螺纹成型工具 |
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| 申请号 | CN201480005781.1 | 申请日 | 2014-01-08 | 公开(公告)号 | CN104936733A | 公开(公告)日 | 2015-09-23 |
| 申请人 | 巴斯线程技术两合公司; | 发明人 | 沃纳·博姆; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 螺纹 成型工具，其具有基于螺旋形状有效面(1)的螺纹部分和毗连的夹紧柄(2)，其中螺旋形状有效面(1)由压叶(5)构成，而且螺纹部分从切口或起点(6)在夹紧柄(2)方向上延伸。此外还存在至少一个在压叶(5)之间从切口或起点(6)延伸到夹紧柄(2)的、轴向取向的、槽状的冷却通道(7)。根据本发明，至少一个冷却通道(7)的宽度在从切口(6)朝向夹紧柄(2)的方向上增大。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种螺纹成型工具，其具有基于螺旋形状有效面(1)的螺纹部分和毗连的夹紧柄(2)，其中所述螺旋形状有效面(1)由压叶(5)形成，并且所述螺纹部分从切口或起点(6)在所述夹紧柄(2)的方向上延伸，此外还存在有在所述压叶(5)之间从所述切口或起点(6)延伸到所述夹紧柄(2)的、轴向取向的、槽状的至少一个冷却通道(7)，其特征在于，所述至少一个冷却通道(7)的横截面，特别是宽度，在从切口(6)朝向夹紧柄(2)的方向上增大。 |
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| 说明书全文 | 螺纹成型工具[0001] 本发明涉及一种根据专利权利要求1的前序部分所述的螺纹成型工具，所述螺纹成型工具具有基于螺旋形状有效面的螺纹部分和毗连的夹紧柄(Einspannschaft)，其中所述螺旋形状有效面通过压叶(Drückstollen)构成而且螺纹部分从切口或起点在夹紧柄方向上延伸，此外还具有至少一个在压叶之间延伸的、从切口或起点延伸到夹紧柄、轴向取向的、槽状的冷却通道。 [0002] 从DE 102 38 775 B4中已知一种具有螺旋形外螺纹的非切削成型螺纹成型器(Spanlos-Gewindeformer)，其中外螺纹具有彼此交替连接的边缘和凹槽，用于通过塑性变形产生内螺纹。公知的螺纹成型器的外螺纹边缘的螺旋线在与外螺纹螺旋线相反的方向上延伸，以便在螺纹成型时减少旋转阻力，即减少螺纹成型扭矩。此外，公知的螺纹成型器具有润滑油槽(Schmiernut)，其在外螺纹上与外螺纹的轴平行或斜交，其中润滑油槽按直线在一部分外螺纹上延伸或在外螺纹的整个表面上延伸。如果公知的润滑油槽有倾斜角( )，即如果其在与轴向相邻螺纹边缘一样的方向上扭转，那么油槽制造起来会更容易，也就是说使得凹槽的侧边窄而且用于产生油槽的空间相应地也会小。 [0003] 对于根据DE 103 18 199 A1的螺纹成型工具，其中该螺纹成型工具具有夹紧柄和横截面大致为多边形的且具有螺旋形状有效面的螺纹部分，为了优化螺纹成型条件以如下方式实现工具的润滑，即在螺纹成型工具的螺纹部分的实质上凸起的截面侧处分别在已有压叶间的中心处设置有轴向延伸的润滑油槽。通过润滑油槽可将润滑油从在螺纹成型工具内部的中央润滑油管道系统馈送到所述润滑油槽，所述润滑油管道系统分支成润滑油槽。 [0005] 螺纹成型在这里被理解成通过具有螺旋形状有效面的工具使螺纹生成到工件中。 [0006] 通过均匀的、与螺距相对应的进给速度将工具的螺旋形的、例如设置了多边形的螺纹部分旋入被预先相应地钻好孔的工件中。在这里，螺纹轮廓通过螺纹部分的起点或切口压入材料中。压缩区中的张力超过压缩极限而且材料会发生期望的塑性变形。具体而言，材料会转向并且沿着螺纹轮廓进入自由的工具齿根，从而形成螺纹的芯径(Kerndurchmesser)。 [0007] 对于此类螺纹成型方法，进行必要的润滑非常重要。通过润滑应排除附着在搓丝板侧面的材料或其它残留物，且由此致使扭矩不必要地增加。 [0008] 对于盲孔(Sacklochbohrungen)的内螺纹形成过程，在冷却剂的供给和排出方面会产生特别的困难，即必须从塑性变形区域通过工具并且经过工件将必要量的冷却剂或润滑剂引导回去，但是在这种情况下要与工具或工件有足够的接触，以达到作为散热器的预期效果。 [0009] 此外，原则上还要努力减少冷却剂的使用量。在这方面，为了进行冷却而使用了最小润滑，其中将空气和实际的冷却剂组成的混合物，例如油用作润滑剂。 [0010] 从前述内容可知本发明的任务在于，提出一种进一步改进的螺纹成型工具，其具有基于螺旋形状有效面的螺纹部分，该螺纹成型工具在待实现的润滑和冷却性能方面进行了优化且特别适合在使用最小量的润滑油/乳液的螺纹成型工艺中使用。 [0012] 在这一点上应当指出，下面对冷却通道的具体结构形式进行的讨论不仅可以应用到基于非切削加工的螺纹成型工具上，而且还可以应用到使用切削加工的传统螺纹切割工具上，即常规的螺丝刀或螺丝锥。 [0013] 因此，从具有基于螺旋形状有效面的螺纹部分和毗邻的夹紧柄的螺纹成型工具出发，其中所述螺旋形状有效面由压叶形成。螺纹部分从所谓的切口或起点在夹紧柄的方向上延伸通过各个根据用途来定义的长度范围。此外，还存在至少一个在压叶之间从切口或起点延伸到夹紧柄的、轴向取向的、槽状的冷却通道，其用于容纳和引导冷却剂。 [0014] 按照本发明所述的基本思路，至少一个冷却通道的横截面，特别是宽度，在从起点朝向夹紧柄的方向上增大。 [0015] 也就是说，冷却通道在一定程度上在从工具尖端朝向螺纹部分的终端的方向上有所扩宽。 [0016] 结果令人惊讶地表明，以此种方式构成冷却通道会导致冷却剂的引导得到优化且具有最大的润滑冷却效果，从而使得可以减少要使用的冷却量，特别是液体冷却剂的量。 [0017] 对于本发明的优选实施形式，截面积增大，特别是宽度增大是连续进行的，并且至少一个冷却通道的指向夹紧柄的端部过渡到锥状扇形展开的区域。 [0018] 在本发明另一种实施形式中，在锥状扇形展开的区域的一段中，冷却通道的深度逐渐减小并且不会在切口的整个长度上延伸。 [0019] 在本发明的一个变体形式中，至少一个冷却通道在轴向方向上通过螺纹部分进入过渡区域延伸到夹紧柄。所述过渡区域可关于夹紧柄实现直径缩减，即相应地减少直径。 [0020] 此外，为了供给冷却剂提出的是，允许至少一个径向孔进入至少一个所述冷却通道，所述径向孔过渡到中心的通孔，该通孔延伸到柄端部，以便在这种情况下确保冷却剂供入。 [0021] 在本发明的一种实施形式中，至少一个根据本发明的冷却通道可在至少一个径向孔处开始，但是也可以在径向孔方向上延伸到工具的尖端并且为了所述的宽度增加从径向孔在朝向柄端部的方向上延伸，或者是在径向孔处开始并且在柄的方向上增大。 [0022] 在实现本发明时，形成了n个压叶，其中冷却通道分别在两个相邻的压叶之间延伸。 [0023] 在这里，数字n在2和10之间的范围内，优选介于3和5之间。 [0024] 至少一个冷却剂径向孔可具有这样的轮廓，即其偏离相对于工具纵轴的垂直线，并且在这里还特别具有倾斜角，其朝向工具尖端，即朝向起点或切口。 [0025] 此外，根据本发明也可将提出的螺纹成型工具用于以空气/润滑剂的混合物为基础的、使用最小量润滑的螺纹成型工艺。 [0027] 图1示出了具有中心冷却剂孔的、根据本发明的螺纹成型工具的未按尺寸绘制的纵向视图，且示出了螺纹部分和可识别的增大了横截面(特别是增大了外表面冷却槽宽度)的详细视图； [0028] 图2示出了具有倾斜延伸的径向孔的螺纹成型工具的螺纹部分的一段的纵剖视图，所述径向孔过渡到中心冷却通道中， [0029] 图3示出了螺纹成型工具另一种实施形式的侧视图，所述成型工具具有横截面增大，特别是宽度增大的冷却通道并且还示出了冷却通道的锥状扇形展开的区域的详细视图。 [0030] 在图1的描述中，该图的上部分示出了根据本发明的螺纹成型工具的纵向侧视图和关于螺纹部分的端侧视图。 [0031] 因此，螺纹成型工具具有螺旋形状有效面1和带有工具保持部分3的夹紧柄2，所述工具保持部分3例如为多边形形式，特别是正方形形式。 [0032] 螺纹成型工具的结构基本上是杆状并且在区域A的尖端与区域B的夹紧端之间具有直径阶梯4，其在一定程度上构成了在螺纹部分与夹紧柄2之间的过渡区域。 [0033] 在根据图1的前视图中，即在示出了螺纹成型工具的端面的视图中可以看到5个压叶5。 [0034] 如图1所示，螺纹部分1在从切口或起点6朝向夹紧柄2的方向上延伸，即延伸通过定义的长度范围。 [0035] 在压叶5之间为冷却通道7，其在图1下部分的详细视图中可识别出来。 [0036] 根据一个实施形式，冷却通道7在朝向夹紧柄2的方向上变宽，即从设想的连续的直线开始例如向左和右加宽1°至10°。 [0037] 螺纹部分在外直径方面为异形并且切口具有图中示出的示例性的导程角(Anschnittwinkel)。 [0038] 在根据附图的实施例中，槽7的表面连续增加，并且如图1和3所示，过渡到示例性的锥状但是也是类似贝壳状的扇形展开的区域8。 [0039] 在锥状扇形展开的区域8的一段中，冷却通道7的深度可以减少。 [0040] 正如从图示可见，冷却通道7的结构在轴向方向上延伸经过螺纹部分1直到进入通向夹紧柄的区域，其中通过螺纹成型工具的直径减少部分的定义长度(分别见图1和3的上部分的所示)。 [0041] 正如从图2可见，其中描绘了通过螺纹部分1的前端部分的纵向截面，在螺纹成型工具中形成了中心的通孔10，该通孔在其前端的、指向起点6的端部闭合并且过渡到至少一个径向孔11中。通过中心的孔10连同相连的径向孔11可引入冷却剂，并且通过相应的冷却通道7将其向后排出来。 [0042] 径向孔11具有以下走势，其偏离相对于工具的以点划线示出的纵轴的垂直线，并且例如具有在从30°至小于90°的范围内的角，例如具有45°的角，且具有通向起点6的流出方向( )。 [0043] 根据本实施例的冷却通道7的数量为5个，并且构成有5个压叶5。槽宽例如在1mm左右至3mm左右的范围内扩展。 [0044] 螺纹成型工具的表面，至少在螺纹部分的区域中被硬化且如有必要会进行涂覆。 |
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