專利名稱：棘輪扳手制齒的成型方法
技術領域：
本發明涉及一種棘輪扳手制齒的成型方法，尤其涉及一種以連續冷鍛沖壓而成的 制齒。
背景技術：
如圖1及圖2所示，市面上為提高維修拆遷的效率，常利用棘輪扳手(30)等工具 作為維修拆遷的工具，而棘輪扳手最重要的部分就是以內部棘輪及制齒卡嵌、固定的配合， 以達到該棘輪扳手使用時的功效，所以制齒制成的材料及過程是該棘輪扳手好壞的關鍵。 而目前一種棘輪扳手的制法如圖3所示，主要以金屬粉末冶金射出成型，包括以下步驟混合(a)，將預制成制齒的金屬材料的粉末與粘結劑混合；混煉(b)，將混合的金屬粉末及粘結劑加溫攪拌，使兩者更為均勻混合； 射出(C)，將均勻混合的金屬粉末及粘結劑經射出成型機壓縮射出形成制齒的形 狀；去膠(d)，將成型的制齒去除金屬粉末內部的粘結劑；燒結(e)，將真空燒結爐升到一定溫度后，將成型的制齒置入，令構成制齒的金屬 粉末達到再結晶溫度，令金屬粉末通過交互擴散來達到顆粒交連與致密化；表面處理(f)，將表面經拋光、噴砂或熱處理后制成該棘輪扳手的制齒成品(i)。然而，通過粉末冶金射出成型所制成的物品的大部分的機械結構較脆，且組織的 密度也相對較差，又加上棘輪扳手(30)的制齒(32)的對象尺寸較小，利用粉末冶金制造的 精密度也相對較差，令該制齒(32》抗扭強度及耐磨擦系數較低，在使用過程中，容易因棘輪 板手(30)瞬間扳動使用的力量過太，使制齒(32)產生崩裂的情況(如圖1所示)，令制齒 (32)無法牽制棘輪(31)齒牙而失去該棘輪板手(30)的功能；并且該棘輪板手(30)在長 時間的使用下，因制齒(32)與棘輪(31)齒牙相互摩擦，而使制齒(32)的齒牙端產生磨損 (如圖2所示)而較無法與棘輪(31)齒牙卡嵌固定，令該棘輪板手(30)使用上容易產生空 轉而造成使用上的缺失。
發明內容
本發明的主要目的在于公開一種棘輪扳手制齒的成型方法，以解決現有的棘輪扳 手制齒的機械結構較脆，且組織密度較差的技術問題，提高棘輪扳手制齒的性能。本發明提供的棘輪板手制齒的成型方法，主要通過連續沖壓成型技術，以一體成 型出密度高，且強度及硬度佳的棘輪板手制齒產品，依序包含下列步驟初坯裁切，以連續沖壓裁切將金屬材質所構成的初坯分割成數預設尺寸的板體狀 初料；外觀成型，將連續裁切所形成的板體狀初料經第一次冷鍛沖壓，使初料經由上、下 模具擠壓，由兩側端往上延伸形成彎弧狀，使初料的一側凹設形成弧狀表面；外齒壓設，進行第二次冷鍛沖壓，將初料的弧狀表面朝上，由具齒形的模具往下壓設該弧狀表面以形成出外齒；去除毛邊，將形成有外齒的初料進行第三次冷鍛沖壓，以去除初料表面因沖壓過程而殘留的毛邊，并緊實該初料整體密度，使該初料得到最后的外觀形狀，形成半成品；熱處理，將半成品經由熱處理，以消除內部殘留應力并增添該半成品的硬度及杭 拉強度；表面處理，將熱處理過后的半成品再經過噴砂及防銹處理，即可完成形成成品。本發明中，在該制齒的冷鍛沖壓的加工過程中，外觀成型的步驟是先將初料擠壓 凹設形成弧狀表面，接著外齒壓設的步驟將凹設的弧狀表面再沖壓塑成具有外齒。續而去 除毛邊的步驟再將具外齒的初料沖壓作動，以去除加工過程中所殘留的毛邊以獲得最后的 整體形狀，使該制齒的結構組織在每次冷鍛沖壓加工程序中的塑形變化量較小，令內部的 金屬晶粒組織是局部、漸進與緩和地產生流動及畸變，能有效維持結構組織的連續性、均勻 性及流線性，并使之更加壓密緊實、細粒化與均質化，所成型的該制齒能獲得良好的結構強 度與機械性質，而避免因劇烈塑形變化或過度鍛造所致破壞組織結構與加工硬化等不良現 象，從而成型出密度高、結構強度佳，且耐摩擦系數高及抗扭強度佳的制齒成品。
圖1為現有的使用后的制齒崩裂示意圖；圖2為現有使用后的制齒磨損示意圖；圖3為現有的成型方法流程圖；圖4為本發明提供的棘輪扳手及制齒的立體示意圖；圖5為本發明的成型修成圖；圖6為本發明的成型方法修成圖。
具體實施例下面結合說明書附圖對本發明的具體實施方式
做詳細描述。顯然，所描述的實施 例僅僅是本發明的一部分實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下所獲取 的其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。首先，先請參閱圖4、圖5及圖6所示，本發明實施例提供一種棘輪板手制齒的成型 方法，主要通過連續沖壓成型技術，以一體成型出密度高，且強度及硬度佳的棘輪扳手的制 齒，該制齒⑴的成型方法，依序包含有以下步驟㈧ (F)初坯裁切(A)，初坯(10)是由一種金屬材質所構成，該金屬材質可為鉻鉬鋼材質， 以連續沖壓裁切將初坯(10)分割成數預設尺寸的板體狀初料(11)；外觀成型(B)，將連續裁切所形成的板體狀初料(11)經第一次的冷鍛沖壓，使初 料(11)經上、下模具的擠壓，由兩側端往上延伸形成彎弧狀，令初料(11)的一側凹設形成 弧狀表面(12)；外齒壓設(C)，進行第二次冷鍛沖壓，將初料(11)的弧狀表面(12)朝上，通過其上 具齒形的模具往下壓設形成出外齒(13)，此時，為避免該外齒(13)的齒型形成不完整，可 再重復進行第二次冷鍛沖壓過程，令沖壓成型的外齒(13)能更完整呈現；去除毛邊(D)，將形成有外齒(13)的初料(11)進行第三次冷鍛沖壓，以去除初料(11)表面因連續沖壓加工 而殘留的毛邊，并緊實該初料(11)整體密度，使該初料(11)得到 最后的外觀形狀，形成半成品(20)；熱處理(E)，將半成品(20)經由熱處理，以消除內部殘留應力并增添該半成品的 硬度及抗扭強度；表面處理(F)，將熱處理過后的半成品(20)再經過噴砂及防銹處理即可完成形成 制齒⑴成品。本發明中，將3組具有本發明制齒、尺寸為19MM的棘輪板手以扭力測試機進行測 試，該扭力測試機所設置的扭力最大值為5493Kg-cm，而本發明能承受的扭力最大值分別為 4697. 32Kg-cm,4802. 97Kg_cm及4524. 79Kg_cm，而現有的19MM的棘輪扳手所測試出的最大 扭力數值僅為3226Kg-cm，顯而易見，采用本發明的方法所制成的棘輪扳手的性能更優越。因此，在該制齒⑴的冷鍛沖壓的加工過程中，外觀成型⑶的步驟是先將初料 (11)擠壓凹設形成弧狀表面(12)，接著外齒(13)壓設(C)的步驟將凹設的弧狀表面(12) 再沖壓塑成具有外齒(13)。續而去除毛邊(D)的步驟再將具外齒(13)的初料(11)沖壓 作動，以去除加工過程中所殘留的毛邊以獲得最后的整體形狀，使該制齒(1)的結構組織 在每次冷鍛沖壓加工程序中的塑形變化量較小，令內部的金屬晶粒組織是局部、漸進與緩 和地產生流動及畸變，能有效維持結構組織的連續性、均勻性及流線性，并使之更加壓密緊 實、細粒化與均質化，所成型的該制齒(1)能獲得良好的結構強度與機械性質，而避免因劇 烈塑形變化或過度鍛造所致破壞組織結構與加工硬化等不良現象，從而成型出密度高、結 構強度佳，且耐摩擦系數高及抗扭強度佳的制齒成品。以上，僅為本發明的較佳實施例，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本 技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在 本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求所界定的保護范圍為準。
權利要求
1.一種棘輪板手制齒的成型方法，其特征在于，主要通過連續沖壓成型技術，以一體成 型出密度高，且強度及硬度佳的棘輪板手制齒產品，依序包含下列步驟初坯裁切，以連續沖壓裁切將金屬材質所構成的初坯分割成數預設尺寸的板體狀初料；外觀成型，將連續裁切所形成的板體狀初料經第一次冷鍛沖壓，使初料經由上、下模具 擠壓，由兩側端往上延伸形成彎弧狀，使初料的一側凹設形成弧狀表面；外齒壓設，進行第二次冷鍛沖壓，將初料的弧狀表面朝上，由具齒形的模具往下壓設該 弧狀表面以形成出外齒；去除毛邊，將形成有外齒的初料進行第三次冷鍛沖壓，以去除初料表面因沖壓過程而 殘留的毛邊，并緊實該初料整體密度，使該初料得到最后的外觀形狀，形成半成品；熱處理，將半成品經由熱處理，以消除內部殘留應力并增添該半成品的硬度及杭拉強度；表面處理，將熱處理過后的半成品再經過噴砂及防銹處理，即可完成形成成品。
2.根據權利要求1所述的棘輪板手制齒的成型方法，其特征在于，該金屬材質為鉻鉬 銅合金材質。
3.根據權利要求1所述的棘輪板手制齒的成型方法，其特征在于，為避免該外齒的齒 型形成不完整，可再重復進行一次以上的外齒壓設過程，直至沖壓形成的外齒能完整呈現。
全文摘要
本發明公開一種棘輪扳手制齒的成型方法，依序包含下列步驟初坯裁切，以連續沖壓裁切將初坯分割成數預設尺寸的板體狀初料；外觀成型，將連續裁切所形成的板體狀初料經第一次冷鍛沖壓，使初料經由上、下模具的擠壓，由兩側端往上延伸形成彎弧狀，令初料的一側凹設形成弧狀表面；外齒壓設，進行第二次冷鍛沖壓，通過具齒形的模具往下壓設該弧狀表面形成出外齒；去除毛邊，將形成有外齒的初料進行第三次冷鍛沖壓，以去除初料表面因連續沖壓加工而殘留的毛邊，形成半成品；熱處理，將半成品經熱處理，以消除內部殘留應力并增添該半成品的硬度及抗拉強度；表面處理，將熱處理過后的半成品再經過噴砂及防銹處理制成棘輪扳手制齒的成品。
文檔編號B21K5/00GK102125979SQ201010000759
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月18日 優先權日2010年1月18日
發明者彭桔星 申請人:彭桔星