在金属板上形成空腔结构的方法技术

用薄底板形成空腔结构的方法包括以下步骤。第一步是使金属板的一部分塑性变形，使在该金属板的一表面上形成一空腔，该空腔具有包含深度不同的诸子部分的一奇异形底表面。同时将对应于空腔的金属量移入凸出部分，使金属板的另一表面上形成一凸出部分，该凸出部分具有与空腔基本相似的图形。并且，形成保持凸出部分与金属板成一整体的连接部分，使凸出部分小于空腔。再从金属板去除凸出部分，使金属板的另一表面成为平面和形成空腔的薄底板，同时保留连接部分。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及形成一空腔结构的一方法，该空腔结构有一金属板制成的一薄底基板和一预定的奇异形状的凹陷部分，它适合用于微型机器、可提式信息设备等的底盘或基础件，尤其涉及在防止工件硬化的同时在凹陷截面的基础上形成一薄底基板的方法。随着信息技术的发展，用于办公自动化的装置和设备和/或可提式信息设备由于减小了它们的尺寸和重量已变成为微型机器的形式。因此要求用于这些微型机器的底盘和基础件更精确和小型化。图3示出了用于上述一台微型机器的一基础件的例子。例如，在厚度为毫米到5毫米的基础件1中，在一侧形成奇异形状的凹陷部分2，并形成一底基板3，以致在凹陷部分2的底部有约0.2毫米薄的厚度。这样，总的来说，基础件形成为一空腔结构。而且，在凹陷部分中存在例如一支撑柱4、一支座5等的零件支撑结构，用于设置和支撑未示出的电气和/或机械零件。这些零件支撑结构与底基板3整体形成，因此从底基板3到它们的顶部有不同的高度。如以上所述，要求一微型机器的这样一基础件作为一个整体被形成得较薄，使它的尺寸减至最小，同时加大它接受零件的能力。所以，要使在凹陷部分2中的底基板3形成得尽可能地薄，这已成为一重要问题。作为这一基础件1的一种形成方法，通常知道使用一压机设备进行冲压的锻造加工和使用压铸模的成型加工。使用压机的锻造加工如下所述。将与基础件1有大致相同厚度的一金属板放于一模子上，并由冲压机(未示出)从其一侧加压。该冲压机基本上具有与凹陷部分2相同的奇异形状，以形成奇异形状的凹陷部分。另一方面，将熔化的铝等金属注入与基础件相同形状的模铸铸模中，以这种方式进行模铸成型。但是，在用压机进行的锻造加工的情况中，对应于挖空部分2的金属量转移到它的周边，由于在金属转移时的应力造成如图7(A)所示的基础件1的翘曲。这种显著的平面度的恶化对于基础件来说是一严重问题。为了纠正这翘曲，需要进行平面加压的附加的加工。但是，几乎不可能完全纠正由这种内部应力所引起的翘曲。而且，由于在加压过程中基底板3变硬，存在基底板3不能以大于临界压力的压力加压的一限制，所以另一问题是底基板3的厚度t1不可能如需要的那样薄而准确。另一方面，在用模铸成型装置的方法的情况中，如图7(B)所示，因为熔化的金属例如铝等易于流入较厚的模子区域，但难以流入底基板3内，也就是具有薄的，需要形成如大约0.2毫米或更薄的那样的厚度t1’的区域，所以有形成一孔3a的问题。而且存在另一问题，即在高温熔化的金属在冷却过程中，发生尺寸按比例收缩和/或应力，因此基础件的尺寸精度下降。这样，就需要例如磨削等再加工，以获得较高精度的平面度。由于凹陷部分的底基板3太薄而不能进行例如磨削等再加工，以致不能获得高精度的基础件1。为了改进传统方法存在的上述问题，特提供本专利技术。本专利技术的一个目的是用于以高精度和低成本形成一金属板的一空腔结构的方法。该空腔结构具有适合于安装微型机器的设备零件的一空腔和该空腔的底表面具有支撑设备零件的支撑结构。形成带有一薄底板的一空腔结构的方法包括下列步骤。第一步是塑性变形一金属板的一部分以便在一金属板的一表面上形成一空腔，该空腔具有带深度相互不同的诸子部分的一奇异的底表面。同时，藉助将对应于空腔的金属量移入凸出部分在金属板的另一面形成一凸出部分，该凸出部分具有与空腔基本相同的图形。然后，形成保持凸出部分与金属板为整体的一连接部分，以致使凸出部分小于空腔。从金属板去除该凸出部分，以便使金属板的另一表面平整和形成空腔的薄底板，同时保持连接部分。在所附的和形成本说明书的一部分的权利要求书中尤其指出成为本专利技术特点的新颖性的各种特征。为了更好的理解本专利技术，它的加工优点和使用它所达到的特定目的，应该参阅附图和其中示出和叙述了本专利技术的一实施例的叙述部分。附图说明图1(A)到图1(D)是按照本专利技术用于示出第一成形方法的加工说明视图2是示出用于形成一空腔的一冲头的立体图；图3是示出由本专利技术形成的产品的一立体图；图4(A)和图4(B)是示出由本专利技术所形成的其它产品的立体图；图5(A)到图5(D)是示出按照本专利技术的第二成形方法的加工说明视图；图6(A)到图6(D)是示出按照本专利技术的一空腔的第三成形方法的成形过程的加工说明视图；图7(A)和图7(B)是示出传统成形方法所生产的产品的剖示图。以下利用附图在实施例的基础上详细叙述本专利技术的成形方法。图3示出了按照本专利技术用对于金属板形成空腔的方法所形成的最终产品的一例。图3示出了例如用在一微型机器中的一基础件。即，如上所述，在厚度从3毫米到5毫米的基础件1中，在一侧形成奇异形状的凹陷部分2，并以在凹陷部分2的底部其厚度薄到0.2毫米程度的这样一种方式形成一底基板3。这样，总的来说，基础件1形成为一空腔结构。另外，在凹陷部分2中，存在一支撑柱4、一支座5等，用来设置没有示出的结构元件。这些部分与底基板成为一体。它们离开底基板3的高度是相互不同的。作为这基础件1的原材料，按照不同的用途从能承受塑性加工的例如铝、紫铜、不锈钢、黄铜等金属板中选择，以下面所解释的成形方法加工这些原材料。第一实施例示出了图3的A-A截面的图1(A)到图1(D)指出了按照本专利技术的对金属板形成空腔的方法的第一实施例。图1(A)示出了厚度从3毫米到5毫米的一金属板作为上述基础件的原材料。图1(B)示出了冲压加工。金属板10放置在安装于未示出的一压机的一模子11上，同时确定其位置。在压制过程中，该操作是由与上述压机的可动侧安装在一起的一冲头12从金属板10的一侧形成一凹陷部分2。如图2所示的上述冲头是以第一压台12a、第二压台12b和一小孔12c与支座部分12d形成一体的方式而形成的。第一压台12a在基础件1中形成一薄的底基板3，以这方法形成深的凹陷部分2a。第二压台12b形成浅的凹陷部分2b。小孔12c形成一圆柱形支撑柱4。另一方面，对于模子11，如图1(B)所示，形成包括一深的凹陷部分11b、浅的凹陷部分11c和用于形成支撑柱4的圆柱形凸出部分11d的一内凹部分11a。上述内凹部分11a以与上述冲头12的外形相似又略小的尺寸形成。金属板10放置在如上述构造的模子上。操作是从金属板10的一侧下降冲头12。在金属板10的一侧形成凹陷部分。在这加工中，对应于凹陷部分2的金属量被转移进入模子11的内凹部分11a内，使金属板10的另一侧形成高度约等于凹陷部分2深度的一凸出部分13。而且，在凹陷部分2中，一支撑柱4和支座5与其相对侧的凸出部分13形成一体。如上所述，模子11的内凹部分11a以比冲头12的外形略小的方式而形成。因此，当冲头达到最底位置时，冲头12的部分周边对着模具11的上端表面。确定这相对间距尺寸等于基础件1的板厚，即0.2毫米尺寸或者比这尺寸略大的厚度尺寸。按照这样确定的结构，由一连接部分14将凹陷部分2和凸出部分13相连，连接部分的板厚约等于基础件1的底基板3的厚度。这样连接部分14使凸出部分13与基础件成为一体。图1(C)示出切削过程。在切削过程中，操作是以下述方式切去按照上述冲压加工形成在金属板的另一方向侧上的凸出部分13，用一刀具15如图1(C)所示从凸出部分的顶侧开始切削，将切削过程分成多次进行，直到凸出部分13变成与连接部分14的底部为同一平面为止。在切削加工中所使用的刀本文档来自技高网...

【技术保护点】
形成具有一薄底板的一空腔结构的方法，它包括以下步骤： 塑性变形一金属板的一部分，以致在该金属板的第一表面侧形成一空腔，所述空腔具有包含若干相互深度不同的子部分的一奇异形底表面； 同时将对应于所述空腔的金属量转移进入凸出部分，从而在该金属板的第二表面侧上形成一所述凸出部分，第二表面侧是所述第一表面侧的一背面侧，所述凸出部分具有基本与所述空腔的所述底表面相似图形的一奇异形顶表面； 形成用于保持所述凸出部分与金属板为一整体的一连接部分，并使所述凸出部分小于所述空腔；以及 从金属板去除所述凸出部分，使金属板的所述第二表面侧为平表面，并形成所述空腔的所述底板，同时保留所述连接部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：宫原英行，
申请(专利权)人：中村制作所株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]