陽極氧化及著色處理技術(shù)，使產(chǎn)品表面形成各種色彩的氧化膜。
[0020]進一步地，如上所述的一種應(yīng)用于智能終端產(chǎn)品的外觀結(jié)構(gòu)件的制造方法，包括以下步驟:
[0021]步驟A:采用沖壓、鍛壓、擠壓或機械加工成型制得所述最外層金屬結(jié)構(gòu)層；
[0022]步驟B:將最外層金屬結(jié)構(gòu)層放入到模具中，采用從外層到內(nèi)層依次成型的方式進行壓鑄或澆鑄成型所述金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層，使得每層金屬結(jié)構(gòu)層之間熔融連接。
[0023]進一步地，所述步驟A還包括在所述最外層金屬結(jié)構(gòu)層的外邊框內(nèi)壁成型凹坑或凹槽；所述步驟B還包括在所述金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層的內(nèi)邊框邊緣成型凹形型腔。
[0024]進一步地，所述步驟B采用中間進料式模具結(jié)構(gòu)或者滑塊進料式模具結(jié)構(gòu)進行壓鑄或者澆鑄成型。所述中間進料式模具結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)壓鑄模具不同之處在于前者模具的進料口設(shè)在產(chǎn)品的外框內(nèi)部，而傳統(tǒng)壓鑄模具的進料口設(shè)在產(chǎn)品的外框外部。所述滑塊進料式模具結(jié)構(gòu)為在傳統(tǒng)的壓鑄模的基礎(chǔ)上，通過搭橋的方式將注澆口的金屬熔融液引入到中間進料，然后金屬熔融液通過流道進入到壓鑄區(qū)域進行成型。
[0025]傳統(tǒng)壓鑄模結(jié)構(gòu)的注澆口放置于產(chǎn)品側(cè)面，所述中間進料式模具結(jié)構(gòu)或滑塊進料式模具結(jié)構(gòu)進行了改進，模具的進料方式均改成中間進料，采用所述中間進料壓鑄?；蚧瑝K進料式模具結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)壓鑄模相比最大的區(qū)別在于壓鑄壓力的矢量方向不同。
[0026]采用上述技術(shù)方案，改變了產(chǎn)品內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型時壓鑄壓力的矢量方向，使其與表層金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)面的法線一致，壓鑄過程中，最外層金屬內(nèi)側(cè)面受壓應(yīng)力，冷卻收縮時，這部分壓應(yīng)力一定程度上會抵消一部分拉應(yīng)力，從而減少產(chǎn)品后續(xù)因應(yīng)力釋放而產(chǎn)生的變形，使產(chǎn)品的外表面沒有流痕，外觀更好。
[0027]進一步地，所述步驟B還包括，在所述金屬結(jié)構(gòu)層中不同金屬材料的相鄰兩層之間的連接處，涂上保護層。其中，所述保護層優(yōu)選三防漆涂層。
[0028]進一步地，如上所述的一種應(yīng)用于智能終端產(chǎn)品的外觀結(jié)構(gòu)件的制造方法，包括以下步驟:
[0029]步驟S1:采用沖壓、鍛壓、擠壓或機械加工成型制得所述最外層金屬結(jié)構(gòu)層；
[0030]步驟S2:通過沖壓、鍛壓、擠壓、壓鑄或機械加工成型制得間隔層金屬結(jié)構(gòu)層，所述間隔層金屬結(jié)構(gòu)層為除了最外層金屬結(jié)構(gòu)層和第二層金屬結(jié)構(gòu)層之外的其他任一層金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層或其他任兩層不相鄰的金屬結(jié)構(gòu)層；
[0031]步驟S3:壓鑄或澆鑄成型其他金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層使其與所述間隔層金屬結(jié)構(gòu)層或者最外層金屬結(jié)構(gòu)層熔融連接，所述其他金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層為除了最外層金屬結(jié)構(gòu)層和間隔層金屬結(jié)構(gòu)層之外的金屬結(jié)構(gòu)層。
[0032]進一步地，所述步驟SI還包括在所述最外層金屬結(jié)構(gòu)層的外邊框內(nèi)壁上成型凹坑或凹槽；所述步驟S2還包括在所述間隔層金屬結(jié)構(gòu)層內(nèi)邊框的邊緣成型凹形型腔，所述步驟S3還包括在所述其他金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層內(nèi)邊框的邊緣成型凹形型腔。
[0033]進一步地，所述步驟S3采用中間進料壓鑄模結(jié)構(gòu)進行壓鑄或澆鑄成型。
[0034]進一