專利名稱：一種管狀構(gòu)件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種管狀構(gòu)件的制造方法，具體而言是關(guān)于一種管狀構(gòu)件的創(chuàng)新制造技術(shù)，是利用膠合、機(jī)械式接合技術(shù)或其它接合方法，將待成型對象接合一起，并施以液壓工藝成型技術(shù)，使之緊密結(jié)合在一起，即加工完成管狀構(gòu)件成品。
背景技術(shù)：
已知管狀構(gòu)件的制造方法中，具曲面造型的管結(jié)構(gòu)通常會運(yùn)用到液壓成型工藝，一般作法為將管構(gòu)件切分成幾部份，先各自生產(chǎn)制造后再相互焊合。
已知另一種管狀構(gòu)件的制造方法(專利發(fā)明公告號552371)，現(xiàn)參考圖1加以說明，該圖顯示一自行車的車架，其為一管狀構(gòu)件，該車架具有一前端管，用以樞接前叉及方向桿。
該液壓成型步驟用以將胚料管加工，以形成自行車的前端管接頭。再參考圖2，其顯示該車架的前端管接頭的制造完成示意圖。該前端管接頭的胚料管放置于液壓成型上、下模中，之后將該上、下模合模并密封，再注入工作流體(上模有一注入口未畫出)，并以一左一右兩活塞往該前端管中間擠壓，再由兩端施以軸向作用力，同時(shí)再注入工作流體，藉以使該胚料管膨脹成型。該前端管接頭成型之后，如圖2所示，便可透過脫模過程取出該前端管接頭。
而上述加工之后結(jié)合工藝乃包括膠合工藝、以及加熱結(jié)合工藝，例如焊接(Welding)。
然而，就前述的多通管制造方法而言，焊接過程中整體溫度并無法保持穩(wěn)定，該管狀構(gòu)件常斷裂于焊道及熱影響區(qū)。再者，異材及/或異厚原料的焊接是極為困難的，再加上上述工藝(先成型再焊接)，如果為求美觀加以磨除焊道后，不僅缺乏整體美而且損及整體強(qiáng)度一致性，因此其產(chǎn)品的附加價(jià)值及對外競爭力將相對減低。傳統(tǒng)焊件，如鋁合金焊件，依上述工藝(先成型再焊接)，焊后焊道及熱影響區(qū)強(qiáng)度會約降低30％。
再者，由于應(yīng)用舊有已知技術(shù)工藝，會產(chǎn)多塊零碎組合的構(gòu)件，在結(jié)構(gòu)力學(xué)分析理論上，會產(chǎn)生不規(guī)則的力學(xué)分布情形，也會出現(xiàn)一處甚或多處應(yīng)力集中的問題，除靜態(tài)強(qiáng)度受影響外，在耐沖擊靱性及耐疲勞特性上，也會產(chǎn)生一些傷害。
綜前所述，便有需要提供一種管狀構(gòu)件的新制造技術(shù)，利用膠合、機(jī)械式結(jié)合技術(shù)或其它結(jié)合方法，將待成型對象結(jié)合一起，然后一次施以液壓工藝制作成型，以便利制造管狀構(gòu)件，并藉此降低成本及加工時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上已知技術(shù)的問題，本發(fā)明的主要目的，是提供一種管狀構(gòu)件的制造方法，用以解決已知技術(shù)的形狀復(fù)雜或過大管件無法一體成型之類的問題，再者，克服已知技術(shù)對管件結(jié)合強(qiáng)度、耐沖擊及耐疲勞等特性上的減損，且導(dǎo)致管件應(yīng)力集中等種種缺點(diǎn)。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明是將管件先施以接合技術(shù)，使內(nèi)外管壁相互接合，然后再進(jìn)行液壓，使制品成型。就是說先以膠合、機(jī)械式接合(機(jī)械滾輪法或機(jī)械滾壓法)或其它接合方法(例如膠合加上機(jī)械式的接合法)使之接合，再用一模穴將外管、內(nèi)管包覆于其中，然后往管內(nèi)充滿高壓液來擠壓管壁，沿模具的模穴輪廊形成凸起曲面，使內(nèi)、外管壁可相互緊密結(jié)合，并成型至最終所需的液壓成型制品。具體來說，本發(fā)明包括下述步驟(a)提供兩個(gè)以上的中空管件；(b)進(jìn)行接合工藝，將該管件接頭相互接合，以形成管狀結(jié)構(gòu)組合件；以及(c)以液壓成型技術(shù)，加工該管狀結(jié)構(gòu)組合件，使該兩管件緊密結(jié)合，形成管狀構(gòu)件成品。
更具體來說，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案如下(a)提供兩個(gè)以上的中空管件；(b1)先將管件接頭相互套合；(b2)再將油封套環(huán)置于兩管件之間；(b3)以滾壓的方式將油封套環(huán)擠壓，使管件接觸面相互密合；及(c)再借助液壓法來擠壓管壁，即用一模穴將外管、內(nèi)管包覆于其中，然后往管內(nèi)充滿高壓液來擠壓管壁，使之沿著模具的模穴輪廓形成凸起曲面，使管件接觸面相互結(jié)合。本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案如下(a)提供兩個(gè)以上的中空管件；(b1)先將管件接頭相互套合；(b2)再將油封套環(huán)置于兩管件之間；(b3)以滾輪的方式將油封套環(huán)擠壓，使管件接觸面相互密合；及(c)再借助液壓法來擠壓管壁，即用一模穴將外管、內(nèi)管包覆于其中，然后往管內(nèi)充滿高壓液來擠壓管壁，使之沿著模具的模穴輪廓形成凸起曲面，使管件接觸面相互結(jié)合。本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案如下(a)提供兩個(gè)以上的中空管件和心軸；(b1)先將管件接頭相互套合；(b2)再將心軸置于外接管一端內(nèi)，并接觸外接管另一端內(nèi)的套管頭部；及(c)再借助液壓法來擠制管壁，即用一模穴將外管、內(nèi)管包覆于其中，然后往管內(nèi)充滿高壓液來擠壓管壁，使之沿著模具的模穴輪廓形成凸起曲面，同時(shí)心軸向前微推來支撐套管的頭部管壁以避免破裂，使管件接觸面相互結(jié)合。本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案如下(a)提供兩個(gè)以上的中空管件；(b)先將管件接頭用膠合劑涂布于兩管件的接觸面；及(c)再借助液壓法來擠制管壁，即用一模穴將外管、內(nèi)管包覆于其中，然后在管內(nèi)充滿高壓液來擠壓管壁，使之沿著模具的模穴輪廓形成凸起曲面，使管件接觸面相互結(jié)合。本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案如下提供兩個(gè)以上的中空管件；(b1)先將膠合劑涂布于兩管件的接觸面；(b2)再將管件接頭用機(jī)械成型法相互密合；及(c)再借助液壓法來擠制管壁，即用一模穴將外管、內(nèi)管包覆于其中，然后往管內(nèi)充滿高壓液來擠壓管壁，使之沿著模具的模穴輪廓形成凸起曲面，使管件接觸面相互接合。其中該中空管件可選自直管、K形管、T形管、Y形管、五通管及多通管形式。
下文特舉較佳實(shí)施例并配合附圖作詳細(xì)說明。


圖1為一自行車車架的側(cè)面示意圖；圖2為已知技術(shù)的液壓成型過程的示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的管狀構(gòu)件的制造方法方塊圖；圖4A、圖4B、圖4C為本發(fā)明的一實(shí)施例先接合后液壓成型的示意圖；圖5A、圖5B、圖5C為本發(fā)明的一實(shí)施例以滾輪法加液壓成型工藝作機(jī)械式接合的示意圖；圖6A、圖6B、圖6C為本發(fā)明的一實(shí)施例以滾壓法加液壓成型工藝作機(jī)械式接合的示意圖；圖7A、圖7B為顯示本發(fā)明之一實(shí)施例以心軸配合液壓成型工藝的示意圖。
圖8A、圖8B為本發(fā)明的一實(shí)施例先膠合密封后再以液壓成型方式作機(jī)械式結(jié)合的示意圖；圖9A、圖9B為本發(fā)明的一實(shí)施例先膠合與機(jī)械式接合同時(shí)密封后，再以液壓成型方式作機(jī)械式結(jié)合的示意圖；
圖10為刻劃有圖案的管件成品。
附圖標(biāo)號如下中空管件1；K形管2；管狀構(gòu)件成品3；接合工藝20；液壓成型步驟30；待成型管件100；油封環(huán)套101；外管102；內(nèi)管103；模穴104；高壓液105；待成型管件100’；模穴104’；待成型管件200；心軸201；待成型管件300；膠合剤301；待成型管件300’。
具體實(shí)施例方式
本較佳實(shí)施例茲配合

如下首先參考圖3，為根據(jù)本發(fā)明的管狀結(jié)構(gòu)的制造方法10，先經(jīng)接合工藝20再液壓成型30的基本流程圖，其作業(yè)程序乃先運(yùn)用膠合或其它機(jī)械結(jié)合等接合方式20，先將管件作組合，再以液壓成型30制出最終所需的液壓成型制品。
如圖4A所示，先將兩延伸管1與K型管2透過膠合或其它機(jī)械等方式20接合一起，(如圖4B所示，同理，兩延伸管與T型管也可透過膠合或其它機(jī)械等方式20接合一起)請?jiān)僖妶D4C，透過液壓30一次成型，變成一整體的構(gòu)件組3，可節(jié)省大量時(shí)間與成本，同理可用其作組合的管件，包含直管、K型管、T型管、Y管、五通及多通管等多種型式，皆為本發(fā)明可運(yùn)用的范疇。
以下再就四種不同的工藝實(shí)施例詳細(xì)敘述說明實(shí)施例一圖5A、圖5B、圖5C為機(jī)械接合方式的示意流程圖，如圖5A所示，待成型中空管件組100，先將油封環(huán)套101置于兩個(gè)以上的中空管件，即外管102、內(nèi)管103之間，再以機(jī)械滾輪法20的方式將油封環(huán)套101擠壓，如圖5B所示，使外管102、內(nèi)管103管壁之間能相互密封確保無間隙，請?jiān)僖妶D5C，用一模穴104將外管102、內(nèi)管103包覆于其中，再將管一端A封閉，并加入高壓液體105進(jìn)而趕出所有管內(nèi)的空氣，并在液壓成型30前將管第二端B封閉，而后在管內(nèi)充高壓液體105來擠壓管壁(其中該中空管件的二個(gè)封閉端之一有一穿孔，可充填高壓液于管內(nèi))，并以模穴104拘束其成型，意即高壓液體105同時(shí)擠壓外管102、內(nèi)管103管壁，更進(jìn)一步沿著模具的模穴104輪廊形成凸起曲面，使外管102、內(nèi)管103管壁可相互結(jié)合，并一直成型至最終所需的液壓成型制品。
實(shí)施例二圖6A、圖6B、圖6C為機(jī)械式接合方式二的示意流程圖，如圖6A所示，待成型中空管件組100’先將油封環(huán)套101置于兩個(gè)以上的中空管件，即外管102、內(nèi)管103之間，再以機(jī)械滾壓法20的方式將油封環(huán)套101擠壓，如圖6B所示，使外管102、內(nèi)管103管壁之間能相互密封確保無間隙，請?jiān)僖妶D6C，用一模穴104’將外管102、內(nèi)管103包覆于其中，再將管一端C封閉，并加入高壓液體105進(jìn)而趕出所有管內(nèi)的空氣，并在液壓成型30前將管第二端D封閉，而后在管內(nèi)充高壓液體105來擠壓管壁(其中該二封閉管端之一有一穿孔可由此充填高壓液于管內(nèi))，并以模穴104’拘束其成型，意即高壓液體105擠壓外管102、內(nèi)管103管壁，更進(jìn)一步沿著模具的模穴104’輪廊形成凸起曲面，使外管102、內(nèi)管103管壁可相互接合，并一直成型至最終所需的液壓成型制品。
實(shí)施例三圖7A、圖7B為機(jī)械式接合方式三的示意流程圖，如圖7A所示，待成型中空管件組200，先將心軸201置于外管102內(nèi)，再將一端封閉的內(nèi)管103也置于外管102內(nèi)，此時(shí)將心軸201接觸內(nèi)管103的頭部，再見圖7B，由于內(nèi)管的一端已封閉，在加入高壓液體105后，使得管內(nèi)的空氣被趕出，并在液壓成型30前將管另一端E封閉，緊接著在管內(nèi)充滿高壓液體105來擠壓管壁(其中該二封閉管端之一有一穿孔可由此充填高壓液于管內(nèi))，并以模穴104’拘束成型，意即高壓液體105同時(shí)擠壓外管102、內(nèi)管103管壁，更進(jìn)一步沿著模具的模穴104’輪廊形成凸起曲面，使外管102、內(nèi)管103管壁可相互結(jié)合，同時(shí)心軸201向前微推來支撐內(nèi)管103的頭部管壁以避免破裂，并順便成型至最終所需的液壓成型制品。
實(shí)施例四圖8A、圖8B為膠合接合運(yùn)用的示意流程圖，如圖8A所示，待成型中空管件組300，先利用膠合劑301涂在外管102、內(nèi)管103之間，使其外管102、內(nèi)管103管壁之間能相互密封確保無間隙，再將管一端G封閉，并加入高壓液體105進(jìn)而趕出所有管內(nèi)的空氣，并在液壓成型30前將所有管第二端H封閉，請?jiān)僖妶D8B，進(jìn)一步在管內(nèi)充高壓液體105來擠壓管壁(其中該二封閉管端之一有一穿孔可由此充填高壓液于管內(nèi))，并以模穴104’拘束成型，意即高壓液體105同時(shí)擠壓外管102、內(nèi)管103管壁并，更進(jìn)一步沿著模具的模穴104’輪廊形成凸起曲面，使外管102、內(nèi)管103管壁可相互接合，直到成型至最終所需的液壓成型制品。
實(shí)施例五圖9A、圖9B為膠合與機(jī)械式接合同時(shí)運(yùn)用的示意流程圖，如圖9A所示，待成型中空管件組300’，先利用膠合劑301涂在外管102、內(nèi)管103之間，再利用機(jī)械式接合(如機(jī)械滾輪法或機(jī)械滾壓法)，使得二中空桿件外管102、內(nèi)管103管壁之間能相互密封并確保無間隙，請?jiān)僖妶D9B，將管一端I封閉，并加入高壓液體105進(jìn)而趕出所有管內(nèi)的空氣，并在液壓成型30前將管第二端J封閉，緊接著在管內(nèi)充高壓液體105來擠壓管壁(其中該二封閉管端之一有一穿孔可由此充填高壓液于管內(nèi))，并以模穴104’拘束成型，意即高壓液體105同時(shí)擠壓外管102、內(nèi)管103管壁，更進(jìn)一步沿著模具的模穴104’輪廊形成凸起曲面，使外管102、內(nèi)管103管壁可相互接合，直到成型至最終所需的液壓成型制品。
本較佳實(shí)施例中管件成型的模具也可設(shè)計(jì)為有藝術(shù)造型且防仿冒的商標(biāo)或者所需的圖案，以便將該商標(biāo)或圖案刻印于管件成品上，本發(fā)明人特以金屬中心的圖案為例刻印于本實(shí)施例上，即圖10所示，當(dāng)然對于管件的刻印圖案并不為本發(fā)明的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，所以不加以局限。
本較佳實(shí)施例中所用的高壓液體可為水、油等液體或如橡膠、鉛等彈塑性體。
本較佳實(shí)施例中管件液壓成型前必須封閉兩端所用的封閉物，可直接以欲配合成型的、埠封閉后的管件替代封閉物，例如直管、K形管、T形管等等替代封閉物，將中空管件與之結(jié)合成一管狀構(gòu)件成品。
本較佳實(shí)施例中的管件，是以不同管徑的外管與內(nèi)管為例說明制作過程，不過本發(fā)明對管件的管徑并不加以局限。
以上所公開的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所做的更動與潤飾，皆應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種管狀構(gòu)件的制造方法，其特征在于包括(a)提供兩個(gè)以上的中空管件；(b)進(jìn)行接合工藝，將該管件接頭相互接合，以形成管狀結(jié)構(gòu)組合件；以及(c)以液壓成型技術(shù)，加工該管狀結(jié)構(gòu)組合件，以形成管狀構(gòu)件成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的管狀構(gòu)件的制造方法，其中該中空管件可選自直管、K形管、T形管、Y形管、五通管及多通管形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的管狀構(gòu)件的制造方法，其中該接合工藝為膠合接合工藝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的管狀構(gòu)件的制造方法，其中該接合工藝為機(jī)械法接合工藝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的管狀構(gòu)件的制造方法，其中該接合工藝為膠合與機(jī)械法同時(shí)運(yùn)用的接合工藝。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的管狀構(gòu)件的制造方法，其中該接合工藝(b)，進(jìn)一步包含(b1)先將管件接頭相互套合；(b2)再將油封套環(huán)置于兩管件之間；及(b3)以滾壓的方式將油封套環(huán)擠壓，使管件接觸面相互密合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的管狀構(gòu)件的制造方法，其中該接合工藝(b)，進(jìn)一步包含(b1)先將管件接頭相互套合；(b2)再將油封套環(huán)置于兩管件之間；及(b3)以滾輪的方式將油封套環(huán)擠壓，使管件接觸面相互密合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的管狀構(gòu)件的制造方法，其中該接合工藝(b)，進(jìn)一步包含(b1)先將管件接頭相互套合；及(b2)再將心軸置于外接管一端內(nèi)，并接觸外接管另一端內(nèi)的套管頭部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的管狀構(gòu)件的制造方法，其中該接合工藝(b)，進(jìn)一步包含(b1)系先將管件接頭套合；及(b2)再將管件接頭用膠合劑涂布于兩管件的接觸面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的管狀構(gòu)件的制造方法，其中該接合工藝(b)，進(jìn)一步包含(b1)系先將管件接頭套合，用膠合劑涂布于兩管件的接觸面；及(b2)再將管件接頭用機(jī)械成型法相互密合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種管狀構(gòu)件的制造方法，主要提供兩個(gè)以上的中空管件，由接合工藝(如膠合接合法及/或機(jī)械成型法)技術(shù)將管件接頭相互接合，形成一管狀結(jié)構(gòu)組合件，再借助液壓法成型技術(shù)加工該管狀結(jié)構(gòu)組合件，完成管狀構(gòu)件成品。
文檔編號B62K19/08GK1712305SQ200410049709
公開日2005年12月28日 申請日期2004年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月24日
發(fā)明者莊志宇, 姜志華, 鄭炳國, 李明富, 黃建成, 薛英斌 申請人:財(cái)團(tuán)法人金屬工業(yè)研究發(fā)展中心