TW201412434A - 可提高量產速度之金屬成型系統 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種金屬成型系統，其包括一平台及一龍門機構，平台設有複數個承載有金屬板材之下模座，龍門機構設有至少一上模座及一曲肘單元，龍門機構可以在平台之上進行橫向位移而位移至其中一預定作業的下模座之位置，曲肘單元用以調整上模座之縱向位置以改變上模座與下模座之間的距離，致使決定上模座與下模座之間為一合模狀態或一開模狀態，當上模座與下模座之間為一合模狀態時，對於上模座與下模座之間的金屬板材進行一金屬成型作業以製作出一金屬成型件。
Description
本發明提供一種可提高量產速度之金屬成型系統，尤指一種可以對於金屬板材加壓成型的金屬成型系統。
隨著科技的進步與發展，現今消費者對於手機或筆記型電腦等電子產品的需求，亦愈來愈趨向個性化及精緻化的設計，此等電子產品的金屬殼體外觀造型，往往是影響消費者是否願意購買的一大主因。
請參閱第１圖，分別為習用金屬成型過程結構圖。首先，如第1(A)圖所示，一供料單元101提供一待成型之金屬板材11至一成型模13之上表面。
如第1(B)圖所示，成型模13及金屬板材11將透過一移料單元102移動至一油壓機17之上側端，油壓機17之上方垂直延伸處將固設一密封模15。隨著油壓機17之升降，成型模13與密封模15之間的距離將可以改變進而成為一開模狀態或一合模狀態。
如第１(C)圖所示，執行一金屬板材11之成型程序，驅動油壓機17往上升，以令成型模13與密封模15之間成為合模狀態。當成型模13與密封模15之間成為合模狀態後，環設於成型模13與密封模15週邊之加熱器131/151將進行一高溫加熱，以使成型模13、密封模15及置放於成型模13與密封模15之間的金屬板材11可以加熱至一預定的成型溫度。當加熱至一預定溫度後，一流體供應器18將提供一高壓流體180。此高壓流體180將會從密封模15之中所設置的至少一流體通道181注入於密封模15之腔體內，以對於成型模13及密封模15之間的金屬板材11施以一流體壓力，致使金屬板材11在流體壓力的作用下而貼附於成型模13之內表面上，從而成為一金屬成型件110。在金屬成型件110製作完成後，加熱器131/151停止加熱的動作，成型模13、密封模15及金屬成型件12在大氣環境下進行冷卻。經過一冷卻時間，驅動油壓機17往下降，則成型模13與密封模15之間將成為開模狀態。之後，透過移料單元102將油壓機17之上側端所擺置的成型模13及金屬成型件110進行移出，並擺設另一成型模13及另一待成型之金屬板材11，而繼續進行另一金屬板材11之成型作業。
在此，有別於先前金屬成型架構流程，本發明另提出一種創新設計之金屬成型系統，不僅可以順利製作出金屬成型件，並且可進一步縮短每一金屬成型件之製作時間，將會是本發明欲達到的目標。
請參閱第１圖，分別為習用金屬成型過程結構圖。首先，如第1(A)圖所示，一供料單元101提供一待成型之金屬板材11至一成型模13之上表面。
如第1(B)圖所示，成型模13及金屬板材11將透過一移料單元102移動至一油壓機17之上側端，油壓機17之上方垂直延伸處將固設一密封模15。隨著油壓機17之升降，成型模13與密封模15之間的距離將可以改變進而成為一開模狀態或一合模狀態。
如第１(C)圖所示，執行一金屬板材11之成型程序，驅動油壓機17往上升，以令成型模13與密封模15之間成為合模狀態。當成型模13與密封模15之間成為合模狀態後，環設於成型模13與密封模15週邊之加熱器131/151將進行一高溫加熱，以使成型模13、密封模15及置放於成型模13與密封模15之間的金屬板材11可以加熱至一預定的成型溫度。當加熱至一預定溫度後，一流體供應器18將提供一高壓流體180。此高壓流體180將會從密封模15之中所設置的至少一流體通道181注入於密封模15之腔體內，以對於成型模13及密封模15之間的金屬板材11施以一流體壓力，致使金屬板材11在流體壓力的作用下而貼附於成型模13之內表面上，從而成為一金屬成型件110。在金屬成型件110製作完成後，加熱器131/151停止加熱的動作，成型模13、密封模15及金屬成型件12在大氣環境下進行冷卻。經過一冷卻時間，驅動油壓機17往下降，則成型模13與密封模15之間將成為開模狀態。之後，透過移料單元102將油壓機17之上側端所擺置的成型模13及金屬成型件110進行移出，並擺設另一成型模13及另一待成型之金屬板材11，而繼續進行另一金屬板材11之成型作業。
在此，有別於先前金屬成型架構流程，本發明另提出一種創新設計之金屬成型系統，不僅可以順利製作出金屬成型件，並且可進一步縮短每一金屬成型件之製作時間，將會是本發明欲達到的目標。
本發明之目的，在於提供一種可提高量產速度之金屬成型系統，其系統包括一龍門機構及一平台，龍門機構之上設有一上模座，平台之上設有複數個承載金屬板材之下模座，龍門機構可以在平台之上進行橫向位移以位移至其中一預定作業的下模座之位置，之後，龍門機構調整上模座之縱向位置以決定上模座與下模座之間為一合模或一開模狀態，當上模座與下模座之間為一合模狀態時，對於上模座與下模座之間的金屬板材進行一金屬成型作業以製作出一金屬成型件。
本發明之目的，在於提供一種可提高量產速度之金屬成型系統，在上模座之部分表面塗設一防黏塗層，藉由防黏塗層之防黏功效，高溫狀態下的金屬成型件將不會沾黏於上模座之上，則上模座無須等待一冷卻過程就可以直接開模於下模座，以令製作出的金屬成型件係可以快速地從上模座之上進行脫模，致使有效地縮短每一金屬成型件的製作時間。
本發明之目的，在於提供一種可提高量產速度之金屬成型系統，其龍門機構之上所設置的上模座為一成型模，金屬板材將在上模座之中進行成型。
本發明之目的，在於提供一種可提高量產速度之金屬成型系統，其龍門機構藉由兩組鎖模機構調整上模座之縱向位置，以增加上模座與下模座間的鎖模效果。
為了達到上述之目的，本發明提供一種可提高量產速度之金屬成型系統，包括：一平台，兩側分別設有一橫向位移單元；一龍門機構，架設於平台上方，包括至少兩立柱及一頂座，頂座設於各立柱之頂端，而各立柱之底端分別固定在對應的橫向位移單元之上，橫向位移單元用以驅使龍門機構於平台之上進行橫向移動；複數個下模座，設於平台之中央處；至少一上模座，上模座與下模座之間設有一金屬板材；及一曲肘單元，設於龍門機構之頂座及上模座之間，用以調整上模座之縱向位置以改變上模座與下模座之間的距離，致使決定上模座與下模座之間形成一合模狀態或一開模狀態，當上模座與下模座之間為一合模狀態時，對於上模座與下模座之間的金屬板材進行一金屬成型作業以製作出一金屬成型件。
本發明一實施例中，其中曲肘單元包括一第一連桿、一第二連桿及一氣壓缸，第一連桿之其中一端樞接於頂座之下側面，第二連桿之其中一端樞接於上模座之上側面，第一連桿與第二連桿之另一端樞接一起而成為一樞軸部，氣壓缸連接樞軸部用以驅動曲肘單元產生肘動，致使以調整上模座之縱向位置。
本發明一實施例中，其中兩立柱之內側分別設有一縱向位移單元，曲肘單元與上模座之間尚設有一活動板，縱向位移單元包括一螺桿部及一驅動部，活動板之兩側端分別設有一螺孔部，各螺孔部分別套設於對應的螺桿部之上，驅動部驅使螺桿部轉動以帶動活動板上下位移進而調整上模座之縱向位置。
本發明一實施例中，其中上模座包括一內表面及至少一與金屬板材貼合之接合面，在上模座之內表面及/或接合面之上設有一防黏塗層。
本發明一實施例中，其中下模層之內表面設有一圖案層。
本發明一實施例中，其中上模座為一密封模，下模座為一成型模，上模座設有一流體通道，一流體供應器所提供的一高壓流體將從上模座之流體通道注入於上模座之內部腔體之中，致使金屬板材在高壓流體之流體壓力的作用下而貼附於下模座之內表面上從而製作出金屬成型件。
本發明一實施例中，其中上模座之內表面設有一圖案層。
本發明一實施例中，其中上模座為一成型模，下模座為一密封模，下模座設有一流體通道，一流體供應器所提供的一高壓流體將從下模座之流體通道注入於下模座之內部腔體之中，致使金屬板材在高壓流體之流體壓力的作用下而貼附於上模座之內表面上從而製作出金屬成型件。
本發明又提供一種可提高量產速度之金屬成型系統，包括：一平台，兩側分別設有一橫向位移單元；一龍門機構，架設於平台上方，包括至少兩立柱及一頂座，頂座設於各立柱之頂端，而各立柱之底端分別固定在對應的橫向位移單元之上，橫向位移單元用以驅使龍門機構於平台之上進行橫向移動；一對縱向位移單元，分別設於對應的立柱內側；複數個下模座，設於平台之中央處；及至少一上模座，上模座與下模座之間設有一金屬板材，上模座藉由一活動板以架設於縱向位移單元之上，縱向位移單元用以調整上模座之縱向位置以改變上模座與下模座之間的距離，致使決定上模座與下模座之間形成一合模狀態或一開模狀態，當上模座與下模座之間為一合模狀態時，對於上模座與下模座之間的金屬板材進行一金屬成型作業以製作出一金屬成型件。
本發明一實施例中，其中縱向位移單元包括一螺桿部及一驅動部，活動板之兩側端分別設有一螺孔部，螺孔部套設於螺桿部之上，驅動部驅使螺桿部轉動以帶動活動板上下位移進而調整上模座之縱向位置。
本發明之目的，在於提供一種可提高量產速度之金屬成型系統，在上模座之部分表面塗設一防黏塗層，藉由防黏塗層之防黏功效，高溫狀態下的金屬成型件將不會沾黏於上模座之上，則上模座無須等待一冷卻過程就可以直接開模於下模座，以令製作出的金屬成型件係可以快速地從上模座之上進行脫模，致使有效地縮短每一金屬成型件的製作時間。
本發明之目的，在於提供一種可提高量產速度之金屬成型系統，其龍門機構之上所設置的上模座為一成型模，金屬板材將在上模座之中進行成型。
本發明之目的，在於提供一種可提高量產速度之金屬成型系統，其龍門機構藉由兩組鎖模機構調整上模座之縱向位置，以增加上模座與下模座間的鎖模效果。
為了達到上述之目的，本發明提供一種可提高量產速度之金屬成型系統，包括：一平台，兩側分別設有一橫向位移單元；一龍門機構，架設於平台上方，包括至少兩立柱及一頂座，頂座設於各立柱之頂端，而各立柱之底端分別固定在對應的橫向位移單元之上，橫向位移單元用以驅使龍門機構於平台之上進行橫向移動；複數個下模座，設於平台之中央處；至少一上模座，上模座與下模座之間設有一金屬板材；及一曲肘單元，設於龍門機構之頂座及上模座之間，用以調整上模座之縱向位置以改變上模座與下模座之間的距離，致使決定上模座與下模座之間形成一合模狀態或一開模狀態，當上模座與下模座之間為一合模狀態時，對於上模座與下模座之間的金屬板材進行一金屬成型作業以製作出一金屬成型件。
本發明一實施例中，其中曲肘單元包括一第一連桿、一第二連桿及一氣壓缸，第一連桿之其中一端樞接於頂座之下側面，第二連桿之其中一端樞接於上模座之上側面，第一連桿與第二連桿之另一端樞接一起而成為一樞軸部，氣壓缸連接樞軸部用以驅動曲肘單元產生肘動，致使以調整上模座之縱向位置。
本發明一實施例中，其中兩立柱之內側分別設有一縱向位移單元，曲肘單元與上模座之間尚設有一活動板，縱向位移單元包括一螺桿部及一驅動部，活動板之兩側端分別設有一螺孔部，各螺孔部分別套設於對應的螺桿部之上，驅動部驅使螺桿部轉動以帶動活動板上下位移進而調整上模座之縱向位置。
本發明一實施例中，其中上模座包括一內表面及至少一與金屬板材貼合之接合面，在上模座之內表面及/或接合面之上設有一防黏塗層。
本發明一實施例中，其中下模層之內表面設有一圖案層。
本發明一實施例中，其中上模座為一密封模，下模座為一成型模，上模座設有一流體通道，一流體供應器所提供的一高壓流體將從上模座之流體通道注入於上模座之內部腔體之中，致使金屬板材在高壓流體之流體壓力的作用下而貼附於下模座之內表面上從而製作出金屬成型件。
本發明一實施例中，其中上模座之內表面設有一圖案層。
本發明一實施例中，其中上模座為一成型模，下模座為一密封模，下模座設有一流體通道，一流體供應器所提供的一高壓流體將從下模座之流體通道注入於下模座之內部腔體之中，致使金屬板材在高壓流體之流體壓力的作用下而貼附於上模座之內表面上從而製作出金屬成型件。
本發明又提供一種可提高量產速度之金屬成型系統，包括：一平台，兩側分別設有一橫向位移單元；一龍門機構，架設於平台上方，包括至少兩立柱及一頂座，頂座設於各立柱之頂端，而各立柱之底端分別固定在對應的橫向位移單元之上，橫向位移單元用以驅使龍門機構於平台之上進行橫向移動；一對縱向位移單元，分別設於對應的立柱內側；複數個下模座，設於平台之中央處；及至少一上模座，上模座與下模座之間設有一金屬板材，上模座藉由一活動板以架設於縱向位移單元之上，縱向位移單元用以調整上模座之縱向位置以改變上模座與下模座之間的距離，致使決定上模座與下模座之間形成一合模狀態或一開模狀態，當上模座與下模座之間為一合模狀態時，對於上模座與下模座之間的金屬板材進行一金屬成型作業以製作出一金屬成型件。
本發明一實施例中，其中縱向位移單元包括一螺桿部及一驅動部，活動板之兩側端分別設有一螺孔部，螺孔部套設於螺桿部之上，驅動部驅使螺桿部轉動以帶動活動板上下位移進而調整上模座之縱向位置。
請參閱第２圖、第３圖及第４圖，分別為本發明可提高量產速度之金屬成型系統一較佳實施例之側面示意圖、金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一合模狀態一較佳實施例之正面示意圖及金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一開模狀態一較佳實施例之正面示意圖。如圖所示，本發明金屬成型系統200為一龍門型之金屬成型系統，其主要結構包括一平台20及一龍門機構30。
平台20之中央處設有複數個下模座23，各下模座23之上分別擺設一金屬板材21。平台20之兩側分別設有一橫向位移單元29。在本實施例中，橫向位移單元29係可為一滾珠螺桿機構及滑軌機構之組合構件。
龍門機構30包括至少兩立柱301及一頂座303。頂座303設於兩立柱301之頂端以形成一門形結構，且頂座303之下方將架設有至少一上模座25。各立柱301之底端分別固定在對應的橫向位移單元29之上。橫向位移單元29可以驅使龍門機構30在平台20之上進行橫向位移，而令龍門機構30可以位移至其中一預定作業的下模座23之位置。
在本實施例中，上模座25為一密封模，其模內設有一腔體，下模座23為一成型模，其模內設有另一腔體。上模座25之本體尚設有一流體通道281，此流體通道281將會與一流體供應器28進行連接。再者，上模座25及/或下模座23之週邊設置至少一加熱器255/235。加熱器255/235用以對上模座25及/或下模座23進行一高溫加熱，並藉由對上模座25及/或下模座23的加熱作用以間接對於各下模座23之上所擺設的金屬板材21或對於上模座25及下模座23之間所夾設的金屬板材21進行加熱處理，而令金屬板材21可以加熱軟化。
在龍門機構30之頂座303與上模座25之間尚設有一曲肘單元31，該曲肘單元31為一鎖模機構。上模座25將透過曲肘單元31以架設於頂座303下方。曲肘單元31用以調整上模座25之縱向位置以改變上模座25與下模座23之間的距離，進而決定上模座25與下模座23之間形成一合模狀態(如第３圖所示)或一開模狀態(如第４圖所示)。
曲肘單元31包括一第一連桿311、一第二連桿313及一氣壓缸315。第一連桿311之一端樞接於頂座303的下側面，第二連桿313之一端樞接於上模座25之上側面，第一連桿311與第二連桿313之另一端樞接一起而成為一樞軸部312。氣壓缸315包括一固定在頂座303之下側面上的固定部3151及一樞接於樞軸部312上的伸縮部3153。
如第３圖所示，啟動氣壓缸315，氣壓缸315的伸縮部3153相對於固定部3151將會作出伸出的動作，以驅使曲肘單元31產生肘動而令第一連桿311及第二連桿313之間逐漸地呈現出一平直銜接狀。此時，上模座25將會被曲肘單元31帶動往下並朝著下模座23進行靠合，上模座25與下模座23之間將會形成一合模狀態。在上模座25與下模座23之間形成合模狀態後，流體供應器28將提供一高壓流體280並經由流體通道281注入於上模座25之內部腔體之中。高壓流體280將對於已經加熱軟化之金屬板材21施以一流體壓力，致使金屬板材21在流體壓力的作用下而貼附於下模座23之內表面231上，從而成為一金屬成型件210。再者，本發明所述之高壓流體280為一空氣、至少一液體、至少一惰性氣體或以上流體之混合物，其中又以惰性氣體為最佳。若高壓流體280採用惰性氣體時係可選用氦(Hi)、氖(Ne)或氮氣(N2)等等氣體。
接續，如第４圖所示，在金屬成型件210製作完之後，再次啟動氣壓缸315，氣壓缸315的伸縮部3153相對於固定部3151將會作出縮入的動作，以驅使曲肘單元31產生肘動而令第一連桿311及第二連桿313之間逐漸地呈現出一曲折狀。此時，上模座25將會被曲肘單元31帶動往上並脫離於下模座23，上模座25與下模座23之間將會形成一開模狀態。在上模座25與下模座23之間形成開模狀態後，橫向位移單元29再次驅使龍門機構30朝著下一個預定作業的下模座23之位置進行位移，以繼續下一個金屬板材21的金屬成型作業。
又，本發明一較佳實施例中，上模座25包括至少一可與金屬板材21貼合之接合面253，並在該接合面253之上設有一耐高溫的防黏塗層26。該防黏塗層26係可為一鉻材料或一鐵弗龍材料所製成而成。以往金屬成型的作業中，在高溫製作出金屬成型件210後，上模座25必須經過一冷卻過程才能開模於下模座23，否則，高溫軟化的金屬成型件210將會沾黏在上模座25之接合面253之表面毛細孔上而無法順利地進行脫模。藉由塗設防黏塗層26於上模層25之接合面253之上，接合面253的表面毛細孔將被填補起來以避免被高溫狀態下的金屬成型件210沾黏。則，上模座25無須等待一冷卻過程就可以直接開模於下模座23，以令金屬成型件210可以快速地從上模座25之上進行脫模。如此據以實施，不僅下模座23及其承載的金屬成型件210係可快速地帶離平台20之上而繼續進行下一個回火的後段加工作業，並且上模座25也能透過龍門機構30快速地位移至下一個下模座23之位置而繼續執行下一個金屬板材21的金屬成型作業，以便有效地縮短每一金屬成型件210的製作時間。此外，由於上模座25與下模座23之間無須等待一冷卻過程即可以進行開模，因此，上模座25與各下模座23始終被加熱器255/235加熱維持在一高溫的製作溫度。
又，本發明龍門機構30之兩立柱301之內側分別設有一縱向位移單元33，該縱向位移單元33為另一組鎖模機構。同於曲肘單元31的作用，縱向位移單元33也是用以調整上模座25之縱向位置。再者，曲肘單元31與上模座25之間尚設有一活動板32，上模座25將透過活動板32以架設於縱向位移單元33之上。縱向位移單元33包括一螺桿部331及一驅動部333，活動板32之兩側端分別設有一螺孔部321。各螺孔部321分別套設於對應的螺桿部331之上。此外，立柱301與螺桿部331之間尚設置一滑軌332，而螺孔部321之旁側結合一滑座323，滑座323可滑動地接設於滑軌332之上。
再度參閱第３圖所示，當曲肘單元31之氣壓缸315的伸縮部3153相對於固定部3151作出伸出的動作而令第一連桿311及第二連桿313肘動出一平直銜接狀時，縱向位移單元33之驅動部333也會同步地驅使螺桿部331進行轉動，例如：順時針轉動。順時針轉動的螺桿部331將會帶動活動板32之滑座323沿著滑軌332往下位移，上模座25將可因此靠合至下模座23而與下模座23之間形成合模狀態。
再度參閱第４圖所示，相對的，當曲肘單元31之氣壓缸315的伸縮部3153相對於固定部3151作出縮入的動作而令第一連桿311及第二連桿313肘動出一曲折狀時，縱向位移單元33之驅動部333也會同步地驅使螺桿部331進行轉動，例如：逆時針轉動。逆時針轉動的螺桿部331將會帶動活動板32之滑座323沿著滑軌332往上位移，上模座25將可因此從下模座23脫離而與下模座23之間形成開模狀態。
藉由縱向位移單元33之設置，不僅可以協助曲肘單元31更精準地調整上模座25之縱向位置，且可以增加上模座25與下模座23間更穩固的鎖模效果，以避免在對於金屬板材21執行金屬成型作業時，高壓流體280從上模座25與下模座23間之空隙洩漏出來而影響到金屬成型件210的製作品質。
本實施例中，下模座23之內表面231上進一步設有一圖案層27。圖案層27為圖案、線條、亮面、霧面、文字及/或其他內容表現物之圖案形狀。當金屬板材21被加熱及施以流體壓力後，金屬板材21將會壓貼於圖案層27之上進行成型。如此，在加壓成型及脫模後，即可在金屬成型件210之外表面雕刻出圖案、線條、亮面、霧面、文字或其他內容表現物。
承上所述，本發明金屬成型系統200採用兩組鎖模機構(如曲肘單元31及縱向位移單元33)調整上模座25之縱向位置。然而，如第５圖及第６圖所示，本發明另一實施例中，也可以選擇只建置一組鎖模機構(如曲肘單元31)調整上模座25之縱向位置，且上模座25與曲肘單元31之間未設置有該活動板32。或者，如第７圖及第８圖所示，本發明又一實施例中，也可以選擇只建置另一組鎖模機構(縱向位移單元33)調整上模座25之縱向位置，且上模座25與頂座303之間未設置任何連接組件(如曲肘單元31)。
請參閱第９圖、第10圖及第11圖，分別為本發明可提高量產速度之金屬成型系統又一實施例之側面示意圖、金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一合模狀態又一實施例之正面示意圖及金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一開模狀態又一實施例之正面示意圖。上述實施例之金屬成型系統200中，係將多個具有圖案層27之成型模(如上述實施例之下模座23)設於平台20之上，而將一個密封模(如上述實施例之上模座25)設於龍門機構30之上。相反的，本實施例之金屬成型系統201中，係將多個密封模(如本實施例之下模座23)設於平台20之上，而將一個具有圖案層27之成型模(如本實施例之上模座25)設於龍門機構30之上。再者，隨著密封模及成型模相互交換設置地點，本實施例之流體通道281也將改設於下模座23之本體之中，而圖案層27也會改設於上模座25之內表面251上。
如第９圖所示，當金屬成型系統201欲對於一金屬板材21進行金屬成型作業時，龍門機構30可以橫向位移至其中一預定作業的下模座23之位置。
接著，如第10圖所示，曲肘單元31及/或縱向位移單元33進行作動以驅使上模座25往下朝著下模座23進行靠合，而令上模座25與下模座23之間形成一合模狀態。在上模座25與下模座23之間形成合模狀態後，流體供應器28將提供一高壓流體280並經由流體通道281注入於下模座23之內部腔體之中。高壓流體280將對於已經加熱軟化之金屬板材21施以一流體壓力，致使金屬板材21在流體壓力的作用下而貼附於上模座25之內表面251上，從而成為一金屬成型件210。
之後，如第11圖所示，曲肘單元31及/或縱向位移單元33再次作動以驅使上模座25往上脫離於下模座23，而令上模座25與下模座23之間形成開模狀態。在上模座25與下模座23之間形成開模狀態後，金屬成型系統201再次驅使龍門機構30朝著下一個預定作業的下模座23之位置進行位移，以繼續下一個金屬板材21的金屬成型作業。
在本實施例中，將在上模座25之內表面251及接合面253之上塗設一防黏塗層26。藉由塗設防黏塗層26之防黏功效，高溫狀態下的金屬成型件210將不會沾粘在上模座25之表面251/253上，則上模座25無須等待一冷卻過程就可以直接開模於下模座23。開模之後，成型於上模座25之中的金屬成型件210將可以脫模於上模座25並掉落至下模座23之上。之後，將下模座23及其承載的金屬成型件210帶離平台20而繼續進行下一個回火的後段加工作業。
再者，具有圖案層27之成型模其價格往往高於密封模許多。因此，本實施例金屬成型系統201係將高單價的成型模(如本實施例之上模座25)設置於龍門機構30之上，並透過龍門機構30之位移作動，使得這成型模可以陸續對於平台20之上所設置的每一密封模(如本實施例之下模座23)進行金屬成型作業。如此方式，將可以有效減少成型模之配置數量，而降低系統201的建置成本。
綜合上述，本發明金屬成型系統200/201係利用龍門機構30在平台20之上進行橫向位移以執行金屬成型作業。如此不僅可以順利製作出金屬成型件210，且可以縮短每一金屬成型件之製作時間，而有效率地進行金屬成型作業。
以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
平台20之中央處設有複數個下模座23，各下模座23之上分別擺設一金屬板材21。平台20之兩側分別設有一橫向位移單元29。在本實施例中，橫向位移單元29係可為一滾珠螺桿機構及滑軌機構之組合構件。
龍門機構30包括至少兩立柱301及一頂座303。頂座303設於兩立柱301之頂端以形成一門形結構，且頂座303之下方將架設有至少一上模座25。各立柱301之底端分別固定在對應的橫向位移單元29之上。橫向位移單元29可以驅使龍門機構30在平台20之上進行橫向位移，而令龍門機構30可以位移至其中一預定作業的下模座23之位置。
在本實施例中，上模座25為一密封模，其模內設有一腔體，下模座23為一成型模，其模內設有另一腔體。上模座25之本體尚設有一流體通道281，此流體通道281將會與一流體供應器28進行連接。再者，上模座25及/或下模座23之週邊設置至少一加熱器255/235。加熱器255/235用以對上模座25及/或下模座23進行一高溫加熱，並藉由對上模座25及/或下模座23的加熱作用以間接對於各下模座23之上所擺設的金屬板材21或對於上模座25及下模座23之間所夾設的金屬板材21進行加熱處理，而令金屬板材21可以加熱軟化。
在龍門機構30之頂座303與上模座25之間尚設有一曲肘單元31，該曲肘單元31為一鎖模機構。上模座25將透過曲肘單元31以架設於頂座303下方。曲肘單元31用以調整上模座25之縱向位置以改變上模座25與下模座23之間的距離，進而決定上模座25與下模座23之間形成一合模狀態(如第３圖所示)或一開模狀態(如第４圖所示)。
曲肘單元31包括一第一連桿311、一第二連桿313及一氣壓缸315。第一連桿311之一端樞接於頂座303的下側面，第二連桿313之一端樞接於上模座25之上側面，第一連桿311與第二連桿313之另一端樞接一起而成為一樞軸部312。氣壓缸315包括一固定在頂座303之下側面上的固定部3151及一樞接於樞軸部312上的伸縮部3153。
如第３圖所示，啟動氣壓缸315，氣壓缸315的伸縮部3153相對於固定部3151將會作出伸出的動作，以驅使曲肘單元31產生肘動而令第一連桿311及第二連桿313之間逐漸地呈現出一平直銜接狀。此時，上模座25將會被曲肘單元31帶動往下並朝著下模座23進行靠合，上模座25與下模座23之間將會形成一合模狀態。在上模座25與下模座23之間形成合模狀態後，流體供應器28將提供一高壓流體280並經由流體通道281注入於上模座25之內部腔體之中。高壓流體280將對於已經加熱軟化之金屬板材21施以一流體壓力，致使金屬板材21在流體壓力的作用下而貼附於下模座23之內表面231上，從而成為一金屬成型件210。再者，本發明所述之高壓流體280為一空氣、至少一液體、至少一惰性氣體或以上流體之混合物，其中又以惰性氣體為最佳。若高壓流體280採用惰性氣體時係可選用氦(Hi)、氖(Ne)或氮氣(N2)等等氣體。
接續，如第４圖所示，在金屬成型件210製作完之後，再次啟動氣壓缸315，氣壓缸315的伸縮部3153相對於固定部3151將會作出縮入的動作，以驅使曲肘單元31產生肘動而令第一連桿311及第二連桿313之間逐漸地呈現出一曲折狀。此時，上模座25將會被曲肘單元31帶動往上並脫離於下模座23，上模座25與下模座23之間將會形成一開模狀態。在上模座25與下模座23之間形成開模狀態後，橫向位移單元29再次驅使龍門機構30朝著下一個預定作業的下模座23之位置進行位移，以繼續下一個金屬板材21的金屬成型作業。
又，本發明一較佳實施例中，上模座25包括至少一可與金屬板材21貼合之接合面253，並在該接合面253之上設有一耐高溫的防黏塗層26。該防黏塗層26係可為一鉻材料或一鐵弗龍材料所製成而成。以往金屬成型的作業中，在高溫製作出金屬成型件210後，上模座25必須經過一冷卻過程才能開模於下模座23，否則，高溫軟化的金屬成型件210將會沾黏在上模座25之接合面253之表面毛細孔上而無法順利地進行脫模。藉由塗設防黏塗層26於上模層25之接合面253之上，接合面253的表面毛細孔將被填補起來以避免被高溫狀態下的金屬成型件210沾黏。則，上模座25無須等待一冷卻過程就可以直接開模於下模座23，以令金屬成型件210可以快速地從上模座25之上進行脫模。如此據以實施，不僅下模座23及其承載的金屬成型件210係可快速地帶離平台20之上而繼續進行下一個回火的後段加工作業，並且上模座25也能透過龍門機構30快速地位移至下一個下模座23之位置而繼續執行下一個金屬板材21的金屬成型作業，以便有效地縮短每一金屬成型件210的製作時間。此外，由於上模座25與下模座23之間無須等待一冷卻過程即可以進行開模，因此，上模座25與各下模座23始終被加熱器255/235加熱維持在一高溫的製作溫度。
又，本發明龍門機構30之兩立柱301之內側分別設有一縱向位移單元33，該縱向位移單元33為另一組鎖模機構。同於曲肘單元31的作用，縱向位移單元33也是用以調整上模座25之縱向位置。再者，曲肘單元31與上模座25之間尚設有一活動板32，上模座25將透過活動板32以架設於縱向位移單元33之上。縱向位移單元33包括一螺桿部331及一驅動部333，活動板32之兩側端分別設有一螺孔部321。各螺孔部321分別套設於對應的螺桿部331之上。此外，立柱301與螺桿部331之間尚設置一滑軌332，而螺孔部321之旁側結合一滑座323，滑座323可滑動地接設於滑軌332之上。
再度參閱第３圖所示，當曲肘單元31之氣壓缸315的伸縮部3153相對於固定部3151作出伸出的動作而令第一連桿311及第二連桿313肘動出一平直銜接狀時，縱向位移單元33之驅動部333也會同步地驅使螺桿部331進行轉動，例如：順時針轉動。順時針轉動的螺桿部331將會帶動活動板32之滑座323沿著滑軌332往下位移，上模座25將可因此靠合至下模座23而與下模座23之間形成合模狀態。
再度參閱第４圖所示，相對的，當曲肘單元31之氣壓缸315的伸縮部3153相對於固定部3151作出縮入的動作而令第一連桿311及第二連桿313肘動出一曲折狀時，縱向位移單元33之驅動部333也會同步地驅使螺桿部331進行轉動，例如：逆時針轉動。逆時針轉動的螺桿部331將會帶動活動板32之滑座323沿著滑軌332往上位移，上模座25將可因此從下模座23脫離而與下模座23之間形成開模狀態。
藉由縱向位移單元33之設置，不僅可以協助曲肘單元31更精準地調整上模座25之縱向位置，且可以增加上模座25與下模座23間更穩固的鎖模效果，以避免在對於金屬板材21執行金屬成型作業時，高壓流體280從上模座25與下模座23間之空隙洩漏出來而影響到金屬成型件210的製作品質。
本實施例中，下模座23之內表面231上進一步設有一圖案層27。圖案層27為圖案、線條、亮面、霧面、文字及/或其他內容表現物之圖案形狀。當金屬板材21被加熱及施以流體壓力後，金屬板材21將會壓貼於圖案層27之上進行成型。如此，在加壓成型及脫模後，即可在金屬成型件210之外表面雕刻出圖案、線條、亮面、霧面、文字或其他內容表現物。
承上所述，本發明金屬成型系統200採用兩組鎖模機構(如曲肘單元31及縱向位移單元33)調整上模座25之縱向位置。然而，如第５圖及第６圖所示，本發明另一實施例中，也可以選擇只建置一組鎖模機構(如曲肘單元31)調整上模座25之縱向位置，且上模座25與曲肘單元31之間未設置有該活動板32。或者，如第７圖及第８圖所示，本發明又一實施例中，也可以選擇只建置另一組鎖模機構(縱向位移單元33)調整上模座25之縱向位置，且上模座25與頂座303之間未設置任何連接組件(如曲肘單元31)。
請參閱第９圖、第10圖及第11圖，分別為本發明可提高量產速度之金屬成型系統又一實施例之側面示意圖、金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一合模狀態又一實施例之正面示意圖及金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一開模狀態又一實施例之正面示意圖。上述實施例之金屬成型系統200中，係將多個具有圖案層27之成型模(如上述實施例之下模座23)設於平台20之上，而將一個密封模(如上述實施例之上模座25)設於龍門機構30之上。相反的，本實施例之金屬成型系統201中，係將多個密封模(如本實施例之下模座23)設於平台20之上，而將一個具有圖案層27之成型模(如本實施例之上模座25)設於龍門機構30之上。再者，隨著密封模及成型模相互交換設置地點，本實施例之流體通道281也將改設於下模座23之本體之中，而圖案層27也會改設於上模座25之內表面251上。
如第９圖所示，當金屬成型系統201欲對於一金屬板材21進行金屬成型作業時，龍門機構30可以橫向位移至其中一預定作業的下模座23之位置。
接著，如第10圖所示，曲肘單元31及/或縱向位移單元33進行作動以驅使上模座25往下朝著下模座23進行靠合，而令上模座25與下模座23之間形成一合模狀態。在上模座25與下模座23之間形成合模狀態後，流體供應器28將提供一高壓流體280並經由流體通道281注入於下模座23之內部腔體之中。高壓流體280將對於已經加熱軟化之金屬板材21施以一流體壓力，致使金屬板材21在流體壓力的作用下而貼附於上模座25之內表面251上，從而成為一金屬成型件210。
之後，如第11圖所示，曲肘單元31及/或縱向位移單元33再次作動以驅使上模座25往上脫離於下模座23，而令上模座25與下模座23之間形成開模狀態。在上模座25與下模座23之間形成開模狀態後，金屬成型系統201再次驅使龍門機構30朝著下一個預定作業的下模座23之位置進行位移，以繼續下一個金屬板材21的金屬成型作業。
在本實施例中，將在上模座25之內表面251及接合面253之上塗設一防黏塗層26。藉由塗設防黏塗層26之防黏功效，高溫狀態下的金屬成型件210將不會沾粘在上模座25之表面251/253上，則上模座25無須等待一冷卻過程就可以直接開模於下模座23。開模之後，成型於上模座25之中的金屬成型件210將可以脫模於上模座25並掉落至下模座23之上。之後，將下模座23及其承載的金屬成型件210帶離平台20而繼續進行下一個回火的後段加工作業。
再者，具有圖案層27之成型模其價格往往高於密封模許多。因此，本實施例金屬成型系統201係將高單價的成型模(如本實施例之上模座25)設置於龍門機構30之上，並透過龍門機構30之位移作動，使得這成型模可以陸續對於平台20之上所設置的每一密封模(如本實施例之下模座23)進行金屬成型作業。如此方式，將可以有效減少成型模之配置數量，而降低系統201的建置成本。
綜合上述，本發明金屬成型系統200/201係利用龍門機構30在平台20之上進行橫向位移以執行金屬成型作業。如此不僅可以順利製作出金屬成型件210，且可以縮短每一金屬成型件之製作時間，而有效率地進行金屬成型作業。
以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
101．．．供料單元
102．．．移料單元
11．．．金屬板材
110．．．金屬成型件
13．．．成型模
131．．．加熱器
151．．．加熱器
15．．．密封模
17．．．油壓機
18．．．流體供應器
180．．．高壓流體
181．．．流體通道
200．．．金屬成型系統
201．．．金屬成型系統
20．．．平台
21．．．金屬板材
210．．．金屬成型件
23．．．下模座
231．．．內表面
235．．．加熱器
25．．．上模座
251．．．內表面
253．．．接合面
255．．．加熱器
26．．．防黏塗層
27．．．圖案層
28．．．流體供應器
280．．．高壓流體
281．．．流體通道
29．．．橫向位移單元
30．．．龍門機構
301．．．立柱
303．．．頂座
31．．．曲肘單元
311．．．第一連桿
312．．．樞軸部
313．．．第二連桿
315．．．氣壓缸
3151．．．固定部
3153．．．伸縮部
32．．．活動板
321．．．螺孔部
323．．．滑座
33．．．縱向位移單元
331．．．螺桿部
332．．．滑軌
333．．．驅動部
第１圖：習用金屬成型過程結構圖。
第２圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統一較佳實施例之側面示意圖。
第３圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一合模狀態一較佳實施例之正面示意圖。
第４圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一開模狀態一較佳實施例之正面示意圖。
第５圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一合模狀態又一實施例之正面示意圖。
第６圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一開模狀態又一實施例之正面示意圖。
第７圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一合模狀態又一實施例之正面示意圖。
第８圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一開模狀態又一實施例之正面示意圖。
第９圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統又一實施例之側面示意圖。
第10圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一合模狀態又一實施例之正面示意圖。
第11圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一開模狀態又一實施例之正面示意圖。
第２圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統一較佳實施例之側面示意圖。
第３圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一合模狀態一較佳實施例之正面示意圖。
第４圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一開模狀態一較佳實施例之正面示意圖。
第５圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一合模狀態又一實施例之正面示意圖。
第６圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一開模狀態又一實施例之正面示意圖。
第７圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一合模狀態又一實施例之正面示意圖。
第８圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一開模狀態又一實施例之正面示意圖。
第９圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統又一實施例之側面示意圖。
第10圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一合模狀態又一實施例之正面示意圖。
第11圖：本發明可提高量產速度之金屬成型系統之上模座與下模座之間形成一開模狀態又一實施例之正面示意圖。
200．．．金屬成型系統
20．．．平台
21．．．金屬板材
210．．．金屬成型件
23．．．下模座
231．．．內表面
235．．．加熱器
25．．．上模座
251．．．內表面
253．．．接合面
255．．．加熱器
26．．．防黏塗層
27．．．圖案層
28．．．流體供應器
280．．．高壓流體
281．．．流體通道
29．．．橫向位移單元
30．．．龍門機構
301．．．立柱
303．．．頂座
31．．．曲肘單元
311．．．第一連桿
312．．．樞軸部
313．．．第二連桿
315．．．氣壓缸
3151．．．固定部
3153．．．伸縮部
32．．．活動板
321．．．螺孔部
323．．．滑座
33．．．縱向位移單元
331．．．螺桿部
332．．．滑軌
333．．．驅動部
Claims (10)
- 一種可提高量產速度之金屬成型系統，包括：
一平台，兩側分別設有一橫向位移單元；
一龍門機構，架設於平台上方，包括至少兩立柱及一頂座 ，頂座設於各立柱之頂端，而各立柱之底端分別固定在 對應的橫向位移單元之上，橫向位移單元用以驅使龍門 機構於平台之上進行橫向移動；
複數個下模座，設於平台之中央處；
至少一上模座，上模座與下模座之間設有一金屬板材；及
一曲肘單元，設於龍門機構之頂座及上模座之間，用以調 整上模座之縱向位置以改變上模座與下模座之間的距離 ，致使決定上模座與下模座之間形成一合模狀態或一開 模狀態，當上模座與下模座之間為一合模狀態時，對於 上模座與下模座之間的金屬板材進行一金屬成型作業以 製作出一金屬成型件。 - 如申請專利範圍第1項所述之金屬成型系統，其中該曲肘單元包括一第一連桿、一第二連桿及一氣壓缸，該第一連桿之其中一端樞接於該頂座之下側面，該第二連桿之其中一端樞接於該上模座之上側面，該第一連桿與該第二連桿之另一端樞接一起而成為一樞軸部，該氣壓缸連接該樞軸部用以驅動該曲肘單元產生肘動，致使以調整該上模座之縱向位置。
- 如申請專利範圍第1項所述之金屬成型系統，其中該兩立柱之內側分別設有一縱向位移單元，該曲肘單元與該上模座之間尚設有一活動板，該縱向位移單元包括一螺桿部及一驅動部，該活動板之兩側端分別設有一螺孔部，各螺孔部分別套設於對應的該螺桿部之上，該驅動部驅使該螺桿部轉動以帶動該活動板上下位移進而調整該上模座之縱向位置。
- 如申請專利範圍第1項所述之金屬成型系統，其中該上模座包括一內表面及至少一與該金屬板材貼合之接合面，在該上模座之該內表面及/或該接合面之上設有一防黏塗層。
- 如申請專利範圍第1項所述之金屬成型系統，其中該下模層之內表面設有一圖案層。
- 如申請專利範圍第1項所述之金屬成型系統，其中該上模座為一密封模，該下模座為一成型模，該上模座設有一流體通道，一流體供應器所提供的一高壓流體將從該上模座之該流體通道注入於該上模座之內部腔體之中，致使該金屬板材在該高壓流體之流體壓力的作用下而貼附於該下模座之內表面上從而製作出該金屬成型件。
- 如申請專利範圍第1項所述之金屬成型系統，其中該上模座之內表面設有一圖案層。
- 如申請專利範圍第1項所述之金屬成型系統，其中該上模座為一成型模，該下模座為一密封模，該下模座設有一流體通道，一流體供應器所提供的一高壓流體將從該下模座之該流體通道注入於該下模座之內部腔體之中，致使該金屬板材在該高壓流體之流體壓力的作用下而貼附於該上模座之內表面上從而製作出該金屬成型件。
- 一種可提高量產速度之金屬成型系統，包括：
一平台，兩側分別設有一橫向位移單元；
一龍門機構，架設於平台上方，包括至少兩立柱及一頂座 ，頂座設於各立柱之頂端，而各立柱之底端分別固定在 對應的橫向位移單元之上，橫向位移單元用以驅使龍門 機構於平台之上進行橫向移動；
一對縱向位移單元，分別設於對應的立柱內側；
複數個下模座，設於平台之中央處；及
至少一上模座，上模座與下模座之間設有一金屬板材，上 模座藉由一活動板以架設於縱向位移單元之上，縱向位 移單元用以調整上模座之縱向位置以改變上模座與下模 座之間的距離，致使決定上模座與下模座之間形成一合 模狀態或一開模狀態，當上模座與下模座之間為一合模 狀態時，對於上模座與下模座之間的金屬板材進行一金 屬成型作業以製作出一金屬成型件。 - 如申請專利範圍第9項所述之金屬成型系統，其中該縱向位移單元包括一螺桿部及一驅動部，該活動板之兩側端分別設有一螺孔部，該螺孔部套設於該螺桿部之上，該驅動部驅使該螺桿部轉動以帶動該活動板上下位移進而調整該上模座之縱向位置。
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