用于成型6-4鈦合金螺絲的牙板結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是有關(guān)于一種用于成型6-4鈦合金螺絲的牙板結(jié)構(gòu)，其包含二相對應(yīng)的牙板本體，該牙板本體的一端面為搓牙面，其上設(shè)有多個(gè)斜向間隔排列的牙紋槽，用以搓輾出螺絲的螺桿上的螺紋形狀；該搓牙面區(qū)分成多個(gè)成型區(qū)，各成型區(qū)上設(shè)有表面粗糙度值不一的粗糙面，且各成型區(qū)之間構(gòu)成一種階梯狀或連續(xù)斜面的關(guān)系；據(jù)此，將前述二相對應(yīng)的牙板本體架設(shè)于一螺絲成型機(jī)中，并使6-4鈦合金螺絲胚料通過二牙板本體，通過二牙板本體呈相對應(yīng)的移動(dòng)，而對6-4鈦合金螺絲胚料進(jìn)行搓牙作業(yè)。本實(shí)用新型大幅降低了生產(chǎn)成本及生產(chǎn)時(shí)間，提高了螺絲品質(zhì)。
【專利說明】用于成型6-4鈦合金螺絲的牙板結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是有關(guān)于一種牙板結(jié)構(gòu)，尤其是指一種用于成型6-4鈦合金螺絲的牙板結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有螺絲大多是由鐵系材料以冷鍛制成，因其結(jié)構(gòu)為鐵系質(zhì)材料制成，故其強(qiáng)度較差，耐腐蝕性不佳且容易氧化生銹，長期以手工具驅(qū)動(dòng)后，會(huì)因旋動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的扭力，使該旋孔的各端角會(huì)有磨損的形變現(xiàn)象，此現(xiàn)象破壞了旋孔完整度，因此將導(dǎo)致手工具驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生滑脫問題，造成該螺絲無法使用。
[0003]又，鈦合金為機(jī)械性能優(yōu)良的金屬材料，且近年來廣泛的被應(yīng)用于工業(yè)各領(lǐng)域，但若將鈦合金應(yīng)用于螺絲的制作，由于鈦合金因其特有的材料性質(zhì)，因此在加工上具有下述困難度；例如:
[0004]1、鈦合金導(dǎo)熱性差，導(dǎo)致加工時(shí)所產(chǎn)生的高溫不易有效傳遞到刀具外部，使熱量大量聚集在加工刀刃上，溫度急劇上升后會(huì)使刀刃的紅硬性下降，致使刀刃軟化，進(jìn)而加速刀具的磨損。
[0005]2、鈦合金的親和力大，在加工易產(chǎn)生嚴(yán)重黏刀現(xiàn)象，增加刀刃與工件的摩擦導(dǎo)致高溫，進(jìn)而降低了刀具的使用壽命。
[0006]3、鈦合金的彈性模數(shù)小，在切削中容易產(chǎn)生較大變形、回彈、扭曲和振動(dòng)，造成工件加工形狀與精度誤差值變大，以及表面粗糙度增加；因此鈦合金被歸列在不易加工的機(jī)械材料。
[0007]經(jīng)查，鈦合金材料，在未加工之前其抗拉強(qiáng)度為895MPa以上，屈服強(qiáng)度為828MPa以上。因鈦合金特有的強(qiáng)度及性質(zhì)，若對鈦合金強(qiáng)行以搓牙變形加工制成螺絲，材料易產(chǎn)生破裂而致報(bào)廢，搓牙時(shí)其牙形組織將產(chǎn)生破裂面或魚鱗狀。鈦合金材料與一般金屬制造流程相反，是先有強(qiáng)度再成型，造成加工的困難度，此也是一直無法量產(chǎn)的主要原因。目前業(yè)界品質(zhì)尚可的鈦合金螺絲，僅能由CNC車床車制，以車牙方式生產(chǎn)螺絲，其產(chǎn)值相當(dāng)緩慢，時(shí)間成本高，螺絲的售價(jià)自然居高不下，使鈦合金螺絲的制造仍然受到較大限制。因此，目前市面上所見的螺絲無法滿足高階要求，而市場上也未見以量產(chǎn)化的鈦合金螺絲供消費(fèi)者選擇，極為可惜。
[0008]有鑒于此，本案發(fā)明人乃針對目前市面上無法提供高階螺絲量產(chǎn)化的問題，遂通過多年從事相關(guān)產(chǎn)業(yè)的研發(fā)與制造經(jīng)驗(yàn)積極尋求解決之道，經(jīng)不斷努力的研究與試作，進(jìn)而開發(fā)出一種牙板結(jié)構(gòu)，由此克服前述問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型的目的是在于改善前述牙板的缺失，進(jìn)而提供一種可對6-4鈦合金以搓牙方式制成螺絲制品的牙板結(jié)構(gòu)。
[0010]上述本實(shí)用新型的目的與功效，是由以下的具體技術(shù)手段所達(dá)成:
[0011]一種用于成型6-4鈦合金螺絲的牙板結(jié)構(gòu)，其包含二牙板本體，二該牙板本體一端面為搓牙面，其上設(shè)有多個(gè)斜向間隔排列的牙紋槽，該搓牙面區(qū)分成多個(gè)成型區(qū)及一精整區(qū)，該些所述成型區(qū)的表面具有粗糙面，所述精整區(qū)的表面除了牙紋槽之外，其表面為平整表面；該些成型區(qū)的粗糙面表面粗糙度值，由6-4鈦合金螺絲胚料進(jìn)入的一端的成型區(qū)往所述精整區(qū)的一端逐漸減??；該些所述成型區(qū)及所述精整區(qū)形成的搓牙面呈階梯狀或?yàn)樾泵?，該些成型區(qū)及所述精整區(qū)的高度，由6-4鈦合金螺絲胚料進(jìn)入的一端的成型區(qū)往所述精整區(qū)逐漸升高。
[0012]如上所述的用于成型6-4鈦合金螺絲的牙板結(jié)構(gòu)，其中，該牙板本體是由洛氏硬度67以上的金屬材料制成，該牙板本體表面經(jīng)表面處理后的洛氏硬度為70以上。
[0013]如上所述的用于成型6-4鈦合金螺絲的牙板結(jié)構(gòu)，其中，該牙板本體的牙紋槽的各轉(zhuǎn)角端是以圓弧的形狀構(gòu)成弧狀轉(zhuǎn)折部。
[0014]如上所述的用于成型6-4鈦合金螺絲的牙板結(jié)構(gòu)，其中，該牙板本體各相鄰成型區(qū)之間的階梯狀高度落差為0.01 IM?0.05 mm之間。
[0015]本實(shí)用新型以搓牙方式將可克服現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)成本高且生產(chǎn)效能不佳的問題，除了大幅降低生產(chǎn)成本及生產(chǎn)時(shí)間之外，該螺絲品質(zhì)因該牙板本體的結(jié)構(gòu)技術(shù)已獲得突破性的成果，進(jìn)而大幅提高競爭力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]以下附圖僅旨在于對本實(shí)用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范圍。其中，
[0017]圖1為本實(shí)用新型的牙板結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型的牙板結(jié)構(gòu)的平面構(gòu)造圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型的牙板結(jié)構(gòu)各成型區(qū)呈階梯關(guān)系的示意圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型的牙板結(jié)構(gòu)的牙紋槽結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本實(shí)用新型的牙板結(jié)構(gòu)各成型區(qū)呈斜面關(guān)系的示意圖。
[0022]附圖標(biāo)號說明:
[0023]10牙板本體
[0024]11搓牙面
[0025]12牙紋槽
[0026]121弧狀轉(zhuǎn)折部
[0027]13第一成型區(qū)
[0028]131第一粗糙面
[0029]14第二成型區(qū)
[0030]141第二粗糙面
[0031]15第三成型區(qū)
[0032]151第三粗糙面
[0033]16精整區(qū)
[0034]161平整表面
[0035]1311、1411、1511 凹槽

【具體實(shí)施方式】
[0036]為使本實(shí)用新型所運(yùn)用的技術(shù)內(nèi)容、目的及其達(dá)成的功效有更完整且清楚的揭露，現(xiàn)對照【專利附圖】

【附圖說明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】:
[0037]首先，請參閱圖1所繪示的本案實(shí)施例的立體構(gòu)造圖，以及圖2所繪示的本案實(shí)施例的平面構(gòu)造圖。
[0038]本實(shí)用新型的牙板結(jié)構(gòu)包括二相對應(yīng)的牙板本體10。二該牙板本體10是由洛氏硬度(HRC)67以上的金屬材料制成，其經(jīng)表面處理后，二該牙板本體10表面的洛氏硬度(HRC)應(yīng)達(dá)70為較佳。
[0039]二該牙板本體10的一端面為搓牙面11，該搓牙面11上設(shè)有多個(gè)斜向間隔排列的牙紋槽12，用以搓輾出螺紋的形狀，且該牙紋槽12的各轉(zhuǎn)角端是呈圓弧形狀的弧狀轉(zhuǎn)折部121 (如圖4所示)；該搓牙面11又區(qū)分成多個(gè)成型區(qū)及一精整區(qū)16，在本實(shí)施例中，多個(gè)所述成型區(qū)以第一成型區(qū)13、第二成型區(qū)14、第三成型區(qū)15為實(shí)施說明(請一并參看圖1、圖2、圖3)。
[0040]該第一成型區(qū)13的表面構(gòu)成第一粗糙面131，第二成型區(qū)14的表面構(gòu)成第二粗糙面141，第三成型區(qū)15的表面構(gòu)成第三粗糙面151，而精整區(qū)16的表面除了牙紋槽12之外，其表面為平整表面161 ;該第一粗糙面131的表面粗糙度值最大，第二粗糙面141的表面粗糙度值次之，第三粗糙面151的表面粗糙度值較小；其中，第一粗糙面131、第二粗糙面141、第三粗糙面151是由眾多細(xì)小凹槽1311、凹槽1411、凹槽1511所形成(參看圖4)。該搓牙面11的第一成型區(qū)13、第二成型區(qū)14、第三成型區(qū)15及精整區(qū)16之間存在有高低差，例如是如圖3所示的一種階梯狀的關(guān)系，或是如圖5所示的一種斜面關(guān)系，其中，第一成型區(qū)13最低、第二成型區(qū)14次之、第三成型區(qū)15較高，而精整區(qū)16為最高；但是該高低差為極微小的尺寸，每一相鄰成型區(qū)之間的落差約為0.01 mm?0.05 mm之間，但不以此為限(如圖3所示)。以上的牙板本體10又可經(jīng)表面處理后(例如是熱處理)，使該牙板本體10表面的洛氏硬度(HRC)達(dá)到70或70以上。
[0041]于是以該牙板結(jié)構(gòu)成型6-4鈦合金(6A1-4V鈦合金)螺絲時(shí)(請參看圖1?圖5)，將二相對應(yīng)的牙板本體10架設(shè)于一螺絲成型機(jī)中(圖中未表示)，其中一牙板本體10呈固定狀，另一牙板本體10則可被驅(qū)動(dòng)，使二牙板本體10呈相對應(yīng)的移動(dòng)。將一 6-4鈦合金的線材切割預(yù)定的長度，經(jīng)續(xù)熱鍛形成具有螺絲頭部的螺絲胚料，之后，利用螺絲成型機(jī)中的二牙板本體10的相對運(yùn)動(dòng)，而對螺絲胚料進(jìn)行搓牙作業(yè)，該螺絲胚料由牙板本體10的第一成型區(qū)13進(jìn)入，再依序經(jīng)過第二成型區(qū)14、第三成型區(qū)15及精整區(qū)16，由于牙板本體10的搓牙面11上依前進(jìn)方向而設(shè)置了由低至高的高度差，且搓牙面11上密布了由深至淺的粗紋設(shè)計(jì)，使6-4鈦合金的螺絲胚料進(jìn)行搓牙成型的過程中，二牙板本體10對螺絲胚料賦予先松后緊的夾持關(guān)系，且在搓牙的過程中適當(dāng)?shù)慕o予切削液冷卻，使螺絲胚料以漸進(jìn)式擠壓變形方式成型，該些粗糙面的粗紋可降低了胚料的流速，使鈦合金有充分的塑形時(shí)間，形塑成預(yù)定的螺紋形狀。
[0042]于是，利用本實(shí)用新型的牙板本體10的結(jié)構(gòu)，可將6-4鈦合金以搓牙方式成型一螺絲，該螺絲又特別是指一種鐵板牙紋的螺絲；值得一提的是，以傳統(tǒng)的搓牙牙板是無法成型出高品質(zhì)的6-4鈦合金螺絲，而通過本實(shí)用新型的牙板本體10的結(jié)構(gòu)，再配合二牙板本體10搓牙速度、壓力、間隙、夾緊力的精準(zhǔn)控制，且選擇性的在搓牙過程中適當(dāng)?shù)慕o予切削液冷卻，以減少鈦合金和牙紋槽12的黏結(jié)，使螺絲胚料以先松后緊的漸進(jìn)式擠壓變形方式成型，且在成型的過程中利用各粗糙面的粗紋設(shè)計(jì)而降低了胚料的流速，使6-4鈦合金有充分的塑形時(shí)間，形塑成預(yù)定的螺紋形狀。
[0043]目前鈦合金螺絲主要以車削方式生產(chǎn)，該方式生產(chǎn)成本高且生產(chǎn)效能不佳，而本實(shí)用新型以搓牙方式將可克服此方面問題，除了大幅降低生產(chǎn)成本及生產(chǎn)時(shí)間之外，該螺絲品質(zhì)因該牙板本體10的結(jié)構(gòu)技術(shù)已獲得突破性的成果，進(jìn)而大幅提高競爭力。
[0044]以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于成型6-4鈦合金螺絲的牙板結(jié)構(gòu)，其特征在于，其包含二牙板本體，二該牙板本體一端面為搓牙面，其上設(shè)有多個(gè)斜向間隔排列的牙紋槽，該搓牙面區(qū)分成多個(gè)成型區(qū)及一精整區(qū)，該些所述成型區(qū)的表面具有粗糙面，所述精整區(qū)的表面除了牙紋槽之外，其表面為平整表面；該些成型區(qū)的粗糙面表面粗糙度值，由6-4鈦合金螺絲胚料進(jìn)入的一端的成型區(qū)往所述精整區(qū)的一端逐漸減??；該些所述成型區(qū)及所述精整區(qū)形成的搓牙面呈階梯狀或?yàn)樾泵妫撔┏尚蛥^(qū)及所述精整區(qū)的高度，由6-4鈦合金螺絲胚料進(jìn)入的一端的成型區(qū)往所述精整區(qū)逐漸升高。
2.如權(quán)利要求1所述的用于成型6-4鈦合金螺絲的牙板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該牙板本體是由洛氏硬度67以上的金屬材料制成，該牙板本體表面經(jīng)表面處理后的洛氏硬度為70以上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于成型6-4鈦合金螺絲的牙板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該牙板本體的牙紋槽的各轉(zhuǎn)角端是以圓弧的形狀構(gòu)成弧狀轉(zhuǎn)折部。
4.如權(quán)利要求3所述的用于成型6-4鈦合金螺絲的牙板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該牙板本體各相鄰成型區(qū)之間的階梯狀高度落差為0.01 mm?0.05 mm之間。
5.如權(quán)利要求1或2所述的用于成型6-4鈦合金螺絲的牙板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該牙板本體各相鄰成型區(qū)之間的階梯狀高度落差為0.01 IM?0.05 IM之間。
【文檔編號】B23G5/04GK204135496SQ201420582330
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】吳孟嵩 申請人:嵩鈦金屬工業(yè)有限公司