一种电子产品中框整形设备的制作方法

本实用新型涉及一种电子产品中框整形设备。

背景技术：

随着手机行业的发展，消费者对手机的手感、防摔、抗腐蚀及外观性能等提出了更高的要求，其中金属手机中框以其特有的特点越来越成为主流。目前，金属手机中框的常用方法有：(1)将整块铝合金、不锈钢板等通过CNC加工成形，其特点技术较简单，是目前常用方法，但是其是原料利用率低，消耗大，且加工效率低，成本高。(2)通过锻压的方式锻造出中框大致形状，通过后续CNC加工，其特点较方法(1)减少了CNC加工余量，提高生产效率，缺点是锻造精度较差和CNC加工量还是比较大。(3)一些低熔点合金通过压铸成形，再经过CNC加工成中框，其特点是针对一些低熔点合金，成本较低，易批量生产，但是加工制品表面致密度不够，易产生偏析现象，组织均匀性较差，外观处理后达不到要求。

粉末注射成形(MIM)技术结合了粉末冶金与塑料注射成形两大技术的优点，突破了传统金属粉末模压成形工艺在产品形状上的限制，同时利用了塑料注射成形技术能大批量、高效率成形具有复杂形状的零件的特点，成为现代制造高质量精密零件的一项近净成形技术，具有常规粉末冶金、机加工和精密铸造等加工方法无法比拟的优势，其能像生产塑料制品一样，一次成形生产形状复杂的金属、陶瓷零部件，目前在国防、通信、机械、汽车、医疗等行业得到广泛应用。

现用粉末冶金工艺来开发手机中框，其先将手机中框所用合金材料通过粉末注射成型工序制得带条形中空的中框，然后采用CNC机床将所述的条形中空的型材按照厚度要求进行切割，最后将切割下来的物件进行后处理得到所述手机中框。

烧结后的中框毛坯，在前段注射成型过程中产品产生极大应力，并且在烧结过程中产品受重力、已经不均匀的应力释放导致产品结构变形，需要进行整形工艺处理后，再进行下一步的CNC切割加工。MIM中框整形一直都是行业的难题，因为中框毛坯尺寸大、结构复杂，而且烧结后结构变形不同向性，基本呈波浪状或不规则扭曲状变形，导致整形后很难保持中框毛坯达到理想结构效果。

现在MIM整形工艺生产的产品烧结后大多采用冷压整形和热整型两种方法，其中传统的冷压整形是采用对产品烧结后的变形方向进行过压冲击，增加产品变形结构表面的压力使得产品表面在强大压力下产生反方向变形的一种物理方法，其缺点是不适应体积较大的产品，在整形过程中产品表面会承受极大的压强，待整形完成后产品会产生较大回弹力，导致整形失效。另一种热整形方法是对烧结后的产品采用加热去除应力并保压整形的方法，这种方法的缺点是整形过程复杂，精度较低，不适用于大批量生产，而且产生过整形，影响产品性能。

冷整形方法无法对手机中框的变形量得到良好的控制，在解决压缩变形的过程中中框无法保持规则形状，压强反弹问题得不到好的解决，不能得到好的效果。

热整形过程复杂，成本较高，对于精度很高的产品不适用，而且加热过程影响产品内在性能，此种方法有极大的局限性。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种电子产品中框整形设备。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电子产品中框整形设备，用于手机中框的整形，包括上模板和下模板，所述上模板和所述下模板合模时对中框坯件进行整形，还包括分布在所述上模板的底部的上压力针阵列和/或分布在所述下模板的顶部的下压力针阵列，所述上压力针阵列和/或所述下压力针阵列包括彼此间隔设置的多个柱状的压力针，以为被整形的中框坯件提供多个分散的受力接触点。

进一步地：

所述上压力针阵列和/或所述下压力针阵列的压力针均匀间隔分布。

所述压力针包括针本体和套在所述针本体的外周的导热套，所述针本体的压力针头突出于所述导热套，所述导热套连接加热源，并传导热量至所述压力针头上，优选地，所述导热套为铜质导热套。

所述导热套与所述针本体紧配合，所述导热套的厚度为0.8-1.2mm。

所述压力针为圆柱形；优选地，所述压力针的直径为4-6mm；优选地，相邻的所述压力针之间的间隔为10-12mm；

所述压力针与中框坯件的压力接触面在针顶部与侧壁之间具有倒角结构。

所述倒角结构具有45°倒角。

还包括设置在所述上模板与所述上模板上的压力针阵列之间的上加热板，以及/或设置在所述下模板与所述下模板上的压力针阵列之间的下加热板。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供了一种针阵列式加压的整形设备，在对中框(如MIM中框)的坯件整形过程中增加产品的受力接触点、由整体受力变为分散面积集中点受力，产品受力压强局部增大，受力面积减小，针阵列式结构系统可完成对产品的高质量变形矫正，整形效果显著提升，可靠性好，精度高，且成本较低。本实用新型有效避免了传统整形中框尺寸误差较大，以及热整形过程中产品性能被破坏、成本高等的缺陷，极大地提高了整形良率，并节约了加工成本。

在优选方案中，压力针结构具有导热机制，压力针本体包有导热套，通过热传递到压力针本体，在加压的同时对产品进行辅助加热，减轻产品应力，所获得的整形效果得到进一步改善。通过对压力针增加导热套和加热源，既克服热整形的上述局限性，又解决冷压整形的回弹问题。

相比之下，传统整形工艺整形手机中框会造成产品结构整形不到位，尺寸误差大等缺陷，导致产品良率低仅为75％-80％，而采用本实用新型针阵列式加压的整形设备，将产品整形良率提升到90％-95％,极大地提升了中框整形良率，节约了加工的成本和产品生产成本。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

参阅图1，在一种实施例中，一种电子产品中框整形设备，用于手机中框的整形，包括上模板1和下模板7，所述上模板1和所述下模板7合模时对中框坯件进行整形，还包括分布在所述上模板1的底部的上压力针阵列和/或分布在所述下模板7的顶部的下压力针阵列，所述上压力针阵列和/或所述下压力针阵列包括彼此间隔设置的多个柱状的压力针4，以为被整形的中框坯件5提供多个分散的受力接触点。

在优选的实施例中，所述上压力针阵列和/或所述下压力针阵列的压力针均匀间隔分布。

在优选的实施例中，所述压力针4包括针本体和套在所述针本体的外周的导热套3，所述针本体的压力针头突出于所述导热套3，所述导热套3连接加热源，并传导热量至所述压力针头上。较佳地，所述导热套3为铜质导热套3。

在优选的实施例中，所述导热套3与所述针本体紧配合。优选的，间隙仅为0.02mm-0.04mm。所述导热套3的厚度为0.8-1.2mm。

在优选的实施例中，所述压力针为圆柱形。

在优选的实施例中，所述压力针的直径为4-6m。

在优选的实施例中，相邻的所述压力针之间的间隔为10-12mm。

在优选的实施例中，所述压力针与中框坯件的压力接触面在针顶部与侧壁之间具有倒角结构。特别优选的是45°倒角结构。

在压力针与中框坯件的压力接触面在针顶部与侧壁之间设置倒角结构，有利于增大中框坯件单位面积受力压强，并且便于压力针与导热套配合组装，也防止压伤产品表面。

在优选的实施例中，电子产品中框整形设备还包括设置在所述上模板1与所述上模板1上的压力针阵列之间的上加热板2，以及/或设置在所述下模板7与所述下模板7上的压力针阵列之间的下加热板6。

上加热板2和/或下加热板6可以作为压力针阵列的加热源。

进一步地，上加热板2和/或下加热板6可以作为前述优选实施例中的导热套3的加热源。

一种电子产品中框整形方法，包括使用前述任一实施例的电子产品中框整形设备对中框坯件进行整形。

在优选的实施例中，所述压力针施压前的预热温度180-220℃，压制时，保压压力16-18MPa，保压时间1.5-2s。

一种电子产品中框制作方法，包括以下步骤：

制作中框坯件；

使用前述任一实施例的的电子产品中框整形设备对中框坯件进行整形。

本实用新型实施例为电子产品中框坯件整形过程中增加产品的受力接触点，由整体受力变为分散面积集中点受力，产品受力压强局部增大，受力面积减小，可有效地高质量完成对产品的变形矫正。本实用新型尤其适于MIM中框整形。

在一个较佳的具体实施例中，整形设备具有如下压力针阵列结构：

压力针尺寸为直径4-6mm的圆柱，相邻压力针间隔10-12mm，与中框坯件压力接触的部分具有倒角45°结构。导热嵌套与压力针间隙配合0.2-0.4mm，厚度0.8-1.2mm。

一个具体工艺过程说明如下：

1.将针阵列式加压保温整形治具安装在四柱油压机上，油压机规格为＞20吨力。

2.按照传统方法，调整治具，调整油压机压合位置。

3.将电加热装置与整形治具相连接，并预热压力针头，预热温度180-220℃。

4.将手机中框毛坯放置在下针阵列治具上。

5.启动油压机，整形治具上下合模进行压制整形。压制时，保压压力16-18MPa，保压时间1.5-2s。

6.开模，取出整形好的手机中框，在常温下冷却5-10min，进入下一道工序。

整形实例

各取1000pcs烧结后未整形中框进行整形工艺对比。

实例一：

1.将针阵列式加压保温整形治具安装在四柱油压机上。

2.按照传统方法，调整治具，调整油压机压合位置。

3.将电加热装置与整形治具相连接，并预热压力针头，预热温度200℃。

4.将手机中框毛坯放置在下针阵列治具上。

5.启动油压机，整形治具上下合模进行压制整形。压制时，保压压力18MPa，保压时间1.5s。

6.开模，取出整形好的手机中框，在常温下冷却5min，进入下一道工序。

经检测，产品的良率为92％

实例二：

1.将针阵列式加压保温整形治具安装在四柱油压机上。

2.按照传统方法，调整治具，调整油压机压合位置。

3.将电加热装置与整形治具相连接，并预热压力针头，预热温度220℃。

4.将手机中框毛坯放置在下针阵列治具上。

5.启动油压机，整形治具上下合模进行压制整形。压制时，保压压力18MPa，保压时间2s。

6.开模，取出整形好的手机中框，在常温下冷却10min，进入下一道工序。

经检测，产品的良率为91％。

对比例：

采用传统整形工艺对中框进行整形。

经检测，产品的良率为79％

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。