TWI558480B - 金屬棒材熱鍛衝壓成型方法 - Google Patents

Description

金屬棒材熱鍛衝壓成型方法

本發明係關於一種成型方法，特別是指一種金屬棒材熱鍛衝壓成型方法。

按，一般零件(即指螺帽、華司、與其他機械所需之零件等等)，其主要是備具有一較大體積之金屬塊體，而後進行車修加工程序，即一一漸進的切削、研磨該金屬塊體，以使該金屬塊體外型形成所需使用之零件；然而，使用車修加工方式，其所需備具之金屬塊體必須是大於該零件體積外，並且車修加工過程中除加工緩慢外，同時也會產生許多廢料，造成材料成本、製造時間的增加外，並且使用車修加工方式所形成之零件，由於該金屬塊體加工過程中，並非使用擠壓之方式，故加工後之零件其硬度也較差。

因此，有部分業者進而使用衝壓成型方式進行製造，而該衝壓成型，係指在室溫下，係將該金屬材料放置於鍛造機之模具上，以利用該鍛造機上之衝模，加以對該模具上之金屬材料經由衝擊而施加壓力，使該金屬材料產生塑性變形或分離，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。

而現行衝壓成型方法僅侷限於使用於體積較小之金屬材料，如螺絲成型機中必須先將金屬材料拉成桿徑較小之金屬線材，而後該鍛造機方有足夠之衝擊力能使該金屬線材衝壓成型，然而，若遇到所需零件體積較大時，其受限金屬線材本身之膨脹比因素、該鍛造機之模具、衝模與動力大小，雖然理論上可採取增加該鍛造機之整體體積與噸數，以因應所需製造之零件體積，但實際上是非常的不符合經濟效益，因此現行若遇大體積之零件時，仍是以車修方式進行加工；故，如何在不增加該鍛造機之體積與動力下，就可針對體積較大之金屬材料進行衝壓加工，並且能確保該鍛造機仍可正常的進行作業，乃為業界大家所努力之目標。

因此，本發明之目的，是在提供一種金屬棒材熱鍛衝壓成型方法，其使體積較大之金屬棒材更易加工，以降低鍛造機所需衝壓動力外，更可避免該衝模與模具之損耗。

於是，本發明金屬棒材熱鍛衝壓成型方法，其依序包含有一備料步驟、加熱步驟及衝壓成型步驟；其中，該加熱步驟，備具有一加熱器，並且將該金屬棒材輸入至該加熱器進行加熱，以使該金屬棒材形成一高溫狀態，以使該金屬棒材形成一高膨脹比之易加工性；另，該衝壓成型步驟中備具有一鍛造機，以便將該高溫狀態之金屬棒材由該進料裝置輸入至該模衝裝置上，藉以增加該金屬棒材之易加工性， 進而降低該衝模所需之衝壓動力，以及該衝模與模具之損耗外，即可快速的將該金屬材料衝壓成型出一物件，同時該冷卻裝置之冷卻液循環冷卻該模具，有效避免該模具因該金屬棒材之高溫而損壞，促使該鍛造機可正常的進行加工作業。

〔本發明〕

3‧‧‧金屬棒材熱鍛衝壓成型方法

31‧‧‧備料步驟

32‧‧‧加熱步驟

33‧‧‧衝壓成型步驟

4‧‧‧鍛造機

41‧‧‧加熱器

42‧‧‧衝模

43‧‧‧模具

44‧‧‧夾料器

45‧‧‧冷卻裝置

A‧‧‧金屬棒材

451‧‧‧管路

452‧‧‧噴水器

圖1 是本發明一較佳實施例之方塊圖。

圖2、圖3是本發明一較佳實施例之動作示意圖。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的明白。

參閱圖1、圖2，本發明一較佳實施例，本實施例金屬棒材熱鍛衝壓成型方法3，該金屬棒材熱鍛衝壓成型方法3包含有一備料步驟31、一加熱步驟32及一衝壓成型步驟33；其中，該備料步驟31係備具有金屬棒材A；另，該加熱步驟32其主要在於一鍛造機4上設有一加熱器41，且該加熱器41恰可供該金屬棒材A輸入，同時該金屬棒材A輸入過程中受到該加熱器41加熱，以使該金屬棒材A呈現出高溫軟化狀態，而形成一具高膨脹比之加工特性。

該加熱步驟32其備具有一加熱器4，並且將該金屬棒材A輸入至該加熱器4進行加熱，以使該金屬棒材A形成一 高溫狀態，而該高溫狀態可依據不同材料做一設定，以使該金屬棒材A形成易加工之型態。

仍續前述，配合參閱圖3，其在鍛造機4上作業，該鍛造機4具有複數設於該鍛造機4上之衝模42，複數與該衝模42相對應之模具43，分設於該等模具43間之夾料器44，以及一設於該模具43上之冷卻裝置45，其中，該冷卻裝置45具有多數環繞於該等模具43周圍之管路451，以及流動於該等管路451內之冷卻液，以便該裁切後之該金屬棒材A經過該等衝模衝壓，再配合該等夾料器44夾持位移，以使該金屬棒材A漸進式衝壓成型出一零件外觀，此時該金屬棒材A於該模具43中被該衝模42所予以衝壓，該等模具43所吸收的熱量可受到該冷卻裝置45加以冷卻。

仍續前述，故該衝壓成型步驟33執行時，先將前述經過該加熱步驟32中之金屬棒材A直接輸送到該鍛造機4上，即該加熱器41將該金屬棒材A進行加熱，而後再經由該夾料器44之夾持下，得以將該金屬棒材A輸送至該模具43上，而該衝模42衝擊過程中，由於該金屬棒材A之高溫狀態，使該金屬棒材A變得質軟，除可減少該衝模42、模具43所需之撞擊受力，同時更增加該金屬棒材A之延展性，使得該金屬棒材A更易進行加工，因此該衝模42所需之衝壓動力也可以降低，促使該衝模42、模具43能輕易地將該金屬棒材A衝壓成型。

再者，同時於衝壓過程中，由於該金屬棒材A本 身具備高溫，衝擊的瞬間其熱能將傳導至該模具43上，而透過該冷卻裝置45之冷卻液持續的流動於該等模具43間，將可避免該模具43在連續作業中，防止溫度過高而使得該模具43也變得相對質軟之情況，有效防止該模具43變形損壞之情事，進而使該模具43與衝模42之壽命更加延長；此外，為使該衝模42與模具43能夠穩定的進行降溫，亦可適時透過該衝模42與模具43間設有一噴水器452，以針對該衝模42進行噴水冷卻作業。

是以，透過該金屬棒材熱鍛衝壓成型方法3之加熱步驟32，將可使該金屬棒材A變得質軟，而增加該金屬棒材A之易加工性外，進而降低該衝模42所需之衝壓動力，以及減少該衝模42與模具43之損耗，即可快速的將該金屬材料A衝壓成型出一半成品或成品之零件，以供後續進行使用。

歸納前述，本發明金屬棒材熱鍛衝壓成型方法，其依序藉由該備料步驟、加熱步驟及衝壓成型步驟等程序，以透過該加熱步驟係先將該金屬棒材形成一高溫狀態後，促使該金屬棒材能經由加熱至高熱狀態下，以便該金屬棒材形成一高膨脹比之易加工性，進而降低該衝模所需之衝壓動力及減少該衝模與模具之損耗，於該衝壓成型步驟中再將該金屬棒材輸入至鍛造機之模具上，以便該鍛造機之衝模即可快速的將該金屬材料衝壓成型出一物件，同時該模具之穿孔兩端係連接該鍛造機之冷卻裝置，以供該冷卻裝置之冷卻液循 環冷卻該模具，有效避免該模具因該金屬棒材之高溫而損壞。

惟以上所述者，僅為說明本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

3‧‧‧金屬棒材熱鍛衝壓成型方法

31‧‧‧備料步驟

32‧‧‧加熱步驟

33‧‧‧衝壓成型步驟

41‧‧‧加熱器

4‧‧‧鍛造機

Claims (2)

1. 一種金屬棒材熱鍛衝壓成型方法，其係將該金屬棒材在鍛造機上衝壓成形，該金屬棒材熱鍛衝壓成型方法包含有：一備料步驟，其備具有一金屬棒材；一加熱步驟，其在該鍛造機上設有一加熱器，且該加熱器恰可供該金屬棒材輸入，同時該金屬棒材輸入過程中受到該加熱器加熱，以使該金屬棒材呈現出高溫軟化狀態；及一衝壓成型步驟，其在鍛造機上作業，該鍛造機具有複數設於該鍛造機上之衝模，複數與該衝模相對應之模具，分設於該等模具間之夾料器，以及一設於該模具上之冷卻裝置，其中，該冷卻裝置具有多數環繞於該等模具周圍之管路，以及流動於該等管路內之冷卻液，以便該裁切後之該金屬棒材經過該等衝模衝壓，再配合該等夾料器夾持依序位移至各個模具上，以使該金屬棒材漸進式衝壓成型出一零件外觀，此時該金屬棒材於該模具中被該衝模予以衝壓，該等模具所吸收的熱量可受到該冷卻裝置加以冷卻。
2. 根據申請專利範圍第1項所述金屬棒材熱鍛衝壓成型方法，其中，該衝模與模具間設有一噴水器，以針對該衝模進行噴水冷卻作業。