本發(fā)明是關(guān)于折疊工具的制作方法,尤其是指折疊工具里的工具頭部分加工方法。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)折疊工具扳手的現(xiàn)有技術(shù)為透過一端加工呈扳手使用端的棒材加上折彎制程直接成型。其中棒材本體斷面為等邊距離或圓形,在加工扳手使用端的形成搭配普遍的同軸車銑成型加工,可以具備成本低廉且大量生產(chǎn)的制造優(yōu)勢。但是,來料除了需具扳手使用上的長度,亦須涵蓋折彎成型組設(shè)端相當(dāng)?shù)拈L度(如圖1所示的L段),所以使得用料成本居高不下且組設(shè)端顯得相當(dāng)體積笨重,攜帶不便。
而現(xiàn)有技術(shù)中,諸如中國臺灣專利第M299063、D117670、D132239、M336113號等專利或如圖2所示,其是針對傳統(tǒng)折疊工具扳手制程的缺失而為的平整度與輕量化的考慮創(chuàng)作,但此種折疊工具扳手的制作為使用擠形棒材車銑加工使用端與使用鉆孔/銑削加工而成尾端組設(shè)孔與尺寸,因而雖然可以有效減少折疊工具扳手于材料的使用量而達(dá)到成本下降的目的,但是,其中部分尺寸的折疊工具扳手尺寸為了符合折疊工具中在組裝上的一致平整性及避免過大的組設(shè)端體積與重量,所以必須特別使用擠形抽線的不等邊的長方形斷面棒材(如圖示中延伸的虛線所示),所以在進(jìn)行使用端的加工成形時,一方面會因?yàn)樵摪舨臄嗝嬖煨筒坏冗?,而另一方面也會因預(yù)成形的小尺寸扳手與本體尺寸的體積差距甚大,而在加工時會有以下的缺失及弊端:
一,會導(dǎo)致傳統(tǒng)制程的同心軸切削加工車床銑床制作上其中兩側(cè)斷面會有重切及空切的現(xiàn)象發(fā)生,因此刀具在加工中相當(dāng)容易崩壞,要避免以上情形只能減少每次進(jìn)刀量,而有增加加工次數(shù)與加工時間,如圖3加工圖的重切區(qū)域及空切區(qū)域所示。
二,單側(cè)的切削會造成折疊工具的結(jié)構(gòu)受力不均,而有容易崩斷的 現(xiàn)象產(chǎn)生。
三,此種干涉組裝的情形會使得使用者在使用時相當(dāng)不方便,例如要取用短端工具時,一定須先將長端工具移開。
不管以上哪種做法,都會導(dǎo)致成本與不良率居高不下。
再如前案的中國臺灣專利第I383868號中,針對上述前案的現(xiàn)有輕量化折疊工具扳手技術(shù),如圖4所示,點(diǎn)出其扳手末端(組設(shè)端)為有效減重而省略過多體積,且僅為一般傳統(tǒng)擠形抽線本體的結(jié)構(gòu)會有承受力不足的問題,尤其尾端肉厚越薄的小尺寸折疊工具扳手情況越為明顯,進(jìn)而提出使用相關(guān)塑型變形制程提升本體結(jié)構(gòu)密度,在去除組設(shè)端笨重體積之余也不至于失去結(jié)構(gòu)剛性的方式。然此方式需先將圓柱鋼材物料再打料(沖鍛)制程成型,導(dǎo)致坯料本體于此制程累積相當(dāng)?shù)臍埩艏袘?yīng)力并造成加工硬化,因此需于制造流程中添加退火程序軟化,這樣才能進(jìn)行壓平與外型銑削至所需組設(shè)端尺寸厚度與最終尺寸;
此制程雖透過打料(沖鍛)以及壓平等塑性變形制程于縮小體積的同時可得較佳的結(jié)構(gòu)剛性,但是,消除工件內(nèi)部經(jīng)鍛打所殘留的加工應(yīng)力而添加的退火制程會于大量生產(chǎn)中可能產(chǎn)生脫碳的風(fēng)險,造成工具在后續(xù)熱處理硬化后無法達(dá)到材質(zhì)應(yīng)有的強(qiáng)度的疑慮,尤其是對愈小尺寸的折疊工具來說更是如此,像這樣使用的打料(沖鍛)及冗長的加工制程反而會使得成本造價更加昂貴,而不具實(shí)用性跟普及性。
另外現(xiàn)有技術(shù)I369274提出傳統(tǒng)折彎制程前增加折彎端壓扁以及去除余料等制程,其可以克服I383868成本昂貴和制程冗長的缺點(diǎn),并達(dá)到同樣的要求。但壓扁的塑型變形制程雖有效提升本體及組設(shè)端的結(jié)構(gòu)密度使剛性提升,但壓扁后產(chǎn)生的殘留應(yīng)力會造成折彎端于加工過程中產(chǎn)生加工硬化的現(xiàn)象,如圖5所示,隨后進(jìn)行高塑性變形量的折彎過程中,棒材容易發(fā)生斷裂或無法折彎的制程缺陷,進(jìn)而影響生產(chǎn)上的穩(wěn)定性,及制程模具壽命縮短等問題;
再者此種方式繼承一般折彎制程扳手在轉(zhuǎn)折端為一缺口的型式,此非封閉式的缺口結(jié)構(gòu)無法承受較大的扭力,如圖6所示(也同如圖1的現(xiàn)有技術(shù)相似),若須考慮到使用的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時,此種方式仍無法有效減少組設(shè)端的體積,而同樣有成本上的問題。
從上述針對傳統(tǒng)技術(shù)所開發(fā)出來的現(xiàn)有技術(shù),可以歸納出極待開發(fā)出有下列特征的輕量化折疊工具扳手制程:
(1)來料的棒材本體需要具備等邊距離或圓形斷面的形狀特征,可以有效降低加工時間及降低加工成本。
(2)透過適當(dāng)?shù)乃苄宰冃沃瞥炭梢杂行г黾硬牧厦芏群吞嵘倔w結(jié)構(gòu)剛性,但后續(xù)不宜在添加變形量大的塑性變形制程造成加工上困難增加與失敗率提高。
(3)避免組設(shè)端為一缺口形式,封閉式的組設(shè)端可有效減少扳手體積并提升結(jié)構(gòu)剛性。
(4)組設(shè)端避免使用傳統(tǒng)折彎成型制程,可以有效減少體積重量,并降低材料成本。
(5)折疊工具扳手避免使用退火程序,預(yù)防可能產(chǎn)生的工具表面脫碳而造成日后熱處理調(diào)質(zhì)硬化后無法發(fā)揮應(yīng)有的機(jī)械性質(zhì)與強(qiáng)度。
本發(fā)明人基于上述制程復(fù)雜且昂貴的缺失,積極努力開發(fā)、研究改良,推出「自行車折疊工具制作方法」,期改善解決上述在相關(guān)產(chǎn)品制造的經(jīng)濟(jì)上及便利上缺失,達(dá)到縮短加工時間,同時也不采用傳統(tǒng)折彎成型而能縮小體積與重量,相對也能降低材料成本,以此達(dá)成本發(fā)明的目的與功效。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問題在于,克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷,而提供一種自行車折疊工具制作方法,來料的棒材本體需要具備等邊距離或圓形斷面的形狀特征,可以有效降低加工時間及降低加工成本;透過適當(dāng)?shù)乃苄宰冃沃瞥炭梢杂行г黾硬牧厦芏群吞嵘倔w結(jié)構(gòu)剛性,但后續(xù)不宜在添加變形量大的塑性變形制程造成加工上困難增加與失敗率提高;避免組設(shè)端為一缺口形式,封閉式的組設(shè)端可有效減少扳手體積并提升結(jié)構(gòu)剛性;組設(shè)端避免使用傳統(tǒng)折彎成型制程,可以有效減少體積重量,并降低材料成本;折疊工具扳手避免使用退火程序,預(yù)防可能產(chǎn)生的工具表面脫碳而造成日后熱處理調(diào)質(zhì)硬化后無法發(fā)揮應(yīng)有的機(jī)械性質(zhì)與強(qiáng)度。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種自行車折疊工具制作方法,其中有關(guān)一字型折疊扳手的制作方法包括有準(zhǔn)備半成品、打扁塑性加工、成型組設(shè)孔,其中;一,準(zhǔn)備半成品:該半成品為具有對應(yīng)邊等距離的棒材,且半成品的兩端分別形成使用端及位于二使用端間的一待加工段,其中在該二使用端及待加工段間分別包括一轉(zhuǎn)換段的特征,又轉(zhuǎn)換段的對邊距離尺寸為Z1,而待加工段對邊距離尺寸為Y1,且使得Z1<Y1而為一粗胚;二,其是對待加工段的對邊形成的預(yù)備打扁平面進(jìn)行打扁加工而打扁平面,且經(jīng)過打扁塑性加工的待加工段打扁高度尺寸為X,并使得Y1≤2X且Z1≤X;以及三,成型組設(shè)孔:于待加工段上進(jìn)一步加工裁切形成二成品,且該二成品進(jìn)一步分別形成有一組設(shè)端,并在各組設(shè)端的打扁平面上成型一貫穿組設(shè)端的組設(shè)孔。
前述的自行車折疊工具制作方法,進(jìn)一步于成型組設(shè)孔包括有去除尾端溢料,其是沖切去除于組設(shè)端的端部多余溢料。
前述的自行車折疊工具制作方法,進(jìn)一步于打扁塑性加工包括有去除尾端溢料,其是沖切去除于待加工段的側(cè)邊多余溢料,并同時進(jìn)行待加工段周側(cè)打扁加工。
另,一種自行車折疊工具制作方法,其中有關(guān)非一字型折疊扳手的制作方法包括有準(zhǔn)備半成品、打扁塑性加工、成型組設(shè)孔,其中;一,準(zhǔn)備半成品:該半成品為具有對應(yīng)邊等距離的棒材,且半成品的兩端分別形成使用端及位于二使用端間的一待加工段,其中在該二使用端及待加工段間分別包括一轉(zhuǎn)換段的特征,又轉(zhuǎn)換段的對邊距離尺寸為Z2,而待加工段對邊距離尺寸為Y,且使得Z2<Y而為一粗胚;二,其是對待加工段的對邊形成的預(yù)備打扁平面進(jìn)行打扁加工而打扁平面,且經(jīng)過打扁塑性加工的待加工段打扁高度尺寸為X2,并使得Y≤2X2且Z2≤X2;以及三,成型組設(shè)孔:于待加工段上進(jìn)一步加工裁切形成二成品,且該二成品進(jìn)一步分別形成有一組設(shè)端,并在各組設(shè)端的打扁平面上成型一貫穿組設(shè)端的組設(shè)孔。
前述的自行車折疊工具制作方法,進(jìn)一步于成型組設(shè)孔包括有去除尾端溢料,其是沖切去除于組設(shè)端的端部多余溢料。
前述的自行車折疊工具制作方法,進(jìn)一步于打扁塑性加工包括去除 尾端溢料,其是沖切去除于待加工段的側(cè)邊多余溢料,并同時進(jìn)行待加工段周側(cè)打扁加工。
本發(fā)明的有益效果是,來料的棒材本體需要具備等邊距離或圓形斷面的形狀特征,可以有效降低加工時間及降低加工成本;透過適當(dāng)?shù)乃苄宰冃沃瞥炭梢杂行г黾硬牧厦芏群吞嵘倔w結(jié)構(gòu)剛性,但后續(xù)不宜在添加變形量大的塑性變形制程造成加工上困難增加與失敗率提高;避免組設(shè)端為一缺口形式,封閉式的組設(shè)端可有效減少扳手體積并提升結(jié)構(gòu)剛性;組設(shè)端避免使用傳統(tǒng)折彎成型制程,可以有效減少體積重量,并降低材料成本;折疊工具扳手避免使用退火程序,預(yù)防可能產(chǎn)生的工具表面脫碳而造成日后熱處理調(diào)質(zhì)硬化后無法發(fā)揮應(yīng)有的機(jī)械性質(zhì)與強(qiáng)度。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是有關(guān)一種現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是有關(guān)另一種現(xiàn)有技術(shù)的外觀示意圖。
圖3是再一種非等邊材料的成型缺失示意圖。
圖4是另一種現(xiàn)有技術(shù)的外觀示意圖。
圖5是有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)折疊工具在切除時產(chǎn)生加工硬化的缺失示意圖。
圖6是有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)折疊工具形成切口時而不具結(jié)構(gòu)承受力的示意圖。
圖7是本發(fā)明的一字形折疊工具實(shí)施例制作流程圖。
圖8是本發(fā)明第一實(shí)施例第一步驟的折疊工具外觀示意圖。
圖9是本發(fā)明第一實(shí)施例第一步驟的折疊工具尺寸示意圖。
圖10是本發(fā)明第一實(shí)施例第二步驟的折疊工具尺寸限制示意圖。
圖11是本發(fā)明第一實(shí)施例第三步驟的折疊工具組設(shè)孔結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12是本發(fā)明的非一字形折疊工具即第二實(shí)施例的第一步驟工具外觀示意圖。
圖13是本發(fā)明第二實(shí)施例第一步驟的折疊工具尺示意圖。
圖14是本發(fā)明第二實(shí)施例第二步驟的折疊工具尺寸限制示意圖。
圖15是本發(fā)明第二實(shí)施例第三步驟的折疊工具的組設(shè)孔結(jié)構(gòu)示意 圖。
圖16是本發(fā)明的成形步驟中經(jīng)打扁塑性加工與去除尾端溢料的流程示意圖。
圖17是本發(fā)明的成形步驟中經(jīng)去除尾端溢料及成型組設(shè)孔的流程示意圖。
圖18是本發(fā)明的成形步驟中經(jīng)去除尾端溢料及成型組設(shè)孔的示意圖。
圖19是本發(fā)明的成形步驟中經(jīng)打扁塑性加工與去除尾端溢料的示意圖。
圖中標(biāo)號說明:
11使用端 12待加工段
121預(yù)備打扁平面 121a打扁平面
122預(yù)備打扁平面 122a打扁平面
13轉(zhuǎn)換段 14組設(shè)端
15組設(shè)孔
具體實(shí)施方式
首先請參閱圖7所示,其為本發(fā)明自行車折疊工具制作方法流程圖;圖中揭示本發(fā)明自行車折疊工具制作方法,包括有準(zhǔn)備半成品、打扁塑性加工、成型組設(shè)孔等步驟,其中有關(guān)一字形折疊扳手的步驟如下;
一,準(zhǔn)備半成品:請參照圖8及圖9所示,該半成品為正六角、正方形及圓形斷面的棒材(其皆具有對應(yīng)邊等距離的特征),且半成品的一端形成使用端11及位于二使用端11間的一待加工段12,其中在該二使用端11及待加工段12間分別包括一轉(zhuǎn)換段13的特征,又轉(zhuǎn)換段13的對邊距離尺寸為Z1,而待加工段12對邊距離尺寸為Y1,且使得Z1<Y1而為一粗胚,并借此限制條件使得在下個步驟加工時,該待加工段12可以成型;
二,打扁塑性加工:其對待加工段12的對邊形成的預(yù)備打扁平面121進(jìn)行打扁加工而打扁平面121a,且經(jīng)過打扁塑性加工的待加工段12打扁高度尺寸為X,其中使得Y1小于或等于2X,而在此限制條件下可以達(dá)到在不必要預(yù)先執(zhí)行退火制程即可實(shí)施打扁塑性加工,使該待加工段12具有足夠的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固力;再者,經(jīng)打扁成型加工后并使得Z1≤X時(如圖10 所示),而可以使得各只扳手在組設(shè)后旋轉(zhuǎn)的時候不會產(chǎn)生互相干涉的問題,并提供待加工段12相對于使用端11具備可使用的打扁厚度與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以供扳動操作;
三,成型組設(shè)孔:于待加工段12上進(jìn)一步加工裁切形成二成品,且二成品進(jìn)一步分別形成有一組設(shè)端14,并在各組設(shè)端14的打扁平面121a上成型一貫穿組設(shè)端14的組設(shè)孔15(并如圖11所示)。
經(jīng)由本發(fā)明以上步驟的制作方法,由于半成品是采用為等邊對應(yīng)距離的棒材,前述斷面的棒材于準(zhǔn)備半成品的加工上符合同心軸加工的大量生產(chǎn)制造加工基礎(chǔ),于使用端11的成型時刀具壽命較長并且加工快速,進(jìn)而降低制造成本時間。此外使用端11也可以透過專用模具打頭成型具備等邊距離特征的工具尺寸(例如六角扳手或TORX梅花扳手),同時等邊距離或圓形斷面的棒材于市場上搭配加工便利而使用量大,取得容易的外,以量制價結(jié)果材料價格也較為便宜,有效降低所需成本。而且本發(fā)明搭配設(shè)定的待加工段12于準(zhǔn)備半成品步驟時的對邊距離Y1與經(jīng)打扁塑性加工后的組設(shè)端14對邊距離X的設(shè)計比例,讓Y1小于或等于2X,不但可以透過打扁塑性加工提升棒材本體于縮減體積后待加工段12的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及最后一步驟的切割加工,進(jìn)一步達(dá)到使用材料上也可以比起傳統(tǒng)技術(shù)更為節(jié)省,進(jìn)而降低用料成本,此外針對Z1相對于X的限制可使得各只扳手在組設(shè)后旋轉(zhuǎn)的時候由于組設(shè)端14厚度不至于超過使用端11高度,不會互相干涉且提供組設(shè)端14相對于使用端11具備可使用的厚度與強(qiáng)度供扳動操作,且可以橫向組設(shè)的儲放空間利用最大化,以利空間上的節(jié)省以便于攜帶。而且應(yīng)用于自行車折疊工具可以有效減少成本以及減少攜帶空間以及重量。據(jù)此達(dá)成本發(fā)明的目的與功效,值得業(yè)界大力推廣。
然而本發(fā)明針對其他非一字形折疊扳手的步驟如下說明:
一,準(zhǔn)備半成品:請參看圖12、圖13所示,該半成品仍為正六角、正方形及圓形斷面的棒材(其皆具有對應(yīng)邊等距離的特征,其中圓形斷面的對應(yīng)等邊距離即為圓形直徑),且同樣的該半成品的一端形成使用端11以及位于二使用端11間的一待加工段12,其中在該二使用端11及待加工段12間分別包括一轉(zhuǎn)換段13的特征,而該使用端11的對邊尺寸為Z2, 而待加工段12對邊距離尺寸仍為Y,其中使用端11正常狀況下對邊尺寸Z2<Y以利后續(xù)加工步驟時可以提供待加工段12必要的體積而為一粗胚;
二,打扁塑性加工:其是對待加工段12的對邊形成的預(yù)備打扁平面122進(jìn)行打扁加工而打扁平面122a,且經(jīng)過打扁塑性加工的待加工段12打扁高度尺寸為X,并使得Y小于或等于2X,而在此限制條件而可以在不必預(yù)先執(zhí)行退火制程即可實(shí)施打扁塑性加工,使待加工段12具有足夠的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固力;再者,并使得Z2≤X時,如圖14所示,同樣可以使得各只扳手在組設(shè)后旋轉(zhuǎn)的時候不會產(chǎn)生互相干涉的問題,并提供待加工段12相對于使用端11具備可使用的打扁厚度與強(qiáng)度以供扳動操作;
三,成型組設(shè)孔:于待加工段12上進(jìn)一步加工裁切形成二成品,且二成品進(jìn)一步分別形成有一組設(shè)端14,并在各組設(shè)端14的打扁平面122a上成型一貫穿組設(shè)端14的組設(shè)孔15(如圖15所示)。
本發(fā)明的兩種實(shí)施例的進(jìn)一步特征可以增加去除尾端溢料的步驟,且去除尾端溢料可于成型組設(shè)孔時同時進(jìn)行,或打扁塑性加工時同時進(jìn)行,由于去除尾端溢料同時于何種步驟進(jìn)行而有所不同,或請參考圖16至圖17的流程說明;
其中在成型組設(shè)孔15的去除尾端溢料部分,其是沖切去除于組設(shè)端14的端部多余溢料,并同時于組設(shè)端14成型組設(shè)孔15(可再參看圖18所示)。
而若在打扁塑性加工的去除尾端溢料,其是沖切去除于待加工段12的側(cè)邊多余溢料,并同時進(jìn)行待加工段12周側(cè)打扁加工(可再參看圖19所示)。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。