CN104416915B - 制作壳体的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例的制作壳体的装置及方法，该制作壳体的装置包括：下模板、第一内芯、第二内芯和上模板。所述下模板上设有凹槽，且所述凹槽的侧壁的至少一部分形成有凹陷部，所述凹槽与所述壳体的外表面的形状相适配；所述第一内芯上具有所述凹陷部相适配的凸棱，所述第一内芯为软质型芯；所述第二内芯与所述第一内芯相适配。根据本发明实施例的制作壳体的装置，使壳体的成型效率高，且成型出的壳体在最大轮廓线处无纤维丝压伤及分模线等问题。

Description

制作壳体的装置及方法

技术领域

本发明涉及材料成型技术领域，特别涉及一种制作壳体的装置及采用该装置制作壳体的方法。

背景技术

众所周知，越来越多的电子产品外壳特别是电池后盖常采用芳纶纤维、玻璃纤维或碳纤等复合材料，且越来越多的手机及相关电子产品外壳结构采用Unibody等倒包结构。

然而，采用常规热压工艺，较难成型Unibody等倒包结构产品，且会出现上、下模具压伤复合材料纤维丝及分模线等问题，以至于增加后处理打磨工序，增加成本及影响外观，较难以外观件应用于电子产品外壳上。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有组合式型芯的制作壳体的装置。

本发明的第二个目的在于提出采用该制作壳体的装置制作壳体的方法。

根据本发明实施例的制作壳体的装置，包括：下模板、第一内芯、第二内芯和上模板。所述下模板上设有凹槽，且所述凹槽的侧壁的至少一部分形成有凹陷部，所述凹槽与所述壳体的外表面的形状相适配；所述第一内芯上具有所述凹陷部相适配的凸棱，所述第一内芯为软质型芯；所述第二内芯与所述第一内芯相适配；所述上模板在靠近或远离所述下模板的方向上可移动地与所述下模板相适配，所述第一内芯和所述第二内芯位于所述上模板和所述下模板之间。

根据本发明实施例的制作壳体的装置，通过设置第一内芯和第二内芯，且第一内芯为软质型芯，在制作壳体的过程中，可以将第一内芯配合在下模板的凹槽内，而通过第二内芯的挤压作用，使第一内芯变形。由此，便于成型壳体的弧形部，使壳体可以通过一次注塑成型即可，使壳体成型容易，成型效率高，节约时间，降低成本。此外，采用本发明的制作壳体的方法制作完成的壳体，可以方便地在壳体的侧壁上形成相互凸起的弧形部，且成型出的壳体在最大轮廓线处无纤维丝压伤及分模线等问题，使壳体美观，提高了壳体的良品率。

另外，根据本发明上述实施例的制作壳体的装置，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述凹陷部设在所述凹槽的左侧壁上，且所述凸棱设在所述第一内芯的左侧边。由此，使第一内芯的结构简单，便于成型，提高了第一内芯的成型效率。

根据本发明的一个实施例，所述凹陷部为设在所述凹槽的侧壁上的环形槽，且所述凸棱为设在所述第一内芯的周面的环形。由此，提高了该制作壳体的装置的适用范围。

根据本发明的一个实施例，所述下模板为第一模板部和第二模板部配合形成，所述第一模板部上设有第一凹槽部，且所述第二模板部上设有第二凹槽部，所述第一凹槽部和所述第二凹槽部配合形成所述凹槽。由此，可以便于第一内芯的顺利脱模，避免造成脱模过程中损坏制作好的壳体。

根据本发明的一个实施例，所述第一内芯由硅胶或橡胶制成。由此，使第一内芯具有较好的弹性和耐热性能，避免第一内芯损坏，使其可以多次使用，从而降低成本，提高了材料的利用率，节能环保。

根据本发明的一个实施例，所述第一内芯用于与所述第二内芯配合的表面设有配合槽，且所述配合槽的侧面为楔形，所述第二内芯上具有与所述配合槽配合的楔形凸台。由此，便于第一内芯和第二内芯的配合和分离，便于该制作壳体的装置脱模，且第二内芯可以通过楔形结构挤压第一内芯的凸棱，从而便于凸棱与凹陷部的配合。

根据本发明的一个实施例，所述第二内芯一体形成。由此，使第二内芯的结构简单，便于生产，且使第二内芯的表面完整，提高了该制作壳体的装置制作的壳体的美观性。

根据本发明实施例的制作壳体的装置制作壳体的方法，所述制作壳体的装置为根据本发明前述实施例所述的制作壳体的装置，该方法包括：将复合材料预浸布铺设在所述下模板的凹槽内，将第一内芯配合在所述凹槽内，所述第一内芯与所述凹槽配合以压紧所述复合材料预浸布铺,所述第一内芯的凸棱与所述凹槽的凹陷部相适配，将第二内芯放置在第一内芯上，并通过上模板与下模板压紧第一内芯和第二内芯，热压成型后开模，取出制作完成的壳体。

根据本发明实施例的制作壳体的装置制作壳体的方法，成型效率高，节约时间，降低成本。且成型出的壳体在最大轮廓线处无纤维压伤及分模线等问题，使壳体美观。

根据本发明的一个实施例，所述第一内芯采用模具热压成型。由此，便于第一内芯的成型，提高其成型效率。

根据本发明的一个实施例，所述热压成型的过程包括在预定温度环境下对上模板施加预定压力并保压预定时间，其中，所述预定温度在120℃到140℃的范围内，所述预定压力在15KG/cm²到30KG/cm²的范围内，所述预定时间在10分钟到15分钟的范围内。由此，使壳体成型效果好，外形美观。

根据本发明的一个实施例，所述下模板为第一模板部和第二模板部组合形成，该方法 还包括，将第一模板部和第二模板部配合在一起后，将复合材料预浸布铺设在所述凹槽内。由此，增加了该方法的使用范围，便于使用。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的制作壳体的装置与壳体配合的示意图。

图2是本发明的一个实施例的制作壳体的装置的下模板的示意图。

图3是本发明的一个实施例的制作壳体的装置制作的壳体的俯视图。

图4是图3中截面I-I的剖面示意图。

图5是本发明的另一实施例的制作壳体的装置与壳体配合的示意图。

图6是本发明的另一实施例的制作壳体的装置的下模板的示意图。

图7是本发明的另一实施例的制作壳体的装置制作的壳体的俯视图。

图8是图7中壳体的主视图。

图9是图1中壳体的左视图。

图10是本发明的一个实施例的制作壳体的方法的流程示意图。

图11使本发明的另一实施例的制作壳体的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根 据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参照附图详细描述本发明实施例的制作壳体的装置。

如图1和图2及图5和图6所示，根据本发明实施例的制作壳体的装置，包括：下模板11、第一内芯13、第二内芯14和上模板12。

具体而言，壳体2的侧壁上具有向外突出的弧形部21，下模板11上设有凹槽101，且凹槽101的侧壁的至少一部分形成有凹陷部102，凹槽101与壳体2的外表面的形状相适配，其中，凹陷部102的形状与壳体2的弧形部21外表面的形状相适配。第一内芯13上具有与凹陷部102相适配的凸棱132，凸棱132的表面形状与壳体2的弧形部21的内表面的形状相适配，第一内芯13为软质型芯，在外力作用下，第一内芯13可以发生变形。第二内芯14与第一内芯13相适配。上模板12在靠近或远离下模板11的方向（即如图1或图5所示的沿上下的方向）上可移动地与下模板11相适配，第一内芯13和第二内芯14位于上模板12和下模板11之间。

根据本发明实施例的制作壳体的装置，通过设置第一内芯13和第二内芯14，且第一内芯为软质型芯，在制作壳体的过程中，可以将第一内芯13配合在下模板11的凹槽101内，而通过第二内芯14的挤压作用，使第一内芯13变形且成型壳体2。由此，便于成型壳体2的弧形部，使壳体2可以通过一次成型即可，使壳体2的成型容易，成型效率高，节约时间，降低成本。此外，采用本发明的制作壳体的方法制作完成的壳体2，可以方便地在壳体的侧壁上形成相互凸起的弧形部21，且成型出的壳体2在最大轮廓线处无纤维丝压伤及分模线等问题，使壳体2美观，提高了壳体2的良品率。

如图1至图4所示，在本发明的一些实施例中，壳体2的左侧壁上具有向外突出的弧形部21，凹陷部102设在凹槽101的左侧壁上，且凸棱132设在第一内芯13的左侧边，凹陷部102与壳体2的弧形部21的外表面的形状相适配，第一凸棱132与壳体2的弧形部21的内表面的形状相适配，在制作该壳体2的过程中，壳体2的外表面配合在凹槽101的壁上，且壳体2的弧形部21的配合在凹陷部102内，凸棱132配合在壳体2的弧形部21内。由于凸棱132仅位于第一内芯13的左侧边上，因此，可以对第一内芯13的右侧施加作用力，使第一内芯13脱离凹槽101。由此，使第一内芯13的结构简单，便于成型，提 高了第一内芯13的成型效率。

如图5至图9所示，在本发明的另一些实施例中，壳体2四周的侧壁上均设有向外突出的弧形部21，换言之，壳体2的前侧壁、后侧壁、左侧壁及右侧壁均具有向外凸起的弧形部21，该弧形部21可以为环形。对应地，制作该壳体2的装置中，凹陷部102为设在凹槽101的侧壁上的环形槽，以与壳体2的弧形部21相适配，且凸棱132设在第一内芯13的周面上的环形，也就是说凸棱132为环绕第一内芯13的环形形状。由此，提高了该制作壳体的装置的适用范围。

进一步地，为了便于第一内芯13的顺利脱模，下模板11为第一模板部111和第二模板部112配合形成，第一模板部111上设有第一凹槽部103，且第二模板部112上设有第二凹槽部104，第一凹槽部103和第二凹槽部104配合形成凹槽101。由此，可以便于第一内芯13的顺利脱模，避免造成脱模过程中损坏制作好的壳体2。

此外，上述对下模板11和第一内芯13的结构的描述仅是本发明的一些具体实施例，根据实际使用中不同的壳体2形状，下模板11和第一内芯13具有与其相对应的形状，例如，对于左侧壁和右侧壁上分别设有弧形部21的壳体，则凹槽101的左侧壁上设有与壳体2的左侧壁上的弧形部21相适配的凹陷部102，且第一内芯13的左侧壁上设有与壳体2的左侧壁上的弧形部21相适配的凸棱132，而且凹槽101的右侧壁上设有与壳体2的右侧壁上的弧形部21相适配的凹陷部102，且第一内芯13的右侧壁上设有与壳体2的右侧壁上的弧形部21相适配的凸棱132，这对于本领域的普通技术人员是可以理解的。

此外，在本发明的一些实施例中，第一内芯13由硅胶或橡胶制成，由此，使第一内芯13具有较好的弹性和耐热性能，避免第一内芯13损坏，使其可以多次使用，从而降低成本，提高了材料的利用率，节能环保。

第二内芯14由聚碳酸酯塑料（即PC塑料）或聚甲醛塑料（即POM塑料）材料制成。

具体而言，第一内芯13可以通过模具热压成型，或者通过一体注塑成型。

此外，如图1和图5所示，第一内芯13用于与第二内芯14配合的表面设有配合槽131，且配合槽131的侧面为楔形，第二内芯14上具有与配合槽131配合的楔形凸台141。由此，便于第一内芯13和第二内芯14的配合和分离，便于该制作壳体的装置脱模，且第二内芯14可以通过楔形结构挤压第一内芯13的凸棱132，从而便于凸棱132与凹陷部102的配合，便于壳体2上的弧形部21的成型。

进一步地，第二内芯14一体形成。由此，使第二内芯14的结构简单，便于生产，且使第二内芯14的表面完整，提高了该制作壳体的装置制作的壳体的美观性。

如图10所示，根据本发明实施例的制作壳体的装置制作壳体的方法，所述制作壳体的装置为根据本发明前述实施例所述的制作壳体的装置，该方法包括：将复合材料预浸布铺设在所述下模板的凹槽内，将第一内芯配合在所述凹槽内，所述第一内芯与所述凹槽配合 以压紧所述复合材料预浸布铺,所述第一内芯的凸棱与所述凹槽的凹陷部相适配，将第二内芯放置在第一内芯上，并通过上模板与下模板压紧第一内芯和第二内芯，热压成型后开模，取出制作完成的壳体。

根据本发明实施例的制作壳体的装置制作壳体的方法，成型效率高，节约时间，降低成本。且成型处的壳体在最大轮廓线处无纤维压伤及分模线等问题，使壳体美观。

此外，所述复合材料预浸布为制作壳体的原材料，是由织物和树脂复合形成，其中织物为适于热压成型的纤维（例如碳纤维）等。传统的适于制作壳体的复合材料也可以用于本发明，这对于本领域的普通技术人员是可以理解的。

进一步地，在本发明的一些实施例中，所述第一内芯采用模具热压成型。由此，便于第一内芯的成型，提高其成型效率。

根据本发明的一个实施例，所述热压成型的过程包括在预定温度环境下对上模板施加预定压力并保压预定时间。其中，所述预定温度在120℃到140℃的范围内，所述预定压力在15KG/cm²到30KG/cm²的范围内，所述预定时间在10分钟到15分钟的范围内。由此，使壳体成型效果好，外形美观。

如图11所示，根据本发明的一个实施例，所述下模板为第一模板部和第二模板部组合形成，该方法还包括，将第一模板部和第二模板部配合在一起后，将复合材料预浸布铺设在所述凹槽内。由此，增加了该方法的使用范围，便于使用。

下面详细描述本发明的两个具体实施例。

实施例1

本实施例所涉及的结构可应用于数码电子产品（如手机、MP3等）的外壳或者作为其他3C产品的外壳，具有一侧倒包，其他三侧均为直边，根据其结构，将内芯分为两部分，即第一内芯和第二内芯。

第一内芯为采用模具热压成型硅胶或橡胶等软质型芯，第二内芯为采用数控机床（即CNC）加工PC或POM形成。其中第一内芯外表面与壳体的内表面的形状一致，同时将其第一内芯掏空一部分，掏空面做成斜面。第二内芯完全仿形第一内芯掏空的斜面，并留适当的压缩空间，以便完全合模后传递压力；

将事先裁减成适当大小的复合材料预浸布平铺于下模板中，需注意防止复合材料纤维褶皱；

先将上述准备好的第一内芯塞入已铺布的下模板中，之后用铜锤敲打第一内芯，使其紧贴于下模板上，注意防止复合材料纤维褶皱，随后将第二内芯放入第一内芯上即可；

将上述下模板与上模板合好后升温，使模具温度上升至130℃后加压20KG/cm2，并保 压10min后，待模具冷却后开模取出第二内芯及强行脱去第一内芯，取出热压产品即可。

实施例2

本实施例所涉及的壳体与实施例1相比，具有四侧倒包，更为复杂，根据其结构，将内芯分为两部分：第一内芯与第二内芯。

第一内芯为采用模具热压成型硅胶或橡胶等软质型芯，第二内芯为采用数控机床（即CNC）加工PC或POM形成。其中第一内芯外表面与壳体的内表面的形状一致，同时将其第一内芯掏空一部分，掏空面做成斜面。第二内芯完全仿形第一内芯掏空的斜面，并留适当的压缩空间，以便完全合模后传递压力；

由于该结构四侧倒包，为便于产品脱模，故须采用半合式下模板。合上半合式下模板后，将事先裁减成适当大小的复合材料预浸布平铺于下模板的凹槽内，注意防止复合材料纤维褶皱。

先将上述准备好的第一内芯塞入已铺布的下模板中，之后用铜锤敲打第一内芯，使其紧贴于下模板上，注意防止复合材料纤维褶皱，随后将第二内芯放入第一内芯上即可；

将上述下模板与上模板合好后升温，使模具温度上升至130℃后加压20KG/cm2，并保压10min后，待模具冷却后开模取出第二内芯，分开半合式的下模板，取下第一内芯，取出热压产品即可。

其中上述实施例所述的半合式下模板是指下模板被分成两个部分，在需要制作壳体时将两个部分组合在一起形成一个整体，在需要脱模时，则将下模板的两个部分分开，以便于脱模。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种制作壳体的装置，其特征在于，包括：

下模板，所述下模板上设有凹槽，且所述凹槽的侧壁的至少一部分形成有凹陷部，所述凹槽与所述壳体的外表面的形状相适配；

第一内芯，所述第一内芯上具有所述凹陷部相适配的凸棱，所述第一内芯为软质型芯；

第二内芯，所述第二内芯与所述第一内芯相适配；

上模板，所述上模板在靠近或远离所述下模板的方向上可移动地与所述下模板相适配，所述第一内芯和所述第二内芯位于所述上模板和所述下模板之间。

2.根据权利要求1所述的制作壳体的装置，其特征在于，所述凹陷部设在所述凹槽的左侧壁上，且所述凸棱设在所述第一内芯的左侧边。

3.根据权利要求1所述的制作壳体的装置，其特征在于，所述凹陷部为设在所述凹槽的侧壁上的环形槽，且所述凸棱为设在所述第一内芯的周面的环形。

4.根据权利要求3所述的制作壳体的装置，其特征在于，所述下模板为第一模板部和第二模板部配合形成，所述第一模板部上设有第一凹槽部，且所述第二模板部上设有第二凹槽部，所述第一凹槽部和所述第二凹槽部配合形成所述凹槽。

5.根据权利要求1所述的制作壳体的装置，其特征在于，所述第一内芯由硅胶或橡胶制成。

6.根据权利要求1所述的制作壳体的装置，其特征在于，所述第一内芯用于与所述第二内芯配合的表面设有配合槽，且所述配合槽的侧面为楔形，所述第二内芯上具有与所述配合槽配合的楔形凸台。

7.根据权利要求6所述的制作壳体的装置，其特征在于，所述第二内芯一体形成。

8.一种制作壳体的装置制作壳体的方法，其特征在于，所述制作壳体的装置为根据权利要求1-7中任一项所述的制作壳体的装置，该方法包括：

将复合材料预浸布铺设在所述下模板的凹槽内，

将第一内芯配合在所述凹槽内，所述第一内芯与所述凹槽配合以压紧所述复合材料预浸布铺,所述第一内芯的凸棱与所述凹槽的凹陷部相适配，

将第二内芯放置在第一内芯上，并通过上模板与下模板压紧第一内芯和第二内芯，

热压成型后开模，取出制作完成的壳体。

9.根据权利要求8所述的制作壳体的方法，其特征在于，所述第一内芯采用模具热压成型。

10.根据权利要求8所述的制作壳体的方法，其特征在于，所述热压成型的过程包括在预定温度环境下对上模板施加预定压力并保压预定时间，其中，所述预定温度在120℃ 到140℃的范围内，所述预定压力在15KG/cm²到30KG/cm²的范围内，所述预定时间在10分钟到15分钟的范围内。

11.根据权利要求10所述的制作壳体的方法，其特征在于，所述下模板为第一模板部和第二模板部组合形成，该方法还包括，将第一模板部和第二模板部配合在一起后，将复合材料预浸布铺设在所述凹槽内。