用于渐进地锻造移动设备壳体的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术描述了一种用于渐进地锻造移动设备壳体的方法和装置。所述方法可包括将从挤出片材切下的初始移动设备壳体推进经过传送模具组件的多个工位。所述方法还可包括对所述初始移动设备壳体执行锻造序列，从而渐进地形成移动设备壳体，其中在所述渐进地形成的移动设备壳体的至少一个腔体内形成有至少一个三维特征。

Method and device for progressive forging of mobile device housing

A method and apparatus for progressive forging of a mobile device housing is described. The method may include advancing the initial mobile device housing cut from the extruded sheet into a plurality of stations passing through the transfer die assembly. The method may also include performing a forging sequence on the initial mobile device housing to progressively form the mobile device housing in which at least one three-dimensional feature is formed in at least one cavity of the progressively formed mobile device housing.

【技术实现步骤摘要】
用于渐进地锻造移动设备壳体的方法和装置
本专利技术的实施例整体涉及制造金属部件的领域，并且更具体地讲，涉及用于形成移动设备壳体的制造工艺。
技术介绍
移动设备的外壳，诸如用于手持设备(例如，移动电话、游戏设备、音乐播放器、医疗设备等)、平板计算设备、膝上型计算设备主体、膝上型计算键盘、膝上型计算设备显示器以及其他移动设备的外壳，通常包括玻璃盖，所述玻璃盖用粘合剂和/或螺钉附接到外壳而形成机壳；或者这些外壳夹在玻璃或陶瓷盖之间，所述玻璃或陶瓷盖固定到外壳而形成机壳。机壳支撑并保护移动设备组件，包括支撑并保护诸如以下的部件：印刷电路板、处理器、存储器、电池、冷却风扇、一个或多个相机镜头、玻璃显示器、柔性电缆、铰链、支架以及通常包括在各种移动设备壳体内的其他部件。一种用于形成移动设备壳体的常规制造工艺包括从金属块完全加工出外壳。加工操作包括对所有特征(例如，移动设备壳体的侧壁、安装孔、浮凸、浮雕表面等)的进一步加工。然而，加工的外壳通常会增加制造移动设备壳体的时间和成本。用于制造移动设备壳体的另一种典型方法包括对金属片材进行压力加工或“深拉”以形成外壳。在压力加工之后，接着以与形成移动设备壳体的完全加工工艺类似的方式对这些特征进行加工。为形成移动设备壳体而对金属片材进行压力加工，得到在整个外壳中具有均匀材料厚度的外壳。通常，材料厚度是与经压力加工的原始片材相同的片材厚度。于是，为了在形成移动设备壳体时实现特征和/或不同材料厚度，需要额外的加工操作，这增加了形成移动设备壳体的时间和费用。此外，在加工之后可能存在具有非常薄材料厚度的浮雕表面，从而不利地影响外壳的刚度。附图说明本专利技术的实施例以举例而非限制的方式示于附图的图中，在附图中：图1A示出了用于渐进地锻造移动设备壳体的系统的一个实施例，其中在壳体的至少一个腔体内形成有三维特征。图1B示出了用于渐进地锻造移动设备壳体的系统的另一个实施例，其中在壳体的至少一个腔体内形成有三维特征。图2示出了渐进地锻造移动设备壳体的方法200的框图，其中在外壳的至少一个腔体内形成有至少一个三维特征。图3A示出了用以形成碗形移动设备壳体的渐进锻造操作的不同阶段的剖视图。图3B示出了完全形成的碗形移动设备壳体的前侧视图的一个实施例。图3C示出了完全形成的碗形移动设备壳体的前侧视图的另一个实施例。图3D示出了完全形成的碗形移动设备壳体的侧视图的一个实施例。图4A示出了用以形成i-框架移动设备壳体的渐进锻造操作的不同阶段的剖视图。图4B示出了完全形成的i-框架移动设备壳体的前侧视图的一个实施例。图5A示出了渐进地锻造的移动设备壳体的前侧的透视图的一个实施例，其中在移动设备壳体的至少一个腔体内具有三维特征。图5B示出了渐进地锻造的移动设备壳体的后侧的透视图的一个实施例。图6A示出了渐进地锻造的膝上型计算机底部壳体的前侧的透视图的一个实施例，其中在膝上型计算机显示器壳体的至少一个腔体内具有三维特征。图6B示出了渐进地锻造的膝上型计算机底部壳体的后侧的透视图的一个实施例。图7A示出了渐进地锻造的膝上型计算机屏幕壳体的前侧的透视图的一个实施例，其中在膝上型计算机显示器壳体的至少一个腔体内具有三维特征。图7B示出了渐进地锻造的膝上型计算机屏幕壳体的后侧的透视图的一个实施例。图8A示出了渐进地锻造的膝上型计算机主体壳体的前侧的透视图的一个实施例，其中在膝上型计算机显示器壳体的至少一个腔体内具有三维特征，包括键盘机壳。图8B示出了渐进地锻造的膝上型计算机主体壳体的后侧的透视图的一个实施例。图9A示出了渐进地锻造的i-框架移动设备壳体的前侧的透视图的一个实施例，其中在移动设备壳体的至少第一腔体内具有三维特征。图9B示出了渐进地锻造的i-框架移动设备壳体的后侧的透视图的一个实施例，其中在移动设备壳体的至少第二腔体内具有三维特征。图10A示出了渐进地锻造的移动设备壳体的前侧的视图的一个实施例，其中在移动设备壳体的腔体的至少一部分内锻造有蜂窝特征。图10B示出了蜂窝特征的一个实施例的近距离视图。图10C示出了蜂窝特征的一个实施例的另一近距离视图。图10D示出了蜂窝特征的一个实施例的剖视图。图11A示出了渐进地锻造的移动设备壳体的一个实施例的剖视图。图11B示出了图11A的渐进地锻造的移动设备壳体的部分的晶粒结构和流向。具体实施方式描述了用于渐进地锻造具有一个或多个三维特征的移动设备壳体的方法。如本文所讨论，移动设备壳体可为用于手持设备(例如，移动电话、游戏设备、医疗设备、音乐播放器等)、平板计算机、膝上型计算机显示器、膝上型计算机主体、膝上型计算机键盘主体中的一者的壳体，以及其他移动设备壳体。在实施例中，移动设备壳体可为碗形壳体，其在移动设备壳体的前侧上形成有腔体，并且在移动设备壳体的前侧的腔体内锻造有一个或多个三维特征。在实施例中，移动设备壳体还可为具有前侧腔体和后侧腔体的i-框架(例如，i形)移动设备壳体，所述前侧腔体和后侧腔体每一者中形成有一个或多个三维特征。在任一实施例中，移动设备壳体在渐进锻造操作的序列内渐进地形成，如本文更详细描述。在实施例中，从挤出片材(诸如铝、钢或其他合适金属材料)切下初始移动设备壳体。然后对初始移动设备壳体执行特定序列的锻造，从而渐进地形成移动设备壳体，在该移动设备壳体的至少一个腔体内具有一个或多个三维特征。渐进锻造序列可通过诸如传送模具组件的系统执行，所述传送模具组件推进初始移动设备壳体(例如，从金属片材切下的、从挤出片材切下的坯料等)经过传送模具组件的多个工位。所述多个工位之中的许多工位执行渐进锻造的序列，从而形成移动设备壳体，诸如移动电话机壳、平板计算机机壳、膝上型计算机显示器机壳、膝上型计算机主体机壳等。在一个实施例中，可在室温下执行锻造的各渐进阶段。在另一个实施例中，渐进阶段中的一者或多者包括将部分成型的移动设备壳体预热到预定温度维持最少持续时间，然后再执行锻造操作。在实施例中，可在该系列渐进锻造操作中使用室温和预热的锻造阶段的组合。移动设备壳体的锻造在该系列锻造阶段内利用渐进锻造操作，以管理在每次锻造操作时使材料发生位移的塑性变形。通过在该系列锻造阶段内利用初始移动设备壳体的材料的塑性变形，可以大大减少制备壳体的材料用量。此外，渐进锻造将引起所得移动设备壳体的加工硬化，从而改善其机械特性，诸如完全形成的移动设备壳体的刚度和拉伸强度。即，壳体及其中形成的特征的材料的非均匀应力变形将减少，并且将具有由加工硬化效应产生的更致密晶粒结构。例如，图11A示出了渐进地锻造的移动设备壳体1100的剖视图，包括弯曲壁段1102、移动设备壳体的腔体内的三维特征1104以及另一弯曲壁段1106。虽然初始移动设备壳体坯料(例如，从挤出片材、金属片材等切下的坯料)的金属材料在锻造之前将具有均匀尺寸的细小、等轴晶粒，但图11B示出了从渐进锻造操作获得的弯曲壁部1102和1106及三维特征1104的晶粒结构和流向的近距离视图。在实施例中，在本文所讨论的渐进锻造操作之后，如图11B中所示，存在沿着所形成的移动设备壳体的金属材料变形方向伸长的晶粒结构和流向，从而提供了所形成的移动设备壳体的增大的强度和刚度。此外，该系列锻造阶段内的渐进锻造操作能够在移动设备壳体的一个或多个腔体(例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于渐进地锻造移动设备壳体的方法，包括：将从挤出片材切下的初始移动设备壳体推进经过传送模具组件的多个工位；以及对所述初始移动设备壳体执行锻造序列，从而渐进地形成移动设备壳体，其中在所述渐进地形成的移动设备壳体的至少一个腔体内形成有至少一个三维特征。

【技术特征摘要】
1.一种用于渐进地锻造移动设备壳体的方法，包括：将从挤出片材切下的初始移动设备壳体推进经过传送模具组件的多个工位；以及对所述初始移动设备壳体执行锻造序列，从而渐进地形成移动设备壳体，其中在所述渐进地形成的移动设备壳体的至少一个腔体内形成有至少一个三维特征。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述渐进地形成的移动设备壳体包括具有倒圆侧壁的碗形移动设备壳体，其中在所述碗形移动设备壳体的前侧上形成有腔体，并且在所述碗形移动设备壳体的所述前侧的腔体内锻造有一个或多个三维特征。3.根据权利要求2所述的方法，其中对所述初始移动设备壳体执行所述锻造序列渐进地形成了所述碗形移动设备壳体，所述方法还包括：在所述锻造阶段序列中执行第一锻造操作以形成第一部分成型的碗形移动设备壳体，包括至少提升侧壁高度、减小板厚度和减小壳体宽度；在所述锻造阶段序列中执行第二锻造操作以形成第二部分成型的碗形移动设备壳体，包括至少进一步提升所述侧壁高度、提升所述第二部分成型的碗形移动设备壳体的前侧的腔体内的至少一个三维特征的高度、进一步减小所述板厚度以及进一步减小所述壳体宽度；以及在所述锻造阶段序列中执行第三锻造操作以完全形成所述碗形移动设备壳体，包括至少进一步将所述侧壁高度提升到最终侧壁高度、进一步将所述完全成型的碗形移动设备壳体的所述前侧的所述腔体内的所述至少一个三维特征的所述高度提升到最终特征高度、进一步将所述板厚度减小到最终板厚度以及进一步将所述壳体宽度减小到最终壳体宽度。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述渐进地形成的移动设备壳体包括i-框架移动设备壳体，其中在所述i-框架移动设备壳体的前侧和后侧上形成有腔体，并且在所述i-框架移动设备壳体的所述前侧的所述腔体内锻造有至少一个三维特征，以及在所述i-框架移动设备壳体的所述后侧的所述腔体内锻造有至少一个三维特征。5.根据权利要求4所述的方法，其中对所述初始移动设备壳体执行所述锻造序列渐进地形成了所述i-框架移动设备壳体，所述方法还包括：在所述锻造阶段序列中执行第一锻造操作以形成第一部分成型的i-框架形移动设备壳体，包括至少提升侧壁高度、提升所述第二个第一部分成型的i-框架移动设备壳体的所述前侧的所述腔体内的至少一个三维特征的高度以及增加壳体宽度；在所述锻造阶段序列中执行第二锻造操作以形成第二部分成型的i-框架移动设备壳体，包括至少进一步提升所述侧壁高度、减小板厚度的一个或多个区域、进一步提升所述第二部分成型的i-框架移动设备壳体的所述前侧的所述腔体内的所述至少一个三维特征的所述高度以及进一步增加所述壳体宽度；以及在所述锻造阶段序列中执行第三锻造操作以完全形成所述i-框架移动设备壳体，包括至少进一步将所述侧壁高度提升到最终侧壁高度、进一步将所述前侧的所述腔体内的所述至少一个三维特征的所述高度提升到最终特征高度、进一步减小板厚度的所述一个或多个区域、进一步将所述壳体宽度增加到最终壳体宽度以及在所述完全成型的i-框架移动设备壳体的至少一个侧壁近侧形成至少一个三维特征。6.根据权利要求1所述的方法，其中对所述初始移动设备壳体执行所述锻造序列还包括：对所述渐进地形成的移动设备壳体执行锻造操作，从而在所述渐进地形成的移动设备壳体的前侧、后侧、侧壁或它们的组合的至少一部分上形成蜂窝单元特征。7.根据权利要求1所述的方法，其中对所述初始移动设备壳体执行所述锻造序列还包括：在所述锻造序列的一个或多个阶段之后使所述移动设备壳体退火。8.根据权利要求1所述的方法，其中在室温下执行所述锻造序列中的一个或多个阶段。9.根据权利要求8所述的方法，其中在室温下执行所述一个或多个阶段之后，对部分成型的移动设备壳体施加固溶热处理，继之以人工老化，从而获得所述成型的移动设备壳体的均匀硬度。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述锻造序列中的一个或多个阶段包括在执行锻造操作之前在最少持续时间内将部分成型的移动设备壳体预热到预定温度。11.根据权利要求10所述的方法，其中在包括预热的所述一个或多个阶段之后，对部分成型的移动设备壳体施加热处理硬化，继之以回火，从而获得所述成型的移动设备壳体的均匀硬度。12.根据权利要求1所述的方法，其中执...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗功应，卢育才，
申请(专利权)人：祥和科技珠海有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44