專利名稱：縱長形體無縫鋼模的成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種縱長形體無縫鋼模的成型方法，尤指一種特別適用于高爾夫球桿套的生產(chǎn)用無縫鋼模的成型方法。
如所周知，一般實(shí)心錐筒體或圓筒體的塑膠成品的成型，皆系以兩個(gè)上、下模對開拆模，如果是中空錐筒體或圓筒體，在成型時(shí)，兩個(gè)上、下模間還需設(shè)置一貫穿模穴的銷桿，如圖8B所示，一中空圓筒體H，其中空部h在成型時(shí)，系在圖8A的上、下模M1、M2間形成一模穴R，在模穴內(nèi)又設(shè)置一銷桿P，模穴R與銷桿間所形成的空隙，便是用以自注料口S注入塑膠原料后，射出成型如圖8B所示的中空圓筒體H，由圖8A可知，中空筒體H的厚度大小便取決于銷桿P的直徑的粗細(xì)，但一般來說，銷桿的直徑尺寸與其長度的大小往往不成比例，致造成在射料入模穴內(nèi)的強(qiáng)大射料壓力下，令銷桿P產(chǎn)生如圖8A虛線所示的彎曲形態(tài)，雖然注入口S盡量設(shè)在非中心位置，仍免不了使銷桿P發(fā)生曲變。如此，不僅生產(chǎn)成品的中心孔偏曲，且成品的厚度不一，對成品品質(zhì)影響甚大;茲再參閱圖8C，就高爾夫球桿握把套的成型說明之，基本上，高爾夫球桿握把套系呈中空錐筒體，其成型方法亦系採上、下兩半模從中間拆模，故圖8C所呈現(xiàn)的握把套初制品，在模具拆模的接縫處L、L1、L2形成諸多毛邊料T1～T5，由于該成品系以橡膠原料射出成型，故其毛邊料特別顯著，橡膠作為握把套的手感及止滑性相當(dāng)良好，較受市場歡迎，但這種初制品的拆模接縫處及諸等毛邊部必需經(jīng)多次細(xì)心研磨修光才能完全消失，否則在高級品的高爾夫球器具市場中無法被市場所接受。由此可見，高爾夫球握把套后加工的修飾作業(yè)人工成本遠(yuǎn)超過其前加工所需的工與料的成本，這種加工方法，目前最進(jìn)步的主要供應(yīng)國日本亦復(fù)如此，因而造成高爾夫球桿的價(jià)位高居不下，使得一般民眾欲行進(jìn)入高爾夫球運(yùn)動領(lǐng)域而卻步。再者，高爾夫球桿握把上為求其實(shí)用及美觀起見，握把外表面均刻設(shè)諸多花紋圖案，這種花紋與圖案往往在進(jìn)行表面磨光及修飾作業(yè)過程中造成或多或少的破壞，以致不良率相當(dāng)高，且高品質(zhì)的握把始終難以制成。
由上說明可知，若欲制造一種高品質(zhì)的握把，唯一的可行性便是將用以成型握把套的鋼模改作成無縫縱長形體，即可將具有花紋表面的握把套的上述缺點(diǎn)一掃而空。然而，欲將一縱長形成型鋼模制成無縫的拆模方式，又欲在一支長達(dá)270mm的孔徑僅為14.5mm的管內(nèi)進(jìn)行不連續(xù)又不規(guī)則的凹凸花紋或圖案的刻設(shè)，談何容易？以目前最進(jìn)步的CNC車床的仿制機(jī)亦只能在平面對平面上進(jìn)行，雖然槍管內(nèi)的萊富線的刻設(shè)系在槍管內(nèi)進(jìn)行，但萊富線系屬於一種規(guī)則單純變化曲線，并可由一端連續(xù)延伸至另一端，其刻設(shè)的方法系用以固定刀具伸入槍管內(nèi)，使刀具以一定速度前進(jìn)，并令槍管以一定速度相對旋轉(zhuǎn)即可達(dá)成所欲刻設(shè)萊富線的目的。然高爾夫球桿握把套上的花紋與圖案系非連續(xù)性又無一定規(guī)則，固萊富線的成型方法無法直接地應(yīng)用於高爾夫球桿握把套上。換言之，在一個(gè)孔徑不大的縱長形體孔道內(nèi)的鋼材上進(jìn)行雕刻作業(yè)，依目前的雕刻及模具成型技術(shù)水準(zhǔn)及設(shè)備均無法達(dá)成，可見其技術(shù)系屬於一種高難度創(chuàng)意的模具制造方法。
因此，發(fā)明人乃積三十余年從事模具制造技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)多方探討，集模具加工技術(shù)的大成，終于在克服萬難的技術(shù)瓶頸后始于不易中發(fā)展出來一種縱長形體無縫鋼模的成型方法。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種中空縱長形體無縫鋼模的成型方法，使成型后的成品毛邊完全消除，并使成品外表面所形成的花紋或圖案的對正銜接非常順滑而正確，使高級品無縫成品的成型成為可能。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種中空縱長形體無縫鋼模的成型方法，使該法制成模具的成品的磨光修飾等后加工作業(yè)完全省卻，不惟成品外表面花紋、線條、稜角明確而優(yōu)美，且節(jié)省大量人工成本，故本發(fā)明所制成的成品的品質(zhì)大幅提高，復(fù)可降低生產(chǎn)成本，實(shí)為一舉數(shù)得的創(chuàng)舉。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，其具體技術(shù)方案包括1.將一縱長形體實(shí)心公模外表面予以刻設(shè)所需要的花紋后再予以加熱施行硬度處理，使其具有硬度;
2.將一內(nèi)徑尺寸與公模外徑相當(dāng)?shù)闹锌湛v長形體套入公模外周;
3.將套置后的公母模本體由母模外周表面予以施加液壓作用力，使公模外周表面所刻設(shè)的上述花紋刻設(shè)成型于母模內(nèi)周面上;
4.將公模予以加熱至可退鋼的溫度，然后令之自然冷卻，冷卻后將整支退鋼過的縱長形體實(shí)心公模予以整支貫穿車孔;
5.將經(jīng)車孔完成的公模內(nèi)孔施予切割至少三條以上的縱向縫隙，該等縫隙的深度應(yīng)略小于公模車孔后的厚度;
6.將切割縫隙完成的公模再經(jīng)硬度加熱處理，使被切割部分的縫隙受熱處理后自行變形而裂開成諸多碎片，于是將公模的殘留物自母模內(nèi)予以清除，則經(jīng)硬度處理過的母模內(nèi)周面為公模所刻設(shè)的花紋便顯現(xiàn)出來，則無縫母模的成型于焉告成。
本發(fā)明的上述及其他目的、功效及特點(diǎn)將佐以如下附圖的詳細(xì)說明而獲致進(jìn)一步的了解，其中

圖1為本發(fā)明一較佳實(shí)施例所使用的公模斜視圖;
圖2為本發(fā)明圖1所示公模相配合的中空母模斜視圖;
圖3為公母模套置后的正面圖，由母模外周施加液壓加工作業(yè)的示意圖;
圖4A-4B為本發(fā)明的公母模套置后由外周面施加液壓加工處理的一較佳實(shí)施例過程說明示意圖;
圖5為本發(fā)明公母模施加液壓加工處理完成后，公模外周花紋刻設(shè)于母模內(nèi)周面的示意圖;
圖6為本發(fā)明的公模施行中心車孔后的正面圖;
圖7A-7C為本發(fā)明公模施行內(nèi)孔鋸設(shè)三道或四道縫隙溝的不同實(shí)施例的平面示意圖;
圖7D為本發(fā)明公模經(jīng)熱處理后破壞公模的示意圖;
圖8A為一般圓筒體成品成型方法的模具示意圖;
圖8B為圖8A的成品斷面圖;
圖8C為習(xí)用高爾夫球桿套的初成品外觀圖。
本發(fā)明的縱長形體無縫鋼模的成型方法，基本上包括一種內(nèi)周表面刻設(shè)非連續(xù)不規(guī)則的凹凸花紋的縱長形體的無縫結(jié)構(gòu)鋼模的成型方法，該縱長形體又包括圓筒體、橢圓筒體、錐筒體、三角形筒體、四角形筒體以及其他多角形筒體。茲為簡化說明起見，僅以圓筒體無縫鋼模的成型方法為例說明。本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用上，公模係採用高碳鋼，易碎裂的鋼材，而母模則可採用較具韌度不易破裂的耐熱鋼材。
茲將本發(fā)明方法成型圓筒體無縫模具的主要技術(shù)手段說明如下a.先將一圓筒體實(shí)心鋼材公模外表面予以刻設(shè)所需要的花紋后再予以加熱進(jìn)行硬化處理，使其具有所期的硬度;
b.將刻設(shè)花紋完成后的公模插入其內(nèi)徑與公模外徑相同或相當(dāng)?shù)闹锌請A筒體母模內(nèi);
c.將套置完成的公母模整體自母模外周表面施加液壓作用力，使公模外周表面具有相當(dāng)硬度的凹凸花紋刻設(shè)于未經(jīng)硬化處理的母模內(nèi)周面上;
d.將公母模整體予以加熱至可退鋼的溫度，然后使之自然冷卻，令公模退鋼至原具硬度，再將公模整支長度貫穿車孔，使之在中心形成一貫穿通孔，其孔徑大小以可進(jìn)行下一步驟的切割作業(yè)為考量;
e.將車孔完成的公模內(nèi)孔道朝外施予至少三道縱長方向的縫隙切割作業(yè)，其切割的深度宜小于公模車孔后的厚度;
f.將切割縫隙完成的公模與母模一起經(jīng)加熱處理后再放入常沄水中，使被切割的公?？p隙部分材料自行變形而裂開成諸多碎片，于是將公模的殘留物自母模內(nèi)孔予以清除后，經(jīng)硬度處理過的母模內(nèi)周面為公模所刻設(shè)的花紋便顯現(xiàn)出來，則一無縫內(nèi)管刻設(shè)花紋的鋼性母模成型作業(yè)於焉告成。
茲為使本發(fā)明的方法獲致更進(jìn)一步的了解，擬配合附圖就本發(fā)明一較佳實(shí)施例說明，為簡化說明擬以高爾夫球桿握把套(以下簡稱握把套)的成型鋼模為例說明如后取一與握把套外徑相當(dāng)?shù)膶?shí)心圓錐棒體鋼材作為公模10，如圖1所示，該公模所使用的材質(zhì)可為任何易碎裂高碳鋼鋼材，例如SK3，并在公模10的外周表面先行雕刻凹入線條11及各線條相間設(shè)置的凸部12，再將之加熱施行一般硬化處理，使之具有大約60～65度HRC的硬度;然后取一如圖2所示較具韌度不易碎裂的耐熱鋼或中碳鋼，例如45C鋼材的中空圓錐筒體20作為母模，系由未經(jīng)熱處理的中碳鋼45C鋼材制成，其內(nèi)徑與公模10的外徑相當(dāng)，并將公模10套入母模20的內(nèi)部;
將套置后的公母模自母模外周面施行全面性且均勻的液壓作用力，使經(jīng)硬度處理的公模外表面的凹凸花紋11、12刻設(shè)于母模20的內(nèi)周面上，在本發(fā)明一可取實(shí)施例中，如圖3及4所示，其液壓作用力的施加系於母模外周面系借由一口徑遞減的眼模30A→30C自上而下施加液壓推送作用力F1→F3，使母模20的外徑由A→C漸次縮小，借此液壓的推送施壓令公模10上的花紋完完全全地刻設(shè)于母模20的內(nèi)周面上，如圖5所示;
次將公母模整體予以加熱，尤其針對公模10的鋼材特性施以退鋼作業(yè)，即將之加熱至回火溫度780℃左右再令之自然冷卻使之退鋼至原具硬度，并對公模10施以整支縱長方向的貫穿車孔13，如圖6所示;
車孔完成的公模再進(jìn)行孔道13內(nèi)至少三道縱長方向(由內(nèi)而外)的縫隙14A～14D的切割作業(yè)，如圖7所示，其切割的深度宜小于公模車孔后的厚度，以免切割作業(yè)傷及母模內(nèi)周面所刻設(shè)完成的花紋;
最后再將切割完成的公母模整體一起經(jīng)過860℃以上的熱處理后再放入常溫水中，此時(shí)由于公模內(nèi)孔壁業(yè)已切割多道縫隙14A～14D，借加熱后又急速投入常溫水中，一則可令母模施行硬化處理使之具有硬度，二則可令易碎裂高碳鋼公模內(nèi)孔中經(jīng)加切割縫隙之處加速裂開，于是在縫隙14A～14D與公模與母模的鄰界處產(chǎn)生裂痕15-15，且令公模外周面與母模內(nèi)周面的緊密嵌合關(guān)系由之完全解脫。此間應(yīng)加說明者，乃本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，該縫隙14A～14D分佈于公模內(nèi)孔的原則，系至少三道的縫隙中，有兩道是相當(dāng)接近如圖7A的14B及14C，如圖7B的14A及14B，如圖7C中的14A及14B，14C及14D等所示，由圖7D可知，此兩道相接近的縫隙于熱處理后利用高碳鋼的特性使之較易破裂，且易于掉落而成碎片，當(dāng)如圖7A所示的兩接近縫隙14B及14C間的短弧形碎片掉落后，則14A與14B及14C間的長弧形片便可輕易取出，于是公模10便可完全予以破壞，而保全了由具韌度耐熱鋼所制成的母模內(nèi)周面所刻設(shè)花紋的完整性，于是一種無縫隙成型模具的成型方法即告完成。
此間應(yīng)加說明者，乃本發(fā)明上述說明僅為舉隅說明，并非限制本發(fā)明的成型方法僅止于此，舉凡在本發(fā)明上述主要技術(shù)手段的創(chuàng)意精神下所作的任何變更、修飾、增減步驟或等效應(yīng)技術(shù)手段的替換或改變者，均應(yīng)列入本發(fā)明下附的權(quán)利要求范圍內(nèi)，始符合理。
權(quán)利要求
1.一種縱長形體無縫鋼模的成型方法，其特征為，該法包括a.將一縱長形體實(shí)心公模外表面予以刻設(shè)所需要的花紋后再予以加熱施行硬度處理，使其具有硬度；b.將一內(nèi)徑尺寸與公模外徑相當(dāng)?shù)闹锌湛v長形體套入公模外周；c.將套置后的公母模本體由母模外周表面予以施加液壓作用力，使公模外周表面所刻設(shè)的上述花紋刻設(shè)成型于母模內(nèi)周面上；d.將公模予以加熱至可退鋼的溫度，然后令之自然冷卻，冷卻后將整支退鋼過的縱長形體實(shí)心公模予以整支貫穿車孔；e.將經(jīng)車孔完成的公模內(nèi)孔施予切割至少三條以上的縱向縫隙，該等縫隙的深度應(yīng)略小于公模車孔后的厚度；f.將切割縫隙完成的公模再經(jīng)硬度加熱處理，使被切割部分的縫隙受熱處理后自行變形而裂開成諸多碎片，于是將公模的殘留物自母模內(nèi)予以清除，則經(jīng)硬度處理過的母模內(nèi)周面為公模所刻設(shè)的花紋便顯現(xiàn)出來，則無縫母模的成型于焉告成。
2.如權(quán)利要求1所述的縱長形體無縫鋼模的成型方法，其特征為，該(a)步驟的公模硬度處理係達(dá)60～65度HRC的硬度。
3.如權(quán)利要求1所述的縱長形體無縫鋼模的成型方法，其特征為，該(c)步驟對母模外周表面施加液壓作用系以油壓推送方式通過所設(shè)定的模眼孔，借模眼孔的逐次縮小口徑推拉方式以達(dá)到將公模外周表面的花紋刻設(shè)於母模內(nèi)周表面上。
4.如權(quán)利要求1所述的縱長形體無縫鋼模的成型方法，其特征為，該(d)步驟的退鋼溫度約為780℃。
5.如權(quán)利要求1所述的縱長形體無縫鋼模的成型方法，其特征為，該(e)步驟的三條以上的縱向縫隙中，至少有兩條縱向縫隙系相互靠近為其特征。
6.如權(quán)利要求1所述的縱長形體無縫鋼模的成型方法，其特征為，該(f)步驟的熱處理溫度系高達(dá)860℃以上。
7.如權(quán)利要求1所述的縱長形體無縫鋼模的成型方法，其特征為，該(f)步驟的熱處理后再注入常溫水中，系使公模加速破裂而使母模獲得硬度處理。
8.如權(quán)利要求1所述的縱長形體無縫鋼模的成型方法，其特征為，該公母模系使用易碎的高碳鋼，例如SK3制成，而其母模則使用具韌性的耐熱鋼或中碳鋼制成。
全文摘要
一種縱長形體無縫鋼模的成型方法，該方法系將實(shí)心縱長形體公模外周面先行刻設(shè)所需的凹凸花紋，刻設(shè)完成的公模予以硬化處理使之具有硬度，再將一未經(jīng)硬化處理的中空母模套入公模外周，并對母模外周施加液壓，使公膜上的凹凸花紋可經(jīng)由多次液壓的推送或抽拉或壓縮作業(yè)，而逐次刻設(shè)于母模內(nèi)周表面上，以迄完全成型為止，其后將公模予以退火后再施以貫穿式車孔，車孔后于孔道上朝外施予切割至少三道以上的縱向縫隙，最后將切割縫隙的公模與母模一起經(jīng)熱處理后注入常溫水中，使公模內(nèi)的縫隙變形裂開成碎片而呈現(xiàn)一內(nèi)周壁刻設(shè)有凹凸花紋的縱長形體無縫鋼模者。
文檔編號B29C33/38GK1087301SQ9211341
公開日1994年6月1日 申請日期1992年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月23日
發(fā)明者張福興 申請人:張福興