TWI758191B

TWI758191B - 棒材輥軋模組

Info

Publication number: TWI758191B
Application number: TW110118344A
Authority: TW
Inventors: 何千忍
Original assignee: 協鋒科技有限公司
Priority date: 2021-05-20
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2022-03-11
Also published as: TW202245930A

Abstract

本發明棒材輥軋模組，其安裝於一輥壓機上，而該棒材輥軋模組包含有一輥壓裝置及一整形裝置，其中，該整形裝置之輥軋輪位於模座上的設置，且係與該輥壓裝置之輥壓輪位於座體上的設置呈不同方向，藉由該輥壓機上分別具有該輥壓裝置與整形裝置的設置，進行輥軋程序時，該金屬棒材得以在不同方向的輥壓、輥軋等漸進模式下，而達到一次到位方式快速成型出一外徑尺寸小於輥軋前且長度亦較輥軋前有增長之金屬線材態樣，不僅能大幅有效縮短加工時效外，更能加速提升輥軋加工為金屬線材之作業程序，以提高加工產能良率。

Description

棒材輥軋模組

本發明係有關於一種輥軋模組設計，特別是指一種可快速對金屬線材加工成型出棒狀物件之棒材輥軋模組。

按，以往對於金屬棒狀物件的成型製程上，其主要會備具有一較大金屬線材，並依據所需尺寸進行加工車修程序，以將該金屬物件逐漸成型出所需使用之棒狀物件型態；惟，傳統上皆是以車修加工方式，其需具備的金屬物件的長度需足夠大於成型棒狀物件的長度，導致在加工車修過程中會產生許多廢料，如此不但造成加工成本的增加外，且為達到正確尺寸需以緩慢加工方式才能有效成型出合格尺寸，更必須同時通過不斷車修後才能成型出所需之棒狀物件，而完成後其材質硬度也較差。

接續前述，有鑒於此，便有業者研發出一輥壓機，經由係以輥壓方式進行作業，藉由透過該輥壓機內具有一輥壓裝置的設置，使該金屬棒材在受到多次施加的輥壓作用力下，逐漸因壓力而產生塑性變型，如此不但可使該金屬棒材之結構密度改變以增加硬度外，同時可使該金屬棒材因而輥壓的加工而成型出所需的金屬線徑態樣呈現；然，實際使用後發現，該輥壓機每次在進行輥壓時，僅能針對該金屬棒材的一側方向(即如上下/左右邊)將其輥壓，而後作業人員需再將已經過第一次輥壓後之該金屬棒材更換方向後，再重新進行第二次甚至第三次的輥壓作業，直至完成所需的尺寸大小，如此加工方式將會導致加工時間冗長外，同時對於有特殊尺寸需求之金屬線徑物件，不是要額外再備具有多台機具進行加工作業，造成設備成本提高，不然就是要在每一加工程序完成後，再以費時費力方式不斷的針對輥壓裝置的輥壓間距進行調整後，才能使另一輥壓加工行程有效持續的進行，故加工成本亦高且工作效率差，實有待改進。

因此，本發明之目的，是在提供一種棒材輥軋模組，特別是一種以一次到位方式的輥壓程序將金屬棒材予以輥軋成型，且具有提高加工產能良率等功效。

於是，本發明棒材輥軋模組，其安裝於一輥壓機上，而前述該棒材輥軋模組包含有一輥壓裝置及一整形裝置；其中，該輥壓裝置包括有座體，一開設於該座體中央處之開孔，二對應設於該座體上且位於該開孔處之輥壓輪，以及一帶動該等輥壓輪轉動之傳動組；另，該整形裝置其接續相對該輥壓裝置方式設於該輥壓機上，同時該整形裝置包括有一模座，一開設於該模座中央處之穿孔，二對應設於該模座上且位於該穿孔處之輥軋輪，以及一帶動該等輥軋輪傳動之連動組，而前述該輥軋輪位於該模座上的設置與該輥壓輪的設置呈不同方向；是以，藉由同時具有該輥壓裝置與整形裝置的設置，以及利用該輥壓輪與輥軋輪二者所呈不同方向的配合設計下，可使金屬棒材在所進行的輥軋程序上得以承受到不同輥壓加工程序，使該金屬棒材在漸進成型過程中以一次到位方式，由原本之金屬棒材形態快速被加工成型出一金屬圓棒狀態樣之線材，不僅能大幅有效縮短加工時效外，更能加速提升輥軋加工成型的工序，以提高加工產能良率。

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，將可清楚的明白。

參閱圖1，本發明之一較佳實施例，該棒材輥軋模組3安裝一輥壓機(圖中未示)上，而前述該輥壓機內具有一容置空間，以供該棒材輥軋模組3得以安裝於內，同時該輥壓機亦具有一將一金屬棒材A(圖中未示)予以進料之進料道，且該進料道與該棒材輥軋模組3相連通，以針對一金屬棒材A進行棒狀型態的輥軋作業，而前述該金屬棒材A可為伸線或抽線等之金屬物料，以下說明恕不詳述。

仍續前述，前述該棒材輥軋模組3包含有一輥壓裝置31，以及一接續該輥壓裝置31並以相對該輥壓裝置31方式設於該輥壓機上之整形裝置32；其中，該輥壓裝置31包括有一座體311，一開設於該座體311中央處之該開孔312，二對應設於該座體311上且位於該開孔312處之輥壓輪313，以及一帶動該等輥壓輪313轉動之傳動組314，同時該座體311具有一供該輥壓輪313、傳動組314樞設之頂面311a，及一與該頂面311a相反之底面311b，而該每一輥壓輪313上相對該開孔312處設有一呈圓周態樣之輥壓槽313a，且該二輥壓槽313a間形成有一可供一金屬棒材A穿設之通道313b，以使該金屬棒材A受到進料的推送經該開孔312進入該通道313b，再配合該等輥壓輪313轉動以對該金屬棒材A進行輥壓，使該金屬棒材A受到該輥壓槽313a的輥壓作用而呈一橢圓態樣，這時也因為該金屬棒材A之外徑受到輥壓後即呈現出小於未輥壓時之尺寸，同時長度也因為受輥壓作用亦也較未輥壓時略有增長；在本實施例中，該開孔312的設置型態即由該底面311b至該頂面311a方向呈由大至小的漸縮設置，且該開孔312之最小直徑r1大於該通道313b的外徑r2(即如圖2所示)。

至於，該整形裝置32包括有一模座321，一開設於該模座321中央處之穿孔322，二對應設於該模座321上且位於該穿孔322處之輥軋輪323，以及一帶動該等輥軋輪323傳動之連動組324，同時該模座321具有一供該輥軋輪323、連動組324樞設之頂面321a，及一與該頂面321a相反之底面321b，而該二輥軋輪323係與該二輥壓輪313呈不同方向設於該模座321上，同時該每一輥軋輪323上相對該穿孔322處設有一呈圓周態樣之輥軋槽323a，使該二輥軋槽323a間形成有一可供該金屬棒材A穿設之槽道323b，以使已先行完成輥壓程序之該金屬棒材A由該穿孔322進入該槽道323b，再配合該等輥軋輪323轉動以對該金屬棒材A未受到輥壓之處進行輥軋的整形作用，且在本實施例中，該穿孔322的設置型態即由該底面321b至頂面321a方向呈由大至小的漸縮設置，同時該穿孔322最小的直徑r3大於該槽道323b的外徑r4(即如圖3所示)，同時為避免使該金屬棒材於輥壓加工中的移動過程，有偏移情事產生，其可在該輥壓裝置31與該整形裝置32間另設有一導正件(圖中未示)，亦或分別於該輥壓裝置31底面311b處與該整形裝置32之頂面321a處各加設有該導正件(圖中未示)，透過該等導正件的設置可使該金屬棒材A的移動路徑有效受到確實的導引，如此可避免該金屬棒材A的移動路徑有偏差之虞，同時在該棒材輥軋模組3的設計上，係將該輥壓裝置31與整形裝置32呈模組化設計，俾當該輥壓裝置31或該整形裝置32當中有任一構件呈現出耗損，這時僅要針對有問題之構件進行更換後，就能馬上接續加工作業的進行，如此便可使加工程序得以呈無間斷的銜接。

參閱圖2至圖4，當進行作業時，可將備置且所欲進行加工之金屬棒材A經由該輥壓機之進料道後予以被導入至該輥壓機內，並持續往轉動中之該二輥壓輪313處移動，直至進入該通道313b中，透過該通道313b之外徑r2小於該開孔312之最小直徑r1的設置，使得該輥壓槽313a利用本身具有圓周型態，順勢對該金屬棒材A之側邊進行輥壓，以便該輥壓槽313a以漸進輥壓方式對該金屬棒材A加工形成一橢圓狀態呈現，即如圖5a及圖5b之斷面圖所示，使該金屬棒材A本身之機械強度材質也在經過輥壓程序後更為提升，而完成輥壓作業之該金屬棒材A之外徑不但有變小外，同時其長度亦也有增加，同時在該輥壓輪313的轉動過程中，使部分已完成輥壓之該金屬棒材A便會持續往該整形裝置32處移動，直至導入該穿孔322後，便接續移動到該槽道323b處，進而在該等輥軋輪323的轉動過程中順勢被帶入該輥軋槽323a中，藉由該等輥軋輪323與該等輥壓輪313所呈不同方向設計，使該金屬棒材A未受到輥軋的另一側邊，承受到該輥軋槽323a所呈圓周態樣的輥軋整形，藉此將呈橢圓態樣之該金屬棒材A，在承受不同方向的輥軋作用下，俾將該金屬棒材A的材料組織往內、往中央輥軋，遂以漸進成型方式快速被整形出所需的正圓之金屬線材4態樣呈現，即如圖6所示；因此，在整體的輥壓成型作業程序上，透過該棒材輥軋模組3於該輥壓機內對金屬棒材A施以不同方向的輥壓與輥軋方式進行作業，且依面積減縮率模式使該金屬棒材A的直徑尺寸，得以在一次的加工程序中分別承受到不同的輥壓、輥軋作業後，予以被抽製成型為所預設成型之尺寸，藉此便能以有別習知需經多次輥壓成型方式，便能有效以一次到位的加工方式，即能快速加工成型出所需之金屬線材4之物件型態，故不但可以有效增加其機械性質、硬度及強度外，同時更可節省材料，與大幅有效縮短加工時效，更能加速提升該金屬棒材A有效輥壓成型，以提高加工成型產能良率。

參閱圖7，本發明另一較佳實施例，其仍包含有前一實施例所述之構件，且要件與要件間的連結關係，產生功效，均與前一實施例所述相同，特別是為因應將該金屬棒材A加工為不同尺寸金屬線材4的加工程序需求，免除耽誤輥壓加工程序的進行，使輥壓加工作業得以順暢進行，同時更可大幅減少安裝過多輥壓機具成本的支出與佔據空間的浪費，故在本實施例中，即將該棒材輥軋模組3設計為具多種尺寸之模組化設置，即在該每一輥壓裝置31之該座體311的底面311a上以間隔方式至少分設有四個嵌合區311c，而該模座321之底面321a上同樣也以間隔方式至少分設有四個扣合區321c，同時位於該座體31上之該輥壓輪313，及與該輥壓輪313呈相對且位於該模座321上之該輥軋輪323，且更可針對所欲加工為金屬線材4之外徑尺寸的不同，及依據客製化需求，將該輥壓輪313之輥壓槽313a寬度設計為可針對不同尺寸的輥壓周圓面設置，以及將該輥軋輪323之輥軋槽323a寬度設計呈多組可針對不同尺寸的整形周圓面設置(圖中未示)，藉此得以利用該等輥壓槽313a、輥軋槽323a所具有之不同形態設計，以控制該金屬棒材A輥軋成型之斷面輪廓形狀如圓形、橢圓形亦或任意形狀(圖中未示)，以達到均勻應變分佈的目的，當然該開孔312與穿孔322(圖中未示)的孔徑尺寸大小亦也相對調整設計。

是以，欲進行輥壓加工程序前，可視當下該金屬棒材A所欲加工為金屬線材4之尺寸大小為何，依據尺寸大小的不同，將適當對應具模組化設計的該輥壓裝置31與該整形裝置32予挑出，且透過該等嵌合區311c與扣合區321c的設計，使該輥壓裝置31與該整形裝置32得以有效穩固定位於該輥壓機上，再者，更可視輥壓程序的變化需求，如所欲輥壓加工為金屬線材4之線徑為較細小者，這時便可以編排多組方式將該棒材輥軋模組3同時安裝設於該輥壓機上，以利完成加工為特殊金屬線材4的進行。

接續前述，再者，若在使用過程中，如發生該輥壓裝置31或整形裝置32中有任一零件故障損壞，此時則無需全面停止加工等候專職人員維修，或將該輥壓機整體予以拆卸而影響加工時效，其僅要針對故障損壞之該輥壓裝置31、整形裝置32亦或其他傳動組件進行快速的更換，即可輕鬆、快速完成故障的排除，以利未完成的輥軋程序得以持續進行，同時，針對加工作業空間有限而言，即可在有限的空間且不佔據過多的使用空間狀況下，透過該棒材輥軋模組3為多種尺寸之模組化設計的方便性，針對欲輥軋成型之尺寸選擇適當使用之該輥壓裝置31及整形裝置32進行更換即可，藉由該嵌合區311c與該扣合區321c的設計進行安裝，不但具機動性且不會有佔據較大空間使用之便利性，同時更能有效降低加工成本支出。

歸納前述，本發明主要藉由該棒材輥軋模組同時具有該輥壓裝置與整形裝置的設置，利用該輥壓裝置之輥壓輪與該整形裝置之輥軋輪兩者呈不同方向的設計下，如此可使金屬棒材在進行輥壓加工的程序上，得以承受到不同方向的輥壓方式，使該金屬棒材快速被輥壓出所需的金屬線材之盤圓形態，不僅能有效增加其機械性質、硬度及強度外，更可大幅有效縮短加工時效，更能加速提升金屬棒材有效輥壓成型，以提高加工產能良率。

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。

(本發明)

3:棒材輥軋模組

31:輥壓裝置

32:整形裝置

311:座體

312:開孔

313:輥壓輪

314:傳動組

321:模座

322:穿孔

323:輥軋輪

324:連動組

311a:頂面

311b:底面

311c:嵌合區

313a:輥壓槽

313b；通道

321a:頂面

321b:底面

321c:扣合區

323a:輥軋槽

323b:槽道

r1:開孔之最小直徑

r2:通道外徑

r3:穿孔之最小直徑

r4:槽道外徑

A:欲進行加工之金屬棒材

4:整形後之金屬線材

圖1是本發明第一較佳實施例之示意圖。圖2是圖1該第一較佳實施例之輥壓裝置A-A剖面示意圖。圖3是圖1該第一較佳實施例之整形裝置B-B剖面示意圖。圖4是該第一較佳實施例之作動示意圖。圖5a是該第一較佳實施例之金屬棒材加工成型過程示意圖。圖5b是圖5a之C-C剖片示意圖。圖6是該第一較佳實施例之金屬棒材加工成型過程示意圖。圖7是本發明第二較佳實施例之示意圖。