金属手机壳冷摆辗成形方法技术

本发明专利技术涉及一种金属手机壳冷摆辗成形方法，包括以下步骤：S1、制作坯料；S2、将坯料放置于下模上，坯料上方放置摆头；所述下模内设置多个顶料杆；S3、下模带动坯料向摆头靠近，在模具作用下，金属手机壳被摆头空间包络成形。本发明专利技术通过摆头空间包络一次整体成形金属手机壳，生产效率高、材料利用率高、生产成本低。摆辗可以细化晶粒组织，可以形成连续的金属流线，可进一步提高金属手机壳的机械强度和耐磨性。

Cold rotary forging method for metal mobile phone shell

The invention relates to a cold rotary forging forming method for the shell of a metal mobile phone, which comprises the following steps: S1, making the blank; S2, placing the blank on the lower die and placing a swing head above the blank; a plurality of ejecting rods are arranged in the lower die; S3, the lower die drives the blank to swing towards the head, and under the action of the die, the shell of the metal mobile phone is wrapped in a swing head space. Collaterals are formed. The metal mobile phone shell is integrally formed by enveloping the swing head space at one time, which has the advantages of high production efficiency, high material utilization rate and low production cost. Rotary forging can refine the grain structure, form continuous metal streamline, and further improve the mechanical strength and wear resistance of the metal mobile phone shell.

【技术实现步骤摘要】
金属手机壳冷摆辗成形方法
本专利技术涉及手机壳加工制造
，更加具体的说，涉及一种金属手机壳冷摆辗成形方法。
技术介绍
不锈钢、铝合金等金属强度高、耐磨性好，广泛用于制造高档手机壳。金属手机壳属于薄板类零件，且内表面具有复杂的三维结构。若采用整体锻造成形金属手机壳，由于高径比过小，工件中出现变形死区，导致上下模刚性打击，不仅抗力大，严重损害模具，而且还不能成形金属手机壳内表面复杂三维结构。目前，金属手机壳主要采用切削加工进行生产。切削加工周期长、生产效率低、材料利用率低、生产成本高。而且切削加工不能细化晶粒组织，不能形成连续的金属流线，因而难以制造高性能金属手机壳。摆辗是连续局部塑性成形新技术，可以直接成形金属手机壳内表面复杂三维结构，生产效率高、材料利用率高、生产成本低。更重要的是，摆辗可以细化晶粒组织，可以形成连续的金属流线，可进一步提高金属手机壳的机械强度和耐磨性。摆辗是高性能金属手机壳先进制造技术的发展方向。目前，还没有关于金属手机壳冷摆辗精密成形方法的报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种金属手机壳冷摆辗成形方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种金属手机壳冷摆辗成形方法，包括以下步骤：S1、制作坯料；S2、将坯料放置于下模上，坯料上方放置摆头；所述下模内设置多个顶料杆；S3、下模带动坯料向摆头靠近，在模具作用下，金属手机壳内表面被摆头空间包络成形。上述方案中，所述坯料为近似矩形板料，坯料材料选用不锈钢、铝合金、镁合金或钛合金。上述方案中，摆头表面任一点的运动轨迹如方程(1)所示：其中，坐标系位于摆头锥顶点，(x,y,z)是摆头表面任一点坐标，γ是摆头倾斜角度，ω是双偏心套转动角速度，t是时间。上述方案中，摆头几何形状计算公式为方程(2)所述：其中，(x1,y1,z1)是金属手机壳锻件内表面任一点坐标，(x,y,z)是摆头表面任一点坐标，H是摆辗中心到手机壳锻件内表面的垂直距离。上述方案中，所述坯料经退火软化处理后涂抹MoS2润滑剂，然后再放入下模中。实施本专利技术的金属手机壳冷摆辗成形方法，具有以下有益效果：(1)金属手机壳量大面广，若采用整体锻造成形金属手机壳，由于高径比过小，工件中出现变形死区，导致上下模刚性打击，不仅抗力大，严重损害模具，而且还不能成形金属手机壳内表面复杂三维结构。目前，金属手机壳主要采用切削加工进行生产。切削加工周期长、生产效率低、材料利用率低、生产成本高。而且切削加工不能细化晶粒组织，不能形成连续的金属流线，因而难以制造高性能金属手机壳。本专利技术通过摆头空间包络一次整体成形金属手机壳，生产效率高、材料利用率高、生产成本低。(2)冷摆辗可以细化晶粒组织，可以形成连续的金属流线，可进一步提高金属手机壳的机械强度和耐磨性。(3)本专利技术为高端手机壳制造提供了一种革新技术，将有力促进高端手机制造业的发展。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是金属手机壳内表面示意图；图2是金属手机壳外表面示意图；图3是金属手机壳锻件示意图；图4是冷摆辗摆头三维模型示意图；图5是冷摆辗下模三维模型示意图；图6是金属手机壳冷摆辗精密成形示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。如图1和图2，待加工的金属手机壳的三维尺寸为：长度142mm，宽度68mm，厚度10mm。其摆辗成形方法包括以下步骤：(1)锻件设计。在金属手机壳零件单面增加0.2mm～0.4mm的机加工余量，优选为0.3mm，保证摆辗成形的金属手机壳锻件后续CNC一道次加工完成；飞边设计在手机壳内表面边缘位置，为保证内表面复杂三维结构充填饱满，飞边厚度设计为0.8mm～1.0mm，优选为1.0mm，且飞边与水平面成30°～60°倾角，优选为45°倾角。金属手机壳锻件如图3所示。(2)坯料2设计。坯料2设计为矩形板材，其长度为142mm，宽度为68mm。金属手机壳摆辗坯料2的厚度为5mm。(3)坯料2预处理。坯料2材料选用不锈钢、铝合金、镁合金或钛合金。铝合金、镁合金或钛合金需进行软化处理，从而降低坯料硬度，提高坯料塑性。6063铝合金坯料2的软化工艺为：坯料2随炉加热至400～420℃，保温3～4h后随炉冷却至150℃，然后出炉空冷。(4)金属手机壳内表面复杂三维结构由作特定运动轨迹的摆头1连续多道次空间包络成形。(5)摆头1运动。由于金属手机壳为非回转零件，为保证其内表面复杂三维结构成形精度，摆头1绕竖直轴线每转动一周后必须回到起始位置。摆头1表面任一点的运动轨迹如方程(1)所示。其中，坐标系位于摆头1锥顶点，(x,y,z)是摆头1表面任一点坐标，γ是摆头1倾斜角度，ω是双偏心套转动角速度，t是时间。(6)模具设计。摆头1是一个型面与手机壳锻件内表面相匹配的圆锥体，摆头1的锥顶点位于手机壳几何中心的轴线上，摆头1几何形状按方程(2)计算。摆头1三维模型示意图如图4所示。其中，(x1,y1,z1)是金属手机外壳锻件内表面任一点坐标，(x,y,z)是摆头表面任一点坐标，H是摆辗中心到笔记本电脑外壳锻件内表面的垂直距离。摆辗下模3型腔通过和手机壳锻件外表面做布尔运算得到，如图5所示。(7)顶出机构设计。为减小摆辗薄壁金属手机壳出模变形，设置多个顶料杆4。其中沿锻件长度和宽度方向各设置3个顶料杆4，如图6所示。(8)通过冲压获得步骤(2)形状尺寸的坯料2，坯料2涂抹MoS2润滑剂，再放入摆辗下模3中。摆头1按照方程(1)运动，下模3带动坯料2向摆头1靠近，在模具作用下，金属手机壳被摆头1空间包络成形。金属手机壳摆辗精密成形示意图如图6所示。上面结合附图对本专利技术的实施例进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本专利技术的保护之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属手机壳冷摆辗成形方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制作坯料；S2、将坯料放置于下模上，坯料上方放置摆头；所述下模内设置多个顶料杆；S3、下模带动坯料向摆头靠近，在模具作用下，金属手机壳内表面被摆头空间包络成形。

【技术特征摘要】
1.一种金属手机壳冷摆辗成形方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制作坯料；S2、将坯料放置于下模上，坯料上方放置摆头；所述下模内设置多个顶料杆；S3、下模带动坯料向摆头靠近，在模具作用下，金属手机壳内表面被摆头空间包络成形。2.根据权利要求1所述的金属手机壳冷摆辗成形方法，其特征在于，所述坯料为近似矩形板料，坯料材料选用不锈钢、铝合金、镁合金或钛合金。3.根据权利要求1所述的金属手机壳冷摆辗成形方法，其特征在于，摆头表面任一点的运动轨迹如方程(1)所示：其中，坐标系位...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩星会，华林，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42