TW200810854A - Process for super plastic molding of bike frame tubing - Google Patents

Description

200810854 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於-種車架管之製程 拉加工程序之管件，再經調整材質後总杜疋指運用抽 細均句，再利用熱吹製成型將管件以擴材質晶粒微 之輪廊外形，使管件更具有外形上之也=方者式形成不規則 【先前技術】 一般車架包括自行車、健身料相關運心具，除提 2 =主體以承受使用者之體重外，更作為各組件 位置的配置，以有效達到各機構的最佳作動效益。車㈣ 2疋影響整财制最重要因素，且車 各種不同型式出現，因此因應車咖= 構k化的萬求，已經不只是騎乘或運且 行感的個人配備。 /、更疋有仇 面m織賴向於立體稜線構成角度各異的曲 :因::傳:圓柱式鋼管車架的設計，且運用力學原理及 衝擊力r錢可有效分㈣乘過財地面對車架的 的車芊=㈣行進穩m縣創❹變需求 的車^型，則於車架管的製程技術上需作相當地改變。 料明直ί知有關車架管之製程技術，如國内第犯_8 之「無縫車架之成型方法」，其步驟主 ，已 抽拉·係將—中空管體抽拉成一端斷面概呈搞 5 200810854 、圓形之錐狀粗胚管，使該粗胚管具有一設定之流線外型， 而該粗胚管之一端具有一大徑端；壓製··將該具有設定流 線2型之粗胚管放置於一模具中，該模具係由一上模及一 下模所組成，該上、下模分別具有一設定之模穴，該下模 之核穴係供該粗驻管平行放置，而藉由該上模向下衝麼， 使該粗胚管之頂、底面分別形成—與該模穴形狀相同之麼 2部’·裁切··將該難後之粗胚管自該模具中取出，並依 二設定之長度進行其射核於：在難成型步驟之 11Γ行㈣成型步驟：該上、下模經壓製合模後，到 肉设疋M力值’注入放置於該模具内之中空粗胚管 内一没定之油量，並利用今握 之兩·m 具之健缸朝該粗胚管 側壓缸作高速推進，且 達錢值^各該 償，而該二侧壓紅兩側之增壓缸作增壓補 粗胚管最終之成型1時^預=1轉點時，即完成 作，且亦令該二增壓紅後退到原點，㈣^原^歸動 動作’即可進雜崎退料動作。/ 了_開模 【發明内容】（所欲解決之技術問題） 上述技術所成型之車架管，係為 方法，主要係將中空管體 端;、、縫車架之成型 狀粗胚管，使粗胚管之 & _面概呈橢圓形之錐 於模具中，利用模具的壓製=壓=端’將粗崎放置 及油壓成型，使_管之頂、 6 200810854 底面分別形成一具有補強功能之壓凹部，將堡製後之粗胚 管取出，進行裁切，於裁切步驟之後，進行適當之表面研' 磨、拋光處理，藉此方法成形出之無縫車架不會產生接合 缝，整體之外觀極佳，同時亦具有較佳之強度。

上述製程係屬液壓成型技術，其以液墨成型的方式， 將高壓液體注入該管件内徑’該管件是在前述步驟進行的 過程中受熱，而能提高延展性，並在液壓作用下，相對於 該模孔形狀向外擴張及產生形變；惟，本案發明人認為車 架管之製造方法仍具有可改善進步的空間，故研發並提供 另一種車架管之成型製程技術。 (解決問題之技術手段） 有鑑於此，本發明所揭露車架管件超塑成型製法，其 主要列步驟：管件預加玉：係以歸形成具預設^ 寸之胚&，5周貝.於預設高溫將該胚管進行材質調整； =形預加工：將該胚管以外力改變其外觀為預郷狀；吹 =成型：利用―模具將該崎置於細，並以高溫且高氣 壯方>式進订吹製成型加工’以擴張該胚管呈最後預設形 ^件加^將該崎進行切削加卫，即完成—車架管； 二中預加卫與調質’可以使胚管之材質晶粒微細而均句， 型續餘之品質穩定’再利用上述製程，以吹製成 同輪^之=錢大呈預郷狀，且討形成各處斷面不 m靡之讀’故其成型雜高於 之外形設計更具變化性。 練使車“ 7 200810854 (對照先前技術之功效） 、 製法供一種車架管件超塑成型 成型方法多為崎胸成型’而習知 製法t 目的即在提供—種車架管件超塑成型 / 温高壓之減，配合—加熱 方式使胚管成型，故管件之可塑性高。 ^ t明之再一目的即在提供一種車架管件超塑成型 —/、所製造之車架管整體管件各處斷面輪靡、管壁厚 σ :同於外开> 设§十上可更具變化性，符合市場需求。 【實施方式】 首先請參照第-圖，本發明所提供之一種銘合金車架 5超塑成型製法，其製造程序其步驟如下： a· S件預加工：係以抽管形成具預設尺寸之一胚 (10) 〇 •"周貝·於預设兩溫將該胚管（10)進行材質調整；其 主要係將該胚管（1〇)進行熱處理，其處理過程溫度 為250至5〇(Tc，並控制材質晶粒大小在2〇#m以 下。 c•外形預加工··將該胚管（10)以外力改變其外觀為預 设形狀；主要係將該胚管（1〇)以強大外力進行打 8 200810854 彎、打扁等外觀之改變者。 d. 吹製成型：利用—吹製成型機⑽)將該胚管⑽ 置於其内，並以高溫且高氣壓方式進行吹製成型加 工’以擴張該胚管⑽呈最後預設形狀，其成型過 私所需溫度為300至5〇〇。〇。。 。

e. 管件加工：將該胚管（10)進行切削加工，如長产裁 广銑切、姑孔等切削作業，最後即完成—車 藉^上述製程，其中預加工之抽管過程中，需控制管 件的^質晶粒變化，配合後續之熱處理等程序，可以 使胚官之材質晶粒微細㈣勻’以觀後續製程之品質穩 定’請參見實際製叙金相缝鏡㈣及電子難鏡照； (如附件―），再以吹製成型方式將該胚管擴大呈預設形 狀’且其可形成各處斷面不同輪廓，且亦可為各處斷面管 壁厚度均π之管件剌，故其雛高，使轉管之外形 設計更具變化性。 為供進—㈣解摘作構造舰、運賴術手段及所 預期達成之功效，㈣本創作使財式加以敘述如下： 本發明之步驟d所揭露之吹製成型作業，請參昭第二 圖’其中該吹製成型機⑽更進—步包含有—模具⑵）， 其具有預设官件成型形狀之—模穴（22);至少一執風口 ⑶）’係設於該模具⑵）之一侧，且可與該模穴⑽相連 通，熱風裝置（24)，係具有—熱風管（25)設於該熱風口 ⑶）處’藉以提供該模具（2〇)吹製之高溫高壓之熱空氣。 9 200810854 請參照第三圖至第六圖，係為本發明吹製成型之情

形’首先將已經過外形預加工步驟之該胚管（1〇)置於該模 八（22)内後合核’同時亦使該熱風管（π)容伸至模穴（22) 内’並確保胚管（10)與熱風管（25)之結合密閉且防漏，然 後該熱風管（25)則開始送入高溫且高壓之熱氣，該模具 (21)機台亦同時開始加熱，此時熱風進入該胚管（1〇)内緣 徑並受壓開始膨脹擴張，當擴張至填滿該模穴（22)預設輪 廓，最後脫模取出該胚管（1〇)。 請參照第七圖，係為吹製成型後之胚管（10)，其中可 樣=Α-A及B-B兩處之斷面，配合兩端之侧視斷面，可得 =管件外輪廓均不相同，且於形狀上有極大的差別；另參 第、圖及第九圖，係為另外其它管件外开)設計之實施態 樣，均可明顯視其外觀形狀之變化性相當靈活，於設計應 用可作許夕&型上的突破，不會滯礙於傳統擠壓之成型技 術會使外觀設計上受到侷限的情形。 总本發明係利用抽拉成型之胚管，配合調質程序，使胚 吕=質晶粒細化且均勻，再高溫高壓之熱氣，配合加熱 7嫉KM)以〜製方^使胚管成^，其藉㈣胚管件 一汽大擴張方式作外觀成型，其超塑比率較習式技術 ^因為_製程㈣晶粒細化且均勻，使得後續之超塑 小胚管材質之穩定，相較f知以胚管擠壓縮 缝方式’本發明製程可增進f件之可塑性，材料強 ’因為材質不變’不需擠壓，整體的重 200810854 =:=然能夠維持基礎強度姻^ ’ 之車架管整體管件各處_輪靡、管 =度可均不同，於外形設計上可更具變化』 法二:述插t發明所揭露之「車架管件超塑成型製 法」缺供-種成型製程，先以师胚 再利用吹製成独緒奴熱氣來·、敍料二可 形成輪廓更_、外觀料制更豐富之轉管， =提升管件之可塑性，並維持管件之材質及基礎強度，古主 ^成型後管件之取樣拉伸曲線圖（如附件―），同時; 付官^製品其各處斷面輪廓、管壁厚度可均不同，故可提 升市場價值性，喊致—實祕高之餘 =業實用性及成本效益，且其構成結構又未曾見』 曰刊或公用，誠符合新型專獅請要件，懇請 明鑑，早日准予專利，至為感禱。 需陳明者’以上所述乃是本發明之具體實施例及所運 用之技術原理’若依本發明之構想所作之改變，其所產生 之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時’均應 在本發明之範圍内，合予陳明。 200810854

【圖式簡單說明】 第一圖為本發明一較佳實施例之流程示意圖。 第二圖為本發明—較佳實施例之吹製成型機示意圖。 第三圖為本發明—較佳實施例之吹製成型狀態示意圖一。 第四圖為本發明—較佳實施例之吹製成型狀態示意圖二。 =五圖為本發明—較佳實施例之吹製成型狀態示意圖三。 第六圖為本發明_較佳實施例之吹製成型狀態示意圖四。 第七圖為本發明—較佳實_之吹製錢管件示意圖一。 第八圖為本發明—較佳實施狀吹製成型管件示意圖二。 第九圖為本發明_較佳實關之吹製成型管件示意圖三。 【主要元件符號說明】 \)/ \)y 0 0 12 12 2 2 ΓΧ rv x(\ rv 熱風口 熱風裝置 熱風管

\)/ \)/ Λ—/ 3 4 5 2 2 2 r\ r\ CN

[本創作] 胚管 吹製成型機 模具 模穴 12

Claims (1)

1. 200810854 十、申請專利範圍： ——種車架管件超塑成型製法，其主要包含下列步驟： a. 管件預加工··係以抽管形成具預設尺寸之一胚管； b. »周貝.於預設南溫將該胚管進行材質調整· c. 外形預加工：將該胚管以外力改變其外麵預設形 狀； ' d·吹製成型：利用一吹製成型機將該胚管置於其内， 並以高溫且高氣壓方式進行吹製成型加卫，以擴張 該胚管呈最後預設形狀； K又 '管件加卫：將該胚管進行_加卫，即完成一車架

   依據申請專職㈣丨顧狀轉f件超塑成型 製法，其中步驟b之調質作業係將該胚管熱處理， 其熱處理過程之溫度為25(TC以上。 依據申請專利_第丨項所述之車㈣件超塑_ 製法’其中步驟c之外型預加卫主要係將該胚管以 強大外力進行打彎、打料外觀之改變者。 依據申請專概圍第1項所述之車架管件超塑成型 製法，其中步驟d吹製成型作業之該吹製成型機， ^更進-步包含有—模具’其具有預設管件成型形 狀之-模穴；至少-熱風口，係設於該模具之一侧， 且可與該㈣相連通；—熱風I置，係具有一熱風 200810854 管設於該熱風 壓之熱空氣。 口處，藉 乂提供該模具吹製之高溫高 5、依據申請專利範圍第J 製法，其中步驟d之吹製=之車架管件超塑成型 需温度為·。以上。成型作業’其成型過程所 、依據帽補顧第丨項所叙轉管件超塑成型 製法，其中步驟e之管件加工，其切削加工可為長 度裁切、銑切、鈷孔等。

   7、 依據中料利範圍第1項所述之車架管件超塑成型 製法，其中該車架管之各處斷面外緣形狀均不同。 8、 依據申請專利範圍第1項所述之車架管件超塑成型 製法，其中該車架管之各處斷面管壁厚度均不同。

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