TWI542422B - Bend structure and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

彎管結構及其製造方法

本發明是有關一種彎管結構及其製造方法，尤指一種可於彎管之受力部位增強其結構強度，且可確保表面無皺折及厚度變化情形之彎管結構及製造方法。

目前傳統應用於金屬管路銜接之彎管接頭1(或彎管部位)，較常見的加工方式及結構乃如第1圖所示，主要係利用二具有相對半圓斷面形狀之弧形半管體31、32相互以開口靠合，再以焊接方式加工，使於二半管體31、32之弧形內側形成一內焊線33，並於二半管體11、32之弧形外側形成一外焊線34，藉此，以形成一完整弧形之彎管接頭3(或彎管部位)結構；然而，此種結構於實際應用時具有下列缺失：

1.由於該彎管接頭3(或彎管部位)之強度最差部位係在於該內、外焊線33、34等焊合加工部位，且於使用時，由於慣性作用，致使管路中之的水液通過該彎管接頭1(或彎管部位)時皆會衝擊於該彎管接頭3(或彎管部位)之外側，使該彎管接頭3(或彎管部位)之外側需承受較大的壓力作用，往往容易造成外焊線34部位之破裂損壞。

2.由於該二半管體31、32於未成型前之鈑金胚料係約 略呈扇形，因此其於材料切割前並不易加以密集排列，致使容易造成大量廢料產生，不符合經濟效益。

另有以彎管機將直圓管彎曲之加工方式，使該直圓管得以經由彎曲而成為弧形之彎管接頭或彎管部位；然而，由於在彎管的過程中，該直圓管於對應該彎曲之弧形外周側部位係被拉伸(以滿足較大的延伸長度)，而該直圓管於對應該彎曲之弧形內周側係被擠壓(以滿足較小的延伸長度)，如此一來，會造成該彎管接頭或彎管部位之弧形內周側部位產生皺折，影響其整體之美觀性，而該彎管接頭或彎管部位之弧形外周側部位的鈑金較薄，致使該部位之結構強度亦較差，容易產生如前所述地，無法負荷弧形外周側較大的壓力作用而造成損壞。

有鑑於習見彎管接頭或彎管部位之結構及加工方式有上述缺點，發明人乃針對該些缺點研究改進之道，終於有本發明產生。

本發明之主要目的在於提供一種彎管結構，其係使結構強度較差之加工焊接部位設置於弧形內周側的非受力部位，藉以提昇整體結構之耐受強度，增加使用壽命。

本發明之另一目的在於提供一種彎管製造方法，其於加工過程中可有效降低廢料產生，以提昇經濟效益。

本發明之又一目的在於提供一種彎管製造方法，其可有效簡化整體製程、降低生產成本。

為達成上述目的及功效，本發明所採行的技術手段包括：一 種彎管結構，係由單一片狀胚料環捲成型為一弧形彎管，該弧形彎管具有一外環側，係由該胚料中段一較寬之中間部位所捲曲構成，另於該中間部位二旁側分別設有較窄端側部位，該端側部位之末端形成有接合部，而該二端側部位捲曲構成該弧形彎管之內環側，並以該二接合部在該內環側處相接合，以令該內環側與外環側之間形成一彎管通道。

依上述結構，其中該胚料於中間部位與接合部之間分別設有斜向延伸之斜側邊，且該斜側邊環捲形成該弧形彎管之二端管口。

依上述結構，其中該弧形彎管二端之管口周緣另成型出向外彎折擴張之折邊。

依上述結構，其中該折邊上設置有複數貫穿之通孔。

依上述結構，其中該折邊另包括一可受該折邊擋止之環片。

依上述結構，其中該環片上設置有複數貫穿之通孔。

另有一種彎管製造方法，其至少包括下列步驟：a.由一鈑材上切割出一片狀之胚料，該胚料之中段具有一較寬之中間部位，以及位於該中間部位二旁側較窄之端側部位，該端側部位之末端形成有接合部；b.以該胚料之中間部位為基準，將二旁之接合部相對折靠近，使該中間部位形成一弧形彎管之弧形外環側；c.焊接二靠近之接合部，並使該二端側部位結合形成該弧形彎管之內環側。

依上述方法，其中該胚料於成型過程中，係先將胚料之中間 部位彎曲對摺形成一對摺部，再進行至少一次壓製成型，以使該對摺部形成一無接縫之弧形彎管的外環側。

依上述方法，其中該胚料係由一鈑材以兩兩胚料之邊緣密集鄰接排列所裁切而成，以減少廢料產生。

為使本發明的上述目的、功效及特徵可獲致更具體的暸解，茲依下列附圖說明如下：

1‧‧‧胚料

11‧‧‧中間部位

12、121‧‧‧接合部

13、131、132、133‧‧‧斜側邊

1a‧‧‧鈑材

10、100‧‧‧半成品

101‧‧‧對摺部

102‧‧‧弧形外側

2、4、5、50‧‧‧弧形彎管

21‧‧‧外環側

22‧‧‧內環側

221‧‧‧接合線

23、231、53、531‧‧‧管口

3‧‧‧彎管接頭

31、32‧‧‧半管體

33‧‧‧內焊線

34‧‧‧外焊線

54、541‧‧‧折邊

55、551、61、601‧‧‧通孔

6、60‧‧‧環片

第1圖係習見金屬管路之彎管接頭結構及其加工方式示意圖。

第2圖係本發明之製造方法及其成品示意圖。

第3圖係本發明之胚料於鈑材上的排列分佈示意圖。

第4圖係依本發明之製造方法所成型的第一實施例結構圖。

第5圖係依本發明之製造方法所成型的第二實施例結構圖。

第6圖係依本發明之製造方法所成型的第三實施例結構圖。

第7圖係依本發明之製造方法所成型的第四實施例結構圖。

第8圖係依本發明之製造方法所成型的第五實施例結構圖。

請參第2、3圖所示，可知本發明主要揭示了一由片狀胚料1成型為一弧形彎管2之製造方法，其係由一鈑材1a上分割出複數胚料1(該複數胚料1係以各邊緣相鄰接地密集排列於鈑材1a上，使該鈑材1a得以充份利用有限的面積而切割出最多的胚料1，進而可減少廢料產生，達到最佳經濟效益)，該胚料1 於中段具有一較寬之中間部位11，於該胚料1二旁側設有較窄之接合部12、121，且由該中間部位11二側分別向二接合部12、121延伸一弧形之斜側邊13、131、132、133。

上述胚料1可先經由一初步沖壓成型而成為一半成品10，使其中間部位11可彎曲對摺形成一對摺部101；然後，再將半成品10進行一次沖壓成型而成為另一半成品100，以令該對摺部101可另形成一圓弧形凸出之弧形外側102。

最後，彎曲該半成品100之二接合部12、121並加以焊合銜接，以使該半成品100成為一弧形彎管2，其中該二相互焊合之接合部12、121可於弧形彎管2內側形成一具有弧形接合線221之內環側22，而該半成品100之弧形外側102可形成該弧形彎管2之外環側21；同時，該斜側邊13、131可經由二接合部12、121相互焊合而形成該弧形彎管2之一管口23，而另二斜側邊132、133可經由二接合部12、121相互焊合而形成該弧形彎管2之另一管口231。

請參第4、5圖所示之本發明第一、二實施例結構，可知本發明上述該胚料1可成型為一90度彎曲之弧形彎管2(如第4圖所示)，或成型為一45度彎曲之弧形彎管4(如第5圖示)；更可依需要成型出30度、100度等其它各種不同規格(未繪出)，以因應各種不同需求。

請參第6、7圖所示之本發明第三、四實施例結構，可知本發明於實際應用時，利用前述方法所成型之弧形彎管5，可於其 二端之管口53、531周緣另成型出向外彎折擴張之折邊54、541(如第6圖所示)，利用該折邊54、541可產生擋止(法藍)或壓合(墊圈)之功效，以增進整體之實用性；另可利用前述方法成型一弧形彎管50，該弧形彎管50除具有與該弧形彎管5相同之折邊54、541之外，並於該折邊54、541上均勻設置有複數貫穿之通孔55、551(如第7圖所示)，藉由該通孔55、551可供相關之連結元件(如：螺栓)貫穿結合，以利於該弧形彎管50進行相互連結或與外部連結之設計。

請參第8圖所示之本發明第五實施例結構，可知本發明係利用前述方法成型出一與該第三實施例相同之弧形彎管5後，於其二端之管口53、531周緣向外彎折擴張的折邊54、541後方另分別設有一環片6、60，該環片6、60係可受折邊54、541擋止，且於該環片6、60上各設有複數通孔61、601(如第8圖所示)，藉以形成一具有較寬(寬度大於該折邊54、541)之擋止結構，以進一步增進該弧形彎管5整體與外部連結之實用性。

綜合以上所述，本發明之彎管結構及其製造方法確可達成增強受力部位之結構強度、簡化製程及減少廢料產生之功效，實為一具新穎性及進步性之發明，爰依法提出申請發明專利；惟上述說明之內容，僅為本發明之較佳實施例說明，舉凡依本發明之技術手段與範疇所延伸之變化、修飾、改變或等效置換者，亦皆應落入本發明之專利申請範圍內。

1‧‧‧胚料

11‧‧‧中間部位

12、121‧‧‧接合部

13、131、132、133‧‧‧斜側邊

10、100‧‧‧半成品

101‧‧‧對摺部

102‧‧‧弧形外側

2‧‧‧弧形彎管

21‧‧‧外環側

22‧‧‧內環側

221‧‧‧接合線

23、231‧‧‧管口

Claims (10)

1. 一種彎管結構，係由單一片狀胚料環捲成型為一弧形彎管，該弧形彎管具有一外環側，係由該胚料中段一較寬之中間部位所捲曲構成，另於該中間部位二旁側分別設有較窄端側部位，該端側部位之末端形成有接合部，而該二端側部位捲曲構成該弧形彎管之內環側，並以該二接合部在該內環側處相互接合，以令該內環側與外環側之間形成一彎管通道。
2. 如申請專利範圍第1項所述之彎管結構，其中該胚料於中間部位與接合部之間分別延伸設有斜側邊，且該斜側邊環捲形成該弧形彎管二端之管口。
3. 如申請專利範圍第2項所述之彎管結構，其中該弧形彎管二端之管口周緣另成型出向外彎折擴張之折邊。
4. 如申請專利範圍第3項所述之彎管結構，其中該折邊上設置有複數貫穿之通孔。
5. 如申請專利範圍第3項所述之彎管結構，其中該折邊另包括一可受該折邊擋止之環片。
6. 如申請專利範圍第5項所述之彎管結構，其中該環片上設置有複數貫穿之通孔。
7. 如申請專利範圍第2或3或4或5或6項所述之彎管結構，其中該斜側邊呈弧形延伸。
8. 一種彎管製造方法，其至少包括下列步驟：a.由一鈑材上切割出一片狀之胚料，該胚料之中段具有一較 寬之中間部位，以及位於該中間部位二旁側較窄之端側部位，該端側部位之末端形成有接合部；b.以該胚料之中間部位為基準，將二旁之接合部相對折靠近，使該中間部位形成一弧形彎管之弧形外環側；c.焊接二靠近之接合部，並使該二端側部位結合形成該弧形彎管之內環側。
9. 如申請專利範圍第8項所述之彎管製造方法，其中該胚料於步驟b中，係先將胚料之中間部位彎曲對摺形成一對摺部，再進行至少一次壓製成型，以使該對摺部形成一無接縫之弧形彎管的外環側。
10. 如申請專利範圍第8或9項所述之彎管製造方法，其中該胚料係由一鈑材以兩兩胚料之邊緣密集鄰接排列所裁切而成，以減少廢料產生。