阅读说明：本技术 钛合金手机边框的加工工艺 (Processing technology of titanium alloy mobile phone frame ) 是由 朱卫 于 2019-11-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种钛合金手机边框的加工工艺,包括对钛合金棒材进行连续循环十二次的轧制、热处理制成条状的手机边框半成品型材；轧制工序采用至少一对轧辊轧制钛合金棒材,轧辊其用于轧制的曲面上设有环形凸起和/或环形凹陷,环形凸起及环形凹陷与其对应的轧辊同心设置,环形凸起及环形凹陷与每次轧制后的型材形状相仿形适配；热处理采用管式炉,热处理温度为600±20℃,管式炉长度为6米,钛合金棒材通过管式炉的速度为3m/min。本发明舍弃以往采用CNC机加工的方式而改用轧制,省工省料省时,省材料,料重比好,多次轧制热处理的方式解决了TC4钛合金难加工难成形的问题,轧制形成手机边框半成品型材,减少后续雕刻加工成手机边框的加工量。(The invention discloses a processing technology of a titanium alloy mobile phone frame, which comprises the steps of continuously and circularly rolling a titanium alloy bar for twelve times and carrying out heat treatment to prepare a strip-shaped mobile phone frame semi-finished section; the rolling process adopts at least one pair of rollers to roll the titanium alloy bar, the curved surface of the roller for rolling is provided with an annular bulge and/or an annular recess, the annular bulge and the annular recess are concentrically arranged with the corresponding roller, and the shape of the annular bulge and the annular recess is similar to the shape of the rolled section bar; the heat treatment adopts a tube furnace, the heat treatment temperature is 600 +/-20 ℃, the length of the tube furnace is 6 meters, and the speed of the titanium alloy bar passing through the tube furnace is 3 m/min. The method replaces the traditional CNC machining mode with rolling, saves labor, materials and time, has good material-weight ratio, solves the problem that the TC4 titanium alloy is difficult to machine and form in a multi-rolling heat treatment mode, rolls to form the semi-finished section of the mobile phone frame, and reduces the machining amount of the mobile phone frame formed by subsequent engraving.)

钛合金手机边框的加工工艺

技术领域

本发明涉及一种钛合金手机边框的加工工艺。

背景技术

传统的手机壳采用的金属材料多为铝合金，随着5G时代的到来以及人们对手机美观度要求的提高，金属铝因对信号有干扰和质感差等因素，已不能满足手机的功能设计要求和消费者的心理需求，所以必须寻求一种新的替代材料来制造手机壳。钛合金因具有比强度高、亲生物、透声性好和良好的金属质感等特性，同时象征着高端大气等身份特征，因而成为5G时代手机壳选用的最主要的金属材料。

手机壳形状复杂，规格小且尺寸精度高。从制造工艺路线上，手机壳通常可采用板材直接CNC加工、3D打印或铸造方式成型或再经CNC加工的方式生产成品，常规自由锻造或模锻方法难以成型手机壳锻坯。

与铝比，钛合金比强度高且导热性差，所以采用CNC加工时，金属易粘刀，切削速度慢，刀具损耗严重，生产效率极低，远远不能与铝相比。当采用板材直接进行CNC加工方法生产手机壳时，单个手机壳的加工周期约为10-20小时左右，而手机市场容量大，尽管国内手机代工厂CNC设备很多，在这种生产效率下，仍远远不能满足市场需求；同时，采用板材直接加工时，多数材料最终需切除，机加工成品率不足50％，材料利用率很低，而钛合金材料价格高，原材料成本很高，加之CNC加工刀具又不同于金属铝用刀具，刀具损耗严重，耗材成本很高。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种钛合金手机边框的加工工艺，省材料，加工成的产品料重比好，多次轧制热处理的方式解决了TC4钛合金难加工难成形的问题，轧制形成手机边框半成品型材，减少后续雕刻加工成手机边框的加工量。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种钛合金手机边框的加工工艺，包括对钛合金棒材进行连续循环十二次的轧制、热处理制成条状的手机边框半成品型材；轧制工序采用至少一对轧辊轧制钛合金棒材，轧辊其用于轧制的曲面上设有环形凸起和/或环形凹陷，环形凸起及环形凹陷与其对应的轧辊同心设置，环形凸起及环形凹陷与每次轧制后的型材形状相仿形适配；热处理采用管式炉，热处理温度为600±20℃，管式炉长度为6米，钛合金棒材通过管式炉的速度为3m/min。条状手机半成品型材具有与手机边框相仿形接近的截面形状；将手机边框半成品型材折弯后与手机壳背板焊接即加工制成手机壳。不采用CNC雕刻加工的方式，减少原料的浪费，采用多次轧制后形成形状非常接近手机边框形状的条状，后续再加工只需很少的加工量。

进一步的技术方案是，钛合金棒材其材质为钛合金TC4。

进一步的技术方案是，轧制工序每次的轧制量为6％～8％。

进一步的技术方案为，在对钛合金棒材进行轧制时同时对手机壳的背板在线连续冷轧，对手机壳背板在线连续冷轧的轧辊与用于轧制钛合金棒材的轧辊相连接，对手机壳背板在线连续冷轧的轧辊设有N对，N小于12，对手机壳背板在线连续冷轧的每对轧辊由第一辊及第二辊成对构成，第一辊其用于轧制的曲面上设有若干个凸块，相邻凸块间设有间距，第二辊其用于轧制的曲面上设有与前述凸块适配的凹陷；沿进料方向后道工序上的第一辊其凸块的高度高于前道工序上的第一辊其凸块的高度。在对钛合金板材轧制成带有凸块的背板后在线剪切，然后将剪切后的半成品边框型材及带有凸块的背板转移到下道工序，待条状半成品边框型材被加工完成后折弯，然后再与背板焊接即形成手机壳，将背板其背面凸块的加工过程放到钛合金手机边框轧制过程中，提高了生产效率，极大地节约了工时。并且凸块的高度是随着工序的向后逐渐增加的，符合钛合金材料加工的规律，避免一次性的大变形容易造成的加工缺陷。

进一步的技术方案为，对手机壳背板在线连续冷轧的轧辊与用于轧制钛合金棒材的轧辊共轴设置。

进一步的技术方案为，对手机壳背板在线连续冷轧的轧辊通过齿轮组与用于轧制钛合金棒材的轧辊相连。通过用于减速的齿轮组将用于轧制钛合金棒材的轧辊速度降下后传递给对手机壳背板在线连续冷轧的轧辊，保证轧制而成的带有凸起的手机背板其具有较好的形状公差。

本发明的优点和有益效果在于：舍弃以往采用CNC机加工的方式而改用轧制，省工省料省时，省材料，料重比好，多次轧制热处理的方式解决了TC4钛合金难加工难成形的问题，轧制形成手机边框半成品型材，减少后续雕刻加工成手机边框的加工量；将背板其背面凸块的加工过程放到钛合金手机边框轧制过程中，提高了生产效率，极大地节约了工时。并且凸块的高度是随着工序的向后逐渐增加的，符合钛合金材料加工的规律，避免一次性的大变形容易造成的加工缺陷。通过用于减速的齿轮组将用于轧制钛合金棒材的轧辊速度降下后传递给对手机壳背板在线连续冷轧的轧辊，保证轧制而成的带有凸起的手机背板其具有较好的形状公差。

附图说明

图1是本发明一种钛合金手机边框的加工工艺实施例一的加工过程示意图；

图2是图1中最左边的用于轧制钛合金棒材的两对轧辊的纵剖示意图；

图3是图1中最左边的管式炉右边的一对轧辊的纵剖示意图；

图4是本发明实施例一中另一轧制工序时轧辊的示意图；

图5是图4中间部分的放大示意图；

图6是本发明实施例二的示意图；

图7是经图6轧制后的背板的示意图；

图8是边框与背板焊接后的手机壳的示意图。

图中：1、钛合金棒材；2、半成品型材；3、轧辊；4、环形凸起；5、环形凹陷；6、管式炉；7、背板；8、第一辊；9、第二辊；10、凸块；11、钛合金板材；12、齿轮组。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

如图1至图5所示，本发明是一种钛合金手机边框的加工工艺，包括对钛合金棒材1进行连续循环十二次的轧制、热处理制成条状的手机边框半成品型材2；轧制工序采用至少一对轧辊3轧制钛合金棒材1，轧辊3其用于轧制的曲面上设有环形凸起4和/或环形凹陷5，环形凸起4及环形凹陷5与其对应的轧辊3同心设置，环形凸起4及环形凹陷5与每次轧制后的型材形状相仿形适配；热处理采用管式炉6，热处理温度为600±20℃，管式炉6长度为6米，钛合金棒材1通过管式炉6的速度为3m/min。钛合金棒材1其材质为钛合金TC4。轧制工序每次的轧制量为6％～8％。

实施例二：

与实施例一的不同在于，如图6至图8所示，在对钛合金棒材1进行轧制时同时对手机壳的背板7在线连续冷轧，对手机壳背板7在线连续冷轧的轧辊与用于轧制钛合金棒材1的轧辊3相连接，对手机壳背板7在线连续冷轧的轧辊设有10对，对手机壳背板7在线连续冷轧的每对轧辊由第一辊8及第二辊9成对构成，第一辊8其用于轧制的曲面上设有若干个凸块10，相邻凸块10间设有间距，第二辊9其用于轧制的曲面上设有与前述凸块10适配的凹陷；沿进料方向后道工序上的第一辊8其凸块10的高度高于前道工序上的第一辊8其凸块10的高度。在对钛合金板材11轧制成带有凸块10的背板7后在线剪切，然后将剪切后的手机边框半成品型材2及带有凸块10的背板7转移到下道工序，待条状半成品边框型材被加工完成后折弯，然后再与背板7焊接即形成手机壳；对手机壳背板7在线连续冷轧的轧辊通过齿轮组12与用于轧制钛合金棒材1的轧辊3相连。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。