CN108296709A - 金属中框加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属中框加工工艺，包括如下步骤:获取板材并将所述板材切割成直线型材；对所述直线型材进行精加工；对精加工后的所述直线型材进行折弯处理，得到带有R角的金属边框；对所述金属边框进行焊接处理；对焊接处理后的所述金属边框放入压铸模具并提供压铸金属液，得到压铸成型且与所述金属边框连接的中板，以形成金属中框。上述金属中框加工工艺，由于金属中框采用折弯、焊接、压铸成型工艺，该成型工艺减少了因金属边框加工余量所导致的材料浪费，降低了原材料成本在总制造成本中的比重。同时减少了中间的冲压、CNC加工和热处理工序，降低了金属中框的加工时间，从而提高了整个金属中框的生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及智能设备技术领域，特别是涉及一种金属中框加工工艺。
背景技术
随着移动终端技术的不断发展，智能手机、掌上电脑、智能手表等电子设备的应用已经极为普遍，成为人们工作和生活中的重要组成部分，电子设备的外壳通常采用金属中框结构，金属中框结构具有耐磨和容易散热的优点，同时能使产品给用户留下高端的印象。金属中框结构包括金属边框和中板，一般的，传统的金属中框采用一体成型粗坯的方式，再对粗坯进行CNC加工，CNC加工较为复杂，浪费材料较多，生成效率低，不利于制造成本的降低。改进后的工艺采用分体成型的方式，即通过锻压和CNC加工的方式成型金属边框，再将金属边框与中板结合成金属中框结构，但是，同样存在效率过低和成本过高的缺陷。
发明内容
基于此，有必要针对金属中框加工存在的问题，提供一种材料利用率高、工序简单、生产效率高的金属中框加工工艺。
一种金属中框加工工艺，包括如下步骤：
获取板材并将所述板材切割成直线型材；
对所述直线型材进行精加工；
对精加工后的所述直线型材进行折弯处理，得到带有R角的金属边框；
对所述金属边框进行焊接处理；
对焊接处理后的所述金属边框放入压铸模具并提供压铸金属液，得到压铸成型且与所述金属边框连接的中板，以形成金属中框。
上述金属中框加工工艺，由于金属中框采用折弯、焊接、压铸成型工艺，该成型工艺减少了因金属边框加工余量所导致的材料浪费，降低了原材料成本在总制造成本中的比重。同时减少了中间的冲压、CNC加工和热处理工序，降低了金属中框的加工时间，从而提高了整个金属中框的生产效率。
在其中一个实施例中，还包括如下步骤：
对所述金属中框进行辅助加工得到天线槽；
对所述金属中框进行表面处理。
在其中一个实施例中，所述精加工包括对所述直线型材进行燕尾槽加工、以及对所述直线型材的端面进行光刀处理。
在其中一个实施例中，所述焊接处理对所述金属边框的端部接缝处进行焊接。
在其中一个实施例中，所述精加工包括对所述直线型材进行贴片槽加工、以及对所述直线型材的端面进行刀光处理。
在其中一个实施例中，所述焊接处理包括：提供L型的金属贴片并进行精加工；将所需的金属贴片依次贴设于所述贴片槽内并进行焊接；对所述金属边框的端部接缝处进行焊接。
在其中一个实施例中，所述金属贴片经过精加工得到多个异形卡口，所述金属贴片与所述金属边框的贴合面周边全封闭焊接。
在其中一个实施例中，所述异形卡口为C型口或梯形口。
在其中一个实施例中，焊接于所述金属边框长侧面的金属贴片与焊接于所述金属边框短侧面上金属贴片的长度比等于所述长侧面与所述短侧面的长度比。
在其中一个实施例中，所述弯折处理后还包括对所述金属边框进行R角、裂纹及平面度进行达标检测，使各个R角保持一致，金属边框的表面无裂纹，金属边框的平面度小于0.12。
附图说明
图1为本发明金属中框加工工艺的工艺流程示意图；
图2为板材切割成的直线型材的示意图；
图3为本发明一实施例中的直线型材精加工后的示意图；
图4为图3所示直线型材折弯后得到金属边框的示意图；
图5为图4所示金属边框经过压铸后得到的金属中框的示意图；
图6为图5所示金属中框的局部剖视示意图；
图7为本发明另一实施例中的直线型材精加工后的示意图；
图8为图7所示直线型材折弯后得到金属边框的示意图；
图9为图8所示金属边框经贴合金属贴片后的示意图；
图10为图8所示金属边框经过压铸后得到的金属中框的示意图；
图11为图10所示金属中框的局部剖视示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参照图1为本发明一较佳实施例的金属中框加工工艺，该金属中框加工工艺包括如下步骤：
S10，获取板材并将板材进行切割成直线型材；
S20，对直线型材进精加工；
S30，对精加工后的直线型材进行折弯处理，得到带有R角的金属边框；
S40，对金属边框进行焊接处理；
S50，对焊接处理后的金属边框放入压铸模具并提供压铸金属液，得到压铸成型且与金属边框连接的中板，以形成金属中框；
S60，对金属中框进行辅助加工得到天线槽；
S70，对金属中框进行表面处理。
请参照图2至图6为本发明金属中框加工工艺的其中一个实施例进行说明，该工艺主要包括如下步骤：
S10，获取板材并将板材切割成直线型材10。参阅图2，工人可以根据实际需要的规格将板材，本实施例中板材选用硬度180～220HV的不锈钢，在板材预设多条切割引导线，最后切割成一条或者多条的直线型材10，该直线型材10的长度相同，保证不会发生弯曲为准。本实施采用镭射切割沿板材的料纹方向进行切割，在其他实施例中，可以采用冲裁、热切割、冷切割方式得到直线型材，其中热切割包括激光切割、电弧切割、等离子弧切割和火焰切割，冷切割为射流切割。
S20，对直线型材进行精加工，精加工包括对直线型材10进行燕尾槽21a加工、以及对直线型材10的端面进行光刀处理得到带有燕尾槽的直线型材20a。燕尾槽21a加工使用三轴CNC控制铣刀以转速为8000r/min，给进速度1200mm/min，设定切割深度为0.8mm在直线型材10上进行切削加工100s～130s左右，直到直线型材10上形成一条纵向贯穿的燕尾槽21a。该燕尾槽的尺寸为深度0.08mm，燕尾槽的开口宽度最小处为2mm，最大处为2.3mm。光刀处理采用磨削或铣平方式进行，使直线型材10的端部达到相关平整度和粗糙度的要求，端部不会有毛刺，让端部之间对接精准，有利于焊缝的质量和金属边框30a的精度。
S30，对精加工后的直线型材20a进行折弯处理，得到带有R角的金属边框30a。折弯处理包括将直线型材20a放置在折弯夹具上夹紧定位，之后折弯夹具的两个触动臂同时抵接推动直线型材20a进行弯折形成两个R角、一条长边、一条短边的U型件。在夹紧定位安装支撑型块，将U型件卡套在支撑型块上时长边对准触动臂，长边在触动臂的抵接推动下进行弯折形成第三个R角形成中间件，之后将中间件改变位置放置在支撑型块上让短边对准触动臂，短边在触动臂的抵接触动下进行弯折形成第四个R角，此时长边的端部与短边的端部相对且形成0.05～0.15mm的接缝，形成金属边框30a。折弯处理后还包括对金属边框进行R角、裂纹及平面度进行达标检测，使各个R角的保持一致(本实施例中R角为9.2°)，金属边框30a表面无裂纹，金属边框30a的平面度小于0.12。如果以上R角、裂纹及平面度进行达标检测中出现不合格项，就筛选清除掉，避免进入下一工序，减少非必要工序的发生。
S40，对金属边框30a进行焊接处理，焊接处理对金属边30a的端部接缝处进行焊接，可以采用机械手焊接或人工焊接的方式进行，经过焊接后接缝被焊接材料40a填充使金属边框30a的端部连接，使焊接口可以承受100kg～120kg的拉拔力、240kg～260kg的剪切力、平面度小于0.12为准。
S50，对焊接处理后的金属边框30a放入压铸模具并提供压铸金属液(液态铝合金)，得到压铸成型且与金属边框30a连接的中板50a，以形成金属中框。压铸加工时，压铸机把温度为610℃～630℃的金属液向压铸模具内部以28m/s～32m/s的速度填充0.013～0.015s，之后定型处理7～9s，最后打开压铸模具得到金属中框。
S60，对金属中框进行辅助加工得到天线槽，对金属中框进行冷却处理就放置在CNC的操作台上进行定位，之后CNC的铣刀从金属中框的侧面向里铣出天线槽，并在天线槽内注塑填充塑胶。
S70，对金属中框进行表面处理，将接缝处的焊接材料打磨平。当金属中框,为不锈钢材料时，表面处理通过喷砂或镜面抛光工艺，再采用PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)处理，例如通过磁控溅射的方法沉积PVD涂层，最后在PVD涂层上通过AF镀膜机沉积AF膜(Anti-fingerprint，防指纹)，提高金属中框结构表面的耐磨性能和防水防油性能等。当然，无需获得PVD涂层，也可以在喷砂的表面上直接进行AF膜沉积处理。
上述金属中框加工工艺，由于金属中框采用折弯、焊接、压铸成型工艺，该成型工艺减少了因金属边框加工余量所导致的材料浪费，降低了原材料成本在总制造成本中的比重。同时减少了中间的冲压、CNC加工和热处理工序，降低了金属中框的加工时间，从而提高了整个金属中框的生产效率。由于燕尾槽21a的结构被填充，得到的金属中框中中板50a与金属边框30a形成了一个倒扣物理结构，连接稳固且防水性好，产品质量高。
请参照图2、图7至图11为本发明金属中框加工工艺的另一实施例进行说明，该工艺主要包括如下步骤：
S10，获取板材并将板材切割成直线型材10。参阅图2，工人可以根据实际需要的规格将板材，本实施例中板材选用硬度180～220HV的不锈钢，在板材预设多条切割引导线，最后切割成一条或者多条的直线型材10，该直线型材10的长度相同，保证不会发生弯曲为准。本实施采用镭射切割沿板材的料纹方向进行切割，在其他实施例中，可以采用冲裁、热切割、冷切割方式得到直线型材，其中热切割包括激光切割、电弧切割、等离子弧切割和火焰切割，冷切割为射流切割。
S20，对直线型材进行精加工，精加工包括对直线型材10进行贴片槽21b加工、以及对直线型材10的端面进行光刀处理得到带有贴片槽21b的直线型材20b。贴片槽21b加工使用三轴CNC控制铣刀以转速为8000r/min，给进速度800mm/min，设定切割深度为0.02mm在直线型材10上进行切削加工3s～5s左右，直到直线型材10上形成四条纵向排布的贴片槽21b。光刀处理采用磨削或铣平方式进行，使直线型材10的端部达到相关平整度和粗糙度的要求，端部不会有毛刺，让端部之间对接精准，有利于焊缝的质量和金属边框30b的精度。
S30，对精加工后的直线型材20b进行折弯处理，得到带有R角的金属边框30b。折弯处理包括将直线型材20b放置在折弯夹具上夹紧定位，之后折弯夹具的两个触动臂同时抵接推动直线型材20b进行弯折形成两个R角、一条长边、一条短边的U型件。在夹紧定位安装支撑型块，将U型件卡套在支撑型块上时长边对准触动臂，长边在触动臂的抵接推动下进行弯折形成第三个R角形成中间件，之后将中间件改变位置放置在支撑型块上让短边对准触动臂，短边在触动臂的抵接触动下进行弯折形成第四个R角，此时长边的端部与短边的端部相对且形成0.05～0.15mm的接缝，形成金属边框30b。折弯处理后还包括对金属边框进行R角、裂纹及平面度进行达标检测，使各个R角的保持一致(本实施例中R角为9.2°)，金属边框30b表面无裂纹，金属边框30b的平面度小于0.12。如果以上R角、裂纹及平面度进行达标检测中出现不合格项，就筛选清除掉，避免进入下一工序，减少非必要工序的发生。
S40，对金属边框30b进行焊接处理，该焊接处理包括提供L型的金属贴片41b进行精加工；将所需的金属贴片41b依次贴设于贴片槽21b内进行焊接；对金属边框30b的端部接缝处进行焊接。金属贴片41b经过精加工得到多个异形卡口，金属贴片41b与金属边框30b的贴合面周边全封闭焊接，避免后续压铸工序中中板材料进入缝隙而影响焊接稳定性，金属贴片的抗拉力不低于600N，其中异形卡口为C型口或梯形口。焊接于金属边框30b长侧面的金属贴片41b与焊接于金属边框30b短侧面上金属贴片41b的长度比等于所述长侧面与所述短侧面的长度比，这样可以保证后续压铸在金属边框30b上的支撑力分布均衡。端部接缝处进行焊接，可以采用机械手焊接或人工焊接的方式进行，经过焊接后接缝被焊接材料40b填充使金属边框30b的端部连接，使焊接口可以承受100kg～120kg的拉拔力、240kg～260kg的剪切力、平面度小于0.12为准。
S50，对焊接处理后的金属边框30b放入压铸模具并提供压铸金属液(液态铝合金)，得到压铸成型且与金属边框30b连接的中板50b，以形成金属中框。压铸加工时，压铸机把温度为610℃～630℃的金属液向压铸模具内部以28m/s～32m/s的速度填充0.013～0.015s，之后定型处理7～9s，最后打开压铸模具得到金属中框。
S60，对金属中框进行辅助加工得到天线槽，对金属中框进行冷却处理就放置在CNC的操作台上进行定位，之CNC的铣刀从金属中框的侧面向里铣出天线槽，并在天线槽内注塑填充塑胶。
S70，对金属中框进行表面处理，将接缝处的焊接材料打磨平。当金属中框为为不锈钢材料时，表面处理通过喷砂或镜面抛光工艺，再采用PVD(Physical VaporDeposition，物理气相沉积)处理，例如通过磁控溅射的方法沉积PVD涂层，最后在PVD涂层上通过AF镀膜机沉积AF膜(Anti-fingerprint，防指纹)，提高金属中框结构表面的耐磨性能和防水防油性能等。当然，无需获得PVD涂层，也可以在喷砂的表面上直接进行AF膜沉积处理。
上述金属中框加工工艺，由于金属中框采用折弯、焊接、压铸成型工艺，该成型工艺减少了因金属边框加工余量所导致的材料浪费，降低了原材料成本在总制造成本中的比重。同时减少了中间的冲压、CNC加工和热处理工序，降低了金属中框的加工时间，从而提高了整个金属中框的生产效率。金属中框是由于焊接金属贴片41b的金属边框30b压铸制成的，得到的金属中框中中板50b与金属边框30b、金属贴片41b具有倒扣物理结构、连接面积大稳固且防水性好，提高了产品质量。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种金属中框加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：
获取板材并将所述板材切割成直线型材；
对所述直线型材进行精加工；
对精加工后的所述直线型材进行折弯处理，得到带有R角的金属边框；
对所述金属边框进行焊接处理；
对焊接处理后的所述金属边框放入压铸模具并提供压铸金属液，得到压铸成型且与所述金属边框连接的中板，以形成金属中框。
2.根据权利要求1所述的金属中框加工工艺，其特征在于，还包括如下步骤：
对所述金属中框进行辅助加工得到天线槽；
对所述金属中框进行表面处理。
3.根据权利要求1或2所述的金属中框加工工艺，其特征在于，所述精加工包括对所述直线型材进行燕尾槽加工、以及对所述直线型材的端面进行光刀处理。
4.根据权利要求3所述的金属中框加工工艺，其特征在于，所述焊接处理对所述金属边框的端部接缝处进行焊接。
5.根据权利要求1或2所述的金属中框加工工艺，其特征在于，所述精加工包括对所述直线型材进行贴片槽加工、以及对所述直线型材的端面进行刀光处理。
6.根据权利要求5所述的金属中框加工工艺，其特征在于，所述焊接处理包括：提供L型的金属贴片并进行精加工；将所需的金属贴片依次贴设于所述贴片槽内并进行焊接；对所述金属边框的端部接缝处进行焊接。
7.根据权利要求6所述的金属中框加工工艺，其特征在于，所述金属贴片经过精加工得到多个异形卡口，所述金属贴片与所述金属边框的贴合面周边全封闭焊接。
8.根据权利要求7所述的金属中框加工工艺，其特征在于，所述异形卡口为C型口或梯形口。
9.根据权利要求7所述的金属中框加工工艺，其特征在于，焊接于所述金属边框长侧面的金属贴片与焊接于所述金属边框短侧面上金属贴片的长度比等于所述长侧面与所述短侧面的长度比。
10.根据权利要求1所述的金属中框加工工艺，其特征在于，所述弯折处理后还包括对所述金属边框进行R角、裂纹及平面度进行达标检测，使各个R角保持一致，金属边框的表面无裂纹，金属边框的平面度小于0.12。
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