压合方法及压合系统的制作方法
【专利摘要】一种压合方法及压合系统，用以压合中空管体，压合方法包括下列步骤：将中空管体承载于第一模具。将压力调节装置的至少二个注入部分别顶抵封闭中空管体的两端开口。将压力流体经由注入部注入中空管体的内部。当压力流体注入中空管体的内部直到中空管体的内部压力升压至型变临界点时，第二模具朝向第一模具压合以压制成型中空管体。
【专利说明】压合方法及压合系统
【技术领域】
[0001]本发明关于一种压合方法及压合系统，特别是关于压制中空管体的压合方法及压合系统。
【背景技术】
[0002]一般而言，中空管体应用于多种产业及日常生活中，例如随处可见的冷热水系统或排水系统的管路、脚踏车的钢架结构、汽机车内部的管路结构及排气管等，甚至是在一些机械或电子装置内的散热器或散热模块，便是以金属所制成的中空热管，作为传输热源的路径，将机械或电子装置运作时，内部所产生的热能，依热管的配置路径传导至风扇的散热鳍片或直接传导至外界等。
[0003]而一般的管体通常为线性的中空圆柱状体，然而，各种管路的配置皆非仅有线性分布，必须使用弯折的中空管体以改变方向。另外，有时会受到整体的空间限制，尤其是随着科技的进步，机械或电子装置皆以小型化为目标不断的改良，故其内部空间有限，而其内部管路的配置必须得达到节省空间的功效，最有效的方式便是将中空圆柱状体压缩成扁形的中空结构，即为压管。
[0004]现有的压管程序，将中空管体直接置于二模具间，一般称为上、下模具，并利用上、下模具的相互闭合直接压缩中空管体，然而，直接压管的方式并无法一次完成加工程序，这是因为直接压管对于中空管体的冲击太大，尤其是金属材料的中空管体，因其具有排列精密的晶体结构，一次压管成型反而会使其变形。另外，即便以多次加工的方式直接压管，虽可维持中空管体外观的整体性，但中空管体的表面结构已受到破坏，使得整体强度下降而较容易有表面凹陷或产生水平状纹路等损坏。
【发明内容】
[0005]有鉴于上述课题，本发明的一目的是提供一种压合方法及压合系统，可同时缩减加工次数及可维持中空管体表面的晶体结构，进而保持中空管体的整体强度。
[0006]为达上述目的，本发明提供一种压合方法，用以压合中空管体，压合方法包括下列步骤:将中空管体承载于第一模具。将压力调节装置的至少二个注入部分别顶抵封闭中空管体的两端开口。将压力流体经由注入部注入中空管体的内部。当压力流体注入中空管体的内部直到中空管体的内部压力升压至型变临界点时，第二模具朝向第一模具压合以压制成型中空管体。
[0007]在本发明的一实施例中，第二模具与第一模具压合以压制成型中空管体呈中空扁平状。
[0008]在本发明的一实施例中，第二模具朝向第一模具压合的步骤中，压力调节装置调节中空管体的内部压力。
[0009]在本发明的一实施例中，型变临界点指中空管体于结构变形之前通过压力流体使其内部压力达到饱和值。[0010]在本发明的一实施例中，其中压力流体为气体、液体、固体、或其组合。
[0011]为达上述目的，本发明还提供一种压合系统，用以压合中空管体，压合系统包括第一模具、第二模具以及压力调节装置。第一模具承载中空管体。第二模具与第一模具对应设置。压力调节装置具有至少二个注入部，注入部顶抵封闭中空管体的两端开口，经由注入部将压力流体注入中空管体的内部。当压力流体注入中空管体的内部直到中空管体的内部压力升压至型变临界点时，第二模具朝向第一模具压合以压制成型中空管体。
[0012]综上所述，本发明的压合方法及压合系统，是于中空管体的内部注入压力流体，并使中空管体的内部管壁保持在型变临界点的状态，再以第一模具及第二模具压制中空管体。相较于现有直接压合的方法，中空管体的外侧受到来自于内部压力流体的支撑力，更可保持表面结构的完整，不易变形或表面凹陷，且维持中空管体的整体强度，进而可减少压制(加工)的次数。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为依据本发明较佳实施例的一种压合方法的步骤流程图；
[0014]图2A为依据本发明较佳实施例的一种压合系统的前视图；
[0015]图2B为图2A所示的压合系统的A-A线右侧视图；
[0016]图3A为图2A所示的压合系统注入压力流体的前视图；
[0017]图3B为图3A所示的压合系统的A-A线右侧视图；
[0018]图4A为图2A所示的压合系统的第二模具朝向第一模具压合的前视图；
[0019]图4B为图4A所示的压合系统的A-A线右侧视图；
[0020]图5A为图2A所示的中空管体压合完成的前视图；
[0021]图5B为图5A所示的压合系统的A-A线右侧视图；以及
[0022]图6为图2A所示的中空管体压合完成的前视图。
【具体实施方式】
[0023]以下将参照相关附图，说明依据本发明较佳实施例的一种压合方法及其系统，其中相同元件将以相同的元件符号加以说明。
[0024]图1为依据本发明较佳实施例的一种压合方法的步骤流程图；图2A为依据本发明较佳实施例的一种压合系统的前视图；图2B为图2A所示的压合系统的A-A线右侧视图，请参照图1并搭配图2A及图2B所示。本发明的一种压合方法，以压合中空管体，压合方法包括下列步骤:将中空管体承载于第一模具(SlO);将压力调节装置的至少二个注入部分别顶抵封闭中空管体的两端开口(S20);将压力流体经由注入部注入中空管体的内部(S30);当压力流体注入中空管体的内部直到中空管体内的压力升压至型变临界点时，第二模具朝向第一模具压合以压制成型中空管体(S40)。
[0025]而对应于上述压合方法，本发明还提供一种压合系统1，用以压合中空管体2。压合系统I包括第一模具11、第二模具12以及压力调节装置13。于步骤SlO中，将中空管体2承载于第一模具11，而第二模具12对应第一模具11设置，使中空管体2位于第一模具11与第二模具12之间。
[0026]图3A为图2A所示的压合系统注入压力流体的前视图；图3B为图3A所示的压合系统的A-A线右侧视图，请同时参照图3A及图3B所示。压力调节装置13具有至少二个注入部131，于本实施例中，压力调节装置13则具有二个注入部131，并于步骤S20中，将压力调节装置13的二个注入部131分别顶抵封闭中空管体2的两端开口 21(如图2A所示)。较佳的，注入部131与中空管体2的开口 21密合，于本实施例中，注入部131为前窄后宽的尖头(或圆弧)形，而后端较宽部分的外径与开口 21的口径相互配合。另外，注入部131更具有通道C，用以注入压力流体。
[0027]另外，压力调节装置13还包括储存单元132，用以置放压力流体133，而于步骤S30中，将压力流体133经由注入部131注入中空管体2 (为求图面简洁，本发明的附图仅示其一注入部与储存槽连接的态样)的内部，使中空管体2的内部管壁22均匀受力。其中，压力流体133包括气体、液体、固体、或其组合，气体可例如但不限于一般的空气、氦气、或氮气；液体则可例如但不限于水、甲醇、或丙酮；固体则可例如但不限于玻璃砂或金刚砂，其中，固体(如玻璃砂或金刚砂)常组合气体使用。
[0028]于实际操作上，如图3A所示，将中空管体2置于第一模具11 (步骤S10)，第二模具12并对应设置，使第一模具11与第二模具12恰好相抵接于中空管体2，而第二模具12亦可等到步骤S40时，在抵接于中空管体2。接着，压力调节装置13的二注入部131往中空管体2的方向移动，并顶抵封闭中空管体2的两端开口 21(步骤S20)，再将压力流体133经由注入部131的通道C注入中空管体2内(步骤S30)。当中空管体2的内部压力升压至型变临界点时，中空管体2的内部管壁22均匀受力，第二模具12朝向第一模具11压合以压制成型中空管体2 (步骤S40)，而本发明所述型变临界点是指中空管体2于结构变形之前通过注入压力流体133使其内部压力达到饱和值。
[0029]图4A为图2A所示的压合系统的第二模具朝向第一模具压合的前视图；图48为图4A所示的压合系统的A-A线右侧视图，请同时参照图4A及图4B并搭配图1所示。于步骤S40中，第二模具12与第一模具11压合以压制成型中空管体2的步骤，使压制成型后的中空管体2呈中空扁平状。而本发明所述的中空扁平状是指中空管体2经压扁后，二对应的内部管壁22之间仍具有一段距离，该距离视实际需求而定。
[0030]于本发明较佳实施例的压合方法中，当第二模具12朝向第一模具11压合时，更包括利用压力调节装置13调节中空管体2的内部压力的步骤。于实际操作上，压力调节装置13可配合压合速率反向地将压力流体133经由注入部131逐渐输出至储存单元132，由此调节中空管体2的内部压力，使其维持在内部管壁22表面均匀受力或保持在型变临界点的状态，进而使中空管体2的表面结构维持更加完整。需注意的是，步骤S40与调节中空管体2的内部压力的步骤并无时间上的顺序，该二步骤可同时进行或相互调整，使中空管体2的内部压力保持在型变临界点的状态。
[0031]而于中空管体2内部持续注入压力流体133，并使中空管体2的内部管壁22保持在型变临界点的状态，以压制中空管体2，相较于现有直接压合的方法，中空管体2的外侧23受到来自于内部压力流体133的支撑力，使得中空管体2较现有方法更可保持表面结构的完整，不易变形或表面凹陷，故可减少压制(加工)的次数。而若中空管体2为金属材料，则因金属本身具有排列精密的晶体结构，故现有直接压合中空管体2的方法，更容易造成变形或凹陷等情形，而相较于现有技术，将本发明应用于压合金属材料的中空管体2，其维持金属的中空管体2整体结构与刚性的功效更加明显。此乃因内部管壁22均匀受力，更可使金属的中空管体2的表面晶体结构更不易因为压合的压力而被破坏或排列方向有所改变，故可减缓中空管体表面产生水平纹路的情形，更可维持金属的中空管体2整体的刚性而不变形。
[0032]图5A为图2A所示的中空管体压合完成的前视图；图5B为图5A所示的压合系统的A-A线右侧视图；图6为图2A所示的中空管体压合完成的前视图，请同时参照图5A、图5B及图6并搭配图1所示。中空管体2压合完毕后，还包括步骤S42，第一模具11与第二模具12停止压合，而压力调节装置13利用注入部131完全泄压。换言之，压力调节装置13可将中空管体2内部的压力流体经由注入部131的通道C 一并输出，此时，中空管体2被压合成完整的扁平状的中空管体(如图6所示)。其中，中空管体2的二端仍具有未被压合的部分，可直接以金属切割或裁切的方式截断(图6的虚线所示)。
[0033]而于其它实施例中，可利用改变第一模具11或第二模具12的形状，将中空管体2压合成不同的形状，例如第一模具11与第二模具12可设计成相互对应的半椭圆形，则压合后的中空管体2便可形成一完整的椭圆形管体。其中，因为本发明以注入压力流体，以达到内部管壁22的受力均匀，进而产生对于中空管体2的支撑效果，使其外侧23的表面结构不易受到破坏，因此，改变第一模具11或第二模具12的形状亦可达到相同的功效。
[0034]综上所述，本发明的压合方法及其系统，是于中空管体的内部注入压力流体，并使中空管体的内部管壁保持在型变临界点的状态，再以第一模具及第二模具压制中空管体。相较于现有直接压合的方法，中空管体的外侧受到来自于内部压力流体的支撑力，更可保持表面结构的完整，不易变形或表面凹陷，故可减少压制(加工)的次数。
[0035]另外，若中空管体为金属材料，则因金属本身具有排列精密的晶体结构，相较于现有技术，将本发明的压合方法及其系统应用于压合金属材料的中空管体，其维持金属的中空管体整体结构与刚性的功效更加明显。此乃因内部管壁均匀受力，更可使金属的中空管体的表面晶体结构更不易因为压合的压力而被破坏或排列方向有所改变，故可减缓中空管体表面产生水平纹路的情形，更可维持金属的中空管体整体的刚性而不变形。
[0036]以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求书中。
【权利要求】
1.一种压合方法，用以压合中空管体，其特征是，上述压合方法包括下列步骤: 将上述中空管体承载于第一模具； 将压力调节装置的至少二个注入部分别顶抵封闭上述中空管体的两端开口； 将压力流体经由上述二个注入部注入上述中空管体的内部；以及 当上述压力流体注入上述中空管体的内部直到上述中空管体的内部压力升压至型变临界点时，第二模具朝向上述第一模具压合以压制成型上述中空管体。
2.根据权利要求1所述的压合方法，其特征是，上述第二模具与上述第一模具压合以压制成型上述中空管体呈中空扁平状。
3.根据权利要求1所述的压合方法，其特征是，上述第二模具朝向上述第一模具压合的步骤中，上述压力调节装置调节上述中空管体的内部压力。
4.根据权利要求1所述的压合方法，其特征是，上述型变临界点指上述中空管体于结构变形之前通过注入上述压力流体使其内部压力达到饱和值。
5.根据权利要求1所述的压合方法，其特征是，上述压力流体为气体、液体、固体、或其组合。
6.一种压合系统，用以压合中空管体，其特征是，上述压合系统包括: 第一模具，承载上述中空管体； 第二模具，与上述第一模具对应设置；以及 压力调节装置，具有至少二个注入部，上述二个注入部顶抵封闭上述中空管体的两端开口，经由上述二个注入部将压力流体注入上述中空管体的内部； 当上述压力流体注入上述中空管体的内部直到上述中空管体的内部压力升压至型变临界点时，上述第二模具朝向上述第一模具压合以压制成型上述中空管体。
7.根据权利要求6所述的压合系统，其特征是，上述第二模具朝向上述第一模具压合以压制成型上述中空管体呈中空扁平状。
8.根据权利要求6所述的压合系统，其特征是，当上述第二模具朝向上述第一模具压合时，上述压力调节装置调节上述中空管体的内部压力。
9.根据权利要求6所述的压合系统，其特征是，上述型变临界点指上述中空管体于结构变形之前通过注入上述压力流体使其内部压力达到饱和值。
10.根据权利要求6所述的压合系统，其特征是，上述压力流体为气体、液体、固体、或其组合。
【文档编号】B21D26/033GK103861928SQ201310430747
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2012年12月12日
【发明者】侯信宏 申请人:和硕联合科技股份有限公司