大塊非晶合金電子產品外殼的加工方法和加工裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及電子產品外殼加工技術領域，具體地說是一種大塊非晶合金電子產品外殼的加工方法和加工裝置，克服現有大塊非晶合金電子產品外殼加工技術中工藝復雜、鑄造缺陷難以消除、壁厚不能過薄、產品性能難以滿足更高的承載要求等不足，特別適合于筆記本電腦、手提攝像機、數碼相機、手機、ＰＤＡ、ＭＰ３（ＭＰ４）、Ｕ盤等３Ｃ類電子產品外殼用薄殼形件的加工。利用大塊非晶合金在過冷液相區的粘性流動行為，使合金變形并貼附于凹模內壁，完成薄殼形件的成形。加工裝置包括上極板、大塊非晶合金板坯、凹模等，大塊非晶合金板坯置于上極板和凹模之間，在上極板中的壓縮空氣和凹模內腔真空的共同作用下變形。本發明專利技術結構簡單、操作方便，無難以消除的鑄造缺陷。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電子產品外殼加工
，具體地說是一種大塊非晶合金電子 產品外殼的加工方法和加工裝置，特別適合于筆記本電腦、 攝像機、數碼相機、手機、PDA、 MP3 (MP4)、 U盤等3C類電子產品外殼用薄殼形件的加工。
技術介紹
目前，以3C類產品為代表的電子信息產業迅猛發展。為滿足產品功能多樣 化、尺寸小型化及重量輕、外形時尚美觀的市場要求，陸續出現了齢金、鈦合 金以及大塊非晶合金等材料的商業化應用。其中，大塊非晶合金以其內在的特殊 結構，呈現出高強高韌、大的齊性極限、優異的耐蝕性與耐磨性等特點，在電子 產品外殼的加工領域很有應用前景。美國Liquidmetal公司已經采用精密壓鑄的方 式生產出大i央非晶合金手機外殼等產品。但面對結構更輕薄、性能更耐用的設計 要求，壓鑄技術的發展也受到了諸多限制，如鑄造缺糊艮難消除、壁厚不能太薄、 性育灘以滿足承載要求等，且加工過程需要氣體保護，工藝復雜。
技術實現思路
為了克服現有大塊非晶合金電子產品外殼加工技術中工藝復雜、鑄造缺陷難以消除、壁厚不能過薄、產^M生戯隹以滿足更高的承載要求等不足，本專利技術的目 的之一是提供一種利用大塊非晶合金在過冷液相區的粘性流動行為，應用真空輔 助成形方式加工電子產品夕卜殼的方法。本專利技術的另一目的是樹共一種工藝簡單、 壁厚可以很薄、產品無缺陷、性能滿足承載要求的真空輔助大塊非晶合金電子產 品外殼成形裝置。應用該裝置可以實現大塊非晶合金電子產品外殼的真空輔助成 形。本專利技術技術方案如下大土央非晶合金電子產品外殼的加工方法，根據待加工電子產品外殼的具體輪廓，設計加工上極板和凹模，選取適當尺寸的大塊非晶合金板坯。利用大塊非晶 合金在過冷液相區的粘性流動行為，使合金變形并貼附于凹模內壁，完成薄殼形 件的成形，包括如下步驟(1) 大塊非晶合金板坯置于加熱爐中開始加熱，加熱溫度在Tg Tx之間(Tg 和Tx分別為所選大塊非晶合金的玻璃轉變溫度和晶化開始纟顯度)，以保證大塊非 晶合金在過冷液相區內實現粘性流動成形。(2) 在加熱爐內溫度穩定后，取出大i央非晶合金板坯放在凹模上部，凹模通過電熱管加熱。將與凹模配合的具有多個均布氣孔的上極板裝配在大塊非晶合金板 坯的上表面。(3) 上極板中電熱管和電ffiii通電加熱，并通入0.2 0.5MPa壓縮空氣。經過 上極板預熱和電卩腿加熱的壓縮空氣對大塊非晶合金板坯繼續加熱至鵬波動消 失，穩定在Tg Tx之間。禾i」用凹模上部凹槽附近的熱電偶測量大i央非晶合金板坯 的溫度。(4澦加載上極板使下部與上極板接觸的大塊非晶合金板坯發生變形，以實現 大塊非晶合金板坯下部凹模內腔的密封。(5)驅動真空泵使凹模內腔的真空度低于5xlO—3pa后，在上極板中通入0.8 1.5MPa的壓縮空氣，使過冷液態大塊非晶合金板坯在壓縮空氣和大塊非晶合金板 坯與凹模內腔之間的真空作用下變形并貼附于凹模內壁，從而完成薄殼形件的成 形。(6減形結束后，停止加熱并卸載上極板，取出大±央非晶合金成形件自然冷卻 即可。大土央非晶合金電子產品外殼加工裝置可以包括上極板、大塊非晶合金板坯、 凹模、真空泵、熱電偶、電熱管等。大塊非晶合金板坯置于上極板和凹模之間， 在上極板中的壓縮空氣和凹模內腔真空的共同作用下變形。上極板裝配于大塊非 晶合金板坯上部，上極板為下凹形結構，下凹形結構的頂面開有氣孔，下凹形結 構的偵靦與大±央非晶合金板坯壓接，用于大塊非晶合金板坯的壓邊、加熱和通入 壓縮空氣使大i央非晶合金板坯成形。凹模為上凹形結構，上凹形結構的內側壁制 成電子產品外殼開m，大±央非晶合金板坯與凹模搭接；凹模在外殼的LCD或按 鍵(按鈕)位置開孔，并與真空泵相連以產生內腔的真空作用。凹模上部凹槽附近安裝有熱電偶，用于領糧大塊非晶合金板坯的溫度。上極板和凹模上分別安裝有電熱管，對上極板和凹模進行加熱。戶;f^t極板頂面的氣孔為多個均布。所^±極板下凹形結構的內側設置有電阻絲，用于對流經的壓縮空氣進行加執。與現有技術相比，本專利技術更具有以下優點a沐專利技術加工方法可以實現大i央非晶合金電子產品外殼的真空輔助加工，工藝簡單，無難以消除的鑄造缺陷；(2沐專利技術加工方法禾擁大塊非晶合金在過冷液相區內的粘性流動成形，可以實現非晶合金表面X寸于模具表面狀況的納米級復制，從而獲得高質量的加工表面; (3沐專利技術加工方法可以實現不同規格電子產品外殼的加工； (4沐專利技術加工裝置將真空孔開在電子產品的LCD或按鍵(按鈕)位置，避免了真空孔附近材料的不均勻變形對產品質量的不良影響；(5)本專利技術加工裝置采用非接觸式加熱方式保證了工作區域的均勻加熱； (6沐專利技術加工裝置采用壓縮空氣柔性加載，真空輔助成形，不需要沖頭，結構簡單，操作方便。附圖說明圖1是本專利技術的加工方法的原理圖。 圖2是本專利技術一個實施例的加工裝置的結構示意圖。 圖3是本專利技術另一個實施例柳G工裝置的結構示意圖。 圖中，1電P腿，2大士央非晶合金板坯，3上極板，4電熱管，5真空泵，6熱 電偶，7凹模。具體實施方式 實施例1下面結合圖1和圖2具體說明本實施方式。本專利技術加工裝置由電阻絲l、大i央非晶合金板坯2、上極板3、電熱管4、真 空泵5、熱電偶6和凹模7組成。其中大土央非晶合金板還2置于上極板3和凹 模7之間，在上極板3中的壓縮空氣和凹模7內腔真空的共同作用下變形。上極 板3裝配于大i央非晶合金板坯2的上部，上極板3為下凹形結構，下凹形結構的頂面開有氣孔，上極板3通過側面與大±央非晶合金板坯2壓接形成壓縮空氣室，上極板用于大i央非晶合金板坯的壓邊、加熱和通入壓縮空氣使大±央非晶合金板坯 成形；下凹形結構的內偵i股置有電卩腿1，用于對流經的壓縮空氣進行加熱。凹 模7為上凹形結構，上凹形結構的內側壁制成電子產品外殼開鄰，大±央非晶合金 板坯2與凹模7搭接形成真空室(凹模內腔)；凹模7在外殼的LCD位置開孔， 并與真空泵5相連以產生內腔的真空作用。熱電偶6安裝于凹模7上部凹槽附近， 用于測量大±央非晶合金板±丕2的溫度。電熱管4分別安裝于上極板3和凹模7上， 用于對上極板3和凹模7進行加熱。本專利技術加工工藝包括如下步驟(參見圖l):(1) 根據待加工電子產品外殼的具體輪廓，設計加工上極板3和凹模7，選取 110x70x0.7 (厚)mm Mg6oQi3。YK)大塊非晶合金板坯2。將大塊非晶合金板坯2 置于加熱爐中開始加熱，加熱溫度在180 20(TC之間(本實施例以200。C為例)。(2) 在加熱爐內溫度穩定后，取出大i央非晶合金板坯2放在凹模7上部，凹模 7通過電熱管4加熱。將與凹模7配合的具有多個均布氣孔的上極板3裝配在大 塊非晶合金板坯2的上表面。(3) 上極板3中電熱管4和電阻絲1通電加熱，并通入0.2MPa壓縮空氣。經 辻i:.極板3預熱和電卩腿1加熱的壓縮空氣X寸大塊非晶合金板坯2繼續加熱至溫 度波動消失，穩定在180 20(TC之間。禾,凹模7上部凹槽附近的熱電偶6測量 大塊非晶合金板坯2的溫度。(4顧加載上極板3使下部與上極板3接觸的大i央非晶合金板坯2發生變形， 以實現大±央非晶合金板坯2下部凹模7內腔的密封。本實施例中，預加載如圖l 所示的壓邊力為5kN。(5)驅動真空泵5使凹模7內腔的真空度低于5xl0,a后，在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
大塊非晶合金電子產品外殼的加工方法，其特征在于：根據待加工電子產品外殼的具體輪廓，設計加工上極板和凹模，選取適當尺寸的大塊非晶合金板坯；利用大塊非晶合金在過冷液相區的粘性流動行為，使合金變形并貼附于凹模內壁，完成薄殼形件的成形，包括如下步驟：（１）大塊非晶合金板坯置于加熱爐中開始加熱，加熱溫度在Ｔ↓［ｇ］～Ｔ↓［ｘ］之間，Ｔ↓［ｇ］和Ｔ↓［ｘ］分別為所選大塊非晶合金的玻璃轉變溫度和晶化開始溫度，以保證大塊非晶合金在過冷液相區內實現粘性流動成形；（２）在加熱爐內溫度穩定后，取出大塊非晶合金板坯放在凹模上部，凹模通過電熱管加熱，將與凹模配合的具有多個均布氣孔的上極板裝配在大塊非晶合金板坯的上表面；（３）上極板中電熱管和電阻絲通電加熱，并通入０．２～０．５ＭＰａ壓縮空氣，經過上極板預熱和電阻絲加熱的壓縮空氣對大塊非晶合金板坯繼續加熱至溫度波動消失，穩定在Ｔ↓［ｇ］～Ｔ↓［ｘ］之間；（４）預加載上極板使下部與上極板接觸的大塊非晶合金板坯發生變形，以實現板坯下部凹模內腔的密封；（５）驅動真空泵使凹模內腔的真空度低于５×１０↑［－３］Ｐａ后，在上極板中通入０．８～１．５ＭＰａ的壓縮空氣，使過冷液態大塊非晶合金板坯在壓縮空氣和大塊非晶合金板坯與凹模內腔之間的真空作用下變形并貼附于凹模內壁，從而完成薄殼形件的成形；（６）成形結束后，停止加熱并卸載上極板，取出大塊非晶合金成形件自然冷卻即可。...

【技術特征摘要】
1、大塊非晶合金電子產品外殼的加工方法，其特征在于根據待加工電子產品外殼的具體輪廓，設計加工上極板和凹模，選取適當尺寸的大塊非晶合金板坯；利用大塊非晶合金在過冷液相區的粘性流動行為，使合金變形并貼附于凹模內壁，完成薄殼形件的成形，包括如下步驟(1)大塊非晶合金板坯置于加熱爐中開始加熱，加熱溫度在Tg～Tx之間，Tg和Tx分別為所選大塊非晶合金的玻璃轉變溫度和晶化開始溫度，以保證大塊非晶合金在過冷液相區內實現粘性流動成形；(2)在加熱爐內溫度穩定后，取出大塊非晶合金板坯放在凹模上部，凹模通過電熱管加熱，將與凹模配合的具有多個均布氣孔的上極板裝配在大塊非晶合金板坯的上表面；(3)上極板中電熱管和電阻絲通電加熱，并通入0.2～0.5MPa壓縮空氣，經過上極板預熱和電阻絲加熱的壓縮空氣對大塊非晶合金板坯繼續加熱至溫度波動消失，穩定在Tg～Tx之間；(4)預加載上極板使下部與上極板接觸的大塊非晶合金板坯發生變形，以實現板坯下部凹模內腔的密封；(5)驅動真空泵使凹模內腔的真空度低于5×10-3Pa后，在上極板中通入0.8～1.5MPa的壓縮空氣，使過冷液態大塊非晶合金板坯在壓縮空氣和大塊非晶合金板坯與凹模內腔之間的真空作用下變形并貼...

【專利技術屬性】
技術研發人員：程明，張士宏，張海峰，王瑞雪，
申請(專利權)人：中國科學院金屬研究所，
類型：發明
國別省市：89[中國|沈陽]