TWI678267B

TWI678267B - 工具製造方法

Info

Publication number: TWI678267B
Application number: TW107131298A
Authority: TW
Inventors: 陳姵樺; Pei-Hua Chen
Original assignee: 川恆技術研究工業股份有限公司; Flozfirm Technology Research Co.,Ltd
Priority date: 2018-09-06
Filing date: 2018-09-06
Publication date: 2019-12-01
Also published as: US10882099B2; DE102019120209B4; TW202010608A; US20200078854A1; DE102019120209A1

Abstract

一種工具製造方法，其依序包含有備料、加工區段形成、塑型準備、塑型加工等步驟；其中，該備料具備有一圓柱形之胚料；另，該加工區段形成步驟係將該胚料加工予以分段後，再接續該塑型準備步驟對該分段進行加工，以改變部份該分段之外徑尺寸；最後，該塑型加工步驟再將部份該分段塑型為具有對稱特徵之多邊形，如此工具成型過程中方式，可避免高含碳金屬材質於成型過程造成性質劣化，促使該工具於成型後還能保有最佳之機械性質，並且有效提升生產效率與降低生產成本。

Description

工具製造方法

本發明係有關於一種製造方法，特別是一種工具製造方法。

在工具的領域中，其主要係指用來鎖設螺絲物件之用，常見的工具主要包含有連結部與一鎖設部，該連接部主要為套接於一把手或一鎖設工具以便進行扭轉作動，另該鎖設部則是對應該螺絲上各種型態的嵌合槽(如一字槽、十字槽、米字槽、多邊形槽、梅花槽、星型槽等等)所設計，已使該鎖設部可因應各種不同螺絲嵌合槽之型態，以便將之旋轉鎖緊或釋放該螺絲。

仍續前述，工具屬於高扭力，且關係使用者操作用於鎖設工具或手工旋轉使用時，能傳遞完整傳動螺絲頭，其材料主要需使用合金及碳素含量高之鋼材料來做為原料，因該鋼材料因含碳元素高，如果以沖床、鍛造床生產時，無法克服材料硬裂現象，使加工過程圓材料變型、破裂、晶粒位移、產生空洞現象，使工具在成型後，經過熱處理回火，仍然失敗無法使用。

因此，目前生產上主要是使用車銑床工具機作加工生產，參閱圖1，習知工具製造方法依序包含有：(A)備置有整圈圓柱狀之線材； (B).將該精抽該線材使該線材成為一六角線材；(C)將該六角線材剪切成所需長度；(D)車削該六角線材兩端長度及倒角；(E)於鄰近一端處車削出一連接還溝；(F)於該六角線材另一端車削出一桿體；(G)於該桿體末端削銑出工具頭形狀，如完成該工具之製造。

然，上述使用車銑床加工之方式，將造成加工時間相對增加，且加工過程將造成許多廢料產生，因此，車銑床加工方式是非常不符合經濟效益，實需改進。

因此，本發明之目的，是在提供一種工具製造方法，其可透過鍛造方式針對含碳素高之材料進行加工，以有效提升工具生產經濟效率與降低生產成本等之功效。

於是，本發明工具製造方法，其依序包含有備料、加工區段形成、塑型準備、塑型加工等步驟；其中，該備料步驟先具備有一圓柱形之胚料，後該將該胚料加工予以分段，再接續該塑型準備步驟對前述分段所得之第一區段進行加工，以改變該第一區段之外徑尺寸；最後，該塑型加工步驟再將該分段塑型為具有對稱特徵之多邊形，此外，亦可適時於該第一區段加工形成有一定位環槽，故工具成形過程中，透過漸進式成型模式，可避免該高含碳金屬材質於成型過程造成性質劣化，促使該工具於成型後能保有最佳之機械性質，並且有效提升生產經濟效率與降低生產成本等功效。

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較佳實施例的詳細說明中，將可清楚地明白。

參閱圖2、圖3，本發明工具製造方法3之第一較佳實施例，該工具製造方法3之第一較佳實施例，該工具製造方法3為欲製作出一工具4，該工具4具有一端且呈具有對稱多邊形特徵之連接部41，以及一設於該連接部41另一端且呈凹凸多邊形特徵之鎖設部43，或者亦可如參閱圖4該鎖設部43與連接部41間另設有一桿部42；至於該工具製造方法3依序包含有一備料步驟(a)、加工區段形成步驟(b)、塑型準備步驟(c)、塑型加工步驟(d)等。

配合參閱圖5，該備料步驟(a)係備置有一呈圓柱形之胚料5，而該圓柱形之胚料5可由整捲線材經一一裁切所得；另，該加工區段形成步驟(b)，係將該胚料5加工形成一第一區段51，一第二區段52，而前述該第一區段51之外徑尺寸可與該第二區段52相同，或者大於該第二區段52之尺寸，而該胚料5於本實施例中，可採用沖壓束小之方式，以分別形成該第一區段51、第二區段52，而使該第一區段51與該第二區段52可供後續進行加工。

仍續前述，該塑型準備步驟(c)中，係加工該第一區段51之外徑尺寸，其透過加工方式將該第一區段51之外徑予以漲大，而本實施例中，係以透過沖壓該第一區段51一端而使該第一區段51長度縮短後，使該第一區段51之外徑尺寸擴大，將可提供足夠體積，以提供後續加工塑型；另，該塑型加工步驟(d)中，將該第一區段51塑型為具有對稱特徵之多邊形，以形成該工具4之連接部41，該第二區段52塑型為具有凹凸特徵之多邊形，以形成該工具4之鎖設部43，而前述該塑型加工步驟(d)中，亦可使用一縮束模具，將該第一區段51塑型為具有對稱特徵之多邊形，同於更可適搭配該縮束模具於該第一區段51上形成有一定位環槽411，而本實施例以下皆以該第一區段51設置有該定位環槽411為例說明；此外，配合参閱圖6，再以一第一輾壓模具6，將該第二區段 52全部塑型為具有凹凸特徵之多邊形，或者部分塑型為具有凹凸特徵之多邊形，而使該第二區段52形成凹凸特徵之多邊形之鎖設部43，以及連接部41，將該第二區段52塑型為具有凹凸特徵之多邊形，進而加工出該工具4；如此漸進呈型之方式，除了可以克服高碳鋼無法鍛造之情形，並降低習用車削所造成材料損耗，以節省原料成本，並且最後該塑型加工步驟(d)中採用縮束及輾壓成型之方式，皆可避免該高含碳金屬材質於成型過程造成材料性質劣化，促使該工具4於成型後能保有最佳之機械性質，並且有效提升生產效率與降低生產成本之功效。

參閱圖7、圖8、本發明工具製造方法3之第二較佳實施例，該工具製造方法係3為製作出一工具4，而該工具4具有一桿部42，一設於該桿部42一端且呈具有對稱多邊形特徵之連接部41，以及一設於該連接部41另一端且呈凹凸多邊形特徵之鎖設部43；配合參閱圖9，該工具製造方法3依序包含有一備料步驟(a)、加工區段形成步驟(b)、塑型準備步驟(c)、塑型加工步驟(d)等；其中，該備料步驟(a)係備置有一呈圓柱形之胚料5，而該圓柱形之胚料5可由整捲線材經一一裁切所得；另，該加工區段形成步驟(b)，係將該胚料5加工形成一第一區段51，一第二區段52及一第三區段53，而前述該第一區段51之外徑尺寸大於該第二區段52與該第三區段53之尺寸，而該第三區段53之外徑尺寸亦大於該第二區段52之外徑尺寸，以便於後續進行加工。

仍續前述，該塑型準備步驟(c)中，係以加工改變該第一區段51之外徑尺寸，即可將該第一區段51之外徑尺寸予以加大，以便後續進行成形時所需之用料；而後，該塑型加工步驟(d)中，將該第一區段51塑型為具有對稱特徵之多邊形，以形成該工具4之連接部41，該第二區段52塑型為具有凹凸特徵之多邊形，以形成該工具4之鎖設部43，而該第三區段53則為該工具4之桿部42，而前述該塑型加工步驟(d)中，亦可使用一縮束模具，將該第一區段51塑型為具有對稱特徵之多邊形，配合参閱圖10，再以一第一輾壓模具6，將該第二區段52塑型為具有凹凸特徵之多邊形，進而加工出該工具4；如此採用漸進呈型之方式，除了可以克服高碳鋼無法鍛造之情形，並降低習用車削所造成材料損耗，以節省原料成本，並且最後該塑型加工步驟(d)中採用縮束及輾壓成型之方式，皆可避免該高含碳金屬材質於成型過程造成材料性質劣化，促使該工具4於成型後能保有最佳之機械性質，並且有效提升生產效率與降低生產成本之功效。

參閱圖11、圖12，本發明工具製造方法3之第三較佳實施例，本實施例中仍包含有備料步驟(a)、加工區段形成步驟(b)、塑型準備步驟(c)及塑型加工步驟(d)等，且其連接關係與欲達成之功效皆與第一實施例相同，恕不詳述；特別是，本實施例中，欲製作之工具4，仍包含有桿部42、連接部41及鎖設部43等，而該連接部41上設有一定位環槽411，以供結合鎖設工鎖設工具進行使用；而本實施例中，該工具製造方法3特別在於該塑型準備步驟(c)中，於該第一區段51加工形成有該定位環槽411，同時於本實施例中，可先一沖壓模具331加工加大該第一區段51之外徑尺寸，使該第一區段51外徑脹大後，再以該第二輾壓模具7，將該第一區段51加工形成該定位環槽411；此外，於該工具4上且位於該連接部41更包含有一第一緩衝環槽412，且該第一緩衝環槽412設置於該定位環槽411與該桿部42間，另該桿部42上設有一第二緩衝環槽421，因此可於該塑型準備步驟(c)中，該第一區段51更包括加工一第一緩衝環槽412，及該第三區段53加工一第二緩衝環槽421，且該第一緩衝環槽412及該第二緩衝環槽421與該定位環槽411，係以一第二輾壓模具7塑型加工，以達到快速生產之功效，有效提升生產效率與降低生產成本。

參閱圖13、圖14，本發明工具製造方法3之第四較佳實施例，本實施例中仍包含有備料步驟(a)、加工區段形成步驟(b)、塑型準備步驟(c)及塑型加工步驟(d)等，而其連接關係與即欲達成之功效皆與第一實施例相同，恕不詳述；特別是，本實施例中，欲製作之工具4包含有桿部42、連接部41及鎖設部43等，而該連接部41上設有一定位環槽411，以供結合一鎖設工具進行使用；而本實施例中，該塑型加工步驟(d)中，將該第一區段51塑型為具有對稱特徵之多邊形，該第二區段52塑型為具有凹凸特徵之多邊形後，再於該第一區段51加工形成一定位環槽411，此外，於該工具4上且位於該連接部41更包含有一第一緩衝環槽412，且該第一緩衝環槽412設置於該定位環槽411與該桿部42間，另該桿部42上設有一第二緩衝環槽421，因此可於該塑型加工步驟(d)中，該第一區段51更包括加工一第一緩衝環槽412，及該第三區段53加工一第二緩衝環槽421，且該第一緩衝環槽412及該第二緩衝環槽421與該定位環槽411，係以一第二輾壓模具7塑型加工，將可達到快速生產之功效，有效提升生產效率與降低生產成本。

歸納前述，本發明工具製造方法該備料具備有一圓柱形之胚料；另，該加工區段形成步驟係將該胚料加工形成一第一區段，一第二區段後，再接續該塑型準備步驟對該第一區段進行加工，以改變該第一區段之外徑尺寸；最後，該塑型加工步驟再將該第一區段塑型為具有對稱特徵之多邊形，該第二區段塑型為具有凹凸特徵之多邊形，如此成型方式，能有效避免該高含碳金屬材質於成型過程造成性質劣化，促使該工具於成型後能保有最佳之機械性質，並且有效提升生產效率與降低生產成本。

惟以上所述者，僅為說明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書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

3‧‧‧工具製造方法

(a)‧‧‧備料步驟

(b)‧‧‧加工區段形成步驟

(c)‧‧‧塑型準備步驟

(d)‧‧‧塑型加工步驟

4‧‧‧工具

41‧‧‧連接部

42‧‧‧桿部

43‧‧‧鎖設部

411‧‧‧定位環槽

412‧‧‧第一緩衝環槽

421‧‧‧第二緩衝環槽

5‧‧‧胚料

51‧‧‧第一區段

53‧‧‧第三區段

52‧‧‧第二區段

6‧‧‧第一輾壓模具

7‧‧‧第二輾壓模具

圖1為習知工具製造方法之製造過程示意圖。圖2為本發明第一較佳實施例之方塊流程圖。圖3為本發明第一較佳實施例欲製作之工具示意圖。圖4為本發明第一較佳實施例欲製作之另一工具示意圖。圖5為本發明第一較佳實施例之製程示意圖。圖6為本發明第一輾壓模具成型示意圖。圖7為本發明第二較佳實施例之方塊流程圖。圖8為本發明欲製作之工具示意圖。圖9為本發明第二較佳實施例之製程示意圖。圖10為本發明第二輾壓模具成型示意圖。圖11為本發明第三較佳實施例之方塊流程圖。圖12為本發明第三較佳實施例之製程示意圖。圖13為本發明第四較佳實施例之方塊流程圖。圖14為本發明第四較佳實施例之製程示意圖。

Claims

一種工具製造方法，是用於製造出一工具，該工具具有一端且呈具有對稱多邊形特徵之連接部，以及一設於該連接部另一端且呈凹凸多邊形特徵之鎖設部；其流程包含有：(a)備料步驟：具備有一圓柱形之胚料；(b)加工區段形成步驟：將該胚料加工形成一第一區段及一第二區段；(c)塑型準備步驟：加工將該第一區段之外徑尺寸加大；(d)塑型加工步驟，係以一縮束模具，將該第一區段塑型為具有對稱特徵之多邊形，以成型作為該工具之連接部，再以一第一輾壓模具，將該第二區段塑型為具有凹凸特徵之多邊形，以成型作為該工具之鎖設部。
一種工具製造方法，是用於製造出一工具，該工具具有一端且呈具有對稱多邊形特徵之連接部，以及一設於該連接部另一端且呈凹凸多邊形特徵之鎖設部，而前述該連接部上形成有一定位環槽；其流程包含有：(a)備料步驟：具備有一圓柱形之胚料；(b)加工區段形成步驟：將該胚料加工形成一第一區段及一第二區段；(c)塑型準備步驟：加工將該第一區段之外徑尺寸加大，並於該第一區段加工形成一定位環槽；(d)塑型加工步驟，係以一縮束模具，將該第一區段塑型為具有對稱特徵之多邊形，再以一第一輾壓模具，該第二區段塑型為具有凹凸特徵之多邊形。
一種工具製造方法，是用於製造出一工具，該工具具有一端且呈具有對稱多邊形特徵之連接部，以及一設於該連接部另一端且呈凹凸多邊形特徵之鎖設部，而前述該連接部上形成有一定位環槽；其流程包含有：(a)備料步驟：具備有一圓柱形之胚料；(b)加工區段形成步驟：將該胚料加工形成一第一區段及一第二區段；(c)塑型準備步驟：加工將該第一區段之外徑尺寸加大；(d)塑型加工步驟，係以一縮束模具，將該第一區段塑型為具有對稱特徵之多邊形，再以一第一輾壓模具，該第二區段塑型為具有凹凸特徵之多邊形，並且於該第一區段加工形成一定位環槽。
根據申請專利範圍第1項或第2項或第3項所述之工具製造方法，其中，該加工區段形成步驟中於該第一區段與第二區段間另設有一第三區段。
根據申請專利範圍第4項所述之工具製造方法，其中，該加工區段形成步驟後，該第一區段之外徑尺寸大於該第三區段與該第二區段之尺寸，而該第三區段之外徑尺寸亦大於該第二區段之外徑尺寸。
根據申請專利範圍第5項所述之工具製造方法，其中，於塑型準備步驟中，先以一沖壓模具加工加大該第一區段之外徑尺寸，再以一第二輾壓模具，將該第一區段加工形成一定位環槽。
根據申請專利範圍第5項所述之工具製造方法，其中，該塑型準備步驟中，該第一區段更包括加工一第一緩衝環槽，及該第三區段加工一第二緩衝環槽，且該第一緩衝環槽及該第二緩衝環槽與一定位環槽，係以一第二輾壓模具塑型加工。
根據申請專利範圍第4項所述之工具製造方法，其中，該塑型加工步驟中，該第一區段更包括加工一第一緩衝環槽，及該第三區段加工一第二緩衝環槽，且該第一緩衝環槽及該第二緩衝環槽與一定位環槽，以一第二輾壓模具塑型加工。