CN105268904A

CN105268904A - 镁或铝螺丝制造方法及其制成镁或铝螺丝元件

Info

Publication number: CN105268904A
Application number: CN201410355251.1A
Authority: CN
Inventors: 洪国珍
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2016-01-27

Abstract

本发明提供一种镁或铝螺丝制造方法及其制成镁或铝螺丝元件，制造方法包含：提供一镁或铝胚件；将该镁或铝胚件进行热处理，以形成一表面热处理层；及将该镁或铝胚件及表面热处理层进行加工处理，以形成一镁或铝螺丝成品。另一镁或铝螺丝制造方法包含：提供一镁或铝胚件；将该镁或铝胚件进行热处理及锻造处理，以形成一第一表面热处理层及一初锻螺丝胚件；及将该初锻螺丝胚件及第一表面热处理层进行热处理及锻造处理，以形成一第二表面热处理层及一镁或铝螺丝成品。以此，利用该镁或铝螺丝制造方法可制成镁或铝螺丝元件。

Description

镁或铝螺丝制造方法及其制成镁或铝螺丝元件

技术领域

本发明关于一种镁或铝螺丝制造方法及其制成镁或铝螺丝元件；特别是关于一种利用处理〔thermaltreatment〕镁胚件〔或铝胚件〕方式制成镁或铝螺丝制造方法及其制成镁或铝螺丝元件。

背景技术

常用镁螺丝及其制造方法，如美国发明专利公开第20060130947号的「镁合金螺丝及其制造方法〔Magnesium-basedalloyscrewandmethodofmanufacturingthesame〕」的申请案，其揭示一种镁合金螺丝制造方法包含步骤：头部锻造成型步骤〔head-forgingstep〕；及螺牙滚轧成型步骤〔thread-rollingstep〕。该头部锻造成型步骤系利用一固定模〔holdingdie〕固定一镁合金线材〔magnesiumalloywire〕，再利用一成型冲头〔punch〕成型一螺丝头部〔screwhead〕。

承上，在头部锻造成型步骤中，将该固定模及成型冲头加热至一预定温度，该预定温度介于140℃至250℃之间。再者，利用该固定模及成型冲头的预定温度将该镁合金线材加热至该预定温度，即将该镁合金线材进行间接加热处理〔indirectlyheatingtreatment〕。

然而，前述第20060130947号需要先加热该固定模及成型冲头的预定温度，再利用该固定模及成型冲头的预定温度将该镁合金线材加热至该预定温度不但具有制程复杂的缺点，且不断需要反复加热该固定模及成型冲头以保持其预定温度〔即工作温度〕，以便再加热该镁合金线材至该预定温度，因而其间接加热处理具有增加能消耗能源及制造成本的缺点。

另外，前述第20060130947号的镁合金线材并不具有任何预先形成表面处理层或预先形成保护层或类似构造，而该表面处理层可用以进一步提升镁螺丝元件的较佳机械强度性质〔mechanicalproperty，例如：抗拉性、剪切、硬度或其它机械性质〕，或该保护层可用以进一步防止该镁螺丝元件的外表面在加工制程中发生意外氧化。

简单的说，前述第20060130947号的镁合金螺丝制造方法并不适用于大量生产螺丝，因此有必要进一步改良其制造方法，以改善前述制程复杂、增加能消耗能源及增加制造成本的缺点。换句话说，常用镁合金螺丝制造方法必然存在需要提供更适合量产的制程方法的潜在需求。

另一常用镁螺丝及其制造方法，如中国台湾专利公告第I430855号的「镁螺丝制造方法及其镁螺丝元件」的发明专利，其揭示一种镁螺丝制造方法包含：提供一镁线材或一镁棒；将该镁线材或镁棒进行直接加热处理、保温及直接加热处理、或直接加热及保温处理至一预定温度；及将该镁线材或镁棒进行成型一螺丝头及一螺牙。以此，该镁螺丝制造方法制成一镁螺丝元件。

承上，虽然前述第I430855号的镁线材或镁棒可成功制成商品化的镁螺丝元件，但前述第I430855号的镁线材或镁棒可选择进一步预先形成表面处理层〔例如：表面热处理层〕。如此，该表面处理层可用以进一步提升该镁螺丝元件的较佳机械强度性质〔例如：抗拉性、剪切、硬度或其它机械性质〕。

换句话说，在实际量产制程上，常用镁合金螺丝制造方法必然存在需要提供镁螺丝元件可形成较佳机械性质的潜在需求。前述美国发明专利公开第20060130947号及中国台湾专利公告第I430855号仅为本发明技术背景的参考及说明目前技术发展状态而已，其并非用以限制本发明的范围。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种镁或铝螺丝制造方法及其制成镁或铝螺丝元件，其利用一加热单元进行热处理一镁或铝胚件，以形成一表面热处理层，再利用一加工单元进行加工处理该镁或铝胚件及表面热处理层，以制成一镁或铝螺丝元件，以达成提升镁或铝螺丝元件的机械性质之目的。

为了达成上述目的，本发明采用以下技术方案：

镁或铝螺丝制造方法，包含：

提供一镁或铝胚件；

将该镁或铝胚件进行热处理，以形成一表面热处理层；及

将该镁或铝胚件及表面热处理层进行加工处理，以形成一镁或铝螺丝成品。

本发明较佳实施例的该加工处理为冷锻处理或温锻处理。

本发明另一较佳实施例的镁或铝螺丝制造方法，包含：

提供一镁或铝胚件；

将该镁或铝胚件进行热处理及锻造处理，以形成一第一表面热处理层及一初锻螺丝胚件；及

将该初锻螺丝胚件及第一表面热处理层进行热处理及锻造处理，以形成一第二表面热处理层及一镁或铝螺丝成品。

本发明较佳实施例的该镁或铝胚件及初锻螺丝胚件于一模具组进行锻造，且该模具组包含数个模具单元。

本发明较佳实施例的该第一表面热处理层及第二表面热处理层分别具有不同厚度。

本发明较佳实施例的该第一表面热处理层及第二表面热处理层分别具有不同硬度。

另外，本发明较佳实施例的镁或铝螺丝元件，包含：

一镁或铝螺丝成品，其由一镁或铝胚件制成；及

一表面热处理层，其以热处理方式形成于该镁或铝胚件上；

其中将该镁或铝胚件及表面热处理层进行加工处理，以形成该镁或铝螺丝成品，且该表面热处理层提升一机械强度性质。

本发明较佳实施例的该表面热处理层于一螺牙部上具有一预定厚度，且该预定厚度大于一螺牙高度。

本发明另一较佳实施例的镁或铝螺丝元件包含：

一镁或铝螺丝成品，其由一镁或铝胚件制成；

一第一表面热处理层，其以热处理及锻造处理方式形成于该镁或铝胚件上，且该镁或铝胚件形成一初锻螺丝胚件；及

一第二表面热处理层，其以热处理及锻造处理方式形成于该初锻螺丝胚件及第一表面热处理层上；

其中该第一表面热处理层及第二表面热处理层提升一机械强度性质。

本发明较佳实施例的该第一表面热处理层或第二表面热处理层具有一预定厚度大或小于一螺牙高度。

本发明的优点在于：

依本发明制成的镁或铝螺丝元件，可提升镁或铝螺丝元件的机械性质。

附图说明

图1是本发明第一较佳实施例的镁或铝螺丝制造方法的流程示意图。

图2是本发明第一较佳实施例的镁或铝螺丝元件在镁或铝胚件状态的侧视示意图。

图3是本发明第一较佳实施例的镁或铝螺丝元件在镁或铝胚件上形成表面热处理层的侧视示意图。

图4是本发明第一较佳实施例的镁或铝螺丝成品于局部放大的侧视示意图。

图5是本发明第二较佳实施例的镁或铝螺丝制造方法的流程示意图。

图6是本发明第二较佳实施例的镁或铝螺丝成品于局部放大的侧视示意图。

具体实施方式

为了充分了解本发明，于下文将举例较佳实施例并配合附图作详细说明，且其并非用以限定本发明。

本发明较佳实施例的镁或铝螺丝制造方法及其制造镁或铝螺丝元件适用于生产各种机械螺丝〔machinescrew〕、各种自攻螺丝〔selftappingscrew〕、六角头及内六角螺丝〔hexagon&hexagonsocketscrew〕、凸肩螺丝〔shoulderscrew〕或带垫圈螺丝〔Semsscrew〕，但其并非用以限定本发明的应用范围。本发明较佳实施例的镁或铝螺丝制造方法及其制造镁或铝螺丝元件适用于生产各种生产标准，例如：国际标准〔ISO〕、美制〔ANSI〕、日制〔JIS〕、德制〔DIN〕、英制〔BSW〕等，但其并非用以限定本发明的范围。

本发明较佳实施例的镁或铝螺丝元件属各种镁合金材料〔magnesium-basedalloy〕或各种铝合金材料〔aluminium-basedalloy〕，其与其它一般螺丝材料不同，而本发明较佳实施例的镁螺丝元件具有镁材质特性〔例如：材质轻、散热性佳或导热性佳〕，且本发明较佳实施例的铝螺丝元件具有铝材质特性。举例而言，一般螺丝材料包含低碳钢、中碳钢、合金钢、铜或不锈钢等。

图1揭示本发明第一较佳实施例的镁或铝螺丝制造方法的流程示意图。图2揭示本发明第一较佳实施例的镁或铝螺丝元件在镁或铝胚件状态的侧视示意图，其对应于图1的制造方法。图3揭示本发明第一较佳实施例的镁或铝螺丝元件在镁或铝胚件上形成表面热处理层的侧视示意图，其对应于图2的镁或铝胚件。图4揭示本发明第一较佳实施例的镁或铝螺丝成品于局部放大的侧视示意图，其对应于图3的镁或铝胚件。再者，图2至图4仅以适当比例尺寸及形状表示镁或铝螺丝元件及其采用步骤的技术特征。

请参照图1及图2所示，本发明第一较佳实施例的镁或铝螺丝制造方法是：首先在第1执行步骤S1A中，提供一镁或铝胚件〔magnesium(oraluminium)screwblank〕1。镁或铝胚件1由一镁线材、一镁棒、一镁锭、一铝线材、一铝棒或一铝锭。举例而言，镁线材、镁棒或镁锭是由镁合金制成，且镁线材或镁棒具有适当直径，以形成一镁螺丝元件。同样的，铝线材、铝棒或铝锭是由铝合金制成，且铝线材或铝棒具有适当直径，以形成一铝螺丝元件。

请再参照图1、2及3所示，本发明第一较佳实施例的镁或铝螺丝制造方法，接着在第2执行步骤S2A中，将镁或铝胚件1进行热处理，以形成一表面热处理层〔thermaltreatmentlayer〕20，如图3的虚线所示。举例而言，将镁或铝胚件1适当置入一加热单元〔例如：加热模具〕，或将镁或铝胚件1送入通过一加热器〔heater〕，以便将镁或铝胚件1以一预定温度进行热处理。本发明较佳实施例的预定温度介于100℃至300℃之间，且在制程上镁或铝胚件1的操作温度维持在该预定温度，但其并非用以限定本发明的范围。

请再参照图1及图4所示，本发明第一较佳实施例的镁螺丝制造方法，接着在第3执行步骤S3A中，将镁或铝胚件1及表面热处理层20进行加工处理，以形成一镁或铝螺丝成品10，且表面热处理层20提升镁或铝胚件1的机械性质。举例而言，加工处理选择为冷锻〔coldforging〕处理或温锻〔warmforging〕处理。

请再参照图1及4所示，举例而言，在加工处理时，将在镁或铝胚件1及表面热处理层20上利用一螺丝头成型机〔screwheadingmachine〕或模具选择以单一或复数成型步骤成型一螺丝头11。本发明较佳实施例的镁或铝胚件1在成型螺丝头11时，利用头部锻造成型方式〔head-forgingmanner〕将镁或铝胚件1的一预定端制成一螺丝胚〔screwblank〕，且在螺丝胚上形成螺丝头11。

举例而言，本发明较佳实施例的螺丝头11的螺丝头型可制成冈山头〔cheesehead〕、B头〔bindinghead〕、P头〔panhead〕、伞头〔trusshead〕、F头〔flathead〕、O头〔ovalhead〕、六角头〔hexagonhead〕、六角垫圈头〔hexagonwasherhead〕、P垫圈头〔panwasherhead〕等，但其并非用以限定本发明的范围。另外，本发明较佳实施例的螺丝头11的螺丝槽型可制成一字槽〔slottedtype〕、十字槽〔Phillipsrecesstype〕、方型槽〔squaresockettype〕、内六角槽〔hexagontype〕、凹穴六角槽〔indentedhexagontype〕、一字/方型槽〔slotted&squaresockettype〕、一字/十字槽〔slotted&Phillipscombinationtype〕、切平六角槽〔planehexagontype〕、工字槽〔Htype〕、TX抽心槽〔TXtamperresistanttype〕、一字槽〔slottedtype〕、一字槽〔slottedtype〕、TX槽〔TXtype〕及米字槽〔PZdrivetype〕等，但其并非用以限定本发明的范围。

请再参照图1及图4所示，在第3执行步骤S3A中，举例而言，在加工处理时，或将在镁或铝胚件1上利用一螺牙成型机〔threadrollingmachine〕或模具选择以单一或复数成型步骤成型一螺牙12。本发明较佳实施例的镁或铝胚件1在成型螺牙12时，利用螺牙滚轧成型方式〔thread-rollingmanner〕在镁或铝胚件1上形成螺牙12，以制成镁或铝螺丝成品10〔例如：无头螺丝成品〕，即完成本发明较佳实施例的镁或铝螺丝元件。

请再参照图4所示，举例而言，本发明较佳实施例的镁或铝胚件1上形成自攻螺丝的单牙〔singlethread〕、双牙〔doublethread〕、高低牙〔high-lowthread〕或三角牙〔tri-lobularthread〕等，但其并非用以限定本发明的范围。

图5揭示本发明第二较佳实施例的镁或铝螺丝制造方法的流程图，其对应于图1的制造方法。图6揭示本发明第二较佳实施例的镁或铝螺丝成品于局部放大的侧视示意图，其对应于图2及图3的镁或铝胚件。请参照图5所示，第二较佳实施例的镁或铝螺丝制造方法的执行步骤S1B完全相同于元件第一较佳实施例的镁或铝螺丝制造方法的执行步骤S1A，第二较佳实施例的执行步骤S1B可并入参考第一较佳实施例，于此不予赘述。

请再参照图2、3及图5所示，本发明第二较佳实施例的镁或铝螺丝制造方法是在第2执行步骤S2B中，将镁或铝胚件1〔如图2所示〕进行热处理及锻造处理，以形成一第一表面热处理层20a〔如图5所示〕及一初锻螺丝胚件1a〔如图3所示〕。在后续制程上，第一表面热处理层20a可提升初锻螺丝胚件1a的机械性质。

请再参照图5及图6所示，本发明第一较佳实施例的镁螺丝制造方法，接着在第3执行步骤S3B中，将初锻螺丝胚件1a及第一表面热处理层20a进行热处理及锻造处理，以形成一第二表面热处理层20b及一镁或铝螺丝成品10，且第一表面热处理层20a及第二表面热处理层20b提升镁或铝螺丝成品10的机械性质。依不同制程需求，可重复第3执行步骤S3B，以便在镁或铝螺丝成品10上形成复数个表面热处理层。

请再参照图6所示，举例而言，依不同的机械性质需求，第一表面热处理层20a及第二表面热处理层20b分别选择具有不同厚度，且大于螺牙高度。依不同的锻造制程，第一表面热处理层20a及第二表面热处理层20b分别选择具有不同硬度，以提升其制程弹性及速度。

请参照图4所示，本发明较佳实施例飞镁或铝螺丝成品10具有表面热处理层20，且该表面热处理层20在断面上具有熔融流体线条形状分布。另外，相对于一般车修镁或铝螺丝成品，表面热处理层20提供镁或铝螺丝成品10提高形成10％以上的强度。

本发明较佳实施例飞镁或铝螺丝成品与一般镁或铝螺丝成品飞比较上，一般镁或铝螺丝成品在使用过程中其全部螺牙或螺纹极易发生崩裂或破损。在螺牙崩裂/破损实验测试上，相对于一般镁或铝螺丝成品，本发明较佳实施例飞镁或铝螺丝成品飞螺牙或螺纹已证明未发生或不易发生崩裂或破损。

一般镁或铝螺丝成品在使用过程中发生断裂，在螺杆破损实验测试上，一般镁或铝螺丝成品飞螺杆已证明极易发生断裂，而本发明较佳实施例飞镁或铝螺丝成品飞螺杆已证明未发生或不易发生断裂。

前述较佳实施例仅举例说明本发明及其技术特征，该实施例的技术仍可适当进行各种实质等效修饰及/或替换方式予以实施；因此，本发明的权利范围须视后附权利要求范围所界定的范围为准。

Claims

1.镁或铝螺丝制造方法，其特征在于，包含：

提供一镁或铝胚件；

将该镁或铝胚件进行热处理，以形成一表面热处理层；及

2.依权利要求1所述的镁或铝螺丝制造方法，其中该加工处理为冷锻处理或温锻处理。

3.一种镁或铝螺丝制造方法，其特征在于，包含：

提供一镁或铝胚件；

4.依权利要求3所述的镁或铝螺丝制造方法，其特征在于，所述镁或铝胚件及初锻螺丝胚件于一模具组进行锻造，且该模具组包含数个模具单元。

5.依权利要求3所述的镁或铝螺丝制造方法，其特征在于，所述第一表面热处理层及第二表面热处理层分别具有不同厚度或不同硬度。

6.一种镁或铝螺丝元件，其特征在于，包含：

一镁或铝螺丝成品，其由一镁或铝胚件制成；及

一表面热处理层，其以热处理方式形成于该镁或铝胚件上；

7.依权利要求6所述的镁或铝螺丝元件，其特征在于，所述表面热处理层于一螺牙部上具有一预定厚度，且该预定厚度大或小于一螺牙高度。

8.一种镁或铝螺丝元件，其特征在于，包含：

一镁或铝螺丝成品，其由一镁或铝胚件制成；

9.依权利要求8所述的镁或铝螺丝元件，其特征在于，所述第一表面热处理层或第二表面热处理层具有一预定厚度，且该预定厚度大或小于一螺牙高度。

10.依权利要求8所述的镁或铝螺丝元件，其特征在于，所述第一表面热处理层及第二表面热处理层分别具有不同厚度或不同硬度。