專利名稱：金屬板材的成型方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬板材的成型方法，尤其涉及一種利用預成型的金屬板材的成型方法。
背景技術：
由于3C信息產品及高階家電產品的全球大賣，金屬外殼體早已經成為許商品的基本配備。一般現有金屬成型方法主要可分為三種沖壓成型、真空成型或高壓成型。其中，圖1所示即為一種現有金屬板材成型系統的構造示意圖。現有金屬板材成型系統11的模具11包含有一密封模11及一成型模155，成型模115置放于一工作臺19上。密封模111內具有一密封腔112及一輸氣孔175。成型模115內則設有一成型腔116。密封模111及成型模115的周邊設有一電壓管13，電熱管13將對模具11被置放于模具11內的金屬板材施以一高溫加熱。當金屬板材15的溫度達到一設定溫度時，高壓氣體產生器171將產生一高壓氣體179，并經由輸氣管173及輸氣孔175傳送至密封腔112中。利用高壓氣體179對已經加熱軟化的金屬板材15施以一氣體壓力Pa，可令軟化的金屬板材15于氣體壓力Pa作用下貼附于成型腔116的腔壁，藉以形成一金屬成型件155。由于所有材料在加工中都只能達到一定的拉伸比，過高的拉伸比將導致成型件失去均勻性、結構受損，甚至產生裂紋、斷裂等等。因此，高拉伸比的成型件制作在相關業界一直存在相當的困難度。此外，現有的金屬板材高壓成型工藝通常只能利用金屬材質的延展性，制作均一肉厚的成型件成品。當對于成品構造有特殊需求，需要制作具有不同肉厚區域的成型件時，則需尋求其他的制作工藝支援。
發明內容
本發明的主要目的，在于提供一種金屬板材的成型方法，尤指一種利用預成型的金屬板材的成型方法。本發明的次要目的，在于提供一種金屬板材的成型方法，利用預成型工藝而可完成高拉伸比成型件的制作。本發明的又一目的，在于提供一種金屬板材的成型方法，利用預成型工藝而可完成具有多個肉厚區域成型件的制作。本發明的又一目的，在于提供一種金屬板材的成型方法，于高壓成型工藝中令成型件與一預成型件結合，可形成特殊構造的復合件。為達成上述目的，本發明提供一種金屬板材的成型方法，包含有一提供一金屬板材的步驟；一對該金屬板材進行預成型的步驟，藉以形成一預成型件；及一對該預成型件進行成型的步驟，藉以形成一成型件。在上述金屬板材的成型方法的一實施例中，其中該對該金屬板材進行預成型的步驟可選擇為一沖壓成型的步驟、一銑削成型的步驟及一高壓成型的步驟的其中之一。在上述金屬板材的成型方法的一實施例中，其中該對預成型件進行成型的步驟為一高壓成型的步驟。在上述金屬板材的成型方法的一實施例中，其中該預成型件可選擇為一低拉伸比成型件及一具有不同肉厚區域成型件的其中之一。在上述金屬板材的成型方法的一實施例中，其中該成型件可選擇為一低拉伸比成型件、一高拉伸比成型件及一具有多個肉厚區域成型件的其中之一。在上述金屬板材的成型方法的一實施例中，其中該高壓成型的步驟包含有提供一模具，該模具包含有一密封模及一成型模，該密封模內設有一密封腔及一或多個導入孔，該成型模內設有一成型腔；提供一或多個加熱器，用以對該模具進行加熱；將該預成型件放置于該模具的成型模與密封模之間；提供一或多個流體供應單元，連接該密封模的導入孔，并將一高壓流體經由該導入孔導入該密封腔，利用高壓流體對該預成型件施予一流體壓力，令該預成型件變形而貼附于該成型腔的表面，形成該成型件。在上述金屬板材的成型方法的一實施例中，其中該高壓流體可選擇為一液體、一空氣及一-清性氣體的其中之一。本發明還提供一種金屬板材的成型方法，包含有一提供一預成型件的步驟；一提供一模具的步驟，該模具包含有一密封模及一成型模，該密封模內設有一密封腔及一或多個導入孔，該成型模內設有一成型腔；一提供一或多個加熱器的步驟，利用該加熱器對該模具進行加熱；一將該預成型件置于該成型腔中一預設位置的步驟；一提供一金屬板材的步驟，將該金屬板材放置于該模具的成型模與密封模之間；及一提供一或多個流體供應單元的步驟，令該流體供應單元連接該密封模的導入孔，并將一高壓流體經由該導入孔導入該密封腔，利用高壓流體對該金屬板材施予一流體壓力，令該金屬板材變形而貼附于該成型腔與預成型件的表面，形成一成型件，該成型件并與該預成型件結合而形成一復合件。在上述金屬板材的成型方法的一實施例中，其中該預成型件可選擇以沖壓成型、銑削成型、射出成型及壓鑄成型的其中一種方式制作。在上述金屬板材的成型方法的一實施例中，其中該預成型件可選擇以與該金屬板材相同或不同的材質制作。在上述金屬板材的成型方法的一實施例中，其中該高壓流體可選擇為一液體、一空氣及一-清性氣體的其中之一。以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。
圖1現有金屬板材成型系統的構造示意圖；圖2本發明金屬板材的成型方法一實施例的流程圖；圖3及圖4分別為本發明金屬板材的成型方法一實施例的各步驟示意圖；圖5及圖6分別為本發明金屬板材的成型方法另一實施例的各步驟示意圖；圖7本發明金屬板材的成型方法又一實施例的流程圖；圖8及圖9分別為本發明金屬板材的成型方法又一實施例的各步驟示意圖。其中，附圖標記
10金屬板材成型系統 11 模具111密封模112密封腔115成型模116成型腔13電熱管15金屬板材155金屬成型件171高壓氣體產生器173輸氣管175輸氣孔179高壓氣體19工作臺201 至 205 步驟30金屬板材成型系統31密封模311密封腔313導入孔315導出孔33預成型模331成型腔34成型模341成型腔35金屬板材351預成型件353成型件37加熱器39流體供應單元391流體產生器393導管395高壓流體52金屬板材54預成型件541第一區域543第二區域60金屬板材成型系統63成型模631成型腔65成型件651第一肉厚部653第二肉厚部655第三肉厚部701 至了05 步 驟
80預成型件90金屬板材成型系統93成型模931成型腔95金屬板材951成型件953復合件
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作具體的描述請參閱圖2，本發明金屬板材的成型方法一實施例的流程圖。如圖所示，本發明金屬板材的成型方法包含有提供一金屬板材的步驟，如步驟201。其中，該金屬板材可選擇為不銹鋼、銅、鋁、鎂合金、鈦合金、鋁鎂合金、鎳基超合金、鎢、鑰或鈷的其中的一種金屬薄板。然后，依需求對該金屬板材進行一預成型的步驟，藉以形成一預成型件，如步驟203。其中，該預成型的步驟可依需求選擇為一沖壓成型的步驟、一銑削成型的步驟及一高壓成型的步驟的其中之一。例如，當成品需求為具有高拉伸比的成型件時，可利用高壓成型的步驟完成一低拉伸比成型件的制作，作為一預成型件。當成品需求為具有不同肉厚區域的成型件時，則可利用沖壓成型或銑削成形的步驟完成一具有不同肉厚區域的工作，作為一預成型件。最后，則將前述步驟所制作的預成型件進行一成型的步驟，藉以形成一成型件，如步驟205。根據不同的預成型件，配合適當的模具，即可完成具特殊需求的成型件，例如具有高拉伸比的成型件、低拉伸比的成型件或具有多個肉厚區域的成型件等。請參閱圖3及圖4，分別為本發明金屬板材的成型方法一實施例的各步驟示意圖。如圖所示，本實施例的預成型步驟是采用高壓成型的步驟。本實施例金屬板材成型系統30包含有一密封模31、一預成型模33、一成型模34、一或多個加熱器37及一或多個流體供應單元39。其中，密封模31內設有一密封腔311及一或多個導入孔313，預成型模33內設有一成型腔331，成型模34內則設有一成型腔341。加熱器37是用以加熱密封模31、預成型模33及成型模34，并可直接或間接對金屬板材35進行加熱。流體供應單元39的流體產生器391可產生一高壓流體395，并將高壓流體395經由導管293及密封模31的導入孔313導入密封腔311中。在本實施例的預成型步驟中，主要是提供一金屬板材35，并令金屬板材35放置于密封模31與預成型模33之間。當金屬板材35因加熱器37直接或間接加熱達到一預設溫度而軟化時，利用流體產生器391產生高壓流體395，經由導管393及導入孔313導入密封腔311中，對該金屬板材35施予一流體壓力Pa，可令金屬板材35均勻變形而貼附于成型腔331的腔壁，形成一預成型件351，如圖3所示。其中，該預成型件351可為一低拉伸比成型件、高拉伸比成型件或一形狀較簡單的成型件。完成預成型件351的制作后，可將預成型件351放置于密封模31與成型模34之間。當預成型件351因加熱器37直接或間接加熱達到一預設溫度而軟化時，利用流體產生器391產生高壓流體395，并經由導管393及導入孔313導入密封腔311中，對該預成型件351施予一流體壓力Pa，可令預成型件351均勻變形而貼附于成型腔341的腔壁，形成所需求的成型件353，如圖4所示。其中，該成型件353相對于金屬板材35為一高拉伸比成型件，利用預成型的步驟而可保持成型件353的均勻性，并防止其結構受損或產生裂紋。在本發明的一實施例中，密封模31還可設有一導出孔315，用以將密封腔311中的流體導出模具外部。請參閱圖5及圖6，分別為本發明金屬板材的成型方法另一實施例的各步驟示意圖。其中，本實施例的目的在于制作具有多個肉厚的成型件65。在本實施例中，預成型步驟可選擇以沖壓成型或銑削成型，令金屬板材52形成一具有不同厚度的第一區域541與第二區域543的預成型件54，如圖5所示。完成預成型件54的制作后，可將預成型件54放置于密封模31與成型模63之間。當預成型件54因加熱器37直接或間接加熱達到一預設溫度而軟化時，利用流體產生器391產生高壓流體395，并經由導管393及導入孔313導入密封腔311中，對該預成型件54施予一流體壓力Pa，可令預成型件54產生變形而貼附于成型腔631的腔壁，形成所需求的成型件65,如圖6所示。在本實施例中，由于預成型件54具有不同肉厚的區域(如第一區域541及第二區域543)，因此承受流體壓力Pa而變形時，第一區域541與第二區域543也會產生不同的變形比例，配合成型模63的設計與推擠的效果，可產生第一肉厚部651、第二肉厚部653及第三肉厚部655的特殊造型的成型件65，如圖6所示。請參閱圖7、圖8及圖9，分別為本發明金屬板材的成型方法又一實施例的流程圖及各步驟示意圖。如圖所示，本實施例首先提供一預成型件80，如步驟701。該預成型件80可選擇以沖壓成型、銑削成型、射出成型及壓鑄成型等方法依需求的造型制作，如圖8所
/Jn o預成型件80制作完成后，將預成型件80置入模具中的預設位置，如步驟703。其中，金屬板材成型系統90包含有一模具、一或多個加熱器37及一或多個流體供應單元39。其中，模具包含有一密封模31及一成型模93。密封模31中設有一密封腔311及一或多個導入孔313，成型模93中設有一成型腔931。在本實施例中，預成型件80是置于成型腔931中底部的周邊。將預成型件80置入模具中之后,將一金屬板材95放置于密封模31與成型模93之間，并對該金屬板材95進行高壓成型的步驟，如步驟705。其中，高壓成型的步驟包含有以加熱器37對該金屬板材95進行直接或間接加熱達到一預設溫度令其軟化，并利用流體產生器391產生高壓流體395，并經由導管393及導入孔313導入密封腔311中，對該金屬板材95施予一流體壓力Pa，可令金屬板材95均勻變形而貼附于成型腔341的腔壁與預成型件80上，形成一成型件951。此時，由于成型件951仍處于該預設溫度的軟化狀態，將因流體壓力Pa而與預成型件80緊密結合而形成一復合件553。在本實施例中，該復合件553的底部周邊將因與預成型件80結合而具有較大的厚肉。其中，該預成型件80可選擇與金屬板材95為相同材質或不同材質制作。在上述實施例中，對金屬板材或預成型件的直接加熱，是指直接以加熱器37對金屬板材或預成型件進行加熱而達到該預設溫度。對金屬板材或預成型件的間接加熱，是指加熱器37加熱模具(即密封模與成型模)后，將金屬板材或預成型件放置于密封模與成型模之間，由密封模與成型模的溫度對金屬板材或預成型件加熱達到該預設溫度。該高壓流體是可選擇為一液體、一空氣及一惰性氣體的其中之一。此外，于上述各高壓成型工藝中，若成型腔的腔壁具有花紋、圖樣或其他構造，當金屬板材或預成型件因流體壓力Pa而貼附于腔壁時，亦可于成型件的表面形成對應的花紋、圖樣或其他構造。當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種金屬板材的成型方法，其特征在于，包含有一提供一金屬板材的步驟；一對該金屬板材進行預成型的步驟，藉以形成一預成型件；及一對該預成型件進行成型的步驟，藉以形成一成型件。
2.根據權利要求1所述的金屬板材的成型方法，其特征在于，所述對該金屬板材進行預成型的步驟為一沖壓成型的步驟、一銑削成型的步驟及一高壓成型的步驟的其中之一。
3.根據權利要求1所述的金屬板材的成型方法，其特征在于，所述對預成型件進行成型的步驟為一高壓成型的步驟。
4.根據權利要求1所述的金屬板材的成型方法，其特征在于，所述預成型件為一低拉伸比成型件、一高拉伸比成型件及一具多個肉厚區域成型件的其中之一。
5.根據權利要求1所述的金屬板材的成型方法，其特征在于，該成型件系可選擇為一低拉伸比成型件、一高拉伸比成型件及一具有多個肉厚區域成型件的其特征在于，的一。
6.根據權利要求3所述的金屬板材的成型方法，其特征在于，該高壓成型的步驟包含有提供一模具，該模具包含有一密封模及一成型模，該密封模內設有一密封腔及一或多個導入孔，該成型模內設有一成型腔；提供一或多個加熱器，用以對該模具進行加熱；將該預成型件放置于該模具的成型模與密封模之間；提供一或多個流體供應單元，連接該密封模的導入孔，并將一高壓流體經由該導入孔導入該密封腔，利用高壓流體對該預成型件施予一流體壓力，令該預成型件變形而貼附于該成型腔的腔壁，形成該成型件。
7.一種金屬板材的成型方法，其特征在于，包含有一提供一預成型件的步驟；一提供一模具的步驟，該模具包含有一密封模及一成型模，該密封模內設有一密封腔及一或多個導入孔，該成型模內設有一成型腔；一提供一或多個加熱器的步驟，利用該加熱器對該模具進行加熱；一將該預成型件置于該成型腔中一預設位置的步驟；一提供一金屬板材的步驟，將該金屬板材放置于該模具的成型模與密封模之間；及一提供一或多個流體供應單元的步驟，令該流體供應單元連接該密封模的導入孔，并將一高壓流體經由該導入孔導入該密封腔，利用高壓流體對該金屬板材施予一流體壓力，令該金屬板材變形而貼附于該成型腔的腔壁與預成型件的表面，形成一成型件，該成型件并與該預成型件結合而形成一復合件。
8.根據權利要求7所述的金屬板材的成型方法，其特征在于，該預成型件以沖壓成型、銑削成型、射出成型及壓鑄成型的其中一種方式制作。
9.根據權利要求7所述的金屬板材的成型方法，其特征在于，該預成型件以與該金屬板材相同或不同的材質制作。
10.根據權利要求6或7所述的金屬板材的成型方法，其特征在于，該高壓流體為一液體、一空氣、一惰性氣體及其組合式的其中之一。
全文摘要
本發明公開一種金屬板材的成型方法，尤指一種利用預成型的金屬板材的成型方法，其主要是對一金屬板材進行一預成型步驟或提供一預成型件，再進行一高壓成形的步驟，可達成低拉伸比成型件、高拉伸比成型件的制作、制作具有多個肉厚區域成型件或制作具有特殊需求的復合件的目的。
文檔編號B21D26/021GK102989857SQ201210343070
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月14日 優先權日2012年9月14日
發明者黃啟瑞 申請人:黃啟瑞