TWI496632B - 金屬件製造方法 - Google Patents

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Description

金屬件製造方法
本發明涉及一種金屬件製造方法，尤其涉及一種包括鍛壓步驟之金屬件製造方法。
習知金屬件製造方法通常包括鍛壓、銑削以及噴砂處理等步驟。所述鍛壓步驟中所採用之鍛壓模具通常由上模與下模組成，下模上開設有模腔。鍛壓時首先將下模定位，將金屬坯料定位於下模之模腔中。之後，藉由上模向下模運動將金屬坯料擠壓變形，從而使得金屬坯料充填於模腔中而得到所需之形狀。然，由於上模與下模合模後形成一近於封閉之模腔，使得於上述鍛壓過程中，該封閉之模腔常常造成金屬坯料流動不充分，從而導致鍛壓成型後之金屬件內部金相組織不均勻。採用這種鍛壓方法後形成之金屬件於後續之噴砂處理工序中會於其外表面產生異色。
有鑒於此，有必要提供一種內部金相組織均勻且經過噴砂處理後表面無異色之金屬件製造方法。
一種金屬件製造方法，其包括以下步驟：提供一預鍛模具，其包括上模與下模，該下模上開設有預鍛腔並於該預鍛腔內開設有模腔；將金屬坯料定位於該模腔上並局部收容於該預鍛腔內，該上模向該下模移動以鍛壓該金屬坯料，使得該金屬坯料向側面流動 ，且部分金屬坯料流向該模腔內從而製得預型體，該預型體包括基體及形成於該模腔內之鍛壓部；對預型體進行退火處理以消除其於預鍛過程中產生之金屬流線；提供一鍛壓模具，其包括動模與定模，該定模上開設有型腔，將該預型體之鍛壓部完全收容於型腔內，該動模向該定模移動以改變該基體之厚度，從而製得鍛壓體；對該鍛壓體進行銑削以使其符合預設尺寸要求；以及對該鍛壓體進行噴砂處理以得到金屬件。
由於金屬坯料於預鍛過程中可產生局部自由流動，從而使得該金屬件之金相組織均勻，因而製成之金屬件表面顏色均勻一致，無異色。
100‧‧‧預鍛模具
201‧‧‧預型體
202‧‧‧基體
203‧‧‧鍛壓部
10‧‧‧上模
20‧‧‧下模
21‧‧‧預鍛腔
211‧‧‧底面
213‧‧‧側面
23‧‧‧模腔
204‧‧‧金屬流線
205‧‧‧鍛壓體
220‧‧‧鍛壓件
300‧‧‧鍛壓模具
310‧‧‧動模
330‧‧‧定模
331‧‧‧型腔
圖1係本發明實施方式之金屬件製造方法之流程示意圖。
圖2係本發明實施方式之金屬件預鍛後模具截面示意圖。
圖3係本發明實施方式之金屬件鍛後模具截面示意圖。
圖4係本發明金屬件製造方法製成之金屬件金相圖。
請參閱圖1至圖3，本發明實施方式之金屬件製造方法包括以下步驟：
步驟S101：提供預鍛模具100，其包括上模10與下模20，下模20上開設有預鍛腔21並於預鍛腔21內開設有模腔23。上模10為塊體狀，預鍛腔21包括底面211以及側面213。模腔23開設於底面211上，其橫向尺寸沿預鍛腔21之底面211朝下逐漸減小。
步驟S102：將金屬坯料定位於模腔23上並局部收容於預鍛腔21內 ，上模10向下模20移動以鍛壓該金屬坯料，使得該金屬坯料向側面流動，且部分金屬坯料流向模腔23內從而製得預型體201，預型體201包括基體202及形成於模腔23內之鍛壓部203。預鍛時，將金屬坯料放置於下模20之預鍛腔21中並位於模腔23上，其側壁被預鍛腔21之側面213局部擋設。上模10將金屬坯料壓向下模20，金屬坯料向側面局部自由延展。由於預鍛腔21側壁之擋設作用，金屬坯料之部分材料向模腔23內流動並充填模腔23，從而於該模腔23內形成該鍛壓部203。金屬坯料於該預鍛腔21及該上模10之間對應形成該基體202。於預鍛過程中，金屬坯料中之粗大枝晶、氣孔、疏鬆以及各種夾雜物都沿變形方向及金屬坯料之側面伸長，從而變成條帶狀、線狀、鏈狀或片狀痕跡，於金屬坯料內形成了金屬流線204。於本實施方式中，鍛壓部203為處於模腔23內之凸起，金屬坯料為鋁合金材料。
步驟S103：對預型體201進行退火處理以消除其於預鍛過程中產生之金屬流線204。
步驟S104：採用鍛壓模具300對預型體201進行鍛壓，以改變基體202之厚度從而製得鍛壓體205。鍛壓模具300包括動模310與定模330。定模330上形成有型腔331，型腔331與預鍛模具100之模腔23之形狀、尺寸一致。鍛壓時，將預型體201之鍛壓部203收容於型腔331中。利用動模310將預型體201壓向定模330，預型體201之基體202厚度變薄，從而製得鍛壓體205。
步驟S105：對鍛壓體205進行銑削處理以使其符合預設尺寸要求。於本實施方式中，採用CNC(Computer numerical control)對鍛壓體205進行銑削處理。
步驟S106：對鍛壓體205進行噴砂處理以得到金屬件。
請參閱圖4，其為金屬件之金相圖。由於在預鍛過程中，金屬坯料可局部自由流動，從而使得該金屬件之金相組織均勻，經由噴砂處理後金屬件外觀面之顏色均勻一致，無異色。且該金屬件各處硬度較為均衡。
可理解，下模20上之預鍛腔21亦由可拆卸結構之擋料部圍繞而成，金屬坯料亦可為不銹鋼材料。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

Claims (6)

  1. 一種金屬件製造方法，其包括以下步驟：提供一預鍛模具，其包括上模與下模，該下模上開設有預鍛腔並於該預鍛腔內開設有模腔；將金屬坯料定位於該模腔上並局部收容於該預鍛腔內，該上模向該下模移動以鍛壓該金屬坯料，使得該金屬坯料向側面流動，且部分金屬坯料流向該模腔內從而製得預型體，該預型體包括基體及形成於該模腔內之鍛壓部；對預型體進行退火處理以消除其於預鍛過程中產生之金屬流線；提供一鍛壓模具，其包括動模與定模，該定模上開設有型腔，將該預型體之鍛壓部完全收容於型腔內，該動模向該定模移動以改變該基體之厚度，從而製得鍛壓體；對該鍛壓體進行銑削以使其符合預設尺寸要求；以及對該鍛壓體進行噴砂處理以得到金屬件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之金屬件製造方法，其中該預鍛腔由可拆卸之擋料部圍繞而成。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之金屬件製造方法，其中該預鍛腔包括底面以及側面，該模腔開設於該底面上，且其橫向尺寸沿該預鍛腔之底面朝下逐漸減小。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之金屬件製造方法，其中，於預鍛過程中，首先將金屬坯料放置於該預鍛腔中，金屬坯料之側壁被預鍛腔之側面局部擋設；其次，利用上模將金屬坯料壓向下模，使得金屬坯料向側面局部自由延展並充填該模腔以形成該基體與該鍛壓部，該基體處於該上模與 該模腔之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之金屬件製造方法，其中該金屬坯料為鋁合金或不銹鋼材料製成。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之金屬件製造方法，其中該定模之型腔與該下模之模腔形狀尺寸一致，於鍛壓過程中，該基體之厚度變薄。
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