[发明专利]铝或铜合金制艺术叉管成型法

说明书

本发明提供一种铝或铜合金制艺术叉管成型法，特别是指利用锻造技术，来制作具有高强度的铝或铜合金的艺术叉管。

现有技术中运用铸造技术所制成的金属叉管(俗称三通管或多向通管接头)，与本发明运用锻塑成型技术制成的金属叉管有很大区别。因为铸造技术纵使较易取得铝或铜合金叉管的艺术轮廓，但铸件金属组织的质密度过于松散，是造成铸件强度不佳的主要原因，且利用铸造技术所制成的铸件材质过于粗糙，无法被用来制作高级艺术造型及高强度的铝或铜合金叉管，因此无法与本发明运用锻塑成型技术制成的铝或铜合金叉管成品媲美。

已存在于工厂的铝或铜合金制成的金属叉管成品中，还没有运用锻塑一体成型技术制成的，其大多是利用铸造技术或是利用半圆形的对半板片组焊成型技术制成叉管成品，此等常用技术制成的叉管成品，其外观欠典雅，且功能强度及韧性不足，不符合高功能格调的需求，因此较难被使用在必须具有较佳抵抗管内或管外压力的环境上。这些目前所用的叉管物件，有的是用各端管间的组焊技术来制成的，例如常见于建材、家具、艺术灯饰及运动器材上所使用的铜或铝质叉管，其即是利用焊接技术制成；若是要制作较薄的管壁来达到降低重量的需求时，铜或铝质叉管即难予如愿，因为若引用已知的铸造技术来制成较薄管壁的叉管，其势必无法承受安全功能所不允许的应力集中问题，因此目前所见的建材、家具、艺术灯饰及运动器材的叉状组接管，尤其是在考虑支撑强度的情况下，势必难于降低其管壁厚度，也因此难于制出质轻、比强度高的高品质叉管物件。这些困扰已存在多时，并不是无法被克服解决，而是若运用现有技术中的铸造技术来制作叉管物件，因其强度不足，比强度低，且外观粗糙，不符合市场的品质需求。

为合理解决上述问题，本发明的目的是提出一种用锻塑技术来制作一体成型并符合所需强度要求的铝或铜合金叉管。

本发明的目的是由下述技术方案实现的：

一种铝或铜合金制艺术叉管成型法，其特征在于：

(1)选用挤型材，选取铝或铜合金挤制成型的挤型材，其具有一中心孔、多个通孔及多个凸体；该等通孔是形成于中心孔的周边，该等凸体是分布成型于通孔间的外侧壁面上；

(2)铣制挤型坯件，是以铣制方法将挤型材加工成具主管及支管相连通的形态；该主管内具直向主管孔，该等支管间具有适当弧距的跨部，且跨部内保有中心孔；挤型材上的凸体是被铣制成分布于主管双侧外壁上的主管凸部以及分布于跨部双侧外壁上的支管凸部；该等主管凸部与支管凸部皆是制成斜向波峰状；以形成铣制成型的挤型坯件；

(3)主管扩孔锻制，须先在挤型坯件的主管孔内穿套摆设一同形的主管模心，随后在主管凸部上配置锻压模，并在主管的扩伸端壁上罩设弹性护模，令锻压模对主管凸部施加锻压，使主管凸部被逐渐均匀的推挤至扩伸端壁间，进而锻塑制成具有斜推角的扩孔形态的主管；

(4)支管叉形锻制，须在挤型坯件的圆形支管孔内穿套摆设一同形的支管模心，并在跨部端的中心孔内穿设一中置模心，随后须在支管凸部上配置锻压模，并在支管的扩伸端壁上罩设弹性护模，令锻压模对支管凸部施加锻压，并令中置模心同步对中心孔内施力挤锻，使支管凸部被逐渐均匀的推挤至扩伸端壁，进而将支管间的跨部逐渐锻塑制成张离叉状形态，使多个支管张离成叉状形态成型，并利用成型压模对跨部施行锻塑加工，以利塑形跨部上的壁料形成凹部，完成支管叉形锻制作业。

与现有技术相比，本发明的显著优点在于：制成的叉管成品强度高、质轻且具有极佳的应力分散效果，因此特别适合用来制作高级艺术造型的建材、家具、艺术灯饰及运动器材的组接管使用，或需求质轻、高强度及高表面精致度的管接头使用，当然亦可供作如树枝状的金属艺术品的叉接管。

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明：

附图说明：

图1是本发明将挤型材制成叉管成品的立体示意程序图；

图2是本发明挤型坯件经铣制后暨锻塑前的正视图；

图3是本发明图2的A-A断面示意图；

图3-1是本发明图3中主管凸部的剖示图；

图4是本发明图2的B-B断面示意图；

图4-1是本发明图4中支管凸部的剖示图；

图5是本发明图2的C-C断面剖视示意图；

图6是本发明挤型坯件铣制后的剖示图；

图7是本发明在主管内摆置模心的剖示图；

图8是本发明进行主管扩孔锻制前的剖示图；

图9是本发明进行主管扩孔锻制后的剖示图；

图10是本发明制成扩孔状主管的剖示图；

图11是本发明在支管内摆置模心的剖示图；

图11-1是本发明图11中D-D断面示意图；