TWI600483B - Bicycle quick release mandrel manufacturing methods - Google Patents

Description

自行車快拆心軸的製造方法

本發明係指一種自行車快拆心軸的製造方法，涉及一種以連續鍛造成型及沖孔簡單步驟即可快速大量生產的製作方法之相關技術領域。

按，傳統自行車的快拆心軸之製造方法，請配合參考圖1所示，包括：(a1)鍛造成型：將自行車的快拆心軸於模具鍛造成型時，即一體成型有鎖固接頭與軸桿之雛形者；(b1)局部壓扁；將自行車快拆心軸的鎖固接頭部位予以壓扁，使鎖固接頭外徑被適度加大至配合車體所須之規格，並同時於鎖固接頭之兩側受壓端形成平直面者；(c1)沖孔：於垂直鎖固接頭之平直面方向沖設一貫穿孔；(d1)組織還原化處理：由於前述快拆心軸在鎖固接頭被壓扁的同時即造成材料本身抗拉強度降低，因此必須對快拆心軸進行回火過程的熱處理，而再度使材質的組織還原；(e1)輥壓整直：經前述熱處理過程後，軸桿部位的直度會受影響而產生彎曲變形，進而再對軸桿作輥壓整直處理，而完成自行車的快拆心軸成品。

唯經查前述自行車的快拆心軸製造方法存在如下缺失：

1.局部壓扁過程導致鎖固接頭部位之材料因受壓而形成組織破壞，進而必須增加熱處理流程，而且熱處理後，彎 曲變形的軸桿還要作適度的輥壓整直流程，因此增加製造流程複雜性，且相對浪費人力與工時。

2.熱處理流程的時間與溫度必須控制正確，否則容易造成材料變形，進而造成不良品，相對提高成本。

次查公告第523478號「快拆心軸之製法改良」專利案揭露的快拆心軸製法，請配合參考圖2所示，包括：(a)鍛造成型：該快拆心軸於模具鍛造成型時，即一體成型有鎖固接頭與軸桿之初形，且鎖固接頭之外徑預先加大至配合車體所須之規格；(b)沖剪切邊：配合將快拆心軸置設於切模上，且切模於沖落快拆心軸之同時，快拆心軸之鎖固接頭兩側可同步沖壓出之平切面者；(c)沖孔：取出快拆心軸，並配合於垂直鎖固接頭平切面之方向，另沖設一貫通狀之固結孔，藉以完成快拆心軸結構。

經查前述公告第523478號「快拆心軸之製法改良」專利案由於快拆心軸在製造流程中不會造成材料、組織破壞與變形，因此具有製程簡化且大幅減少人工並大幅降低生產成本的優點，然而經查其中的沖剪切邊製程仍需一支一支慢慢沖剪切邊加工，從而無法快速大量的生產，因為該切模之底座頂中央具有一切槽，且切槽兩端恰形成相對狀之尖銳切緣，操作者必須將快拆心軸之軸桿一次一支置入切槽中，並使快拆心軸之鎖固接頭恰抵靠於相對狀之切緣頂端，因此切模之頂心往沖落快拆心軸之同時，快拆心軸之鎖固接頭兩側才可同步沖壓出之平切面。

本發明者乃有鑑於前述缺失，經過不斷的研究、改良與測試，終於發明設計一種自行車快拆心軸的製造方法。

如圖3~圖19所示，本發明一種自行車快拆心軸的製造方法，其步驟包括：連續鍛造成型A(參考圖3)： 透過第一鍛造模11(參考圖6)與第一成型模12將預定長度與直徑的線材50(參考圖4~圖5)鍛造成型而形成一具有鎖固接頭51與軸桿52的第一雛形5(參考圖6~圖7)，且其中第一雛形5的鎖固接頭51下方並具有上寬向下漸窄的錐狀部511，且該錐狀部511的下端並銜接軸桿52的上端；透過第二鍛造模21(參考圖9)與第二成型模22將前述第一雛形5進一步鍛造成型為第二雛形6(參考圖10~圖11)，且該第二雛形6的鎖固接頭61之直徑D2略大於前述第一雛形5的鎖固接頭51之直徑D1，而該第二雛形6的鎖固接頭61之長度L2略短於該第一雛形5的鎖固接頭51之長度L1，該第二雛形6的鎖固接頭61之錐狀部611的長度則略短於第一雛形51的鎖固接頭51之錐狀部511的長度，所述第二雛形6的鎖固接頭61上方並成型有倒角部612，該第二雛形6的軸桿62之直徑W2係略大於第一雛形5的軸桿52之直徑W1，且該第二雛形6的軸桿62之長度H2略短於第一雛形5的軸桿52之長度H1；透過第三鍛造模31(參考圖12)與第三成型模32將前述第二雛形6進一步鍛造成型為第三雛形7(參考圖13~圖14)，該第三雛形7的鎖固接頭71之直徑D3略大於前述第二雛形6的鎖固接頭61之直徑D2，而該第三雛形7的鎖固接頭71之長度L3略短於該第二雛形6的鎖固接頭61長度L2，該第三雛形7的軸桿72之直徑W3係略大第二雛形6的軸桿62之直徑W2，且該第三雛形7的軸桿72之長度H3略長於第二雛形6的軸桿62之長度H2，而該第三雛形7的軸桿72之下方具有一段直徑略小部位721；透過第四鍛造模41(參考圖15)與第四成型模42將前述第 三雛形7進一步鍛造成型為第四雛形8(參考圖16~圖17)，該第四雛形8的鎖固接頭81兩側具有平切面811(參考圖16、圖17)，且其寬度D4略大於前述第三雛形7的鎖固接頭71之直徑D3；沖孔加工B：將前述連續鍛造成型所得第四雛形8的鎖固接頭81之平切面811垂直方向沖設一貫穿孔901(參考圖18)，以完成鎖固接頭90具有貫穿孔901的自行車快拆心軸成品9(參考圖18、圖19)。

綜上所述，本發明可歸納具有下列增進功效：

1.由於自行車快拆心軸係藉由第一、二、三、四鍛造模11、21、31、41與第一、二、三、四成型模12、22、32、42分四次且相連續的鍛造加工所成型，因此在鍛造過程不會造成材料組織破壞與變形，不需另外熱處理或輥壓整直等步驟。

2.由於可連續鍛造加工，進而可連續自動化生產、快速製造，相對亦提高生產效率，並大幅降低成本、提高產品競爭力。

是以，本發明乃確具其產業上之利用價值，乃謹以發明專利申請之，懇請 鈞局貴審查委員予以詳查並賜准專利，至感德便。

惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾皆應仍屬本發明涵蓋之專利範圍內。

本發明的主要目的在於提供一種自行車快拆心軸的製造方法，該自行車快拆心軸係藉由第一、二、三、四鍛造模與第一、二、三、四成型模分四次且相連續的鍛造加工所成型，因此在鍛造過程不會造成材料組織破壞與變形，不需另外熱處理或輥壓整直等步驟。

本發明的次一目的在於提供一種自行車快拆心軸的製造方法，其可連續鍛造加工，進而可連續自動化生產、快速製造，相對亦提高生產效率，並大幅降低成本、提高產品競爭力。

一種自行車快拆心軸的製造方法，其步驟包括連續鍛造成型與沖孔加工，由於自行車快拆心軸係藉由第一、二、三、四鍛造模與第一、二、三、四成型模分四次且相連續的鍛造加工所成型，因此在鍛造過程不會造成材料組織破壞與變形，不需另外熱處理或輥壓整直等步驟，且由於可連續鍛造加工，進而可連續自動化生產、快速製造，相對亦提高生產效率，並大幅降低成本、提高產品競爭力。

〔習知〕

(a1)‧‧‧鍛造成型

(b1)‧‧‧局部壓扁

(c1)‧‧‧沖孔

(d1)‧‧‧組織還原化處理

(e1)‧‧‧輥壓整直

(a)‧‧‧鍛造成型

(b)‧‧‧沖剪切邊

(c)‧‧‧沖孔

〔本創作〕

(11)‧‧‧第一鍛造模

(12)‧‧‧第一成型模

(21)‧‧‧第二鍛造模

(22)‧‧‧第二成型模

(31)‧‧‧第三鍛造模

(32)‧‧‧第三成型模

(41)‧‧‧第四鍛造模

(42)‧‧‧第四成型模

(5)‧‧‧第一雛形

(50)‧‧‧線材

(51)(61)(71)(81)(90)‧‧‧鎖固接頭

(511)(611)‧‧‧錐狀部

(52)(62)(72)‧‧‧軸桿

(6)‧‧‧第二雛形

(612)‧‧‧倒角部

(7)‧‧‧第三雛形

(721)‧‧‧直徑略小部位

(8)‧‧‧第四雛形

(811)‧‧‧平切面

(9)‧‧‧成品

(901)‧‧‧貫穿孔

(A)‧‧‧連續鍛造成型

(B)‧‧‧沖孔加工

(D1)(D2)(D3)‧‧‧鎖固接頭的直徑

(D4)‧‧‧寬度

(H1)(H2)(H3)‧‧‧軸桿的長度

(L1)(L2)(L3)‧‧‧鎖固接頭的長度

(W1)(W2)(W3)‧‧‧軸桿的直徑

圖1是習用自行車快拆心軸的製法之流程圖。

圖2是公告第523478號專利案自行車快拆心軸的製法之流程圖。

圖3是本發明實施例自行車快拆心軸的製造方法之流程圖。

圖4是本發明實施例所採用線材的兩倍放大前視圖。

圖5是本發明實施例所採用線材的兩倍放大俯視圖。

圖6是本發明實施例其中第一鍛造模與第一成型模的鍛造成型平面示意圖。

圖7是本發明實施例其中第一鍛造模與第一成型模的鍛造成型所得第一雛形之兩倍放大前視圖。

圖8是本發明實施例其中第一鍛造模與第一成型模的鍛造成型所得第一雛形之兩倍放大俯視圖。

圖9是本發明實施例其中第二鍛造模與第二成型模的鍛造成型平面示意圖。

圖10是本發明實施例其中第二鍛造模與第二成型模的鍛造成型所得第二雛形之兩倍放大前視圖。

圖11是本發明實施例其中第二鍛造模與第二成型模的鍛造成型所得第二雛形之兩倍放大俯視圖。

圖12是本發明實施例其中第三鍛造模與第三成型模的鍛造成型平面示意圖。

圖13是本發明實施例其中第三鍛造模與第三成型模的鍛造成型所得第三雛形之兩倍放大前視圖。

圖14是本發明實施例其中第三鍛造模與第三成型模的鍛造成型所得第三雛形之兩倍放大俯視圖。

圖15是本發明實施例其中第四鍛造模與第四成型模的鍛造成型平面示意圖。

圖16是本發明實施例其中第四鍛造模與第四成型模的鍛造成型所得第四雛形之兩倍放大前視圖。

圖17是本發明實施例其中第四鍛造模與第四成型模的鍛造成型所得第四雛形其中鎖固接頭之兩倍放大俯視圖。

圖18是本發明實施例所得成品的兩倍放大前視圖。

圖19是本發明實施例所得成品其中鎖固接頭的兩倍放大俯視圖。

(A)‧‧‧連續鍛造成型

(B)‧‧‧沖孔加工

Claims (1)

1. 一種自行車快拆心軸的製造方法，其步驟包括：連續鍛造成型：透過第一鍛造模與第一成型模將預定長度與直徑的線材鍛造成型而形成一具有鎖固接頭與軸桿的第一雛形，且其中第一雛形的鎖固接頭下方並具有上寬向下漸窄的錐狀部，且該錐狀部的下端並銜接軸桿的上端；透過第二鍛造模與第二成型模將前述第一雛形進一步鍛造成型為第二雛形，且該第二雛形的鎖固接頭之直徑略大於前述第一雛形的鎖固接頭之直徑，而該第二雛形的鎖固接頭之長度略短於該第一雛形的鎖固接頭之長度，該第二雛形的鎖固接頭之錐狀部的長度則略短於第一雛形的鎖固接頭之錐狀部的長度，所述第二雛形的鎖固接頭上方並成型有倒角部，該第二雛形的軸桿之直徑係略大於第一雛形的軸桿之直徑，且該第二雛形的軸桿之長度略短於第一雛形的軸桿之長度；透過第三鍛造模與第三成型模將前述第二雛形進一步鍛造成型為第三雛形，該第三雛形的鎖固接頭之直徑略大於前述第二雛形的鎖固接頭之直徑，而該第三雛形的鎖固接頭之長度略短於該第二雛形的鎖固接頭長度，該第三雛形的軸桿之直徑係略大第二雛形的軸桿之直徑，且該第三雛形的軸桿之長度略長於第二雛形的軸桿之長度，而該第三雛形的軸桿之下方具有一段直徑略小部位；透過第四鍛造模與第四成型模將前述第三雛形進一步鍛造成型為第四雛形，該第四雛形的鎖固接頭兩側具有平切面，且其寬度略大於前述第三雛形的鎖固 接頭之直徑；沖孔加工：將前述連續鍛造成型所得第四雛形的鎖固接頭之平切面垂直方向沖設一貫穿孔，以完成鎖固接頭具有貫穿孔的自行車快拆心軸成品。