热间管内液压成型方式及车架管件.pdf

一种热间管内液压成型方法及车架管件，主要是截取一预定长度的铝合金管件，该管件具有环绕一轴线并界定出一穿孔的管壁，再将该管件置入一模具的一模孔内，最后，以液压成型的方式，将高压液体注入该管件的穿孔内。该管件是在前述步骤进行的过程中受热，而能提高延展性，并在液压作用下，相对于该模孔形状向外扩张及产生形变。藉此，提升该管件的扩张率，使该管件在扩张时更为顺畅及容易，并能缩减加工时间。

1.  一种热间管内液压成型方法，其特征为，包含下列步骤：
(a)截取一预定长度的铝合金管件，该管件具有环绕一轴线并界定出一穿孔的管壁；
(b)将该管件置入一模具的一模孔内；
(c)以液压成型的方式，将高压液体注入该管件的穿孔内；
(d)该管件是在前述步骤进行的过程中受热，而能提高延展性，并在液压作用下，相对于该模孔形状向外扩张及产生形变。

2.  根据权利要求1所述之热间管内液压成型方法，其特征为，该管件受热的动作，是在步骤(a)进行，主要是在截取预定长度的铝合金管件后，直接对该管件进行预热。

3.  根据权利要求1所述之热间管内液压成型方法，其特征为，该管件受热的动作，是在步骤(b)进行，主要是预先加热该模具，使置入的管件受热。

4.  根据权利要求1所述之热间管内液压成型方法，其特征为，该管件受热的动作，是在步骤(c)进行，主要是预先加热该液体，使该管件在液体流经时受热。

5.  根据权利要求1或权利要求2或权利要求3所述之热间管内液压成型方法，其特征为，该管件受热后的温度是介于200℃～500℃。

6.  根据权利要求1所述之热间管内液压成型方法，其特征为，该管件所使用的铝合金材料可以是Al-Mg-Sc、Al-Mg-Zr、Al-Mg-Li-Zr其中一种。

7.  根据权利要求1所述之热间管内液压成型方法所制成的车架管件，其特征为，该管件具有至少一个以上由管壁向外扩张并产生形变而延伸的接头，该等接头可分别与其它管件套接。

8.  根据权利要求7所述之热间管内液压成型方法所制成的车架管件，其特征为，该管件可以是形成相当于一车架的一车首管、一五通管及一竖管其中一种。

9.  根据权利要求1所述之热间管内液压成型方法，其特征为，更包含有一步骤(a1)，该步骤(a1)是在进行步骤(b)前，预先挠弯该管件，使该管件形成一第一管段、一第二管段，及夹角小于九十度且连接该第一、第二管段的一第三管段。

10.  根据权利要求9所述之热间管内液压成型方法所制成的车架管件，其特征为，该第一、第二、第三管段可以形成相当于一车架的一上管、一下管与连接该上、下管的一车首管。

11.  根据权利要求9所述之热间管内液压成型方法所制成的车架管件，其特征为，该第一、第二管段可以形成相当于一车架的二上叉杆，且该第三管段可以形成位于二上叉杆间的一接管部。

12.  根据权利要求9所述之热间管内液压成型方法所制成的车架管件，其特征为，该第二、第二管段可以形成相当于一车架的二下叉杆，且该第三管段可以形成位于二下叉杆间的一接管部。

热间管内液压成型方式及车架管件
技术领域
本发明是有关于一种管件，特别是指一种一体成型的热间管内液压成型方法及车架管件。
背景技术
自行车在使用的要求上，除了加强骑乘时的安全性及舒适性外，对于车身的美观性也愈来愈重视，而车身的美观性，常取决于造型的设计。然而，在现今仍是以金属管件做为车架的趋势下，上述管件皆碍于现行的焊接方式，不但具有影响美观性的接缝及焊道，且接合及加工部位较多，增加模具及加工成本，更因为加工部位较多不易控制形成变化，而有造型受限而不具有变化性的缺失，相当不符合市场性的需要。
为了改善上述自行车金属管件在成型上的缺失，本案发明人先前所申请并经核准之第021125554号「单体多轴向全铝合金车架管件」发明专利，主要是以液压成型的方式，利用通过管件的液压及管件本身的延展性，使管件向外扩张并产生形变。藉此，结合数个管件为一体，而能在外观上没有接缝处，且更具变化性及美观性。
然而，本专利发明人并不以此为满足，仍秉持着精益求精的精神，继续从事相关之开发研究，因而发现原发明的管件，在液压成型时的「扩张率」方面，仍有提升的空间，有鉴于斯，本案创作人不断详思细索与运用巧智，积极潜心加以研究开发，终得有本发明之问世。
发明内容
因此，本发明之目的，即在提供一种可以提升延展性的热间管内液压成型方法及车架管件。
于是，本发明的热间管内液压成型方法及车架管件包含下列步骤：(a)截取一预定长度的铝合金管件，该管件具有环绕一轴线并界定出一穿孔的管壁。(b)将该管件置入一模具的一模孔内。(c)以液压成型的方式，将高压液体注入该管件的穿孔内。(d)该管件是在前述步骤进行的过程中受热，而能提高延展性，并在液压作用下，相对于该模孔形状向外扩张及产生形变。
本发明的功效是能提升该管件的扩张率，使该管件在扩张时更为顺畅及容易，并能缩减加工时间。
附图说明
有关本发明之前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合附图之二较佳实施例的详细说明中，将可清楚的明白。
图1是一流程图，说明本发明一热间管内液压成型方法及车架管件的第一较佳实施例；
图2是一正视图，说明该第一较佳实施例组接成一车架；
图3是一成型示意图，说明该第一较佳实施例是一体成型且相当于一车架的一上杆、一下杆与一车首管；
图4是一成型示意图，说明该第一较佳实施例是一体成型且相当于一车架的一上叉；
图5是一成型示意图，说明该第一较佳实施例是一体成型且相当于一车架的一下叉；
图6是一流程图，说明本发明一热间管内液压成型方法及车架管件的第二较佳实施例；
图7是一正视图，说明该第二较佳实施例组接成一车架；
图8是一成型示意图，说明该第二较佳实施例是一体成型且相当于一车架的一车首管；
图9是一成型示意图，说明该第二较佳实施例是一体成型且相当于一车架的一竖管；
图10是一成型示意图，说明该第一较佳实施例是一体成型且相当于一车架的一五通管。
具体实施方式
参阅图1、图2、图3，本发明的热间管内液压成型方法的一第一较佳实施例包含下列步骤：
(a)截取一预定长度的铝合金管件1。该管件1所使用的铝合金材料可以是Al-Mg-Sc、Al-Mg-Zr、Al-Mg-Li-Zr其中一种。该管件1具有环绕一轴线X并界定出一穿孔11的管壁12。然后，再挠弯该管件1，使该管件1形成一第一管段13、一第二管段14，及夹角小于九十度且连接该第一、第二管段13、14的一第三管段15。
(b)将该管件1置入一模具2的一模孔21内。
(c)以液压成型的方式，将高压液体注入该管件1的穿孔11内。
(d)该管件1是在前述步骤进行的过程中受热，受热的方式可以是下列三种方式其中一种：
1.在步骤(a)进行，主要是直接对该挠弯后的铝合金管件1进行预热，使该管件1受热后的温度介于200℃～500℃。
2.在步骤(b)进行，主要是预先加热该模具2，使置入的管件1受热，且受热后的温度介于200℃～500℃。
3.在步骤(c)进行，主要是预先加热该液体，使该管件1在液体流经时受热，且受热后的温度介于200℃～500℃。
藉此，使该管件1的管壁12在受热后，延展性提高，进而提升该管件1的扩张率，使该管件1的管壁12在液压作用下，相对于该模孔21形状，更顺畅且容易地向外扩张及产生形变。
依据上述的成型方法，使该第一管段13形成相当于自行车车架的上管，该第二管段14形成相当于车架的下管，该第三管段15形成相当于车架的车首管。
参图2、图4，本发明也可以利用相同的成型方法，使一管件3的一第一管段31、一第二管段32形成相当于车架一上叉的二上叉杆，且一第三管段33形成位于二上叉杆间的一接管部。参图2、图5，或使一管件4的一第一管段41、一第二管段42形成相当于车架一下叉的二下叉杆，且一第三管段43形成位于二下叉杆间的一接管部。
参图2，藉此，将上述一体成型的管件1、3、4分别与一中管51及一五通管52焊接，就可以组接成一完成的车架，而能大幅减少车架整体的接合处。
参图6、图7、图8，是本发明一第二较佳实施例，其与第一较佳实施例大致相同，不同处只在于：
截取一预定长度的铝合金管件6后，是可直接将该管件6置入该模具2的模孔21内，该管件6同样具有一环绕一轴线X且界定出一穿孔61地管壁62。藉此，当高压液体注入该管件6的穿孔61内，同样可以利用前述三种使该管件6受热的方式，提升该管壁62的扩张率，而能在液压作用下，使该管件6的管壁62相对于该模孔21形状，更顺畅且容易地向外扩张及产生形变，于该管壁62一体成型有凸出的二接头63、64，形成相当于车架的车首管。
参图7、图9，本发明也可以利用相同的成型方法，使一管件7形成相当于车架的一竖管，或如图7、图10所示，使一管件8形成相当于车架的一五通管。
藉此，只须预先在各个管件6、7、8的接头外周涂布焊料，再分别将一上杆91、一下杆92、一中管93、一上叉94及一下叉95套接在上述管件6、7、8的接头间，就可以组接成一完成的车架，而能在外观上形同一体成型，看不出有焊道存在。
据上所述可知，本发明之热间管内液压成型方法及车架管件具有下列优点及功效：
本发明主要是使管件受热，以提高该管件的延展性，进而提升该管件的扩张率，使该管件在扩张时更为顺畅及容易，并能缩减加工时间。藉此，将传统业界油压成型的方式运用在自行车铝合金制的管件上，能大幅减少接合的部位，使本发明整体更具美观性，并能减少模具、加工成本，及具有多样性的造成型变化，凸显出本发明的商品竞争力，而能符合市场性的需求。
以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，并不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖之范围内。