CN103722117A - 心轴制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种心轴制造方法，包含：提供一无缝空心管；对无缝空心管进行真空退火及球化处理；将无缝空心管进行皮膜处理；于无缝空心管内部放置一支撑柱，并对无缝空心管表面进行锻造处理；对无缝空心管表面进行车床处理；于无缝空心管表面进行喷砂处理；对无缝空心管进行真空热处理；针对无缝空心管两侧抵顶的设定位置进行顶心研磨处理；于整个无缝空心管表面镀上一化学镍层形成一加工完成的心轴；对加工完成的心轴尺寸的精密度检测。本发明采用空心管作为锻造材料，更能节省材料，并可采用较低吨数的锻造机加工制造来达到相同成效，相较于传统实心管制造方式，具有更高的经济效益。
Description
技术领域
本发明有关一种轻量化及高强度的脚踏车心轴制造方法，特别是指一种可节省材料及降低锻造机具要求的空心管锻造方法。
背景技术
在近年来油价不断飙升且世界各国的环保意识逐渐抬头的情况下，由于自行车具有轻便、无油耗的环保特性并兼具健身功效等优点，因此，自行车运动已普遍受到大众的喜爱，并逐渐形成了一种休闲育乐的自行车风潮。
一般自行车上皆会具有可旋转的踏板，让使用者的脚部可藉由采踏板来驱动自行车后轮进行前进，其中，踏板中央组装设有一可旋转的心轴，由心轴一端枢设于踏板内部，而另一端突出于踏板之外，用以接合曲柄。
由于传统自行车心轴皆采用一实心体，且主要是透过车削加工来成形，因此，无论是在材料耗费上或者是加工程序上，非常地耗材与耗时，对于生产者而言，在加工程序上不必要的耗材与耗时，往往都可能是造成的制造成本上升的主因。
有鉴于此，传统自行车心轴的制造方式仍有不足之处，实有改良创新心轴制造方法必要，藉以降低制作成本，并提高生产速度来达到更高的经济效益。
发明内容
本发明的主要目的，旨在提供一种心轴制造方法，采用空心管作为锻造材料，相较于传统实心管锻造更能节省材料，且空心锻管相较于实心管加工时，可采用较低吨数的锻造机来达到相同成效，具更高的经济效益。
为达到所述目的，本发明心轴制造方法包含以下步骤：提供一设定长度的无缝空心管；对上述无缝空心管进行真空退火及球化处理；将上述无缝空心管进行皮膜处理；于上述无缝空心管内部放置一支撑柱，并对上述无缝空心管表面进行锻造处理；对上述无缝空心管表面进行车床处理；于上述无缝空心管表面进行喷砂处理；对上述无缝空心管进行真空热处理；针对上述无缝空心管两侧抵顶的设定位置进行顶心研磨处理；于整个无缝空心管表面镀上一化学镍层形成一加工完成的心轴；最后，对加工完成的心轴尺寸的精密度检测。
其中，上述车床处理系针对上述无缝空心管表面进行第一次车床，并于上述第一次车床完成后进行翻边，随后再对上述无缝空心管进行第二次车床。而上述锻造处理系透过将上述无缝空心管放入一具有复数滑块的模具内，由上述复数滑块由外向内做径向收缩，进而挤压上述无缝空心管表面来形成一特定形状，于一可行实施例中，上述特定形状为一呈现放射状的花齿形。
本发明的特点在于：采用一无缝空心管进行心轴制造，并于加工过程中采用锻造处理，于无缝空心管中加入一支撑柱，并配合模具内的复数滑块收缩挤压，于无缝空心管两端形成花齿形结构，如此即可较传统实心管锻造方式来的节省材料，并可降低锻造机的设备需求，具有高经济效益。
附图说明
图1是本发明心轴制造方法的流程图；
图2是本发明选定无缝空心管并进行锯料的示意图；
图3是本发明无缝空心管放入模具内加工的示意图；
图4是本发明无缝空心管锻造完成后的立体图；
图5是本发明无缝空心管进行车床处理的示意图；
图6是本发明无缝空心管进行顶心研磨的示意图；以及
图7是本发明对完成加工的心轴进行尺寸精密度检测的示意图。
【主要组件符号说明】
10---无缝空心管 19---外凸部表面
11---第一端 20---支撑柱
12---矩形长槽 30---模具
13---第二端 31---主体
14---环锥面 32---放置空间
15---半圆长槽 33---滑块
16---中央区段 34---推压单元
17---外凸部 40---第一检具
18---圆管部 41---第二检具
具体实施方式
为便于更进一步对本发明的构造、使用及其特征有更深一层明确详实的认识与了解，现举出较佳实施例，配合附图详细说明如下：
请参阅图1所示，本发明制造方法主要是用在制作自行车踏板内部组装的心轴结构，采用空心管作为锻造材料，该方法包含：
A.提供一设定长度的无缝空心管。
B.对上述无缝空心管进行真空退火及球化处理。
C.将上述无缝空心管进行皮膜处理。
D.于上述无缝空心管内部放置一支撑柱，并对上述无缝空心管表面进行锻造处理。
E.对上述无缝空心管表面进行车床处理。
F.于上述无缝空心管表面进行喷砂处理。
G.对上述无缝空心管进行真空热处理。
H.针对上述无缝空心管两侧抵顶的设定位置进行顶心研磨处理。
I.于整个无缝空心管表面镀上一化学镍层形成一加工完成的心轴。以及
J.对上述心轴进行尺寸的精密度检测。
首先，针对步骤A～C，请参阅图2所示，本发明系先选定一无缝空心管10的管材外径与内径，并于选定后进行长度确认，再将所需设定长度的无缝空心管10锯断取出，另针对无缝空心管10进行真空退火与球化处理，使上述无缝空心管10的硬度强化至HRB55～65，并于硬度强化后将上述无缝空心管10表面添加硫粉与皮膜，藉以增加无缝空心管10的防磨性。
针对步骤D，请参阅图3所示，本发明锻造处理系先将上述无缝空心管10中放入一对应内径的支撑柱20，并将上述无缝空心管10放入一模具30内部，上述模具30设有一主体31，并于主体31中央形成一放置空间32，而上述主体31内部具有复数个滑块33，其一端为可朝主体31中心滑移的自由端，而另一端则组装于一推压单元34，于锻造时，上述复数滑块33将受到上述推压单元34作用，由外向内做径向收缩，进而挤压上述无缝空心管10表面来形成一特定形状，而上述支撑柱20则是用以防止上述无缝空心管10于受压时产生管径形变。
请参阅图4所示，于一较佳实施例中，上述无缝空心管10于锻造完成后，于第一端11形成复数个间隔排设的矩形长槽12，并于相对的第二端13形成一管径缩小的环锥面14以及复数个同样是间隔排列的半圆长槽15，使上述第二端13的端面形成一花齿样态。
针对步骤E，请参阅图5所示，本发明车床处理系针对上述无缝空心管10表面进行第一次车床，使上述无缝空心管10中央区段16的管径缩减，并让上述第一端11形成一外凸部17以及一对应中央区段16管径的圆管部18。当第一次车床完成后马上进行上述第一端11圆管部18的翻边加工，使上述圆管部18形成一管径大于上述外凸部17的环凸缘，随后再对上述无缝空心管10的环凸缘进行第二次车床，使上述无缝空心管10的管径厚度与外径大小达到目标需求。
针对步骤F～G，本发明对车床处理完的无缝空心管10进行喷砂处理，使上述无缝空心管10达到需求的表面粗糙度，并于喷砂完成后，直接将上述无缝空心管10进行真空热处理，使其硬度到达HRC40～45。
针对步骤H，请参阅图6所示，于一较佳实施例中，本发明顶心研磨处理系针对上述环锥面14、外凸部表面19以及外凸部17前方的局部区段，使三个部位14、17、19的管径大小分别22mm、24mm、26.6mm。
针对步骤I，本发明于上述无缝空心管10表面镀上一化学镍层，藉以强化上述无缝空心管10来完成一心轴结构，并将针对心轴表面颜色进行检测，确认化学镍层是否完整覆盖上述无缝空心管10。
针对步骤J，请参阅图7所示，本发明将心轴第一端11以及第二端13分别套设于第一检具40以及第二检具41内部，藉以检测心轴各部位管径大小是否达到设定数值范围内。
综上所述，本发明采用无缝空心管而非传统实心管进行心轴制造，并配合锻造方式能快速且直接地于无缝空心管表面压出一特定形状，而无须传统实心柱需要多次反复车床加工，相较于统实心管锻造方式，可大幅节省材料；此外，使用空心管并可降低锻造机的设备需求，比起实心管锻造具有较高的经济效益。
以上所举实施例仅用为方便说明本发明并非加以限制，在不离本发明精神范畴，熟悉本行业技术人员所可作的各种简易变形与修饰，均仍应含括于本发明专利保护的范围内。
Claims (8)
1.一种心轴制造方法，其特征在于，包含：
提供一设定长度的无缝空心管；
对所述无缝空心管进行真空退火及球化处理；
将所述无缝空心管进行皮膜处理；
于所述无缝空心管内部放置一支撑柱，并对所述无缝空心管表面进行锻造处理；以及
对所述无缝空心管表面进行车床处理。
2.根据权利要求1所述的心轴制造方法，其特征在于：更包含：车床处理完后，于所述无缝空心管表面进行喷砂处理。
3.根据权利要求2所述的心轴制造方法，其特征在于：更包含：对所述无缝空心管进行真空热处理。
4.根据权利要求3所述的心轴制造方法，其特征在于：更包含：针对所述无缝空心管两侧抵顶的设定位置进行顶心研磨处理。
5.根据权利要求4所述的心轴制造方法，其特征在于：更包含：于整个无缝空心管表面镀上一化学镍层形成一加工完成的心轴。
6.根据权利要求5所述的心轴制造方法，其特征在于：更包含：对所述心轴进行尺寸的精密度检测。
7.根据权利要求1所述的心轴制造方法，其特征在于：所述锻造处理系透过将所述无缝空心管放入一具有复数滑块的模具内，由所述复数滑块由外向内做径向收缩，进而挤压所述无缝空心管表面来形成一特定形状。
8.根据权利要求1所述的心轴制造方法，其特征在于：所述车床处理系针对所述无缝空心管表面进行第一次车床，并于所述第一次车床完成后进行翻边，随后再对所述无缝空心管进行第二次车床。
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