TW201306965A - 組合管件一體成型之製造方法 - Google Patents

Abstract

一種組合管件一體成型之製造方法，包含下列步驟：(a)截取一主金屬管件，及至少一副金屬管件，(b)將該主金屬管件置入一第一模具中，先利用內壓、沖壓成型，再利用高壓流體成型方式進行該主金屬管件的初步成型，該主金屬管件形成一基段，及至少一突出於該基段的凸出段，(c)將該副金屬管件一端與該凸出段互相接合，並於該副金屬管件與該凸出段之接合處進行焊接後再熔平焊道，(d)將已焊接後的該管件置入一第二模具中，以高壓流體成型的方式進行該管件的最終成型。

Description

組合管件一體成型之製造方法

本發明是有關於一種自行車管件的製造方法，特別是指組合管件一體成型之製造方法。

隨著人們休閒生活意識的覺醒，自行車不再只是一種單純的交通工具而已，而是人們可利用來做為休閒健身的一種運動工具。所以，人們對於自行車的要求，也就相對的較為重視，不管是實用性或者是車體外形，都是自行車製造業者需要仔細考量的一個重要環節。

為了改善自行車外形以增加整體美觀，其自行車車架的製造方式，最早期是利用焊接方式，然而，利用焊接方式，管件在焊接後會留下焊道，導致外形不流暢而影響美觀，並且於焊接處易造成缺陷及應力集中而影響結構強度。另有一種利用液壓成型，來提升管件外形的流暢性之作法，但此利用液壓成型的方式，若對於外形較為複雜之構件，管件於接合處常變成厚重導致不易成型，難以掌控變形趨勢，易形成厚薄不均之表面。

參閱圖1，台灣新型專利第M306964號，為一種利用焊接方式並搭配液壓成型的自行車車架構件，此新型專利所揭露的是將兩個以上相對焊接連結的中空金屬管件10，並配合模具11以液壓成型方式，將各金屬管件10，及焊結部位12共同擴張模塑成型。然而，此新型專利所揭露的做法，其焊結部位12是在該等管件10的交界重疊處13，由於該等管件10的管壁相互重疊，再加上焊接過程填入的焊料，故焊接後會造成管壁厚度變厚，並且加上該交界重疊處13是該等管件10之間外形變異最大的地方，時呈疊加狀態或呈內凹陷之結構面，故在液壓成型的過程中，其交界重疊處13的管壁擴張與成型時容易厚薄不均，造成良率低落。故利用此種做法，其成型後的車架外形流暢性的效果仍有限，對良率影響甚鉅。

因此，本發明之目的，即在提供一種可提升車架外形流暢性與可增加結構強度的組合管件一體成型之製造方法。

於是，本發明組合管件一體成型之製造方法，包含下列步驟：

(a)：截取一主金屬管件，及至少一副金屬管件。

(b)：將該主金屬管件置入一第一模具中，以冷作式擴管成型的方式進行該主金屬管件的初步成型，該主金屬管件形成一基段，及至少一突出於該基段的凸出段。

(c)：將該副金屬管件一端與該凸出段互相接合，並於該副金屬管件與該凸出段之接合處進行焊接。

(d)：將已焊接後的該管件置入一第二模具中，以高壓流體成型的方式進行該管件的最終成型。

本發明的有益效果在於：透過該主金屬管件的該凸出段與該副金屬管件相接合後再進行焊接，由於該凸出段與該副金屬管件的接合處僅部分有管壁重疊，故管壁厚度無變厚，並且該凸出段與該副金屬管件之間的外形變異性小，在進行該步驟(d)時，可讓該管件更容易的擴張變化，而達到外形流暢的效果。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之六個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2與圖3，本發明組合管件一體成型之製造方法之第一較佳實施例包含下列步驟：

步驟101：截取一主金屬管件2，及二副金屬管件3。其中，該主金屬管件2與該等副金屬管件3所使用的材質為鋁合金。

步驟102：將該主金屬管件2置入一第一模具4中，先利用內壓、沖壓成型，再利用高壓流體成型方式進行該主金屬管件2的初步成型，該主金屬管件2形成一基段21，及二突出於該基段21的凸出段22。該等副金屬管件3分別置入一第三模具5，及一第四模具6中，以內壓、沖壓成型的方式進行該等副金屬管件3初步成型。其中，該冷作式擴管成型是指先利用內壓成型後再進行沖壓成型之方式。

步驟103：將該等凸出段22一端切斷，以形成一軸孔221。

步驟104：分別將該等副金屬管件3一端與該等凸出段22之切斷一端互相接合，並於該等副金屬管件3與該等凸出段22之接合處222進行焊接，焊接完之後會再熔平焊道。其中，該主金屬管件2與該等副金屬管件3彼此互相連通。其中，該焊接的方式，可以是利用氣焊與電弧焊其中之一。

步驟105：將已焊接後的該管件置入一第二模具7中，以高壓流體成型的方式進行該管件的最終成型。其中，在本第一較佳實施例中，其高壓流體成型可以是液壓式，其該管件不進行加熱，並利用液體壓力為1200kg/cm²的壓力參數進行加壓成型，是將該等副金屬管件3分別相反於該等凸出段22的一端皆堵住，並自該基段21一端以一壓力源8灌入高壓液體，當然施作方式也可以在該等副金屬管件3其中之一的一端以該壓力源8灌入高壓液體，而堵住該基段21兩端與另一副金屬管件8之一端，使該基段21成型為一沿一軸線方向L1延伸的頭管，該等凸出段22與該等副金屬管件3相互配合成型為自該頭管二相反端之間分別沿一實質垂直並遠離於該軸線方向L1延伸的一上管與一下管。其中，高壓流體成型亦可以是氣壓式，其作法與液壓式大致相同，其不同之處在於其壓力源(圖未示)會有二個，而在成型時需先將該管件加熱至350~400℃，並利用氣體壓力為180kg/cm²的壓力參數進行加壓成型。

參閱圖2與圖4，為本發明組合管件一體成型之製造方法之第二較佳實施例，其步驟與該第一實施例大致相同。

其不同之處在於，該步驟105在灌入高壓流體後，使該等凸出段22與該等副金屬管件3相互配合成型分別沿一實質平行於該軸線方向L1延伸之結構，該基段21、該等凸出段22與該等副金屬管件3相配合成型出相當於車架中的一前叉。

參閱圖2與圖5，為本發明組合管件一體成型之製造方法之第三較佳實施例，其步驟與該第一實施例大致相同。

其不同之處在於，該凸出段22與該副金屬管件3數目皆為一。該步驟105該凸出段22與該副金屬管件3相互配合成型為自該頭管二相反端之間沿一實質垂直並遠離於該軸線方向L1延伸的一上管。

值得一提的是，該第三實施例的作法也可以如圖6所示，讓該基段21形成車架中一上叉的一左上叉與一右上叉，並讓該等凸出段22分別與該副金屬管件3相連結而形成該上叉。也可以如圖7所示，讓該基段21形成一五通管，該凸出段22與該副金屬管件3形成一中管的結構。又或如圖8所示，該基段21形成一五通管，該凸出段22與該副金屬管件3形成一具一承座的中管結構。

據上所述可知，本發明組合管件一體成型之製造方法具有下列優點及功效：

(一)藉由該主金屬管件2的該凸出段22與該副金屬管件3接合後再進行焊接，由於該凸出段22與該副金屬管件3的接合處222僅部份有管壁重疊，故管壁厚度無變厚，並且該凸出段22與該副金屬管件3之間的外形變異性小，於進行該步驟105時，可讓該管件更容易地擴張變化，而達到外形流暢的效果。

(二)藉由該步驟105高壓流體成型的方式，可讓該主金屬管件2與該副金屬管件3更容易達到成型效果，並讓該管件厚度更均勻。

(三)藉由該主金屬管件2與該副金屬管件3之搭配，可一體成型出相當於車架中的各種管件，有相當豐富地變化性，深具產業利用性。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2．．．主金屬管件

21．．．基段

22．．．凸出段

221．．．軸孔

222．．．接合處

3．．．副金屬管件

4．．．第一模具

5．．．第三模具

6．．．第四模具

7．．．第二模具

8．．．壓力源

L1．．．軸線方向

圖1是一習知自行車車架構件成型流程示意圖；

圖2是本發明組合管件一體成型之製造方法之一第一較佳實施例的流程圖；

圖3是該第一較佳實施例的成型流程示意圖；

圖4是本發明組合管件一體成型之製造方法之一第二較佳實施例的立體圖；

圖5是本發明組合管件一體成型之製造方法之一第三較佳實施例的立體圖；

圖6是本發明組合管件一體成型之製造方法之一第四較佳實施例的立體圖；

圖7是本發明組合管件一體成型之製造方法之一第五較佳實施例的立體圖；及

圖8是本發明組合管件一體成型之製造方法之一第六較佳實施例的立體圖。

Claims (10)

1. 一種組合管件一體成型之製造方法，包含下列步驟：(a)：截取一主金屬管件，及至少一副金屬管件；(b)：將該主金屬管件置入一第一模具中，以冷作式擴管成型的方式進行該主金屬管件的初步成型，該主金屬管件形成一基段，及至少一突出於該基段的凸出段；(c)：將該副金屬管件一端與該凸出段互相接合，並於該副金屬管件與該凸出段之接合處進行焊接；及(d)：將已焊接後的該管件置入一第二模具中，以高壓流體成型的方式進行該管件的最終成型。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之組合管件一體成型之製造方法，該步驟(b)先利用內壓、沖壓成型，再利用高壓流體成型方式進行該主金屬管件的初步成型，該步驟(c)焊接完之後會再熔平焊道。
3. 根據申請專利範圍第2項所述之組合管件一體成型之製造方法，其中，該步驟(b)還包括將該副金屬管件置入一第三模具中，以內壓、沖壓成型的方式進行該副金屬管件初步成型。
4. 根據申請專利範圍第3項所述之組合管件一體成型之製造方法，其中，還包含一位於該步驟(b)與該步驟(c)之間的步驟(e)：將該凸出段一端切斷以形成一軸孔。
5. 根據申請專利範圍第1項所述之組合管件一體成型之製造方法，其中，該步驟(c)的焊接方法，可以是氣焊與電弧焊其中之一。
6. 根據申請專利範圍第1項所述之組合管件一體成型之製造方法，其中，該主金屬管件與該副金屬管件所使用的材質為鋁合金。
7. 根據申請專利範圍第4項所述之組合管件一體成型之製造方法，其中，該步驟(b)該凸出段與該副金屬管件數目皆為二，該步驟(d)將該等副金屬管件分別相反於該等凸出段的一端皆堵住，並自該基段一端灌入高壓流體，使該基段成型為一沿一軸線方向延伸的頭管，該等凸出段與該等副金屬管件相互配合成型為自該頭管二相反端之間分別沿一實質垂直並遠離於該軸線方向延伸的一上管與一下管。
8. 根據申請專利範圍第4項所述之組合管件一體成型之製造方法，其中，該步驟(b)該凸出段與該副金屬管件數目皆為二，該步驟(d)將該等副金屬管件分別相反於該等凸出段的一端皆堵住，並自該基段的一端灌入高壓流體，使該基段沿一軸線方向延伸，並使該等凸出段與該等副金屬管件相互配合成型分別沿一實質平行於該軸線方向延伸之結構，該基段、該等凸出段與該等副金屬管件相配合成型出一前叉。
9. 根據申請專利範圍第4項所述之組合管件一體成型之製造方法，其中，該步驟(b)該凸出段與該副金屬管件數目皆為一，該步驟(d)將該副金屬管件相反於該凸出段的一端堵住，並自該基段一端灌入高壓流體，使該基段成型為一沿一軸線方向延伸的頭管，該凸出段與該副金屬管件相互配合成型為自該頭管二相反端之間沿一實質垂直並遠離於該軸線方向延伸的一上管。
10. 根據申請專利範圍第4項所述之組合管件一體成型之製造方法，其中，該步驟(b)該凸出段與該副金屬管件數目皆為一，該步驟(d)將該副金屬管件相反於該凸出段的一端堵住，並自該基段一端灌入高壓流體，使該基段沿一軸線方向延伸，並使該凸出段與該副金屬管件相互配合成型為沿一實質垂直並遠離該軸線方向延伸之結構。