专利名称：带齿形管材及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种管材及其制造方法，特别是一种壁厚均匀，内外 表面均呈凹凸不平的齿状的管材的制造方法。
背景技术：
自行车，医疗器材，运动器材结构中会大量的应用到管材交叉连 接，例如车把手与竖杆的连接。(如图l所示)，为防止连接处转动滑 动，或是做为可调整角度，普遍在车把手上制造出齿形，但现有技术， 制造出来的齿型由于是采用抽削方式将齿形部分的材料去除的方法 制造出来的。所以齿底部分的管壁厚变薄，造成壁厚不均匀，使管材 强度及扭力等力学性能变弱。此方法也不能够制造出较深的齿形深 度。
发明内容
本发明目的在于提供了一种带齿形管材及其制造方法，特别是一 种壁厚均匀，内外表面均呈凹凸不平的齿状的管材的制造方法。
为实现上述的目的，本发明采用如下两种技术方案
一，采用挤齿方式，制造出挤齿用的模具，模具内有数个呈阶梯 型排列的齿形块，将管材的一端插入带齿形的模具槽口内，在管材的 另一端施力，使整个管材通过模具，通过模具后受齿形块的挤压后
变形，藉此管材壁厚均匀且齿形被制造出来。
二，采用滚齿方式，先准备好数个带有齿形滚轴模具，分别装有 由钝到尖数级齿形滚轴，将管材两端装夹到机械上，通过机械的转轴 的旋转，带动管材旋转，此时滚轴朝轴心方向运动，带动滚轴一齐旋 转，同时受滚轴齿顶的径向力挤压时，管材会随之变形，通过各级齿 形滚轴的挤压，壁厚均匀且内外表面均呈凹凸不平的齿状管材被制造 出来。
本发明的带齿形的管材的制造方法有
方法一为挤齿，包括如下步骤先准备好一个带有齿型型腔模具， 该模具两端为贯穿的槽口，内镶有数个呈阶梯型排列的齿形块，将管 材的一端插入带齿形的模具的槽口内，及在管材的另一端提供一使整 个管材通过模具的挤压施力，藉此壁厚均匀，内外表面均呈凹凸不平 的齿状的管材被制造出来。其特征在于，模具内有阶梯型齿形块，其 内圆周上分布有数个齿形，各级齿形块的齿形由钝到尖排列并相应对 齐，内径由大到小。具体视管材的材质，要抽齿形的深度角度等决定， 齿型最大内径小于管材外径，齿型最小内径决定齿形深度，由于模 具内各级齿形块内径均小于管材外径，管材通过模具时受到各级齿形 块的由钝到尖，由浅到深的挤压变形，藉此壁厚均匀，内外表面均呈 凹凸不平的齿状的管材被制造出来。
方法二为滾齿，包括如下步骤先准备好数个带有齿型模具，分 别装有由钝到尖数级齿形滚轴，将管材两端装夹到机械上，通过机械
轴的旋转，带动管材旋转，此时固定在轴心径向的第一级较钝齿形滚 轴朝轴心方向运动，当接触到管材外径时，带动滚轴一齐旋转，同时 受滚轴齿顶的径向力挤压时，管材变形与滚轴成咬合状，滚轴一直向 管材径向运动，直到达到所需深度后，快速向反方向退出，换上第二 级滚轴，重复上一滚齿步骤。再下一级滚轴也做同样步骤。滚轴数量 由齿形的深度角度等决定。最后一级滚轴齿形决定了管材齿形角度和 深度。藉此壁厚均匀，内外表面均呈凹凸不平的齿状的管材被制造出 来。
本发明与现有技术相比，制造出来的带齿形的管材，在管材壁厚 均匀的情况下，不仅可制造出较深的齿型，又可保证管材的强度及扭 力等力学性能且不用增加制造成本。
图l自行车车把手与坚杆的连接示意图
图2观有技术制造出来的带齿形管材剖面图
图3本发明制造出来的带齿形的管材剖面图
图4现有技术所用抽齿模具简图
图5现有技术带齿形的管材制造示意图
图6为图5中抽齿截面放大图
图7本发明所用挤齿模具简图
图8本发明的带齿形的管材制造示意9 一根管材其中一段挤出齿形的简图
图10为图8中挤齿截面放大图
图11本发明制造管材所用滚齿示意简图
图12为图9中三级齿轮的截面图
具体实施例方式
以下结合附图举例对本发明作进一步详细的说明
请先参阅图2图3，可以看出现有技术制造出来的带齿形的管材， 由于是采用抽削方式将齿形部分的材料去除的方法制造出来的，在齿 底部分的壁厚较未加工前明显变薄，所以强度及扭力等力学性能自然 变弱。如要加工较深的齿形，又要保证强度及扭力，必然要增加管材 厚度，从而增加成本。本发明制造出来的管材，能克服以上缺点，兼 有即能保证壁厚均匀的情况下，又能挤出较深的齿形深度，强度及扭 力等力学性能也能保证。
再参阅图4至图6为现有技术的抽齿制造示意简图，由模具主体 10及一组齿形块101构成。齿块在内圆上分布有数个齿形，齿型块内 径Odl小于管材外径。模具的两端有开放性端口。将管材20的一端 插入带齿形的模具槽口内，在管材的另一端施力，使整个管材通过模 具。由于模具内齿型块内径①dl决定管材所要齿形深度，所以模具 内齿形块的内径必定小于管材外径①d2，管材受到轴向的推力通过模 具时必受到齿形块切削，齿形部分的材料被切削去除后，籍此带齿形 管材30就制造出来，可以看到齿底部分的壁厚较未加工前明显变
薄，见图5抽齿后截面。使管材强度及扭力等力学性能变弱。
再参阅图7至图9，本发明所用挤齿模具简图，由模具主体40 及数组齿形块构成，本发明以三组齿形块为例分别为401， 402， 403。 每组齿形块在内圆上分布有数个齿形，每组齿形块齿形由钝到尖，相 应对齐，且每组齿形块的内径①d3〉①d4〉Od5成阶梯状并从大至小 排列，且均小于管材外径，模具主体两端有可通过管材的开放性端口 。 将管材50的一端插入带齿形的模具槽口内，在管材的另一端施力， 使整个管材通过模具。由于模具内齿形块的内径都小于管材外径① d6，且从大至小齿形由钝到尖排列，因此当管材通过模具型腔时，会 受到各组齿形块的逐步挤压，从而产生逐歩变形，而不会产生现有技 术中把材料切削掉的现象。藉此壁厚均匀，内外表面均呈凹凸不平的 齿状的管材被制造出来。
如图10所示，本方法也可用于在把一根管材的其中一段挤出齿 形，挤齿前需先用挤扩孔模具将管材要挤齿的部分挤扩大，再用以上 所述方法即可。
最后参阅图11和图12，此图为本发明所用滚齿制造方法示意图。 先准备好数个带有齿型模具80，分别可装由钝到尖数级齿形滚轴800， 本发明以三级齿形滚轴为例801、 802、 803，将管材70两端装夹到机 械上，通过机械轴的旋转，带动管材旋转，此时固定在轴心径向的第 一级较钝齿形滚轴801朝轴心方向运动，当接触到管材外径时，带动 滚轴一齐旋转，同时受滚轴齿顶的径向力挤压时，管材变形与滚轴成 咬合状，滚轴一直向管材径向运动，直到达到所需深度后，快速向反
方向退出，然后换上第二级滚轴802，重复上一滚齿步骤。再下一级 滚轴803也做同样步骤。藉此壁厚均匀，内外表面均呈凹凸不平的齿 状的管材被制造出来。
综上所述，本发明的带齿形管材，即有齿形部分剖面壁厚均匀强 度好的特点，且不会增加制造成本。
权利要求
1、一种带齿形管材，其特征在于将一中空管全段或其中一段挤出或滚出齿型，挤齿或滚齿以后其壁厚均匀，其内外表面均呈凹凸不平的齿状。
2、 一种制造权利要求1所述的带齿形管材的制造方法，包括如 下步骤先准备好一个带有齿型型腔模具，该模具两端为贯穿的槽口，内 镶有数个呈阶梯型排列的齿形块，将管材的一端插入带齿形的模具的 槽口内，及在管材的另一端提供一使整个管材通过模具的挤压施力， 藉此壁厚均匀，内外表面均呈凹凸不平的齿状的管材被制造出来；模具内有阶梯型齿形块，其内圆周上分布有数个齿形，各级齿形 块的齿形由钝到尖排列并相应对齐，内径由大到小；齿型最大内径小于管材外径，齿型最小内径决定齿形深度，由于 模具内各级齿形块内径均小于管材外径，管材通过模具时受到各级齿 形块的由钝到尖，由浅到深的挤压变形，藉此壁厚均匀，内外表面均 呈凹凸不平的齿状的管材被制造出来。
3、 根据权利要求2所述带齿形管材的制造方法，其特征为，在 把一根管材的其中一段挤出齿形时，挤齿前需先用挤扩孔模具将管材 要挤齿的部分挤扩。
4、 制造权利要求1所述的带齿形管材的制造方法，包括如下步骤先准备好数个带有齿型模具，分别装有由钝到尖数级齿形滚轴，将管材两端装夹到机械上，通过机械轴的旋转，带动管材旋转，此时 固定在轴心径向的第一级较钝齿形滚轴朝轴心方向运动，当接触到管 材外径时，带动滚轴一齐旋转，同时受滚轴齿顶的径向力挤压时，管 材变形与滚轴成咬合状，滚轴一直向管材径向运动，直到达到所需深度后，快速向反方向退出，换上第二级滚轴，重复上一滚齿步骤；再 下一级滚轴也做同样步骤；滚轴数量由齿形的深度角度等决定，最后 一级滚轴齿形决定了管材齿形角度和深度，藉此壁厚均匀，内外表面 均呈凹凸不平的齿状的管材被制造出来。
全文摘要
本发明涉及一种齿形管材及其制造方法，特别是一种挤齿或滚齿以后壁厚均匀，其内外表面均呈凹凸不平的齿状的管材及其制造方法。本发明的齿形管材是利用多个齿形块或多个滚轴，通过采用挤齿或滚齿方法，使管材产生逐步变形从而制造出来的带齿形管材。本发明与现有技术相比，其制造出的带齿形管材壁厚均匀，内外表面均呈凹凸不平的齿状，增加了管材的强度，且不会增加制造成本。
文档编号F16S3/00GK101169218SQ200610063310
公开日2008年4月30日 申请日期2006年10月25日 优先权日2006年10月25日
发明者廖学湖 申请人:深圳信隆实业股份有限公司