專利名稱：帶螺旋槽的金屬縱向件特別是螺旋鉆頭或螺桿的制造方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及帶螺旋槽的金屬縱向件特別是螺旋鉆頭或螺桿的制造方法，以及用于執(zhí)行該方法的裝置。
背景技術：
普通設計的鉆頭包括在其頭端的至少兩個用于移除被處理材料的碎片或鉆塵(石頭、混凝土)的切削刃。為了排出碎片或鉆塵，鉆頭具有螺旋槽，碎片或鉆塵通過螺旋槽在與進給方向相反的方向上被運送出。在鉆頭的尾端具有圓柱形或多邊形或特定形狀的柄部，用于夾持到例如鉆孔機或鉆孔錘的夾具中。鉆頭，例如蝸旋或螺旋鉆頭以本身已知的方式由固體材料制造，優(yōu)選鋼，其中通過 例如軋制或冷軋或熱軋等金屬切削或變形過程來制造出螺旋槽，這些制造技術依據(jù)鉆頭的應用目的而不同。鉆頭頭端或頭部的切削刃可能還額外裝配有硬金屬盤。實踐中，用于制造鉆頭的下述方法是已知的帶錘頭的石頭鉆頭通過沖壓和隨后軋制螺旋槽，或通過沖壓和隨后分別銑削或磨削槽，或僅通過銑削或磨削而制造。用于帶圓柱形柄部的石頭鉆頭的螺旋槽是在圓柱形坯件上軋制，或通過銑削和磨削制造出的。為了制造帶圓柱形柄部的工具鋼鉆頭，螺旋槽是在堅硬的圓柱形坯件上磨削出的，或通過縱向的熱軋制和隨后的硬化和磨削而形成的。螺旋可通過縱向輪廓坯件的扭曲來形成。依據(jù)前述方法的鉆頭的制造耗時且成本聞。EP 0 865 847 BI公開了一種制造鉆頭的方法。從帶兩角、三角、四角部截面形狀的坯件開始，在其柄處夾持坯件，并很可能在張力條件下在鉆頭處被扭曲，從而制造出帶有鉆塵移除槽的螺旋件。這一制造過程可通過冷成型或熱成型完成。通過扭曲工藝，鉆頭的長度變短，同時伴隨直徑的增加和緩沖變形。提交的發(fā)明含義中的螺桿是指較小尺寸的金屬特別是鋼輸送螺桿或計量螺桿，以及作為力傳遞部件的螺桿。一般說來，輸送或計量螺桿具有用于運輸被輸送材料的帶螺旋槽的圓柱形柄部。前述螺桿的制造方法與鉆頭的制造基本類似。DE 224576公開了一種制造螺旋鉆頭的方法和裝置，其中加熱到亮紅熱或白熱因而可模塑的鋼塊被用作坯件。已知一個多世紀的該方法中，坯件被加熱到大于900°C溫度而完全可塑。只有從該溫度往上，通過模具沖壓坯件并得到形狀是可能的。然而，該方法有實質(zhì)性缺陷，因為畢竟坯件要被加熱到耗能多的溫度水平，且在整個變形過程中要以可靠方式被保持在該水平。這是因為，在非常規(guī)冷卻過程的情況下，將發(fā)生熱形狀變形，這使隨后完成的螺旋鉆頭的修整成為必需，視需要進行新的加熱。該已知方法還具有的缺陷是，由于被加熱到高于900°C，完成的螺旋鉆頭易于生銹，在制造之后不得不將銹除去。但是，熱后處理和機械后處理均需要另外增加的質(zhì)檢步驟
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種帶螺旋槽的金屬縱向件特別是螺旋鉆頭或螺桿的可選制造方法，其旨在適于批量生產(chǎn)，且由于改善的性價比而突出。而且，本發(fā)明還旨在提供一種用于執(zhí)行該方法的裝置。依據(jù)本發(fā)明，上述目的通過專利申請范圍第I項示出的特征解決。所述方法進一步的有利改進作為專利申請范圍第2-8項的主題。旨在執(zhí)行所述方法的裝置為專利申請范圍第13項的主題。所述裝置的有利改進在專利申請范圍第14-27項中示出。依據(jù)本發(fā)明的方法，提供至少一個冷成型階段，其中坯件在未預先加熱的情況下插入引導模中，隨后在包括至少兩個可移動夾爪的組合模具中冷成型，所述夾爪的內(nèi)壁包括至少一個具有設計為用于成型螺旋槽的負輪廓的部分。所述冷成型過程由在軸向上可移動且與位于所述引導模中的所述坯件的自由端接合的鍛頭工具(heading tool)觸發(fā)。 由于存在壓力，所述坯件在未預先加熱的情況下至少部分地被沖壓穿過閉合的組合模的中央開口。這樣，便在與模具輪廓接觸的過程中由于塑性冷成型而在所述坯件的外殼上成型出螺旋槽。在冷沖壓過程結束后，所述組合模被打開，已成型為例如鉆頭或螺桿的所述坯件從那里被移出。另外，還可以提供上游冷成型階段，其中所述坯件的柄部和/或頭部被預成型。例如，所述坯件的頭部可以是平整的，或其直徑可被縮減以便在鉆頭加工完成后應用切削刃到該部分。實際上，有不同的夾持可能性，特別是對于需要不同柄形狀的鉆頭。在一個或多個成型階段的坯件冷成型過程中，所述坯件至少部分地通過其柄部在被分配給各模具的引導模中被引導。優(yōu)選地，成型力可通過所述鍛頭工具的軸向移動在上游成型階段中產(chǎn)生。除了所述坯件的頭部和/或柄部，所述坯件的中間部分也可以在上游成型階段中冷成型，例如其被平整(從圓形截面成型為槽型或橢圓形截面形狀)。在冷成型階段中，也有將所述坯件的頭部成型為帶有大幅縮減斜度或無任何斜度或螺旋的部分且同時在柄部和頭部之間的部分產(chǎn)生螺旋槽的可能性。在一個上游冷成型階段中，所述坯件的底部例如可以成型為平坦的或平整的部分。隨后僅在相鄰部分分別形成螺旋或蝸旋狀，其設計為模具在后面的冷成型階段中可毫無問題地閉合。為此,需要通過平衡件(counter piece)關閉所述組合模的中央開口，因為該部分的成型主要是通過壓縮完成的。在后面螺旋槽的沖壓過程中，只有分別帶槽或螺旋的部分被模具包圍。平整部分位于模具外面。優(yōu)選地，至少在所述坯件上產(chǎn)生用于鉆塵移除的螺旋槽的冷成型階段是在多級沖床(multi-stage press)中完成。這樣，剪切成特定長度的金屬線可用作還件的初始材料，所述金屬線在一個或多個沖擠或沖壓階段中成型為坯件。在多級沖床中，至少一個成型模具的夾爪的閉合力或用于所述鍛頭工具移動的力可通過沖床的可移動機架來施加。同樣如前所述，用于坯件預成型的上游冷成型階段可在多級沖床中完成。預制造的坯件隨后通過夾具從所述引導模中移出，并被運輸?shù)胶竺娴奶幚砉の坏囊龑Ｇ也迦肫渲小Ｔ诙嗉墰_床中，三個成型單元I、II、III的每一個由引導模和相關模具組成。通過多級沖床中的制造，可實現(xiàn)高的程序經(jīng)濟性，因為特別是不需要將坯件加熱到特定的溫度水平。所述組合模優(yōu)選地設計為，至少一軸向可移動的楔形或錐形部件接合于所述夾爪的外殼，由此完成所述夾爪的關閉和打開。關于組合模的結構，也可以采用已知的設計。夾爪的移動也可通過各自的驅(qū)動部件徑向執(zhí)行。對于依據(jù)本發(fā)明的帶螺旋槽的縱向件的制造，采用也適于沖擠和冷成型的任何金屬和金屬合金基本上也是可能的。然而，在特定應用中，也需要在螺旋槽的沖壓之前加熱坯件，但是不會發(fā)生有結構變化的熱處理。相比迄今已知的用于制造鉆頭或螺桿的方法，依據(jù)本發(fā)明的冷成型方法因其高性價比而突出，因為幾乎所有工作過程，特別是柄部、頭部和螺旋部的成型，可以在多級沖床中完成，不需要復雜的溫度控制。本發(fā)明的另一重要優(yōu)點在于，通過依據(jù)本發(fā)明的方法制造 的鉆頭或螺桿由于冷成型而不需要任何后處理。巖石鉆頭因此可無需進一步后處理地被制造。另一優(yōu)點在于，由于是冷成型和冷硬化而無結構變化發(fā)生，維持了冷成型鉆頭和螺桿的特定硬度和晶格排列的縱向?qū)?。特別是與已知的熱成型方法相比，本發(fā)明的另一優(yōu)點在于冷成型方法的公差、尺寸精度和表面質(zhì)量。依據(jù)本發(fā)明的適于執(zhí)行該方法的裝置，包括至少一個冷成型單元，所述冷成型單元包括具有用于容納坯件的中央開口的引導模、具有至少兩個可移動的適于移動到打開和關閉位置的夾爪的組合模、和適于插入所述引導模的中央開口內(nèi)的軸向可移動的鍛頭工具。在它們的關閉位置，所述組合模的夾爪通過強度可變的鎖模力固定。在所述夾爪的內(nèi)壁上，設有至少一個具有用于成型螺旋槽的負輪廓的部分。位于所述夾爪的內(nèi)壁上的具有成型螺旋槽的負輪廓的部分可以僅具有較短的長度，例如對應于螺距的一半或?qū)诶涑尚筒糠值拈L度。對于特定應用，例如，由于鉆頭裝配有切削刃，組合模的底端包括一具有大幅縮減斜度或無任何斜度的部分，用于形成平整頭部，其上可固定切削刃。 依據(jù)本發(fā)明的裝置還可包括用于預成型坯件的冷成型單元。優(yōu)選地，一個上游冷成型單元包括具有用于在坯件的頭部形成平整部分的內(nèi)輪廓的多部分組合模。所述組合模的開口可通過用于此目的的平衡工具(counter tool)關閉。另一上游冷成型單元包括一多部分模，所述多部分模具有用于改變坯件的被冷成型部分的截面形狀的內(nèi)輪廓。例如，它可以在螺旋槽的真正成型前是平整的。所述引導?？稍O計為一體的或在縱向上分開的，其中兩部分可移動到打開或關閉位置。依據(jù)本發(fā)明的較佳實施方式，至少用于形成螺旋槽的包括引導模、組合模和鍛頭工具的冷成型單元通過靜止的模具支架單元和適于在所述模具支架單元的方向上移動的載體設置在多級沖床中。至少一個額外的沖擠或沖壓模具也應包括在多級沖床中。所述組合模優(yōu)選地包括一體或多部分的外環(huán)，所述夾爪徑向可移動地安裝在所述外環(huán)中。所述夾爪的外殼和所述外環(huán)的內(nèi)表面設計成圓錐形，以便通過所述外環(huán)或所述夾爪的軸向移動，它們可移動到打開和關閉位置。所述組合模也可裝配有用于所述夾爪在打開和關閉位置的徑向移動的單獨的驅(qū)動單元。所述組合?？梢园惭b在所述多級沖床的模具支架單元上，或安裝在所述多級沖床的載體上。所述模具支架單元或載體裝配有致動器，通過所述致動器完成所述夾爪的徑向移動。而且，所述多級沖床中可設置有剪切裝置和額外的沖擠或沖壓模具。


圖I是依據(jù)本發(fā)明的螺旋鉆頭的制造方法的各個步驟A、B和C在時間順序中的簡化示意圖；圖2是沿步驟B的實施方式的線A-A的放大剖面圖； 圖3是以縱向剖面表示的依據(jù)本發(fā)明的螺旋鉆頭的制造的第二實施例；圖4是以縱向剖面表示的用于螺旋鉆頭的制造的第三實施例的各個步驟A、B和C的簡化示意圖；圖5是以縱向剖面表示的用于螺旋鉆頭的制造的第四實施例的各個步驟A-G的簡化示意圖；圖6是以縱向剖面表示的用于螺旋鉆頭的制造的第五實施例的各個步驟A-E的簡化示意圖；圖7是以縱向剖面表示的用于螺旋鉆頭的制造的第三實施例的各個步驟A-D的簡化示意圖；圖8是依據(jù)圖7所示步驟B的預成型坯件的示意圖；及圖9是依據(jù)本發(fā)明的螺旋鉆頭的制造方法的替代實施例。主要組件符號說明I 坯件2 螺旋鉆頭3 組合模4 夾爪5 夾爪6 夾爪7 模具內(nèi)輪廓8 螺旋槽8a 槽部分9 引導模109 的中央開口11 柄或窄部(intake)Ila 11 的上端12 接合面13 鍛頭工具14 環(huán)
15外殼16內(nèi)表面173的中央開口或腔體18兩部分模具(第一)18a腔體191將要冷成型的部分19a下部20頭部的平整部分
21組合模(第二)22平衡工具23推出器
具體實施例方式圖I以簡化方式示出依據(jù)本發(fā)明的利用三部分組合模3從坯件I開始制造螺旋鉆頭2的方法的三個步驟A、B和C。三個步驟A、B和C構成成型鉆頭2的螺旋槽8的冷成型階段III。坯件I包括構成柄11的部分和要成型為螺旋槽的部分19。柄I例如可以設計為圓柱桿。為了制造鉆頭，可以利用單個模具，或者制造過程在多級沖床中完成，其中也從剪切成特定長度的線片段預成型坯件I。未詳細示出的多級沖床，在本身已知的結構中，包括帶可移動載體的底架，所述載體裝配有模具支架單元。而且，設置有剪切裝置、至少一個沖擠或沖壓模具和組合模3。為了沖壓，模具的一半或夾爪分別通過載體的移動而移動到打開或關閉位置，同時觸發(fā)模具3和鍛頭工具13之間的相對移動。作為進給材料的線材通過未詳細說明的剪切刀具切成預定長度，切成特定長度的線材片段通過未詳細說明的夾具或運輸裝置定位到引導模9的中央開10前面，并通過鍛頭工具13插入其中。中央開10只能從步驟C的示意圖中看出。作為可能的情況，在插入引導模9之前校準或預成型線材片段可能是必要的。組合模3直接位于引導模9后。組合模3包括三個可在徑向和軸向上可移動的夾爪4、5和6(圖2)。在夾爪4、5和6的內(nèi)壁上，設置有具有用于成型螺旋槽8的負輪廓7的部分。輪廓成型部分7在徑向上延伸，僅超出即將成型的鉆頭螺紋長度一部分。在特定應用中，輪廓成型部分7設計為更長也可能是有利的。輪廓成型部分7的長度是螺旋的螺距的函數(shù)，其中依賴于輪廓特征，僅需要360°螺旋的一部分。由于說明性例子旨在用于具有恒定外徑的簡單螺旋鉆頭2的制造，一體設計的模具9完全足夠了。模具9的中央孔或開口 10的直徑僅比坯件I的外徑稍大(百分數(shù)范圍的公差)。引導模9需要在沖壓或成型過程中預防柄I可能的彎曲。如圖I所示，步驟A中，組合模3在冷成型過程開始前是關閉的，夾爪4、5和6在它們的接合面12處相互接觸。預先制造的優(yōu)選為圓柱形的坯件I通過鍛頭工具13推入模具9的中央開口 10，直到它與凸起的模具內(nèi)輪廓7接觸。鍛頭工具13隨后在軸向用需要的壓力沖壓，該壓力足夠大，以通過組合模3的中央開口或腔體17沿模具內(nèi)輪廓7分別推或壓坯件1，其中坯件I被塑性冷成型，在其外殼上形成螺旋槽8 (步驟B)。同時，足夠大的鎖模力被施加到夾爪4、5和6上，從而防止組合模3的夾爪4、5、6因產(chǎn)生的高模具壓力而打開或被推開。在沖壓過程中，坯件在縱向上因其塑性冷成型而被拉伸或膨脹。在螺旋槽8的成型過程中，上面形成槽8的部分19沿其縱軸獨立地慢慢旋轉(zhuǎn)。螺旋槽8僅沿坯件的預定部分19形成。一旦其實現(xiàn)，如步驟B中看到的，鍛頭工具13的壓力和夾爪4、5和6的鎖模力減至零，它們被打開，如步驟C中所示。為取出完成的螺旋鉆頭2，鍛頭工具13在沖壓方向上進一步移動。依賴于模具設計，鉆頭2也可以某些其他方式從模具中移出，例如通過在相反方向上移動的單獨的推出器。所需的壓力和鎖模力均可以通過多級沖床中可用的聚合結構(aggregates)或彈簧裝配產(chǎn)生。在圖標實施例中，組合模3包括適于在軸向上移動的外環(huán)14,夾爪4、5和6徑 向可移動地安裝在外環(huán)14中。環(huán)14被引導到在打開移動的方向上成錐形的夾爪4、5和6的錐形外殼15上，在方法步驟C中可以看出。環(huán)14包括對應其的錐形內(nèi)表面16。為打開組合模3，環(huán)14在沖壓方向上移動。在多級沖床配置情況下，環(huán)14的移動借助未詳細說明的接合部件通過多級沖床載體的進給移動觸發(fā)，以打開和關閉夾爪4、5和
6。夾爪4、5和6的打開和關閉移動也可以某些其他方式完成。圖3-7示出依據(jù)本發(fā)明的方法的可制造鉆頭的多種實施方式的變化。圖3示出螺旋鉆頭2，其與圖I和2所示鉆頭不同之處在于，柄的上部Ila具有比螺旋部分19的外徑小的直徑。具有較小直徑的柄Ila已在上游沖壓階段中在柄I上制成。螺旋部分19的成型以依據(jù)圖I所示方法的步驟A-C的類似方法完成。圖4-6示出在頭端具有設計為無槽的平整部分20的螺旋鉆頭2。在該部分20，切削刃隨后作為硬金屬插入物被固定。如在下面說明的，這些鉆頭的制造可以不同方式發(fā)生。圖4示出用于制造帶平整的末端或頭部20的螺旋鉆頭2的方法的步驟A“模具的裝載”、B “坯件的冷成型”和C “制成的鉆頭的取出/移出”。柄11和螺旋部分19具有相同的外徑。與前面的圖相比，組合模3的夾爪4、5和6及它們的內(nèi)輪廓7設計成不同方式。夾爪具有與包括末端20的螺旋部分19 一樣的長度。夾爪的底部的內(nèi)輪廓設計為成型平整的末端20。該部分上面，夾爪4、5和6設計為在它們的整個長度上具有螺旋內(nèi)輪廓7。在關閉組合模3后，坯件I被通過鍛頭工具13沖壓入組合模3的腔體中(步驟B)，其中平整的末端20和螺旋部分19通過塑性變形過程形成(步驟B)。隨后，組合模3被打開，鉆頭2通過與沖壓方向相反的方向上的單獨的推出器23被取出(步驟C)。步驟A-C構成冷成型階段III。依據(jù)圖5所示的方法的步驟A-G，優(yōu)選圓柱形的坯件I首先在分開的兩部分模具18 (第一模具)中冷成型，從而必須冷成型的部分19的底部19a具有比這部分19的其余部分小的直徑。插入引導模9的坯件I (步驟A)通過鍛頭工具13被沖壓入模具18的具有較小直徑的圓柱形腔體18a(步驟B)。步驟A和B構成上游冷成型階段I。冷成型部分19a的外徑的尺寸為，隨后增加的組合模21 (第二模具)的夾爪4、5和6可以與這部分19a的外殼不接觸而毫無問題地關閉。在冷成型階段I結束后，接下來的冷成型階段II (步驟C和D)在多級沖床的下一工位上完成。此處，采用組合模21，其模具內(nèi)輪廓7設計為成型螺旋槽或螺旋部分8a和平整的(無螺旋)部分20 (步驟D)。組合模21的中央開口通過平衡工具22從底部關閉。依據(jù)下一步驟D，鍛頭工具13通過必要的壓力沖壓到坯件I上。通過這樣做，坯件I的底部19a變形，形成短的螺旋槽或螺旋部分8a和平整的部分20。在變形過程中，坯件被壓縮直到模具腔體被完全填滿。平衡工具22預防坯件I的推穿。在打開第二組合模21后，預成型的坯件通過夾具從引導模9中取出，被運輸?shù)较乱还の?，即冷成型階段III，并插入到屬于該工位的引導模9中。該冷成型階段III中，形成螺旋槽8 (步驟E-G)。
在冷成型階段III中使用的第三組合模3的結構與圖I所示的組合模3 —致。第三組合模3的夾爪分別為這樣的長度或高度，即它們在關閉位置僅包圍螺旋槽部分8a(步驟E)。坯件I的頭部20從模具3中凸出。夾爪3具有與圖I所示組合模3類似的螺旋內(nèi)輪廓7。依據(jù)步驟F，坯件I當前通過鍛頭工具13被沖壓穿過模具開口，該過程中，在部分19的剩余部分上形成螺旋槽8。在沖壓過程結束后，組合模3被打開，螺旋鉆頭2通過鍛頭工具13在沖壓方向上的進一步移動被取出(步驟G)。各個冷成型階段I、II和III分別在單獨的包括引導模9和相應模具18、21、3的冷成型單兀中完成。依據(jù)另一方法(圖6)，圓柱金屬桿被用作坯件I。它通過鍛頭工具13被壓入組合模21，該組合模21設計為與圖5中帶平衡工具22的組合模21類似。步驟A和B構成冷成型階段II，步驟C-E構成冷成型階段III。步驟B-E對應于圖5所示的步驟D-G。制成的螺旋鉆頭2的頭部也具有平整的部分20。組合模21和3設計為與圖5所示組合模類似。依據(jù)圖7所示的方法，圓柱形坯件I在上游沖壓階段(冷成型階段I)中通過模具18變形為，將形成鉆塵槽的部分19是平整的，即具有槽型截面形狀，如圖8所示。依據(jù)步驟B，優(yōu)選的圓柱形坯件通過鍛頭工具13的沖擠得到期望形狀，如圖8所示。在打開模具18后，預成型坯件I被從冷成型階段I的引導模9中取出，并進給到下一工位(冷成型階段III)的引導模9中。該工位中，依據(jù)步驟D，預成型坯件I通過鍛頭工具13被壓出組合模3，該組合模3設計為與圖I所示組合模類似。由于已完成的必須冷成型的部分19的截面縮減，只需要較小的成型力以成型鉆塵槽。制成的鉆頭2從柄到頭部具有恒定的外徑。隨后以與上述說明類似的方式將鉆頭2從模具中取出。依據(jù)本發(fā)明的另一實施例，如圖9所示，部分19的截面形狀是預先形成輪廓的。這樣的預先形成的輪廓可以是具體地，例如三角形、方形(見截面AA和BB)、六邊形(見截面CC)或八邊形(未示出)。同樣地，星形的多邊形截面可能是有利的。部分19的預先形成的輪廓得到的優(yōu)點尤其是，在螺旋的制造過程中，施加的力可以比圓柱形坯件的圓形截面情況小。預先形成的輪廓通過材料的體積預分配減小了鍛頭工具13中的力，從而也減小了作用到夾爪和模具上的周向力。當選擇形成輪廓時，可能有利的是，將多邊形的數(shù)量與切削刃和槽的數(shù)量匹配。因此，依據(jù)本發(fā)明，在帶有三個切削刃的螺旋鉆頭情況下選擇三角形截面的坯件是有利的。在步驟AA和BB中制成螺旋后，未形成螺旋的部分在步驟CC中通過冷成型過程形成為例如適于在鉆頭夾盤中安裝鉆頭的部分。本發(fā)明的另一改變的方法中，整個坯件在預冷成型階段變形，例如冷成型為六邊形截面。整個坯件的六邊形預變形特別具有的優(yōu)點在于，由于已完成的六邊形截面的體積預分配，變形為螺旋的部分內(nèi)的周向力可以比圓柱形截面情況下小。未冷成型為螺旋的部分可用作后面在鉆頭夾盤中安裝鉆頭的夾持部分。
如圖9所示的該冷成型步驟CC，可以通過夾爪完成。也可能的是，桿或線形狀的初始材料已具有多邊形截面，坯件不經(jīng)過任何進一步的冷成型。
權利要求
1.一種制造帶螺旋槽的金屬縱向件特別是螺旋鉆頭或螺桿的方法，其中，從預先制造的坯件(I)開始，螺旋槽(8)通過變形過程在所述坯件(I)上形成，其特征在于，提供至少一個冷成型階段(III)，其中所述坯件(I)插入引導模(9)中，隨后在包括至少兩個可移動夾爪(4、5、6)的組合模(3)中冷成型，所述夾爪(4、5、6)的內(nèi)壁包括至少一個具有設計為形成螺旋槽(8)的負輪廓(7)的部分，其中所述坯件(I)通過可在軸向上移動且與位于所述引導模(9)中的所述坯件(I)的自由端接合的鍛頭工具(13)至少部分被沖壓穿過關閉的組合模(3)的中央開口(17)，該過程中，在與模具輪廓(7)接觸時，通過塑性冷成型形成螺旋槽(8)，并且在沖壓過程結束后，所述組合模(3)被打開，冷成型的坯件(2)從該處被移出。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述枉件(I)的柄(11)和/或頭部(20)在另外的上游冷成型階段(I、II)中完成。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的方法，其特征在于，在上游冷成型階段(1、11)中所述坯件(I)的變形過程中，所述坯件(I)被至少部分地在另一引導模(9)中引導，所需的成型力通過所述鍛頭工具(13)的軸向移動產(chǎn)生。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，上面形成螺旋槽(8)的所述坯件(I)的所述部分(19)在上游冷成型階段(I)中變形。
5.根據(jù)申請專利范圍第1-4項中任一項所述的方法，其特征在于，上面形成螺旋槽(8)的所述坯件(I)的所述部分(19)從圓形截面形狀變形為槽型或橢圓形截面形狀(20)。
6.根據(jù)權利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，在一個步驟的冷成型階段(III)中，形成所述螺旋槽(8)和縮減所述坯件(I)的所述頭部(20)的截面。
7.根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的方法，其特征在于，在一所述上游冷成型階段(II)中，所述坯件(I)的底部的截面特別地成型為無螺旋槽或螺旋的部分(20)，短的螺旋或蝸旋(8a)成型在相鄰部分(19a)，其中，在冷成型過程中，所述組合模(21)的中央開口通過平衡部件(22)關閉。
8.根據(jù)權利要求1-7中任一項所述的方法，其特征在于，至少在所述坯件(I)上形成所述螺旋槽(8)的所述冷成型階段(III)在多級沖床中完成，其中，剪切成特定長度的金屬線被用作所述坯件(I)的初始材料，金屬線在一個或多個沖擠或沖壓階段中冷成型為坯件(I)，其中通過多級沖床的可移動的載體施加用于至少一個所述冷成型模具(3、18、21)的所述夾爪(4、5、6)的關閉力或用于所述鍛頭工具(13)的移動的力。
9.根據(jù)權利要求1-8中任一項所述的方法，其特征在于，在所述組合模(3、21)的所述夾爪(4、5、6)的外殼(16)上，接合有至少一個軸向可移動的楔形或錐形部件(14)，通過該部件(14)完成夾爪的打開和關閉移動。
10.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的方法，其特征在于，所述坯件(I)包括不經(jīng)過任何進一步的冷成型且設計為適于作為用于鉆頭夾盤的夾持部的部分。
11.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的方法，其特征在于，在已制成螺旋后，所述坯件包括一經(jīng)過冷成型且設計為適于作為用于鉆頭夾盤或適配器的夾持部的部分。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其特征在于，所述部分具有多邊形截面，適于用作結合部或連接部。
13.一種用于執(zhí)行依據(jù)權利要求1-12中任一項所述的方法的裝置，其特征在于，包括至少一個冷成型單元(III)，所述冷成型單元(III)包括具有用于容納坯件(I)的中央開口(10)的引導模(9)、具有至少兩個可移動的適于移動到打開和關閉位置的夾爪(4、5、6)的組合模(3)、和適于插入所述引導模(9)的中央開口(10)內(nèi)的軸向可移動的鍛頭工具(13)，其中在關閉位置，所述夾爪(4、5、6)通過強度可變的鎖模力固定，在所述夾爪(4、5、6)的內(nèi)壁上，設有至少一個具有設計為用于成型螺旋槽(8)的負輪廓的部分。
14.根據(jù)權利要求13所述的裝置，其特征在于，位于所述夾爪(4、5、6)的內(nèi)壁上的具有設計為用于成型螺旋槽(8)的負輪廓(7)的部分，其長度與待制成的螺旋(19)的長度一致或更長。
15.根據(jù)權利要求14所述的裝置，其特征在于，所述組合模(3)的底端具有一用于成型所述頭部(20)的縮減斜度的部分(20)。
16.根據(jù)權利要求13-15中任一項所述的裝置，其特征在于，還包括用于預成型所述坯件⑴的另外的冷成型單元(I、II)，所述另外的冷成型單元(I、II)位于用于制造所述螺旋槽的所述冷成型單元(III)的上游。
17.根據(jù)權利要求13-16中任一項所述的裝置，其特征在于，一個所述上游冷成型單元(II)包括具有用于在所述坯件頭部形成平整的部分(20)的內(nèi)輪廓的多部分組合模(21)。
18.根據(jù)權利要求17所述的裝置，其特征在于，所述組合模(21)的開口適于通過平衡工具(22)關閉。
19.根據(jù)權利要求13-18中任一項所述的裝置，其特征在于，一個所述上游冷成型單元(I)包括具有用于改變被冷成型的所述坯件(I)的所述部分(19)的截面形狀的內(nèi)輪廓的多部分模(18)。
20.根據(jù)權利要求13-19中任一項所述的裝置，其特征在于，所述引導模(9)設計為一體的或在縱向上是組合的，其中的兩部分適于移動到打開和關閉位置。
21.根據(jù)權利要求13-20中任一所述的裝置，其特征在于，至少一個包括引導模(9)、組合模(3)和鍛頭工具(13)的冷成型單元(III)通過靜止的模具支架單元和適于在所述模具支架單元的方向上移動的載體設置在多級沖床中，且其內(nèi)設有至少一個額外的沖擠或沖壓模具。
22.根據(jù)權利要求13-21中任一項所述的裝置，其特征在于，所述組合模(3)包括一體或多部分的外環(huán)(14)，所述夾爪(4、5、6)徑向可移動地安裝在所述環(huán)(14)中，其中所述夾爪(4、5、6)的外殼和所述環(huán)(14)的內(nèi)表面設計成圓錐形，以便通過所述環(huán)(14)或所述夾爪(4、5、6)的軸向移動,所述夾爪(4、5、6)適于移動到關閉和打開位置。
23.根據(jù)權利要求13-22中任一項所述的裝置，其特征在于，所述組合模(3)與用于所述夾爪(4、5、6)在關閉和打開位置的徑向移動的外部驅(qū)動單元連通。
24.根據(jù)權利要求13-23中任一項所述的裝置，其特征在于，所述組合模(3)安裝在所述多級沖床的模具支架單元或載體上，一致動器設置在所述載體或所述模具支架單元上，所述夾爪(4、5、6)通過所述致動器徑向可移動。
25.根據(jù)權利要求13-24中任一項所述的裝置，其特征在于，所述多級沖床中設置有剪切裝置和另外的沖擠或沖壓模具。
26.根據(jù)權利要求13-25中任一項所述的裝置，其特征在于，所述坯件(I)包括一經(jīng)過進一步冷成型的部分，所述部分被設計為適于作為用于鉆頭夾盤的夾持部。
27.根據(jù)權利要求26所述的裝置，其特征在于，所述坯件(I)的所述部分具有多邊形特別是六邊形的截面。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提出一種制造帶螺旋槽的金屬縱向件特別是螺旋鉆頭或螺桿的可選方法，以及適于執(zhí)行該方法的裝置。所述方法適于批量生產(chǎn)，特征在于改善的性價比。根據(jù)本發(fā)明的方法包括至少一個冷成型階段(III)，其中坯件(1)插入引導模(9)中，隨后在包括至少兩個可移動夾爪(4、5、6)的組合模(3)中冷成型。所述夾爪的內(nèi)壁包括至少一個具有設計為形成螺旋槽(8)的負輪廓(7)的部分。通過可在軸向上移動的、與位于所述引導模(9)中的所述坯件(1)的自由端接合的鍛頭工具(13)，所述坯件(1)至少部分被推壓穿過所述組合模(3)的中央開口(17)，在與模具輪廓(7)接觸的過程中通過塑性冷成型形成螺旋槽(8)。
文檔編號B23P15/32GK102802827SQ201080025197
公開日2012年11月28日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權日2009年6月12日
發(fā)明者希爾馬·金瑟特 申請人:西伯制造有限公司