一种金属外壳的精密冲压装置的制作方法

本实用新型涉及电子产品外壳加工技术领域，尤其涉及一种金属外壳的精密冲压装置。

背景技术：

目前，以3C类产品为代表的电子信息产业迅猛发展。手机，作为普及率极高的一款手持移动通讯终端设备，在短短几十年的时间内，已经经过了数次升级换代，成为科技进步的时代缩影。作为手机的“皮肤”，手机外壳是用户们直接进行接触的部分，它不仅是手机强有力的防护伞，可以有效地减少灰尘的侵袭，降低意外摔落的损害，增强手机的使用寿命，更重要的是提升使用者的产品体验。因此，制作手机外壳的材料要求具有强度高，耐热导热性良好、具有电磁屏蔽性、尺寸稳定、外观好等特点，技术向轻量薄壁化方向发展，以达到保护、散热、美观的作用。

目前，除了采用工程塑料作为手机外壳的主要材料以外，金属材料也因其特有的尊贵典雅及优良的物理性能而被用于制造手机外壳，成为了高档手机外壳的主流。从智能机的发展趋势来看，以iphone为代表，iphone从第一代半金属半塑料的机身外壳过度到iphone7的亮黑机身，在智能机性能趋同的现状下，产品的外观创新可以带来更多消费升级点，金属外壳也被认为是高端机的代表。

当前大多数3C产品外壳是采用冷冲压成型工艺生产，在金属材料冷却状态下采用冲压单设备工艺（气动压力冲床与油压冲床）进行冲压。气动压力冲床成型工艺的优点是加工简易，生产速度快，费用低，但是气动压力机工作原理为瞬间爆发，压力点时间为冲床下死点，整体冲压过程中产生的压力值不匀衡，不仅造成冲压成型后金属材料形面产生回弹，产品异形曲面无法保证精确度，而且当产品外观要求较高而金属材料成型塑性不高时，气动压力冲压技术将会在产品的表面遗留印迹，成型时造成材料容易拉裂及拉破；冷冲压油压机冲压成型工艺优点是：冷冲压油压机原理为待续恒压输出，在材料塑性成型过程中压力待续产生，冲压成型后，可调节时间对模具成型进行保压，对金属材料曲面反弹进行精密冲压，缺点是模具制作成本高，冲床设备单冲次时间周期长，生产效率低，成本高。

综上所述，现有的冲压成型方式还无法做到合众取利，现有金属材料曲面成型冷冲压技术生产不良率约为30-50%，现有的综合技术为气动冲床增加辅助下压力增压气缸，但是气缸压力受冲床冲压力影响逐渐减少，无法保证批量生产所需。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本实用新型将现有的金属冷冲压工艺改良为预热金属原材料后，再利用气动压力冲压与油压压力冲压进行完善结合来进行金属曲面的高效优质成型，目的在于提供一种适应于大批量生产、产品尺寸精度高，质量稳定、缩短生产周期、提高生产率的金属外壳的精密冲压装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种金属外壳的精密冲压装置，包括冲压机、预热装置和机械手，所述预热装置由位于冲压机侧面，所述机械手设于冲压机与预热装置之间，所述冲压机包括机座和设置在机座上的冲压机台，所述冲压机台的上端部设有下固定板，下固定板的正上方设有上固定板，上固定板与下固定板垂直间隔布置，上固定板与下固定板之间竖向布置有支撑柱，上固定板与下固定板之间固定有活动安装板，下固定板的上表面装设有冲压下模，上固定板的下表面于冲压下模的正上方装设有冲压上模，活动安装板上设有气动快速冲压装置，所述机座下方设有液压动力装置，所述液压动力装置由油箱、液压缸及位于冲压下模下方的恒压装置组成，所述液压缸设于油箱内，所述液压缸通过热油导管与固定在恒压装置顶端内部设有热油通道的冲压下模连接，所述恒压装置内设有流量阀。

进一步地，所述冲压下模底部外侧设有凸模，所述凸模的外形形状与金属外壳边框相对应，所述热油通道设在冲压下模内。

进一步地，所述冲压下模包括固定模和与之活动连接的活动模，所述活动模至少分为八瓣，各活动模分别围绕在固定模四周，并与固定模转动连接，在各瓣活动模运动状态下，冲压涨型形成金属外壳内腔的异形曲面。

进一步地，所述气动快速冲压装置包括驱动气缸，所述驱动气缸外部连接有铰链连接机构，所述铰链连接机构向上连接至飞轮机构，所述飞轮机构连接至气动横梁，所述气动横梁的两端通过焊接与飞轮机构固定连接。

进一步地，所述气动横梁下方设有定位装置，所述定位装置下端与冲压头固定连接，所述定位装置的左侧设有固定标尺，固定标尺的颜色为深色，所述驱动气缸的活塞杆与活动安装板连接。

进一步地，所述冲压机台外侧设有控制面板，所述控制面板、气动快速冲压装置、液压动力装置均与固定在机座侧面的控制箱电连接。

进一步地，所述冲压机台旁侧设有报警指示灯，所述报警指示灯与控制面板电连接。

进一步地，所述冲压机台旁侧靠近冲压头的一侧还设有LED照明灯，所述LED照明灯与控制面板电连接。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型新颖独特，将现有的金属冷冲压工艺改良为预热金属原材料后，再利用气动压力冲压与油压压力冲压进行完善结合来进行金属曲面的高效优质成型，借助冲压机内设有气动压力冲床实现快速冲压性能，配合油压压冲床的待续恒压性能，对预热后的金属原材料进行异形曲面高精密冲压加工，很好的满足了其使用需求，解决了产品在冲压过程中容易出现破裂、起皱、扭曲、回弹表面拉伤、波浪、鼓包、凹坑麻点等缺陷的问题，减少资源浪费，提高资源利用率，在不破坏产品的美观性的同时提高了生产效率和产品精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例所述冲压机的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的结构示意图；

图3是本实用新型实施例所述冲压下模的结构示意图；

图4是本实用新型实施例所述金属外壳的正面结构示意图；

图5是本实用新型实施例所述金属外壳的背面结构示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例包括：

如图1、2所示，一种金属外壳的精密冲压装置，包括冲压机102、预热装置100和机械手101，所述预热装置101由位于冲压机102侧面，所述机械手101设于冲压机102与预热装置100之间，所述冲压机102包括机座1和设置在机座1上的冲压机台2，所述冲压机台2的上端部水平设有下固定板12，下固定板12的正上方设有上固定板7，上固定板7与下固定板12垂直间隔布置，上固定板7与下固定板12之间竖向布置有支撑柱18，上固定板7与下固定板12之间固定有活动安装板19，下固定板12的上表面装设有冲压下模110，上固定板7的下表面于冲压下模110的正上方装设有冲压上模11，活动安装板19上设有气动快速冲压装置8，所述气动快速冲压装置8包括驱动气缸22，所述驱动气缸22外部连接有铰链连接机构4，所述铰链连接机构4向上连接至飞轮机构21，所述飞轮机构21连接至气动横梁5，所述气动横梁5的两端通过焊接与飞轮机构21固定连接，控制箱3分别通过电线与驱动气缸22及冲压头9连接，分别控制驱动气缸22及冲压头9的动作，能够通过气动快速冲压装置8使其实现全方位的冲压技术，所述气动横梁5下方设有定位装置6，所述定位装置6下端与冲压头9固定连接，所述定位装置6的左侧设有固定标尺20，固定标尺20的颜色为深色，所述驱动气缸22的活塞杆与活动安装板19连接，在冲压的同时做好标记，能够保证冲压的精度与准度；所述机座1下方设有液压动力装置，所述液压动力装置由油箱15、液压缸及位于冲压下模110下方的恒压装置13组成，所述液压缸设于油箱15内，所述液压缸通过热油导管14与固定在恒压装置13顶端内部设有热油通道202的冲压下模110连接，通过热油导管及液压缸将油液运输到冲压下模110上产生动力；所述恒压装置13内设有流量阀，通过流量阀可以实现调节油液大小，改变冲压时的压力大小和冲压速度。

更优地，如图3、4、5所示，所述冲压下模110底部外侧设有凸模205，所述凸模205的外形形状与金属外壳204边框相对应，所述热油通道202设在冲压下模110内，所述冲压下模110包括固定模201和与之活动连接的活动模203，所述活动模203至少分为八瓣，所述金属外壳204边框每边分别对应三瓣活动模203，其中两瓣活动模203分别设于金属外壳边框角落处，各活动模203分别围绕在固定模201四周，并与固定模201转动连接，各瓣活动模203可相对固定模201进行多轴运动，在各瓣活动模203运动状态下，冲压涨型形成金属外壳204内腔的异形曲面。

更优地，所述冲压机台2外侧设有控制面板16，所述控制面板16、气动快速冲压装置8、液压动力装置均与固定在机座1侧面的控制箱3电连接，所述冲压机台2旁侧设有报警指示灯17，所述报警指示灯17与控制面板16电连接，一旦冲压力不够或者过大时，报警指示灯17立马报警，控制面板16上的启动按钮将自动复位；所述冲压机台2旁侧靠近冲压头9的一侧还设有LED照明灯10，所述LED照明灯10与控制面板16电连接，在冲压加工时，LED照明灯10可以起到照明作用，保障冲压加工操作时的安全性。

使用时，将待冲压的金属材料放置于所述预热装置上预热至设定温度，所述机械手从所述预热装置上拾取所述金属原料放置于冲压模具中，冲压机工作驱动冲压模具合模进行冲压，先由气动快速冲压装置对冲压上模施加压力进行快速冲压，再利用液压动力装置对冲压下模施加待续恒压，此时，可调节时间对初成型的金属外壳进行保压，避免金属材料曲面反弹，冲压完成后，冲压机再工作驱动冲压模具开模，机械手从冲压模具中取出冲压完成后的产品。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型新颖独特，将现有的金属冷冲压工艺改良为预热金属原材料后，再利用气动压力冲压与油压压力冲压进行完善结合来进行金属曲面的高效优质成型，借助冲压机内设有气动压力冲床实现快速冲压性能，配合油压压冲床的待续恒压性能，对预热后的金属原材料进行异形曲面高精密冲压加工，很好的满足了其使用需求，解决了产品在冲压过程中容易出现破裂、起皱、扭曲、回弹表面拉伤、波浪、鼓包、凹坑麻点等缺陷的问题，减少资源浪费，提高资源利用率，在不破坏产品的美观性的同时提高了生产效率和产品精度。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。