专利名称：锥形管材及其成型模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种锥形管材及其成型模具，主要应用于金属管材领域。
背景技术：
自行车、医疗器材及运动器等机构中，通常会使用到大量的管材交叉连接，例如自行车、滑板车的车把与竖管等。传统以两等径的圆管交叉连接为主，但当其竖管上段呈等径时，其与车把连接处会有焊料道，而破坏了整体的美观。为了解决前述问题，近年来业界提供有锥形管材的结构，如图I、图2和图3所示，其利用一成型模具10让管材20可形成有一锥形段25，该成型模具10由至少二可相对模合的模座11所构成，该模座11的相对内面分别形成有一可围绕成圆形断面的锥度模穴15(如以两个模座为实施例，其锥度模穴系呈可相对盖合的半圆状)，又模座11的锥度模穴 15的锥度由开口端向内收束；当成型模具10的模座11模合后，管材20由锥度模穴15的开口端往内挤压，当成型模具10的锥度模穴15接触到管材20外缘时，管材20受锥度模穴15锥度的径向挤压力挤压时，管材20会变形成型锥度，直至达到所需深度后反向退出，如此即可于管材20上形成一锥形段25。然而其所面临的问题是，首先，该管材20的锥形段25外缘呈圆滑状，管材20锥形段25的强度无法有效提升，造成其抗剪力与抗压力不足的现象，因此需要加大管径，以满足实际使用时的强度要求，无形间造成材料的浪费，也增加其制造成本；再者，如图3和图4所示，该管材20锥形段25在遭受成型模具10的锥度模穴15的径向挤压时，管材20变形的材料无法被有效的引流吸收以均匀的延展，而造成管材20的锥形段25壁厚不均的现象，如此不仅会造成应力集中的现象，造成管材20强度下降的问题，甚至可能因而形成不良品。换言之，现有管材20的锥形段25的制作存在有强度不足及壁厚不均的问题，而无法满足实际使用的需求，有待进一步的改良。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种锥形管材成型模具，其通过能让管材形成锥形段，且能有效吸收管材于锥形化成型过程中所延伸的材料，使该管材的壁厚能保持均匀，以减少应力集中的产生。本实用新型所要解决的另一技术问题是提供一种锥形管材，其能让管材的锥形段外缘具有轴向平行、且径向凹凸的肋条效果，有效提升管材锥形段的强度，同时可降低其制造成本。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案一种锥形管材及其成型模具，该成型模具由至少两可相对模合的模座所组成，又该模座相对内面分别具有一可围绕成圆形断面的锥度模穴，且该锥度模穴具有由开口端向内收束的锥度，再者该锥度模穴上分别形成有系列轴向平行的凸齿，且相邻的凸齿间分别形成有一凹陷处。所述成型模具由两相对的模座模合而成，又该模座相对内面分别具有一可围绕成圆形断面的半圆形锥度模穴。所述成型模具的模座的锥度模穴内的凸齿之断面为弧凸状。透过上述之成型模具，进一步形成一种锥形管材，其由一管材所构成，该管材至少一端形成有一锥形段，锥形段外缘具有系列轴向延伸、且径向凹陷的外齿槽。所述管材内缘具有系列径向凹陷、且轴向平行的内齿槽。所述内齿槽的断面为矩槽。所述管材的锥形段外齿槽断面为弧凹槽。本实用新型的有益效果是本新型锥形管材及其成型模具通过利用成型模具有一锥度模穴，该锥度模穴内周面并形成有系列平行的凸齿，当管材由锥度模穴开口端向内挤 压后，可让管材的接触周面逐步形成锥形段，且于锥形段表面形成系列对应凸齿的外齿槽，使管材外缘利用外齿槽形成凸肋，可有效提升其强度，同时由于其能于成型模具相邻凸齿间的凹陷处产生吞纳作用，以吸收管材在锥形化过程中圆周变小所延伸的材料，使管材的壁厚能维持均匀，形成一种应力不致集中的高强度锥形管材，从而可降低材料之成本，以提高产品的附加价值，进一步并可增进其经济效益。
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
图I是现有锥形管材成型模具的外观图。图2是现有锥形管材成型模具形成管材锥形段的外观示意图。图3是现有锥形管材成型模具形成管材锥形段的侧视剖面示意图。图4是现有管材锥形段于成型后的侧视剖面图。图5是本新型锥形管材成型模具的分解示意图。图6是本新型锥形管材成型模具形成管材锥形段时的外观示意图。图7是本新型锥形管材成型模具形成管材锥形段时的侧视剖面示意图。图8是本新型锥形管材成型模具形成管材锥形段时的另一侧视剖面示意图。图9是本新型管材锥形段于成型后的侧视剖面图。图10是本新型管材锥形段于成型后入图9中A-A的端视剖面图。图11是本新型管材锥形段于成型后入图9中B-B的端视剖面图。图12是本新型管材锥形段于成型后入图9中C-C的端视剖面图。
具体实施方式
本创作锥形管材及其成型模具，如图5和图6所示，该成型模具50由至少两可相对模合的模座51所组成,本创作以两个相对模合的模座51为主要实施例,又该模座51相对内面分别具有一可围绕成圆形断面的锥度模穴55，该锥度模穴55断面呈相对的半圆形，且该锥度模穴55具有由开口端向内收束的锥度，再者该锥度模穴55上分别形成有系列轴向平行的凸齿56，其中该凸齿56的断面可选自矩形、角锥状或弧凸状，本创作以弧凸状为主要实施例，且相邻的凸齿56间分别形成有一凹陷处。透过前述成型模具50的构成，其可用于形成一锥形管材，如图5和图6所示，该锥形管材由一管材60所构成，该管材60内缘具有系列径向凹陷、且轴向平行的内齿槽61,该内齿槽61断面可选自矩槽、角锥槽或弧凹槽，本创作系以矩槽为主要实施例，而将管材60穿入成型模具50的模座51模合后的锥度模穴55内，使管材60由锥度模穴55开口端逐步向内挤压，如图7、图8和图9所示，该管材60形成一对应成型模具50锥度模穴55的锥形段65，该锥形段65外缘具有对应成型模具50凸齿56的外齿槽66，该外齿槽66断面可选自矩槽、角锥槽或弧凹槽，本创作外齿槽66以对应弧凸状凸齿56的弧凹状为主要实施例，且前述内齿槽61与外齿槽66适呈交错状，使管材60的锥形段65内、外周缘分别形成轴向延伸的凹凸状肋条，大幅提升管材60锥形段65的强度，而能在相同条件要求下使用较小管径的管材60，而能降低其材料成本。再结合图10、图11和图12所示，透过前述构成及制造说明，通过让管材60的内缘具内齿槽61、且外缘具外齿槽66，使管材60的锥形段65内、外周面分别利用内、外齿槽(61,66)形成凹凸肋条，而能有效提升管材60的锥形段65的强度，同时由于其能于成型模具50的相邻凸齿56间的凹陷处产生吞纳作用，以吸收管材60在锥形化过程中圆周变小所延伸的材料，使管材60的壁厚能维持均匀，形成一种应力不致集中的高强度锥形管材，同 时可降低其制造成本，大幅提升产品的附加价值，并提高其经济效益。
权利要求1.一种锥形管材成型模具，其特征在于该成型模具由至少两可相对模合的模座所组成，又该模座相对内面分别具有一可围绕成圆形断面的锥度模穴，且该锥度模穴具有由开口端向内收束的锥度，再者该锥度模穴上分别形成有系列轴向平行的凸齿，且相邻的凸齿间分别形成有一凹陷处。
2.如权利要求I所述的锥形管材成型模具，其特征在于该成型模具由两相对的模座模合而成，又该模座相对内面分别具有一可围绕成圆形断面的半圆形锥度模穴。
3.如权利要求I所述的锥形管材成型模具，其特征在于该成型模具的模座的锥度模穴内的凸齿之断面为弧凸状。
4.一种锥形管材，其由一管材所构成，其特征在于该管材至少一端形成有一锥形段，锥形段外缘具有系列轴向延伸、且径向凹陷的外齿槽。
5.如权利要求4所述的锥形管材，其特征在于该管材内缘具有系列径向凹陷、且轴向平行的内齿槽。
6.如权利要求5所述的锥形管材，其特征在于该内齿槽的断面为矩槽。
7.如权利要求4所述的锥形管材，其特征在于该管材的锥形段外齿槽断面为弧凹槽。
专利摘要本实用新型涉及一种锥形管材及其成型模具，尤指一种可提升管材强度与扭力的锥形管材及其成型模具，该成型模具由至少两可相对模合的模座所组成，且该等座相对内面分别具有一可围绕成圆形断面的锥度模穴，又该锥度模穴上分别形成有系列平行的凸齿，当内缘具内齿槽的圆形管材由成型模具的锥度模穴开口端挤压进入后，可让管材接触段逐步形成锥形段，且于锥形段表面形成系列对应凸齿的外齿槽，使管材内、外缘分别利用内、外齿槽形成凸肋，可有效提升其强度，同时由于其能于成型模具相邻凸齿间的凹陷处产生吞纳作用，以吸收管材在锥形化过程中圆周变小所延伸的材料，使管材的壁厚能维持均匀，形成一种高强度的锥形管材。
文档编号F16S3/00GK202660213SQ201220194550
公开日2013年1月9日 申请日期2012年4月20日 优先权日2012年4月20日
发明者廖学金 申请人:深圳信隆实业股份有限公司