壓合方法及壓合系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種壓合方法及壓合系統(tǒng)，用以壓合中空管體，壓合方法包括下列步驟：將中空管體承載于第一模具。將壓力調(diào)節(jié)裝置的至少二個注入部分別頂?shù)址忾]中空管體的兩端開口。將壓力流體經(jīng)由注入部注入中空管體的內(nèi)部。當(dāng)壓力流體注入中空管體的內(nèi)部直到中空管體的內(nèi)部壓力升壓至型變臨界點時，第二模具朝向第一模具壓合以壓制成型中空管體。
【專利說明】壓合方法及壓合系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種壓合方法及壓合系統(tǒng)，特別是關(guān)于壓制中空管體的壓合方法及壓合系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，中空管體應(yīng)用于多種產(chǎn)業(yè)及日常生活中，例如隨處可見的冷熱水系統(tǒng)或排水系統(tǒng)的管路、腳踏車的鋼架結(jié)構(gòu)、汽機車內(nèi)部的管路結(jié)構(gòu)及排氣管等，甚至是在一些機械或電子裝置內(nèi)的散熱器或散熱模塊，便是以金屬所制成的中空熱管，作為傳輸熱源的路徑，將機械或電子裝置運作時，內(nèi)部所產(chǎn)生的熱能，依熱管的配置路徑傳導(dǎo)至風(fēng)扇的散熱鰭片或直接傳導(dǎo)至外界等。
[0003]而一般的管體通常為線性的中空圓柱狀體，然而，各種管路的配置皆非僅有線性分布，必須使用彎折的中空管體以改變方向。另外，有時會受到整體的空間限制，尤其是隨著科技的進(jìn)步，機械或電子裝置皆以小型化為目標(biāo)不斷的改良，故其內(nèi)部空間有限，而其內(nèi)部管路的配置必須得達(dá)到節(jié)省空間的功效，最有效的方式便是將中空圓柱狀體壓縮成扁形的中空結(jié)構(gòu)，即為壓管。
[0004]現(xiàn)有的壓管程序，將中空管體直接置于二模具間，一般稱為上、下模具，并利用上、下模具的相互閉合直接壓縮中空管體，然而，直接壓管的方式并無法一次完成加工程序，這是因為直接壓管對于中空管體的沖擊太大，尤其是金屬材料的中空管體，因其具有排列精密的晶體結(jié)構(gòu)，一次壓管成型反而會使其變形。另外，即便以多次加工的方式直接壓管，雖可維持中空管體外觀的整體性，但中空管體的表面結(jié)構(gòu)已受到破壞，使得整體強度下降而較容易有表面凹陷或產(chǎn)生水平狀紋路等損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于上述課題，本發(fā)明的一目的是提供一種壓合方法及壓合系統(tǒng)，可同時縮減加工次數(shù)及可維持中空管體表面的晶體結(jié)構(gòu)，進(jìn)而保持中空管體的整體強度。
[0006]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種壓合方法，用以壓合中空管體，壓合方法包括下列步驟:將中空管體承載于第一模具。將壓力調(diào)節(jié)裝置的至少二個注入部分別頂?shù)址忾]中空管體的兩端開口。將壓力流體經(jīng)由注入部注入中空管體的內(nèi)部。當(dāng)壓力流體注入中空管體的內(nèi)部直到中空管體的內(nèi)部壓力升壓至型變臨界點時，第二模具朝向第一模具壓合以壓制成型中空管體。
[0007]在本發(fā)明的一實施例中，第二模具與第一模具壓合以壓制成型中空管體呈中空扁平狀。
[0008]在本發(fā)明的一實施例中，第二模具朝向第一模具壓合的步驟中，壓力調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)中空管體的內(nèi)部壓力。
[0009]在本發(fā)明的一實施例中，型變臨界點指中空管體于結(jié)構(gòu)變形之前通過壓力流體使其內(nèi)部壓力達(dá)到飽和值。[0010]在本發(fā)明的一實施例中，其中壓力流體為氣體、液體、固體、或其組合。
[0011]為達(dá)上述目的，本發(fā)明還提供一種壓合系統(tǒng)，用以壓合中空管體，壓合系統(tǒng)包括第一模具、第二模具以及壓力調(diào)節(jié)裝置。第一模具承載中空管體。第二模具與第一模具對應(yīng)設(shè)置。壓力調(diào)節(jié)裝置具有至少二個注入部，注入部頂?shù)址忾]中空管體的兩端開口，經(jīng)由注入部將壓力流體注入中空管體的內(nèi)部。當(dāng)壓力流體注入中空管體的內(nèi)部直到中空管體的內(nèi)部壓力升壓至型變臨界點時，第二模具朝向第一模具壓合以壓制成型中空管體。
[0012]綜上所述，本發(fā)明的壓合方法及壓合系統(tǒng)，是于中空管體的內(nèi)部注入壓力流體，并使中空管體的內(nèi)部管壁保持在型變臨界點的狀態(tài)，再以第一模具及第二模具壓制中空管體。相較于現(xiàn)有直接壓合的方法，中空管體的外側(cè)受到來自于內(nèi)部壓力流體的支撐力，更可保持表面結(jié)構(gòu)的完整，不易變形或表面凹陷，且維持中空管體的整體強度，進(jìn)而可減少壓制(加工)的次數(shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為依據(jù)本發(fā)明較佳實施例的一種壓合方法的步驟流程圖；
[0014]圖2A為依據(jù)本發(fā)明較佳實施例的一種壓合系統(tǒng)的前視圖；
[0015]圖2B為圖2A所示的壓合系統(tǒng)的A-A線右側(cè)視圖；
[0016]圖3A為圖2A所示的壓合系統(tǒng)注入壓力流體的前視圖；
[0017]圖3B為圖3A所示的壓合系統(tǒng)的A-A線右側(cè)視圖；
[0018]圖4A為圖2A所示的壓合系統(tǒng)的第二模具朝向第一模具壓合的前視圖；
[0019]圖4B為圖4A所示的壓合系統(tǒng)的A-A線右側(cè)視圖；
[0020]圖5A為圖2A所示的中空管體壓合完成的前視圖；
[0021]圖5B為圖5A所示的壓合系統(tǒng)的A-A線右側(cè)視圖；以及
[0022]圖6為圖2A所示的中空管體壓合完成的前視圖。
【具體實施方式】
[0023]以下將參照相關(guān)附圖，說明依據(jù)本發(fā)明較佳實施例的一種壓合方法及其系統(tǒng)，其中相同元件將以相同的元件符號加以說明。
[0024]圖1為依據(jù)本發(fā)明較佳實施例的一種壓合方法的步驟流程圖；圖2A為依據(jù)本發(fā)明較佳實施例的一種壓合系統(tǒng)的前視圖；圖2B為圖2A所示的壓合系統(tǒng)的A-A線右側(cè)視圖，請參照圖1并搭配圖2A及圖2B所示。本發(fā)明的一種壓合方法，以壓合中空管體，壓合方法包括下列步驟:將中空管體承載于第一模具(SlO);將壓力調(diào)節(jié)裝置的至少二個注入部分別頂?shù)址忾]中空管體的兩端開口(S20);將壓力流體經(jīng)由注入部注入中空管體的內(nèi)部(S30);當(dāng)壓力流體注入中空管體的內(nèi)部直到中空管體內(nèi)的壓力升壓至型變臨界點時，第二模具朝向第一模具壓合以壓制成型中空管體(S40)。
[0025]而對應(yīng)于上述壓合方法，本發(fā)明還提供一種壓合系統(tǒng)1，用以壓合中空管體2。壓合系統(tǒng)I包括第一模具11、第二模具12以及壓力調(diào)節(jié)裝置13。于步驟SlO中，將中空管體2承載于第一模具11，而第二模具12對應(yīng)第一模具11設(shè)置，使中空管體2位于第一模具11與第二模具12之間。
[0026]圖3A為圖2A所示的壓合系統(tǒng)注入壓力流體的前視圖；圖3B為圖3A所示的壓合系統(tǒng)的A-A線右側(cè)視圖，請同時參照圖3A及圖3B所示。壓力調(diào)節(jié)裝置13具有至少二個注入部131，于本實施例中，壓力調(diào)節(jié)裝置13則具有二個注入部131，并于步驟S20中，將壓力調(diào)節(jié)裝置13的二個注入部131分別頂?shù)址忾]中空管體2的兩端開口 21(如圖2A所示)。較佳的，注入部131與中空管體2的開口 21密合，于本實施例中，注入部131為前窄后寬的尖頭(或圓弧)形，而后端較寬部分的外徑與開口 21的口徑相互配合。另外，注入部131更具有通道C，用以注入壓力流體。
[0027]另外，壓力調(diào)節(jié)裝置13還包括儲存單元132，用以置放壓力流體133，而于步驟S30中，將壓力流體133經(jīng)由注入部131注入中空管體2 (為求圖面簡潔，本發(fā)明的附圖僅示其一注入部與儲存槽連接的態(tài)樣)的內(nèi)部，使中空管體2的內(nèi)部管壁22均勻受力。其中，壓力流體133包括氣體、液體、固體、或其組合，氣體可例如但不限于一般的空氣、氦氣、或氮氣；液體則可例如但不限于水、甲醇、或丙酮；固體則可例如但不限于玻璃砂或金剛砂，其中，固體(如玻璃砂或金剛砂)常組合氣體使用。
[0028]于實際操作上，如圖3A所示，將中空管體2置于第一模具11 (步驟S10)，第二模具12并對應(yīng)設(shè)置，使第一模具11與第二模具12恰好相抵接于中空管體2，而第二模具12亦可等到步驟S40時，在抵接于中空管體2。接著，壓力調(diào)節(jié)裝置13的二注入部131往中空管體2的方向移動，并頂?shù)址忾]中空管體2的兩端開口 21(步驟S20)，再將壓力流體133經(jīng)由注入部131的通道C注入中空管體2內(nèi)(步驟S30)。當(dāng)中空管體2的內(nèi)部壓力升壓至型變臨界點時，中空管體2的內(nèi)部管壁22均勻受力，第二模具12朝向第一模具11壓合以壓制成型中空管體2 (步驟S40)，而本發(fā)明所述型變臨界點是指中空管體2于結(jié)構(gòu)變形之前通過注入壓力流體133使其內(nèi)部壓力達(dá)到飽和值。
[0029]圖4A為圖2A所示的壓合系統(tǒng)的第二模具朝向第一模具壓合的前視圖；圖48為圖4A所示的壓合系統(tǒng)的A-A線右側(cè)視圖，請同時參照圖4A及圖4B并搭配圖1所示。于步驟S40中，第二模具12與第一模具11壓合以壓制成型中空管體2的步驟，使壓制成型后的中空管體2呈中空扁平狀。而本發(fā)明所述的中空扁平狀是指中空管體2經(jīng)壓扁后，二對應(yīng)的內(nèi)部管壁22之間仍具有一段距離，該距離視實際需求而定。
[0030]于本發(fā)明較佳實施例的壓合方法中，當(dāng)?shù)诙＞?2朝向第一模具11壓合時，更包括利用壓力調(diào)節(jié)裝置13調(diào)節(jié)中空管體2的內(nèi)部壓力的步驟。于實際操作上，壓力調(diào)節(jié)裝置13可配合壓合速率反向地將壓力流體133經(jīng)由注入部131逐漸輸出至儲存單元132，由此調(diào)節(jié)中空管體2的內(nèi)部壓力，使其維持在內(nèi)部管壁22表面均勻受力或保持在型變臨界點的狀態(tài)，進(jìn)而使中空管體2的表面結(jié)構(gòu)維持更加完整。需注意的是，步驟S40與調(diào)節(jié)中空管體2的內(nèi)部壓力的步驟并無時間上的順序，該二步驟可同時進(jìn)行或相互調(diào)整，使中空管體2的內(nèi)部壓力保持在型變臨界點的狀態(tài)。
[0031]而于中空管體2內(nèi)部持續(xù)注入壓力流體133，并使中空管體2的內(nèi)部管壁22保持在型變臨界點的狀態(tài)，以壓制中空管體2，相較于現(xiàn)有直接壓合的方法，中空管體2的外側(cè)23受到來自于內(nèi)部壓力流體133的支撐力，使得中空管體2較現(xiàn)有方法更可保持表面結(jié)構(gòu)的完整，不易變形或表面凹陷，故可減少壓制(加工)的次數(shù)。而若中空管體2為金屬材料，則因金屬本身具有排列精密的晶體結(jié)構(gòu)，故現(xiàn)有直接壓合中空管體2的方法，更容易造成變形或凹陷等情形，而相較于現(xiàn)有技術(shù)，將本發(fā)明應(yīng)用于壓合金屬材料的中空管體2，其維持金屬的中空管體2整體結(jié)構(gòu)與剛性的功效更加明顯。此乃因內(nèi)部管壁22均勻受力，更可使金屬的中空管體2的表面晶體結(jié)構(gòu)更不易因為壓合的壓力而被破壞或排列方向有所改變，故可減緩中空管體表面產(chǎn)生水平紋路的情形，更可維持金屬的中空管體2整體的剛性而不變形。
[0032]圖5A為圖2A所示的中空管體壓合完成的前視圖；圖5B為圖5A所示的壓合系統(tǒng)的A-A線右側(cè)視圖；圖6為圖2A所示的中空管體壓合完成的前視圖，請同時參照圖5A、圖5B及圖6并搭配圖1所示。中空管體2壓合完畢后，還包括步驟S42，第一模具11與第二模具12停止壓合，而壓力調(diào)節(jié)裝置13利用注入部131完全泄壓。換言之，壓力調(diào)節(jié)裝置13可將中空管體2內(nèi)部的壓力流體經(jīng)由注入部131的通道C 一并輸出，此時，中空管體2被壓合成完整的扁平狀的中空管體(如圖6所示)。其中，中空管體2的二端仍具有未被壓合的部分，可直接以金屬切割或裁切的方式截斷(圖6的虛線所示)。
[0033]而于其它實施例中，可利用改變第一模具11或第二模具12的形狀，將中空管體2壓合成不同的形狀，例如第一模具11與第二模具12可設(shè)計成相互對應(yīng)的半橢圓形，則壓合后的中空管體2便可形成一完整的橢圓形管體。其中，因為本發(fā)明以注入壓力流體，以達(dá)到內(nèi)部管壁22的受力均勻，進(jìn)而產(chǎn)生對于中空管體2的支撐效果，使其外側(cè)23的表面結(jié)構(gòu)不易受到破壞，因此，改變第一模具11或第二模具12的形狀亦可達(dá)到相同的功效。
[0034]綜上所述，本發(fā)明的壓合方法及其系統(tǒng)，是于中空管體的內(nèi)部注入壓力流體，并使中空管體的內(nèi)部管壁保持在型變臨界點的狀態(tài)，再以第一模具及第二模具壓制中空管體。相較于現(xiàn)有直接壓合的方法，中空管體的外側(cè)受到來自于內(nèi)部壓力流體的支撐力，更可保持表面結(jié)構(gòu)的完整，不易變形或表面凹陷，故可減少壓制(加工)的次數(shù)。
[0035]另外，若中空管體為金屬材料，則因金屬本身具有排列精密的晶體結(jié)構(gòu)，相較于現(xiàn)有技術(shù)，將本發(fā)明的壓合方法及其系統(tǒng)應(yīng)用于壓合金屬材料的中空管體，其維持金屬的中空管體整體結(jié)構(gòu)與剛性的功效更加明顯。此乃因內(nèi)部管壁均勻受力，更可使金屬的中空管體的表面晶體結(jié)構(gòu)更不易因為壓合的壓力而被破壞或排列方向有所改變，故可減緩中空管體表面產(chǎn)生水平紋路的情形，更可維持金屬的中空管體整體的剛性而不變形。
[0036]以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于權(quán)利要求書中。
【權(quán)利要求】
1.一種壓合方法，用以壓合中空管體，其特征是，上述壓合方法包括下列步驟: 將上述中空管體承載于第一模具； 將壓力調(diào)節(jié)裝置的至少二個注入部分別頂?shù)址忾]上述中空管體的兩端開口； 將壓力流體經(jīng)由上述二個注入部注入上述中空管體的內(nèi)部；以及 當(dāng)上述壓力流體注入上述中空管體的內(nèi)部直到上述中空管體的內(nèi)部壓力升壓至型變臨界點時，第二模具朝向上述第一模具壓合以壓制成型上述中空管體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓合方法，其特征是，上述第二模具與上述第一模具壓合以壓制成型上述中空管體呈中空扁平狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓合方法，其特征是，上述第二模具朝向上述第一模具壓合的步驟中，上述壓力調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)上述中空管體的內(nèi)部壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓合方法，其特征是，上述型變臨界點指上述中空管體于結(jié)構(gòu)變形之前通過注入上述壓力流體使其內(nèi)部壓力達(dá)到飽和值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓合方法，其特征是，上述壓力流體為氣體、液體、固體、或其組合。
6.一種壓合系統(tǒng)，用以壓合中空管體，其特征是，上述壓合系統(tǒng)包括: 第一模具，承載上述中空管體； 第二模具，與上述第一模具對應(yīng)設(shè)置；以及 壓力調(diào)節(jié)裝置，具有至少二個注入部，上述二個注入部頂?shù)址忾]上述中空管體的兩端開口，經(jīng)由上述二個注入部將壓力流體注入上述中空管體的內(nèi)部； 當(dāng)上述壓力流體注入上述中空管體的內(nèi)部直到上述中空管體的內(nèi)部壓力升壓至型變臨界點時，上述第二模具朝向上述第一模具壓合以壓制成型上述中空管體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓合系統(tǒng)，其特征是，上述第二模具朝向上述第一模具壓合以壓制成型上述中空管體呈中空扁平狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓合系統(tǒng)，其特征是，當(dāng)上述第二模具朝向上述第一模具壓合時，上述壓力調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)上述中空管體的內(nèi)部壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓合系統(tǒng)，其特征是，上述型變臨界點指上述中空管體于結(jié)構(gòu)變形之前通過注入上述壓力流體使其內(nèi)部壓力達(dá)到飽和值。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓合系統(tǒng)，其特征是，上述壓力流體為氣體、液體、固體、或其組合。
【文檔編號】B21D26/033GK103861928SQ201310430747
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月12日
【發(fā)明者】侯信宏 申請人:和碩聯(lián)合科技股份有限公司