自行车折叠工具制作方法与流程

本发明是关于折叠工具的制作方法，尤其是指折叠工具里的工具头部分加工方法。

背景技术：

传统折叠工具扳手的现有技术为透过一端加工呈扳手使用端的棒材加上折弯制程直接成型。其中棒材本体断面为等边距离或圆形，在加工扳手使用端的形成搭配普遍的同轴车铣成型加工，可以具备成本低廉且大量生产的制造优势。但是，来料除了需具扳手使用上的长度，亦须涵盖折弯成型组设端相当的长度(如图1所示的L段)，所以使得用料成本居高不下且组设端显得相当体积笨重，携带不便。

而现有技术中，诸如中国台湾专利第M299063、D117670、D132239、M336113号等专利或如图2所示，其是针对传统折叠工具扳手制程的缺失而为的平整度与轻量化的考虑创作，但此种折叠工具扳手的制作为使用挤形棒材车铣加工使用端与使用钻孔/铣削加工而成尾端组设孔与尺寸，因而虽然可以有效减少折叠工具扳手于材料的使用量而达到成本下降的目的，但是，其中部分尺寸的折叠工具扳手尺寸为了符合折叠工具中在组装上的一致平整性及避免过大的组设端体积与重量，所以必须特别使用挤形抽线的不等边的长方形断面棒材(如图示中延伸的虚线所示)，所以在进行使用端的加工成形时，一方面会因为该棒材断面造型不等边，而另一方面也会因预成形的小尺寸扳手与本体尺寸的体积差距甚大，而在加工时会有以下的缺失及弊端：

一，会导致传统制程的同心轴切削加工车床铣床制作上其中两侧断面会有重切及空切的现象发生，因此刀具在加工中相当容易崩坏，要避免以上情形只能减少每次进刀量，而有增加加工次数与加工时间，如图3加工图的重切区域及空切区域所示。

二，单侧的切削会造成折叠工具的结构受力不均，而有容易崩断的 现象产生。

三，此种干涉组装的情形会使得使用者在使用时相当不方便，例如要取用短端工具时，一定须先将长端工具移开。

不管以上哪种做法，都会导致成本与不良率居高不下。

再如前案的中国台湾专利第I383868号中，针对上述前案的现有轻量化折叠工具扳手技术，如图4所示，点出其扳手末端(组设端)为有效减重而省略过多体积，且仅为一般传统挤形抽线本体的结构会有承受力不足的问题，尤其尾端肉厚越薄的小尺寸折叠工具扳手情况越为明显，进而提出使用相关塑型变形制程提升本体结构密度，在去除组设端笨重体积之余也不至于失去结构刚性的方式。然此方式需先将圆柱钢材物料再打料(冲锻)制程成型，导致坯料本体于此制程累积相当的残留集中应力并造成加工硬化，因此需于制造流程中添加退火程序软化，这样才能进行压平与外型铣削至所需组设端尺寸厚度与最终尺寸；

此制程虽透过打料(冲锻)以及压平等塑性变形制程于缩小体积的同时可得较佳的结构刚性，但是，消除工件内部经锻打所残留的加工应力而添加的退火制程会于大量生产中可能产生脱碳的风险，造成工具在后续热处理硬化后无法达到材质应有的强度的疑虑，尤其是对愈小尺寸的折叠工具来说更是如此，像这样使用的打料(冲锻)及冗长的加工制程反而会使得成本造价更加昂贵，而不具实用性跟普及性。

另外现有技术I369274提出传统折弯制程前增加折弯端压扁以及去除余料等制程，其可以克服I383868成本昂贵和制程冗长的缺点，并达到同样的要求。但压扁的塑型变形制程虽有效提升本体及组设端的结构密度使刚性提升，但压扁后产生的残留应力会造成折弯端于加工过程中产生加工硬化的现象，如图5所示，随后进行高塑性变形量的折弯过程中，棒材容易发生断裂或无法折弯的制程缺陷，进而影响生产上的稳定性，及制程模具寿命缩短等问题；

再者此种方式继承一般折弯制程扳手在转折端为一缺口的型式，此非封闭式的缺口结构无法承受较大的扭力，如图6所示(也同如图1的现有技术相似)，若须考虑到使用的结构强度时，此种方式仍无法有效减少组设端的体积，而同样有成本上的问题。

从上述针对传统技术所开发出来的现有技术，可以归纳出极待开发出有下列特征的轻量化折叠工具扳手制程：

(1)来料的棒材本体需要具备等边距离或圆形断面的形状特征，可以有效降低加工时间及降低加工成本。

(2)透过适当的塑性变形制程可以有效增加材料密度和提升本体结构刚性，但后续不宜在添加变形量大的塑性变形制程造成加工上困难增加与失败率提高。

(3)避免组设端为一缺口形式，封闭式的组设端可有效减少扳手体积并提升结构刚性。

(4)组设端避免使用传统折弯成型制程，可以有效减少体积重量，并降低材料成本。

(5)折叠工具扳手避免使用退火程序，预防可能产生的工具表面脱碳而造成日后热处理调质硬化后无法发挥应有的机械性质与强度。

本发明人基于上述制程复杂且昂贵的缺失，积极努力开发、研究改良，推出「自行车折叠工具制作方法」，期改善解决上述在相关产品制造的经济上及便利上缺失，达到缩短加工时间，同时也不采用传统折弯成型而能缩小体积与重量，相对也能降低材料成本，以此达成本发明的目的与功效。

技术实现要素：

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种自行车折叠工具制作方法，来料的棒材本体需要具备等边距离或圆形断面的形状特征，可以有效降低加工时间及降低加工成本；透过适当的塑性变形制程可以有效增加材料密度和提升本体结构刚性，但后续不宜在添加变形量大的塑性变形制程造成加工上困难增加与失败率提高；避免组设端为一缺口形式，封闭式的组设端可有效减少扳手体积并提升结构刚性；组设端避免使用传统折弯成型制程，可以有效减少体积重量，并降低材料成本；折叠工具扳手避免使用退火程序，预防可能产生的工具表面脱碳而造成日后热处理调质硬化后无法发挥应有的机械性质与强度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自行车折叠工具制作方法，其中有关一字型折叠扳手的制作方法包括有准备半成品、打扁塑性加工、成型组设孔，其中；一，准备半成品：该半成品为具有对应边等距离的棒材，且半成品的两端分别形成使用端及位于二使用端间的一待加工段，其中在该二使用端及待加工段间分别包括一转换段的特征，又转换段的对边距离尺寸为Z1，而待加工段对边距离尺寸为Y1，且使得Z1＜Y1而为一粗胚；二，其是对待加工段的对边形成的预备打扁平面进行打扁加工而打扁平面，且经过打扁塑性加工的待加工段打扁高度尺寸为X，并使得Y1≤2X且Z1≤X；以及三，成型组设孔：于待加工段上进一步加工裁切形成二成品，且该二成品进一步分别形成有一组设端，并在各组设端的打扁平面上成型一贯穿组设端的组设孔。

前述的自行车折叠工具制作方法，进一步于成型组设孔包括有去除尾端溢料，其是冲切去除于组设端的端部多余溢料。

前述的自行车折叠工具制作方法，进一步于打扁塑性加工包括有去除尾端溢料，其是冲切去除于待加工段的侧边多余溢料，并同时进行待加工段周侧打扁加工。

另，一种自行车折叠工具制作方法，其中有关非一字型折叠扳手的制作方法包括有准备半成品、打扁塑性加工、成型组设孔，其中；一，准备半成品：该半成品为具有对应边等距离的棒材，且半成品的两端分别形成使用端及位于二使用端间的一待加工段，其中在该二使用端及待加工段间分别包括一转换段的特征，又转换段的对边距离尺寸为Z2，而待加工段对边距离尺寸为Y，且使得Z2＜Y而为一粗胚；二，其是对待加工段的对边形成的预备打扁平面进行打扁加工而打扁平面，且经过打扁塑性加工的待加工段打扁高度尺寸为X2，并使得Y≤2X2且Z2≤X2；以及三，成型组设孔：于待加工段上进一步加工裁切形成二成品，且该二成品进一步分别形成有一组设端，并在各组设端的打扁平面上成型一贯穿组设端的组设孔。

前述的自行车折叠工具制作方法，进一步于成型组设孔包括有去除尾端溢料，其是冲切去除于组设端的端部多余溢料。

前述的自行车折叠工具制作方法，进一步于打扁塑性加工包括去除 尾端溢料，其是冲切去除于待加工段的侧边多余溢料，并同时进行待加工段周侧打扁加工。

本发明的有益效果是，来料的棒材本体需要具备等边距离或圆形断面的形状特征，可以有效降低加工时间及降低加工成本；透过适当的塑性变形制程可以有效增加材料密度和提升本体结构刚性，但后续不宜在添加变形量大的塑性变形制程造成加工上困难增加与失败率提高；避免组设端为一缺口形式，封闭式的组设端可有效减少扳手体积并提升结构刚性；组设端避免使用传统折弯成型制程，可以有效减少体积重量，并降低材料成本；折叠工具扳手避免使用退火程序，预防可能产生的工具表面脱碳而造成日后热处理调质硬化后无法发挥应有的机械性质与强度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是有关一种现有技术的结构示意图。

图2是有关另一种现有技术的外观示意图。

图3是再一种非等边材料的成型缺失示意图。

图4是另一种现有技术的外观示意图。

图5是有关现有技术折叠工具在切除时产生加工硬化的缺失示意图。

图6是有关现有技术折叠工具形成切口时而不具结构承受力的示意图。

图7是本发明的一字形折叠工具实施例制作流程图。

图8是本发明第一实施例第一步骤的折叠工具外观示意图。

图9是本发明第一实施例第一步骤的折叠工具尺寸示意图。

图10是本发明第一实施例第二步骤的折叠工具尺寸限制示意图。

图11是本发明第一实施例第三步骤的折叠工具组设孔结构示意图。

图12是本发明的非一字形折叠工具即第二实施例的第一步骤工具外观示意图。

图13是本发明第二实施例第一步骤的折叠工具尺示意图。

图14是本发明第二实施例第二步骤的折叠工具尺寸限制示意图。

图15是本发明第二实施例第三步骤的折叠工具的组设孔结构示意 图。

图16是本发明的成形步骤中经打扁塑性加工与去除尾端溢料的流程示意图。

图17是本发明的成形步骤中经去除尾端溢料及成型组设孔的流程示意图。

图18是本发明的成形步骤中经去除尾端溢料及成型组设孔的示意图。

图19是本发明的成形步骤中经打扁塑性加工与去除尾端溢料的示意图。

图中标号说明：

11使用端 12待加工段

121预备打扁平面 121a打扁平面

122预备打扁平面 122a打扁平面

13转换段 14组设端

15组设孔

具体实施方式

首先请参阅图7所示，其为本发明自行车折叠工具制作方法流程图；图中揭示本发明自行车折叠工具制作方法，包括有准备半成品、打扁塑性加工、成型组设孔等步骤，其中有关一字形折叠扳手的步骤如下；

一，准备半成品：请参照图8及图9所示，该半成品为正六角、正方形及圆形断面的棒材(其皆具有对应边等距离的特征)，且半成品的一端形成使用端11及位于二使用端11间的一待加工段12，其中在该二使用端11及待加工段12间分别包括一转换段13的特征，又转换段13的对边距离尺寸为Z1，而待加工段12对边距离尺寸为Y1，且使得Z1＜Y1而为一粗胚，并借此限制条件使得在下个步骤加工时，该待加工段12可以成型；

二，打扁塑性加工：其对待加工段12的对边形成的预备打扁平面121进行打扁加工而打扁平面121a，且经过打扁塑性加工的待加工段12打扁高度尺寸为X，其中使得Y1小于或等于2X，而在此限制条件下可以达到在不必要预先执行退火制程即可实施打扁塑性加工，使该待加工段12具有足够的结构稳固力；再者，经打扁成型加工后并使得Z1≤X时(如图10 所示)，而可以使得各只扳手在组设后旋转的时候不会产生互相干涉的问题，并提供待加工段12相对于使用端11具备可使用的打扁厚度与结构强度以供扳动操作；

三，成型组设孔：于待加工段12上进一步加工裁切形成二成品，且二成品进一步分别形成有一组设端14，并在各组设端14的打扁平面121a上成型一贯穿组设端14的组设孔15(并如图11所示)。

经由本发明以上步骤的制作方法，由于半成品是采用为等边对应距离的棒材，前述断面的棒材于准备半成品的加工上符合同心轴加工的大量生产制造加工基础，于使用端11的成型时刀具寿命较长并且加工快速，进而降低制造成本时间。此外使用端11也可以透过专用模具打头成型具备等边距离特征的工具尺寸(例如六角扳手或TORX梅花扳手)，同时等边距离或圆形断面的棒材于市场上搭配加工便利而使用量大，取得容易的外，以量制价结果材料价格也较为便宜，有效降低所需成本。而且本发明搭配设定的待加工段12于准备半成品步骤时的对边距离Y1与经打扁塑性加工后的组设端14对边距离X的设计比例，让Y1小于或等于2X，不但可以透过打扁塑性加工提升棒材本体于缩减体积后待加工段12的结构强度以及最后一步骤的切割加工，进一步达到使用材料上也可以比起传统技术更为节省，进而降低用料成本，此外针对Z1相对于X的限制可使得各只扳手在组设后旋转的时候由于组设端14厚度不至于超过使用端11高度，不会互相干涉且提供组设端14相对于使用端11具备可使用的厚度与强度供扳动操作，且可以横向组设的储放空间利用最大化，以利空间上的节省以便于携带。而且应用于自行车折叠工具可以有效减少成本以及减少携带空间以及重量。据此达成本发明的目的与功效，值得业界大力推广。

然而本发明针对其他非一字形折叠扳手的步骤如下说明：

一，准备半成品：请参看图12、图13所示，该半成品仍为正六角、正方形及圆形断面的棒材(其皆具有对应边等距离的特征，其中圆形断面的对应等边距离即为圆形直径)，且同样的该半成品的一端形成使用端11以及位于二使用端11间的一待加工段12，其中在该二使用端11及待加工段12间分别包括一转换段13的特征，而该使用端11的对边尺寸为Z2， 而待加工段12对边距离尺寸仍为Y，其中使用端11正常状况下对边尺寸Z2＜Y以利后续加工步骤时可以提供待加工段12必要的体积而为一粗胚；

二，打扁塑性加工：其是对待加工段12的对边形成的预备打扁平面122进行打扁加工而打扁平面122a，且经过打扁塑性加工的待加工段12打扁高度尺寸为X，并使得Y小于或等于2X，而在此限制条件而可以在不必预先执行退火制程即可实施打扁塑性加工，使待加工段12具有足够的结构稳固力；再者，并使得Z2≤X时，如图14所示，同样可以使得各只扳手在组设后旋转的时候不会产生互相干涉的问题，并提供待加工段12相对于使用端11具备可使用的打扁厚度与强度以供扳动操作；

三，成型组设孔：于待加工段12上进一步加工裁切形成二成品，且二成品进一步分别形成有一组设端14，并在各组设端14的打扁平面122a上成型一贯穿组设端14的组设孔15(如图15所示)。

本发明的两种实施例的进一步特征可以增加去除尾端溢料的步骤，且去除尾端溢料可于成型组设孔时同时进行，或打扁塑性加工时同时进行，由于去除尾端溢料同时于何种步骤进行而有所不同，或请参考图16至图17的流程说明；

其中在成型组设孔15的去除尾端溢料部分，其是冲切去除于组设端14的端部多余溢料，并同时于组设端14成型组设孔15(可再参看图18所示)。

而若在打扁塑性加工的去除尾端溢料，其是冲切去除于待加工段12的侧边多余溢料，并同时进行待加工段12周侧打扁加工(可再参看图19所示)。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。