沃斯田铁300系列为材料之扣件超高强度冷锻工法.pdf

本发明沃斯田铁300系列为材料之扣件超高强度冷锻工法，其依序包含有备料步骤、头部成型步骤、尾部成型步骤及牙纹成型步骤；其中，利用该备料步骤具有一沃斯田铁300系列的胚料，且该胚料先行经过冷锻作业，以使该胚料外径缩小15％以上且形成一杆体，且成型后的该杆体外径等同于欲加工时所需的外径，此时该杆体承受强度至少增加原胚料数值的1/2以上，以使该杆体经过后续头部成型步骤、尾部成型步骤及牙纹成型步骤，故成型过程中完全利用冷锻工法制造，即能快速成型出具高强度、防锈性佳且制造费用成本低的扣件，以达钻攻物件且钻锁后具有使用安全性等效果。

1、  一种沃斯田铁300系列为材料之扣件超高强度冷锻工法，其步骤依序为：
(1)备料步骤，其先行准备具有一沃斯田铁300系列的胚料，且该胚料先行经过冷锻作业，使该胚料外径缩小15％以上且形成一杆体，且成型后的该杆体外径等同于欲加工时所需的外径，此时该杆体承受强度至少增加原胚料数值的1/2以上；
(2)头部成型步骤，将前述该杆体经成型作业后，而形成出一较大外径的头部；
(3)尾部成型步骤，其将该杆体相反该头部的一端予以冲压作业而形成有一钻锁部；及
(4)牙纹成型步骤，针对该杆体的头部与钻锁部间的区段进行滚轧，以成型出复数牙纹，即完成该扣件制造。

2、  如权利要求1所述的沃斯田铁300系列为材料之扣件超高强度冷锻工法，其特征在于：该牙纹成型步骤完成后可再进行一洗白步骤，以恢复沃斯田铁300系列材料的原色。

3、  如权利要求1所述的沃斯田铁300系列为材料之扣件超高强度冷锻工法，其特征在于：该牙纹成型步骤后可再进行一防锈处理步骤，包覆该扣件周缘形成一防锈层。

沃斯田铁300系列为材料之扣件超高强度冷锻工法
技术领域
本发明有关于一种扣件的制造方法，特别是一种沃斯田铁300系列为材料之扣件超高强度冷锻工法。
背景技术
参阅图1及图2，习知沃斯田铁300系列为材料之扣件制造方法1，其包含有备料步骤11、成型步骤12、牙纹成型步骤13及热处理步骤14；其中，该备料步骤11中先行备具有一沃斯田铁300系列适当长度的胚料21，即如业者制造扣件常用的302、304等材料的不锈钢，而以φ12杆径(即直径5.5mm)的不锈钢为例，其最最大剪断力为2630磅，且该不锈钢外径d系直接取用经抽线厂直接抽线所得的胚料21，且该胚料21外径d即为所欲制造的扣件22尺寸外径d；另，该成型步骤12系将前述该胚料21分别成型一较大外径的头部23，以及一由该头部23向外延伸的杆体24，同时将该杆体24相反该头部23的一端予以冲压而形成有一钻锁部25。
仍续前述，该牙纹成型步骤13系备具有一搓牙机(图中未示出)，且利用该搓牙机针对该杆体24上予以成型出复数牙纹26，进而完成一扣件22初步制造；最后，该热处理步骤14系备具有一热处理炉(图中未示出)，以针对该牙纹成型步骤13所得的该扣件22置入热处理炉进行渗碳处理，以使改变该扣件22分子结构，且使该扣件22表面形有一碳层27，进而增加该扣件22强度。
惟，习知制造过程虽能成型出所需强度的扣件以供使用，不过实际使用上却有如下缺失，兹详述如下：
1、习知扣件制造，该胚料虽经该成型步骤及牙纹成型步骤等过程中，因挤压而成型出头部、钻锁部及牙纹的扣件，以使该扣件的强度高于原胚料强度，但该扣件强度却仍不足以于物件进行锁设，故需另再进行一热处理步骤，以提升该扣件强度，如此将增加制造步骤及制造费用成本，实不符合经济效益。
2、仍续前述，该扣件经由一热处理步骤后，虽可有效增加扣件硬度，但因该扣件于热处理步骤过程中，该扣件易受到高温影响而产生软化，进而恢复到该胚料时的心部强度，唯一仅剩下该扣件表面因该热处理步骤所形成的碳层附着，而仅增加该扣件表面硬度而已，即所谓该扣件表面硬而心部软等现象，相对降低该扣件的延展性，导致实际钻锁过程极易产生断裂，或因心部硬度软影响而无法钻锁进入等窘境，即使勉强锁合进入，亦因该扣件延展性不佳特点，均会造成锁合后的安全性的危害，不得不提防。
再者，另因该碳层的附着，导致该扣件使用一段时间的后仍会产生锈蚀，故习知成型的扣件必须额外增加防锈处理步骤进行处理，除影响生产速度外，亦会额外增加制造成本，实有待改善。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种沃斯田铁300系列为材料之扣件超高强度冷锻工法，除可大幅提升扣件强度、防锈效果外，同时具有生产快速、费用成本低及使用更安全等特点。
为达上述目的，本发明采如下方案：一种沃斯田铁300系列为材料之扣件超高强度冷锻工法，其步骤依序为：
(1)备料步骤，其先行准备具有一沃斯田铁300系列的胚料，且该胚料先行经过冷锻作业，使该胚料外径缩小15％以上且形成一杆体，且成型后的该杆体外径等同于欲加工时所需的外径，此时该杆体承受强度至少增加原胚料数值的1/2以上；
(2)头部成型步骤，将前述该杆体经成型作业后，而形成出一较大外径的头部；
(3)尾部成型步骤，其将该杆体相反该头部的一端予以冲压作业而形成有一钻锁部；及
(4)牙纹成型步骤，针对该杆体的头部与钻锁部间的区段进行滚轧，以成型出复数牙纹，即完成该扣件制造。
该牙纹成型步骤完成后可再进行一洗白步骤，以恢复沃斯田铁300系列材料的原色。
该牙纹成型步骤后可再进行一防锈处理步骤，包覆该扣件周缘形成一防锈层。
采用上述方案，本发明的沃斯田铁300系列为材料之扣件超高强度冷锻工法，是利用该备料步骤备具有一沃斯田铁300系列的胚料，且该胚料先行经过冷锻作业，以成型出等同于欲加工时所需的杆体外径，此时该杆体承受强度至少增加原胚料数值的1/2以上，该制造过程中完全以冷锻方式加工成型，未进行任何加热作业，故成型的该扣件不会破坏该材质的分子排列状态，具有高强度的特性；之后再进行后续的冷锻成型即头部成型步骤、尾部成型步骤及牙纹成型步骤，以直接、快速成型出高强度的扣件，不需额外再行增加其它处理步骤(如习知扣件制造的热处理步骤)，因此能有效降低制造成本，同时锁合后该扣件具有较佳的延展性，以防止有锁合断裂的情事，并且可增加锁合后的安全性。
附图说明
图1是习知沃斯田铁300系列为材料之扣件制造方法流程图；
图2是习知沃斯田铁300系列为材料之扣件成型过程示意图；
图3是该本发明沃斯田铁300系列为材料之扣件超高强度冷锻工法的流程图；
图4是本发明沃斯田铁300系列为材料之扣件超高强度冷锻工法的成型过程示意图；
图5a是本发明一较佳实施例的成型扣件的牙纹表面硬度测试图表；
图5b是本发明一较佳实施例的成型扣件的钻锁部表面硬度测试图表；
图6是本发明另一较佳实施例的沃斯田铁300系列为材料的超高强度冷锻工法的流程图；及
图7是本发明另一较佳实施例的扣件示意图。
主要元件符号说明
3沃斯田铁             300系列为材料的扣件超高强度冷锻工法
31备料步骤            41胚料
32头部成形步骤        42杆体
33尾部成形步骤        43头部
34牙纹成形步骤        44钻锁部
35洗白步骤            45牙纹
36防锈处理步骤        46防锈层
4扣件                 d1、d2、d3外径
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的明白。
在本发明被详细描述前，要注意的是，在以下的说明中，类似的元件是以相同的编号来表示。
参阅图3、4，本发明沃斯田铁300系列为材料之扣件超高强度冷锻工法3的一较佳实施例，其依序包含备料步骤31、头部成形步骤32、尾部成型步骤33、牙纹成型步骤34等；其中，该备料步骤31备具有一沃斯田铁300系列的胚料41，即如业者制造扣件常用的302、304等材料的不锈钢，且该胚料41外径为d1，若以直径5.5公厘(mm)为制造杆径而言，且该d1外径所需即为至少6.325公厘(mm)以上，同时该胚料41先行经过冷锻作业，以使该胚料外径d1缩小15％以上且形成一杆体42，且成型后的该杆体42外径d2等同于欲加工时所需的外径：5.5公厘(mm)，此时该杆体42可承受强度至少增加原数值的1/2以上，亦即该杆体42测得的其一测试条件如剪断力为4065.25磅，远大于习知备制的胚料可承受的剪断力。
仍续前述，该头部成形步骤32系将前述该杆体42经冷锻成型作业后，该杆体42的一端成形有一头部43，且该头部43的外径d3系大于该杆体42的外径d2；又，该尾部成型步骤33系将前述该杆体42相反该头部43的一端予以经冷锻成型作业形成一鑚锁部44(如图4中所示的钻尾)，而该鑚锁部44形成过程中再受到冷锻挤压，所以该鑚锁部44的强度可再提升，以负担后续钻锁物件(图中未示出)所需强度需求；最后，该牙纹成型步骤34系具备有一搓牙机(图中并未示)，该搓牙机针对该杆体42进行滚轧作业，以成型出复数牙纹45，如此完成该扣件4制造，而前述该扣件4从该备料步骤31中已提升材料强度外，再配合后续所为的该头部成形步骤32、尾部成型步骤33、牙纹成型步骤34等，以使该扣件4表面硬度、强度更加增强。
特别是，前述该扣件4制造完成后，为使该扣件4更具卖相，故在该牙纹成型步骤34完成后可再进行一洗白步骤35，以清洗该扣件4加工过程所残留物，藉子恢复该沃斯田铁300系列材料的银白原色呈现。
再者，因应前述工法所制造的该扣件，更因应用位置上的差异，即有其不同要求质量、规范产生，以下特针对建筑业界与汽车业者所运用的扣件4为实例加以测试，且由该测试所得的各项数据当可了解利用本发明工法所制造的该扣件4确实具高强度、防锈性佳及使用的安全性佳等功效。
(1)首先，就以建筑业界所为之扣件，而本次测试即以欲制成#12×35等8支样品进行测试，有鉴于该扣件所要强调在于钻锁过程所需具备的硬度、扭力强度、剪断力及等数值，经测试的后所得如下：