專利名稱：制造鉆頭毛坯或銑刀毛坯的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過擠壓制造鉆頭毛坯或銑刀毛坯的方法，所述方法包括形成具有外部螺旋形容屑槽的第一毛坯部分和桿形的另一個毛坯部分。本發(fā)明還涉及制造鉆頭毛坯或銑刀毛坯的裝置。該鉆頭毛坯或銑刀毛坯在隨后的制造步驟中被進一步處理以獲得用于去屑加工的鉆頭。
背景技術(shù)：
美國專利4,779,400號公開了一種生產(chǎn)擠壓成型的鉆頭毛坯的方法。該擠壓成型的鉆頭毛坯具有用作隨后的鉆頭排屑空間的開端部分的外部螺旋形槽。優(yōu)選該排屑空間由磨削產(chǎn)生。該鉆頭毛坯經(jīng)噴管(nozzle)通過擠壓加熱的硬質(zhì)金屬材料而獲得。該鉆頭毛坯可以以已知方式接合于鉆柄。
國際專利申請WO 00/74870公開了一種用于制造諸如麻花鉆或端銑刀的旋轉(zhuǎn)刀具的方法。該方法包括通過擠壓工藝形成毛坯。在擠壓過程中，混合物通過模具，該模具使該混合物的外圍表面呈圓柱形。多個顎部(jaw)設(shè)置在該模具的下游，用于處理該混合物。每個顎部包括螺旋形隆起，用于接合該擠壓物質(zhì)的外表面，以產(chǎn)生形成在其上的螺旋形槽，該螺旋形槽構(gòu)成刀具上的容屑槽。在擠壓時，顎部移動離開該混合物以結(jié)束該容屑槽的形成，從而形成刀具的刀桿部分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供制造鉆頭毛坯或銑刀毛坯的方法和裝置，其中起初產(chǎn)生具有至少一個容屑槽的部分，隨后產(chǎn)生刀桿部分。
本發(fā)明的另一個目的是利用摩擦控制鉆頭毛坯或銑刀毛坯的刀桿部分的形成。
本發(fā)明的再一個目的是相互獨立地改變鉆頭部分和刀桿部分的長度。


下面將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意側(cè)視圖；圖2示出根據(jù)圖1的裝置的示意側(cè)視圖，其中示出根據(jù)本發(fā)明方法的第一步；圖3示出根據(jù)圖1的裝置的示意側(cè)視圖，其中示出根據(jù)本發(fā)明方法的第二步；圖4示出根據(jù)圖1的裝置的示意側(cè)視圖，其中示出根據(jù)本發(fā)明方法的第三步；圖5示出根據(jù)圖1的裝置的示意側(cè)視圖，其中示出根據(jù)本發(fā)明方法的第四步；圖6示出根據(jù)圖1的裝置的示意側(cè)視圖，其中示出根據(jù)本發(fā)明方法的第五步；圖7示出根據(jù)圖1的裝置的示意側(cè)視圖，其中示出根據(jù)本發(fā)明方法的第六步；圖8示出根據(jù)圖1的裝置的示意側(cè)視圖，其中示出根據(jù)本發(fā)明方法的第七步；圖9示出根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置制造的鉆頭毛坯的側(cè)視圖。
具體實施例方式
在圖1中，示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)，所述裝置用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的一定步驟，即產(chǎn)生麻花鉆或銑刀體毛坯/生坯。根據(jù)本發(fā)明的方法包括制備硬質(zhì)合金、金屬陶瓷或陶瓷粉末以及填料的混合物；將該混合物輸送給根據(jù)圖1的裝置，以生產(chǎn)鉆頭毛坯/生坯，該毛坯/生坯然后進行燒結(jié)和機械加工。在這種應用中，所述混合物被稱作擠壓物質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的裝置具有擠壓機或擠壓器的形式。
根據(jù)圖1的擠壓機包括殼體1和連接于該殼體1的噴管(nozzle)3。套管5連接于該噴管3的自由端，所述套管5形成一空腔6，該空腔優(yōu)選具有圓柱形截面形狀。在該套管5的自由端區(qū)域設(shè)置一個蓋子7，所述蓋子7在垂直于該套管5的軸向C-C的方向是可以移動的，所述軸向C-C也是噴管3和殼體1的軸向。蓋子7的移動封閉(或者完全或者基本上)該套管5的自由端。
套管5的合適的長度取決于各種參數(shù)，例如擠壓物質(zhì)的稠密度和內(nèi)表面摩擦。一般來說，套管5的長度優(yōu)選短于所生產(chǎn)的毛坯的桿部分的長度。
根據(jù)本發(fā)明的裝置還包括用于從基座1通過噴管3和套管5傳送該擠壓物質(zhì)的裝置(未示出)。
噴管3的內(nèi)部具有鉆頭的截面形狀，該鉆頭具有外部容屑槽，并且該噴管的內(nèi)部沿其縱向成螺旋形。這樣，噴管3的內(nèi)部具有麻花鉆頭的幾何形狀。這示于圖1中。為了清楚起見，這種麻花鉆頭的幾何形狀未在圖2-8的噴管3中示出。
該噴管3還具有柔性的細絲，所述細絲在圖2-8中用虛線9表示。該細絲9用已知的技術(shù)固定在該噴管3的上游。該細絲9向上縱向延伸到套管5的自由端，在那里細絲9的端部是松散的。細絲9的目的是在該毛坯中產(chǎn)生內(nèi)部冷卻通道10。
當利用從殼體1到噴管3輸送的混合物生產(chǎn)生坯/毛坯時，完成下述步驟。在擠壓開始時，在噴管3中形成螺旋形的第一毛坯部分B1，由于該噴管3的內(nèi)部的螺旋形，實現(xiàn)擰成螺旋形，即從殼體1輸送到噴管3的混合物將被旋轉(zhuǎn)并呈現(xiàn)該鉆頭體具有外部螺旋形容屑槽的形狀。同時細絲9在填充該噴管3的毛坯內(nèi)側(cè)成螺旋形的構(gòu)形。
當擠壓繼續(xù)時，該螺旋形毛坯B1將離開該噴管3并繼續(xù)進入空腔6。正如在圖2中清楚看到的，該第一毛坯部分B1在空腔5中也將具有螺旋形的構(gòu)形，并且隨后該細絲9在空腔6中將具有成螺旋形的構(gòu)形。擠壓的進一步繼續(xù)導致該螺旋形毛坯從套管5的自由端伸出，見圖2。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一步驟中，蓋子7移動到圖3所示的位置，在那里該蓋子7密封該套管5的自由端，該蓋子7處于剪切裝置的形式，其將該螺旋形毛坯的伸出部分切斷，見圖3。這時，該毛坯的自由端鄰接蓋子7。隨著擠壓的繼續(xù)進行，在空腔6的內(nèi)部，毛坯的預成形的外部容屑槽被填充。當容屑槽被充滿時該空腔6中的壓力將增加并且螺旋形細絲結(jié)構(gòu)被擾亂。這示意地示于圖4。具有擾亂的細絲結(jié)構(gòu)的該毛坯的第二部分用B2表示。在這種情況下，應當提及的是，蓋子7僅僅部分地密封套管5的自由端是有利的，即一定量的擠壓物質(zhì)能夠從蓋子7旁邊通過。
當壓力達到預定值時，移動該蓋子7以打開該套管5的自由端。這可以通過在該套管5中引進壓力表(未示出)自動進行，所述套管5在一定壓力下被打開。如圖5所示，具有擾亂的細絲結(jié)構(gòu)的該毛坯的第二部分B2被推出套管5。由于擠壓物質(zhì)和空腔6的壁之間的摩擦，充滿該空腔6的混合物將不具有螺旋形鉆頭毛坯部分的形狀。而是，由于基本上不旋轉(zhuǎn)的壓擠將在該空腔6繼續(xù)形成圓柱形桿狀部分，該毛坯的第三部分用B3表示。在這種情況下，應當指出的是，當進入該套管5時擠壓物質(zhì)的旋轉(zhuǎn)不是突然被中斷。而是事實上逐漸中斷擠壓物質(zhì)的旋轉(zhuǎn)。
如果該空腔6的內(nèi)部和該擠壓物質(zhì)之間的摩擦很小，當該毛坯的第二部分B2被推出空腔6時需要在一定程度上關(guān)閉蓋子7。通過這種設(shè)置，有助于圓柱形桿部分B3的形成。
由于在空腔6中的擠壓物質(zhì)的非旋轉(zhuǎn)行為，該細絲9’在該空腔6內(nèi)基本成直線延伸。當整個部分B2被推出該套管5時，蓋子7被起動以執(zhí)行剪切功能，即部分B2與該擠壓串列分開，見圖6。當?shù)诙鞑糠諦2與擠壓串列分開時，第三毛坯部分B3的長度相應于套管5的長度，見圖6。但是，通過繼續(xù)擠壓過程，該第三毛坯部分B3的長度可以超過該套管5的長度，見圖7。為了繼續(xù)擠壓過程，蓋子7必須從圖6的位置移動到其圖7的位置。在繼續(xù)擠壓過程中，該圓柱形第三毛坯部分B3的長度增加到所希望的長度。
為了繼續(xù)制造該第一螺旋形毛坯部分B1，需要減小該空腔6和擠壓物質(zhì)之間的摩擦。實現(xiàn)該目的的一種優(yōu)選的方式示于圖8，即套管5分成兩部分或更多部分，其中所述部分沿徑向相對于該毛坯和本發(fā)明的裝置的縱向C-C相互間隔。由此減小摩擦并且當擠壓過程繼續(xù)時實現(xiàn)重新形成該第一螺旋形毛坯部分B1。當已經(jīng)達到第一毛坯部分B1所希望的長度時，所述部分B1以合適的方式被切斷。然后，該擠壓過程產(chǎn)生一個新的第一毛坯部分B1。至于第一毛坯部分B1的切斷以形成鉆頭毛坯和該擠壓過程的繼續(xù)，參考圖3。
在圖9中，示出通過上述擠壓過程實現(xiàn)的鉆頭毛坯。該鉆頭毛坯包括具有螺旋形容屑槽的部分B1和桿部分B3，該桿部分B3優(yōu)選為圓柱形。內(nèi)部冷卻通道10沿鉆頭毛坯的整個長度延伸，所述內(nèi)部冷卻通道10在該桿部分B3中基本是直線形的。
鉆頭制造工藝的下一步是燒結(jié)該鉆頭毛坯。然后該鉆頭的端部被加工成所希望的形狀和尺寸。
在上述實施例中，該鉆頭毛坯具有內(nèi)部冷卻通道。但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可以制造沒有內(nèi)部冷卻通道的鉆頭毛坯。
在上述實施例中，第二毛坯部分B2從該第三毛坯部分B3切掉，見圖6。這個步驟是在該第二毛坯部分B2具有擾亂的細絲結(jié)構(gòu)的前提下進行的。但是，如果在毛坯中并不形成內(nèi)部冷卻通道，那么不需要切掉第二毛坯部分B2。在這種情況下，也應當說明的是，在某種有利的條件下，情況應當是當擠壓物質(zhì)充滿外部槽以形成第二毛坯部分B2時，該細絲不被擾亂。如果用剛性細絲制造內(nèi)部冷卻通道情況將會是這樣。在所述的兩種情況下，第二毛坯部分B2將構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明制造的鉆頭的桿部。
在上述實施例中，在桿部B3的內(nèi)部冷卻通道10基本上是直線形的。但是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，該內(nèi)部冷卻通道在該桿部B3中可以在某種程度上形成為螺旋形。如果套管5的內(nèi)壁和擠壓物質(zhì)之間的摩擦比較小時將會發(fā)生這種情況。
在上述實施例中，毛坯部分B1的直徑等于毛坯部分B3的直徑。但是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，套管5的直徑可以大于噴管3產(chǎn)生的直徑。也可以用可以變寬的材料，例如聚氨酯制造套管。通過在套管5的外側(cè)施加真空，該套管5的內(nèi)徑可以增加。
在上述實施中，蓋子7既實現(xiàn)封閉作用又實現(xiàn)切割作用。但是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，設(shè)置成兩種單獨的裝置也是可行的，一種裝置實現(xiàn)封閉，另一種實現(xiàn)切割。
在上述實施例中，制造用于麻花鉆的毛坯。但是，本發(fā)明也可以用于制造例如深孔鉆頭，其具有沿鉆頭軸向延伸的直線形容屑槽和直線形冷卻通道。在這種情況下，剛性細絲是特別合適的。
在上述實施例中，已經(jīng)說明優(yōu)選空腔6具有圓柱形截面形狀。但是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，該空腔具有非圓柱形截面形狀也是可行的。為了示例性的非限制性的目的，可以采用六角形截面形狀。
權(quán)利要求
1.一種通過擠壓制造鉆頭或銑刀的毛坯的方法，所述方法包括形成具有外部的軸向延伸的外部槽的第一毛坯部分(B1)和形成另一個桿形的毛坯部分(B3)，其特征在于包括下述步驟1)擠壓具有自由端和外部槽的第一毛坯部分(B1)；2)繼續(xù)進行擠壓，以便該第一毛坯部分(B1)的自由端和鄰近部分進入空腔(6)，并在該第一毛坯部分(B1)的自由端的區(qū)域內(nèi)密封所述空腔(6)；3)繼續(xù)進行擠壓，以便向該空腔(6)進一步提供擠壓物質(zhì)，所述提供的擠壓物質(zhì)完全填充該第一毛坯部分(B1)的外部槽，以產(chǎn)生與該第一毛坯部分(B1)成一體的第二毛坯部分(B2)；4)繼續(xù)進行擠壓，并且密封終止，以便能夠?qū)⒃摰诙鞑糠?B2)推出到該空腔(6)的外面；5)繼續(xù)進行擠壓，以便產(chǎn)生具有期望長度的該第一毛坯部分(B1)；和6)在面向離開該第二毛坯部分(B2)的端部切斷該第一毛坯部分(B1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，1)在該第二毛坯部分(B2)被推出到該空腔(6)的外面的同時在該空腔(6)中產(chǎn)生第三毛坯部分(B3)，所述第三毛坯部分(B3)在該第一毛坯部分(B1)和該第二毛坯部分(B2)的中間并與該第一毛坯部分(B1)和該第二毛坯部分(B2)一體地形成；2)當該第二毛坯部分(B2)位于該空腔(6)的外面時，從該第三毛坯部分(B3)將該第二毛坯部分(B2)分離；3)繼續(xù)進行擠壓，以產(chǎn)生具有期望長度的該第三毛坯部分(B3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，僅是將該空腔(6)部分的密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項的方法，其特征在于在該鉆頭毛坯或銑刀毛坯中形成內(nèi)部冷卻通道。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的方法，其特征在于當產(chǎn)生該第三毛坯部分(B3)時，在該第三毛坯部分(B3)和該空腔(6)之間產(chǎn)生摩擦。
6.一種通過擠壓制造鉆頭毛坯或銑刀毛坯的裝置，所述裝置包括殼體(1)，連接于該殼體(1)的噴管(3)，以及使殼體(1)中的擠壓物質(zhì)通過該噴管(3)的裝置，所述噴管(3)具有內(nèi)部空間，該內(nèi)部空間的形狀為具有外部軸向延伸槽的鉆頭的幾何形狀，其特征在于所述裝置具有形成空腔(6)的套管(5)，所述套管(5)連接于該噴管(3)，并且在該套管(5)的面向離開該噴管(3)的端部設(shè)置密封和剪切裝置(7)，所述密封和剪切裝置(7)能夠至少部分地密封該套管(5)的面向離開該噴管(3)的端部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其特征在于該空腔(6)具有圓形截面形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的裝置，其特征在于在該噴管(3)內(nèi)和該套管(5)內(nèi)設(shè)置有細絲(9)，所述細絲(9)固定在該噴管(3)上游。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任何一項的裝置，其特征在于該密封和剪切裝置是蓋子(7)的形式，該蓋子(7)能夠橫穿該裝置的縱向(C-C)移動，并且該蓋子(7)具有切割刃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過擠壓制造鉆頭或銑刀的毛坯的方法，所述方法包括形成具有外部的軸向延伸的外部槽的第一毛坯部分(B1)和形成另一個桿形的毛坯部分(B3)。本發(fā)明還涉及制造鉆頭毛坯或銑刀毛坯的裝置。根據(jù)本發(fā)明的方法其特征在于擠壓具有自由端和外部槽的第一毛坯部分(B1)；繼續(xù)進行擠壓，以便向該空腔(6)進一步提供擠壓物質(zhì)，所述提供的擠壓物質(zhì)完全填充該第一毛坯部分(B1)的外部槽，以產(chǎn)生與該第一毛坯部分(B1)成一體的第二毛坯部分(B2)；繼續(xù)進行擠壓，以便產(chǎn)生具有期望長度的該第一毛坯部分(B1)；并且在面向離開該第二毛坯部分(B2)的端部切斷該第一毛坯部分(B1)。
文檔編號B22F3/20GK1692998SQ20051006991
公開日2005年11月9日 申請日期2005年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月4日
發(fā)明者約倫·庫格爾貝里, 羅伊內(nèi)·埃里克松, 安德斯·米奇凱伊 申請人:山特維克公司