一種應(yīng)用于智能終端產(chǎn)品的外觀結(jié)構(gòu)件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能終端外觀結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種智能終端產(chǎn)品的外觀結(jié)構(gòu)件及其制造方法，特別涉及一種智能終端產(chǎn)品的金屬外觀結(jié)構(gòu)件及其制造方法。
【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(lái)越普及，人們對(duì)智能終端的外觀要求也越來(lái)越高，目前許多公司都對(duì)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(guò)注塑模具注射組裝在一起，這種方式對(duì)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(qiáng)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(dǎo)致該結(jié)構(gòu)變形；另外，由于塑膠的強(qiáng)度問(wèn)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(qiáng)度已不能滿足當(dāng)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(duì)外觀要求較高的金屬外殼由金屬?zèng)_壓、鍛壓或機(jī)械加工成形而成，對(duì)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(dāng)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(guò)大，產(chǎn)品翹曲變形，平面度過(guò)大等問(wèn)題；而且隨著時(shí)間的推移，內(nèi)外層結(jié)合處會(huì)產(chǎn)生裂痕或裂縫等缺陷。其采用的壓鑄模結(jié)構(gòu)的進(jìn)澆口位于產(chǎn)品側(cè)面，壓鑄過(guò)程中壓力的矢量方向是從產(chǎn)品的一個(gè)邊的外側(cè)面指向相對(duì)的另一個(gè)邊的內(nèi)側(cè)面，壓鑄過(guò)程中形成的渦流存在于進(jìn)料邊的內(nèi)側(cè)面，強(qiáng)大的壓鑄壓力會(huì)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(qiáng)度很差，后期需要較多的CNC加工時(shí)間。而且，采用此技術(shù)方案的毛坯良率很低，在50%以下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種智能終端產(chǎn)品的外觀結(jié)構(gòu)件及其制造方法，外觀漂亮，減小了外觀結(jié)構(gòu)件的收縮變形，提高了產(chǎn)品合格率，同時(shí)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(fēng)險(xiǎn)。
[0005]對(duì)此，本發(fā)明的技術(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(duì)外層的長(zhǎng)和寬分別大于相對(duì)內(nèi)層的長(zhǎng)和寬，所述金屬結(jié)構(gòu)層相鄰兩層之間通過(guò)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.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(gè)模塊，每個(gè)模塊的最大長(zhǎng)度為1~200_ ;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(diǎn)不大于后成型的金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層的熔點(diǎn)；所述第二層金屬結(jié)構(gòu)層通過(guò)壓鑄或者澆鑄成型。所述外邊框?yàn)樗鲎钔鈱咏饘俳Y(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)；進(jìn)一步優(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(guò)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。
[0006]上述技術(shù)方案，應(yīng)用馬賽克模塊原理對(duì)內(nèi)層復(fù)雜金屬結(jié)構(gòu)的壓鑄區(qū)域進(jìn)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(duì)區(qū)域進(jìn)行分割，然后進(jìn)行分區(qū)成型。對(duì)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(jī)加工時(shí)間，節(jié)能降耗，同時(shí)減輕了因內(nèi)部注塑材料報(bào)廢而導(dǎo)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(jià)值金屬的，可以節(jié)省至少70%以上的高價(jià)值金屬，大大的降低了成本。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，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(shí)熔融進(jìn)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(jī)械加工方式或者化學(xué)物理處理方式成型。
[0008]采用上述技術(shù)方案，通過(guò)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(guò)程中，第二層金屬結(jié)構(gòu)層的金屬壓鑄熔融液進(jìn)入這些連接結(jié)構(gòu)，使得兩層金屬連接起來(lái)，連接強(qiáng)度更高，局部應(yīng)力小，后期不易變形。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，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(cuò)焊接在所述外邊框的內(nèi)壁上成型而成。所述焊接優(yōu)選采用電焊或激光焊。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，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。所述焊接優(yōu)選采用電焊或激光焊。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，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(shí)熔融進(jìn)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(guò)程中，所述金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層的金屬壓鑄熔融液進(jìn)入這些凹形型腔中，使兩相鄰金屬連接起來(lái)，連接強(qiáng)度更高，局部應(yīng)力小，后期不易變形。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，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(shí)熔融液進(jìn)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(guò)程中，所述金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)層的金屬壓鑄熔融液進(jìn)入這些凹形型腔中，使兩相鄰金屬連接起來(lái)，連接強(qiáng)度更高，局部應(yīng)力小，后期不易變形。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，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(duì)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。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外邊框的水平寬度為0.5~3mm。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，最外層金屬結(jié)構(gòu)層通過(guò)沖壓、鍛壓、擠壓或機(jī)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(guò)沖壓、鍛壓、擠壓、壓鑄或機(jī)械加工成型而成。所述機(jī)械加工為采用機(jī)械設(shè)備對(duì)材料進(jìn)行加工成型，而非模壓成型；如采用車床、銑床、刨床或CNC機(jī)等設(shè)備加工成型。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外觀結(jié)構(gòu)件的內(nèi)側(cè)設(shè)有埋置信號(hào)裝置的塑料件。所述信號(hào)裝置為發(fā)出或接受射頻信號(hào)的裝置，如手機(jī)天線、wif1、藍(lán)牙。采用此技術(shù)方案，更利于外觀結(jié)構(gòu)件的纖薄化。
[0017]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，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(hù)層。其中，所述保護(hù)層優(yōu)選三防漆涂層。對(duì)于不同金屬材料的的相鄰兩層之間的連接處在存在導(dǎo)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(xué)反應(yīng)對(duì)所述金屬結(jié)構(gòu)層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度造成破壞，采用此技術(shù)方案，防止導(dǎo)電介質(zhì)的進(jìn)入，更好的保護(hù)所述金屬結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使用時(shí)間更長(zhǎng)。
[0018]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，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(hù)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(yáng)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。
[0019]進(jìn)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:
步驟A:采用沖壓、鍛壓、擠壓或機(jī)械加工成型制得所述最外層金屬結(jié)構(gòu)層；
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(jìn)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。
[0020]進(jìn)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。
[0021]進(jìn)一步地，所述步驟B采用中間進(jìn)料式模具結(jié)構(gòu)或者滑塊進(jìn)料式模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓鑄或者澆鑄成型。所述中間進(jìn)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(jìn)料口設(shè)在產(chǎn)品的外框內(nèi)部，而傳統(tǒng)壓鑄模具的進(jìn)料口設(shè)在產(chǎn)品的外框外部。所述滑塊進(jìn)料式模具結(jié)構(gòu)為在傳統(tǒng)的壓鑄模的基礎(chǔ)上，通過(guò)搭橋的方式將注澆口的金屬熔融液引入到中間進(jìn)料，然后金屬熔融液通過(guò)流道進(jìn)入到壓鑄區(qū)域進(jìn)行成型。
[0022]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(jìn)料式模具結(jié)構(gòu)或滑塊進(jìn)料式模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，模具的進(jìn)料方式均改成中間進(jìn)料，采用所述中間進(jìn)料壓鑄?；蚧瑝K進(jìn)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。
[0023]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(shí)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(guò)程中，最外層金屬內(nèi)側(cè)面受壓應(yīng)力，冷卻收縮時(shí)，這部分壓應(yīng)力一定程度上會(huì)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(méi)有流痕，外觀更好。
[0024]進(jìn)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(hù)層。其中，所述保護(hù)層優(yōu)選三防漆涂層。
[0025]進(jìn)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:
步驟S1:采用沖壓、鍛壓、擠壓或機(jī)械加工成型制得所述最外層金屬結(jié)構(gòu)層；
步驟S2:通過(guò)沖壓、鍛壓、擠壓、壓鑄或機(jī)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；
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。
[0026]進(jìn)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。
[0027]進(jìn)一步地，所述步驟S3采用中間進(jìn)料壓鑄模結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓鑄或澆鑄成型。
[0028]進(jìn)一步地，步驟S3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(hù)層。其中，所述保護(hù)層優(yōu)選三防漆涂層。
[0029]優(yōu)選的，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: