TWI453289B - 鎂螺帽製造方法及其鎂螺帽元件 - Google Patents

Description

鎂螺帽製造方法及其鎂螺帽元件

本發明係關於一種鎂螺帽製造方法及其鎂螺帽元件；特別是關於一種利用直接加熱處理[directly heating treatment]鎂線材[或鎂棒]方式製成鎂螺帽製造方法及其鎂螺帽元件。

美國專利公開第20060130947號申請案之「鎂合金螺絲及其製造方法[Magnesium-based alloy screw and method of manufacturing the same]」揭示一種鎂合金螺絲製造方法包含步驟：頭部鍛造成型步驟[head-forging step]；及螺牙滾軋成型步驟[thread-rolling step]。該頭部鍛造成型步驟係利用一固定模[holding die]固定一鎂合金線材[magnesium alloy wire]，再利用一成型衝頭[punch]成型一螺絲頭部[screw head]。

承上，在頭部鍛造成型步驟中，將該固定模及成型衝頭加熱至一預定溫度，該預定溫度介於140℃至250℃之間。再者，利用該固定模及成型衝頭之預定溫度將該鎂合金線材加熱至該預定溫度，即將該鎂合金線材進行間接加熱處理[indirectly heating treatment]。

然而，該第20060130947號需要先加熱該固定模及成型衝頭之預定溫度，再利用該固定模及成型衝頭之預定溫度將該鎂合金線材加熱至該預定溫度不但具有製程複雜的缺點，且不斷需要反覆加熱該固定模及成型衝頭以保持其預定溫度[即工作溫度]，以便再加熱該鎂合金線材至該預定溫度，因而其間接加熱處理具有增加能消耗能源及製造成本的缺點。

簡言之，該第20060130947號之鎂合金螺絲製造方法並不適用於大量生產螺絲或螺帽，因此有必要進一步改良其製造方法，以改善前述製程複雜、增加能消耗能源及增加製造成本的缺點。換言之，習用鎂合金螺絲製造方法必然存在需要提供更適合量產的製程方法之潛在需求。

舉例而言，利用一般材質特性製成的習用螺帽包含：銅螺帽[brass nut]、鋁螺帽[aluminum nut]、合金鋼螺帽[alloy steel nut]、不鏽鋼螺帽[stainless steel nut]、不鏽鋼突緣螺帽[stainless steel flange nut]、不鏽鋼六角輪緣尼龍螺帽[stainless steel flange nylon insert lock nut]、不鏽鋼六角螺帽[stainless steel hex nut]、不鏽鋼六角重型螺帽[stainless steel heavy hex nut]、耐候鋼六角重型螺帽[corten steel heavy hex nut]、尼龍嵌入防鬆螺帽[nylon insert lock nut]、不鏽鋼尼龍嵌入螺帽[stainless steel nylon insert lock nut]、鋅壓屬螺帽[zinc die casting nut]、鐵蓋/尼龍圈組合蓋帽[din and domed cap nut]及突緣尼龍蓋帽[flange nylon insert lock nut]。

有鑑於此，本發明為了滿足上述需求，其提供一種鎂螺帽製造方法及其鎂螺帽元件，其利用直接加熱處理鎂線材[或鎂棒]方式形成鎂螺帽，或其利用保溫及直接加熱處理鎂線材[或鎂棒]方式製成鎂螺帽，或其利用直接加熱及保溫處理鎂線材[或鎂棒]方式製成鎂螺帽，以達成簡化製程及降低製造成本之目的。

本發明之主要目的係提供一種鎂螺帽製造方法及其鎂螺帽元件，其利用直接加熱處理鎂線材[或鎂棒]方式形成鎂螺帽，或其利用保溫及直接加熱處理鎂線材[或鎂棒]方式製成鎂螺帽，或其利用直接加熱及保溫處理鎂線材[或鎂棒]方式製成鎂螺帽，以達成簡化製程及降低製造成本之目的。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之鎂螺帽製造方法包含：提供一鎂線材或一鎂棒；將該鎂線材或鎂棒進行直接加熱處理至一預定溫度；及將該鎂線材或鎂棒進行成型一螺帽胚及一通孔，且在該通孔之表面上形成一內螺牙。

本發明另一較佳實施例之鎂螺帽製造方法包含：提供一鎂線材或一鎂棒；將該鎂線材或鎂棒進行保溫及直接加熱處理至一預定溫度；及將該鎂線材或鎂棒進行成型一螺帽胚及一通孔，且在該通孔之表面上形成一內螺牙。

本發明另一較佳實施例之鎂螺帽製造方法包含：提供一鎂線材或一鎂棒；將該鎂線材或鎂棒進行直接加熱及保溫處理至一預定溫度；及將該鎂線材或鎂棒進行成型一螺帽胚及一通孔，且在該通孔之表面上形成一內螺牙。

本發明較佳實施例之鎂螺帽元件利用直接加熱處理鎂線材或鎂棒方式形成一鎂螺帽成品。

本發明較佳實施例之鎂螺帽元件利用保溫及直接加熱處理鎂線材或鎂棒方式形成一鎂螺帽成品。

本發明較佳實施例之鎂螺帽元件利用直接加熱及保溫處理鎂線材或鎂棒方式形成一鎂螺帽成品。

本發明較佳實施例之該鎂線材或鎂棒係由鎂合金製成。

本發明較佳實施例之該預定溫度介於100℃至300℃之間。

本發明較佳實施例之該保溫處理係利用一保溫材料塗覆於該鎂線材或鎂棒上。

本發明較佳實施例之該保溫材料係選自一無機材料或一有機材料。

本發明較佳實施例之該無機材料係選自石墨或氮化硼。

本發明較佳實施例之該鎂線材或鎂棒在成型該螺帽胚時，利用鍛造成型方式將該鎂線材製成一鎂螺帽胚。

本發明較佳實施例之該鎂線材或鎂棒在成型該螺牙時，利用攻牙成型方式將該螺帽胚製成一鎂螺帽成品。

為了充分瞭解本發明，於下文將例舉較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。

本發明較佳實施例之鎂螺帽製造方法及其鎂螺帽元件適用於生產各種螺帽，例如，其包含：四角螺帽[square nut]、六角螺帽[hex nut]、六角重型螺帽[heavy hex nut]、六角蓋頭螺帽[hex cap nut]、六角鋸齒螺帽[hex serrated nut]、六角輪緣螺帽[hex flange nut]、六角割溝螺帽[hex slotted nut]、薄型螺帽[hex jam nut]、圓螺帽[round nut]、圓頂螺帽[domed cap nut]、U形螺帽[U nut]、T形螺帽[T nut]、壁虎螺帽[anchor nut]、輪殼螺帽[wheel nut]、蝶型螺帽[wing nut]、環首螺帽[eye nut]、齒形螺帽[kep nut]、齒花螺帽[clinch nut]、高腳螺帽[hex coupling nut或high nut]、管用螺帽[pipe nut]、彈簧螺帽[spring nut]、重型車螺帽[heavy duty wheel hub nut]、鐵器焊接袋帽[acorn cap nut]、金屬預置扭矩式螺帽[all-metal prevailing torque type nut]、鐵蓋袋螺帽[closed end acorn nut]、盤形華司螺帽[conical washer nut]平面華司螺帽[flat washer nut]、自鎖螺帽[self-locking nut]、制止螺帽[sliding nut]、SLN-自動防鬆螺帽[SLN self-locking nut]、焊接螺帽[weld nut]高張力螺帽[height strength nut]、建業用螺帽[structural nut]、機械螺絲用六角螺帽[hex machine screw nut]、大尺寸螺帽[big size nut]其它特殊螺帽[special nut]，但其並非用以限定本發明之範圍。

本發明較佳實施例之鎂螺帽元件係屬鎂合金材料[magnesium-based alloy]其與其它一般螺帽材料不同，且本發明較佳實施例之鎂螺帽元件係具有鎂材質特性。舉例而言，一般螺帽材料包含低碳鋼、中碳鋼、合金鋼、銅或不銹鋼等。

第1圖揭示本發明第一較佳實施例之鎂螺帽製造方法之流程圖。請參照第1圖所示，本發明第一較佳實施例之鎂螺帽製造方法係首先在第1執行步驟S1A中，提供一鎂線材或一鎂棒。該鎂線材或鎂棒係由鎂合金製成，且該鎂線材或鎂棒具有適當直徑，以形成一鎂螺帽元件。

請再參照第1圖所示，本發明第一較佳實施例之鎂螺帽製造方法係接著在第2執行步驟S2A中，將該鎂線材或鎂棒送入通過一加熱器[heater]，以便將該鎂線材或鎂棒進行直接加熱處理至一預定溫度。本發明較佳實施例之該預定溫度介於100℃至300℃之間，但其並非用以限定本發明之範圍。

第4圖揭示本發明較佳實施例之鎂螺帽胚之正視示意圖；第5圖揭示本發明較佳實施例之鎂螺帽成品之正視示意圖，其對照於第4圖之鎂螺帽胚之示意圖；第6圖揭示本發明較佳實施例之鎂螺帽成品之側局部剖視示意圖，其對照於第5圖之鎂螺帽成品之示意圖。

請再參照第1及4圖所示，本發明第一較佳實施例之鎂螺帽製造方法係接著在第3執行步驟S3A中，將在該鎂線材或鎂棒上利用一螺帽成型機[nut-forming machine]成型一螺帽胚。本發明較佳實施例之該鎂線材或鎂棒在成型該螺帽胚時，利用鍛造成型方式[forging process]將該鎂線材或鎂棒製成一鎂螺帽胚[magnesium nut blank]1，且在該鎂螺帽胚1之周圍形成適當邊緣，例如：六角螺帽[如第4圖所示]，且在該鎂螺帽胚1之中央適當方式[例如：擠壓成型方式]形成一通孔[through hole]。

請再參照第1及5圖所示，在第3執行步驟S3A中，將在該鎂螺帽胚1之通孔表面上利用攻牙方式或一攻牙機[thread-tapping machine]成型一內螺牙[inner thread]11，以製成一鎂螺帽成品10，即完成本發明較佳實施例之鎂螺帽元件。

舉例而言，本發明較佳實施例之該螺帽胚1上形成單牙[single thread]、雙牙[double thread]、高低牙[high-low thread]或三角牙[tri-lobular thread]等，但其並非用以限定本發明之範圍。請再參照第5圖所示，最後，在該鎂螺帽成品10上可適當進行表面處理[surface treatment]，但其並非用以限定本發明之範圍。

第2圖揭示本發明第二較佳實施例之鎂螺帽製造方法之流程圖。請參照第2圖所示，第二較佳實施例之鎂螺帽製造方法之執行步驟S1B、S3B完全相同於元件第一較佳實施例之鎂螺帽製造方法之執行步驟S1A、S3A，第二較佳實施例之執行步驟S1B、S3B可併入參考第一較佳實施例，於此不予贅述。

請再參照第2圖所示，本發明第二較佳實施例之鎂螺帽製造方法係在第2執行步驟S2B中，將該鎂線材或鎂棒進行保溫及直接加熱處理，以便將該鎂線材或鎂棒進行直接加熱處理至一預定溫度。將該鎂線材或鎂棒送入通過一加熱器前，先利用一保溫材料[thermal isolating material]塗覆於該鎂線材或鎂棒上，以防止該鎂線材或鎂棒在加熱後發生熱量流失[heat loss]至外界。

本發明較佳實施例之該保溫材料係選自一無機材料或一有機材料。舉例而言，本發明較佳實施例之該無機材料係選自石墨[graphite]或氮化硼[BN]，但其並非用以限定本發明之範圍。

第3圖揭示本發明第三較佳實施例之鎂螺帽製造方法之流程圖。請參照第3圖所示，第三較佳實施例之鎂螺帽製造方法之執行步驟S1C、S3C完全相同於元件第一較佳實施例之鎂螺帽製造方法之執行步驟S1A、S3A，第三較佳實施例之執行步驟S1C、S3C可併入參考第一較佳實施例，於此不予贅述。

請再參照第3圖所示，相對於本發明第二較佳實施例，本發明第三較佳實施例之鎂螺帽製造方法係在第2執行步驟S2C中，將該鎂線材或鎂棒進行直接加熱及保溫處理。將該鎂線材或鎂棒送入通過一加熱器後，再利用一保溫材料塗覆於該鎂線材或鎂棒上，以防止該鎂線材或鎂棒在加熱後發生熱量流失至外界。

前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。

S1A、S2A、S3A．．．執行步驟

S1B、S2B、S3B．．．執行步驟

S1C、S2C、S3C．．．執行步驟

1．．．螺帽胚

10．．．鎂螺帽成品

11．．．內螺牙

第1圖：本發明第一較佳實施例之鎂螺帽製造方法之流程圖。

第2圖：本發明第二較佳實施例之鎂螺帽製造方法之流程圖。

第3圖：本發明第三較佳實施例之鎂螺帽製造方法之流程圖。

第4圖：本發明較佳實施例之鎂螺帽胚之正視示意圖。

第5圖：本發明較佳實施例之鎂螺帽成品之正視示意圖。

第6圖：本發明較佳實施例之鎂螺帽成品之側局部剖視示意圖。

S1A．．．執行步驟

S2A．．．執行步驟

S3A．．．執行步驟

Claims (8)

1. 一種鎂螺帽製造方法，其包含：提供一鎂線材或一鎂棒；將該鎂線材或鎂棒先進行保溫後直接加熱處理或先進行直接加熱後保溫處理至一預定溫度，該保溫處理係利用一保溫材料塗覆於該鎂線材或鎂棒上，且該保溫材料係選自一無機材料或一有機材料；及將該鎂線材或鎂棒進行成型一螺帽胚及一通孔，且在該通孔之表面上形成一內螺牙。
2. 依申請專利範圍第1項所述之鎂螺帽製造方法，其中該鎂線材或鎂棒係由鎂合金製成，且該預定溫度介於100℃至300℃之間。
3. 依申請專利範圍第1項所述之鎂螺帽製造方法，其中該鎂線材或鎂棒在成型該螺帽胚時，利用鍛造成型方式將該鎂線材或鎂棒製成一鎂螺帽胚，且該螺帽胚在成型該內螺牙時，利用攻牙方式將該螺帽胚製成一鎂螺帽成品。
4. 依申請專利範圍第1項所述之鎂螺帽製造方法，其中該無機材料係選自石墨或氮化硼。
5. 一種鎂螺帽元件，其利用先進行保溫後直接加熱處理或利用先進行直接加熱後保溫處理鎂線材或鎂棒方式形成一鎂螺帽成品，該保溫處理係利用一保溫材料塗覆於該鎂線材上，且該保溫材料係選自一無機材料或一有機材料。
6. 依申請專利範圍第5項所述之鎂螺帽元件，其中該鎂線材或鎂棒係由鎂合金製成，且該直接加熱處理之預定溫度介於100℃至300℃之間。
7. 依申請專利範圍第5項所述之鎂螺帽元件，其中該鎂線材或鎂棒在成型一螺帽胚時，利用鍛造成型方式將該鎂線材或鎂棒製成一鎂螺帽胚，該螺帽胚在成型該內螺牙時，利用攻牙方式將該螺帽胚製成一鎂螺帽成品。
8. 依申請專利範圍第5項所述之鎂螺帽元件，其中該無機材料係選自石墨或氮化硼。