CN105033224B - 结构辅助固定金属材料与液态金属及液态塑胶的镶合方法 - Google Patents
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Abstract
一种结构辅助固定金属材料与液态金属及液态塑胶的镶合方法，该方法包括如下步骤：金属基材的结构处理，该金属基材具有与液态金属及液态塑胶相嵌合的嵌合面，该嵌合面上加工有内扣结构；金属基材的清洗，清除金属基材上的油污、异物；将金属基材固定于模具中，再将液态的金属或液态的塑胶注于模具中，待液态金属或液态塑胶冷却凝固后，液态金属及液态塑胶嵌合于内扣结构中，形成成品。本发明经过与液态金属或液态塑胶嵌合后能够实现两种材质所形成的部件牢固稳定的结合，且上述工艺以及结构所制作形成的产品可以做到更小、更薄的尺寸，也可以大大提高加工效率，使各种复杂部件制作更加容易，且减少高能耗设备（如CNC）的使用量，降低了电量消耗。
Description
技术领域
本发明属于机械加工领域，具体地说是一种金属件与液态金属或液态塑料镶合的方法。
背景技术
现由于电子消费类产品在现要NMT（非损伤微测技术（Non-invasive Micro-testTechnology, NMT）是一种实时、无标记测量进出活体样品离子和分子流动速率和运动方向的技术，是物理学、化学、现代电子学、生物学及计算机科学等多学科的***集成，是为世界广大科研人员提供的生理功能科研平台。）工艺处理，产品工艺为金属经过T处理后再做塑胶注塑，由于所有消费类产品都有外观要求，所以现普通的压锻类产品无法实现现有市场需求，现主流使用铝合金（如：A6063 T5/T6 A6061 T5/T6/T65D A5052 H32 A1050 H14/H24等可用于做阳极氧化处理的铝合金板/型材）;不锈钢（如：SUS304/SUS316/SUS316L 等可制造形的板/型材）；钛合金等有色和无色金属，用板材/型材/异型材经锻压（红锻和冷锻）成形成产品坯料再CNC加工所需面，然后做NMT处理后注塑成形再CNC加工产品结构及外形经后工艺（铝合金阳极/喷涂；不锈钢和钛合金做喷涂/ED电泳/PVD真空电镀，等后处理）处理再得到高品质的外观；由于现为达到高品质要求所有消费类产品（如手机中框）都需使用大量CNC来实现所需结构；就由于现电子消费类产品（如智能手机）都需CNC来加工全国从去年到现在至少增加了4万台CNC都还无法满足现有要求，又由于CNC加工成本及加工周期所限现手机品牌大部份都在外面枪占资源以满足需求。
发明内容
针对上述现有技术的问题和不足，本发明要解决的技术问题是提供一种效率高、结构稳定可靠的结构辅助固定金属材料与液态金属及液态塑胶的镶合方法。
为了解决上述问题，本发明所采用如下方式实现：
一种结构辅助固定金属材料与液态金属及液态塑胶的镶合方法，该方法包括如下步骤：
a. 金属基材的结构处理，该金属基材具有与液态金属及液态塑胶相镶合的嵌合面，该嵌合面上加工有内扣结构；
b. 金属基材的清洗，清除金属基材上的油污、异物；
c. 将金属基材固定于模具中，再将液态的金属或液态的塑胶注于模具中，待液态金属或液态塑胶冷却凝固后，液态金属及液态塑胶镶合于内扣结构中，形成成品。
作为对上述方案的改进，上述内扣结构具有开设于金属基材表面或/和侧面的至少二条凹槽，凹槽之间通过内扣条间隔，相邻内扣条之间向相反方向倾斜，液态金属或液态塑胶镶合于凹槽中。
其中，上述内扣结构通过如下方法制得：
首先用CNC或车床在金属基材上加工出凹槽，然后用无刃刀具挤压内扣条，使内扣条倾斜至所需角度。
其中，上述无刃刀具的工作端部为圆锥面，或，该无刃刀具为近似工字型，具有可同时对两条内扣条进行挤压的两个工作面，该工作面为圆锥面，两工作面倾斜方向相反。
作为对上述方案的另一种改进，上述内扣结构具有开设于金属基材表面或侧面的凹槽，该凹槽底部宽度大于开口处宽度。
其中，上述内扣结构通过如下方法制得：
首先在金属基材上加工出凹槽，然后挤压凹槽外侧的金属基材表面，使凹槽内壁向内倾斜，使凹槽开口处宽度小于凹槽底部宽度。
作为对上述方案的另一种改进，上述内扣结构为位于金属基材表面或侧面的燕尾榫，在靠近燕尾榫根部位置的金属基材表面或侧面设置有与燕尾榫平行凹槽。
其中，上述内扣结构通过如下方法制得：
首先通过CNC或车床在金属表面加工出燕尾榫，再通过CNC或车床加工出凹槽。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
（1）.缩短了CNC的加工周期（可节约加工时间90%以上），
（2）.同时加快了的类产品的（如手机五金中框+主板/五金按键/五金卡托/平板电脑金属中框/机顶盒边框及盒体和盖子/笔记本电脑面壳及底盖/电视机金属边框等金属类产品）的更新时间，使得制造成本降10%以上；
（3）.可使得现有消费类产品的厚度比现有市面上消费类产品（如手机）更薄更轻；
（4）.减少了CNC的使用量，从而降底了电量的，以前10台机完成的产能现1台机就够了；
（5）.解决了金属与金属或塑料的结合的工艺复杂、连接不牢等问题，提高了产品结构强度和产品制造加工精度；
（6）.使得按键和卡托的加工更简易，同时保证了外观也保证了质量。
附图说明
图1a、1b为本发明实施例一采用CNC加工金属基材表面内扣结构成型过程。
图1c、1d为实施例一两种无刃刀具结构示意图。
图2a、2b为本发明实施例二采用CNC加工金属基材侧面内扣结构成型过程。
图2c、2d为实施例二两种无刃刀具结构示意图。
图2e为实施例二金属基材与液态金属镶合后所形成产品结构示意图。
图2f为图2e中A-A剖视图。
图2g、2h为采用机床加工金属基材侧面内扣结构两种无刃刀具结构示意图。
图3a、3b为实施例三金属基材侧面内扣结构的初始结构和成型后结构示意图。
图3c、3d为实施例三内扣结构的两种CNC无刃刀具结构示意图。
图3e为实施例三金属基材与液态金属镶合后所形成产品结构示意图。
图3f为图3e中A-A剖视图。
图3g、3h为实施例三内扣结构的两种车床无刃刀具结构示意图。
图3i、3j、3k为实施例三内扣结构采用车床和CNC加工冲压或挤压成型过程。
图4a为本发明实施例四金属基材结构示意图。
图4b为实施例四金属基材CNC加工有刃刀具结构示意图。
具体实施方式
为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步阐述。
本实施例设计的结构辅助固定金属材料与液态金属及液态塑胶的镶合方法，该方法包括如下步骤：
a. 金属基材的结构处理，该金属基材具有与液态金属及液态塑胶相镶合的嵌合面，该嵌合面上加工有内扣结构；
b. 金属基材的清洗，清除金属基材上的油污、异物；
c. 将金属基材固定于模具中，再将液态的金属或液态的塑胶注于模具中，待液态金属或液态塑胶冷却凝固后，液态金属及液态塑胶镶合于内扣结构中，形成成品。
为了便于说明各种内扣结构与液态金属或液态塑胶的镶合结构以及成型方法，下面将结合多个实施例作详细说明。
实施例一：
如附图1a、1b所示为一种具有内扣结构的金属基材结构加工初始结构以及加工成型后结构示意图。该内扣结构位于金属基材1的上表面, 具有至少二条凹槽11，凹槽11之间通过内扣条12间隔，相邻内扣条12之间向相反方向倾斜，液态金属或液态塑胶镶合于凹槽中。其中图1c、1d为CNC加工用两种无刃刀具2结构示意图，该无刃刀具2的工作端部21为圆锥面。通过CNC加工时，首先通过加工出凹槽11，然后用高速旋转无刃刀具挤压内扣条，使内扣条倾斜至所需角度形成内扣结构。
实施例二：
此外，上述实施例一中内扣结构也可以设置于金属基材侧壁。如附图2a、2b为，成型后的内扣结构同样由凹槽11、内扣条12组成，相邻内扣条12之间向相反方向倾斜，液态金属或液态塑胶镶合于凹槽中。由于内扣结构位于金属基材的侧壁，因此相应的刀具与实施例一中存在差别，如附图2c、2b为两种CNC加工用无刃刀具结构示意图。其中图2c的无刃刀具可同时将两条内扣条12进行倾斜加工，该无刃刀具为近似工字型，具有可同时对两条内扣条12进行高速旋转挤压的两个工作面22，该工作面22为圆锥面，两工作面11倾斜方向相反。图2d所示到无刃刀具一次只能针对一个内扣条12进行加工，具有圆盘状工作面22。该内扣结构加工时，可与实施例一中方法一致。
附图2e、2f为具有上述内扣结构的产品结构示意图，该产品为手机中框，该中框外周为金属基材1，材质可为A6063铝合金、A5052铝及铝合金挤压棒材、SUS304不锈钢、S316L不锈钢、S316不锈钢或Ti等，镶合于外周中间为液态金属成型部分，材质可为压铸铝合金、压铸镁合金、压铸锌合金或压铸铝钛合金等。采用该内扣结构以及成型方法，该类产品的尺寸可以做得更小、更薄，图2f中尺寸A可达3.0～8.0mm，尺寸B可达0.25～0.5mm，尺寸C可达0.8～1.5mm。
此外，当采用车床加工时，加工刀具可采用如附图2g、2h所示结构。
实施例三：
附图3a、3b为另一种金属基材侧面内扣结构的初始结构和成型后结构示意图。该内扣结构位于金属基材侧壁，同样具有凹槽11，该凹槽11底部宽度大于开口处宽度。附图3c、3d为CNC加工该凹槽11的刀具结构示意图。附图3e、3f具有上述内扣结构的产品结构示意图，该产品为手机卡托，该手机卡托左侧为金属基材，右侧为镶合于金属基材中已经成型的液态金属，本实施例中的金属基材以及液态金属材质可与实施例二一致。采用该内扣结构以及成型方法，该类产品的尺寸可以做得更小、更薄，图3f中尺寸A可达1.8～3.5mm，尺寸B可达0.3～0.8mm，尺寸C可达0.8～1.5mm。
此外，当采用车床加工时，加工刀具可采用如附图3g、3h所示结构。加工时，首先用CNC或车床加工出凹槽，
此外，该金属基材可采用挤压或冲压方式成型。如附图3i、3j、3k所示，加工时，首先通过CNC或车床在金属基材上加工出凹槽11，然后挤压凹槽外侧的金属基材表面，使凹槽内壁向内倾斜，使凹槽开口处宽度小于凹槽底部宽度，由此形成内扣结构。
实施例四：
附图4a为另一种金属基材上的内扣结构示意图。该内扣结构为位于金属基材表面或侧面的燕尾榫13，在靠近燕尾榫根部位置的金属基材表面或侧面设置有与燕尾榫平行凹槽14（该凹槽14也可取消，只采用燕尾榫即可）。附图4b为本实施例中燕尾榫13加工刀具结构示意图。对于该内扣结构加工方法，首先通过CNC或车床在金属表面加工出燕尾榫，再通过CNC或车床加工出凹槽。
上述方法适合于多种产品制作，如手机五金中框+主板/五金按键/五金卡托/平板电脑金属中框/机顶盒边框及盒体和盖子/笔记本电脑面壳及底盖/电视机金属边框等金属类产品。与现有的单纯的CNC加工或车床加工方式相比，通过上述各实施例形成的具有内扣结构的金属基材，经过与液态金属或液态塑胶镶合后能够实现两种材质所形成的部件牢固稳定的结合，且上述工艺以及结构所制作形成的产品可以做到更小、更薄的尺寸，也可以大大提高加工效率，使各种复杂部件制作更加容易，且减少高能耗设备（如CNC）的使用量，降低了电量消耗。
以上为本发明较佳的实现方式，需要说明的是，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (1)
1.一种结构辅助固定金属材料与液态金属或液态塑胶的镶合方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
金属基材的结构处理，该金属基材具有与液态金属或液态塑胶相镶合的嵌合面，该嵌合面上加工有内扣结构，所述内扣结构具有开设于金属基材（1）表面或/ 和侧面的至少二条凹槽（11），凹槽之间通过内扣条（12）间隔，相邻内扣条之间向相反方向倾斜，液态金属或液态塑胶镶合于凹槽中；
金属基材的清洗，清除金属基材上的油污和异物；
将金属基材固定于模具中，再将液态的金属或液态的塑胶注于模具中，待液态金属或液态塑胶冷却凝固后，液态金属或液态塑胶镶合于内扣结构中，形成成品；
所述内扣结构通过如下方法制得：
首先用CNC 或车床在金属基材上加工出凹槽，然后用无刃刀具挤压内扣条，使内扣条倾斜至所需角度；
上述无刃刀具（2）的工作端部（21）为圆锥面，或，该无刃刀具为工字型，具有可同时对两条内扣条进行挤压的两个工作面（22），该工作面为圆锥面，两工作面倾斜方向相反。
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