CN101596565B - 金属板的两段式成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种金属板的两段式成型方法，其步骤包括提供成型装置，该成型装置包含模座、密封模，该密封模盖合在该模座上，形成有模穴，并在该密封模设有与该模穴相通的进气通道；将金属板放置于模座上，该金属板的周缘凸伸超出模穴的周缘；将所述密封模朝向该模座方向作压合，而对金属板进行夹掣及第一阶段塑性成型；将气体从所述近气通道注入模穴内，使金属板受压而作第二阶段塑性成型。借此，本发明提供一种金属板的两段式成型方法不仅可提高生产速率及效益，且能降低金属板的弹性回复及应力残留。

Description

金属板的两段式成型方法

技术领域

本发明有关于一种金属板成型方法，尤指一种金属板的两段式成型方法。

背景技术

传统薄壳工件的制作，大部分均以铸造、冲压及超塑性成型等技术为主，但是铸造成型的产品的成品率及产出量较差，而且也受到对象的厚度的限制；一般压铸成型的铸件其最小厚度大约为0.8mm，虽然也有可能做成厚度约为0.6mm的铸件，却使其成品率大幅度降低，而不符合经济成本与生产效益。此外，压铸件除了产出量及成品率低之外，由于冷凝收缩的过程将严重地影响到制成品的表面质量，往往需要借助后续的表面涂装予以克服，不仅耗费大量的人力成本及涂料成本，且易衍生出后续处理的环保等许多问题。

另外，冲压成型所制造的制成品，为了有效地达到所需的变形量，在金属合金板成型过程中，上模温度一般都低于下模温度；由于上、下模温度不同，所制作出的薄壳容易产生弹性回复及残留应力现象，而造成金属板的变形问题。

还有，超塑性成型是在高温状态下成型，使用单一模具即可成型复杂形状的外形。在模具中以调整气体压力的方式，来对金属板加压而成型，其以通气加压方式虽可使金属板的受压均匀，且能避免前述的各种成型制法产生的应力残留、及后续的表面处理等问题；然而，其成型速度相当缓慢，为达到预定的变形量，需要耗费大量的制造时间，而不利于大量生产，确实有待加以改善。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种金属板的两段式成型方法，该方法可提高生产速率及功效，且能降低金属板的弹性回复及应力残留。

为了达成上述的目的，本发明提供一种金属板的两段式成型方法，该金属板的两段式成型方法的步骤包括：

a)提供成型装置，该成型装置包含模座及密封模，该密封模盖合在该模座上，形成有模穴，并在该密封模设有与该模穴相通的进气通道；

b)将金属板放置于该模座上，该金属板的周缘凸伸超出该模穴的周缘；

c)将所述密封模朝向该模座方向作压合，而对该金属板进行夹掣及第一阶段塑性成型；及

d)将气体从所述进气通道注入所述模穴内，使该金属板受压而作第二阶段塑性成型。

由以上技术方案可以看出，本发明提供一种金属板的两段式成型方法，通过该方法所制作的金属板的外表面质感好，且不破坏未成型前的金属板表面先经发丝处理的微结构；本发明借由在金属板的上、下两表面分别施以气压及冲压成型，不仅可提高生产速率及效益，并且能降低金属板的弹性回复及应力残留。

附图说明

图1为本发明金属板的两段式成型方法的制作流程图；

图2为本发明金属板的两段式成型方法中的金属板置入成型装置截面图；

图3为本发明金属板的两段式成型方法的第一阶段塑性成型截面图；

图4为本发明金属板的两段式成型方法中的高压气体注入成型装置截面图；

图5为本发明金属板的两段式成型方法的第二阶段塑性成型截面图；

图6为采用本发明金属板的两段式成型方法所成型出的外盖立体图。

附图标记说明

成型装置  10

模座      11         模块      111

边板      112        凹槽      113

穿孔      114        顶出梢    115

密封模    12         顶板      121

侧板     122        进气通道   123

模穴     13

金属板   3

上表面   31         微结构     311

下表面   32

高压气体 5

步骤     a、b、c、d

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而所附附图仅提供参考与说明使用，并非用来对本发明加以限制。

请参照图1至图5所示，分别为本发明金属板的两段式成型方法的制作流程图、以及该方法中的金属板置入成型装置的截面图、该方法第一阶段塑性成型的截面图、该方法中的高压气体注入成型装置的截面图及该方法的第二阶段塑性成型的截面图。本发明提供一种金属板的两段式成型方法，其方法步骤包括：

步骤a：提供成型装置10，该成型装置10包含模座11及密封模12，该密封模12盖合在该模座11，形成有模穴13，并在该密封模12设有与该模穴13相通的进气通道123(如图2所示)。在该步骤a)中，该成型装置10由模座11及密封模12所组合而成，在模座11及密封模12内部分别成型有凹陷区，借以在密封模12盖合在模座11的上方时，在其内部形成有模穴13；另外在模座11内部中央处具有矩形模块111，而外周缘则具有环形边板112，该模块111凸伸形成在模穴13内部，且其顶面高于边板112的顶面；另外在模块111及边板112之间成型有环形凹槽113，在该凹槽113的相应处分别开设有两个或两个以上穿孔114，这些穿孔114分别供顶出梢115穿设容置。密封模12由顶板121及从顶板121的周缘向下延伸的环形侧板122所构成，在该侧板122的一侧开设有进气通道123，用以与供气单元(图中未示出)相互连通，而提供高压气体注入。

步骤b：将金属板3放置于该模座11上，该金属板3的周缘凸伸超出该模穴13的周缘(如图2所示)。在该步骤b)中，该金属板3以超塑性铝、镁、钛等合金为佳，但并不以此为限，也可为其它具有高延展性的材料；该金属板3具有上表面31及形成于上表面31下方的下表面32，且其周缘尺寸必须大于模穴13的周缘尺寸，放置时将下表面32对应于模座11作贴附接触，并使金属板3的外周缘凸伸超出该模穴13的周缘，而供上述的边板112及侧板122所夹掣固定。

步骤c：将该密封模12朝向该模座11方向作压合，以对该金属板3进行夹掣及第一阶段塑性成型(如图3所示)。在该步骤c)中，先对模座11、密封模12及金属板3加温，再移动密封模12朝向模座11方向作压合，并利用侧板122及边板112对凸伸超出模穴13的金属板3周缘区域进行夹掣，同时借助上述的模块111对金属板3的下表面32进行第一阶段冲压延伸而塑性成型，而使模块111所成型的压痕形成在金属板3的下表面32。

步骤d：将高压气体5从该进气通道123注入该模穴13内，使该金属板3受压而作第二阶段塑性成型(如图4及图5所示)。在该步骤d)中，如图4所示，将高压气体5从侧向进气通道123注入，该高压气体5的压力设定为0.01～0.60kg/mm²，该侧向进气主要用以防止低温气体对金属板3的局部区域所造成温降产生脆性效应；另外由于密封模12与金属板3的上表面31所围设成的空间呈密封状态，由于高压气体5被持续注入后，将使金属板3的上表面31受高压气体5的压掣，而使下表面32沿着模块111的外缘形状、凹槽113的形状、顶出梢115的顶面及边板112的内周缘形状作贴附接触，如图5所示，进而完成第二阶段气压式塑性成型。

请参照图6所示，为采用本发明金属板的两段式成型方法所成型出的外盖立体图，本发明在完成上述的各步骤后，必须再将该金属板3置入另外一个裁切模具(图未示出)中，而对其周缘的毛胚进行冲切加工，但此为公知的技术，因此不再重述，图6所示即是采用本发明的成型方法及公知的冲切加工所制作出的外盖金属板3，其外周缘以边板112及侧板122夹掣，并以模块111对下表面32进行冲压延伸，因此可加快其成型速率及产出量；而在金属板3的上表面31以高压气体5注入方式进行压掣成型，可使金属板未成型前表面形成的微结构311不被破坏，从而可得到外表面质感好的外盖金属板3，且能降低金属板3的弹性回复及应力残留。

Claims (7)

1.一种金属板的两段式成型方法，其特征在于，该成型方法的步骤包括：

a)提供成型装置，该成型装置包含模座及密封模，该模座内部具有模块及该模座外周缘具有环形边板，该密封模盖合在该模座上，形成有模穴，该模块凸伸形成在所述模穴内部，所述模块的顶面高于该边板的顶面，并在该密封模设有与该模穴相通的进气通道；

b)将金属板放置于该模座上，该金属板下表面贴附接触所述模块，且该金属板的周缘凸伸超出该模穴的周缘；

c)将所述密封模朝向该模座方向作压合，先以所述模块与该密封模的侧板共同对该金属板作第一阶段冲压式塑性成型，再以该环形边板及该模座对该金属板周缘进行夹掣；及

d)将气体从所述进气通道注入所述模穴内，使该金属板上表面受该气体压掣而沿着该模块周缘形状作第二阶段气体式塑性成型。

2.如权利要求1所述的金属板的两段式成型方法，其特征在于，所述模块及所述边板之间设有环形凹槽，该凹槽的相应处分别开设有两个或两个以上穿孔，该穿孔分别供顶出梢穿设容置。

3.如权利要求1所述的金属板的两段式成型方法，其特征在于，所述步骤a)中的该进气通道设在所述密封模的侧板。

4.如权利要求1所述的金属板的两段式成型方法，其特征在于，所述步骤b)中的所述金属板为超塑性合金。

5.如权利要求4所述的金属板的两段式成型方法，其特征在于，所述超塑性合金为铝、镁或钛。

6.如权利要求1所述的金属板的两段式成型方法，其特征在于，所述步骤c)中对该模座、该密封模及该金属板加温后再进行塑性成型。

7.如权利要求1所述的金属板的两段式成型方法，其特征在于，所述步骤d)中气体的压力为0.01～0.60kg/mm²。

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