專利名稱：鋁合金筆記本電腦外殼及成型模具、銑削夾具和成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及一種筆記本電腦外殼，更具體地說(shuō)，涉及一種鋁合金筆記本電腦外殼及成型模具、銑削夾具和成型方法。
背景技術(shù)：
目前，筆記本電腦的外殼主要采用PC/ABS工程塑料注塑成型，成型后的外殼存在厚度較厚，重量較重，成型后易變形，散熱性能差等顯著缺點(diǎn)，已不能適應(yīng)筆記本電腦市場(chǎng) “更輕、更薄、更高強(qiáng)度”的發(fā)展趨勢(shì)。其根本原因是PC/ABS工程塑料材料本身強(qiáng)度不高等因素導(dǎo)致成型后外殼強(qiáng)度不高，易變形，散熱性能差等缺陷。因此，亟待提供一種更輕、更薄、更高強(qiáng)度的筆記本電腦外殼。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有筆記本電腦外殼的較厚、較重且易變形的缺陷，提供一種采用鋁合金制成的筆記本電腦外殼。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種鋁合金筆記本電腦外殼， 包括由鋁合金制成的外部殼體，以及在所述外部殼體內(nèi)部四周注塑的由工程塑料制成的裝配結(jié)構(gòu)件。在本發(fā)明所述的鋁合金筆記本電腦外殼中，所述裝配結(jié)構(gòu)件由PC/ABS制備成型。本發(fā)明還提供了一種用于制備上述的鋁合金筆記本電腦外殼的成型模具，包括 凸模、凹模、凸模固定板、凹模固定板、上模座板、下模座板和限位螺釘；所述凸模固定在所述上模座板上，且邊緣由所述凸模固定板固定；所述凹模固定在所述下模座板上，且邊緣由所述凹模固定板固定；所述凸模和凹模相對(duì)設(shè)置且間隙為所述鋁合金筆記本電腦的外部殼體厚度，且所述限位螺釘設(shè)于所述凸模固定板、凹模固定板之間用于調(diào)整所述凸模和凹模的模具行程。在本發(fā)明所述的成型模具中，還包括設(shè)于所述凹模固定板上、用于將鋁合金板坯料定位于凹模上的定位針。在本發(fā)明所述的成型模具中，還包括設(shè)于所述凸模固定板和凹模固定板之間、在成型前給予鋁合金板坯料預(yù)緊力防止邊角起皺的壓邊圈。本發(fā)明還提供了一種用于制備上述的鋁合金筆記本電腦外殼的銑削夾具，包括 凸模支撐板、凹模板、三向定位塊和快速定位夾；所述凹模板和凸模支撐板相對(duì)設(shè)置且間隙為待銑削的鋁合金筆記本電腦的外部殼體的厚度；所述三向定位塊設(shè)于所述凹模板內(nèi)側(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)凹模板、鋁合金筆記本電腦的外部殼體和凹模支撐塊的位置的對(duì)準(zhǔn)；所述快速定位夾為設(shè)于所述凹模板上、位于所述鋁合金筆記本電腦的外部殼體四周邊的四個(gè)快速定位夾。
本發(fā)明還提供了一種用于制備上述的鋁合金筆記本電腦外殼的成型方法，包括以下步驟
SI、采用上述的成型模具用鋁合金制成筆記本電腦的外部殼體；52、采用上述的銑削夾具對(duì)所述鋁合金筆記本電腦的外部殼體進(jìn)行高速銑削；
53、在所述鋁合金筆記本電腦的外部殼體內(nèi)表面涂布粘結(jié)層；
54、在所述鋁合金筆記本電腦的外部殼體內(nèi)部四周注塑裝配結(jié)構(gòu)件，從而制成鋁合金筆記本電腦外殼。在本發(fā)明所述的成型方法中，所述步驟S4中，采用PC/ABS進(jìn)行模內(nèi)注塑成所述裝配結(jié)構(gòu)件。在本發(fā)明所述的成型方法中，所述步驟S3進(jìn)一步包括
531、對(duì)鋁合金筆記本電腦的外部殼體內(nèi)表面用酒精進(jìn)行除油、除塵處理；
532、在鋁合金筆記本電腦的外部殼體內(nèi)表面涂專用處理劑對(duì)鋁合金表面進(jìn)行腐蝕，常溫放置15分鐘后高溫烘干以確保處理劑完全揮發(fā)；
533、采用氣體驅(qū)動(dòng)噴涂的方式對(duì)外部殼體內(nèi)表面進(jìn)行粘結(jié)劑噴涂,并確保粘結(jié)面粘結(jié)層的厚度均勻，并對(duì)表面粘結(jié)劑進(jìn)行烘干處理。在本發(fā)明所述的成型方法中，所述步驟S4進(jìn)一步包括
541、在將鋁合金筆記本電腦的外部殼體放入注塑模具前進(jìn)行預(yù)熱處理，確保粘結(jié)劑與熔融塑料結(jié)合時(shí)表面溫度達(dá)到130°C ；
542、將預(yù)熱好的外部殼體放入注塑模具的注塑模腔，并確保鋁合金外殼在模腔中定位準(zhǔn)確，并進(jìn)行合模、注射、冷卻和開(kāi)模；
543、待注塑好的鋁合金筆記本電腦外殼冷卻至室溫后，對(duì)粘結(jié)劑溢出的區(qū)域進(jìn)行后處理，將凝固后的粘結(jié)劑除掉。實(shí)施本發(fā)明的鋁合金筆記本電腦外殼及其成型模具、銑削夾具和成型方法，具有以下有益效果本發(fā)明通過(guò)構(gòu)造全新的筆記本外殼結(jié)構(gòu)，由鋁合金制成的外部殼體以及內(nèi)部四周的PC/ABS結(jié)構(gòu)件相結(jié)合，克服了筆記本電腦外殼厚度過(guò)厚、重量過(guò)重和易變形的缺陷。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中
圖I為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中鋁合金筆記本電腦外殼的結(jié)構(gòu)圖2為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中鋁合金筆記本電腦外殼的成型方法流程圖3為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中用于制備鋁合金筆記本電腦外殼的成型模具結(jié)構(gòu)圖； 圖4a為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中用于制備鋁合金筆記本電腦外殼的銑削夾具的俯視
圖4b為圖4a中線K-K處的剖面圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本鋁合金筆記本電腦外殼產(chǎn)品主要應(yīng)用在追求更輕、更薄、更高強(qiáng)度和特殊外觀效果的中高端筆記本電腦，可應(yīng)用于筆記本電腦的頂蓋、掌拖外殼和底殼部分。本發(fā)明針對(duì)成型材料本身特性的問(wèn)題，將韌性和強(qiáng)度平衡良好的鋁合金材料創(chuàng)造性地應(yīng)用于筆記本電腦外殼的成型，提出了一種鋁合金筆記本電腦外殼及其成型工藝。請(qǐng)參閱圖1，為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中鋁合金筆記本電腦外殼的結(jié)構(gòu)圖。如圖I 所示，本發(fā)明提供的鋁合金筆記本電腦外殼包括由鋁合金制成的外部殼體101，以及在所述外部殼體101內(nèi)部四周注塑的由工程塑料制成的裝配結(jié)構(gòu)件102。其中，裝配結(jié)構(gòu)件可以由 PC/ABS制備成型。PC/ABS是聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物，是由聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)和聚丙烯精(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS)合金而成的熱可塑性塑膠，結(jié)合了兩種材料的優(yōu)異特性，ABS材料的成型性和PC的機(jī)械性、沖擊強(qiáng)度和耐溫、抗紫外線等性質(zhì)。在本實(shí)施例的鋁合金筆記本電腦外殼的結(jié)構(gòu)中，是指以鋁合金作為殼體功能件和外觀件，內(nèi)部四周注塑PC/ABS以成型裝配結(jié)構(gòu)件。此結(jié)構(gòu)可以解決鋁合金不易成型結(jié)構(gòu)件的缺陷，而且可以最大程度地減薄殼體厚度，減輕殼體重量。請(qǐng)參閱圖2，為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中鋁合金筆記本電腦外殼的成型方法流程圖。如圖2所示，主要包括以下步驟
首先，在步驟S202中，采用成型模具用鋁合金制成筆記本電腦的外部殼體。隨后，在下一步驟S204中，采用銑削夾具對(duì)所述鋁合金筆記本電腦的外部殼體進(jìn)行高速銑削。隨后，在下一步驟S206中，在所述鋁合金筆記本電腦的外部殼體內(nèi)表面涂布粘結(jié)層；
最后，在下一步驟S208中，在所述鋁合金筆記本電腦的外部殼體內(nèi)部四周注塑裝配結(jié)構(gòu)件，從而制成鋁合金筆記本電腦外殼。在該步驟中，可以采用PC/ABS進(jìn)行模內(nèi)注塑成所述裝配結(jié)構(gòu)件。下面對(duì)本發(fā)明提供的鋁合金筆記本電腦外殼的具體制備過(guò)程及采用的模具和夾具進(jìn)行具體介紹。請(qǐng)參閱圖3，為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中用于制備鋁合金筆記本電腦外殼的成型模具結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，該鋁合金筆記本電腦外殼成型模具至少包括凸模303、凹模305、 凸模固定板302、凹模固定板306、上模座板301、下模座板307和限位螺釘308。其中，凸模 303固定在上模座板301上，且邊緣由所述凸模固定板303固定。凹模305固定在下模座板 307上，且邊緣由所述凹模固定板306固定。凸模303和凹模305相對(duì)設(shè)置，且兩者之間的間隙為鋁合金筆記本電腦的外部殼體所設(shè)計(jì)的厚度。鋁合金板坯料可以置于凸模303和凹模305之間，通過(guò)凸模303和凹模305的擠壓作用力成型。限位螺釘308設(shè)于凸模固定板 302、凹模固定板306之間，用于調(diào)整凸模303和凹模305的模具行程，保障模具行程不會(huì)壓裂鋁合金板坯料。本實(shí)施例中還在凹模固定板302上設(shè)置了定位針，用于將鋁合金板坯料定位于凹模305上。此外,還可以在凸模固定板302和凹模固定板306之間設(shè)置壓邊圈,在成型前給予鋁合金板坯料一定的預(yù)緊力，防止鋁合金板坯料邊角起皺。凸模3和凸模5呈分離狀態(tài)時(shí)，將裁切好的鋁合金板坯料經(jīng)定位針9定位放于凹模面，凸模3和凹模5閉合，在凸模3和凹模5的作用下，鋁合金板被拉深成型。凸模3和凹模5開(kāi)啟后，成型后的鋁合金板被取出，成型過(guò)程結(jié)束。成型模四周邊要沿產(chǎn)品的弧度往外延伸2-3mm的高度，以保證在下一步切割工序中鋁合金電腦外殼切割面平整。請(qǐng)參閱圖4a，為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中用于制備鋁合金筆記本電腦外殼的銑削夾具的俯視圖，圖4b為圖4a中線K-K處的剖面圖。如圖4a和4b所示，本實(shí)施例提供的用于制備鋁合金筆記本電腦外殼的銑削夾具，包括凸模支撐板404、凹模板401、三向定位塊 403和快速定位夾405。鋁合金筆記本電腦的外部殼體402成型后，通過(guò)該銑削夾具，即可進(jìn)行CNC (計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床,Computer numerical control)高速統(tǒng)削。招合金外殼因形狀、硬度、切割面的原因，不能像銑削鋼料一樣用碼仔裝夾定位，而且被銑削面的兩側(cè)必須有材料進(jìn)行支撐，以防銑削時(shí)因鋁合金外殼自身強(qiáng)度不夠發(fā)生震動(dòng)而導(dǎo)致加工面破裂、 不平整。因此，本發(fā)明選用了凹模板401和凸模支撐板404相對(duì)設(shè)置，待銑削的鋁合金筆記本電腦的外部殼體402置于兩者之間，因此凹模板401和凸模支撐板404之間的間隙為待銑削的鋁合金筆記本電腦的外部殼體的厚度。三向定位塊403設(shè)于所述凹模板401內(nèi)側(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)凹模板401、鋁合金筆記本電腦的外部殼體402和凹模支撐塊404三者位置精確對(duì)準(zhǔn)。 快速定位夾405設(shè)于凹模板401下方，且位于鋁合金筆記本電腦的外部殼體402的四周邊， 包括四個(gè)快速定位夾，兩個(gè)一組配合使用，分別為對(duì)邊設(shè)置的快速定位夾Jl和J2，以及快速定位夾J3和J4?？焖俣ㄎ粖AJl和J2閉合時(shí)，快速定位夾J3和J4開(kāi)啟，CNC切割外部殼體402的A3和A4兩邊。之后，快速定位夾J3和J4閉合，快速定位夾Jl和J2開(kāi)啟，CNC 切割外部殼體402的Al和A2兩邊。加工完成后，CNC切割面及邊角切割交界處需用細(xì)砂紙打磨光滑。鋁合金筆記本電腦外殼的模內(nèi)注塑工藝主要包括以下幾個(gè)步驟
I、鋁合金筆記本電腦的外部殼體內(nèi)表面粘結(jié)層涂布。外部殼體由鋁合金制成，因此表面密度大，粘結(jié)劑很難直接滲透到其表面分子結(jié)構(gòu)中，為難粘材質(zhì)，因此鋁合金表面必須進(jìn)行預(yù)處理。首先，鋁合金外殼內(nèi)表面用酒精進(jìn)行除油、除塵處理。之后，鋁合金外殼內(nèi)表面涂專用處理劑，處理劑的作用是對(duì)鋁合金表面進(jìn)行腐蝕，有效改善鋁合金的表面極性，增加粘結(jié)劑與鋁合金間的結(jié)合面積，大大提高二者的粘接性能，在常溫放置15分鐘后高溫烘干以確保處理劑完全揮發(fā)。表面處理完成后，采用氣體驅(qū)動(dòng)噴涂的方式對(duì)鋁合金外殼內(nèi)表面進(jìn)行粘結(jié)劑噴涂，以確保粘結(jié)面粘結(jié)層的厚度均勻，粘結(jié)層厚度均勻是為了保證粘結(jié)強(qiáng)度均勻。噴涂完成后，在一定的溫度、時(shí)間條件下，對(duì)表面粘結(jié)劑進(jìn)行烘干處理。2、鋁合金外殼表面的粘結(jié)劑需達(dá)到130°C的高溫才能將其活性激發(fā)出來(lái)，使粘結(jié)性能達(dá)到最佳。由于鋁合金外殼較厚，約為I. Omm左右，單靠瞬間的模具溫度和注射時(shí)熔融塑料，如PC+ABS的溫度難以滿足，因此，必須在鋁合金外殼放入注塑模具前進(jìn)行預(yù)熱處理， 用電烤箱對(duì)其進(jìn)行加熱，確保粘結(jié)劑與熔融塑料結(jié)合時(shí)表面溫度達(dá)到130°C。3、模內(nèi)注塑。首先，將注塑模具參數(shù)調(diào)至正常，確保注塑件無(wú)缺膠、縮水等缺陷。然后將預(yù)熱好的鋁合金外殼從烤箱取出后立即放入注塑模腔(鋁合金外殼在空氣中停留的時(shí)間越短，熱量損失越少)，確保鋁合金外殼在模腔中定位準(zhǔn)確；合模，注射，冷卻，開(kāi)模。產(chǎn)品從模具取出后，需平面靜置4-5min，待產(chǎn)品完全冷卻至室溫，以便粘結(jié)劑完全固化，確保粘結(jié)劑與鋁合金外殼的粘結(jié)效果最佳。4、邊緣后處理。噴涂時(shí)由于氣壓的不穩(wěn)定，產(chǎn)品內(nèi)表面局部區(qū)域粘結(jié)劑的噴涂量會(huì)偏多，注塑時(shí)塑料的高溫、高壓會(huì)將多余的粘結(jié)劑擠出到產(chǎn)品的外表面，影響產(chǎn)品的外觀。因此，脫模后，待產(chǎn)品冷卻至室溫時(shí)，需對(duì)粘結(jié)劑溢出的區(qū)域進(jìn)行后處理，將凝固后的粘結(jié)劑除掉。綜上所述，本發(fā)明通過(guò)構(gòu)造全新的筆記本外殼結(jié)構(gòu)，由鋁合金制成的外部殼體以
7及內(nèi)部四周的PC/ABS結(jié)構(gòu)件相結(jié)合，克服了筆記本電腦外殼厚度過(guò)厚、重量過(guò)重和易變形的缺陷。在同等強(qiáng)度條件下，與傳統(tǒng)PC+ABS制備的電腦外殼相比，厚度可減薄50 %，重量減輕40% ;具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性能；具有良好的散熱性、屏蔽性、耐候性和耐腐蝕性；并且外觀易著色，能夠滿足消費(fèi)者對(duì)筆記本電腦外殼的個(gè)性化需求。本發(fā)明是根據(jù)特定實(shí)施例進(jìn)行描述的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白在不脫離本發(fā)明范圍時(shí)，可進(jìn)行各種變化和等同替換。此外，為適應(yīng)本發(fā)明技術(shù)的特定場(chǎng)合或材料，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行諸多修改而不脫離其保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明并不限于在此公開(kāi)的特定實(shí)施例， 而包括所有落入到權(quán)利要求保護(hù)范圍的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種鋁合金筆記本電腦外殼，其特征在于，包括由鋁合金制成的外部殼體，以及在所述外部殼體內(nèi)部四周注塑的由工程塑料制成的裝配結(jié)構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁合金筆記本電腦外殼，其特征在于，所述裝配結(jié)構(gòu)件由PC/ ABS制備成型。
3.一種用于制備權(quán)利要求1-2中任意一項(xiàng)所述的鋁合金筆記本電腦外殼的成型模具， 其特征在于，包括凸模、凹模、凸模固定板、凹模固定板、上模座板、下模座板和限位螺釘；所述凸模固定在所述上模座板上，且邊緣由所述凸模固定板固定；所述凹模固定在所述下模座板上，且邊緣由所述凹模固定板固定；所述凸模和凹模相對(duì)設(shè)置且間隙為所述鋁合金筆記本電腦的外部殼體厚度，且所述限位螺釘設(shè)于所述凸模固定板、凹模固定板之間用于調(diào)整所述凸模和凹模的模具行程。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成型模具，其特征在于，還包括設(shè)于所述凹模固定板上、用于將鋁合金板坯料定位于凹模上的定位針。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的成型模具，其特征在于，還包括設(shè)于所述凸模固定板和凹模固定板之間、在成型前給予鋁合金板坯料預(yù)緊力防止邊角起皺的壓邊圈。
6.一種用于制備權(quán)利要求1-2中任意一項(xiàng)所述的招合金筆記本電腦外殼的統(tǒng)削夾具， 其特征在于，包括凸模支撐板、凹模板、三向定位塊和快速定位夾；所述凹模板和凸模支撐板相對(duì)設(shè)置且間隙為待銑削的鋁合金筆記本電腦的外部殼體的厚度；所述三向定位塊設(shè)于所述凹模板內(nèi)側(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)凹模板、鋁合金筆記本電腦的外部殼體和凹模支撐塊的位置的對(duì)準(zhǔn)；所述快速定位夾為設(shè)于所述凹模板上、位于所述鋁合金筆記本電腦的外部殼體四周邊的四個(gè)快速定位夾。
7.一種用于制備權(quán)利要求1-2中任意一項(xiàng)所述的鋁合金筆記本電腦外殼的成型方法， 其特征在于，包括以下步驟51、采用權(quán)利要求3所述的成型模具用鋁合金制成筆記本電腦的外部殼體；52、采用權(quán)利要求6所述的銑削夾具對(duì)所述鋁合金筆記本電腦的外部殼體進(jìn)行高速銑削；53、在所述鋁合金筆記本電腦的外部殼體內(nèi)表面涂布粘結(jié)層；54、在所述鋁合金筆記本電腦的外部殼體內(nèi)部四周注塑裝配結(jié)構(gòu)件，從而制成鋁合金筆記本電腦外殼。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成型方法，其特征在于，所述步驟S4中，采用PC/ABS進(jìn)行模內(nèi)注塑成所述裝配結(jié)構(gòu)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成型方法，其特征在于，所述步驟S3進(jìn)一步包括531、對(duì)鋁合金筆記本電腦的外部殼體內(nèi)表面用酒精進(jìn)行除油、除塵處理；532、在鋁合金筆記本電腦的外部殼體內(nèi)表面涂專用處理劑對(duì)鋁合金表面進(jìn)行腐蝕，常溫放置15分鐘后高溫烘干以確保處理劑完全揮發(fā)；533、采用氣體驅(qū)動(dòng)噴涂的方式對(duì)外部殼體內(nèi)表面進(jìn)行粘結(jié)劑噴涂，并確保粘結(jié)面粘結(jié)層的厚度均勻，并對(duì)表面粘結(jié)劑進(jìn)行烘干處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成型方法，其特征在于，所述步驟S4進(jìn)一步包括s41、在將鋁合金筆記本電腦的外部殼體放入注塑模具前進(jìn)行預(yù)熱處理，確保粘結(jié)劑與熔融塑料結(jié)合時(shí)表面溫度達(dá)到130°C ；s42、將預(yù)熱好的外部殼體放入注塑模具的注塑模腔，并確保鋁合金外殼在模腔中定位準(zhǔn)確，并進(jìn)行合模、注射、冷卻和開(kāi)模；s43、待注塑好的鋁合金筆記本電腦外殼冷卻至室溫后，對(duì)粘結(jié)劑溢出的區(qū)域進(jìn)行后處理，將凝固后的粘結(jié)劑除掉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋁合金筆記本電腦外殼及其成型模具、銑削夾具和成型方法；所述鋁合金筆記本電腦外殼，包括由鋁合金制成的外部殼體，以及在所述外部殼體內(nèi)部四周注塑的由工程塑料制成的裝配結(jié)構(gòu)件。本發(fā)明將韌性和強(qiáng)度平衡良好的鋁合金材料應(yīng)用于筆記本電腦外殼的成型，通過(guò)構(gòu)造全新的筆記本外殼結(jié)構(gòu)，由鋁合金制成的外部殼體以及內(nèi)部四周的PC/ABS結(jié)構(gòu)件相結(jié)合，克服了傳統(tǒng)筆記本電腦外殼厚度過(guò)厚、重量過(guò)重和易變形的缺陷。
文檔編號(hào)B23C9/00GK102609032SQ201110022928
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者唐均華, 尹高喜, 汪智勇, 邊彬輝 申請(qǐng)人:群達(dá)塑膠電子(深圳)有限公司