CN109926505A - 接合金属板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种接合金属板及其制造方法，可将一第一平板与一第二平板以边对边方式接合，其中第一平板于其接合边凸出而具有凸出部，第二平板于其接合边凹入而具有凹入部，第一平板的凸出部嵌合于第二平板的凹入部，使第一平板与第二平板相互固定，藉此本发明可于金属板以边对边方式接合时排除焊接的使用，可免除焊接金属板时的问题，并同时改善生产效率与生产成本。

Description

接合金属板及其制造方法

技术领域

本发明是有关一种金属板的制造方法及其产物，是将多块板材以边对边方式接合。

背景技术

目前在以边对边方式将金属板接合的技术中，主要是以焊接方式将金属板接合，金属板接合后可进一步打磨，获得平整的工件外观，同时兼具良好的机械强度。

然而，焊接技术基于其技术本质，有难以克服的缺陷。焊接技术主要是将欲接合的其中一块或两块金属板边缘熔化，使其接触后固化连接，或是将另一金属熔化并填入两金属板之间的缝隙中，不论是采用何种方式，都需要熔化部分金属材料，在加工过程中，将金属熔化时伴随而生的高温与高亮环境，都容易造成现场作业人员的职业伤害；同时，为了熔化金属而使用的高压电或烧焊气体，也具有相当的危险性，稍有不慎即可能引发严重的工安事故；此外，若是采用钎焊，工件表面会有凸出的残留金属材料，在打磨去除金属材料时，容易在作业现场产生金属扬尘，影响作业人员的肺部健康。

发明内容

本发明的其中一项目的在于提供另一种边对边的金属板接合方式，能排除焊接技术，以期能改善作业人员的健康与工作安全。

为了达成上述及其它目的，本发明提供一种接合金属板，包括第一平板与第二平板。第一平板包含一第一板体与多个凸出部，该第一板体具有一第一接合边，该些凸出部各别自该第一接合边沿一接合方向凸出，该接合方向与该第一板体的延伸面重合。第二平板包含一第二板体与多个凹入部，该第二板体具有一第二接合边，该些凹入部各别自该第二接合边沿该接合方向凹入。其中该些凸出部嵌合于该些凹入部，使该第一平板与该第二平板相互固定。

为了达成上述及其它目的，本发明亦提供一种接合金属板的制造方法，包含裁板步骤、叠置步骤与冲压步骤。裁板步骤是裁切取得一第一平板与一第二平板，其中该第一平板包含一第一板体与多个凸出部，该第一板体具有一第一接合边，该些凸出部各别自该第一接合边沿一接合方向凸出，该接合方向与该第一板体的延伸面重合；该第二平板包含一第二板体与多个凹入部，该第二板体具有一第二接合边，该些凹入部各别自该第二接合边沿该接合方向凹入。叠置步骤是将该第一平板叠置于该第二平板，使该些凸出部抵靠于第二平板，若沿一垂直于该第一平板的方向观察，每一凸出部遮盖其中一凹入部的至少局部。冲压步骤是在叠置步骤之后以冲压方式对该凸出部与该凹入部加工，使该凸出部与该第二平板受到挤压而局部干涉变形，该凸出部嵌入该凹入部中，该第一平板即与该第二平板相互固定。

基于上述设计，本发明所提供的接合金属板及其制造方法可将多个板材以边对边方式接合，且不需使用焊接技术，可免除焊接时所遭遇的职业伤害与工作安全问题，同时兼具良好的生产效率与易于控制的生产成本，具有极佳的使用价值。

有关本发明的其它功效及实施例的详细内容，配合附图说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明第一实施例接合金属板的使用状态示意图；

图2为本发明第一实施例接合金属板的立体图；

图3为本发明第一实施例接合金属板的制造方法的流程图；

图4为本发明第一实施例接合金属板的局部平面图；

图5为本发明第一实施例第一平板的局部剖视图；

图6为本发明第一实施例第一平板的局部立体图；

图7为本发明第一实施例第二平板的局部立体图；

图8至图13为本发明第一实施例接合金属板的制造方法的连续加工示意图；

图14为本发明第二实施例接合金属板的局部平面图；

图15为本发明第三实施例接合金属板的局部立体图；

图16为图15的A-A剖视图。

符号说明

d：距离 211：第二接合边

10：第一平板 22：凹入部

11：第一板体 221：口部

111：第一接合边 222：凹缘

12：凸出部 23：入刀面

121：颈部 24：出刀面

122：接合部 25：第二侧缘

13：入刀面 251：第二基准面

14：出刀面 252：第二交界线

15：第一侧缘 253：第二断面

151：第一基准面 254：端缘

152：第一交界线 30：第三平板

153：第一断面 40：第四平板

154：端缘 50：金属板

16：变形面 60：模具

17：冲压凹口 70：模具

20：第二平板

21：第二板体

具体实施方式

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

本实施例提供一种接合金属板的制造方法，可用以制造一接合金属板，请参考图1，接合金属板可组装于升降桌或其它装置的底部，用于配重或作为底座使用。请参考图2，在本实施例提供的接合金属板包括水平地摆放于同一水平面的一第一平板10、一第二平板20、一第三平板30与一第四平板40，第一至第四平板均延伸为长条形，其中第二平板20的延伸方向与第三平板30的延伸方向平行，第一平板10与第四平板40分别连接于第二平板20与第三平板30之间，将第一至第四平板连接为一接合金属板。本实施例是以长条形平板制作为矩形底座而采用了四块平板，然而若是制作为其它形状的底座或采用其它形状的平板，例如以长条形平板制作为T形底座，也可能仅有两块平板或者有其它不同数量的平板。在本实施例中，每两相连接的平板采用相似方式连接，于连接处具有相似的结构并适用相似的制造方法连接，以下先以其中的第一平板与第二平板作为例示说明。

请参考图3，本实施例所述接合金属板的制造方法包括以下步骤：裁板步骤、叠置步骤、冲压步骤。其中，在裁板步骤与叠置步骤之间可再包括一翻转步骤。

裁板步骤是裁切取得所需的各个平板，此处即为第一平板10与第二平板20。请参考图2与图4至图6，其中第一平板10包括第一板体11与多个凸出部12，第一板体11具有第一接合边111，该些凸出部12各别自第一接合边111沿一接合方向凸出，接合方向例如是与第一板体11的延伸面重合且与第一接合边111垂直的方向，使凸出部12由第一接合边111朝向远离第一板体11的方向凸出。凸出部12可进一步包括颈部121与接合部122，颈部121连接于接合部122与第一板体11之间，其中接合部122于一宽度方向的宽度大于颈部121于宽度方向的宽度，宽度方向是与第一板体11的延伸面重合且与接合方向垂直的方向，故第一板体11的第一接合边111沿接合方向接续凸出有较窄的颈部121以及较宽的接合部122。

请参考图2、图4与图7，第二平板20包括第二板体21与多个凹入部22，第二板体21具有第二接合边211，该些凹入部22各别自第二接合边211沿接合方向凹入，第二接合边211紧靠第一接合边111，故接合方向亦垂直于第二接合边211，使凹入部22由第二接合边211朝向靠近第二板体21内部的方向凹入。凹入部22可进一步包括口部221与凹缘222，口部221连接于凹缘222与第二接合边211之间，其中凹缘222于宽度方向的宽度大于口部221于宽度方向的宽度，换言之，第二板体21的第二接合边211沿接合方向朝内连续凹入有较窄的口部221与较宽的凹缘222。

第一平板10与第二平板20为金属板，例如是低碳钢板，可以使用冲床与模具或类似机械，由较大的金属板冲裁加工后获得具有适当尺寸且具有凸出部的第一平板10以及具有凹入部的第二平板20，如图8所示，所述的冲裁加工是指将金属板50欲裁切的位置承靠于模具60边缘，再由冲床以另一模具70沿垂直金属板50或垂直第一平板的裁切方向对金属板50欲裁切的位置施加冲击，藉此将金属板50裁切，金属板50即被裁切为预定的第一平板或第二平板，请参考图6与图7，其中第一平板10与第二平板20受冲击的上表面为入刀面13、23，另一面下表面则为出刀面14、24，裁切后的第一平板10与第二平板20在入刀面与出刀面之间的裁切处，特别是凸出部12与凹入部22处分别具有第一侧缘15与第二侧缘25，第一侧缘15包括由入刀面13向出刀面14依序排列并连接的第一基准面151、第一交界线152与第一断面153，第二侧缘25包括由入刀面23向出刀面24依序排列并连接的第二基准面251、第二交界线252与第二断面253，第一基准面151与第二基准面251分别垂直于第一板体11的上表面与第二板体21的上表面，第一断面153与第二断面253分别倾斜于第一基准面151与第二基准面251，第一断面153与第一基准面151夹钝角，且第一断面153与出刀面14亦夹钝角，第二断面253与第二基准面251夹钝角，且第二断面253与出刀面24亦夹钝角，其中第一断面153与第二断面253的表面未必平整，但第一断面153与第二断面253整体有从第一基准面151与第二基准面251倾斜延伸的趋势，因而第一平板及第二平板于出刀面的尺寸会略小于入刀面的尺寸。请参考图5，第一断面153具有远离第一基准面151的端缘154，第一基准面151的延伸面与端缘154之间的最短距离d介于0.4mm至1mm之间，较佳者，介于0.6mm至0.8mm之间；相似地，第二断面亦具有远离第二基准面的端缘254，其与第二基准面251的延伸面之间具有0.4mm至1mm之间的最短距离，且较佳者，介于0.6mm至0.8mm之间。

翻转步骤是将第一平板与第二平板其中任一者翻转180度，举例而言，如图9所示，将第一平板10翻转180度，且不翻转第二平板20，使第一平板的入刀面朝下，第一平板的入刀面与第二平板的入刀面朝向相反方向。

请参考图10与图11，叠置步骤是将第一平板10叠置于第二平板20，使该些凸出部12抵靠于第二平板20，若沿一垂直于该第一平板10的方向观察，即图4所示的视角观察，凸出部12遮盖凹入部22的全部或局部区域。其中，第一平板10与第二平板20的尺寸于裁切步骤时预先经过设计，使凸出部12的最大宽度略大于凹入部22的最大宽度，且凸出部的最大宽度与凹入部的最大宽度的差值介于0.8mm与2mm之间，较佳者，介于1.2mm至1.6mm之间。请参考图10与图11，第一平板10与第二平板20排列放置后，第一断面153与第二断面253彼此相对并可相互抵靠，如图12所示，凸出部12承靠于凹入部22的周缘，使第一平板10与第二平板20不会自行分离，以便于进一步加工。其中，凸出部12在第一基准面151处具有最大轮廓，且在端缘154处具有最小轮廓，凹入部22在第二基准面251处具有最小轮廓，且在端缘254处具有最大轮廓，为使凸出部12稳定地承靠于凹入部22的周缘，凸出部12的最小轮廓应小于凹入部22的最大轮廓，又为了使凸出部12承靠于凹入部22的周缘时不会直接落入凹入部22中，凸出部12的最大轮廓应大于凹入部22的最小轮廓。

冲压步骤是以冲压方式对凸出部12与凹入部22加工，使凸出部12与第二平板20受到挤压而局部干涉变形，凸出部12嵌入凹入部22中，第一平板10即与第二平板20相互固定。本发明所述的嵌入是指一对象与一空间形状匹配但尺寸不同而有实体干涉的情形，受到外力驱使而造成对象及/或空间变形后，对象紧密地配合并容置于空间中。由于凸出部12的最大宽度较凹入部22的最大宽度大0.8mm至2mm，以冲压方式加工时，凸出部12与凹入部22的周缘会快速地变形并相互配合，特别是第一侧缘中的第一基准面与第二侧缘中的第二基准面会变形，使凸出部12紧密地嵌合于凹入部22中，第一基准面与第二断面接触，且第一断面与第二基准面接触，然而如图13所示，第一侧缘与第二侧缘变形后可能会产生一变形面16，是由变形前的第一、第二基准面的局部以及第一、第二断面的局部变形而得。

前述制造方法仅以第一、第二平板为例说明接合金属板的制造方法，于本实施例使用第一至第四平板制造接合金属板时，如图2所示，可在裁板步骤裁切取得第一至第四平板，于第一及第四平板两端均形成凸出部，于第二及第三平板均形成凹入部，在翻转步骤翻转第一及第四平板且不翻转第二及第三平板，或者翻转第二及第三平板且不翻转第一及第四平板，在叠置步骤同时排列第一至第四平板，在冲压步骤以冲压方式同时对第一至第四平板加工，即可制得如图2所示包含第一至第四平板的接合金属板。

利用上述制造方法，本实施例不需要以焊接方式加工即可由多个平板制得接合金属板，可免除焊接加工时难以避免的劳工伤害，例如焊接强光造成的眼疾以及高压电或瓦斯造成的安全隐忧，此外，也一并免除焊接后所需要的进一步加工，例如焊屑的去除，不仅节省加工成本，亦可减少劳工伤害。

其次，本实施例中的制造方法仅需使用冲床即可完成加工，制造流程简单且将操作的机械单纯化，有助于进一步控制生产成本。

此外，本实施例的制造方法可使用冲床进行加工，相较于焊接时需要在每道欲接合处分别加工，本实施例在冲压步骤中可一次加工多个平板，可提高多块平板接合时的生产效率，有助于控制生产成本。

在前述实施例中，第一平板与第二平板于裁板步骤后，其第一侧缘与第二侧缘分别具有第一断面与第二断面，可通过翻转步骤与叠置步骤使第一断面抵靠于第二断面，有助于保持第一平板与第二平板的相对位置，在本发明其它可能的实施例中，第一侧缘与第二侧缘可能仅有一者具有断面，或者第一侧缘与第二侧缘可能具有其它形状，而可能在接合金属板的制造方法中不包括翻转步骤。

在前述实施例中，第一平板包括凸出部且第二平板包括凹入部，且凸出部与凹入部的形状互补，在本发明其它可能的实施例中，也可以在裁板步骤中，在第一平板每两相邻的凸出部之间设置一凹入部，同时也在第二平板每两相邻的凹入部之间设置一凸出部，仍可获得与前述实施例相似的使用效果。

在前述实施例中，凸出部与凹入部的形状大致为弧形，然而，凸出部与凹入部亦可改为其它彼此互补的形状，例如图14所示的本发明第二实施例，凸出部与凹入部改为梯形，亦可获得与前述实施例相似的使用效果。

请参考图15与图16，在本发明第三实施例中，接合金属板的制造方法与前述第一实施例的接合金属板的制造方法大致相同，然而在冲压步骤中或冲压步骤完成后，可以在凸出部12与凹入部22的侧缘处进一步挤压接合金属板，在第一平板10的凸出部12与第二平板20的表面形成横跨两者的冲压凹口17，可以使冲压凹口17周围的第一平板10与第二平板20发生内部材料的变形，使凸出部12更进一步紧密地与凹入部22嵌合，提高第一平板10与第二平板20的接合强度，其中，冲压凹口17的深度可以介于0.6mm至0.8mm之间。

以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本发明技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本发明技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本发明内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修改为其它等效的实施例，但仍应视为与本发明实质相同的技术或实施例。

Claims (10)

1.一种接合金属板，其特征在于，包含：

一第一平板，包含一第一板体与多个凸出部，该第一板体具有一第一接合边，该些凸出部各别自该第一接合边沿一接合方向凸出，该接合方向与该第一板体的延伸面重合；

一第二平板，包含一第二板体与多个凹入部，该第二板体具有一第二接合边，该些凹入部各别自该第二接合边沿该接合方向凹入；

其中该些凸出部嵌合于该些凹入部，使该第一平板与该第二平板相互固定。

2.如权利要求1所述的接合金属板，其特征在于，各该凸出部包含一颈部与一接合部，其中各该颈部连接于各该接合部与该第一板体之间，界定一宽度方向垂直于该接合方向且与该第一板体的的延伸面重合，该接合部于该宽度方向的宽度大于该颈部于该宽度方向的宽度，各该凹入部包含一口部与一凹缘，其中各该口部位于各该凹缘与该第二接合边之间，该凹缘于该宽度方向的宽度大于该口部于该宽度方向的宽度。

3.如权利要求1或2所述的接合金属板，其特征在于，该第一平板与该第二平板分别具有一上表面与一下表面，该些凸出部具有一第一侧缘，该第一侧缘包含一第一基准面与一第一断面，该第一基准面垂直连接于该第一平板的上表面，该第一断面连接于该第一平板的下表面，该第一断面与该第一基准面夹钝角，该些凹入部具有一第二侧缘，该第二侧缘包含一第二基准面与一第二断面，该第二基准面垂直连接于该第二平板的上表面，该第二断面连接于该第二平板的下表面，该第二断面与该第二基准面夹钝角；其中该第一基准面与该第二断面接触，该第一断面与该第二基准面接触。

4.一种接合金属板的制造方法，其特征在于，包含以下步骤：

裁板步骤：裁切取得一第一平板与一第二平板，其中该第一平板包含一第一板体与多个凸出部，该第一板体具有一第一接合边，该些凸出部各别自该第一接合边沿一接合方向凸出，该接合方向与该第一板体的延伸面重合；该第二平板包含一第二板体与多个凹入部，该第二板体具有一第二接合边，该些凹入部各别自该第二接合边沿该接合方向凹入；

叠置步骤：将该第一平板叠置于该第二平板，使该些凸出部抵靠于第二平板，若沿一垂直于该第一平板的方向观察，每一凸出部遮盖其中一凹入部的至少局部；

冲压步骤：在叠置步骤之后以冲压方式对该凸出部与该凹入部加工，使该凸出部与该第二平板受到挤压而局部干涉变形，该凸出部嵌入该凹入部中，该第一平板即与该第二平板相互固定。

5.如权利要求4所述接合金属板的制造方法，其特征在于，各该凸出部包含一颈部与一接合部，其中各该颈部连接于各该接合部与该第一板体之间，界定一宽度方向垂直于该接合方向且与该第一板体的的延伸面重合，该接合部于该宽度方向的宽度大于该颈部于该宽度方向的宽度，各该凹入部包含一口部与一凹缘，各该口部位于各该凹缘与该第二接合边之间，该凹缘于该宽度方向的宽度大于该口部于该宽度方向的宽度，其中于该冲压步骤后该接合部嵌合于该凹缘。

6.如权利要求4或5所述接合金属板的制造方法，其特征在于，所述的裁板步骤是以冲裁加工方式沿一裁切方向裁切取得该第一平板与该第二平板，在该裁板步骤之后以及所述的冲压步骤之前更包含一翻转步骤，是将该第一平板与该第二平板其中任一者翻转180度。

7.如权利要求4或5所述接合金属板的制造方法，其特征在于，该些凸出部具有一第一侧缘，该第一侧缘包含相连接的一第一基准面与一第一断面以及位于该第一基准面与该第一断面之间的第一交界线，该第一交界线的延伸线与该第一板体的延伸面重合，该第一基准面与该第一板体垂直，该第一断面倾斜于该第一基准面，该些凹入部具有一第二侧缘，该第二侧缘包含相连接的一第二基准面与一第二断面以及位于该第二基准面与该第二断面之间的第二交界线，该第二交界线的延伸线与该第二板体的延伸面重合，该第二基准面与该第二板体垂直，该第二断面倾斜于该第二基准面；其中该第一基准面与该第二断面接触，该第一断面与该第二基准面接触。

8.如权利要求7所述接合金属板的制造方法，其特征在于，在所述冲压步骤之前，各该凸出部的最大宽度大于各该凹入部的最大宽度，各该凸出部的最大宽度与各该凹入部的最大宽度的差值介于0.8mm与2mm之间。

9.如权利要求8所述接合金属板的制造方法，其特征在于，该第一断面具有一远离该第一基准面的端缘，该第一基准面的延伸面与该端缘之间的最短距离介于0.4mm与1mm之间。

10.如权利要求4所述接合金属板的制造方法，其特征在于，该凸出部嵌入该凹入部后，一冲压凹口形成并横跨于该凸出部及该第二平板。