CN106141051B - 万向接头的母结合件的成型方法及其装置 - Google Patents

Abstract

一种万向接头的母结合件的成型方法及其装置，该成型方法包含一备料步骤、一预锻步骤、一凸耳加工步骤，及一通孔加工步骤。在该备料步骤中，准备一设定长度的柱状坯料。在该预锻步骤中，将该柱状坯料置于一预锻模具中使该柱状坯料成型为一预锻件。在该凸耳加工步骤中，将该预锻件置于一凸耳成型模具中使该预锻件形成一座体部，及两相间隔地形成于该座体部同一端的凸耳部。在该通孔加工步骤中，将该预锻件置于一通孔成型模具中并以除料方式于该座体部上成型出一贯孔。依据上述步骤可成型出一万向接头的母结合件，且不需经二次切削加工。

Description

万向接头的母结合件的成型方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种成型方法及其装置，特别是涉及一种万向接头的母结合件的成型方法及其装置。

背景技术

手工具在使用时，常会受限于过度窄小且转折过多的使用空间而无法将手工具伸入操作，一般使用者在面临此一问题时会通过加装一个万向接头来克服。参阅图1，一般的万向接头1包含一公结合件11、一个一端枢接该公结合件11的连接件12，及一枢接于该连接件12的另一端的母结合件13。该公结合件11及该母结合件13未连接该连接件12的一端可分别结合手工具及其配件(图未示)，而该公结合件11及该母结合件13的转轴是相互垂直，使该公结合件11及该母结合件13可相对于该连接件12朝相互垂直的方向枢转，借此使手工具能有更高的自由度，以供使用者伸入狭小且转折多的使用空间进行操作。

一般的母结合件13包括一个座体部131、两相间隔地设置于该座体部131的同一端上的凸耳部132，及一个开设于该座体部131上且贯穿该座体部131的贯孔133。该座体部131及所述凸耳部132相配合界定出一个供该连接件12的一端置入的活动槽134。该母结合件13一般是全程以切削加工的方式制成，故材料利用率低并会导致成本上升及资源的浪费，而坯料在切削过程中也会因为连续性被破坏而使制成的成品强度下降，此外，切削加工是对坯料进行往复除料的加工方式，当欲成型的形状较复杂时，需经多个道次以对坯料的不同方向进行往复切削，费时费工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可提高材料利用率、提升成品强度，且减少加工时间的成型方法。

本发明万向接头的母结合件的成型方法，该成型方法包含一个备料步骤、一个预锻步骤、一个凸耳加工步骤，及一个通孔加工步骤。在该备料步骤中，准备一个设定长度的柱状坯料。在该预锻步骤中，将该柱状坯料置于一个预锻模具中，使该柱状坯料成型为一个预锻件。在该凸耳加工步骤中，将该预锻件置于一个凸耳成型模具中，使该预锻件形成一个座体部，及两个相间隔地形成于该座体部同一端的凸耳部，所述凸耳部及该座体部相配合形成一个活动槽。在该通孔加工步骤中，将该预锻件的座体部朝上地置于一个通孔成型模具中，并以除料方式于该座体部上成型出一个纵向贯通该座体部的贯孔。

较佳地，前述万向接头的母结合件的成型方法，其中，在该通孔加工步骤中，每一个凸耳部位于两相反侧的侧缘受挤压而分别形成一个延伸至该座体部的斜面段，且每一个凸耳部是朝远离该座体部的方向逐渐收合，且每一个斜面段是连接该座体部。

较佳地，前述万向接头的母结合件的成型方法，该成型方法还包含一个介于该预锻步骤及该凸耳加工步骤间的凹处加工步骤，在该凹处加工步骤，是将该预锻件置于一个凹处成型模具，使该预锻件的两端分别成型出一个凹陷部。

较佳地，前述万向接头的母结合件的成型方法，该成型方法还包含一个介于该凸耳加工步骤及该通孔加工步骤间的预斜锻步骤，在该预斜锻步骤中，将该预锻件置于一预斜锻模具中，使每一个凸耳部位于两相反侧的侧缘受挤压而分别形成一个预倾斜段，每一个凸耳部是朝远离该座体部的方向逐渐收合，每一个预倾斜段朝向该座体部的一端是未连接该座体部。

较佳地，前述万向接头的母结合件的成型方法，该成型方法还包含一个介于该预斜锻步骤及该通孔加工步骤间的预锻孔步骤，在该预锻孔步骤中，将该预锻件置入一个预锻孔模具中，使该预锻件朝向上方的凹陷部进一步受到挤压而形成一个向内凹陷，且深度大于该凹陷部的盲孔，并使每一个预倾斜段受挤压而进一步形成一个第二倾斜段，每一个凸耳部的所述第二倾斜段远离该座体部一端间的距离是小于所述预倾斜段远离该座体部一端间的距离，每一个第二倾斜段朝向该座体部的一端是未连接该座体部，在该通孔加工步骤中，是将该预锻件的盲孔朝上地置入该通孔成型模具中。

本发明的另一目的，即在提供一种可提高材料利用率、提升成品强度，且减少加工时间的万向接头的母结合件的成型装置。

本发明万向接头的母结合件的成型装置，用于加工一个柱状坯料；该成型装置包含一个预锻模具、一个凸耳成型模具，及一个通孔成型模具。该预锻模具包括一个用于容置该柱状坯料的预锻母模，及一个可相对于该预锻母模往复移动以成型出一个预锻件的预锻公模。该凸耳成型模具包括一个容置该预锻件的凸耳成型母模，及一个可相对于该凸耳成型母模往复移动的凸耳成型公模。该凸耳成型母模具有一个模穴，该模穴具有一个座体区，及两个连接该座体区且分别位于该凸耳成型公模的两侧的凸耳区。该通孔成型模具包括一个用于容置该预锻件的通孔成型母模，及一个可相对于该通孔成型母模往复移动的通孔成型公模。该通孔成型母模具有一个围绕出一个容置该预锻件的成型槽的通孔成型母模体，及一个伸置于该成型槽中的通孔成型母模仁。该通孔成型公模具有一个朝向该通孔成型母模体且呈中空状而围绕出一个退料槽的通孔成型公模仁。

较佳地，前述万向接头的母结合件的成型装置，其中，该通孔成型母模体具有四个相间隔且对称地倾斜设置的斜面段，所述斜面段是朝远离该通孔成型公模的方向逐渐收合。

较佳地，前述万向接头的母结合件的成型装置，该成型装置还包含一个凹处成型模具，该凹处成型模具包括一个用于容置该预锻件的凹处成型母模，及一个可相对于该凹处成型母模往复移动的凹处成型公模，该凹处成型母模具有一个凹处成型母模体，及一个设置于该凹处成型母模体内的凹处成型母模仁，该凹处成型母模仁与该凹处成型母模体相配合界定出一个容置该预锻件的容置槽，该凹处成型母模仁末端具有一个朝该凹处成型公模方向延伸的第一凸块部，该凹处成型公模的末端具有一个朝该凹处成型母模方向延伸的第二凸块部。

较佳地，前述万向接头的母结合件的成型装置，该成型装置还包含一个预斜锻模具，该预斜锻模具包括一个用于容置该预锻件的预斜锻母模，及一个可相对于该预斜锻母模往复移动的预斜锻公模，该预斜锻母模具有一个朝向该预斜锻公模的末端部，及四个相间隔且对称地倾斜设置的预斜锻部，所述预斜锻部是朝该预斜锻公模的方向逐渐收合，该预斜锻公模具有一个模仁部，及一个由该模仁部末端朝该末端部延伸的凸伸部。

较佳地，前述万向接头的母结合件的成型装置，该成型装置还包含一个预锻孔模具，该预锻孔模具包括一个用于容置该预锻件的预锻孔母模，及一个可相对于该预锻孔母模往复移动的预锻孔公模，该预锻孔母模包括一个朝向该预锻孔公模的冲杆部，及四个相间隔且对称地倾斜设置的第二斜锻部，所述第二斜锻部是朝该预锻孔公模的方向逐渐收合。

本发明的有益效果在于：依据上述步骤可将该坯料成型为一万向接头的母结合件，且不需经二次切削加工，可提升材料利用率，并节省加工时间及道次。

附图说明

图1是一侧视图，说明一万向接头；

图2是一示意图，说明本发明万向接头的母结合件的成型装置的一实施例；

图3是一剖视图，说明本实施例中的一预锻模具；

图4是一剖视图，说明本实施例中的一凹处成型模具；

图5是一剖视图，说明本实施例中的一凸耳成型模具；

图6是一剖视图，说明本实施例中的一预斜锻模具；

图7是一剖视图，说明本实施例中的一预锻孔模具；

图8是一剖视图，说明本实施例中的一通孔成型模具；

图9是一流程图，说明本发明万向接头的母结合件的成型方法的一实施例；

图10是一侧视图，说明本实施例成型出的一万向接头的母结合件；及

图11是一侧视图，辅助说明图10。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

参阅图2，为本发明万向接头的母结合件的成型装置的一实施例包含一预锻模具2、一凹处成型模具3、一凸耳成型模具4、一预斜锻模具5、一预锻孔模具6，及一通孔成型模具7。

参阅图3，该预锻模具2包括一预锻母模21，及一可相对于该预锻母模21往复移动的预锻公模22。参阅图4，该凹处成型模具3包括一凹处成型母模31，及一可相对于该凹处成型母模31往复移动的凹处成型公模32。该凹处成型母模31具有一凹处成型母模体311，及一设置于该凹处成型母模体311内的凹处成型母模仁312。该凹处成型母模体311与该凹处成型母模仁312相配合界定出一可供该凹处成型公模体32末端伸入的容置槽313。该凹处成型母模仁312末端具有一朝该凹处成型公模32方向延伸的第一凸块部314。该凹处成型公模32的末端具有一朝该凹处成型母模31方向延伸的第二凸块部321。

参阅图5，该凸耳成型模具4包括一具有一模穴40的凸耳成型母模41，及一可相对于该凸耳成型母模41往复移动的凸耳成型公模42。该模穴40可供该凸耳成型公模42的末端伸置，并具有一座体区401，及两彼此相间隔并连接该座体区401，且分别位于该凸耳成型公模42之两侧的凸耳区402。

参阅图6，该预斜锻模具5包括一预斜锻母模51，及一可相对于该预斜锻母模51往复移动的预斜锻公模52。该预斜锻母模51具有一朝向该预斜锻公模52的末端部511，及四个相间隔地倾斜设置且朝该预斜锻公模52的方向逐渐收合的预斜锻部512(因视角关系故图6中是以虚线显示其中两个)。该预斜锻公模52具有一模仁部521，及一由该模仁部521末端朝该预斜锻母模51的末端部511延伸的凸伸部522。该模仁部521及该凸伸部522间界定出两分别位于该模仁部521两侧的段差523。

参阅图7，该预锻孔模具6包括一预锻孔母模61，及一可相对于该预锻孔母模61往复移动的预锻孔公模62。该预锻孔母模61包括一朝向该预锻孔公模62的冲杆部611，及四个相间隔地倾斜设置且朝该预锻孔公模62的方向逐渐收合的第二斜锻部612(因视角关系故图7中是以虚线显示其中两个)。

参阅图8，该通孔成型模具7包括一通孔成型母模71，及一可相对于该通孔成型母模71往复移动的通孔成型公模72。该通孔成型母模71具有一围绕出一成型槽710的通孔成型母模体711，及一伸置于该成型槽710中的通孔成型母模仁712。该通孔成型母模体711具有四个相间隔地倾斜设置且朝该通孔成型公模72的方向逐渐收合的斜面段713(因视角关系故图8中是以虚线显示其中两个)。该通孔成型公模72具有一朝向该通孔成型母模体711且呈中空状而围绕出一退料槽720的通孔成型公模仁721。

参阅图9，为本发明万向接头的母结合件的成型方法的一实施例，是利用上述万向接头的母结合件的成型装置予以进行，因此本实施例中所述及的装置结构，即是上述万向接头的母结合件的成型装置的实施例，故在此不多加赘述。该成型方法包含一备料步骤81、一预锻步骤82、一凹处加工步骤83、一凸耳加工步骤84、一预斜锻步骤85、一预锻孔步骤86，及一通孔加工步骤87。

在该备料步骤81中，准备一设定长度的柱状坯料(图未示)。参阅图3及图9，在该预锻步骤82中，将该柱状坯料置于该预锻模具2之预锻母模21中，再将该预锻公模22朝该预锻母模21移动并对合，以将该坯料锻造成型为一设定长度的预锻件9。参阅图4及图9，在该凹处加工步骤83中，是将该预锻件9置于该凹处成型母模31的该容置槽313内，配合该凹处成型公模32，使该预锻件9的两端分别被该凹处成型母模31的第一凸块部314及该凹处成型公模32的第二凸块部321压印出一凹陷部91，并使该预锻件9的外径增加。

参阅图5及图9，在该凸耳加工步骤84中，将该预锻件9置于该凸耳成型母模41的模穴40中，并配合该凸耳成型公模42将该预锻件9成型出一与该座体区401相配合的座体部92，及两分别与所述凸耳区402相配合且彼此相间隔，并连接该座体部92的凸耳部93。该座体部92及所述凸耳部93间界定出一用以供连接件(图未示)活动的活动槽94。成型后该预锻件9的外径增加。

参图6及图9，在该预斜锻步骤85中，将该预锻件9以与前一步骤上下相反的方向置于该预斜锻母模51中，使该预斜锻母模51的末端部511是顶抵于该预锻件9的座体部92且位于所述凸耳部93间，所述预斜锻部512分别顶抵所述凸耳部93位于两相反侧的侧缘。将该预斜锻母模51与该预斜锻公模52对合，使该预斜锻公模52的凸伸部522是由顶抵该预锻件9剩余的一凹陷部91的外缘，进一步挤压该凹陷部91，迫使所述凸耳部93分别填满所述段差523。而每一凸耳部93位于两相反侧的侧缘受挤压而分别形成一预倾斜段95，每一凸耳部93的所述预倾斜段95间的距离是朝远离该座体部92的方向逐渐减少，使该凸耳部93是朝远离该座体部92的方向逐渐收合，且每一预倾斜段95朝向该座体部92的一端是未连接该座体部92。成型后该预锻件9的外径增加且内径不变，而该座体部92的高度亦增加。该预斜锻步骤85是用于减缓倾斜特征的加工难度，并确保加工精度。

参阅图7及图9，在该预锻孔步骤86中，是将该预锻件9以与上一步骤相同的方向置入该预锻孔母模61中，使该冲杆部611顶抵该座体部92且位于所述凸耳部93间，并使所述第二斜锻部612分别顶抵所述预倾斜段95(见图6)。将该预锻孔母模61与该预锻孔公模62配合，使该预锻孔公模62挤压该预锻件9的凹陷部91(见图6)，使该凹陷部91进一步形成一向内凹陷且深度大于该凹陷部91的盲孔96。而所述预倾斜段95分别受到所述第二斜锻部612的挤压而分别形成第二倾斜段97。每一凸耳部93的所述第二倾斜段97间的距离同样是朝远离该座体部92的方向逐渐减少，且每一第二倾斜段97朝向该座体部92的一端依然是未连接该座体部92。成型后该预锻件9的外径增加而内径不变，所述凸耳部93高度增加，该座体部92高度亦增加。该预锻孔步骤86可减缓加工难度，并确保成型精度。

参阅图8及图9，在该通孔加工步骤87中，是将该预锻件9的盲孔96(见图7)朝上地置入该通孔成型母模体711的成型槽710内，并使该通孔成型母模仁712顶抵该预锻件9。当合模时，该通孔成型公模仁721是卡置该预锻件9的盲孔96的外缘，并持续将该预锻件9向下推挤，而固定不动的通孔成型母模仁712配合向下移动的退料槽720，将该预锻件9的座体部92贯通，使该预锻件9成型出一贯通该座体部92且连通该活动槽94的贯孔98。而所述斜面段713分别挤压所述第二倾斜段97(见图7)，使该预锻件9成型出四个连接该座体部92的斜面段99(因视角关系故图8中是以虚线显示其中两个)，每一凸耳部93是向外逐渐收合，且每一斜面段99是连接该座体部92。成型后，该预锻件9的外径增加而内径不变，所述凸耳部93高度增加，该贯孔98内径与该盲孔96相同。

参阅图10及图11，通过上述步骤可成型出一万向接头的母结合件A，该母结合件A包含一围绕出一贯孔98的座体部92、两相间隔地设置于该座体部92的一侧的凸耳部93，及四个分别形成于所述凸耳部93位于两相反侧的侧缘且连接该座体部92并倾斜设置的斜面段99。每一凸耳部93的所述斜面段99间的距离是如图11所示地朝远离该座体部92的方向逐渐减少，使每一凸耳部93是向外逐渐收合。此种成型方法不需经过二次切削加工，可避免破坏金属连续性而增加成品强度，并提高材料利用率及减少加工时间。

综上所述，通过上述步骤可将该坯料成型为一母结合件A，且不需经切削制程，因此可提高材料利用率及可避免破坏材料的连续性，并节省加工时间及道次，故确实能达成本发明的目的。

Claims (8)

1.一种万向接头的母结合件的成型方法，其特征在于：该成型方法包含一个备料步骤、一个预锻步骤、一个凸耳加工步骤，一个预斜锻步骤、及一个通孔加工步骤，在该备料步骤中，准备一个设定长度的柱状坯料，在该预锻步骤中，将该柱状坯料置于一个预锻模具中，使该柱状坯料成型为一个预锻件，在该凸耳加工步骤中，将该预锻件置于一个凸耳成型模具中，使该预锻件形成一个座体部，及两个相间隔地形成于该座体部同一端的凸耳部，所述凸耳部及该座体部相配合形成一个活动槽，在该预斜锻步骤中，将该预锻件置于一预斜锻模具中，使每一个凸耳部位于两相反侧的侧缘受挤压而分别形成一个预倾斜段，每一个凸耳部是朝远离该座体部的方向逐渐收合，每一个预倾斜段朝向该座体部的一端是未连接该座体部，在该通孔加工步骤中，将该预锻件的座体部朝上地置于一个通孔成型模具中，并以除料方式于该座体部上成型出一个纵向贯通该座体部的贯孔。

2.根据权利要求1所述万向接头的母结合件的成型方法，其特征在于：在该通孔加工步骤中，每一个凸耳部位于两相反侧的侧缘受挤压而分别形成一个延伸至该座体部的斜面段，且每一个凸耳部是朝远离该座体部的方向逐渐收合，且每一个斜面段是连接该座体部。

3.根据权利要求2所述万向接头的母结合件的成型方法，其特征在于：该成型方法还包含一个介于该预锻步骤及该凸耳加工步骤间的凹处加工步骤，在该凹处加工步骤，是将该预锻件置于一个凹处成型模具，使该预锻件的两端分别成型出一个凹陷部。

4.根据权利要求3所述万向接头的母结合件的成型方法，其特征在于：该成型方法还包含一个介于该预斜锻步骤及该通孔加工步骤间的预锻孔步骤，在该预锻孔步骤中，将该预锻件置入一个预锻孔模具中，使该预锻件朝向上方的凹陷部进一步受到挤压而形成一个向内凹陷，且深度大于该凹陷部的盲孔，并使每一个预倾斜段受挤压而进一步形成一个第二倾斜段，每一个凸耳部的所述第二倾斜段远离该座体部一端间的距离是小于所述预倾斜段远离该座体部一端间的距离，每一个第二倾斜段朝向该座体部的一端是未连接该座体部，在该通孔加工步骤中，是将该预锻件的盲孔朝上地置入该通孔成型模具中。

5.一种万向接头的母结合件的成型装置，用于加工一个柱状坯料；其特征在于：该成型装置包含一个预锻模具、一个凸耳成型模具、一个预斜锻模具，及一个通孔成型模具，该预锻模具包括一个用于容置该柱状坯料的预锻母模，及一个可相对于该预锻母模往复移动以成型出一个预锻件的预锻公模，该凸耳成型模具包括一个容置该预锻件的凸耳成型母模，及一个可相对于该凸耳成型母模往复移动的凸耳成型公模，该凸耳成型母模具有一个模穴，该模穴具有一个座体区，及两个连接该座体区且分别位于该凸耳成型公模的两侧的凸耳区，该预斜锻模具包括一个用于容置该预锻件的预斜锻母模，及一个可相对于该预斜锻母模往复移动的预斜锻公模，该预斜锻母模具有一个朝向该预斜锻公模的末端部，及四个相间隔且对称地倾斜设置的预斜锻部，所述预斜锻部是朝该预斜锻公模的方向逐渐收合，该预斜锻公模具有一个模仁部，及一个由该模仁部末端朝该末端部延伸的凸伸部，该通孔成型模具包括一个用于容置该预锻件的通孔成型母模，及一个可相对于该通孔成型母模往复移动的通孔成型公模，该通孔成型母模具有一个围绕出一个容置该预锻件的成型槽的通孔成型母模体，及一个伸置于该成型槽中的通孔成型母模仁，该通孔成型公模具有一个朝向该通孔成型母模体且呈中空状而围绕出一个退料槽的通孔成型公模仁。

6.根据权利要求5所述万向接头的母结合件的成型装置，其特征在于：该通孔成型母模体具有四个相间隔且对称地倾斜设置的斜面段，所述斜面段是朝远离该通孔成型公模的方向逐渐收合。

7.根据权利要求6所述万向接头的母结合件的成型装置，其特征在于：该成型装置还包含一个凹处成型模具，该凹处成型模具包括一个用于容置该预锻件的凹处成型母模，及一个可相对于该凹处成型母模往复移动的凹处成型公模，该凹处成型母模具有一个凹处成型母模体，及一个设置于该凹处成型母模体内的凹处成型母模仁，该凹处成型母模仁与该凹处成型母模体相配合界定出一个容置该预锻件的容置槽，该凹处成型母模仁末端具有一个朝该凹处成型公模方向延伸的第一凸块部，该凹处成型公模的末端具有一个朝该凹处成型母模方向延伸的第二凸块部。

8.根据权利要求7所述万向接头的母结合件的成型装置，其特征在于：该成型装置还包含一个预锻孔模具，该预锻孔模具包括一个用于容置该预锻件的预锻孔母模，及一个可相对于该预锻孔母模往复移动的预锻孔公模，该预锻孔母模包括一个朝向该预锻孔公模的冲杆部，及四个相间隔且对称地倾斜设置的第二斜锻部，所述第二斜锻部是朝该预锻孔公模的方向逐渐收合。