用于形成具有延长高度的硬盘驱动器基板的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施例总体涉及金属部件制造领域，并且更具体地说，涉及用于形成具有延长高度的硬盘驱动器基板的制造处理。
【背景技术】
[0002]用在计算机系统中的硬盘驱动器的壳体典型地包括利用螺丝固定的盖件和基板。基板支撑硬盘驱动器组件(例如，心轴、电动机和致动器)。
[0003]一种常规的基板制造处理包括压力加工在相反两侧装有侧框架的金属板。在该处理中，基板被压力加工以形成凹部，该凹部具有一些用于电动机的安装的孔。从金属板上模压出两个侧框架，并且这两个侧框架固定安装在基板的相反两侧上。
[0004]当通过对坯料执行锻压处理来形成基板时，侧壁的高度受到限制。锻压处理对原始坯料实施塑性变形，从而不可逆地形成成形的硬盘驱动器基板的形状。然而，由于塑性变形以及所选择的坯料的限制，成形的硬盘驱动器基板的壁的高度不足以容纳已完成的硬盘驱动器，已完成的硬盘驱动器包括心轴、电动机、致动器以及硬盘驱动器组件的其它部分。
【发明内容】
[0005]本发明描述了一种用于形成具有延长高度的硬盘驱动器基板的方法。即，分别形成原始硬盘驱动器基板、填充垫片和外罩。将所述原始硬盘驱动器基板、所述填充垫片以及所述外罩接合起来以便延长成形的原始硬盘驱动器基板的壁的高度，并形成具有延长高度的硬盘驱动器基板。
[0006]本发明还描述了一种用于形成具有延长高度的硬盘驱动器基板的制造系统。所述制造系统的第一阶段用于使从挤出板切割出的坯料前进穿过连续冲模组件的多个站以锻压并形成原始硬盘驱动器基板。所述制造系统的第二阶段用于从金属板上冲压出填充垫片。所述制造系统的第三阶段用于形成外罩。最后，所述制造系统的第四阶段用于将所述原始硬盘驱动器基板、所述填充垫片以及所述外罩接合起来以延长成形的原始硬盘驱动器基板的壁的高度并形成具有延长高度的硬盘驱动器基板。
【附图说明】
[0007]参考附图以举例而非限制的方式对本发明的实施例进行说明，在附图中:
[0008]图1示出了具有延长高度的已接合的硬盘驱动器基板；
[0009]图2A提供了带有剖面位置的参考的已接合的高度延长的硬盘驱动器基板的另一图示；
[0010]图2B示出了在图2A中参考的已接合的硬盘驱动器基板的剖视图；
[0011]图3提供了高度延长的硬盘驱动器基板的构成部分的分解图；
[0012]图4示出了用于将硬盘驱动器基板、外罩以及填充垫片接合起来以形成具有延长高度的硬盘驱动器基板的焊接路径；
[0013]图5A示出了形成填充垫片的方法的框图；
[0014]图5B示出了通过冲压金属板来实现的填充垫片的形成；
[0015]图6示出了形成硬盘驱动器基板的方法的框图；
[0016]图7A示出了形成外罩的方法的框图；
[0017]图7B示出了用于形成外罩的挤出中空棒材；
[0018]图7C示出了成形的外罩；以及
[0019]图8示出了用于将成形的硬盘驱动器基板、外罩以及填充垫片接合起来以形成具有延长高度的硬盘驱动器基板的方法的框图。
【具体实施方式】
[0020]下面对利用成形的硬盘驱动器基板、外罩以及填充垫片来形成具有延长高度的硬盘驱动器基板的方法进行说明。在一个实施例中，使原始坯料基板前进通过多个连续冲模组件(transfer die assembly)的站以形成并锻压硬盘驱动器基板。还形成了用于延长成形且已受锻压的硬盘驱动器基板的高度的外罩。在一个实施例中，与硬盘驱动器基板的形成相类似地，外罩的形成可以包括通过多个站来锻压外罩。在另一个实施例中，可通过经由金属挤出处理生成中空棒材、用锯从中空棒材切割出段来获得具有期望高度的外罩。在一个实施例中，还通过冲压薄的金属板生成了填充垫片。在下面所描述的实施例中，硬盘驱动器基板、填充垫片以及外罩被接合起来。例如，可以在填充垫片置于硬盘驱动器基板与外罩之间的情况下将硬盘驱动器基板焊接至外罩。焊接在一起的硬盘驱动器基板、填充垫片和外罩形成了高度延长的硬盘驱动器基板，该高度延长的硬盘驱动器基板然后可用在硬盘驱动器的组装中。
[0021]下面，对各构成部分、它们之间的相互关系、以及已完成的高度延长的硬盘驱动器基板进行描述。然后，对用于形成各构成部分的处理进行说明。最后，对焊接及精加工高度延长的硬盘驱动器基板的处理进行说明。
[0022]图1示出了具有延长高度的已接合的硬盘驱动器基板100。如下面所详细描述的那样，具有成形部分110的高度延长的硬盘驱动器基板是通过将硬盘驱动器基板102、填充垫片106和外罩104接合起来而形成的。图2A提供了带有剖面位置L-L的参考的已接合的高度延长的硬盘驱动器基板200的另一图示。图2B示出了图2A所示的已接合的硬盘驱动器基板250的基板202、填充垫片206和外罩204的剖面L-L。
[0023]图3提供了高度延长的硬盘驱动器基板的构成部分的分解图300。图3所示的示图示出了图1所示的基板102、外罩104和填充垫片106的额外的细节。在图3中，高度延长的硬盘驱动器基板的构成部分包括硬盘驱动器基板302、填充垫片306和外罩304。
[0024]在图3中示出了具有用于支撑硬盘驱动器组件(例如心轴、电动机、致动器等)的成形部分(例如电动机毂盘、致动器回转轴承杆等)的硬盘驱动器基板302。在一个实施例中，可通过从原始基板锻压出基板来形成上述基板302，原始基板是从坯料的挤出板中切割出的。可以在对原始基板执行的单次锻压操作中锻压出基板302。也可以通过一系列级进式锻压操作来锻压出基板302。可以使用包括多个站的级进式模具组件，通过使硬盘驱动器基板从一个站前进到另一个站以完成多个级进式锻压，来执行该一系列级进式锻压操作。随着硬盘驱动器基板前进通过该一系列的站，不同站的特定锻压操作部分地或完全地形成硬盘驱动器基板上的各部分。此外，该一系列级进式锻压操作在特定的站部分地或完全地形成硬盘驱动器基板上的特定部分，以便管理由锻压操作所引起的材料移动，以及确保所获得的诸如基板302等完全形成的硬盘驱动器基板的均匀厚度。此外，锻压操作以及不同部分的形成的顺序确保了硬盘驱动器基板的复杂细节的恰当形成。
[0025]在另一实施例中，可以采用常规的硬盘驱动器基板形成工艺来形成基板，例如:通过压力加工金属板来形成基板、通过压力加工金属板来形成侧壁，然后将基板和侧壁组装起来以形成硬盘驱动器基板。
[0026]可以基于各种因素来选择用于形成硬盘驱动器基板的金属一例如，设计需求、期望的材料性质、为了减少硬盘驱动器基板的原料的污染(即，硅、铜、锌等污染)、以及为了减少硬盘驱动器基板的天然磁性。在一个实施例中，硬盘驱动器基板302由铝合金AL 6061形成。然而，也可以使用其他铝合金，诸如AL 5052、AL 110等。此外，当出于设计需求、期望的材料性质或其它考虑因素，期望比AL 6061更高的铝净含量时，可以选择1000系列的铝合金来形成高度延长的硬盘驱动器基板的构成部分。当出于设计因素而选择AL 1000系列合金(1000系列铝合金)时，由所选择的同一 AL 1000系列合金来形成硬盘驱动器基板302、外罩304和填充垫片306中的每一者。然而，在可选的实施例中，也可以使用冷轴碳钢、低碳钢等其它适当的材料。
[0027]图3还示出了用于延长硬盘驱动器基板302的壁的高度的外罩304。在一个实施例中，外罩304也由诸如AL 6061等铝合金形成。此外，选择与用于形成硬盘驱动器基板302的铝合金相同的铝合金来形成外罩304。
[0028]在形成外罩时，外罩304的形状形成为使得外罩的连接表面314与硬盘驱动器基板302的连接表面312的形状以及填充垫片的连接表面316的形状相对应。这里所描述的连接表面(例如表面312、314和316)是在形成高度延长的硬盘驱动器基板时，硬盘驱动器基板302、垫片306和外罩304的被压在一起的表面。在一个实施例中，也可通过执行米用上面所描述的工艺的一个或多个锻压操作来形成外罩304。由一个或多个锻压操作将外罩304形成为具有与硬盘基板的壁的顶部的连接表面312相对应的形状的连接表面314，且具有如下所述的所需高度。
[0029]在另一个实施例中，如图7B所示，可以采用金属挤出处理形成挤出中空棒材720，以形成外罩304。该挤出处理形成了具有与硬盘驱动器基板302的壁的连接表面312的形状相对应的横截面形状722的中空棒材720。然后，可沿挤出中空棒材720的长度切割出中空棒材720的段724，以获得具有所需高度的外罩304。可以从挤出中空棒材720切割出多个段，以获得具有所需高度的多个外罩。在一个实施例中，基于所获得的已接合的硬盘驱动器基板的设计因素，可以从挤出中空棒材切割出高度变化的段，以获得高度变化的外罩。
[0030]返回图3，成形的外罩304的高度可基于设