薄型壳体的制造方法及其制品的制作方法
【专利摘要】一种薄型壳体的制造方法及其制品，是通过将一平板状的胚料放置于二相对设置的模具间，在其中一模具的成形模面上设置有至少一凹槽；将该胚料预热至一成形温度，且置于二模具之间压合成形；脱模后获得一薄型壳体的半成品，且该薄型壳体的半成品对应该凹槽处成形有至少一补强肋条；于冷却过程中，通过该补强肋条的支撑可平衡收缩应力，有效避免该薄型壳体的半成品产生翘曲；冷却完成后，再以铣削的方式去除该补强肋条即获得该薄型壳体。
【专利说明】薄型壳体的制造方法及其制品
【技术领域】
[0001]本发明是与装置的外殻有关，更详而言之是指一种薄型壳体的制造方法及其制 品。
【背景技术】
[0002]电子装置的外壳主要是用于保护电子装置内部的电路与结构，避免损坏或伤害使 用者。传统的外壳材料是使用塑料或不锈钢制成，随着科技的发展以及消费者的使用需求， 笔记本电脑、移动电话等可携式电子装置越来越讲求轻量化及薄型化，而传统的外壳材料 已无法满足这些需求，因此，以轻质材料，如铝、镁合金等制成的薄型壳体因应而生。薄型壳 体除了具有轻、薄的特点外，同时也能提供足够的强度保护内部电路与结构。
[0003]现有的薄型壳体是使用简单快速的锻造方式制作，将平板状的胚料加热并置于二 模具之间，经过二模具压合形成薄型壳体，再冷却后即完成制作。然，以简单快速的锻造方 式成形的平板状的胚料于冷却过程中，容易因加工应力与热应力的关系而使薄型壳体发生 翘曲现象，导致后续组装的困难，更甚者，形成不良品，使得不良率大为提高而耗增制造成 本。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种薄型壳体的制造方法及其制品，可避 免薄型壳体于锻造后的冷却过程中产生翘曲。
[0005]缘以达成上述目的，本发明提供一种薄型壳体的制造方法，用以将一平板状的胚 料压制成一薄型壳体，包含有下列步骤:
[0006]A、提供一组模具,该组模具具有一第一模具与一第二模具,该第一模具与该第二 模具的其中至少的一者的成形模面设置有至少一凹槽；
[0007]B、将该胚料预热至一成形温度，且置于该第一模具与该第二模具之间；
[0008]C、控制该第一模具与该第二模具压合，使该胚料成形；
[0009]D、脱模后获得该薄型壳体的半成品，且该薄型壳体的半成品对应该至少一凹槽处 成形有至少一补强肋条；
[0010]E、将该薄型壳体的半成品冷却至室温；以及
[0011]F、去除该薄型壳体的半成品上的补强肋条，获得该薄型壳体。
[0012]其中，于步骤F中是以铣削的方式去除该补强肋条。
[0013]其中，该第一模具与该第二模具的成形模面皆设置有至少一凹槽；该第二模具的 凹槽位于与该第一模具的凹槽相面对的位置处。
[0014]其中，在步骤E之后，还包含一去毛边步骤，用以去除该薄型壳体的半成品边缘的 毛边。
[0015]其中，至少一凹槽的数量为多个，且该多个凹槽以等间距的方式设置。
[0016]其中，该至少一凹槽的数量为多个，且该多个凹槽以不等间距的方式设置。[0017]其中，该至少一凹槽的数量为多个，且该多个凹槽以相互交叉的方式设置。
[0018]其中，该胚料为铝合金，且于步骤C中，该成形温度为400_530°C。
[0019]其中，该胚料为镁合金，且于步骤C中，该成形温度为250_360°C。
[0020]本发明提供一种薄型壳体，具有二平行的宽广面，且其中至少一宽广面上具有至 少一根留区；该薄型壳体横断面的晶粒流向呈平坦状，至该根留区位置处的晶粒流向是呈 波浪状。
[0021]其中，该薄型壳体在该根留区位置处且于该宽广面表面的晶粒流向为不连续。
[0022]其中，该二宽广面上分别具有至少一根留区，该薄型壳体横断面的晶粒流向呈平 坦状，至该二寛广面的根留区位置处的晶粒流向是呈波浪状。
[0023]其中，该薄型壳体在该二宽广面的根留区位置处且于该二宽广面的表面的晶粒流 向为不连续。
[0024]由此，通过该薄型壳体的制造方法制造的薄型壳体，薄型壳体的半成品于冷却过 程中收缩应力平衡，使该薄型壳体不会产生翘曲。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]为能更清楚地说明本发明，以下列举较佳实施例并配合附图详细说明如后，其 中:
[0026]图1为本发明第一较佳实施例薄型壳体的制造方法流程图；
[0027]图2为本发明第一较佳实施例的模具与铝合金平板配置示意图；
[0028]图3为本发明第一较佳实施例的模具压合剖面示意图；
[0029]图4为本发明第一较佳实施例的薄型壳体半成品的示意立体图；
[0030]图5为本发明第一较佳实施例的薄型壳体晶半成品的粒流向示意图；
[0031]图6为本发明第一较佳实施例的薄型壳体的示意立体图；
[0032]图7为本发明第一较佳实施例的薄型壳体晶粒流向示意图；
[0033]图8为本发明第二较佳实施例的薄型壳体的示意立体图；
[0034]图9为本发明第二较佳实施例的薄型壳体晶粒流向示意图；
[0035]图10为本发明第三较佳实施例的薄型壳体半成品的示意立体图；
[0036]图11为本发明第三较佳实施例的薄型壳体示意立体图；
[0037]图12为本发明第四较佳实施例的薄型壳体半成品的示意立体图；以及
[0038]图13为本发明第四较佳实施例的薄型壳体示意立体图。
【具体实施方式】
[0039]本发明第一较佳实施例的薄型壳体的制造方法，用以将一平板状的胚料压制成一 薄型壳体，本实施例中，该胚料是以铝合金平板为例，该制造方法包含有图1所示的下列步 骤:
[0040]A、请参阅图2，提供一组模具10，该组模具10具有一第一模具12与一第二模具
14,该第一模具12与该第二模具14为相对设置,在本实施例中，是于该第一模具12的成形 模面上设置有多个等间距的凹槽12a。
[0041]B、取一铝合金平板20，该铝合金平板20具有二宽广且相互平行的一第一面20a与一第二面20b。将该铝合金平板20预热至一成形温度，且置于该第一模具12与该第二模具14之间，该招合金平板20的第一面20a朝向该第一模具12,该招合金平板20的第二面20b朝向该第二模具14。于本实施例中，较佳的成形温度为480°C，但不以此为限，依不同结构的薄型壳体的设计以及合金成份不同致使成形时晶粒滑移力量不同，其成形温度范围介于400-530°C之间。
[0042]C、控制该第一模具12与该第二模具14压合，使该铝合金平板20成形(参照图3)。
[0043]D、脱模后获得该薄型壳体的半成品(即锻胚)。于该薄型壳体的半成品22上对应该多个凹槽12a处则隆起成形有多个补强肋条22b (参照图4)。
[0044]E、将该薄型壳体的半成品22冷却至室温，在冷却过程中，通过该多个补强肋条22b的支撑可使收缩应力平衡，有效避免该薄型壳体的半成品22产生翘曲。请参阅图4与图5，冷却完成的薄型壳体的半成品22，具有以下几个特点:
[0045]1、该薄型壳体的半成品22具有二宽广且相互平行的一第一面22a与一第二面22c，且由于该铝合金平板20的第一面20a的材料被推挤至该第一模具12的凹槽12a，使得该薄型壳体的半成品22的第一面22a上具有多个互补于该第一模具12的凹槽12a的补强肋条22b，该多个补强肋条22b是沿一第一方向Dl形成。
[0046]2、该薄型壳体的半成品22于一第二方向D2的横断面上,且对应该多个补强肋条22b位置处的晶粒流向(grain flow)是呈波浪状，其中该第二方向D2是相交于该第一方向Dl且平行于该第一面22a与该第二面22c。
[0047]前述的该薄型壳体的半成品22于冷却过程的收缩应力，在该第一方向Dl与该第二方向D2达到平衡，使该薄型壳体的半成品22不致翘曲。
[0048]F、去除该薄型壳体的半成品22上的补强肋条22b后即获得该薄型壳体。于本实施例中，该多个补强肋条22b是经铣削的方式去除。请参阅图6与图7，该薄型壳体24具有以下几个特点:
[0049]1、该薄型壳体24具有二宽广且相互平行的一第一面24a与一第二面24c，在该薄型壳体24的第一面24a上具有多个根留区24b，该多个根留区24b是该薄型壳体24的半成品22(如图7假想线所表示)上的多个补强肋条22b铣削前的位置。该薄型壳体24于该第二方向D2的横断面的晶粒流向呈平坦状，至该根留区24b位置处的晶粒流向是呈波浪状。
[0050]2、该薄型壳体24在该多个根留区24b位置处且于该第一面24a表面的晶粒流向为不连续的状态。
[0051]在上述的第一较佳实施例中，该多个凹槽12a的数量，是依该铝合金平板20的大小而设置。该薄型壳体24的半成品22于冷却过程中通过该多个补强肋条22b的支撑可平衡收缩应力，有效地避免产生翘曲，经铣削去除该多个补强肋条22b后，即可获得无翘曲的薄型壳体24。
[0052]以下再提供其它可达到相同上述效果的具体实施例，其中:
[0053]图8与图9所示为本发明第二较佳实施例的薄型壳体的制造方法制造的薄型壳体30,同样具有二宽广且相互平行的一第一面30a与一第二面30c,且于该第一面30a上具有第一面30a多个根留区30b，该多个根留区30b是该薄型壳体30的半成品32上的多个补强肋条32b铣削前的位置。与上述第一较佳实施例不同的是:在本实施例中，该第一模具上的多个凹槽具有更深的深度，使得成形后的多个补强肋条的高度更高，由此增加该薄型壳体30的半成品32第一面32a上的多个补强肋条32b的支撑力。此外，为了避免该薄型壳体30的半成品32在成形后于该第二面32c上相对于该补强肋条32b位置处形成凹入该第二面32c的凹陷，在该第二模具的成形模面上更设置有多个凹槽，该多个凹槽位于与该第一模具的多个凹槽相面对的位置处，且该第二模具上的凹槽深度小于该第一模具上的凹槽深度，由此，可平衡在该第一面32a的对向质量流动，避免在该第二面32c形成凹陷。该第二模具的多个凹槽使成形后的薄型壳体30的半成品32在其第二面32c上亦形成多个补强肋条32d。
[0054]接着，该多个补强肋条32b及多个补强肋条32d再以铣削的方式去除，即可获得该薄型壳体30。该薄型壳体30且于该薄型壳体的第二面30c上同样具有多个根留区30d，该多个根留区30d是该薄型壳体30的半成品32的第二面32c上的多个补强肋条32d铣削前的位置。同样地，该薄型壳体30横断面的晶粒流向呈平坦状，至该根留区30b与该根留区30d位置处的晶粒流向是呈波浪状，并且该薄型壳体30在该根留区30b与该根留区30d位置处且于该第一面30a与该第二面30c的表面的晶粒流向为不连续。
[0055]更值得一提的是，该薄型壳体30的半成品32第二面32c上的补强肋条32d，亦具有加强支撑力避免该薄型壳体30的半成品32翘曲的效果，而可获得无翘曲的薄型壳体30。
[0056]图10与图11所示为本发明第三较佳实施例的的薄型壳体的制造方法制造的薄型壳体40，与第一较佳实施例不同的是:在第一模具上的多个凹槽是视收缩应力平衡以不等间距的方式设置，在成形后的薄型壳体40的半成品42上沿该第一方向Dl形成不等间距的补强肋条52a。同样地，于该第二方向D2上，且对应该多个补强肋条52a位置处的晶粒流向是呈波浪状(参照图10)。
[0057]接着，再以铣削的方式去除该多个补强肋条52a，即获得薄型壳体40 (参照图11)。在该薄型壳体40的第一面40a上具有多个根留区40b，该多个根留区40b是该薄型壳体40的半成品42上的多个补强肋条42a铣削前的位置。该薄型壳体40于该第二方向D2的横断面的晶粒流向呈平坦状，至该根留区40b位置处的晶粒流向是呈波浪状。该薄型壳体40在该多个根留区40b位置处且于该第一面40a表面的晶粒流向为不连续的状态。
[0058]图12与图13所示为本发明第四较佳实施例的的薄型壳体的制造方法制造的薄型壳体50，与前述各实施例不同的是:在第一模具12上的多个凹槽是以相互交叉的方式设置，在成形后的薄型壳体50的半成品52上形成多个相互交叉的补强肋条(参照图12)。其中:
[0059]该多个补强肋条包括有多个第一补强肋条62a与多个第二补强肋条62b，其中该多个第一补强肋条62a沿该第一方向Dl形成,该多个第二补强肋条62b沿该第二方向D2形成；该薄型壳体50的半成品52于该第二方向D2上,且对应该多个第一补强肋条62a位置处的晶粒流向呈波浪状；该薄型壳体50的半成品52于该第一方向Dl上，且对应该多个第二补强肋条62b位置处的晶粒流向亦呈波浪状。
[0060]接着，以铣削的方式去除该多个第一补强肋条62a与多个第二补强肋条62b，即获得该薄型壳体50。续参阅图13，该薄型壳体50于其第一面50a上具有多个根留区50b，该多个根留区50b是该薄型壳体50的半成品52上的多个第一补强肋条52a与多个第二补强肋条52b铣削前的位置。
[0061]该薄型壳体50于该第一方向Dl的横断面的晶粒流向呈平坦状，至该根留区50b的晶粒流向是呈波浪状；该薄型壳体50于该第二方向D2的横断面的晶粒流向呈平坦状，至该多个根留区50b的晶粒流向是呈波浪状。并且该薄型壳体50在该根留区50b位置处且于该第一面50a表面的晶粒流向为不连续的状态。
[0062]必须说明的是，上述各实施例中，该第一模具的凹槽以等间隔、不等间隔或者是以相互交叉的方式设置，所述凹槽的数量及其间距是依铝合金平板的尺寸而定，其目的在于将凹槽设置于薄型壳体的半成品易产生翘曲的位置，由此，压合成形后形成的多个补强肋条可使薄型壳体的半成品于冷却过程中收缩应力平衡，避免产生翘曲，去除补强肋条后可获得无翘曲的薄型壳体。
[0063]在上述第一至第四较佳实施例中，胚料亦可使用镁合金平板，镁合金平板的成形温度为300°C，依不同结构的薄型壳体的设计以及合金成份不同致使成形时晶粒滑移力量不同，其成形温度范围介于250-360°C之间。
[0064]另外，前述第一至第四较佳实施例是以闭模锻造的方式制作薄型壳体，亦可采用开模锻造方式制作；若采用开模锻造，可于薄型壳体的半成品冷却过程的同时，进行一去毛边步骤用以去除该薄型壳体的半成品边缘的毛边。
[0065]以上所述仅为本发明较佳可行实施例，凡是应用本发明说明书及申请专利范围所为的方法及等效结构变化，理应包含在本发明的权利要求范围内。
【权利要求】
1.一种薄型壳体的制造方法，用以将一平板状的胚料压制成一薄型壳体，包含有下列 步骤:A、提供一组模具,该组模具具有一第一模具与一第二模具，该第一模具与该第二模具 其中至少之一成形模面设置有至少一凹槽；B、将该胚料预热至一成形温度，且置于该第一模具与该第二模具之间；C、控制该第一模具与该第二模具压合，使该胚料成形；D、脱模后获得该薄型壳体的半成品，且该薄型壳体的半成品对应该至少一凹槽处成形 有至少一补强肋条；E、将该薄型壳体的半成品冷却至室温；以及F、去除该薄型壳体的半成品上的补强肋条，获得该薄型壳体。
2.如权利要求1所述的薄型壳体的制造方法，其中于步骤F中是以铣削的方式去除该 补强肋条。
3.如权利要求1所述的薄型壳体的制造方法，其中该第一模具与该第二模具的成形模 面皆设置有至少一凹槽；该第二模具的凹槽位于与该第一模具的凹槽相面对的位置处。
4.如权利要求1所述的薄型壳体的制造方法，其中在步骤E之后，还包含一去毛边步 骤，用以去除该薄型壳体的半成品边缘的毛边。
5.如权利要求1所述的薄型壳体的制造方法，其中该至少一凹槽的数量为多个，且该 多个凹槽以等间距的方式设置。
6.如权利要求1所述的薄型壳体的制造方法，其中该至少一凹槽的数量为多个，且该 多个凹槽以不等间距的方式设置。
7.如权利要求1所述的薄型壳体的制造方法，其中该至少一凹槽的数量为多个，且该 多个凹槽以相互交叉的方式设置。
8.如权利要求1所述的薄型壳体的制造方法，其中该胚料为铝合金，且于步骤C中，该 成形温度为400-530°C。
9.如权利要求1所述的薄型壳体的制造方法，其中该胚料为镁合金，且于步骤C中，该 成形温度为250-360°C。
10.一种薄型壳体，具有二平行的宽广面，且其中至少一宽广面上具有至少一根留区； 该薄型壳体横断面的晶粒流向呈平坦状，至该根留区位置处的晶粒流向呈波浪状。
11.如权利要求10所述的薄型壳体，其中该薄型壳体在该根留区位置处且于该宽广面 表面的晶粒流向为不连续。
12.如权利要求10所述的薄型壳体，其中该二宽广面上分别具有至少一根留区，该薄 型壳体横断面的晶粒流向呈平坦状，至该二寛广面的根留区位置处的晶粒流向呈波浪状。
13.如权利要求12所述的薄型壳体，其中该薄型壳体在该二宽广面的根留区位置处且 于该二宽广面的表面的晶粒流向为不连续。
【文档编号】B23C3/00GK103506808SQ201210214530
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月27日 优先权日:2012年6月27日
【发明者】廖述源 申请人:廖述源