一种薄壁型结构件的制作方法

1.本实用新型属于结构件制备技术领域，具体涉及一种薄壁型的结构件。


背景技术：

2.随着电子科技的不断发展，智能电子产品快速更新换代，电子产品的结构设计也越来越需要与越来越频繁的产品迭代趋势相适配。现有设计中，智能手机、笔记本电脑、智能穿戴式设备等电子产品的设计趋势越来越趋向于轻薄化，减小设计尺寸和减轻设备重量将会成为相当一段时间内上述电子产品的设计趋势。薄壁型结构件的设计与制造已成为结构件制备领域的难点之一。作为结构件的薄壁型结构件往往还需要承担连接、旋转等结构件的机械功能，所以除了主体结构，薄壁型结构件往往还需设有其他辅助结构用于连接、旋转，而最常见的辅助结构就是孔结构。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种具备高强度结构以及定制化结构特征的薄壁型结构件，旨在解决现有技术中缺少定制化结构件的问题。
4.为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种薄壁型结构件，包括：
6.主体结构以及附加结构单元；
7.所述附加结构单元包括设于主体结构上的凸起结构以及设于所述凸起结构一侧或者两侧的阻挡结构；
8.所述凸起结构上设有通孔、盲孔、坑槽、内螺纹结构中的一种或者多种；
9.所述阻挡结构为设于所述主体结构上的凸台结构、凸棱结构、凸柱结构、包含卡扣的凸起结构、凹槽结构、凹孔结构、通孔结构中的一种或者多种结构的组合。
10.进一步地，所述主体结构为片状结构、条状结构、块状结构、柱状结构、球状结构、锥状结构中的一种。
11.进一步地，所述主体结构的任一局部厚度在0.1～3mm范围内，所述凸起结构的任一局部厚度在0.08～2mm范围内。
12.进一步地，所述凸起结构与所述阻挡结构之间所隔的距离不超过所述凸起结构的厚度的2倍。
13.进一步地，所述主体结构上设有3～12个附加结构单元。
14.进一步地，所述主体结构和所述阻挡结构为一体成型制件，所述附加结构单元与所述主体结构为非一体成型制件。
15.现有的压铸工艺是一种利用高压强制将金属熔液压入形状复杂的金属模内的精密铸造方法，能够满足短时间内大量生产高精度制件的需求。针对本实用新型中提出制备的薄壁型结构件，现有的压铸工艺并不能满足其制备的条件，究其原因，一方面在于压铸的充型过程是一个快速高压注射的过程，薄壁型结构件的型腔本身往往不对称导致充型过程
中各个方向所受的压力并不相同，且一旦存在较多的弯折孔洞的设计，金属熔液的表面张力会使上述细小结构处无法充型，进一步地，薄壁型制件型腔扁平且进料通道窄小，一旦为了充型完整增加注射的压力又会造成模具极易被熔液冲蚀，而增加压射时间还会导致原料熔液不均匀凝固，不仅不能达到完整充型的目的还会增加产品表面的不连续性。
16.使用与主体结构非一体成型的附加结构则能很好的解决上述技术问题，不仅能将所需要的细微结构设计在附加结构上，然后融合至结构件的主体结构中，而且能够避免成型后二次机械加工对结构件的主体结构带来的不良影响。
17.进一步优选，所述凸起结构底部还设有与所述主体结构熔接成一体的熔接部，所述熔接部嵌入至所述主体结构内，使所述主体结构与所述凸起结构形成一体。
18.进一步优选，所述凸起结构还包括定位部，所述定位部设于所述熔接部底部。
19.进一步优选，所述定位部为圆柱状定位柱；或者，所述定位部为所述熔接部的延长段，所述熔接部的延长段上设有定位孔或者定位柱。
20.进一步优选，所述熔接部设有辅助固定结构，所述辅助固定结构为所述熔接部与所述主体结构相接处所设的延长片状结构，所述延长片状结构外部轮廓为弧形。
21.利用本实用新型中的技术手段，能够制备得到主体结构的任一局部厚度在 0.1～3mm范围内、凸起结构的任一局部厚度在0.08～2mm范围内的薄壁型结构件。进一步地，考虑到附加结构与主体结构融合一体时，接合处的结构强度的问题，针对接合处强度的提升，本实用新型的技术方案中提出了利用增加熔接部、辅助固定结构等设计来达到更好的技术效果。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例中薄壁型结构件的结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例中薄壁型结构件凸起结构的示意图；
24.图3为图2中凸起结构的一种立体结构示意图；
25.图4为图3的侧面示意图；
26.图5为图2中凸起结构的另一种立体结构示意图；
27.图6为图5的侧面示意图。
28.附图标号说明：
29.10、结构件主体结构；20、凸起结构；31、凹槽阻挡结构；32、33、挡梁阻挡结构；
30.201、301、401、凸起结构的凸起部分；202、302、402、熔接部；203、303、 403、辅助固定结构；204、304、凸起结构上包含的圆孔结构；404、凸起结构上包含的条形孔结构；205、305、凸起结构上包含的腰型孔结构；306、405、定位部。
具体实施方式
31.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。结合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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行；所用试剂或仪器未注明生产厂商
者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
32.在本实用新型的描述中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b的情况。其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
33.在本实用新型的描述中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c, 或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
34.需要理解的是，本实用新型实施例中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本实用新型实施例相关组分的含量按比例放大或缩小均在本实用新型公开的范围之内。具体地，本实用新型实施例中所述的重量可以是μg、mg、g、kg 等化工领域公知的质量单位。
35.另外，除非上下文另外明确地使用，否则词的单数形式的表达应被理解为包含该词的复数形式。术语“包括”或“具有”旨在指定特征、数量、步骤、操作、元件、部分或者其组合的存在，但不用于排除存在或可能添加一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、元件、部分或者其组合。
36.本实用新型实施例如附图1所示：本实用新型实施例中提供的薄壁型结构件包括：主体结构10以及附加结构单元。附加结构单元包括设于主体结构10 上的凸起结构20(虚线框内结构)以及设于凸起结构20侧面的阻挡结构31、 32、33。
37.本实用新型实施例中薄壁型结构件制备方法如下：
38.利用粉末冶金(mim)工艺独立制备包含凸起结构20的制件，然后将其固定于压铸模具(附图中未画出)中，包含凸起结构20的制件、压铸模具的型腔形状与所制备的薄壁型结构件形状相适配。即，主体结构和阻挡结构为一体成型的制件，附加结构单元与主体结构为非一体成型制件。
39.合模后，向模具中注入结构件主体结构的原料熔液，待原料熔液冷却后，形成主体结构(包含阻挡结构)-凸起结构20的一体结构件胚体，最后除去多余水口、毛刺，得到所需异形含孔结构件。
40.本实施例中，凸起结构20上设有通孔205。在其他更多的实施例中，凸起结构上还可设有任何利用直接铸造成型或者直接铸造成型连同机械加工难以制备得到的小型、微型结构，包括但不限于任何通孔结构、盲孔结构、坑槽结构、内螺纹结构等，上述结构的数量也可根据设计要求进行设定，而并非仅限于本实施例中所示的1个。
41.本实施例中，阻挡结构31为凹槽结构，阻挡结构32、33为突起的挡梁结构。在其他更多的实施例中，阻挡结构还可设为其他配合结构件整体设计、设于主体结构上的结构特征，包括但不限于凸台结构、凸棱结构、凸柱结构、包含卡扣的凸起结构、凹槽结构、凹孔结构、通孔结构中的一种或者多种结构的组合。
42.本实施例中，为了清晰阐述结构件的结构特征，将本实施例中的结构件主体结构10设为薄型条片状结构。在其他更多的实施例中，结构件主体结构还可为块状结构、片状结构、柱状结构、球状结构、锥状结构中的一种，需理解的是，本实用新型的技术方案尤其适用
于制备包含复杂、无规则的特殊结构的薄壁型结构件。
43.本实施例中，制备得到的薄壁型结构件主体结构的任一局部厚度在 0.1～3mm范围内，凸起结构的任一局部厚度在0.08～2mm范围内。用本实用新型中的技术手段，能够制备得到主体结构任意局部厚度低于3mm、附加结构局部厚度低于2mm的结构件。利用本实用新型中的成型方法，不仅能够获得包含小孔、微孔的结构件，尤其适用于复杂薄壁带孔结构件铸造成型。
44.进一步地，凸起结构与阻挡结构之间所隔的距离不超过凸起结构的厚度的2 倍，即，本实用新型中的成型方法适用于制备包含多个结构、且相邻结构之间比较紧凑的薄壁型制件，能够满足各种结构件定制的需求。
45.再进一步优选设计，主体结构上设有3～12个附加结构单元，能够满足各种结构件定制的需求，尤其是长宽尺寸比例较大、压铸充型困难的制件。
46.本实施例中，凸起结构20的结构示意图如附图2所示，在结构件整体示意图中，可以看到的是凸起结构的凸起部分201，即附图1中包含孔结构204和 205的凸起部，其中204为凸起结构上包含的圆孔结构，205为凸起结构上包含的腰型孔结构。进一步地，如附图2，凸起结构整体呈“工”字形，其底部设有与主体结构10溶解为一体的熔接部202(“工”字形的两头)，如上述结构件制备方法相适配地，熔接部202嵌入至主体结构10内，使主体结构10与凸起结构20形成一体。凸起结构还包括定位部，定位部设于熔接部底部(附图2中未标出，此视图无法看到，下述实施例中能清楚看到，故此处不加赘述)。熔接部202还设有辅助固定结构203，辅助固定结构203为熔接部202与主体结构 10相接处所设的延长片状结构，辅助固定结构可如同本实施例设在一端、分设端部两侧，还可根据其他需求设为其他结构分布。熔接部202上还可设有增加熔接部与主体结构熔液的接触面积的增强孔，增强孔设于熔接部的角部或者侧边处均可达到技术效果(图中未示出)。
47.在其中一个实施例中，在结构件整体示意图中可以看到的是凸起结构的凸起部分301，凸起结构整体呈“工”字形。如附图3和附图4，凸起结构底部设有与主体结构10溶解为一体的熔接部302(“工”字形的两头)，如上述结构件制备方法相适配地，熔接部302嵌入至主体结构10内，使主体结构10与凸起结构形成一体。凸起结构还包括定位部306，定位部设于熔接部底部，该实施例中地定位部为圆柱状定位柱，设在熔接部前后两端及中段处(本实施例中共计3处)，用于在制备过程中(在模具内)对凸起结构整体进行定位，防止其在制备过程中发生位置偏移。在其他更多的实施例中，定位部还可设为熔接部的延长段，在熔接部的延长段上设有定位孔或者定位柱(附图未画出)。该实施例中，熔接部302还设有辅助固定结构303，辅助固定结构303为熔接部302 与主体结构10相接处所设的延长片状结构，延长片状结构外部轮廓为弧形，设置辅助固定结构的目的一方面是为了增强对凸起结构在模具中的定位功能，另一方面增加了熔接部与主体结构熔液的接触面积，使两者在制备过程中熔接的更为紧密，增加结合强度。熔接部302上还可设有增加熔接部与主体结构熔液的接触面积的增强孔，增强孔设于熔接部的角部或者侧边处均可达到技术效果 (图中未示出)。该实施例中，凸起结构上的孔为倾斜的腰形通孔305与圆形孔组的组合(本实施例中的圆形孔组包含3个圆形孔304)。
48.在另一个实施例中，在结构件整体示意图中可以看到的是凸起结构的凸起部分401，凸起结构整体呈“工”字形。如附图5和附图6，凸起结构底部设有与主体结构10溶解为
一体的熔接部402(“工”字形的两头)，如上述结构件制备方法相适配地，熔接部402嵌入至主体结构10内，使主体结构10与凸起结构形成一体。凸起结构还包括定位部405，定位部设于熔接部底部，该实施例中地定位部为圆柱状定位柱，设在熔接部前后两端及中段处(本实施例中共计3 处)，用于在制备过程中(在模具内)对凸起结构整体进行定位，防止其在制备过程中发生位置偏移。在其他更多的实施例中，定位部还可设为熔接部的延长段，在熔接部的延长段上设有定位孔或者定位柱(附图未画出)。该实施例中，熔接部402还设有辅助固定结构403，辅助固定结构403为熔接部402与主体结构10相接处所设的延长片状结构，延长片状结构外部轮廓为弧形，设置辅助固定结构的目的一方面是为了增强对凸起结构在模具中的定位功能，另一方面增加了熔接部与主体结构熔液的接触面积，使两者在制备过程中熔接的更为紧密，增加结合强度。熔接部402上还可设有增加熔接部与主体结构熔液的接触面积的增强孔，增强孔设于熔接部的角部或者侧边处均可达到技术效果(图中未示出)。该实施例中，凸起结构上的孔为倾斜变形的条形通孔404。
49.利用本实用新型中的技术手段，能够制备得到主体结构的任一局部厚度在 0.1～3mm范围内、凸起结构的任一局部厚度在0.08～2mm范围内的薄壁型结构件。进一步地，考虑到附加结构与主体结构融合一体时，接合处的结构强度的问题，针对接合处强度的提升，本实用新型的技术方案中提出了利用增加熔接部、辅助固定结构等设计来达到更好的技术效果。
50.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。