CN1214973A - 小径薄壁金属花管的成型法 - Google Patents

Abstract

一种小径薄壁金属花管的成型法,包含在金属坯管的坯孔型体内,备置一塑胶袋,于塑胶袋中载装水银,并使之封口,形成一具可塑性的模心件,并利用预制成型有花管型体的分形模,罩合该内载有模心件的坯管,再利用桩头由上往下对坯孔中的模心件施压,由内往外撑胀坯壁,使至成型为分形模内的花管的预制模壁型体,再退离桩头与分形模,并于成型管孔中取出模心件,制成所需花管型体的成型管件。

Description

小径薄壁金属花管的成型法

本发明提供一种小径薄壁金属花管的成型法，特别是针对具艺术饰体的小径薄壁形金属管件，易于机械成型施工时造成孔壁不正常塌陷的弊端进而在其金属坯管的坯孔中，加以增设一极具可塑性且利于自成型孔壁内取出的模心件，并藉此模心件作为由坯孔内往坯壁外传导锻压作用力的介质，以便金属坯管能由内向外挤胀成型为外围的分型模穴型体的花管轮廓。

在现有技术中，欲制成所需轮廓型体的金属管加工法，有诸如利用抽制法、铸造法和或锻造法等等，业者在选择使用何种加工法时，通常是依照所欲制成金属管的轮廓型体与强度等需求条件而选用，当然在这些现有的加工法中，亦有因各自加工法的不同特性与先天条件上的苛求，而限制了被加工物欲制成的艺术型体与强度的应用范围。

举如在本发明中欲制成金属花管的范畴，是指利用成型的方法制成有如艺术轮廓的管壁型体，其管壁轮廓的变化是包含内、外壁一同作起伏纹体的塑型变化，此变化并非受限于管壁环周的连贯性，亦即使为各自独立的凹形或凸形的饰壁型体，在本发明所述的成型法中亦可被简易制成；同时制成花管型体后，具有较高的管体强度，亦是本发明所需求的。

针对此成型金属花管型体变化量极为宽广的需求，以及成型花管须具较高的强度的需求，若采用现有的成型加工法，是难以达成的。

常用的抽制法虽同为将金属坯管置于模具中，再经抽拉运作成型为需求的管体轮廓。但此法所制成的管体轮廓，仅具管体轴向的连续性纹体，难于成型管体上具有独立的凹或凸形的纹体，因此被加工物的型体变化即受到艺术造型化的限制，为其缺点所在。

另知，常用的铸造法是将金属熔融成液状，并采用直接于需求型体的模穴中浇铸的方法，或是采用另一种附有模心的离心铸造法，将金属熔液铸成需求纹体的花管。但对于管件而言，此法虽易于制成能够起模的多种纹体变化的管件，但制成的成型管件的强度较低，且考虑到熔液于浇铸时流道的顺畅性，因此所制成的管壁较厚，不适合具有强度需求及轻、薄的小径薄管等条件需求的文具或礼品等艺术饰管的物型制作。

再知，常用的锻造法是包含热锻及冷锻二大范畴，其中热锻所制成物的强度较常温冷锻者低，且针对管形物而言，其锻压作用方向皆是由外壁向内壁方向施加，于管孔中又需摆设模心以强固孔壁，是必造成锻型后模心难于起出的困扰。或许有些业者会认为利用熟知的旋锻挤压方式(ROTARY SWAGER)时，于管孔中无需摆设模心，即可避免难于起模的困扰，但此法并不适合管壁在0.3mm以下的极易发生变形的金属薄壁型管件所应用。另对于管体上欲成型有独立饰体(如本发明图1所示的葡萄粒纹)的锻型，采用旋锻挤压的加工方式是无法制成的。

针对上述背景，要将小径薄壁型金属胚管成型为具有独立及连续纹体共存的艺术花管型体，且须具有较高强度时，在现有技术上是属难于达成的成型技术。于是：

本发明的目的即在于将小径薄壁形金属坯管的坯孔内装设一模心件，利用模心件具有极高的形变能量的可塑性，以及在封闭坯孔中被桩头锻压挤压时能量不减的原理，促将桩头的锻压作用力转换传递成对坯壁的挤胀作用力，以便让坯壁由内往外挤胀成型成外围模穴上的艺术花管轮廓型体，藉此供给诸如文具、礼品等需求艺术饰管轮廓型体的变化量较大的产品成型技术上使用，以便提高将管形物艺术造形化时，在实际制造作业上被简易制成的可行性，终而提振精品化的管形物件的成型制作技术。

在本发明中，使用模心件是一重要的技术关键，其中利用塑胶制成塑胶袋，使成为模心件的护套，是藉重塑胶具有极高形变能量的可塑性，以便能在承受锻压所传递而至的挤胀作用力时，能充分紧密贴触于胚管孔壁上，且能稳定的载负水银，不易破裂，进而利于传递挤胀作用力而使坯管受力形变成既定花管轮廓型体的进行。

在塑胶袋中载装水银，使成为模心件的内胆，是藉重水银在常态下呈现液状及其本身具有高比重与高穿透性的物质，以便能将桩头由上往下的锻压转换成向坯壁四周外放的挤胀作用力，进而利于促使坯壁被挤胀形变成既定花管轮廓型体的成型加工作业的进行。

在坯孔中利用桩头锻压挤胀模心件时，是藉坯孔内封闭空间中物质不减的原理，促使高比重及具高穿透性的水银，能与塑胶袋一同在坯孔中由内向外挤胀坯壁，且于挤胀成型的加工完成后，亦可藉模心件的可塑性，而自成型孔壁内取出模心件，提高其可被重复使用的效益。

综上所述，本发明的技术方案是(见图1-6)包含利用一模心件3、一预制妥对半分形模穴43及44的分形模41及42以及另一可施加锻压的桩头5，以便对小径薄壁形金属坯管1进行成型加工的运作，其特征为：先将金属坯管1置于已合模的分形模41及42的对半模穴43及44中，再依坯管1的坯孔10形状与体积，制成一塑胶袋31，将塑胶袋31置入坯孔10内，并于塑胶袋31中载装液态水银32使之封口，形成可塑性的模心件3，藉桩头5由上往下对坯孔10中的模心件3施压，使模心件3转变成由内往外均匀挤胀坯壁11的形变作用力，促坯壁11成型为对半模穴43及44轮廓型体的成型花管2成品。在分形模41及42内制成花管2成品后，依序退分形模41、42及桩头5，以便自成型管孔21中取出具可塑性的模心件3，进而展现成型花管2成品。

本发明的技术方案尤其适用于诸如文具、礼品等需求将小径薄壁管件加工成艺术饰管型体的场合，简便、成本低、实用价值高。

为详述本发明，请参照下列附图并配合实施例详加说明如后：

图1：是本发明将金属坯管成型为花管的立体示意图；

图2：是本发明制法中将坯管内摆设塑胶带及预设分形模的立体示意图；

图3：是本发明制法中于塑胶袋内灌注水银及分形模罩合坯件的立体示意图；

图4：是本发明制法中已于坯孔内制成模心件并待桩头下压作用的剖示图；

图5：是本发明制法中下压桩头使管件成型的剖示图；

图6：是本发明制法中退离桩头、分形模与模心件后取出成型花管件的剖示图。

首观图1所示，本发明实施时是取用较小管径的薄壁形的金属坯管1作基材，进而利用本发明的成型法，使制成具艺术连续式或独立式起伏轮廓的花管2型体。在本发明所列举欲制成花管2轮廓型体的实施图例中(如图1)，其轮廓纹体的变化便非因此而受限，事实上将管壁成型为诸如连续及独立凹凸饰纹的其它特异型体的管件轮廓，皆可利用本发明的制法而简易的制成。

本发明的制法是包含：利用现有的制模技术预先备妥一对具有对半花管形体的模穴43及44的分形模41及42(如图2所示)，将金属坯管1置入已合模的对半模穴43及44中(配合图3所示)，再依坯管1的坯孔10形状与体积，预制成一能置入坯孔10内的塑胶袋31，将塑胶袋31置入坏孔10中(如图2所示)，再于塑胶袋31中载装液态水银32(如图3所示)，并使利用绳索33封口，此刻坯孔10中的塑胶袋31，因受水银32高比重的影响，已充分将坯孔10内的坯壁11紧密贴着，形成坯孔10内极具形变能量的可塑性的模心件3(配合图4所示)；

利用一型体能紧贴坯孔10内的坯壁11前缘的桩头5(如图4所示)，使由上往下对坯孔10中的模心件3施压(如图5所示)，藉塑胶袋31的可塑性以及水银32的高比重与穿透性，促使模心件3能于承受桩压后，将其转变成由内往外均匀挤胀坯壁11的形变能量(即挤胀形变的作用力)，使坯壁11成型为分形模41及42内的对半模穴43及44的轮廓型体(如图5所示)；

在模内制成花管2的轮廓型体后，依序退离分形模41、42及桩头5，以便自成型管孔21中取出模心件3，进而展现成型花管2成品(如图6所示)。

此花管2制成品，可供如文具的金属笔管使用、或为礼品中的金属饰管等需求场合所利用，当然其成型轮廓的型体，可依需求而先制作分形模的对半模穴型体，使于成型加工时，只需将载设有模心件3的坯管1置于合模的模穴中，即可压胀成型所需型体的金属花管，其便利性极高，应属具有产业上极为高度的利用性。

Claims (2)

1、一种小径薄壁金属花管的成型法，包含利用一模心件(3)、一预制妥对半分形模穴(43)及(44)的分形模(41)及(42)以及另一可施加锻压的桩头(5)，以便对小径薄壁形金属坯管(1)进行成型加工的运作，其特征为：先将金属坯管(1)置于已合模的分形模(41)及(42)的对半模穴(43)及(44)中，再依坯管(1)的坯孔(10)形状与体积，制成一塑胶袋(31)，将塑胶袋(31)置入坯孔(10)内，并于塑胶袋(31)中载装液态水银(32)使之封口，形成可塑性的模心件(3)，藉桩头(5)由上往下对坯孔(10)中的模心件(3)施压，使模心件(3)转变成由内往外均匀挤胀坯壁(11)的形变作用力，促坯壁(11)成型为对半模穴(43)及(44)轮廓型体的成型花管(2)成品。

2、如权利要求1所述的小径薄壁金属花管的成型法，其特征是在分形模(41)及(42)内制成花管(2)成品后，依序退分形模(41)、(42)及桩头(5)，以便自成型管孔(21)中取出具可塑性的模心件(3)，进而展现成型花管(2)成品。

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