专利名称：一种金属壳体的倒扣结构及其加工方法
一种金属壳体的倒扣结构及其加工方法
技术领域：
本发明涉模具设计领域，具体涉及一种金属壳体的倒扣结构及其加工方法。
背景技术：
目前，越来越多的薄金属壳件应用于日常生活中，比如手机壳、IPAD金属壳等，并且越来越越多的厂家在研究如何将注塑成型的卡扣式结构同样应用于薄金属壳件的安装连接上，这样可以大大的降低螺钉等紧固件的使用，且更好的提高壳体的密封性。但是，针对薄金属壳件的硬性等特性，为了能实现类似注塑卡扣等结构的，则需要在薄金属壳件上进行小尺寸的翻边加工。对于此薄金属壳件的加工通常采用冲压工艺，比如在板材上进行冲孔、在板材边缘进行翻边等。通常的翻边均是针对板件的边缘进行整体 冲压翻边，对于卡扣结构中小尺寸的金属翻边冲压，目前还无法通过机器模具加工来实现，目前采用的方式大多是利用手工敲打形成，这样的话，速度慢，效率低下，而且无法保证尺寸等特性的一致性。所以，有待进一步的提闻金属壳体倒扣结构的加工技艺。
发明内容鉴于上述状况，本发明提供了金属壳体的倒扣结构及其加工方法，其可以在金属壳体边缘进行小尺寸的局部翻边以获得类似垂直生长于金属壳体缘一体成型的倒扣结构。具体结构如下一种金属壳体的倒扣结构，其包括设置在金属壳体的边缘上、且与所述金属壳体边缘一体成型的主体部，所述主体部与所述金属壳体的边缘位于平行于所述金属壳体表面的平面上，且所述主体部与所述金属壳体的边缘垂直连接。一种金属壳体倒扣结构的加工方法，包括以下步骤步骤一，将待冲压金属壳体物料置于一翻边模具装置的工作台面上，利用滑块机构分别同时带动第一凹模孔沿所述第一凹模孔长度方向移动至预定位置、带动第一凸模沿所述第一凹模孔的深度延伸方向从面对所述第一凹模孔的位置开始移动深入所述第一凹模孔内，在待冲压金属壳体物料上形成初始倒扣结构；步骤二，将带有初始倒扣结构的金属壳体物料置于一整形模具装置的固定模座上，利用在可向固定模座移动的移动模座上设置的用于容纳初始倒扣结构的第二凹模孔及位于所述第二凹模孔上方的凸台，在所述移动模座向所述固定模座逐步移动时，所述初始倒扣结构部分伸入所述第二凹模孔内，所述凸台抵触初始倒扣结构的顶面并对其缓慢施加压力，获得带有如权利要求I所述倒扣结构的金属壳体物料。本发明所提供的金属倒扣结构可以在金属壳体边缘形成与注塑类似的几乎垂直生长于金属壳体上的倒扣结构，保证良好的卡位效果，避免松脱，提高利用此倒扣结构实现两个金属壳体之间的近似无缝接触的连接效果。而采用上述加工工艺可以利用快速冲压成型方法一次性在同一个金属壳体物料上形成多个上述倒扣结构。
在上述技术方案的基础上，所述方法还包括步骤三，将经过所述步骤二后获得的金属壳体物料置于一切边模具装置的下模座上对金属壳体物料上高于所述倒扣结构主体部所在平面的余料进行切割。在上述技术方案的基础上，所述翻边模具装置包括压板、沿侧壁开设有第一孔作为所述第一凹模孔的第一凹模块、至少一组设置有凸起柱作为所述第一凸模的滑块推行机构和至少一组滑块牵引机构；所述滑块牵引机构位于所述第一凹模块的侧面，所述滑块牵引机构与所述第一凹模块联动，且所述滑块牵引机构与所述第一凹模块在静止状态时的工作台面位于同一平面上；所述压板移动至所述滑块牵引机构的工作台面并对其施加沿所述第一孔长度方向的压力时，所述滑块牵引机构与所述第一凹模块一起沿所述第一孔长度方向产生位移并带动所述第一孔移动至预定位置；同时，所述滑块推行机构带动 所述凸起柱沿所述第一孔的深度延伸方向从面对所述第一孔的位置推行至深入所述第一孔内。在上述技术方案的基础上，所述滑块牵引机构包括固定在工作台上的第一静斜滑块和垂直高度与所述第一静斜滑块相同的第二动斜滑块，所述第一静斜滑块上与斜面相对的垂直侧壁紧靠所述第一凹模块的侧壁，此侧壁与所述第一孔开口所在的侧壁相邻；所述第一动斜滑块与所述第一静斜滑块的斜面相接触、且所述第一动斜滑块的斜面可沿所述第一静斜滑块的斜面产生相对滑动，所述第一动斜滑块上与所述工作台表面平行的工作台面在静止状态时与所述第一凹模块位于同一平面上，所述第一静斜滑块上与所述工作台表面平行的平面在静止状态时与所述第一动斜滑块上的工作台面的间距设置为所述第一孔移动至所述预定位置的位移量；所述第一凹模块在所述第一静斜滑块的垂直侧壁上沿所述第一孔长度方向滑动使所述第一凹模块与所述第一动斜滑块的工作台面始终位于同一水平面上，并在所述第一孔移动至预定位置时，所述第一静斜滑块上与所述工作台表面平行的平面也与所述第一凹模块和所述第一动斜滑块的工作台面位于同一平面上。在上述技术方案的基础上，在所述第一凹模块的两个相对侧壁分别设置有一组所述滑块牵引机构，并在所述滑块牵引机构上的第一动斜滑块的垂直侧壁上设置有至少一个第二孔作为所述第一凹模孔，面对所述第二孔的位置设置可在所述第二孔移动至预定位置时插入此第二孔的制档柱。在上述技术方案的基础上，所述整形模具装置包括固定模座、可向固定模座移动的移动模座、与所述移动模座弹性活动连接的整形块，所述整形块上与工作台面垂直的侧壁上设置有凸棱，且在所述侧壁与所述凸棱距离所述工作台面最近的一端相连的位置处设置有用于整形金属壳体物料一相对边缘上倒扣结构的第二凹模孔，所述第二凹模孔上距离所述工作台面最近的内壁与所述工作台面之间具有预设距离量，利用所述凸棱形成位于所述第二凹模孔上方的凸台；所述固定模座上设置有用于容纳金属壳体物料的凹槽部，所述凹槽部的侧边设置有与所述凸棱相匹配的条形槽，所述条形槽沿所述凸棱凸起的方向开设并延伸，且所述条形槽与所述凹槽部连通；在所述移动模座向所述固定模座逐步移动时，所述整形块的工作台面抵触物料的表面缓慢释放来自所述移动模座的推力，使所述凸棱陷入所述条形槽内抵触待整形倒扣结构的顶面、并对其缓慢施加压力。在上述技术方案的基础上，所述整形模具装置还包括固定在所述移动模座上的至少一对第二静斜滑块和与所述第二静斜滑块高度相同的第二动斜滑块，所述第二静斜滑块用于夹持所述整形块，所述整形块位于所述第二静斜滑块形成的狭缝内，且所述第二静斜滑块的侧壁紧靠于所述整形块上与所述凸棱所在侧壁相邻的侧壁上，所述第二静斜滑块与所述工作台面平行的表面在静止状态时与所述工作台面之间设置间距，所述第二动斜滑块弹性活动连接于所述移动模座上，所述第二静斜滑块上与斜面相对的垂直侧壁紧靠于所述整形块的侧壁，所述第二动斜滑块与第二静斜滑块的斜面相接触、且所述第二动斜滑块的斜面可沿第二静斜滑块的斜面产生相对滑动；在所述整形块的工作台面抵触物料表面缓慢释放来自所述移动模座的推力时，所述间距逐渐缩小直至所述第二静斜滑块的所述表面与所述工作台面位于同一平面同时抵触物料表面，而所述第二动斜滑块沿平行于所述物料表面方向移动用以保持其工作台面与所述整形块的工作台面始终位于同一平面上。在上述技术方案的基础上，所述第二动斜滑块上与斜面相对的垂直侧壁上设置一用以抵靠所述固定模座表面限位的台阶，所述台阶的侧壁在所述第二动斜滑块沿平行于所述物料表面方向移动至最大行程时抵靠所述凹槽部的边缘，在所述第二动斜滑块的垂直侧壁上与所述台阶的接触位置设置至少一个盲孔作为用于整形物料另一相对边缘上倒扣结构的所述第二凹模孔，所述台阶形成位于所述盲孔上方的凸台。·
在上述技术方案的基础上，所述切边模具装置包括上模座、下模座、底部相对于所述倒扣结构设置有盲孔的第二凸模、第二凹模块、凸滑块；在所述上模座上设置所述第二凸模，所述第二凸模内设置有可伸缩的顶块，所述顶块凸出于所述第二凸模的端面时与端面形成台阶；所述下模座与所述第二凹模块弹性活动连接，所述第二凹模块的上表面开设有用于放置待切边壳体物料的凹槽，所述第二凹模块的四周侧面沿平行于所述第二凹模块上表面方向开设有横截面为渐变曲线的第二条形槽，且所述第二凹模块相对侧面上处于同一平面上的条形槽的凹陷方向相反，所述第二凹模块相邻侧面上的条形槽深度变化不相同；面对所述第二凹模块的侧面均设置有可深入所述条形槽的凸滑块，所述凸滑块固定设置在所述下模座上；所述第二凸模在上模座下行至所述下模座时利用所述顶块对所述第二凹模块施压，带动所述第二凹模块下行并利用所述凸滑块深入所述第二凹模块侧面的所述条形槽产生围绕所述第二凸模的周向旋转，在所述台阶边缘与所述凹槽边缘之间产生沿所述凹模块上表面的用以切割物料的剪切力。
图I为本发明倒扣结构的立体结构示意图；图2为图I中A部倒扣结构的横截面示意图；图3为本发明翻边模具装置的立体结构示意图；图4为图3翻边模具装置的滑块牵引机构的局部剖视图；图5为图3中滑块推行机构的主视图；图6为本发明整形模具装置的正面半剖示意图；图7为图6中整形块330的结构示意图；图8为图6中下模座430的立体结构示意图；图9为本发明切边模具装置的正面半剖示意图；图10为本发明切边模具装置的部分立体结构示意图；图11为第二凹模块230侧面第二条形槽231的断面示意图；图12为第二凹模块230四周侧面条形槽的示意图。具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本发明实施例所提供的倒扣结构如图I和图2所示，此倒扣结构包括设置在金属壳体5的边缘51上、且与金属壳体5的边缘51 —体成型的主体部52，主体部52与金属壳体5的边缘51位于平行于金属壳体5表面的平面上，且主体部52与金属壳体5的边缘51垂直连接。本发明实施例所提供的金属倒扣结构可以在金属壳体边缘形成与注塑类似的几乎垂直生长于金属壳体上的倒扣结构，保证良好的卡位效果，避免松脱，提高利用此倒扣结构实现两个金属壳体之间的近似无缝接触的连接效果。本发明实施例还提供了一种生产上述倒扣结构的加工工艺方法，具体步骤如下步骤一，将待冲压金属壳体物料置于一翻边模具装置的工作台面上，利用滑块机构分别同时带动第一凹模孔沿所述第一凹模孔长度方向移动至预定位置、带动第一凸模沿所述第一凹模孔的深度延伸方向从面对所述第一凹模孔的位置开始移动深入所述第一凹模孔内，在待冲压金属壳体物料上形成初始倒扣结构；步骤二，将带有初始倒扣结构的金属壳体物料置于一整形模具装置的固定模座上，利用在可向固定模座移动的移动模座上设置的用于容纳初始倒扣结构的第二凹模孔、及位于所述第二凹模孔上方的凸台，在所述移动模座向所述固定模座逐步移动时，所述初始倒扣结构部分伸入所述第二凹模孔内，所述凸台抵触初始倒扣结构的顶面并对其缓慢施加压力，从而获得带有如权利要求I所述倒扣结构的金属壳体物料。本发明的实施例通过简单的两个步骤，一步冲压成型，一步整形，从而在金属壳体的边缘一体成型上述图2所示的金属倒扣结构。上述实施例的步骤一中，第一凹模孔与凸模配对形成一个金属倒扣结构，具体采用滑块机构同时带动第一凹模孔与第一凸模同时运动至预定位置实现冲压，其有别于传统凹凸模冲压形式，从而能有效控制金属倒扣结构的成型效果，避免利用传统硬性冲压工艺因力度过大等原因对金属壳所造成的硬性损伤，使得采用上述模具装置对金属壳进行小尺寸局部翻边冲压所形成倒扣结构能有效的长时间使用，避免利用传统冲压工艺而导致直接折断无法使用的问题，同时还能有效提高生产效率、增大有效时间内的生产量。同时，对于凸凹模同时运动还可以方便退料取料。特别适用于在厚度相对较薄的金属壳体边缘成型图2所示的倒扣结构。上述实施例的步骤二中，利用第二凹模孔和其上方的凸台对上述第一步骤形成的初始倒扣结构进行整形，通常在冲压之后都会形成一定的弧度，并不能完全形成如图2所示的倒扣结构，所以为了提高在金属壳体边缘形成倒扣结构的精度；并且避免了因倒扣弧形给金属倒扣带来的一些弊端。采用上述整形模具装置后，可以形成与注塑类似的几乎垂直生长于金属壳体边缘51上的倒扣结构，保证良好的卡位效果，避免松脱，提高利用此倒扣结构实现两个金属壳体之间的近似无缝接触的连接效果。利用上述方法还可以一次性在同一个金属壳体上一次成型多个倒扣结构，提高了工作效率和有效时间内的产量，保证了产品的一致性和稳定性，确保了产品的精度。在上述两个步骤之后，为了切除倒扣结构主体部52与金属壳体5的边缘51所在平面之上的余料，本实施还增加以下步骤步骤三，将经过上述步骤二后获得的金属壳体物料置于一切边模具装置的下模座上对金属壳体物料上高于倒扣结构主体部52所在平面的余料进行切割。以下结合附图详细说明本发明实施所提供的关于模具装置的最优实施例。·针对上述步骤一的翻边模具装置，如图3至图5所示，上述翻边模具装置包括压板114、沿侧壁开设有第一孔201作为第一凹模孔的第一凹模块202、至少一组设置有凸起柱215作为第一凸模的滑块推行机构和至少一组滑块牵引机构240 ;滑块牵引机构240位于第一凹模块202的侧面，滑块牵引机构240与第一凹模块202联动，且滑块牵引机构240与第一凹模块202在静止状态时用于置放待冲压薄金属壳的工作台面205位于同一平面上；压板114移动至滑块牵引机构240的工作台面205并对其施加沿第一孔201长度方向的压力时，滑块牵引机构240与第一凹模块202 —起沿第一孔201长度方向产生位移并带动第一孔201移动至预定位置；同时，滑块推行机构带动凸起柱215沿第一孔201的深度延伸方向从面对第一孔201的位置推行至深入第一孔201内，从而在待冲压金属壳体物料放置于工作台面205上时与第一孔201的对应位置，形成初始倒扣结构。同理，可以在第一凹模块202的相对侧面上同时设置第一孔201以及面对第一孔201的位置设置滑块推行机构，这样可以一次性在同一个待冲压金属壳体物料上成型多个初始倒扣结构。本实施例中，采用两组滑块机构将第一凹模块202夹持，并利用滑块机构带动第一凹模块202和凸起柱215同时运动至预定位置实现倒扣结构的冲压成型工艺，从而减轻了硬性冲压对待冲压金属壳体物料的冲击拉伸，避免了倒扣结构的断裂，特别适用于在薄金属壳边缘上进行小尺寸局部翻边冲压工艺的需求。基于上述实施例，如图3和图4所示，上述滑块牵引机构240包括固定在工作台102上的第一静斜滑块203和垂直高度与第一静斜滑块203相同的第二动斜滑块204，第一静斜滑块203上与斜面相对的垂直侧壁紧靠第一凹模块202的侧壁，此侧壁与第一孔201开口所在的侧壁相邻；第一动斜滑块204与第一静斜滑块203的斜面相接触、且第一动斜滑块204的斜面可沿第一静斜滑块203的斜面产生相对滑动，第一动斜滑块204上与工作台102表面平行的工作台面205在静止状态时与第一凹模块202位于同一平面上，第一静斜滑块203上与工作台102表面平行的平面在静止状态时与第一动斜滑块204上的工作台面205的间距设置为第一孔201移动至上述预定位置(即第一凹模孔与第一凸模形成冲压成型的位置)的位移量；第一凹模块202在第一静斜滑块203的垂直侧壁上沿第一孔201长度方向滑动使第一凹模块202与第一动斜滑块204的工作台面205始终位于同一水平面上，并在第一孔201移动至预定位置时，第一静斜滑块203上与工作台102表面平行的平面也与第一凹模块202和第一动斜滑块的工作台面205位于同一平面上。如图3所示，建立XYZ坐标系，XOY平面平行于工作台102的表面和压板114的表面，XOZ平面垂直于工作台102的表面。图3中的翻边模具装置包括第一上模座101、位于第一下模座的工作台102、固定在第一上模座101的压板114、沿一垂直侧壁开设有第一孔201的第一凹模块202、设置有凸起柱215的滑块推行机构和至少一组滑块牵引机构240，第一凹模块202在第一静斜滑块203的垂直侧壁上沿第一孔201长度方向滑动产生位移，即是第一凹模块202沿Z方向滑动产生位移；第一孔201的深度延伸方向即Y方向。这里的滑块牵引机构240利用简单的斜滑块机构实现对第一凹模块202的牵引和移动位移的控制，简单可靠。当在预定位置凸起柱215插入到第一孔201中形成倒扣结构时，第一静斜滑块203上与工作台面205平行的平面、工作台面205位于同一平面上，且紧密接触待冲压金属壳体物料的表面，此时，第一动斜滑块204上与工作台面205平行的另一相对面抵触工作台102的表面实现限位制动，从而实现对移动位移的精确控制。
在上述实施例的基础上，上述翻边模具装置中的滑块推行机构包括下斜滑块113和上斜滑块112，下斜滑块113上与斜面相对的垂直侧壁上设置凸起柱215，且凸起柱215面对第一孔201设置，上斜滑块112的斜面可沿下斜滑块113的斜面滑动产生相对位移，并对下斜滑块113施加沿第一孔201深度延伸方向(即Y方向)的推行力，使凸起柱215沿第一孔201的深度延伸方向(即Y方向)插入第一孔201内。上述上斜滑块112与压板114固定连接，当压板114开始向所述滑块牵引机构的工作台面移动时，上斜滑块112同时向下斜滑块113，从而保证滑块牵引机构240与滑块推行机构同时动作，并使得凹模块202和凸起柱215同时运动至预定位置，此时因为上斜滑块112与压板114固定连接，而压板从上直下移动，为了保证下斜滑块113保持一致沿第一孔201深度延伸方向移动，通常是增加一平行于第一孔201深度延伸方向的驱动轴218，其上套装有下斜滑块113，下斜滑块113与该驱动轴218活动连接，使得在上斜滑块112沿下斜滑块113的斜面滑动时，使下斜滑块113沿驱动轴218上运动，带动凸起柱215沿第一孔201深度延伸方向移动深入第一孔201内。当然，上斜滑块112与压板114也可以不固定连接，这样的话，上斜滑块112平行于第一孔201深度延伸方向设置，上斜滑块112可以直接沿第一孔201深度延伸方向移动至下斜滑块113 处。从上可见，滑块牵引机构240位于凹模块202的侧面，滑块牵引机构与所述凹模块202联动，当压板114移动至滑块牵引机构240的工作台面并对其施加沿第一孔201长度方向的压力，使滑块牵引机构带动凹模块202沿第一孔201长度方向产生位移移动至预定位置的同时，滑块推行机构也带动凸起柱215沿第一孔201的深度延伸方向从面对凹模孔201的位置推行至第一孔201内行至预定位置。本实施例通过附图所示的至少两组斜滑块机构同时实现对凹模块202和凸起柱215同时运动位移的控制，通过凹模块与凸模的同时移动变相缓解了传统冲压工艺中硬性冲压的冲压力度，有效控制倒扣形成时的冲压力，避免倒扣因硬性冲压而导致脆性断裂。而凹模块202和凸起柱215的尺寸取决于倒扣结构的尺寸大小。在上述实施例的基础上，在第一凹模块202的两个相对侧壁分别设置有一组所述滑块牵引机构240，并在滑块牵引机构240上的第一动斜滑块204的垂直侧壁上设置有至少一个第二孔214作为第一凹模孔，面对第二孔214的位置设置可在第二孔214移动至预定位置时插入此第二孔214的制档柱217，作为第一凸模，此第一凸模与第二孔214可产生相对运动。当第一动斜滑块204的斜面沿第一静斜滑块203的斜面产生相对滑动时，且上述第一孔201移动至预定位置时，制档柱217插入第二孔214内形成又一个倒扣结构，从而可一次性在同一个金属壳体物料上形成多个倒扣结构，并保证能精确有效的进行局部翻边冲压在金属壳体物料上形成长久耐用的倒扣结构。这里的制档柱217可以设置在固定于工作台102的固定块207上。基于上述结构的组合，可以实现如图5所示的，可一次性在周边形成多个倒扣结构的薄金属壳。
此外，在上述实施例的基础上，为了保证第一凹模块202和第一静斜滑块203、第一静斜滑块203和第一动斜滑块204的相对移动顺畅、稳定和有效控制方向，可在第一凹模块202与第一静斜滑块203紧靠的侧壁上分别设置有相互适配的凹槽和突起，形成相对移动的导轨；第一静斜滑块203和第一动斜滑块204相接触的斜面上也可分别设置有相互适配的凹槽和突起，形成相对移动的导轨。凹槽的横截面形状可优选为T型。在上述实施例的基础上，为了实现对第一孔201位移的有效控制、以及防止凹模孔移动到预定位置时金属壳体物料偏移，上述滑块牵引机构240还包括平板档位件206，平板档位件206面对于第一动斜滑块204上与斜面相对的垂直侧壁间隙设置，也就是说，平板档位件206按第一动斜滑块204的预定移动位移与动斜滑块204间隙设置，从而有效控制第一孔201位移位移量，即同时有效控制所有第一凹模孔的位移量，从而避免因过度移动导致凸模与凹模冲压而造成的硬性压力冲击，且还可以防止第一凹模孔移动到预定位置时金属壳件物料偏移，用以限制金属壳件物料移动。根据上述结构的组合，在上述第一凹模块202的相对侧面分别设置一个第一孔201、在另一对侧面分别设置两组滑块牵引机构240并在其上的动斜滑块上设置两个第二孔214，并且配以凸起柱215和制档柱217，即可实现如I所示的在同一个待冲压金属壳件物料上一次性成型5个初始倒扣结构。为保证这几个倒扣结构均位于同一平面上，则作为第一凹模孔的第一孔201和第二孔214也需要设置在同一平面上，即其起始位置设置在平行于工作台102表面的同一平面上。针对上述步骤二的整形模具装置，如图6至图8所示，上述整形模具装置包括固定模座430和可向固定模座430移动的移动模座300，其中，还包括与移动模座300弹性活动连接的整形块330，整形块330上与工作台面334 (用于最大面积接触金属壳体物料的工作面)垂直的侧壁335上设置有凸棱332，且在侧壁335与凸棱332距离工作台面334最近的一端相连的位置处，设置有用于整形金属壳体物料一相对边缘上倒扣结构的第二凹模孔331，第二凹模孔331上距离工作台面334最近的内壁与工作台面334之间具有预设距离量，利用凸棱332形成位于第二凹模孔331上方的凸台。如图6所示，这一预设距离量可以根据倒扣结构与金属壳件物料5之间的垂直距离来定，具体应该是，预设距离量在一允许的公差范围内近似等于倒扣结构主体部52与金属壳件物料5之间的垂直距离。这里的凸棱332在侧壁335上沿平行于工作台面334且垂直于侧壁335的方向凸起。这里的凸棱332和第二凹模孔331的个数决定了对金属壳件物料相对边缘51上倒扣结构进行整形的倒扣结构个数。也就是说，可以在整形块330的两个相对侧面上分别设置上述凸棱和第二凹模孔，即可对待冲压金属壳件物料相对边缘上设置的两个初始倒扣结构进行整形。
如图6至图8所示，上述固定模座430上设置有用于容纳带有待整形倒扣结构的金属壳件物料的凹槽部410，凹槽部410的侧边设置有与上述移动模座300上整形块330的凸棱332相匹配的条形槽440，且条形槽440与凹槽部410连通。条形槽440在固定模座430上沿凸棱332凸起的方向开设并延伸。当移动模座300向所述固定模座430逐步移动时，整形块330的工作台面334抵触物料表面缓慢释放来自移动模座300的推力，使凸棱332陷入条形槽440内抵触待整形倒扣结构的顶面、并对其缓慢施加压力。当移动模座300向固定模座430移动时，整形块330 —起运动，当整形块330的工作台面334开始接触放置在凹槽部410内的金属壳件物料时，倒扣结构部分嵌入上述第二凹模孔331，凸棱332陷入条形槽440内抵触待整形倒扣结构的顶面对其施加压力；在移动模座300继续向固定模座430移动时，由于整形块330弹性活动连接于移动模座300，移动模座300通常施以的硬性冲压力被转化为对整形块330的缓慢施压，整形块330的工作台面334继续与金属壳体物料紧密接触，直至达到预定位置后释放，移动模座300回到一开始的位置。采用上述实施例可以有效的对第一步骤中所形成的初始倒扣结构进行整形，可以有效地形成如图2所示的倒扣结构，提高在金属壳体边缘形成倒扣结构的精度；并且避免·了因倒扣弧形给金属卡扣带来的一些弊端。在上述实施例的基础上，如图6所示，移动模座300上固定设置有用于套装整形块330的固定轴333，整形块330套在固定轴333上实现活动连接。为了实现上述冲压过程中缓慢施压给整形块330的过程，固定轴333上可以设置弹性元件并抵触整形块330，还可以在固定轴333与整形块330相连的部位设置气柱。在上述实施例的基础上，如图6所示，本实施例的整形模具装置还包括固定在移动模座300上的至少一对第二静斜滑块322，第二静斜滑块322用于夹持整形块330，整形块330位于第二静斜滑块322形成的狭缝内，且第二静斜滑块322的侧壁紧靠于整形块330上与凸棱332所在侧壁相邻的侧壁上，第二静斜滑块322与工作台面334平行的表面在静止状态时与工作台面334之间设置间距，在整形块330的工作台面334抵触所述金属壳件物料的表面缓慢释放来自移动模座300的推力时，所述间距逐渐缩小直至第二静斜滑块322的所述表面与工作台面334位于同一平面同时抵触所述金属壳件物料表面。当移动模座300向固定模座430移动，整形块330的工作台面334开始接触放置在凹槽部410内的金属壳件物料时，第二静斜滑块322随着移动模座300 —起向固定模座430移动；在移动模座300继续向固定模座430移动时，整形块330位于一对第二静斜滑块322中间的狭缝区，第二静斜滑块322沿紧靠与整形块330的侧壁移动对其缓缓施压。在第二静斜滑块322的作用下，可以有效避免因整形块330偏位导致倒扣结构在整形过程中侧移断裂的情况发生。此外，如图6所示，本实施例中还包括与第二静斜滑块322高度相同的的第二动斜滑块321，第二动斜滑块321弹性活动连接于移动模座300上，第二静斜滑块322上与斜面相对的垂直侧壁紧靠于整形块330的侧壁，第二动斜滑块321与第二静斜滑块322的斜面相接触、且第二动斜滑块321的斜面可沿第二静斜滑块322的斜面产生相对滑动；在整形块330的工作台面334抵触金属壳件物料的表面缓慢释放来自移动模座300的推力时，第二动斜滑块321沿平行于金属壳件物料表面方向移动用以保证其工作台面336 (用于最大面积接触金属壳件物料的工作面)与整形块330的工作台面334始终保持位于同一平面(如平行于固定模座430表面的平面)上，当整形块330和第二动斜滑块321 —起沿与第二静斜滑块322的接触面产生相对移动时，第二动斜滑块321沿平行于所述金属壳件物料表面方向移动让位于第二静斜滑块322，直至第二动斜滑块321的边缘抵触到待冲压金属壳体物料的边缘位置，从而使得第二静斜滑块322上与工作台面334平行的表面与工作台面334也在同一平面上抵触金属壳件物料表面，实现对物料的限位。这里设置第二动斜滑块321的目的在于更进一步地保证整形块330不偏位，避免倒扣结构在整形过程中侧移断裂的情况发生。基于上述实施例，如图6所示，在上述第二动斜滑块321上与斜面相对的垂直侧壁310上设置一用以抵靠固定模座430表面限位的台阶311。上述台阶311的侧壁在第二动斜滑块321沿平行于金属壳件物料表面方向移动至最大行程时抵靠所述凹槽部410的边缘。此外还可以，将第二动斜滑块321的工作台面334的边缘设置成与金属壳体边缘相匹配的结构，那么在第二动斜滑块321在平行于工作台面334的平面上沿垂直于上述垂直侧壁方向移动让位直至动斜滑块321的边缘抵触到待冲压金属壳件物料5的边缘位置时，避免损坏金属壳体物料的边缘，并且可有效控制在移动过程中对金属壳体物料卡持，避免金属壳体物料在凹槽部410内移位，导致倒扣结构在整形过程中侧移断裂。最优的方式是，在移动 模座300继续向固定模座430移动时，第二动斜滑块321与整形块330的工作台面334、336保持同一平面接触金属壳件物料5的表面，由于第二静斜滑块322的逐步下行，使得第二动斜滑块321沿平行于金属壳件物料表面方向移动至最大行程时上述台阶311的侧壁抵靠凹槽部410的边缘将金属壳件物料5夹持其中，台阶311的上台面抵靠固定模座430用以限制移动模座300的继续下行。在上述动斜滑块321的最大行程处，第二静斜滑块322的抵触金属壳件物料5的表面、整形块330的工作台面334和第二动斜滑块321的工作台面335位于同一平面且其边缘所围成的尺寸与待冲压金属壳件物料物料的内壁边缘的尺寸在允许的公差范围内近似相等，用以实现对物料品的产品限位。也就是说，第二静斜滑块322的抵触金属壳件物料的表面面积、整形块330的工作台面和所述第二动斜滑块321的工作台面336位于同一平面时其边缘所围成的尺寸与所述金属壳件物料的内壁边缘的尺寸在允许的公差范围内近似相等。在上述实施例的基础上，如图6所示，为了保证整形块330、第二动斜滑块321与第二静斜滑块322的相对移动顺畅、稳定和有效控制方向，可在整形块330与第二静斜滑块322紧靠的侧壁上分别设置有相互适配的凹槽和突起，形成相对移动的导轨；第二静斜滑块322和第二动斜滑块321相接触的斜面上也可分别设置有相互适配的凹槽和突起，形成相对移动的导轨。优选此凹槽的横截面形状可为T型。为了实现一次对多个倒扣结构进行整形，可在上述第二动斜滑块321上与斜面相对的垂直侧壁310与上述台阶311的接触位置设置至少一个盲孔323作为用于整形物料另一相对边缘51上倒扣结构的上述第二凹模孔，此台阶311形成位于盲孔323上方的凸台。在动斜滑块321沿平行于金属壳件物料表面方向移动至最大行程时，位于金属壳体物料另一相对边缘51上的倒扣结构部分伸入盲孔323，上述台阶311的上台面在抵靠固定模座430的同时，抵触侧边倒扣结构的顶面对其缓慢施加压力实行整形处理，这里的盲孔323的个数决定了对金属壳件物料侧边的倒扣结构进行整形的个数。基于上述结构的组合，上述整形块330的两个相对侧壁分别设置凹模孔331和凸棱332，在上述整形块330的另两个相对侧壁分别设置第二静斜滑块322和第二动斜滑块321，且在上述第二动斜滑块321上分别设置2个上述盲孔323，相对应地，在固定模座430的凹槽部410的边缘相应位置设置与凸棱332匹配的条形槽，即可实现同时对图I所示的具有5个倒扣结构的金属壳体物料进行整形，从而一次性对多个倒扣结构的金属壳体物料进行同时整形形成图2所示的倒扣结构。针对上述步骤三的切边模具装置，如图9至图12所示，本实施例的切边模具装置包括上模座100、下模座200、底部相对于所述倒扣结构设置有盲孔(未标出)的第二凸模110、第二凹模块230 ;在上模座100上设置第二凸模110所述第二凸模110内设置有可伸缩的顶块(未标出)，所述顶块凸出于所述第二凸模110的端面时与端面形成台阶；下模座200与第二凹模块230弹性活动连接，第二凹模块230的上表面开设有用于放置待切边壳体物料的凹槽120，所述第二凹模块230的四周侧面沿平行于第二凹模块230上表面方向开设有横截面为渐变曲线的第二条形槽231，且第二凹模块230相对侧面上处于同一平面上的第二条形槽231的凹陷方向相反，所述第二凹模块230相邻侧面上的第二条形槽231深度变化不相同；面对第二凹模块230的侧面均设置有可深入第二条形槽231的凸滑块210，凸滑块210固定设置在下模座200上。当上模座100下行至下模座200时，第二凸模110的顶 块凸出并与所述第二凸模110的端面形成台阶陷入凹槽120中对凹模块230施压，带动第二凹模块230下行并利用凸滑块210深入第二凹模块230侧面的条形槽231产生围绕第二凸模110的周向旋转，在所述台阶边缘与所述凹槽120边缘之间产生沿所述第二凹模块230上表面的用以切割物料的剪切力。在这一剪切过程中为避免损坏倒扣结构，则在第二凸模上对应于到扣结构的位置设置盲孔，当第二凸模110的顶块凸出并与所述第二凸模110的端面与之形成台阶陷入凹槽120中对凹模块230施压时，放置于凹槽120中的金属壳体物料底面接触凹槽120的底部，而设置有倒扣结构的顶面朝向第二凸模110放置，其上的倒扣结构伸入第二凸模110的盲孔中，避免在剪切余料时被损坏。整个过程中，待切边金属壳体物料被夹持在第二凸模110与第二凹模块230之间，第二凹模块230下行并利用凸滑块210深入第二凹模块230侧面的条形槽231产生围绕第二凸模110的周向旋转时，待切边壳体物料在所述台阶边缘与所述凹槽120边缘接触时被沿第二凹模块230上表面的剪切力切割，从而切去待切边壳体物料四周的余料。本实施例可有效地避传统切边所造成的接口位有台阶、披锋、变形等不良情况，提高了工作效率。基于上述技术方案，如图9所示，还包括与上模座100连接的限位柱111，限位柱111分布于第二凸模110的四周，且限位柱111面对下模座200的端面与第二凸模110面对下模座200的端面位于同一平面。这里限位柱111的目的在于精确定位第二凸模110随上模座100下行的距离，保证第二凸模110不会过度对第二凹模块230施压，从而对待切边壳体物料产生硬性压力伤害。基于上述技术方案，如图9所示，上述第二凹模块230通过弹性连接件220与下模座200连接，当上模座100下行使凹模块230下行、并利用凸滑块210深入第二凹模块230侧面的第二条形槽231产生围绕第二凸模110的周向旋转时，弹性连接件220被压缩；反之，当上模座100上行后，弹性连接件220释放压力使第二凹模块230复位。如图9所示，弹性连接件220的一端连接在第二凹模块230的底部，另一端伸入到下模座200开设的孔221内，所述孔221内设置有弹簧等弹性元件。基于上述技术方案，如图10所示，凸滑块210上面对第二凹模块230侧面设置凸棱211，用于深入第二凹模块230侧面的条形槽231内。当第二凹模块230下行并利用凸滑块210深入第二凹模块230侧面的条形槽231产生围绕第二凸模110的周向旋转时，凸棱211相对与第二条形槽231的位移为图2所示虚线121的方式，具体是沿第二凹模块230侧面的条形槽231依次倾斜的曲折线。这样可以有效避免切屑力度过大，或者陡然下行而导致的切力不均匀问题。基于上述技术方案，如图11和图12所示，在本实施例中，第二凹模块230的四周侧面设置有横截面为渐变曲线的第二条形槽231，且第二凹模块230相对侧面上处于同一平面上的第二条形槽231的凹陷方向相反，第二凹模块230相邻侧面上的第二条形槽231深度变化不相同，其目的在于凸滑块210深入第二凹模块230侧面的第二条形槽231时能产生围绕第二凸模110的360度周向旋转，从而一次性将物料的四周毛边余料一起切割。比如，如图11所示，虚线为第二凹模块230的前后侧面，实 线为凹模块230的左右侧面，虚线和实线在平行于第二凹模块230上表面的平面上的凹陷方向正好相反，一侧凸起，则另一侧相对凹陷。而在A部的位置可以看出，如图12放大所示，第二凹模块230四周相邻的侧面上处于平行于第二凹模块230上表面的平面上的第二条形槽231深度不同，比如，第二凹模块230右侧面第二条形槽231的横截面渐变曲线为实线，且包括位于第一深度hi下的直线BI、沿凸出方向延伸深度逐渐小于第一深度hi的折线B2、位于第二深度h2下的直线BI、沿凹陷方向延伸深度逐渐大于第二深度h2的折线B3、位于第三深度h3的直线BI依次连接而成的渐变曲线。然而，相邻的第二凹模块230前侧面第二条形槽231的横截面渐变曲线为虚线，且包括沿凹陷方向延伸深度逐渐变大的折线B3、位于第一深度hi下的直线BI、沿凸出方向延伸深度逐渐小于第一深度hi的折线B2、沿凹陷方向延伸深度逐渐变大的折线B3、位于第三深度h3的直线BI依次连接而成的渐变曲线。可见，第二凹模块230四周相邻的侧面上的条形槽231深度变化不相同，凸滑块210深入第二凹模块230侧面的第二条形槽231时，凸滑块210位于直线上时正好停止在左右或前后方向的运动，而在前后或左右方向正好位于折线上产生斜向滑动，在所述台阶边缘与所述凹槽边缘之间产生沿所述第二凹模块上表面的用以切割物料的剪切力，从而依次完成第二凹模块围绕凸模的周向旋转。基于上述结构的组合以及加工工艺方法的利用，可以有效的形成如图I和图2所示的倒扣结构，并可以一次性在同一个金属壳体物料上形成多个所需要的倒扣结构，加工简单，生产效率高，操作方便。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种金属壳体的倒扣结构，其特征在于，所述倒扣结构包括设置在金属壳体的边缘上、且与所述金属壳体边缘一体成型的主体部，所述主体部与所述金属壳体的边缘位于平行于所述金属壳体表面的平面上，且所述主体部与所述金属壳体的边缘垂直连接。
2.一种金属壳体倒扣结构的加工方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤 步骤一，将待冲压金属壳体物料置于一翻边模具装置的工作台面上，利用滑块机构分别同时带动第一凹模孔沿所述第一凹模孔长度方向移动至预定位置、带动第一凸模沿所述第一凹模孔的深度延伸方向从面对所述第一凹模孔的位置开始移动深入所述第一凹模孔内，在待冲压金属壳体物料上形成初始倒扣结构； 步骤二，将带有初始倒扣结构的金属壳体物料置于一整形模具装置的固定模座上，利用在可向固定模座移动的移动模座上设置的用于容纳初始倒扣结构的第二凹模孔及位于所述第二凹模孔上方的凸台，在所述移动模座向所述固定模座逐步移动时，所述初始倒扣结构部分伸入所述第二凹模孔内，所述凸台抵触初始倒扣结构的顶面并对其缓慢施加压力，获得带有如权利要求I所述倒扣结构的金属壳体物料。
3.如权利要求2所述的一种金属壳体倒扣结构的加工方法，其特征在于，所述方法还包括 步骤三，将经过所述步骤二后获得的金属壳体物料置于一切边模具装置的下模座上对金属壳体物料上高于所述倒扣结构主体部所在平面的余料进行切割。
4.如权利要求2所述的一种金属壳体倒扣结构的加工方法，其特征在于，所述翻边模具装置包括压板、沿侧壁开设有第一孔作为所述第一凹模孔的第一凹模块、至少一组设置有凸起柱作为所述第一凸模的滑块推行机构和至少一组滑块牵引机构；所述滑块牵引机构位于所述第一凹模块的侧面，所述滑块牵引机构与所述第一凹模块联动，且所述滑块牵引机构与所述第一凹模块在静止状态时的工作台面位于同一平面上；所述压板移动至所述滑块牵引机构的工作台面并对其施加沿所述第一孔长度方向的压力时，所述滑块牵引机构与所述第一凹模块一起沿所述第一孔长度方向产生位移并带动所述第一孔移动至预定位置；同时，所述滑块推行机构带动所述凸起柱沿所述第一孔的深度延伸方向从面对所述第一孔的位置推行至深入所述第一孔内。
5.如权利要求4所述的一种金属壳体倒扣结构的加工方法，其特征在于，所述滑块牵引机构包括固定在工作台上的第一静斜滑块和垂直高度与所述第一静斜滑块相同的第二动斜滑块，所述第一静斜滑块上与斜面相对的垂直侧壁紧靠所述第一凹模块的侧壁，此侧壁与所述第一孔开口所在的侧壁相邻；所述第一动斜滑块与所述第一静斜滑块的斜面相接触、且所述第一动斜滑块的斜面可沿所述第一静斜滑块的斜面产生相对滑动，所述第一动斜滑块上与所述工作台表面平行的工作台面在静止状态时与所述第一凹模块位于同一平面上，所述第一静斜滑块上与所述工作台表面平行的平面在静止状态时与所述第一动斜滑块上的工作台面的间距设置为所述第一孔移动至所述预定位置的位移量；所述第一凹模块在所述第一静斜滑块的垂直侧壁上沿所述第一孔长度方向滑动使所述第一凹模块与所述第一动斜滑块的工作台面始终位于同一水平面上，并在所述第一孔移动至预定位置时，所述第一静斜滑块上与所述工作台表面平行的平面也与所述第一凹模块和所述第一动斜滑块的工作台面位于同一平面上。
6.如权利要求4所述的一种金属壳体倒扣结构的加工方法，其特征在于，在所述第一凹模块的两个相对侧壁分别设置有一组所述滑块牵引机构，并在所述滑块牵引机构上的第一动斜滑块的垂直侧壁上设置有至少一个第二孔作为所述第一凹模孔，面对所述第二孔的位置设置可在所述第二孔移动至预定位置时插入此第二孔的制档柱。
7.如权利要求2所述的一种金属壳体倒扣结构的加工方法，其特征在于，所述整形模具装置包括固定模座、可向固定模座移动的移动模座、与所述移动模座弹性活动连接的整形块，所述整形块上与工作台面垂直的侧壁上设置有凸棱，且在所述侧壁与所述凸棱距离所述工作台面最近的一端相连的位置处设置有用于整形金属壳体物料一相对边缘上倒扣结构的第二凹模孔，所述第二凹模孔上距离所述工作台面最近的内壁与所述工作台面之间具有预设距离量，利用所述凸棱形成位于所述第二凹模孔上方的凸台；所述固定模座上设置有用于容纳金属壳体物料的凹槽部，所述凹槽部的侧边设置有与所述凸棱相匹配的条形槽，所述条形槽沿所述凸棱凸起的方向开设并延伸，且所述条形槽与所述凹槽部连通；在所述移动模座向所述固定模座逐步移动时，所述整形块的工作台面抵触物料的表面缓慢释放来自所述移动模座的推力，使所述凸棱陷入所述条形槽内抵触待整形倒扣结构的顶面、并对其缓慢施加压力。·
8.如权利要求7所述的一种金属壳体倒扣结构的加工方法，其特征在于，所述整形模具装置还包括固定在所述移动模座上的至少一对第二静斜滑块和与所述第二静斜滑块高度相同的第二动斜滑块，所述第二静斜滑块用于夹持所述整形块，所述整形块位于所述第二静斜滑块形成的狭缝内，且所述第二静斜滑块的侧壁紧靠于所述整形块上与所述凸棱所在侧壁相邻的侧壁上，所述第二静斜滑块与所述工作台面平行的表面在静止状态时与所述工作台面之间设置间距，所述第二动斜滑块弹性活动连接于所述移动模座上，所述第二静斜滑块上与斜面相对的垂直侧壁紧靠于所述整形块的侧壁，所述第二动斜滑块与第二静斜滑块的斜面相接触、且所述第二动斜滑块的斜面可沿第二静斜滑块的斜面产生相对滑动；在所述整形块的工作台面抵触物料表面缓慢释放来自所述移动模座的推力时，所述间距逐渐缩小直至所述第二静斜滑块的所述表面与所述工作台面位于同一平面同时抵触物料表面，而所述第二动斜滑块沿平行于所述物料表面方向移动用以保持其工作台面与所述整形块的工作台面始终位于同一平面上。
9.如权利要求8所述的一种金属壳体倒扣结构的加工方法，其特征在于，所述第二动斜滑块上与斜面相对的垂直侧壁上设置一用以抵靠所述固定模座表面限位的台阶，所述台阶的侧壁在所述第二动斜滑块沿平行于所述物料表面方向移动至最大行程时抵靠所述凹槽部的边缘，在所述第二动斜滑块的垂直侧壁上与所述台阶的接触位置设置至少一个盲孔作为用于整形物料另一相对边缘上倒扣结构的所述第二凹模孔，所述台阶形成位于所述盲孔上方的凸台。
10.如权利要求2所述的一种金属壳体倒扣结构的加工方法，其特征在于，所述切边模具装置包括上模座、下模座、底部相对于所述倒扣结构设置有盲孔的第二凸模、第二凹模块、凸滑块；在所述上模座上设置所述第二凸模，所述第二凸模内设置有可伸缩的顶块，所述顶块凸出于所述第二凸模的端面时与端面形成台阶；所述下模座与所述第二凹模块弹性活动连接，所述第二凹模块的上表面开设有用于放置待切边壳体物料的凹槽，所述第二凹模块的四周侧面沿平行于所述第二凹模块上表面方向开设有横截面为渐变曲线的第二条形槽，且所述第二凹模块相对侧面上处于同一平面上的条形槽的凹陷方向相反，所述第二凹模块相邻侧面上的条形槽深度变化不相同；面对所述第二凹模块的侧面均设置有可深入所述条形槽的凸滑块，所述凸滑块固定设置在所述下模座上；所述第二凸模在上模座下行至所述下模座时利用所述顶块对所述第二凹模块施压，带动所述第二凹模块下行并利用所述凸滑块深入所述第二凹模块侧面的所述条形槽产生围绕所述第二凸模的周向旋转，在所述台阶边缘与所述凹槽边缘之间产生沿所述凹模块上表面 的用以切割物料的剪切力。
全文摘要
本发明提供了一种金属壳体的倒扣结构及其加工方法，一种金属壳体的倒扣结构，其包括设置在金属壳体的边缘上、且与所述金属壳体边缘一体成型的主体部，所述主体部与所述金属壳体的边缘位于平行于所述金属壳体表面的平面上，且所述主体部与所述金属壳体的边缘垂直连接。本发明实施例所提供的金属倒扣结构可以在金属壳体边缘形成与注塑类似的几乎垂直生长于金属壳体上的倒扣结构，保证良好的卡位效果，避免松脱，提高利用此倒扣结构实现两个金属壳体之间的近似无缝接触的连接效果。而采用上述加工工艺可以利用快速冲压成型方法一次性在同一个金属壳体物料上形成多个上述倒扣结构。
文档编号B21D19/00GK102950222SQ20121043381
公开日2013年3月6日 申请日期2012年11月2日 优先权日2012年11月2日
发明者张国训 申请人:深圳市中远航科技有限公司