TW201609351A

TW201609351A - 一種用於金屬殼件或板件的熱加工成形設備及製法

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Publication number: TW201609351A
Application number: TW103130448A
Authority: TW
Inventors: 李明殷
Original assignee: 李明殷
Priority date: 2014-09-03
Filing date: 2014-09-03
Publication date: 2016-03-16
Also published as: CN105107946A

Abstract

一種用於金屬殼件或板件的熱加工成形設備，至少包括一成形裝置、一冷卻裝置及一預熱裝置，且使用三組相同構造的熱加工母模，各自按成形、冷卻或預熱的重複循環運轉順序到達所述成形裝置、所述冷卻裝置及所述預熱裝置；在製程中獨立使用冷卻裝置對成形模具進行冷卻的結果，金屬胚料在模具內的熱加工溫度可以提高到金屬材料熔點的90%左右，使得金屬胚料的熱加工塑性成形極佳，且金屬工件的脫模問題也獲得解決，所製得的金屬工件可以實現使用單一模具快速量產及製得具優質表面或呈現具有淺顯浮凸圖案表面及具銳利交界邊線的金屬工件，還兼具順利從模具脫模及省略噴砂處理的雙重優勢。

Description

一種用於金屬殼件或板件的熱加工成形設備及製法

本發明涉及一種用於金屬殼件或板件的熱加工成形設備及製法，尤指一種在熱加工成形製程中使金屬材料在接近金屬材料的熔點下進行最佳熱塑性加工成形，再使用專屬的冷卻裝置脫模金屬殼件或板件的熱加工成形設備及製法。

隨著3C產業(電子、電腦和通訊)的快速成長，諸如手機或筆記型電腦等3C產品的金屬外殼件，厚度越來越薄、重量越來越輕量化，造型越來越美觀。目前3C產品的金屬外殼件，以厚度1.0mm或以下的鋁或鎂合金薄外殼件(以下簡稱薄金屬殼件)滿足「輕、薄、短、小」而成為主流。

在現有技術中，金屬殼件或板件(以下簡稱金屬工件)的加工，包括：1. CNC加工：使用電腦數字控制機床(CNC)將整塊金屬材料雕刻、銑出預定形狀的金屬工件；2.模具鍛造加工：使用壓力鍛造機(Press Forging)施予壓力使胚料在模具的模穴內成形後，再脫模製得預定形狀的金屬工件；3.沖壓抽形加工：使用沖壓抽形法對金屬片材沖切及抽出預定形狀的金屬工件；及4.壓鑄加工：將金屬熔液鑄入模穴及冷卻成形預定形狀的金屬工件。

使用CNC加工金屬工件的缺點，包括：加工時間長，需加工15分鐘至1小時，形狀複雜的金屬工件甚至需要加工2小時；尤其是金屬工件的表面有銑刀痕，必須進行表面噴砂處理消去刀痕。

使用沖壓抽形加工金屬工件的成本最便宜，但缺點在於：經沖壓成形的金屬工件的成形角度不銳利，且金屬工件的表面有模具刮痕，須拋光後再噴砂處理。

使用壓鑄加工金屬工件的缺點，包括：壓鑄成形的金屬工件表面有氧化皮層、氣孔，須研磨、補土及拋光，且表面處理無法做表面陽極或電鍍，只能做噴漆塗裝，無金屬感。

在接近金屬材料的熔點90%的溫度下進行熱加工成形，金屬工件在模具內可獲得最佳熱塑性成形。然而，目前業界使用模具鍛造加工金屬工件的鍛造加工溫度，皆未達金屬材料的最佳熱塑性，原因是金屬工件在模具內的成形溫度，一旦提升到最佳熱塑性高溫使金屬工件軟化成形於模穴內後，在脫模時，金屬工件仍處於高溫軟化狀態，有嚴重的黏模問題，無法從模具內的模穴中取出，除非以工具破壞金屬工件的形狀再挖出來。

為了解決金屬工件脫模時無法取出的問題，金屬工件的熱加工成形溫度，業界大多設定在金屬材料熔點的60%左右。例如，鋁合金 6061、6063胚料的熔點為660℃，業界使用模具鍛造加工鋁合金工件的鍛造溫度，即設定在360℃~420℃之間；在400℃左右的模具內，鋁合金工件是保持以固態形式被鍛造加工成形，脫模時，鋁合金工件不需要冷卻就可以直接脫模從模具內取出。

但，使用模具鍛造加工金屬工件的缺點，也在於：模具鍛造加工溫度設定較低，鍛造加工材料在模具內的成形條件，是在尚未達到最佳熱塑性狀態下進行熱塑性成形，導致金屬工件無法實現具銳利角度的交界邊線或呈現具有淺顯浮凸圖案的成形表面。其次，一旦需要結合CNC加工金屬工件時，金屬工件的表面同樣需要進行表面噴砂處理消去刀痕。

例如，如圖1所示，3C產品的薄金屬殼件90，當第一表面91及第二表面92的交界邊線需要呈角度銳利的邊線A時，以業界目前使用的模具鍛造加工薄金屬殼件90的製程，是不能以單一模具、單一鍛造工序而製得。業界目前的成形製法，是結合模具鍛造加工及CNC加工，使用約10-15副模具，經10-15道鍛造工序，循序鍛造出薄金屬殼件90的外觀，若第一表面91及第二表面92交界的銳角仍有不足，再使用CNC修邊加工；或者，使用約3-5副模具，經3-5道鍛造工序，循序鍛造具有薄金屬殼件90的初步胚形後，再以CNC銑床精修加工。最後，進行表面噴砂處理消去刀痕。

所以，現有技術中的傳統金屬工件模具鍛造加工製程，已不適用或不利於使用單一模具鍛造加工「輕、薄、短、小」的金屬工件。

有鑑於此，本發明的主要目的在於對現有技術中的金屬工件熱加工製程提出改進，且揭露一種用於製造金屬工件(包括金屬殼件或板件)的新穎熱加工成形設備及製法，在製造金屬工件的製程中，熱加工溫度可以提高到金屬材料熔點的90%左右，使金屬材料在接近金屬材料的熔點下進行最佳熱塑性加工成金屬工件，再使用專屬的冷卻裝置解決金屬工件高溫軟化黏模的問題，以順利脫模取出金屬工件。

本發明的用於製造金屬工件的熱加工成形設備，使用用途包括：在接近金屬材料的熔點下對金屬材料進行最佳熱塑性加工(以下簡稱高溫熱塑成形)，對經過高溫熱塑成形而貼黏於模穴內的金屬工件，具備順利脫模用途。

所述用於製造金屬工件的熱加工成形設備，至少包括一成形裝置、一冷卻裝置及一預熱裝置，且使用三組相同構造的熱加工母模，各自按成形、冷卻或預熱的重複循環運轉順序到達所述成形裝置、所述冷卻裝置及所述預熱裝置；其中，在製程中獨立使用冷卻裝置對成形模具進行冷卻的結果，金屬胚料在模具內的熱加工溫度可以提高到金屬材料熔點的90%左右，除了金屬胚料的熱加工塑性成形極佳外，金屬工件的脫模問題也獲得解決，所製得的金屬工件可以實現使用單一模具快速量產及製得具優質表面或呈現具有淺顯浮凸圖案表面及具銳利交界邊線的金屬工件，還兼具順利從模具脫模及省略噴砂處理的雙重優勢。

所述熱加工母模、所述成形裝置、所述冷卻裝置及所述預熱裝置的具體結構，包括：每組熱加工母模設有一模穴(包括單模穴或多模穴)，供置入一金屬胚料及使用熱鍛壓或熱塑氣壓熱加工製得金屬工件，優選為製得厚度介於 0.1~3.0mm金屬工件；所述成形裝置具有一上加熱模座及一下加熱模座，溫度設定接近金屬胚料的熔點，較佳實施例為溫度設定接近金屬胚料的熔點90%左右，優選為溫度設定保持介於180℃~600℃，最優選為溫度設定保持介於420℃~600℃，所述上加熱模座的下方鎖固一熱加工公模或密封模，所述下加熱模座供從所述預熱裝置到達的所述熱加工母模固定其上，且所述上加熱模座對所述下加熱模座閉合，使得所述熱加工公模對已固定的所述熱加工母模的模穴中的金屬胚料高溫熱塑成形為高溫軟化金屬工件；或者，使所述熱加工密封模密封住所述熱加工母模的模穴，再進行高溫高壓氣體吹塑成形為金屬工件；所述冷卻裝置具有一上冷卻模座及一下冷卻模座，溫度保持介於5℃~75℃，所述下冷卻模座供從所述成形裝置到達的所述熱加工母模固定其上，且所述上冷卻模座及所述下冷卻模座閉合夾住所述熱加工母模進行冷卻至溫度介於25℃~320℃後，脫模及取出冷卻固化的金屬工件；所述預熱裝置具有一上預熱模座及一下預熱模座，溫度設定接近金屬胚料的熔點，較佳實施例為溫度設定接近金屬胚料的熔點90%左右，優選為溫度設定保持介於180℃~600℃，最優選為溫度設定保持介於420℃~600℃，所述下預熱模座供從所述冷卻裝置到達的所述熱加工母模固定其上，且所述上預熱模座及所述下預熱模座閉合夾住所述熱加工母模進行加溫預熱。

本發明的金屬工件製法，適用於使用高溫熱塑成形並貼黏於模穴內的金屬工件順利脫模，尤其適用於製得厚度0.1~3.0mm金屬工件，且所製得金屬工件可以實現具銳利角度的交界邊線或呈現具有淺顯浮凸圖案的成形表面，其步驟包括：1.預製三組相同構造且都設有一模穴(包括單模穴或多模穴)的熱加工母模，各自按運轉順序重複循環移動；2.設置一預熱裝置，溫度設定接近金屬胚料的熔點，較佳實施例為溫度設定接近金屬胚料的熔點90%左右，優選為溫度設定保持介於180℃~600℃，最優選為溫度設定保持介於420℃~600℃，對按運轉順序到達的熱加工母模加熱至設定溫度；3.對即將到達預熱裝置或從預熱裝置出來的熱加工母模的模穴置入一金屬胚料；4.設置一成形裝置，溫度設定接近金屬胚料的熔點，較佳實施例為溫度設定接近金屬胚料的熔點90%左右，優選為溫度設定保持介於180℃~600℃，最優選為溫度設定保持介於420℃~600℃，且所述成形裝置設有一熱加工公模或密封模，對完成步驟3且按運轉順序到達的熱加工母模進行熱鍛壓或熱塑氣壓熱加工，將所述熱加工母模的模穴中的金屬胚料高溫熱塑成形為高溫軟化的金屬工件；5.設置一冷卻裝置，溫度設定保持介於5℃~75℃，優選為溫度設定保持介於5℃~50℃，最優選為溫度設定保持介於5℃~30℃，對完成步驟4且按運轉順序到達的熱加工母模進行快速冷卻至溫度介於25℃~400℃，優選為冷卻至溫度介於120℃~320℃，最優選為冷卻至溫度介於250℃~320℃，並取出冷卻固化的金屬工件；6.完成步驟5的熱加工母模，按上述預熱、成形、冷卻的運轉順序重複循環。

作為優選實施例，從所述冷卻裝置脫模取出的金屬工件，為厚度0.1~3.0mm且材質為鋁合金、鎂合金或鋅合金的金屬殼件或板件。

本發明的金屬工件製法，具有以下有益效果：1.突破業界設定熱加工溫度約在金屬胚料熔點的60%左右的偏見，高溫熱塑成形的溫度可以提高到金屬胚料熔點的90%左右，金屬工件能在420℃~600℃最佳塑性狀態下進行高溫熱塑成形，並且使用冷卻裝置順利從模具脫模，成形後的金屬工件外觀優質，可直接做表面陽極或電鍍處理；2.金屬工件在高溫高塑性下成形的交界邊線角度銳利，媲美使用CNC加工的金屬工件；3.本製程使用三組相同構造的熱加工母模，且各自按運轉順序運轉於預熱裝置、成形裝置及冷卻裝置，所製得的金屬工件表面可完整轉寫模具設計的浮雕花紋，且外觀表面優質，不需作噴砂處理，工序少、良率高及速度快。

10‧‧‧熱加工成形設備

20‧‧‧成形裝置

21‧‧‧上加熱模座

22‧‧‧加熱管

23‧‧‧熱加工公模或密封模

25‧‧‧下加熱模座

26‧‧‧加熱管

30‧‧‧冷卻裝置

31‧‧‧上冷卻模座

32‧‧‧冷卻管

35‧‧‧下加熱模座

36‧‧‧冷卻管

40‧‧‧預熱裝置

41‧‧‧上預熱模座

42‧‧‧加熱管

45‧‧‧下預熱模座

46‧‧‧加熱管

50a、50b、50c‧‧‧熱加工母模

52‧‧‧模穴

60‧‧‧金屬胚料

65‧‧‧金屬工件

90‧‧‧薄金屬殼件

91‧‧‧第一表面

92‧‧‧第二表面

圖1為3C產品的薄金屬殼件示意圖。

圖2為本發明的熱加工成形設備及其製法示意圖。

如圖2所示，本發明的熱加工成形設備10，適用於使用高溫熱塑成形並貼黏於模穴內的金屬工件順利脫模；在製造金屬工件65的製程中，模具的熱加工溫度提高到接近金屬胚料60的熔點，較佳實施例為熱加工溫度接近金屬胚料60熔點的90%左右，金屬胚料60在模具內的熱加工塑性成形極佳，特別適用於以熱鍛壓成形或熱塑氣壓成形(以下泛稱熱加工成形)加工製得厚度介於0.1~3.0mm的金屬工件65，優選為適用於製成材質為鋁合金、鎂合金或鋅合金等金屬工件65。其中，鋁合金的種類，包括鋁合金5052、5083、5182或6061；鎂合金的種類，包括鎂合金AZ31、AZ61或LZ91；鋅合金的種類，包括ZMAK#3、ZMAK#5、Zn5Al或Zn22Al。

本發明的熱加工成形設備10，至少包括一成形裝置20、一冷卻裝置30及一預熱裝置40，且使用三組相同構造的熱加工母模50a、50b或50c。其中，所述成形裝置20、所述冷卻裝置30及所述預熱裝置40各自發揮獨立且相輔相成的功能，在使用模具熱加工金屬工件65的製程中，各自供所述三組熱加工母模50a、50b或50c的其中一個(以下簡稱熱加工母模50a、50b或50c)按運轉順序輪流安置於其上。

更具體而言，在使用模具熱加工金屬工件65的製程中，所述預熱裝置40用於預先加溫所述熱加工母模50a、50b或50c，溫度設定接近金屬胚料60的熔點，較佳實施例為溫度設定接近金屬胚料60的熔點90%左右，優選為溫度設定保持介於180℃~600℃之間，最優選為溫度設定保持介於420℃~600℃之間。

所述成形裝置20用於保溫所述熱加工母模50a、50b或50c、以及對置入所述熱加工母模50a、50b或50c的模穴內的金屬胚料60高溫熱加工塑性成形為金屬工件65，溫度設定接近金屬胚料60的熔點，較佳實施例為溫度設定接近金屬胚料60的熔點90%左右，優選為溫度設定保持介於180℃~600℃之間，最優選為溫度設定保持介於420℃~600℃之間。

所述冷卻裝置30用於冷卻所述熱加工母模50a、50b或50c，溫度設定保持介於5℃~75℃之間，優選為溫度設定保持介於5℃~50℃之間，最優選為溫度設定保持介於5℃~30℃之間，當金屬工件65的溫度冷卻至介於25℃~400℃之間，優選為冷卻至溫度介於120℃~320℃之間，最優選為冷卻至溫度介於250℃~320℃之間，即脫模取出冷卻固化的金屬工件65。

在本發明的熱加工成形設備10中，以獨立設置的冷卻裝置30為關鍵性技術，利用所述冷卻裝置30獨立作業對高溫軟化的金屬工件65發揮即時冷卻效果，在所述成形裝置20也處於獨立作業下，不但促成所述成形裝置20的模具熱加工溫度提高到稍低於金屬胚料60的熔點10%，而且促進金屬胚料60在模具內的熱加工塑性成形極佳，在達到最佳塑形狀態下高溫熱塑成形，可製得表面優質及邊線銳利的金屬工件65，在所述冷卻裝置30有效冷卻下，所述冷卻裝置30還負有使金屬工件65順利從模具脫模及不變形的功能，尤其是金屬工件65的表面極優不需再噴砂處理，可省略噴砂處理工序。

如圖2所示，所述成形裝置20包括一上加熱模座21、一熱加工公模或密封模23及一下加熱模座25。在進行金屬工件65的熱加工製程中，所使用的熱加工母模50a、50b或50c設有一模穴52，可為單模穴或多模穴，對應所述熱加工公模或密封模23。

在本發明的熱加工成形設備10中，所述熱加工母模50a、50b或50c的模穴52供金屬胚料60置入於其內的胚料入模時機，依據所述金屬胚料60與所述所述熱加工母模50a、50b或50c之間的成型條件，可選擇在所述熱加工母模50a、50b或50c即將到達所述預熱裝置40前完成胚料入模，使所述金屬胚料60與所述熱加工母模50a、50b或50c一起預熱後再進入所述成形裝置20；或選擇在所述成形裝置20使用所述熱加工公模或密封模23進行熱鍛壓或熱塑氣壓成形的熱加工製程前完成胚料入模。為簡潔說明，下文只以所述成形裝置20在進行熱加工製程前完成胚料入模為說明例。

在使用模具熱加工金屬工件65的製程中，所述成形裝置20的上加熱模座21為活動件，所述成形裝置20的下加熱模座25為固定件；同理，當所述上加熱模座21設為固定件時，所述下加熱模座25則為活動件。其中，所述上加熱模座21供所述熱加工公模或密封模23鎖固於其下方，與所述熱加工公模或密封模23搭配使用的熱加工母模50a、50b或50c固定所述下加熱模座25上面。在製程中，所述熱加工公模或密封模23與所述熱加工母模50a、50b或50c的其中一個周而復始地循環搭配組成一組熱加工成形模具。

所述上加熱模座21設有複數加熱管22，使得所述上加熱模座21及所述熱加工公模或密封模23的溫度保持接近金屬胚料60的熔點，較佳實施例為溫度設定接近金屬胚料60的熔點90%左右，優選為溫度設定保持介於180℃~600℃之間，最優選為溫度設定保持介於420℃~600℃之間；同理，所述下加熱模座25設有複數加熱管26，使得所述下加熱模座25及鍛造母模50a、50b或50c的溫度保持接近金屬胚料60的熔點，較佳實施例為溫度設定接近金屬胚料60的熔點90%左右，優選為溫度設定保持介於180℃~600℃之間，最優選為溫度設定保持介於420℃~600℃之間。更具體而言，所述成形裝置20對金屬胚料60進行模具熱加工成形，是在稍低於金屬胚料60的熔點10%的高溫下進行高溫熱塑成形。

在使用模具熱加工金屬工件65的製程中，所述成形裝置20是以氣壓、液壓或機械力驅使所述上加熱模座21及所述熱加工公模或密封模23一起上下移動；而且，當以熱鍛壓模具進行熱加工製程時，所述成形裝置20是使用來自液壓或機械力的壓力源，使所述熱加工公模23的模頭對所對應的熱加工母模50a、50b或50c的模穴52內的金屬胚料60進行高溫鍛造塑性成形為金屬工件65；當以熱塑氣壓模具進行熱加工製程時，所述成形裝置20是使用來自氣壓、液壓或機械力的壓力源，一旦所述熱加工密封模23密封住所對應的熱加工母模50a、50b或50c的模穴52後，再以高壓氣體對模穴52內的金屬胚料60進行高溫高壓氣體吹塑成形為金屬工件65。

如圖2所示，所述成形裝置20對完成金屬工件65熱加工製程的熱加工母模50a、50b或50c，是不進行冷卻作業。經高溫熱加工塑性成形及黏貼於熱加工母模50a、50b或50c的模穴52中的高溫軟化金屬工件65，將連同所使用的熱加工母模50a、50b或50c一起移送到所述冷卻裝置30進行冷卻及脫模作業。

如圖2所示，所述冷卻裝置30包括一上冷卻模座31及一下冷卻模座35，在製程中，對移送到所述冷卻裝置30的熱加工母模50a、50b或50c進行冷卻。

在使用模具熱加工金屬工件65的製程中，所述上冷卻模座31為活動件，所述下冷卻模座35為固定件；同理，當所述上冷卻模座31設為固定件時，所述下冷卻模座35則為活動件。其中，所述下冷卻模座35供於模穴52中黏貼有高溫軟化金屬工件65的熱加工母模50a、50b或50c固定於其上。

所述上冷卻模座31設有複數冷卻管32，使得所述上冷卻模座31的溫度設定保持介於5℃~75℃，優選為溫度設定保持介於5℃~50℃，最優選為溫度設定保持介於5℃~30℃；同理，所述下冷卻模座35設有複數冷卻管36，使得所述下冷卻模座35的溫度設定保持介於5℃~75℃，優選為溫度設定保持介於5℃~50℃，最優選為溫度設定保持介於5℃~30℃。

在金屬工件65的冷卻製程中，所述冷卻裝置30以氣壓、液壓或機械力驅使所述上冷卻模座31向下移動閉合，與所述下冷卻模座35一起平整夾住高溫的熱加工母模50a、50b或50c，經過熱交換，所述熱加工母模50a、50b或50c連同其模穴52內的金屬工件65將快速冷卻至溫度介於25℃~400℃，優選為120℃~320℃，最優選為250℃~320℃，再從所述熱加工母模50a、50b或50c的模穴52中脫模取出冷卻固化的金屬工件65。

如圖2所示，在所述冷卻裝置30完成冷卻及脫模製程後，將溫度介於25℃~400℃的熱加工母模50a、50b或50c移送到所述預熱裝置40進行加熱作業。

如圖2所示，所述預熱裝置40包括一上預熱模座41及一下預熱模座45，在製程中是對熱加工母模50a、50b或50c進行加溫預熱。

在熱加工母模50a、50b或50c的預熱製程中，所述上預熱模座41為活動件，所述下預熱模座45為固定件；同理，當所述上預熱模座41設為固定件時，所述下預熱模座45則為活動件。其中，所述下預熱模座45供熱加工母模50a、50b或50c固定於其上。

所述上預熱模座41設有複數加熱管42，使得所述上預熱模座41的溫度保持接近金屬胚料60的熔點，較佳實施例為溫度設定接近金屬胚料60的熔點90%左右，優選為溫度設定保持介於180℃~600℃之間，最優選為溫度設定保持介於420℃~600℃之間；同理，所述下預熱模座45設有複數加熱管46，使得所述下預熱模座45的溫度保持接近金屬胚料60的熔點，較佳實施例為溫度設定接近金屬胚料60的熔點90%左右，優選為溫度設定保持介於180℃~600℃之間，最優選為溫度設定保持介於420℃~600℃之間。

在熱加工母模50a、50b或50c的預熱製程中，所述預熱裝置40以氣壓、液壓或機械力驅使所述上預熱模座41向下移動閉合，與所述下預熱模座45一起平整夾住低溫的熱加工母模50a、50b或50c，經過熱交換，使所述熱加工母模50a、50b或50c快速加熱至溫度接近金屬胚料60的熔點，較佳實施例為加熱至溫度接近金屬胚料60的熔點90%左右，優選為溫度設定保持介於180℃~600℃之間，最優選為溫度設定保持介於420℃~600℃之間。

如圖2所示，所述預熱裝置40完成預熱製程後，將溫度接近金屬胚料60的熔點或介於180℃~600℃的熱加工母模50a、50b或50c移送到所述成形裝置20進行模具熱加工製程。在進行熱加工製程前，將預備的金屬胚料60置入高溫的熱加工母模50a、50b或50c的模穴52內，有助於所述成形裝置20保持在稍低於金屬胚料60的熔點10%的高溫下對金屬胚料60進行模具熱加工。

圖2所示，在本發明的熱加工成形設備10中，三組相同構造的熱加工母模50a、50b或50c同時按各自運轉順序移動至相應的成形裝置20、冷卻裝置30及預熱裝置40，且各自在相應的成形裝置20、冷卻裝置30及預熱裝置40中進行各自的熱加工製程、冷卻及脫模製程及預熱製程，在所述成形裝置20中不但可以實現使用具相同結構的單一熱加工母模50a、50b或50c快速量產金屬工件65，且在所述冷卻裝置30經過冷卻脫模製得的金屬工件65的品質極佳，具優質光滑表面或呈現具有淺顯浮凸圖案表面及具銳利交界邊線的特點，不需要噴砂處理，可省略噴砂處理工序。

綜上所述，本發明的金屬工件(包括金屬殼件或板件)製法，適用於製造各種厚度的金屬殼件或板件，特別適用於製造厚度介於0.1~3.0mm的金屬工件65，其步驟包括：1.預製三組相同構造且設有一模穴52的熱加工母模50a、50b及50c，且各自按運轉順序重複循環移動；2.設置一預熱裝置40，溫度設定接近金屬胚料的熔點，較佳實施例為溫度設定接近金屬胚料的熔點90%左右，優選為溫度設定保持介於180℃~600℃，最優選為溫度設定保持介於420℃~600℃，對溫度介於25℃~400℃的熱加工母模50a、50b或50c加熱至溫度介於180℃~600℃； 3.對按運轉順序即將到達預熱裝置40或從預熱裝置40出來的熱加工母模50a、50b或50c的模穴52置入一金屬胚料60；4.設置一成形裝置20，溫度設定接近金屬胚料的熔點，較佳實施例為溫度設定接近金屬胚料的熔點90%左右，優選為溫度設定保持介於180℃~600℃，最優選為溫度設定保持介於420℃~600℃，且所述成形裝置20設有一熱加工公模或密封模23，對模穴52中置入金屬胚料60且按運轉順序到達所述成形裝置20的所述熱加工母模50a、50b或50c使用所述熱加工公模23進行熱鍛壓或熱塑氣壓熱加工，將所述熱加工母模50a、50b或50c的模穴52中的金屬胚料60熱加工塑性成形為高溫軟化的金屬工件65；5.設置一冷卻裝置30，溫度設定保持介於5℃~75℃，優選為溫度設定保持介於5℃~50℃，最優選為溫度設定保持介於5℃~30℃，對模穴52中成形有金屬工件65且按運轉順序從成形裝置20到達冷卻裝置30的所述熱加工母模50a、50b或50c進行快速冷卻至溫度介於25℃~400℃，優選為冷卻至溫度介於120℃~320℃，最優選為冷卻至溫度介於250℃~320℃；取出冷卻固化的金屬工件65；6.對從冷卻裝置30出來及溫度介於25℃~400℃的熱加工母模50a、50b或50c，再按上述預熱、成形、冷卻的順序重複循環。