金属管中空塑性成型锻造法制造技术

本发明专利技术公开了一种金属管中空塑性成型锻造法，该方法包括预制以ＰＶＣ或ＰＥＴ为原料经真空射出成所需锻塑型体的中空罐状胶膜，根据冷锻或热锻的需要装载填充料，封口并使其硬化成模心，将该模心置入金属管坯件的孔内，一同进行锻压塑型，然后切除封口、并采用溶化、软化或震碎模心的方法，使之能轻易被取出，本方法克服了以往难于从中空锻塑成型的坯孔内取出模心的障碍，提供一种用于制作高强度中空特异管壁型体的塑性成型锻造方法。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种金属管中空塑性锻造法，特别是一种在冷、热锻制加工金属管壁成特异形体后，该管孔内的模心仍易被取出的制程方法，尤其是针对一般艺术品等具有高锻塑难度的特异形体的内、外壁面，仍可利用本专利技术所揭示的方法轻易完成。对坊间现有锻造技术而言，锻造通常可区分为冷锻与热锻方式；所谓冷锻是指在常温下利用既定型体的模具对金属坯件进行夹压冲锻加工，使之成为所需塑型的成品；所谓热锻是指在特定温度下预先加热金属坯件，而后再对该金属坯件进行夹压冲锻制成塑型成品；由此可知，冷锻前金属坯件本身的晶粒组织并未被破坏，而热锻前金属坯件本身的晶粒组织已经加热过程所软化，因此就锻压强度而言，热锻时模体对工件所须施加的锻造压力较冷锻时小，即可逐次锻压制成所需塑型的成品；但就所需锻制成品的金属强度而言，冷锻所制成的成品的金属强度是较优于热锻所制成的成品的；由此亦知，冷、热锻制金属坯件的方式，是依照所需制成成品的金属强度、所需加工的锻压强度以及金属组织结构等种种因素而选择的。另外，上述欲锻制的金属坯件可为实心的金属锭状坯件，或为中空的金属管状坯件，依所欲冲锻成型的成品中心是否需为中空而选用。众所周知，锻制实心金属锭状坯件成所需外型轮廓的制作技术实际上较为简易，因为只需在冷、热锻造过程中逐次经由锻模机的模块来加以分段锻压加工，即可制成所需外型轮廓的实心成品。但在锻制空心的金属管状坯件时，则较具难度，因为金属管状坯件的管壁较实心体薄了许多，而且必须在管孔内穿入心轴，此坊间所见的心轴，皆为利用耐冲压的金属材料制成，其强度较所欲锻制的金属坯件高，藉此心轴支撑该金属坯件的管孔，以避免在锻制受压过程中管孔径度被破坏，另一方面，尚需考虑的是要锻压加工的管状坯件的外管壁或内管壁，以目前坊间技术而言，系仅能针对管状坯件的外管壁进行锻压加工，其技术即如前所述必须于管孔内穿入心轴，防止管孔遭受锻压强度的冲击破坏。坊间为何难于对金属管状坯件的内管壁进行锻压塑性加工呢！其原因在于必须使前述穿入管孔内的心轴外壁面预先成型为所需模体的形状，再经锻压加工后，该模体形状的心轴(在本专利技术
技术实现思路
中简称模心)难于自管孔中被取出，尤其是针对一些必须使模体形状较为复杂的内管壁锻制场合中，难于将该金属制成的高强度心轴取出，这是现阶段困扰从事此项技术者的技术盲点所在；因此在坊间所见到的金属成型物件中，其内壁面通常未与外壁面一同具有形体的变化；若有，则必定为非锻塑成型的浇铸方式制成的；只是浇铸成型法虽能使金属成品的内、外壁面轮廓随既定需求而产生变化，但其金属强度却远低于锻塑成型的同款轮廓物品，其道理亦为熟知此技术者所熟知。本专利技术针对现有技术中存在的问题，主要目的在于提供一种用锻塑成型技术加工金属管状坯件使其内管壁或内、外管壁被锻压成所需较复杂的轮廓型体后，该管孔内的模心仍易于被取出的制作方法。本专利技术的另一个目的在于提供一种简易制造高强度模心的方法，使能在冷、热锻塑过程中供给所需求的各种型体的模心，同时亦能在锻塑成型后简易的促使该模心自成型坯孔内被取出。本专利技术针对一些轮廓形体变化较具复杂性的艺术品等，解决了其在施行中空塑型锻造加工后难于取出模心的难题，从而提高了锻塑加工金属管状坯件的内、外壁轮廓型体的技术。为达到上述目的，本专利技术所采用方法包括1、利用PVC或PET原料，以真空射出成型技术制成所需型体的中空罐状胶膜；在成型胶膜内装载填充料，并于封口后将其硬化制成供给锻塑所需的模心使用；将已硬化的模心置入金属管状坯件的管孔内，再一同摆置于锻模机的上、下模块间，进行锻压塑型加工；锻压塑型后，对该已成型的坯件的坯孔中的模心，先予以切除封口处而形成一泄口，并采用溶化、软化或震碎该模心的方法，使能在成型坯孔内取出塌陷的剩余胶膜或填充料。本专利技术中模心表层的胶膜，易于采用真空射出成型技术而制成所需的特异型体，促使填充料容易被装填，并于装填后成型为胶膜的起伏轮廓。2、在冷锻过程中所使用的模心的内载填充料，系可依所欲锻塑金属管状坯件的抗压强度，而选择利用水、铁砂、钢珠及有机淀粉等原料加以混合制成液状填充料；以利于施予急速冷冻，并藉急速冷冻过程能使该模心具备高硬度及高抗压强度，进而形成得以抵抗冷锻时所承受的冲锻压力的模心。3、在冷锻塑型物件完成后，该坯孔内承载抵抗冲锻压力的冰冻模心，只须将模心的封口处予以切除，即可在常温下(或稍经加温)解冻该模心的填充料，促使该填充料排流出胶膜外，而胶膜即松垮塌陷而利于被取出，进而展现锻塑成型的坯孔的优美轮廓。4、在冷锻过程中所使用的模心的内载填充料，亦可依所欲锻塑金属管状坯件的抗压强度，而选择利用热熔胶加钢珠混合制成填充料，以利当包裹钢珠的熔融状热熔胶在胶膜内干固后，形成具备高抗压强度的膜心，藉以抵抗冷锻冲压。5、在冷锻塑型物件完成后，该坯孔内承载抵抗冲锻压力的填胶式模心，只须将膜心的封口处予以切除，而后施予70至80℃左右的熔点温度，即可让这些熔胶软化，含带钢珠所构成的填充料与被粘覆的胶膜一起被取出，进而展现已锻塑成型的坯孔的轮廓型体。6、在热锻过程中所制成的模心的内载填充料，系依所欲锻塑金属管状坯件在热处理时的抗压强度，而在胶膜内部中心穿置一耐热钢柱，并于钢柱表面至胶膜内面腔槽间，选择利用含水成份的耐火粘土或水泥加入泡棉球等原料混合制成耐火填充料；以利于先行加温烘烤甚至烧结该胶膜内的耐火填充料，使其先行硬化并定型该耐热模心，其间于烘烤或烧结过程中该表层胶膜即已逐渐被熔融于定型的耐热模心表层，且因此而具备较高的抗压硬度，形成得以抵抗热锻时所承受的冲锻压力的耐热模心。7、在热锻塑型物件完成后，该坯孔内承载抵抗冲锻压力的耐热模心，仍保有强硬特性，但只需经由穿于其中的耐热钢柱稍微的摇震拉动后，即可藉助这些耐热粘土或水泥经烘烤或烧结后原本即具有的脆性，而震碎这些耐热填充料，并从中取出耐热钢柱，进而抖落已锻塑成型的金属坯孔内的所有耐热模心填充料，展现金属坯孔的成品轮廓。附图简要说明如下附图说明图1为本专利技术实施于冷锻中所使用的冰冻模心制程图；图2为本专利技术实施于冷锻中所使用的另一填胶模心的制程图；图3为本专利技术实施于冷锻中所使用的冰冻或填胶模心的剖示图；图4为本专利技术在塑型锻制前将模心置入金属管状坯件的管孔内的分解示意图；图5为本专利技术在实施锻塑坯件之内及外管壁成模心轮廓的压模前示意图；图6为本专利技术在实施锻塑坯件之内及外管壁成模心轮廓的压模后示意图；图7为本专利技术图5实施形态后所制成具有内及外管壁轮廓的成型坯件与自坯孔内取现出冰冻或填胶模心的实施状态示意图；图8为本专利技术在实施锻塑坯件的内管壁成模心轮廓的压模前示意图；图9为本专利技术在实施锻塑坯件的内管壁成模心轮廓的压模后示意图；图10为本专利技术图8实施形态后所制成具有内管壁轮廓的成型坯件与其自坯孔内取出冰冻或填胶模心的实施状态示意图；图11为本专利技术实施于热锻中所使用的耐热模心制程图12为本专利技术在实施热锻坯件的内及外管壁成模心轮廓后取出耐热模心的剖示状态图；图13为本专利技术在实施热锻坯件的内管壁成模心轮廓后取出耐热模心的剖示状态图；图14为本专利技术锻塑制成具有内及外壁轮廓型体的成型坯件的立体状态图；图15为本专利技术锻塑制成具有内壁轮廓型体的成型坯件的立体状态图。下面参照附图，通过实施例进一步详述本专利技术。如图1所示，本专利技术在冷锻制程中所采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属管中空塑性成型锻造法，其特征在于该方法包含：以ＰＶＣ或ＰＥＴ为原料，经真空射出成型为所需的锻塑型体的中空罐状胶膜；在成型胶膜内装载填充料，并于封口后将其硬化制成供给锻塑所需的模心使用；将已硬化的模心置入金属管状坯件的管孔 内，再一同摆置于锻模机的上、下模块间，进行锻压塑型加工；锻压塑型后，对该已成型的坯件的坯孔中的模心，先予以切除封口处而形成一泄口，并采用溶化、软化或震碎的方式，使能在成型坯孔内取出塌陷的剩余胶膜或填充料；经上述制程步骤后，即能依模心 表层的复杂轮廓形态，而锻塑出高强度的成型坯件的内壁或内和外壁同等型体轮廓。

【技术特征摘要】
1.一种金属管中空塑性成型锻造法，其特征在于该方法包含以PVC或PET为原料，经真空射出成型为所需的锻塑型体的中空罐状胶膜；在成型胶膜内装载填充料，并于封口后将其硬化制成供给锻塑所需的模心使用；将已硬化的模心置入金属管状坯件的管孔内，再一同摆置于锻模机的上、下模块间，进行锻压塑型加工；锻压塑型后，对该已成型的坯件的坯孔中的模心，先予以切除封口处而形成一泄口，并采用溶化、软化或震碎的方式，使能在成型坯孔内取出塌陷的剩余胶膜或填充料；经上述制程步骤后，即能依模心表层的复杂轮廓形态，而锻塑出高强度的成型坯件的内壁或内和外壁同等型体轮廓。2.根据权利要求1所述的金属管中空塑性成型锻造法，其特征在于在锻压塑型前，如欲使管状坯件成型为具有内及外壁面轮廓型体时，须在上、下模块间套设如PU管等软材，给予外壁面在锻压过程时所需的伸展变形裕度。3.一种金属管中空塑性成型锻造法，其特征在于冷锻时所使用的冰冻模心的制作方法，该方法包括利用中空罐状成型胶膜内装填液状填充料，该液状填充料可为依所欲冷锻的金属管状坯件的锻压强度，而适时选择水、铁砂、钢珠或有机淀粉等原料混制而成，并施予成型胶膜内装填液状填充料至满载饱合后加以封口，再藉-5℃至-20℃之间的低温进行急速冷冻，使模心变成冰冻的高强度硬化状态。4.根据权利要求1或3所述的金属管中空塑性成型锻造法，其特征在于藉由冰冻模心实施冷锻加工后，该成型坯件的坯孔中的冰冻模心，是在常温下或徐徐加热使之解冻，并溶化该胶膜内的液状填充料，使至可由泄口排出这些剩余的液状填充料，并取出塌陷的胶膜，展现成型坯件的坯孔锻塑轮廓。5.一种金属管中空塑性成型锻造法，其特征在于冷锻时...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾绍谦，
申请(专利权)人：曾绍谦，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]