平面边框层叠式组装的智能手机的制作方法

本实用新型属于智能手机加工，涉及一种层叠式工艺组装的智能手机，尤其是使用不锈钢/铝/玻璃/塑料等平面板材，经化学蚀刻或镭射切割、模切加工成的层状平面边框按照层叠方式依次叠加，最后对其他模组和零件实现限位和紧固组装的智能手机。

背景技术：

现有的智能手机，其壳体通常有两种主流的制造工艺，一种是以精密CNC数控机床加工金属件，即手机设计完成后，利用CNC数控机床加工铝材，完成手机壳体内部结构和外观形状，再辅以注塑成型等后加工完成手机的壳体；另一种是以塑胶注塑成型制程，即首先设计出手机的内部机构件和后盖（通常为中框和电池盖），然后设计制造对应的注塑模具，再利用注塑模具通过塑胶注塑成型机完成手机内部机构件和后盖，最后经过组装其他模组和零件完成手机的整机组装。

例如，目前常见的金属外壳智能手机，其后壳大多是以CNC加工为主完成制造。这种通过大量使用CNC设备加工制造的制程缺点是加工成本相对较高，产能受到的CNC设备加工效率制约，存在的问题主要是设备投入费用大，产能低。

另外一种常见的是塑胶壳体手机，一般这种智能手机中框和电池盖主要以注塑成型制造的，主要缺点是前期注塑模具的投入成本大，造成产品成本增加。存在的主要问题是产品结构和变更需要制造对应的新注塑模具，制造新的模具会带来两个问题，一个是新模具制造周期长会使开发周期变长，另一个问题是新的模具会增加整个专案的成本。同理，在手机内部机构件制造中常使用的镁合金压铸制造也存在类似的问题。随着智能手机越来越广泛的深入到日常生活的各个角落，几乎到全民普及的程度，市场需要智能手机快速推陈出新和价格更亲民，缩短智能手机的开发周期和降低生产成本就日益变的迫切。平面边框层叠式组装的智能手机，在设计变化的反应周期和成本上，具有极大的优势。

技术实现要素：

为了克服目前智能手机壳体在制造过程中使用CNC设备加工产能低，和塑胶注塑成型需要使用开发注塑模具的问题，本实用新型提供一种采用平面板材加工的层状平面边框，以层叠方式组装而成的智能手机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：将平面板材加工工艺引入手机壳体制造中，利用了板材加工技术中加工图案变化灵活和生产中大小批量切换灵活，且不使用模具的技术优势。所述板材加工工艺，避免了CNC加工工艺产能低的缺点；同时能避免注塑制造工艺中模具制造周期长，模具成本高等因素对手机开发、生产周期和成本的影响。

本方案主要引入化学蚀刻工艺和镭射切割工艺，以标准厚度的板材（铝/不锈钢/玻璃/塑料等板材）为材料，进行腐蚀镂刻（或镭射切割），完成外形切割，内部通孔切割，内部盲孔或开槽加工，形成机构件的层状切片，再将这些切片以层叠组装的方式与其他零件、模组一起组装，最后完成整个手机的组装制造。

上述所述的平面板材是指0.05~2毫米范围厚度的标准铝合金材料及不锈钢板材材料，适用化学蚀刻、镭射切割。

所述塑料板材是指标准的从0.05~0.5mm厚的PC等塑胶板材，适用镭射切割、模切方式加工。

上述所述的平面板材加工工艺为使用化学药液对金属板材或玻璃板材进行腐蚀，从而形成对板材的切割，并实现内部镂空，通孔，盲孔，开槽等结构的需要，制作出层状的平面边框手机壳体组件。

上述所述的层状平面边框或切片，是指本实用新型的手机壳体组件，近似将一个完整手机壳经过一层一层切片所得的结果，其原理类似3D打印技术中将产品每层剖面加工成组件，再进行有序层叠，所以本实用新型以平面板材加工的手机壳组件统称为层状平面边框或层切片。多层平面边框之间由螺丝或粘胶紧固，整体实现机构框架和外壳的功能。

本实用新型的有益效果是：本实用新型手机壳体采用平面板材经蚀刻或镭射加工而成的层状平面边框进行层叠组装而成。化学蚀刻制造工艺对金属或玻璃的平面板材加工，能够实现切割/镂空/通孔/盲孔/开槽的加工，大小批量的切换非常灵活，产能扩充比较容易，有效消除了CNC设备加工产能低的缺陷；化学蚀刻制造工艺同时能实现加工图案的快速变化，产品结构变化时可以非常灵活的完成切换，而不会产生额外过多的附加费用，从而消除了使用注塑成型制造因产品结构变化导致的新模具费用和时间投入的缺陷。类似的，镭射切割、模切工艺对塑料等较薄的标准平面板材，也能够实现切割形状的快速变化。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为本实用新型整体组装层叠示意图

图2为组件1/2/9三件组装示意图，并局部详示显示屏模组的排线穿过孔和避位槽

图3为3/4/5/6/7层状平面边框的设计结构示意图

图4为边框6与音量按键/电源按键/耳机插孔模块的装配限位示意图

图5（1）为整机透视示意图

图5（2）为整机沿着D-D线的剖面图，示意螺丝组对各层状平面边框的紧固状况

图6（1）为电池盖内侧面设计多边形凹槽减重示意图

图6（2）为电池盖外侧面，示意内侧减重凹槽不挖穿到外侧面

图7（1）为显示屏限位边框的正面结构示意图

图7（2）为显示屏限位边框的侧面示意图，示意拐角处的螺母分布

图7（3）为显示屏限位边框的背面结构示意图

图8为本实用新型整体组装层叠的侧面示意图

图中：1.触摸屏模组,2.显示屏限位边框，3.电路板集成元件避位边框上，4.电路板限位边框上，5.电路板限位边框下，6.电路板集成元件避位边框中，7.电路板集成元件避位边框下，8.电池盖，9.显示屏模组，10.电池，11.电路板+按键+排线+内部零件模组，12.内部边框紧固螺丝组，13.电池盖紧固螺丝组，14.耳机插孔模块避位，15.听筒喇叭避位，16.音量调节（屏幕翻页）按键避位，17.电源按键避位，18.电路板定位框，19.连通耳机插孔模块与电路板的排线避位槽，20.电池定位框，21.麦克风避位，22.扬声器元件避位，23.USB接口避位，24.镂空减料孔。

具体实施方式

为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例与附图，进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：

图1和图8所示，显示屏模组9组装到显示屏限位边框2内，以双面胶粘贴紧固触摸屏模组1到显示屏限位边框2的正面，层叠避位边框3到限位边框2的背面，继续依次层叠电路板限位边框4和5，组装电路板+按键+排线+内部零件模组11到电路板限位边框5的对应位置，层叠组装避位边框6，层叠组装避位边框7，依次插入并锁紧螺丝组12，装入电池10，层叠电池盖8，锁入电池盖紧固螺丝组13，以上所述完成平面边框层叠组装手机的组装制程。

实施例2：

图2所示，显示屏限位边框2在对应位置预留显示屏模组9的排线穿过孔，以及排线的避位槽。所述排线穿过孔和避位槽的设计，适用每层平面边框在设计和功能需要时对各层排线的让位设计。如触摸屏模组、后摄像头等元件的排线避位。

实施例3：

图3所示，每层平面边框依照对应元件的定位、避空、穿孔、开槽位置进行加工。例如：电路板定位框18，电池定位框20，麦克风避位21，扬声器元件的避位22等元件组件，在平面边框对应位置进行加工。对零件的定位、避空要避免出现切断边框的设计。例如：耳机插孔模块设计为使用排线与电路板连通，在平面边框5的对应排线位置设计排线避位槽19，避免了平面边框被切断。同理，电池与电路板连通的触片模块等体积较大的传统标准模块组件，在设计避位时需要尽量避免切断边框的设计，从而有利于保持边框的结构强度。在制造设计中可以根据电路板厚度、避位槽的开槽深度等灵活划分切片厚度和数量，从而减少在同一层平面边框中同时出现切穿过和不切穿的特征设计，这样可以使平面边框在生产加工中更容易操作。

实施例4：

图4所示，平面边框6与音量按键定位和避空设计（图中详细B），在按键下方预留空间，空间内对应按键上、下部，装配橡胶块，以便获得按键时的弹性手感，空间尺寸最低限度满足按键按下的有效行程。实际制造中，灵活按照设计功能需要对音量按键、电源按键、耳机插孔模块做限位设计。

实施例5：

图5（1）和图5（2）所示，整机层叠装配中，螺丝组12实现对平面边框2、3、4、5、6、7的连接紧固，螺丝组13实现电池盖8与前部组件的连接紧固。整机最上层玻璃屏触摸屏模组1使用压敏双面胶与边框2连接紧固。

实际制造中，在平面边框四周边缘处设计高出边框平面0.1~0.7mm/宽度约1mm的环形结构，用于装饰美化，同时遮蔽玻璃触摸屏模组1与边框2的层间缝隙，达到防止积尘的效果。

经蚀刻或激光切割，每层平面边框的四周外围侧面会出现粗糙，可以通过增加打磨或拉丝后制程进行处理。而设计应用中，根据需要增加镂空减料孔24，减轻和调整平面边框的重量，达到减轻整机重量的目的。

实施例6：

图6（1）和图6（2）所示, 对电池盖在内侧面设计多边形凹槽，起到减轻电池盖重量的作用。实际制造中增加打磨工段，对电池盖8外观面四周棱边做打磨倒角，防止刮手，从而提高手机使用时圆润的手感。

实施例7：

图7（1）、图7（2）、图7（3）所示,位于平面边框2背面四个拐角的螺母，以铆合或焊接方式与平面边框形成整体，以保证结构强度。

另外在实际制造中，可以考虑选择在平面边框2正面的四周边缘处设计高出边框平面0.1~0.7mm/宽度约1mm的环形结构，用于装饰美化，同时遮蔽组装时玻璃触摸屏模组1与边框2的层间缝隙，达到防止积尘的效果。

最后，可依功能、外观色彩需要，对层状平面边框增加后处理制程，例如增加阳极氧化或电泳或者烤漆等制程。

由上所述本实用新型，层状平面边框结构简单，易设计，易加工，层叠组装方便操作，平面板材材料来源获取容易。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。