TWI551370B - Method of manufacturing hollow tube - Google Patents

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Description

空心階管的製造方法
本發明關於一種管材的製造方法，特別是指以板材成型空心階管的製造方法。
一般空心階管的製造方法係取實的桿材加工出其外形及其內孔，然而此種方式不但浪費材料，且加工費時費力。雖然，有另外使用鑄造的方式成型，但其製作流程仍然繁雜。
尤其，當中間管體的管徑(管孔)比兩側管體的管徑(管孔)較大時，其加工成型亦較困難。
因此，習知空心階管的製造方法，仍然有待改進。
有鑑於此，本發明之主要目的提供一種空心階管的製造方法，能夠使其製造相對容易，且保有均勻的厚度者。
為了達成上述及其他目的，本發明提供一種空心階管的製造方法，其中該空心階管具有一第一管部及一第二管部相連且不同管徑；該方法包含有如下步驟：備板步驟：取用一金屬板，具有相連的一第一板部及一第二板部，其分別形成有一第一寬度及一第二寬度，該第一寬度構成兩第一對邊，該第二板部構成兩第二寬度；其中，該第一寬度大於該第二寬度；第一成型步驟：將該第一板部與第二板部成型而構成一第一邊距；第二成型步驟：將該第一板部與第二板部彎型，使該第一板部之第一寬度的兩第一對邊對接而形成該第一管部，同時使該第二板部形成一第二邊距；第三成型步驟：將該第二板部彎型，使該第二板部之第二寬度的兩第二對邊對接而形成該第二管部。
(10)‧‧‧階管
(11)‧‧‧第一管部
(12)‧‧‧第二管部
(13)‧‧‧第三管部
(20)‧‧‧金屬板
(21)‧‧‧第一板部
(211)‧‧‧第一對邊
(22)‧‧‧第二板部
(221)‧‧‧第二對邊
(23)‧‧‧第三板部
(231)‧‧‧第三對邊
(25)‧‧‧條痕
(G1)‧‧‧第一邊距
(G2)‧‧‧第二邊距
(G3)‧‧‧第三邊距
(G4)‧‧‧第四邊距
(M11)‧‧‧第一成型第一模
(M12)‧‧‧第一成型第二模
(M21)‧‧‧第二成型第一模
(M22)‧‧‧第二成型第二模
(M23)‧‧‧第二成型中心桿
(M31)‧‧‧第三成型第一模
(M32)‧‧‧第三成型第二模
(M33)‧‧‧第三成型中心桿
(M34)‧‧‧第三成型定位模
(M41)‧‧‧第四成型第一模
(M42)‧‧‧第四成型第二模
(M43)‧‧‧第四成型中心桿
(M44)‧‧‧第四成型定位模
(W1)‧‧‧第一寬度
(W2)‧‧‧第二寬度
(W3)‧‧‧第三寬度
第1圖為本發明一較佳實施例階管的立體圖。
第2圖為本發明一較佳實施例板材的立體圖。
第3圖為本發明一較佳實施例板材成型條痕的立體圖。
第4圖本發明一較佳實施例第一成型步驟合模示意圖。
第5圖本發明一較佳實施例第一成型步驟半成品立體圖。
第6圖本發明一較佳實施例第二成型步驟半成品上視圖。
第7圖本發明一較佳實施例第二成型步驟合模前視剖面圖。
第8圖係第7圖中8-8割線位置合模示意圖。
第9圖係第7圖中9-9割線位置合模示意圖。
第10圖係第7圖中10-10割線位置合模示意圖。
第11圖本發明一較佳實施例第三成型步驟半成品上視圖。
第12圖本發明一較佳實施例第三成型步驟合模前視剖面圖。
第13圖係第12圖中13-13割線位置合模示意圖。
第14圖本發明一較佳實施例第四成型步驟合模前視剖面圖。
請參閱第1圖，本發明提供一種空心階管的製造方法的一較佳實施例中，該空心階管(10)具有一第一管部(11)，兩第二管部(12)連在該第一管部(11)的兩端，以及兩第三管部(13)分別連在該兩第二管部(12)的外側端，其外徑尺寸依序由大漸小。
而如第2圖至第14圖所示，本發明一較佳實施例空心階管的製造方法，其具體步驟如下：
備板步驟：取用一金屬板(20)，具有相連的一第一板部(21)及一第二板部(22)，其分別形成有一第一寬度(W1)及一第二寬度(W2)；其中，該第一寬度(W1)大於該第二寬度(W2)，該第一寬度(W1)構成兩第一對邊(211)，該第二板部(22)構成兩第二寬度(W2)；其中該第二板部(22)的數量係為兩個，分別連於該第一板部(21)的兩側。此外，該金屬板(20)還具有一第三板部(23)連於該第二板部(22)，該第三板部(23)有一第三寬度(W3)小於該 第二寬度(W2)，該第三寬度(W3)構成兩第三對邊(231)。
壓痕步驟：在該第一板部(21)與第二板部(22)之間成型一條痕(25)，也在該第二板部(22)與第三板部(23)之間成型一條痕(25)。如第3圖所示，以便在後續步驟中可使材料較容易被拉伸變形。
第一成型步驟：將該第一板部(21)、第二板部(22)與第三板部(23)成型為U字形而構成一第一邊距(G1)；其中在第一成型步驟中係取一第一成型第一模(M11)及一第一成型第二模(M12)壓合該金屬板(20)。
第二成型步驟：將該第一板部(21)、第二板部(22)與第三板部(23)彎型，使該第一板部(21)之第一寬度(W1)的兩第一對邊(211)對接而形成該第一管部(11)，同時使該第二板部(22)形成一第二邊距(G2)；其中在第二成型步驟中係取用一第二成型第一模(M21)及一第二成型第二模(M22)夾合該第一板部(21)及第二板部(22)，其中在第二成型步驟中係取用一第二成型中心桿(M23)供該金屬板(20)內部靠抵。該第二板部(22)彎型而形成一第二邊距(G2)，該第三板部(23)彎型而形成一第三邊距(G3)。
第三成型步驟：將該第二板部(22)彎型，使該第二板部(22)之第二寬度(W2)的兩第二對邊(221)對接而形成該第二管部(12)。其中在第三成型步驟中係取用一第三成型第一模(M31)及一第三成型第二模(M32)夾合該第二板部(22)，以及其中在第三成型步驟中係取用一第三成型中心桿(M33)供該第二板部(22)內部靠抵。其中在第三成型步驟中係將該第二板部(22)相對該第一板部(21)徑向位移，形成該第二管部(12)，本實施例係使該第二管部(12)與該第一管部(11)同軸心。該第三板部(23)彎型而形成一第四邊距(G4)。其中，本例還使用兩第三成型定位模(M34)壓合定位已成型的第一管部(11)，該第三成型第一模(M31)及第三成型第二模(M32)相對該第三成型定位模(M34)固定或可徑向位移。
第四成型步驟：在該第三成型步驟之後，將該第三板部(23)彎型，使該第三板部(23)之第三寬度(W3)的兩第三對邊(231)對接。該第四成型步驟其成型原理大致與前述相同，係以一第四成型第一模(M41)、一第四成型第二模(M42)及一第四成型中心桿(M43)配合成型。其中，本例還使用兩第四成型定位模(M44)壓合定位已成型的第一管部(11)及第二管部(12)，該第 四成型第一模(M41)及第四成型第二模(M42)相對該第四成型定位模(M44)固定或可徑向位移。
接著，在各接合處施以焊接，以增加結合及成型強度。
此外，本實施例更可在各段加工各種結構，例如在第三管部(13)加工形成螺紋(圖未示)。其他部位亦可再作精加工，如車削、研磨或拋光等作業。
藉此，本實施例即可提供快速且精準的空心階管製造，而且藉由本實施例的作法，可以節省材料及加工等各種成本。
除了以上的實施之外，本發明亦可另外實施如下：
例如，雖然如前述有在第一成型步驟之前更包含一壓痕步驟：然而，若材質較軟或板厚較小時，不一定須包含有該壓痕步驟，亦可達成成型的效果。
或者，雖然如前述實施例階管(10)的第一管部(11)、第二管部(12)及第三管部(13)係呈同軸心；然而，實際上該階管(10)的第一管部(11)、第二管部(12)及第三管部(13)亦可為不同軸心；亦即，本發明其各段軸心亦可呈偏心之狀態，例如形成為一偏心軸。
另外，雖然前述實施例說明在各接合處施以焊接；然而，如果其強度需求足夠，本發明不限定一定須焊接。
再者，本發明不限定使用整體一體模具，其也可由兩模具組合而作，以配合所需的各項優點，可任意組合搭配，減少模具的數量。
以及，本發明不限定該空心階管(10)如前述具有一第一管部(11)，兩第二管部(12)連在該第一管部(11)的兩端，以及兩第三管部(13)分別連在該兩第二管部(12)的外側端，其外徑尺寸依序由大漸小。實際上，只要該空心階管具有一第一管部(11)及一第二管部(12)相連且不同管徑，均屬本發明實施及保護的範圍。
此外，本發明該第三成型第一模(M31)、第三成型第二模(M32)及第三成型中心桿(M33)不限定如前述僅為浮動模，其亦可為固定模；同理，該第四成型第一模(M41)、第四成型第二模(M42)及第四成型中心桿(M43)不限定如前述僅為浮動模，其亦可為固定模。
綜合前述，本發明空心階管的製造方法可以利用單一板材多段成型，其確實能夠使其製造相對容易，且保有均勻的厚度，解決了習知加工切削複雜的程序及產生較多廢料的問題，因此已達成本發明之目的。
(20)‧‧‧金屬板
(21)‧‧‧第一板部
(22)‧‧‧第二板部
(23)‧‧‧第三板部
(G2)‧‧‧第二邊距
(G3)‧‧‧第三邊距

Claims (10)

  1. 一種空心階管的製造方法，其中該空心階管具有一第一管部(11)及一第二管部(12)相連且不同管徑；該方法包含有如下步驟：備板步驟：取用一金屬板(20)，具有相連的一第一板部(21)及一第二板部(22)，其分別形成有一第一寬度(W1)及一第二寬度(W2)，該第一寬度(W1)構成兩第一對邊(211)，該第二板部(22)構成兩第二寬度(W2)；其中，該第一寬度(W1)大於該第二寬度(W2)；第一成型步驟：將該第一板部(21)與第二板部(22)成型而構成一第一邊距(G1)；第二成型步驟：將該第一板部(21)與第二板部(22)彎型，使該第一板部(21)之第一寬度(W1)的兩第一對邊(211)對接而形成該第一管部(11)，同時使該第二板部(22)形成一第二邊距(G2)；第三成型步驟：將該第二板部(22)彎型，使該第二板部(22)之第二寬度(W2)的兩第二對邊(221)對接而形成該第二管部(12)；其中該第二板部(22)的數量係為兩個，分別連於該第一板部(21)的兩側。
  2. 一種空心階管的製造方法，其中該空心階管具有一第一管部(11)及一第二管部(12)相連且不同管徑；該方法包含有如下步驟：備板步驟：取用一金屬板(20)，具有相連的一第一板部(21)及一第二板部(22)，其分別形成有一第一寬度(W1)及一第二寬度(W2)，該第一寬度(W1)構成兩第一對邊(211)，該第二板部(22)構成兩第二寬度(W2)；其中，該第一寬度(W1)大於該第二寬度(W2)；第一成型步驟：將該第一板部(21)與第二板部(22)成型而構成一第一邊距(G1)；第二成型步驟：將該第一板部(21)與第二板部(22)彎型，使該第一板部(21)之第一寬度(W1)的兩第一對邊(211)對接而形成該第一管部(11)，同時使該第二板部(22)形成一第二邊距(G2)；第三成型步驟：將該第二板部(22)彎型，使該第二板部(22)之第二寬度(W2)的兩第二對邊(221)對接而形成該第二管部(12)；其中在第一成型步驟之前更包含一壓痕步驟在該第一板部(21)與第二板部(22)之間成型一條痕(25)。
  3. 如專利請求項1或2所述空心階管的製造方法，其中在第一成型步驟中係取一第一成型第一模(M11)及一第一成型第二模(M12)壓合該金屬板(20)成型為U字形。
  4. 如專利請求項1或2所述空心階管的製造方法，其中在第二成型步驟中係取用一第二成型第一模(M21)及一第二成型第二模(M22)夾合該第一板部(21)及第二板部(22)。
  5. 如專利請求項1或2所述空心階管的製造方法，其中在第二成型步驟中係取用一第二成型中心桿(M23)供該金屬板(20)內部靠抵。
  6. 如專利請求項1或2所述空心階管的製造方法，其中在第三成型步驟中係將該第二板部(22)相對該第一板部(21)徑向位移。
  7. 如專利請求項1或2所述空心階管的製造方法，其中在第三成型步驟中係取用一第三成型第一模(M31)及一第三成型第二模(M32)夾合該第二板部(22)，一第三成型定位模(M34)壓合定位已成型的第一管部(11)，該第三成型第一模(M31)及第三成型第二模(M32)相對該第三成型定位模(M34)固定或可徑向位移。
  8. 如專利請求項1或2所述空心階管的製造方法，其中在第三成型步驟中係取用一第三成型中心桿(M33)供該第二板部(22)內部靠抵。
  9. 如專利請求項1所述空心階管的製造方法，其中在第一成型步驟之前更包含一壓痕步驟在該第一板部(21)與第二板部(22)之間成型一條痕(25)。
  10. 如專利請求項1或2所述空心階管的製造方法，其中該金屬板(20)還具有一第三板部(23)連於該第二板部(22)，該第三板部(23)有一第三寬度(W3)小於該第二寬度(W2)，該第三寬度(W3)構成兩第三對邊(231)；其在該第三成型步驟之後還包含有一第四成型步驟，使該第三板部(23)之第三寬度(W3)的兩第三對邊(231)對接。
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