螺紋成型工具的制作方法
【專利說明】螺紋成型工具
[0001] 本發(fā)明涉及一種根據(jù)專利權(quán)利要求1的前序部分所述的螺紋成型工具，所述螺紋 成型工具具有基于螺旋形狀有效面的螺紋部分和毗連的夾緊柄（Einspannschaft)，其中所 述螺旋形狀有效面通過壓葉Orilckstollen)構(gòu)成而且螺紋部分從切口或起點(diǎn)在夾緊柄方 向上延伸，此外還具有至少一個(gè)在壓葉之間延伸的、從切口或起點(diǎn)延伸到夾緊柄、軸向取向 的、槽狀的冷卻通道。
[0002] 從DE 102 38 775 B4中已知一種具有螺旋形外螺紋的非切削成型螺紋成型器 (Spanlos-Gewindeformer)，其中外螺紋具有彼此交替連接的邊緣和凹槽，用于通過塑性變 形產(chǎn)生內(nèi)螺紋。公知的螺紋成型器的外螺紋邊緣的螺旋線在與外螺紋螺旋線相反的方向 上延伸，以便在螺紋成型時(shí)減少旋轉(zhuǎn)阻力，即減少螺紋成型扭矩。此外，公知的螺紋成型器 具有潤滑油槽（Schmiernut)，其在外螺紋上與外螺紋的軸平行或斜交，其中潤滑油槽按直 線在一部分外螺紋上延伸或在外螺紋的整個(gè)表面上延伸。如果公知的潤滑油槽有傾斜角 (Schragungswinkel )，即如果其在與軸向相鄰螺紋邊緣一樣的方向上扭轉(zhuǎn)，那么油槽制 造起來會(huì)更容易，也就是說使得凹槽的側(cè)邊窄而且用于產(chǎn)生油槽的空間相應(yīng)地也會(huì)小。
[0003] 對于根據(jù)DE 103 18 199 A1的螺紋成型工具，其中該螺紋成型工具具有夾緊柄和 橫截面大致為多邊形的且具有螺旋形狀有效面的螺紋部分，為了優(yōu)化螺紋成型條件以如下 方式實(shí)現(xiàn)工具的潤滑，即在螺紋成型工具的螺紋部分的實(shí)質(zhì)上凸起的截面?zhèn)忍幏謩e在已有 壓葉間的中心處設(shè)置有軸向延伸的潤滑油槽。通過潤滑油槽可將潤滑油從在螺紋成型工具 內(nèi)部的中央潤滑油管道系統(tǒng)饋送到所述潤滑油槽，所述潤滑油管道系統(tǒng)分支成潤滑油槽。
[0004] 原則上，對于作為用于非切削制造內(nèi)螺紋的工具的螺紋成型工具，會(huì)發(fā)生材料的 冷變形，但不會(huì)阻礙材料的纖維取向及其晶體結(jié)構(gòu)。
[0005] 螺紋成型在這里被理解成通過具有螺旋形狀有效面的工具使螺紋生成到工件中。
[0006] 通過均勻的、與螺距相對應(yīng)的進(jìn)給速度將工具的螺旋形的、例如設(shè)置了多邊形 的螺紋部分旋入被預(yù)先相應(yīng)地鉆好孔的工件中。在這里，螺紋輪廓通過螺紋部分的起 點(diǎn)或切口壓入材料中。壓縮區(qū)中的張力超過壓縮極限而且材料會(huì)發(fā)生期望的塑性變 形。具體而言，材料會(huì)轉(zhuǎn)向并且沿著螺紋輪廓進(jìn)入自由的工具齒根，從而形成螺紋的芯徑 (Kerndurchmesser)〇
[0007] 對于此類螺紋成型方法，進(jìn)行必要的潤滑非常重要。通過潤滑應(yīng)排除附著在搓絲 板側(cè)面的材料或其它殘留物，且由此致使扭矩不必要地增加。
[0008] 對于盲孔（Sacklochbohrungen)的內(nèi)螺紋形成過程，在冷卻劑的供給和排出方面 會(huì)產(chǎn)生特別的困難，即必須從塑性變形區(qū)域通過工具并且經(jīng)過工件將必要量的冷卻劑或潤 滑劑引導(dǎo)回去，但是在這種情況下要與工具或工件有足夠的接觸，以達(dá)到作為散熱器的預(yù) 期效果。
[0009] 此外，原則上還要努力減少冷卻劑的使用量。在這方面，為了進(jìn)行冷卻而使用了最 小潤滑，其中將空氣和實(shí)際的冷卻劑組成的混合物，例如油用作潤滑劑。
[0010] 從前述內(nèi)容可知本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種進(jìn)一步改進(jìn)的螺紋成型工具，其具 有基于螺旋形狀有效面的螺紋部分，該螺紋成型工具在待實(shí)現(xiàn)的潤滑和冷卻性能方面進(jìn)行 了優(yōu)化且特別適合在使用最小量的潤滑油/乳液的螺紋成型工藝中使用。
[0011] 本發(fā)明的這一任務(wù)通過具有根據(jù)權(quán)利要求1的特征組合的螺紋成型工具得以實(shí) 現(xiàn)，其中從屬權(quán)利要求至少概括出了有利的實(shí)施形式和改進(jìn)形式。
[0012] 在這一點(diǎn)上應(yīng)當(dāng)指出，下面對冷卻通道的具體結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行的討論不僅可以應(yīng)用 到基于非切削加工的螺紋成型工具上，而且還可以應(yīng)用到使用切削加工的傳統(tǒng)螺紋切割工 具上，即常規(guī)的螺絲刀或螺絲錐。
[0013] 因此，從具有基于螺旋形狀有效面的螺紋部分和毗鄰的夾緊柄的螺紋成型工具出 發(fā)，其中所述螺旋形狀有效面由壓葉形成。螺紋部分從所謂的切口或起點(diǎn)在夾緊柄的方向 上延伸通過各個(gè)根據(jù)用途來定義的長度范圍。此外，還存在至少一個(gè)在壓葉之間從切口或 起點(diǎn)延伸到夾緊柄的、軸向取向的、槽狀的冷卻通道，其用于容納和引導(dǎo)冷卻劑。
[0014] 按照本發(fā)明所述的基本思路，至少一個(gè)冷卻通道的橫截面，特別是寬度，在從起點(diǎn) 朝向夾緊柄的方向上增大。
[0015] 也就是說，冷卻通道在一定程度上在從工具尖端朝向螺紋部分的終端的方向上有 所擴(kuò)寬。
[0016] 結(jié)果令人驚訝地表明，以此種方式構(gòu)成冷卻通道會(huì)導(dǎo)致冷卻劑的引導(dǎo)得到優(yōu)化且 具有最大的潤滑冷卻效果，從而使得可以減少要使用的冷卻量，特別是液體冷卻劑的量。
[0017] 對于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形式，截面積增大，特別是寬度增大是連續(xù)進(jìn)行的，并且至 少一個(gè)冷卻通道的指向夾緊柄的端部過渡到錐狀扇形展開的區(qū)域。
[0018] 在本發(fā)明另一種實(shí)施形式中，在錐狀扇形展開的區(qū)域的一段中，冷卻通道的深度 逐漸減小并且不會(huì)在切口的整個(gè)長度上延伸。
[0019] 在本發(fā)明的一個(gè)變體形式中，至少一個(gè)冷卻通道在軸向方向上通過螺紋部分進(jìn)入 過渡區(qū)域延伸到夾緊柄。所述過渡區(qū)域可關(guān)于夾緊柄實(shí)現(xiàn)直徑縮減，即相應(yīng)地減少直徑。
[0020] 此外，為了供給冷卻劑提出的是，允許至少一個(gè)徑向孔進(jìn)入至少一個(gè)所述冷卻通 道，所述徑向孔過渡到中心的通孔，該通孔延伸到柄端部，以便在這種情況下確保冷卻劑供 入。
[0021] 在本發(fā)明的一種實(shí)施形式中，至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的冷卻通道可在至少一個(gè)徑向 孔處開始，但是也可以在徑向孔方向上延伸到工具的尖端并且為了所述的寬度增加從徑向 孔在朝向柄端部的方向上延伸，或者是在徑向孔處開始并且在柄的方向上增大。
[0022] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明時(shí)，形成了 n個(gè)壓葉，其中冷卻通道分別在兩個(gè)相鄰的壓葉之間延 伸。
[0023] 在這里，數(shù)字n在2和10之間的范圍內(nèi)，優(yōu)選介于3和5之間。
[0024] 至少一個(gè)冷卻劑徑向孔可具有這樣的輪廓，即其偏離相對于工具縱軸的垂直線， 并且在這里還特別具有傾斜角，其朝向工具尖端，即朝向起點(diǎn)或切口。
[0025] 此外，根據(jù)本發(fā)明也可將提出的螺紋成型工具用于以空氣/潤滑劑的混