一种应用于智能终端产品的外观结构件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种智能终端产品的外观结构件。
【背景技术】
[0002]随着电子产品的快速发展，智能终端如智能穿戴设备、平板电脑、智能家/居越来越普及，人们对智能终端的外观要求也越来越高，目前许多公司都对此开展了大量的研宄，现有技术中有的将具备内凹型腔或binding特征的表层金属件与内部特征或复杂的内部结构件通过注塑模具注射组装在一起，这种方式对于内部特征或复杂的内部结构件成型容易，但注射成型的塑胶内部特征或复杂的内部结构件强度差，而且金属和塑料的结合处，由于塑胶内部特征或复杂的内部结构件冷却收缩，存在难以消除的内应力，从而导致该结构变形；另外，由于塑胶的强度问题，注塑所形成的塑胶内部特征或复杂的塑胶内部结构件强度已不能满足当今智能终端外观结构件的纤薄化、精致化要求。
[0003]除此之外，现有完全采用金属材料制备外观结构件方案，其对外观要求较高的金属外壳由金属冲压、锻压或机械加工成形而成，对外观要求不高的具有复杂结构的内壳采用金属压铸成形而成，满足了当今智能终端外观结构件的纤薄化、精致化要求，但内外层结合处存在内应力过大，产品翘曲变形，平面度过大等问题；而且随着时间的推移，内外层结合处会产生裂痕或裂缝等缺陷。其采用的压铸模结构的进浇口位于产品侧面，压铸过程中压力的矢量方向是从产品的一个边的外侧面指向相对的另一个边的内侧面，压铸过程中形成的涡流存在于进料边的内侧面，强大的压铸压力会把最外层金属结构冲变形或使最外层有流痕，且使得两层材料的连接强度很差，后期需要较多的CNC加工时间。而且，采用此技术方案的毛坯良率很低，在50%以下。
【实用新型内容】
[0004]针对上述技术问题，本实用新型提供了一种智能终端产品的外观结构件，外观漂亮，收缩变形小，产品合格率高，同时降低了外观结构件后续因应力释放而产生的产品变形、连接处开裂等失效风险。
[0005]对此，本实用新型的技术方案为:一种应用于智能终端产品的外观结构件，其特征在于:所述外观结构件包括至少三层金属结构层，所述金属结构层利用马赛克模块原理从外到内包括最外层金属结构层和金属结构内层，所述金属结构内层至少包括第二层金属结构层和第三层金属结构层；所述金属结构层相邻两层中相对外层的长和宽分别大于相对内层的长和宽，所述金属结构层相邻两层之间通过压铸或者浇铸金属液熔融连接在一起；所述最外层金属结构层包括外边框，所述外边框的水平宽度为0.1-1Omm ;所述金属结构内层中除最内层外的每层均包括内边框和内部结构，所述内边框的水平宽度为l~200mm ;所述金属结构内层中最内层包括至少一个模块，每个模块的最大长度为1~200_。
[0006]进一步地，所述金属结构层每层分次成型，除最外层金属结构层之外，先成型的金属结构内层的熔点不大于后成型的金属结构内层的熔点；所述第二层金属结构层通过压铸或者浇铸成型。所述外边框为所述最外层金属结构层与所述第二层金属结构层连接处的外围的边界边框；所述外边框包围所述第二层金属结构层。所述外边框优选为四周封闭中间镂空的方形环、圆形环或异形环；更优选为四周半封闭的中间镂空的方形环、圆形环或异形环。所述外边框优选采用包括组织结构致密的铝合金、不锈钢、钛合金、黄金或白银类金属材料制作而成。所述组织结构致密的铝合金指锻造铝、乳制铝或挤压铝。所述内边框是金属结构内层在成型过程中形成的连接与其相邻的前后两层的内边界或最内层的金属结构层的水平宽度；所述内部结构包括但不限于镂空、凸起或内凹的平面或者立体结构。所述金属结构内层优选采用铝合金、锌合金、镁合金、铝镁合金或镁铝合金材料制作而成。
[0007]上述技术方案，应用马赛克模块原理对内层复杂金属结构的压铸区域进行分割，采用分区域压铸或浇铸成型的方式，尽可能的降低了产品的冷却收缩量，从而减少产品的收缩变形及内应力(拉应力与切应力)。所述马赛克模块原理为采用马赛克的方式对区域进行分割，然后进行分区成型。对于具有复杂的内部结构的外观结构件，采用此技术方案提高了内层复杂金属结构的材料利用率，节省40%以上的机加工时间，节能降耗，同时减轻了因内部注塑材料报废而导致的环境污染，特别是某些区域需要采用钛合金或黄金这种高价值金属的，可以节省至少70%以上的高价值金属，大大的降低了成本。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，所述外边框的内壁设有凹坑或凹槽，所述第二层金属结构层在压铸或浇铸成型时熔融进入到所述凹坑或凹槽中将所述最外层金属结构层和第三层金属结构层连接。其中，所述外边框的内壁设有的凹坑或凹槽采用机械加工方式或者化学物理处理方式成型。
[0009]采用上述技术方案，通过表层金属结构内侧面上形成凹坑或凹槽的连接结构，在第二层金属结构层压铸或浇铸成型过程中，第二层金属结构层的金属压铸熔融液进入这些连接结构，使得两层金属连接起来，连接强度更高，局部应力小，后期不易变形。
[0010]作为本实用新型的进一步改进，所述凹坑为采用与外边框相同材料的Φ0.1~φ2.0mm的金属线交错焊接在所述外边框的内壁上成型而成凹坑结构。所述焊接优选采用电焊或激光焊。
[0011]作为本实用新型的进一步改进，所述凹槽为采用与外边框相同材料的厚度为0.1-2.0mm的金属片或者Φ0.1-Φ2.0mm的金属线焊接在所述外边框的内壁上成型而成凹槽结构。所述焊接优选采用电焊或激光焊。
[0012]作为本实用新型的进一步改进，所述内边框的边缘设有凹形型腔，所述金属结构层在压铸时熔融进入到所述凹形型腔将相邻层的金属结构内层连接。采用此技术方案，压铸过程中，所述金属结构内层的金属压铸熔融液进入这些凹形型腔中，使两相邻金属连接起来，连接强度更高，局部应力小，后期不易变形。
[0013]作为本实用新型的进一步改进，所述模块的边缘设有凹形型腔，所述金属结构内层在压铸或浇铸成型时熔融液进入到所述凹形型腔将相邻层的金属结构内层连接。采用此技术方案，压铸过程中，所述金属结构内层的金属压铸熔融液进入这些凹形型腔中，使两相邻金属连接起来，连接强度更高，局部应力小，后期不易变形。
[0014]作为本实用新型的进一步改进，所述内边框的水平宽度为1.5~150mm。所述外观结构件的尺寸越大，所述内边框的水平宽度越大。对于产品平面度要求越高、残余应力要求越小的则所述内边框的水平宽度越小。采用此技术方案，控制压铸区域的宽度，多层金属结合处的残余应力降低了，产品平面度平整度更好。
[0015]作为本实用新型的进一步改进，所述外边框的水平宽度为0.5~3mm。
[0016]作为本实用新型的进一步改进，最外层金属结构层通过冲压、锻压、挤压或机械加工成型而成；除最外层金属结构层和第二层金属结构层之外的金属结构内层通过冲压、锻压、挤压、压铸或机械加工成型而成。所述机械加工为采用机械设备对材料进行加工成型，而非模压成型；如采用车床、铣床、刨床或CNC机等设备加工成型。
[0017]作为本实用新型的进一步改进，所述外观结构件的内侧设有埋置信号装置的塑料件。所述信号装置为发出或接受射频信号的装置，如手机天线、wif1、蓝牙。采用此技术方案，更利于外观结构件的纤薄化。
[0018]作为本实用新型的进一步改进，所述金属结构层中不同金属材料的相邻两层之间的连接处表面设有保护层。其中，所述保护层优选三防漆涂层。对于不同金属材料的的相邻两层之间的连接处在存在导电介质的情况下容易形成电解池，相邻两层之间的电化学反应对所述金属结构层的内部结构的强度造成破坏，采用此技术方案，防止导电介质的进入，更好的所述金属结构的内部结构，使用时间更长。
[0019]作为本实用新型的进一步改进，所述外观结构件的表面设有涂层，所述涂层优选为采用金属喷涂技术，使产品表面形成保护涂层或观赏性涂层；或者采用金属气相沉积法技术，使产品表面形成不同色彩的薄膜；或者采用铝合金阳极氧化及着色处理技术，使产品表面形成各种色彩的氧化膜。
[0020]进一步地，如上所述的一种应用于智能终端产品的外观结构件的制造方法，包括以下步骤:
[0021]步骤A:采用冲压、锻压、挤压或机械加工成型制得所述最外层金属结构层；
[0022]步骤B:将最外层金属结构层放入到模具中，采用从外层到内层依次成型的方式进行压铸或浇铸成型所述金属结构内层，使得每层金属结构层之间熔融连接。
[0023]进一步地，所述步骤A还包括在所述最外层金属结构层的外边框内壁成型凹坑或凹槽；所述步骤B还包括在所述金属结构内层的内边框边缘成型凹形型腔。
[0024]进一步地，所述步骤B采用中间进料式模具结构或者滑块进料式模具结构进行压铸或者浇铸成型。所述中间进料式模具结构与传统压铸模具不同之处在于前者模具的进料口设在产品的外框内部，而传统压铸模具的进料口设在产品的外框外部。所述滑块进料式模具结构为在传统的压铸模的基础上，通过搭桥的方式将注浇口的金属熔融液引入到中间进料，然后金属熔融液通过流道进入到压铸区域进行成型。
[0025]传统压铸模结构的注浇口放置于产品侧面，所述中间进料式模具结构或滑块进料式模具结构进行了改进，模具的进料方式均改成中间进料，采用所述中间进料压铸模或滑块进料式模具结构与传统压铸模相比最大的区别在于压铸压力的矢量方向不同。
[0026]采用上述技术方案，改变了产品内部复杂结构成型时压铸压力的矢量方向，使其与表层金属结构内侧面的法线一致，压铸过程中，最外层金属内侧面受压应力，冷却收缩时，这部分压应力一定程度上会抵消一部分拉应力，从而减少产品后续因应力释放而产生的变形，使产品的外表面没有流痕，外观更好。
[0027]进一步地，所述步骤B还包括，在所述金属结构层中不同金属材料的相邻两层之间的连接处，涂上保护层。其中，所述保护层优选三防漆涂层。
[0028]进一步地，如上所述的一种应用于智能终端产品的外观结构件的制造方法，包括以下步骤:
[0029]步骤S1:采用冲压、锻压、挤压或机械加工成型制得所述最外层金属结构层；
[0030]步骤S2:通过冲压、锻压、挤压、压铸或机械加工成型制得间隔层金属结构层，所述间隔层金属结构层为除了最外层金属结构层和第二层金属结构层之外的其他任一层金属结构内层或其他任两层不相邻的金属结构层；
[0031]步骤S3:压铸或浇铸成型其他金属结构内层使其与所述间隔层金属结构层或者最外层金属结构层熔融连接，所述其他金属结构内层为除了最外层金属结构层和间隔层金属结构层之外的金属结构层。
[0032]进一步地，所述步骤SI还包括在所述最外层金属结构层的外边框内壁上成型凹坑或凹槽；所述步骤S2还包括在所述间隔层金属结构层内边框的边缘成型凹形型腔，所述步骤S3还包括在所述其他金属结构内层内边框的边缘成型凹形型腔。
[0033]进一步地，所述步骤S3采用中间进料压铸模结构进行压铸或浇铸成型。
[0034]进一