一种结构件的制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种结构件的制造方法，该方法具体包括：在连续模具的各个工步上依次对金属条进行工步作业，得到相应的结构件胚料；其中，所述连续模具的各个工步包括如下工步的组合：冲切、锻压和整形；对所述结构件胚料进行计算机数字控制CNC加工，得到相应的结构件产品。本发明实施例能够大大降低结构件的制造成本和制造时间，且能够提高结构件产品的可靠性。
【专利说明】
一种结构件的制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及机械工程技术领域，特别是涉及一种结构件的制造方法。
【背景技术】
[0002]机械工程技术领域中，结构件表示具有一定形状结构、并能够承受载荷的作用的构件。例如，手机SIM(客户识别模块，Subscriber Identity Module)卡的卡托就是一种典型的结构件，其可以通过手机卡槽将S頂卡固定至手机处。
[0003]结构件的传统制造方法通常对金属板进行多次CNC(计算机数字控制，ComputerNumerical Control)加工，以得到所需结构件的特征结构及对应的结构件产品。以卡托为例，其通常采用铝合金材质的铝板，以发挥铝合金材质可以通过阳极氧化从而产生丰富色彩的优势。
[0004]CNC加工虽然具有精度高、稳定性好等优点，然而通过多次CNC加工将铝板加工成结构件产品所花的时间和成本较高。
[0005]另外，铝合金材质的强度较弱，这容易导致CNC加工后的结构件产品在薄弱位置处出现变形或断裂问题。例如，卡托的卡槽底部通常只有0.1?0.15mm的厚度，其容易出现变形或断裂问题。
【发明内容】
[0006]本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种结构件的制造方法，能够大大降低结构件的制造成本和制造时间，且能够提高结构件产品的可靠性。
[0007]为了解决上述问题，本发明公开了一种结构件的制造方法，包括:
[0008]在连续模具的各个工步上依次对金属条进行工步作业，得到相应的结构件胚料；其中，所述连续模具的各个工步包括如下工步的组合:冲切、锻压和整形；
[0009]对所述结构件胚料进行计算机数字控制CNC加工，得到相应的结构件产品。
[0010]优选的，所述在连续模具的各个工步上依次对金属条进行工步作业，得到相应的结构件胚料的步骤，包括:
[0011]将所述金属条送入所述连续模具中，并利用锻压机对所述连续模具进行压合处理。
[0012]优选的，所述利用锻压机对所述连续模具进行压合处理的步骤，包括:
[0013]利用锻压机对所述连续模具进行当前次压合动作以完成所述当前次压合动作对应的工步；
[0014]将所述金属条前移；其中，所述前移的距离等于所述结构件产品的宽度与所述工步的排布间距的和；
[0015]利用锻压机对所述连续模具进行下一次压合动作以完成所述下一次压合动作对应的工步。
[0016]优选的，所述结构件为卡托，所述连续模具的工步依次包括:第一冲切、第一锻压、第一整形、第二锻压、第二整形、第三锻压、第二冲切、第四锻压、第三冲切、第三整形和第四冲切。
[0017]优选的，在所述在连续模具的各个工步上依次对金属条进行工步作业，得到相应的结构件胚料的步骤之前，所述方法还包括:
[0018]将金属锭挤压为预置厚度的金属块；
[0019]将所述金属块切割成预置尺寸的金属条。
[0020]优选的，所述方法还包括:对所述结构件产品进行表面处理。
[0021]优选的，所述金属包括:铝、铜、不锈钢、金、银、锡、铅、镁、铟中的至少一种。
[0022]优选的，所述连续模具的材质为SKD9或SKDll钢材。
[0023]优选的，所述压合处理的压力为100?400吨。
[0024]优选的，所述压合处理的下压速度为I?10mm/s。
[0025]与现有技术相比，本发明实施例包括以下优点:
[0026]传统对铝板直接进行多次CNC加工的技术方案需要通过CNC加工去除将铝板加工为结构件产品对应的所有废料；而本发明实施例的技术方案中，所述连续模具中的冲切工步已经冲切了将金属条加工为结构件产品对应的废料的大部分，这样，本发明实施例的对所述结构件胚料进行的CNC加工仅需去除小部分的废料即可，因此，本发明实施例相对于传统技术方案，大大减轻了 CNC加工在废料去除方面的工作量，因此，能够大大降低结构件的制造成本和制造时间；
[0027]并且，传统对铝板直接进行多次CNC加工的技术方案既需要通过CNC加工得到结构件产品的基本结构特征，还需要通过CNC加工得到结构件产品的外观结构特征；而所述连续模具中的锻压工步能够使得结构件胚料基本具备了结构件产品的结构特征，这样，本发明实施例的对所述结构件胚料进行的CNC加工仅需对结构件产品的关键位置进行精细加工以得到结构件产品的外观结构特征即可，因此，本发明实施例相对于传统技术方案，大大减轻了 CNC加工在结构特征加工方面的工作量，因此，能够大大降低结构件的制造成本和制造时间；
[0028]另外，所述连续模具中的锻压工步能够提升结构件产品的强度、塑性等力学性能，因此，能够提高结构件产品的可靠性，从而能够避免结构件产品在薄弱位置处出现变形或断裂问题。
【附图说明】
[0029]图1是本发明的一种结构件的制造方法实施例一的步骤流程图；
[0030]图2是本发明的一种卡托的连续模具的工步示意图；
[0031]图3是本发明的一种结构件的制造方法实施例二的步骤流程图；
[0032]图4是本发明的一种卡托的制造方法实施例的步骤流程图；
[0033]图5是本发明的一种卡托产品所需的工步示意图。
【具体实施方式】
[0034]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0035]参照图1，示出了本发明的一种结构件的制造方法实施例一的步骤流程图，具体可以包括如下步骤:
[0036]步骤101、在连续模具的各个工步上依次对金属条进行工步作业，得到相应的结构件胚料；其中，该连续模具的各个工步具体可以包括如下工步的组合:冲切、锻压和整形；
[0037]本发明实施例可以应用于卡托、手机按键、手机装饰圈、手机内部支架和手机外壳等任意种类、任意尺寸结构件的制造，用于缩短结构件的制造时间，节省结构件的制造成本，并且，提升结构件产品的强度和可靠性。下面主要以卡托的制造过程为例进行说明，其它结构件的制造过程相互参照即可。
[0038]在实际应用中，上述金属条可以包括:铝、铝合金、铜、不锈钢、金、银、锡、铅、镁、铟或其合金等材质的金属条，该金属条的宽度可以与对应结构件产品的宽度相当，这里，金属条的宽可用于表示与连续模工序移动方向平行的边，这里的相当具体可以包括:该金属条的宽度等于对应结构件产品的宽度，或者，该金属条的宽度稍微大于对应结构件产品的宽度。以将铝条加工为卡托胚料的过程为例，假设卡托产品的宽度为25_，则铝条的宽度也可以为25mm。
[0039]本发明实施例中，上述连续模具可用于表示包含多个单独工步的模具；相对于单独工步模具，其能够适用于大批量生产；也即，如果持续向连续模具中投入金属条，则其就可以持续输出对应的结构件胚料，因此，其具有生产效率高的优点。
[0040]该连续模具的各个工步具体可以包括如下工步的组合:冲切、锻压和整形，其中，冲切可用于切除工步作业过程中多余的废料；锻压可用于对工步作业过程中金属条施加压力使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的结构件胚料，并且对结构件胚料进行强化处理，从而使结构件胚料具有优良的致密性和强度；整形可用于调整结构件胚料表面的均匀度。
[0041]在具体实现中，本领域技术人员可以根据结构件产品的结构特征设计可用于冲切、锻压和整形三种工步的连续模具。例如，参照图2，示出了本发明的一种卡托的连续模具的工步示意图，其工步依次可以包括:第一冲切201、第一锻压202、第一整形203、第二锻压204、第二整形205、第三锻压206、第二冲切207、第四锻压208、第三冲切209、第三整形210和第四冲切211 ;其中，工步之间相互独立，每个工步的宽度可以等于卡托产品的宽度A，相邻工步之间可以具有一定的排布间距B。在实际应用中，该连续模具的材质可以为SKD9或SKD11钢材等，本发明实施例对连续模具的具体材质不加以限制。
[0042]在本发明的一种优选实施例中，上述在连续模具的各个工步上依次对金属条进行工步作业，得到相应的结构件胚料的步骤，具体可以包括:采用进料机构将上述金属条送入上述连续模具中，并利用锻压机对该连续模具进行压合动作以完成该压合动作对应的工步。
[0043]进一步，该利用锻压机对该连续模具进行压合动作以完成该压合动作对应的工步的步骤，具体可以包括:
[0044]子步骤Al、利用锻压机对该连续模具进行当前次压合动作以完成该当前次压合动作对应的工步；
[0045]子步骤A2、在完成该当前次压合动作后，采用进料机构将该金属条前移；其中，该前移的距离可以等于该结构件产品的宽度与该工步的排布间距的和；
[0046]子步骤A3、利用锻压机对该连续模具进行下一次压合动作以完成该下一次压合动作对应的工步。
[0047]以图2所示连续模具的工序为例，则锻压机可以对该连续模具进行11次压合动作，其中的每次压合动作可以对应不同的工步，例如，第一次压合动作对应第一冲切201 ;在完成第一次压合动作后，可以采用进料机构将该金属条前移，并进行第二次压合动作。其中，为了保证每个工步与连续模具中金属条的对齐，该前移的距离可以等于该结构件产品的宽度与该工步的排布间距的和。
[0048]在本发明的一种应用示例中，该锻压机的压力可以为50?500吨；上述压合动作的压力为100?400吨，优选为200吨。当然，本领域技术人员可以根据实际需求采用任意的压力以向连续模具施加合适的压力。另外，该压合动作的下压速度可以为I?10mm/s，优选为勾速5mm/s，这使得每次压合动作的完成时间可以为10s，当然，本发明实施例对具体的锻压机的压力和该压合动作的下压速度不加以限制。
[0049]在步骤101采用带有冲切、锻压和整形三种工步的连续模具对金属条进行工步作业后，一方面，连续模具中的锻压工步能够使得结构件胚料基本具备了结构件产品的结构特征，并且对结构件胚料进行强化处理，从而使结构件胚料具有优良的致密性和强度；另一方面，连续模具中的冲切工步已经冲切了将金属条加工为结构件产品需要去除的废料的大部分；再一方面，连续模具中的整形工序已经使得结构件胚料具有较为均匀的表面，因此，步骤101得到的结构件胚料已经基本具备了结构件产品的结构特征。
[0050]步骤102、对该结构件胚料进行计算机数字控制CNC加工，得到相应的结构件产品O
[0051]由于步骤101得到的结构件胚料已经基本具备了结构件产品的结构特征，故步骤102对该结构件胚料进行CNC加工主要用于对结构件产品的关键位置进行精细加工以得到这些关键位置的设计尺寸和结构特征，从而达到更好的适配性和外观效果。这里的关键位置具体可以包括:有精细尺寸控制的位置(如边角)和外观效果截面等等。在本发明的一直应用示例中，经过CNC加工后，结构件产品的尺寸公差可以做到±0.03mm。
[0052]在本发明的一种优选实施例中，该方法还可以包括:对步骤102得到的该结构件产品进行表面处理。具体地，可以针对金属材质进行相适应的表面处理，以铝合金材质为例，可以通过阳极氧化、电泳等表面处理工艺来增强卡托产品的外观表现力。当然，本发明实施例对具体的表面处理方法不加以限制。
[0053]综上，本发明实施例的技术方案首先在连续模具的各个工步上依次对金属条进行工步作业，得到相应的结构件胚料，然后对该结构件胚料进行CNC加工得到相应的结构件产品，其相对于传统对铝板直接进行多次CNC加工的技术方案，具有如下优点:
[0054]传统对铝板直接进行多次CNC加工的技术方案需要通过CNC加工去除将铝板加工为结构件产品对应的所有废料；而本发明实施例的技术方案中，该连续模具中的冲切工步已经冲切了将金属条加工为结构件产品对应的废料的大部分，这样，本发明实施例的对该结构件胚料进行的CNC加工仅需去除小部分的废料即可，因此，本发明实施例相对于传统技术方案，大大减轻了 CNC加工在废料去除方面的工作量，因此，能够大大缩短CNC加工的成本和时间，从而能够大大降低结构件的制造成本和制造时间；
[0055]并且，传统对铝板直接进行多次CNC加工的技术方案既需要通过CNC加工得到结构件产品的基本结构特征，还需要通过CNC加工得到结构件产品的外观结构特征；而该连续模具中的锻压工步能够使得结构件胚料基本具备了结构件产品的结构特征，这样，本发明实施例的对该结构件胚料进行的CNC加工仅需对结构件产品的关键位置进行精细加工以得到结构件产品的外观结构特征即可，因此，本发明实施例相对于传统技术方案，大大减轻了 CNC加工在结构特征加工方面的工作量，因此，能够大大降低结构件的制造成本和制造时间；
[0056]另外，该连续模具中的锻压工步能够提升结构件产品的强度、塑性等力学性能，因此，能够提高结构件产品的可靠性，从而能够避免结构件产品在薄弱位置处出现变形或断裂问题。
[0057]参照图3，示出了本发明的一种结构件的制造方法实施例二的步骤流程图，具体可以包括如下步骤:
[0058]步骤301、将金属锭挤压为预置厚度的金属板；
[0059]步骤302、将该金属板切割成预置尺寸的金属条；
[0060]步骤303、在连续模具的各个工步上依次对金属条进行工步作业，得到相应的结构件胚料；其中，该连续模具具体可以包括如下工步的组合:冲切、锻压和整形；
[0061]步骤304、对该结构件胚料进行CNC加工，得到相应的结构件产品。
[0062]相对于实施例一，本实施例通过步骤301-步骤302增加了将金属锭加工为金属条的过程。
[0063]步骤301的挤压过程可以为用冲头对放置在凹模中的金属锭加压，使之产生塑性流动，从而获得相应于凹模的形状的金属板。在本发明的一种应用示例中，可以将铝锭通过挤压形成预置厚度的铝板，挤压温度为480±20°C，挤压速度15?20米/分；这里的预置厚度可以与结构件胚料的厚度相当。
[0064]步骤302可以按照结构件产品的设计要求将该金属板切割成预置尺寸的金属条，这里的预置尺寸具体可以:预置宽度和预置长度，其中，预置宽度和预置长度均可以与结构件产品的宽度和长度相当。例如，在本发明的一种应用示例中，可以将厚3mm、宽60mm、长1500mm的铝板切割为厚3mm、宽25mm、长1500mm的铝条。
[0065]综上，本实施例可以将金属锭加工为符合结构件产品的设计要求的金属条，这些金属条可被持续地送入连续模具中进行连续的工步作业，因此能够满足结构件产品的大批量生产需求。
[0066]为使本领域技术人员更好地理解本发明实施例，参照图4，示出了本发明的一种卡托的制造方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤:
[0067]步骤401、将铝锭挤压成预置厚度的铝板，挤压温度480 ±20 °C，挤压速度15?20米/分；
[0068]步骤402、按照卡托产品的设计要求将该铝板切割成预置尺寸的铝条；
[0069]例如，可以将厚3mm、宽60mm、长1500mm的招板切割为厚3mm、宽25mm、长1500mm
的铝条。
[0070]步骤403、采用进料结构将该铝条送入该连续模具中，并利用锻压机对该连续模具进行压合动作以完成该压合动作对应的工步，以得到相应的卡托胚料；其中，该连续模具具体可以包括如下工步的组合:冲切、锻压和整形；
[0071]在具体实现中，该锻压机的压力可以为500吨，该压合动作的压力为200吨，下压速度具体为匀速5mm/s，将铝条装入该连续模具的进料口，该连续模具每10秒种完成一次压合动作，铝条由进料机构在模具每次压合动作之后往前送料26mm。
[0072]步骤404、对该卡托胚料进行CNC加工；
[0073]步骤405、对CNC加工完的产品进行表面处理。
[0074]参照图5，示出了本发明的一种卡托产品所需的工步示意图，其中，冲切I可用于冲掉铝条在中间位置的余料，锻压2可用于塑造卡托的基本结构特征，冲切3可用于冲切锻压2后的废料，CNC加工4可用于加工卡托胚料的外观结构特征。
[0075]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0076]尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
[0077]最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
[0078]以上对本发明所提供的一种结构件的制造方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种结构件的制造方法，其特征在于，包括: 在连续模具的各个工步上依次对金属条进行工步作业，得到相应的结构件胚料；其中，所述连续模具的各个工步包括如下工步的组合:冲切、锻压和整形； 对所述结构件胚料进行计算机数字控制CNC加工，得到相应的结构件产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在连续模具的各个工步上依次对金属条进行工步作业，得到相应的结构件胚料的步骤，包括: 将所述金属条送入所述连续模具中，并利用锻压机对所述连续模具进行压合处理。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用锻压机对所述连续模具进行压合处理的步骤，包括: 利用锻压机对所述连续模具进行当前次压合动作以完成所述当前次压合动作对应的工步； 将所述金属条前移；其中，所述前移的距离等于所述结构件产品的宽度与所述工步的排布间距的和； 利用锻压机对所述连续模具进行下一次压合动作以完成所述下一次压合动作对应的工步。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结构件为卡托，所述连续模具的工步依次包括:第一冲切、第一锻压、第一整形、第二锻压、第二整形、第三锻压、第二冲切、第四锻压、第三冲切、第三整形和第四冲切。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在连续模具的各个工步上依次对金属条进行工步作业，得到相应的结构件胚料的步骤之前，所述方法还包括: 将金属锭挤压为预置厚度的金属块； 将所述金属块切割成预置尺寸的金属条。6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:对所述结构件产品进行表面处理。7.根据权利要求1?5任一项所述的方法，其特征在于，所述金属包括:铝、铜、不锈钢、金、银、锡、铅、镁、铟中的至少一种。8.根据权利要求1?5任一项所述的方法，其特征在于，所述连续模具的材质为SKD9或SKDll钢材。9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述压合处理的压力为100?400吨。10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述压合处理的下压速度为I?1mm/So
【文档编号】B23P15/00GK105834677SQ201510195748
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年4月22日
【发明人】胡柳见, 国志宇, 张道
【申请人】维沃移动通信有限公司