預成形及液壓成形模具設計

進行完截面分析後已得到管材下料尺寸與最小成形壓力，接下來 將進行預成形及液壓成形之模具造型設計。在管件液壓成形製程中，

液壓成形的模具主要是依照成品形狀而設計，與成品件最主要的差別 即是尾端餘料的部份，由於在成形過程中必須利用油封將管件兩端塞 住以避免高壓液體洩出，因此在模具設計時必須考慮到油封的部份，

待成形管件由模具取出後再將餘料切除，本載具的餘料造型如圖 4.7 所示。

圖 4.7 管件餘料造型

(a)成品形狀 尾端餘料 (b)加入餘料之管件外形

4.2.1 液壓成形模具設計

由於液壓成形為管件的最後一道製程，因此液壓成形模具外形即 是成品外形，在設計時主要的考量為分模線位置以及傾斜角度。本載 具的液壓成形模具是依照成品形狀分為上下模，模具尾端塞入油封的 部份必須在圓形直徑處分開，以避免過切現象而造成管件無法擺入模 具中。

圖 4.8 液壓成形模具形狀

4.2.2 預成形模具設計

預成形最主要的目的就是為了能將管件放入液壓成形的模穴中，

其設計方式會因人而異，主要是用最簡單的製程將管件成形至可放入 液壓成形模穴的形狀，在模具設計時考量到利用凸輪的側模設計對成 本來說是相當大的負擔，因此預成形模具設計必須盡量避免側模機構 的設計。

如圖 4.9 所示，將液壓成形模具合模後的外形旋轉 90 度分成上 上模

下模

下模當成預成形的模具造型，此預成形模具的側面與液壓成形模具的 模穴投影面積是相同的，因此預成形後的管材必定可以至入液壓成形 模具中。由於預成形模具必須能夠放入第一道次的彎管管件，因此須 對液壓成形模具造型稍做修改。由圖 4.10 中液壓成形模具的上視圖 可以發現模具的寬度在靠近開口處小於管件外徑(75.3mm)，因此在預 成形模具設計時將模具中間較寬的部份延伸到油封處，以確保可將第 一道次的管件至入預成形模具中，如圖 4.10，由於此管件在中央部 位有一特徵造型，本論將依照此造形在預成形模具設計一小推塊，如 圖 4.11，以便在預成形時將此處之凹陷先成形出來。

圖 4.9 預成形模具造型

(a)預成形模具形狀 (b)液壓成形模具形狀 相同截面

上模

下模

上模

下模

圖 4.10 模具上視圖

圖 4.11 預成形模具之小凸塊造型

三種不同的預成形模具設計方式

本計畫將探討三種不同的預成形模具設計對管件成形結果之影 響，如圖 4.12，第一種預成形模具方式是不加入小凸塊的造型，而 是在液壓成形模具合模時再將此處的凹陷成形出來，第二種預成形方 式則是將小推塊設計在上模，第三種預成形方式是將小推塊設計為側

寬度小於 75.3mm 管件無法至入 寬度皆大

於 75.3mm

(a)預成形模具上視圖 (b)液壓成形模具上視圖

(a)預成形模具 (b)液壓成形模具

模，合模時上模與側模將同時到達指定位置。

圖 4.12 不同的預成形設計方式