发明领域

本发明一般涉及钻头及形成金属部件如钻头的方法和设备，更具体 地涉及铲形镗孔钻头及形成金属部件如铲形镗孔钻头的锻制方法和设 备。

                        发明背景

铲形镗孔钻头(此后称为“铲形钻头”)通常用于通过木料或其它 材料钻孔或镗孔。铲形钻头通常用于钻直径相当大的孔，从孔中必须除 去大量的木屑或其它材料。例如，在建造房屋期间，铲形钻头常用于钻 一系列通过相邻柱子的准直孔，通过这些准直孔将延伸导管或电线。

如图1中所示，一个常规的铲形钻头1包括一个形成纵向轴线3的 细长柄2。刀身部分4联接在柄的前端，而与前端对置的柄的后端在钻 孔操作期间则装在并固定在钻机中。刀身部分通常为平面形，如图2中 所示，在刀身部分的平面中形成一条中心线5，中心线延伸通过纵向轴 线。刀身部分也包括一对侧面区段4，它们沿两侧对置方向延伸。例如， 参看1957年2月26日发布给Robinson的美国专利No.2,782,824；1987 年7月28日发布给Williams III的美国专利No.4,682,917；1990年8 月21日发布给Thomas的美国专利No.4,950,111；1991年10月29日 发布给Thomas的美国专利No.5,061,127；1994年2月15日发布给 Schimke的美国专利No.5,286,143；以及1984年6月13日公开的英国 专利No.GB 2,130,935A。一个常规的铲形钻头通常也包括一个结合在刀 身部分前端上并从刀身部分前端沿轴向伸出而与其共平面的基本上三 角形的尖齿7。如该技术的熟练人员已知的，该尖齿用于在钻孔操作期 间给铲形钻头导向和定中。

尖齿7，以及每个侧面区段6通常包括一个切削刃8，用于在钻孔 操作期间当铲形钻头2沿预定的转动方向转动时除去木料或其它材料。 特别是，尖齿切削刃沿刀身部分前端处的尖齿底部的对置两侧延伸到尖 齿的最前部分即尖齿点。此外，每个侧面区段的切削刃是在刀身部分前 端上形成的，使得当铲形钻头沿预定转动方向转动时侧面区段的切削刃 将接触工件。

在操作中，尖齿7的切削刃在工件中最先钻一个导孔。然后，侧面 区段6的切削刃接触工件材料并将材料从工件上除去以钻出一个预定直 径的孔。因为如图2中所示，常规铲形钻头2的尖齿7通常与基本上扁 平的侧面区段共平面，所以基本上三角形的尖齿的每个切削刃与邻接的 侧面区段的切削刃是邻接的。这样，形成一对连续的切削刃8，每个包 括三角形尖齿的一个切削刃和相邻侧面区段的切削刃。例如参见 Robinson的美国专利No.2,782,624；Williams III的美国专利No. 4,682,917；1993年6月22日发布给Bothum的美国专利No.5,221,166； Schimke的美国专利No.5,286,143；以及1994年3月8日发布给Bothum 的美国专利No.5,291,806。

由于切削刃的取向和铲形钻头的转动，在钻孔操作期间产生的切屑 通常沿切削表面指向径向并指向正在形成的孔的外周面。但是，在尖齿 切削刃和相邻侧面区段的切削刃相交形成的角部附近不容易除去切 屑。相反，切屑聚集在由尖齿和相邻侧面区段切削刃形成的角部处，因 为切屑并不由相交的切削刃从该角落中引导离去。由于切屑的聚集，在 尖齿和相邻侧面区段切削刃形成的角部附近中的切削刃不容易切入工 件和从那儿除去物料。相反，一旦切屑已经聚集在尖齿和邻近的侧面区 段切削刃之间的角部处，就必须施加更多的动力或转矩来转动铲形钻头 和通过工件钻孔。

切屑沿侧面区段切削刃的表面沿径向向外运动所引起的另一问题 是，切屑受力进入正在形成的孔的周壁中，并因而结合在该周壁和转动 的刀身部分外边缘之间。这种结合进一步增大钻孔的动力消耗。

这些问题的主要原因，如图2中所示，是每个侧面区段6的切削刃 8并不与通过纵向轴线3的中心线5对准。相反，每个切削刃沿铲形钻 头1的预定转动方向安置在中心线的前面。因为切削刃安置在中心线前 面，所以切削并不完全指向周边而离开切削刃。相反，铲形钻头的转动 同时将一个径向力分量传送给切屑，该分力推动切屑紧靠周壁。

在钻孔操作期间，常规的铲形钻头也能够使被钻孔的工件裂开。特 别是，常规的铲形钻头可能在入口点和出口点两处使工件裂开并能产生 侧壁相当粗糙的孔，由此降低形成的孔的质量和干净程度。在许多情况 下，比起侧壁粗糙和裂开的孔来更原意有质量相当高的干净孔。例如， 通过侧壁光滑的干净孔可以更容易拉动电线，因为侧壁粗糙裂开的孔增 大了对正在孔中拉动的电线的摩擦阻力，而在某些情况下，可能割破或 以其它方式损伤通过孔中拉动的电线周围的绝缘层。

铲形钻头通常通过热锻制工艺形成。按照这种工艺，将直径一定的 盘绕的线材坯料切割成段，每段大约为单个铲形钻头的长度。然后给每 一段制成头部，使该区段的第一端部处形成一部分直径增大的材料，也 即在第一端部处的一个较短长度上直径增大的一团材料。然后，对该区 段加热，通过在一对对置的模具中间压缩受热的此团材料而进行锻制。 通常，以直线方式闭合这一对对置的模具，使得被加热的材料团受到压 力，此压力推动材料成为由模具形成的预定形状。然后可以修整和精修 锻制的部件，以产生上述铲形钻头。在处理铲形钻头期间也可以在铲形 钻头上印制识别标记。但是，由于首先切割线材坯料，在整个热锻制过 程中必须单个地输送和处理部件。例如，在过程的每一步骤期间必须适 当地对准每个单个部件，以保证由此形成的铲形钻头在容差范围内。

不管形成的过程如何，铲形钻头的性能通常通过若干参数测量。一 个这样的参数是铲形钻头产生的孔的质量，它常规为包括入口点和出口 点两处干净程度的孔的干净程度和形成的孔的侧壁的相对光滑程度。此 外，铲形钻头通过钻头切削预定直径的孔的速度以及钻削预定直径的孔 所需的动力或转矩来度量。最后，通常用使用小时数或工作寿命来度量 的铲形钻头本身的使用期限或寿命是一个参数。因此，希望能研制快速 钻削高质量孔而同时需要的动力或转矩尽可能小的长寿命铲形钻头。

                              发明概要

鉴于以上背景，因此本发明的一个目的是提供一种用于制造多个金 属部件如铲形钻头的改进的方法和设备，该方法和设备能显著地减小单 个部件所需的输送和处理。

本发明的另一个目的是提供一种改进的铲形镗孔钻头。

本发明的又一个具体的目的是提供一种改进的铲形镗孔钻头，其形 状可以减小被钻孔的工件的裂开，因此提高了所形成的孔的质量和干净 程度。

本发明的再一个具体的目的是提供一种改进的铲形镗孔钻头，其形 状能由于防止切屑在尖齿的切削刃和侧面区段切削刃之间的聚集并由 于防止切屑沿径向向外向着正在形成的孔的周壁移动而降低钻孔的动 力消耗。

本发明的以上这些和其它目的是通过一种铲形镗孔钻头来达到 的，该钻头有一个形成中心纵向轴线的细长柄和一个结合在该柄一端的 刀身部分，该刀身部分包括一对基本上扁平的侧面区段，例如两翼，沿 对置方向从中心纵向轴线向两侧延伸。根据一个优选实施倒，两个侧面 区段包括各自的前切削刃，它们沿一条通过中心纵向轴线的中心线彼此 准直。两个前切削刃沿一条通过中心纵向轴线的中心线的这种准直引导 切屑垂直离开切削刃而没有沿径向向外的运动分量。这样，切屑不会受 力沿径向进到正在钻成的孔的周壁上，大大地减轻了形成的切屑的粘 住。因此，本发明的长寿命铲形钻头高效地钻成高质量的孔。

根据一个实施例，刀身部分同时包括一个基本上扁平的中心区段， 该中心区段沿中心纵向轴线设置，形成一个中心平面。该中心区段包括 平行于中心轴线的对置侧面，它们结合在相应的侧面区段上。其次，对 置的侧面区段最好形成各自的侧向平面，它们彼此平行并平行于中心纵 向轴线，但倾斜于中心区段的中心平面，由此产生一个具有明显Z形截 面的刀身部分。

本发明的铲形钻头的刀身部分也包括一个尖齿，结合在刀身部分的 前端上并从前端沿轴向伸出。在一个实施例中，尖齿有螺纹，因而该铲 形钻头是自动进给的。在其它实施例中，尖齿最好为三角形，延伸到中 心纵向轴线上的尖齿点。这些实施例的尖齿包括一对尖齿切削刃，它们 沿尖齿的对置两侧延伸在尖齿点和刀身部分的前端之间。每个尖齿切削 刃在相邻侧面区段的前切削刃的至少一个最内部分沿径向向外伸出。此 外，当沿中心纵向轴线观看时，每个尖齿切削刃最好沿铲形镗孔钻头的 预定转动方向在角度上偏移相邻侧面区段的前切削刃。这样，每个尖齿 切削刃在径向和角度两方面都与相邻侧面区段的前切削刃分开。

其次，每个尖齿切削刃的至少一部分在相邻侧面区段的前切削刃沿 轴向向后延伸。因此，每个尖齿切削刃也可以沿轴向与相邻侧面区段的 前切削刃分开。通过在每个尖齿切削刃和相邻侧面区段的前切削刃之间 提供这种径向的、角度上的和在某些情况下还有轴向的分开，大大减小 了切削在尖齿切削刃和相邻侧面区段的前切削刃之间的聚集(如果还没 有完全消除聚集的话)，因为它们之间没有形成角落。

根据一个优选实施例，侧面区段包括各自的倒棱部分。每个侧面区 段的倒棱部分最好包括一个倒棱刃，从相应前切削刃沿轴向向后和沿侧 向向外伸出，从而更精确地切削或形成最终孔的周壁。通过从相应前切 削刃沿轴向向后和沿侧向向外伸出，当本发明的铲形镗孔钻头通过工件 转动前进时，该倒棱部分可以重复地切削所形成的孔的周壁。因此，本 发明的铲形钻头高效地钻成具有光滑周壁和干净的出入点的高质量 孔。

更具体地说，每个侧面区段的倒棱部分的倒棱刃最好从相应前切削 刃的外部沿轴向向后和沿侧向向外伸出。此外，倒棱角通常是在每个相 应的侧面区段的倒棱刃和一条平行于中心纵向轴线的线之间形成的。根 据一个优选实施例，该倒棱角在约30°和约600°之间。每个倒棱部分同时 包括一个倒棱表面，延伸在相应的倒棱刃和后边缘之间并限定一个倒棱 平面。为了防止铲形镗孔钻头粘住，该倒棱表面最好从相应的倒棱刃向 后边缘沿径向向内倾斜。因此，该倒棱平面最好与一个垂直于由相应侧 面区段形成的侧向平面的平面相交，由此形成一个倒棱后隙角，例如在 一个示范实施例中为约10°到约20°。

根据另一个实施例，每个侧面区段包括一个切削刀刃镶头，最好由 相当硬的材料如碳化物制成，沿相应侧面区段的前端安装，由此形成相 应的前刃。此外，每个侧面区段的前部形成一个切削平面，该切削平面 最好与由相应侧面区段形成的侧向平面相交，使得每个侧面区段的前切 削刃被设置成沿铲形钻头的预定转动方向在角度上在相应侧向平面的 前面。更具体地说，每个相应侧面区段的切削平面和侧向平面之间形成 一个前角，在约10°和约20°之间。

根据本发明的另一实施例，该铲形钻头由多个分立部件组成。在该 实施例中，刀身部分最好在后端形成一个内腔开口，其中结合柄的向前 延伸的部件。该铲形钻头最好包括用于将柄的向前延伸部件互锁在刀身 部分内腔中的机构，例如通过在刀身部分内腔中和沿柄的向前延伸部件 形成的互补的螺纹部分。

每个侧面区段也可以包括一个前端部，该前端部有一个前端部表 面，延伸在相应的前切削刃和后边缘之间。根据一个实施例，每个前端 部表面形成一个前端部平面，它与一个垂直于中心纵向轴线的平面相 交，由此形成一个在约10°和约20°之间的钻缘后隙角，使得该前端部表 面从前切削刃向后边缘向后倾斜。根据另一实施例，每个前端部表面包 括第一和第二前端部平面，它们与一个垂直于中心纵向轴线的平面相 交，由此分别形成第一和第二钻缘后隙角。最好是，第二钻缘后隙角大 于第一钻缘后隙角，使得前端部表面继续从前切削刃向后边缘向后倾 斜。

每个侧面区段还包括一个第一侧面和一个对置的形成第二侧向表 面的第二侧面，侧面区段沿第一侧面结合在中心区段上。当从铲形镗孔 钻头的前端观看时，该第二侧向表面的横截面最好为弧形或曲线形并向 内渐窄，形成一个约半度的侧向表面锥角，以减少钻孔操作期间铲形钻 头的粘住。

本发明还包括一种从连续长度的金属坯料如连续的线材坯料锻制 多个部件如铲形镗孔钻头的方法和设备。该锻制方法包括的步骤有，使 连续金属坯料按增量前进一预定线性距离(例如使用分度机构)，使金 属坯料沿纵向向下游方向前进。在金属坯料每次按增量前进之后，夹住 该连续金属坯料的前沿部分，将该前沿部分保持在一固定位置上。然后 每次当金属坯料夹住和保持在固定位置上时，锻制连续金属坯料的在该 前沿部分上游的一个部分。此外，连续金属坯料在锻制步骤期间产生的 纵向增长通过允许固定位置上游的那部分连续金属坯料沿纵向向上游 移动来补偿。

连续金属坯料最好通过沿径向闭合多个围绕坯料的模具来锻制。这 多个闭合的模具形成一个预定形状的空腔，该空腔又形成线材坯料锻制 部分的最终形状。此外，这多个闭合的模具形成在锻制步骤期间连续金 属坯料延伸通过的入口和出口。

这多个模具最好安装在适合于沿纵向移动的小车上。尤其是，该小 车最好这样安装，使得在多个模具沿径向闭合围绕的锻制部分和被夹紧 的前沿部分之间的连续金属坯料的纵向增长导致小车沿纵向向上游移 动。这样，在锻制步骤期间这多个模具将仍然围绕金属坯料的同一部分 闭合。该小车最好沿纵向受到偏压，以防止小车向上游移动过量，并在 每次锻制步骤后使小车返回其初始位置。

在锻制一部分金属坯料后，这多个模具沿径向打开，而金属坯料的 前沿部分被释放，使得连续金属坯料在重复锻制方法之前能够按增量前 进。一旦锻制后，一部分伸出超过金属坯料的夹紧前沿部分的连续金属 坯料可以被切割而将锻制的金属坯料分离成为多个分离部件。此外，可 以在先前夹紧步骤期间锻制好的部件上印制一个识别标记。

因此，本发明的锻制方法可以从连续金属坯料产生多个部件，如本 发明的铲形钻头。由此提高了锻制过程的效率和制成部件的质量，因为 在锻制操作期间不需要处理单个部件，因为这种单个部件的处理通常增 加准直不佳的机会并在制造过程期间产生容差控制不良。

本发明的另一方面包括一种方法和设备，用于利用对置的锻制模具 从一个工件锻制一个预定形状的部件，该对置的锻制模具在其间形成一 个预定形状的空腔。至少一个锻制模具包括一个形成空腔一部分的接触 表面，用于接触工件和将工件成形为最终部件的预定形状。该相应的接 触表面还包括至少一个相当扁平的部分，后者形成一个接触平面，该接 触平面与另一模具的相当扁平部分对置并与其平行。

根据本发明的这一方面，这些对置的锻制模具在它们例如由一个压 杆插入一个由模具壳体形成的内腔中时是沿径向闭合的。插入锻制模具 的模具壳体在锻制过程期间沿周向包围这对锻制模具并在结构上增强 它们。

锻制模具(通常一对锻制模具)因而沿一预定方向沿径向向内移 动，倾斜于由对置的接触表面形成的相应的接触平面。这些相应的接触 表面因此将轴向力和径向力两者传送给工件的至少几部分，从而形成在 该对对置的锻制模具之间形成的空腔中的预定形状的部件。由于接触表 面的形状和所加轴向力和径向力的最终取向，在工件内产生取向有利的 应力，这些应力有利于高效形成预定形状的部件。

为了保持锻制部件的预定准直，本发明的这一方面的锻制设备最好 包括侧模具，安置在由锻制模具形成的每个对置的侧向表面附近。根据 该实施例，该锻制模具和该对侧模具形成一个锥形模具组件，后者装入 由模具壳体形成的内锥形空腔中。本发明这一方面的对置的锻制模具也 可以形成入口和出口，用于锻制多个部件的连续金属坯料延伸通过该入 口和出口。

本发明的这一方面的锻制方法和设备就这样同时使用轴向力和径 向力来使一个工件变形。因此，根据本发明的这一方面可以容易地锻制 具有相当大直径的薄型部件。其次，由于通过在模具壳体内转动锻制模 具而将多种力传送在工件内所要的多个位置处，与常规的压缩锻制工艺 相比较，减少了锻制预定尺寸和形状的部件所需要的动力。

                   附图简述

图1是常规铲形镗孔钻头的前视立面图；

图2是图1的常规铲形镗孔钻头在钻孔操作期间的端视图；

图3是本发明的铲形镗孔钻头的前视立面图；

图4是本发明的铲形镗孔钻头的侧视立面图；

图5是沿图3中线5-5观看时图3的铲形镗孔钻头的端视图，线 5-5是沿中心纵向轴线的，该图例示两个侧面区段的前切削刃沿通过 中心纵向轴线的中心线的取向；

图5A是沿图5中线5A-5A截取并例示前角的图5铲形镗孔钻头 的侧面区段一部分的局部侧视图；

图6是沿图3中线6-6截取并例示尖齿切削刃的图3铲形镗孔钻 头的尖齿一部分的局部截面图；

图7是本发明的铲形镗孔钻头的侧面区段的局部透视图，例示倒棱 部分；

图7A是沿图7中线7A-7A截取的本发明的铲形镗孔钻头的侧面 区段一部分的局部截面图，例示由倒棱部分形成的倒棱后隙角；

图8是本发明的铲形镗孔钻头的刀身部分的大大放大的局部前视立 面图；

图9是沿图8中线9-9截取的在钻孔操作期间图8的铲形镗孔钻 头的刀身部分的截面端视图，例示其明显的Z形截面；

图10是沿图9中线10-10截取的在钻孔操作期间铲形镗孔钻头 的一部分的横向截面图，例示造成的除去切屑；

图11是本发明铲形镗孔钻头的一个实施例的前视立面图，该钻头 中细长柄和刀身部分是螺纹互锁的。

图12是沿图11中线12-12截取的图11的铲形镗孔钻头的实施 例的侧向截面图，例示细长柄对刀身部分的螺纹连接；

图13是沿图11的线13-13截取的图11的铲形镗孔钻头实施例 的截面端视图，例示刀身部分的转动；

图14是图13的线14-14截取的图11的铲形镗孔钻头实施例的 刀身部分的侧面区段一部分的局部横向截面图，例示一个切削刀刃镶 头；

图15是本发明的铲形镗孔钻头的包括螺纹尖齿的自动进给实施例 的透视图；

图16是图15的铲形镗孔钻头的自动进给实施例的组成部件的分解 图；

图17是用于制造本发明的铲形镗孔钻头的热锻制工艺的框图；

图18是本发明的示范性锻制工艺的代表性框图，用于从连续金属 坯料制造多个部件如本发明的铲形镗孔钻头；

图19是本发明的模具组件的一个实施例的示意图，该模具组件用 于在锻制操作期间施加压缩力；

图20是模具组件和相关的模具壳体的示范图，在锻制操作期间用 于施加轴向力和径向力，接着又在工件内产生压缩应力、拉伸应力和剪 切应力；

图21是用于在锻制操作期间施加压缩力和剪切力的模具组件和有 关模具壳体的端视图的示意图。

                        优选实施例详述

下面参照附图更充分地描述本发明，附图中示出本发明的一个优选 实施例。但是，本发明可以以许多不同形式实施，因此不能将其限于本 文提出的实施例；相反，该实施例用于使本公开内容彻底和完全，并将 本发明的范围充分地传送给该技术的熟练人员。全文内相同的标号表示 相同的部件。

如图3和图4中所示，本发明的一种铲形镗孔钻头10(此后称为 “铲形钻头”)包括一个细长柄12，该柄形成一个通过其中的中心纵 向轴线14。该柄的后部16适合于装入钻床(未示出)并固定在钻床中。 例如，该细长柄通常包括一个圆柱形前部和一个横截面为六角形的后部 16，以便牢固地装入钻床的卡盘(未示出)并固定于其中。

铲形钻头10还包括一个结合在细长柄12前端上的刀身部分18， 在图示的实施例中该刀身部分与柄12整体形成。该刀身部分包括一对 基本上扁平的侧面区段20，它们从中心纵向轴线14沿相反方向向两侧 延伸。如图5中所示，这两个侧面区段最好形成各自的彼此平行并平行 于纵向轴线的侧向平面22。根据本发明的该实施例，该刀身部分还包 括一个基本扁平的中心区段24，该中心区段沿中心纵向轴线设置并形 成一中心平面26。更具体地说，该中心区段包括平行于中心纵向轴线 的对置侧面28、一个结合在柄的前端上的后端和一个对置的前端。根 据该实施例，那一对侧面区段沿中心区段的各自侧面结合在中心区段 上。特别是，那一对侧面区段这样结合在中心区段的各自侧面上，使得 由各自的侧面区段20形成的两个侧向平面22以倾斜角29与中心区段 24形成的中心平面26相交。

该刀身部分18还包括一个尖齿30，该尖齿结合在刀身部分的前端 上并从该前端上沿轴向伸出，从而在钻孔操作期间为铲形钻头10定中 和导向。如图3和图8中最清楚地示出的，该实施例的尖齿为基本上三 角形，并在中心纵向轴线14上延伸到一个尖齿点。该尖齿同时包括一 对尖齿切削刃32，以截面图示于图6中，在尖齿点和刀身部分前端处 的尖齿底部之间沿对置侧面延伸。在铲形钻头沿图5中逆时针箭头指示 的预定转动方向转动期间，这些尖齿切削刃的位置最先接触工件。

每个侧面区段20还包括一个相应的前切削刃34。每个前切削刃是 沿相应侧面区段的前端的前沿形成的，在钻孔操作期间当铲形钻头10 沿预定转动方向转动时这些前切削刃最先接触和除去物料。如图5中箭 头所示，当沿中心纵向轴线14从前端向后端观看时，该铲形钻头适合 于沿逆时针方向转动。

如图5所示，两个侧面区段20的相应的前切削刃34最好沿中心线 36互相准直取向，中心线36通过细长柄12的中心纵向轴线14。由于 沿通过细长柄的中心纵向轴线的中心线受到准直，在钻孔期间该前切削 刃除去材料的效率比普通铲形钻头更高，普通铲形钻头中相应侧面区段 的前切削刃并不互相准直，而是位于通过中心纵向轴线14的中心线的 前面。例如参见图2。

更具体地说，在钻孔操作期间，供给到本发明的铲形钻头10上的 动力或转矩可以通过准直的前切削刃34更有效地传递到工件上。对于 铲形钻头的给定尺寸，供给到本发明铲形钻头的动力更有效地传递给工 件，因为本发明的铲形钻头的转矩臂比普通铲形钻头的转矩臂更短，如 图1和图2中所示，这至少一部分归因于本发明的铲形钻头的明显的Z 形截面。此外，供给到本发明铲形钻头的动力也更有效地传递到工件， 因为给定直径的本发明铲形钻头的尖齿切削刃32和前切削刃的总长度 比同一直径的普通铲形钻头的尖齿切削刃和前切削刃的总长度要短。由 于更有效的动力传递，本发明的铲形钻头转动得更快，从而产生相当高 质量的孔。

侧面区段20的前切削刃沿通过中心纵向轴线14的中心线36的准 直由于垂直于切削刃和向上指引除去的切屑而不是沿径向向外指引(如 图9和图10中所示)，因此进一步提高了铲形钻头的性能。由于沿指 示的方向推动切屑，而不是像普通铲形钻头那样沿径向向外推动，切屑 不会由于结合在铲形钻头和由此形成的孔的侧壁之间而妨碍随后的铲 形钻头的转动。因此，铲形钻头的寿命由于减小了对铲形钻头的磨损而 得以增加，而铲形钻头钻一个预定直径的孔的效率得以提高。

如图8和图9中最清楚地示出的，每个尖齿切削刃32最好在相邻 的侧面区段20的前切削刃34的至少一个最内部分向外沿径向延伸。这 样，每个尖齿切削刃与相邻侧面区段的前切削刃沿径向隔开。此外，尖 齿30最好形成一个倾斜于由所述侧面区段形成的相应侧向平面的尖齿 平面，使得当沿中心纵向轴线14观看时每个尖齿切削刃沿铲形钻头10 的预定转动方向同样最好是与相邻侧面区段的前切削刃发生角度偏 移。特别是，沿预定的转动方向，每个尖齿切削刃的位置在角度上滞后 于相邻侧面区段的前切削刃。这样，每个尖齿切削刃也是在角度上与相 邻侧面区段的前切削刃隔开。其次，每个尖齿切削刃32的至少一部分 沿纵向在相邻侧面区段的前切削刃34向后沿轴向伸出，使得每个尖齿 切削刃也与相邻侧面区段的前切削刃沿轴向隔开。

由于每个尖齿切削刃32与相邻侧面区段20的前切削刃34隔开， 本发明的铲形镗孔钻头10在钻孔操作期间更有效地除去物料。特别是， 物料或者由尖齿切削刃除去，或者由侧面区段的前切削刃除去，并由相 应的切削刃从切削表面基本上引向后边。由于尖齿切削刃与相邻侧面区 段的前切削刃隔开，即使有的话，也只有很少的切屑像上述普通铲形钻 头那样聚集在其间。相反，切屑基本上从切削表面向后引导，使得该铲 形钻头利用尖齿切削刃和相邻的前切削刃两者继续切削到工件中，由此 进一步提高钻孔操作的效率。

根据本发明的一个实施例，每个侧面区段20也可以包括一个相应 的倒棱部分35。如图3和图8中所示，每个倒棱部分包括一个倒棱刃， 该倒棱刃从相应的前切削刃34沿轴向向后和沿侧向向外两个方向伸 出。特别是，每个侧面区段的前切削刃通常沿侧向向外从内部伸向外 部。因此，每个倒棱部分的倒棱刃最好从相应前切削刃的外部沿轴向向 后和沿侧向向外两个方向伸出。

通过从相应的前切削刃34沿轴向向后和沿侧向向外两个方向伸 出，当本发明的铲形钻头10通过工件旋转前进时，该倒棱部分35可以 重复地切削形成的孔的周壁。因此，本发明的铲形钻头可以有效地产生 高质量的孔，这些孔具有平滑的周壁和相当干净的入口点和出口点。

如图3和图8中最清楚地示出的，在每个相应的倒棱部分35的倒 棱刃和一条平行于中心纵向轴线14的线之间形成一个倒棱角37。该倒 棱角通常在约30°和约60°之间，根据一个有利的实施例，为约45°。如 图8中所示，每个倒棱部分还有一个沿一条与相应的前切削刃34同直 线的线测得的预定宽度39，它延伸在相应的倒棱刃和平行于中心纵向 轴线的线之间。

倒棱部分35的预定宽度通常随铲形钻头10的尺寸而直接变化，因 此较大的铲形钻头具有宽度较大的倒棱部分，而较小的铲形钻头具有宽 度较小的倒棱部分。例如，对于直径在1.5英寸和0.875英寸之间的铲 形钻头，倒棱部分可以具有约0.090英寸的宽度.此外，对于直径在0.8125 英寸和0.75英寸之间的铲形钻头，倒棱部分可以具有约0.070英寸的宽 度。同样，对于直径在0.6875英寸和0.625英寸之间的铲形钻头，倒棱 部分可以具有约0.060英寸的宽度。再次，一个直径在0.5625英寸和0.5 英寸之间的铲形钻头可以具有宽度约0.050英寸的倒棱部分，而一个直 径在0.4375英寸和0.375英寸之间的铲形钻头可以具有宽度约0.025英 寸的倒棱部分。但是，本发明的铲形钻头的倒棱部分可以具有任何数值 的宽度而并不偏离本发明的精神和范围。

如图5A所示，每个侧面区段的前部也最好形成一个切削平面38。 该切削平面与相应侧面区段20所形成的侧向平面22相交，在其间形成 一个前角40。该前角优选地位于约10°和约20°之间，最好是约15°。 当沿中心纵向轴线14观察时，图示实施例的前切削刃34安置成沿铲形 钻头10的预定转动方向在角度上提前于相应侧面区段的侧向平面。如 图9和图10所示，在前切削刃从工件上除去的切屑因此沿铲形钻头向 上或向后指向，并由于铲形钻头的进一步转动且部分由于切削平面和侧 向平面之间形成的前角而离开切削表面。

其次，铲形钻头10的每个侧面区段20还可包括一个具有前端部表 面42的前端部，该前端部表面42延伸在相应的前切削刃34和后边缘 44之间。在一个实施例中，每个前端部表面形成一个相应的前端部平 面，该平面与一个垂直于中心纵向轴线14的平面48相交，在其间形成 一个钻缘后隙角50。该钻缘后隙角优选地位于约10°和约20°之间，最 好是约15°。有利的是，前端部表面从前切削刃向后倾斜到后边缘，使 得在钻孔操作期间只有前切削刃接触切削表面。这样，在转动的铲形钻 头和工件之间产生的制动力或其它摩擦力被减小，而本发明的铲形钻头 的钻孔效率进一步提高。

更具体地说，在图6所示的实施例中，每个前端部表面分别包括第 一和第二前端部平面46a和46b，它们与一个垂直于中心纵向轴线14 的平面48相交，分别在其间形成第一和第二钻缘后隙角50a和50b。 如图所示，第二钻缘后隙角通常大于第一钻缘后隙角，以便进一步减小 在转动的铲形钻头和工件之间产生的制动力或其它摩擦力。例如，在一 个实施例中，第一和第二钻缘后隙角分别为约5°和8°。但是，第一和第 二钻缘后隙角可以变化而并不偏离本发明的精神和范围。

如图7和图7a中所示，每个侧面区段20的倒棱部分35包括一个 延伸在相应的倒棱刃和后边缘之间的倒棱表面。每个倒棱表面形成一个 倒棱平面，后者与一个垂直于由相应的侧面区段形成的侧向平面22的 平面相交，由此形成一个倒棱后隙角41。有利的是，该倒棱表面沿径 向向内从倒棱刃向后边缘倾斜，形成一个在约10°至约20°之间的倒棱后 隙角，在一个优选实施例中，为约12°。

再次，本发明的铲形钻头10的所示实施例的每个侧面区段20包括 一个沿其侧面28结合在中心区段24上的第一侧面和一个形成第二或外 侧表面的对置的第二侧面52。该第二或外侧表面延伸在相应的前后边 缘之间，如图5所示，最好侧向横截面为一个圆的弧，以进一步减小由 孔内铲形钻头的转动产生的制动力或其它摩擦力。另外，该侧表面可以 从前边缘向后边缘沿径向向内渐缩，使得只有侧面区段的侧向表面的前 边缘接触孔的侧壁，由此进一步减小铲形钻头的粘合。

相应侧面区段20的第二侧面52最好也从刀身部分18的的前端向 后端沿轴向向内渐缩。这样，如图3中所示，在侧表面平面和一根平行 于中心纵向轴线14的线之间形成一个侧表面锥角53，通常为约1°的一 半，即1/2°。通过使侧面区段的第二侧面向内变窄，该侧表面仅仅优先 地接触靠近切削表面的工件，使制动力或其它摩擦力继续进一步减小。

本发明的铲形钻头10如图3和图4所示可以从一个单独的金属件 整体制成。或者是，本发明的铲形钻头可以从几个部件的组合形成而并 不偏离本发明的精神和范围。例如，如图11和图12所示，细长柄12 和刀身部分18可以分别制成，随后结合形成本发明的铲形钻头。

特别是，刀身部分18可以包括一个在后端开口的内腔54，细长柄 12就结合在后端上。因此细长柄12可以包括一个向前延伸的部件56， 该部件56适合于装入由刀身部分形成的内腔中。

本发明的铲形钻头10也可以包括将柄的向前延伸的部件互锁在刀 身部分的内腔中用的机构。例如，该互锁机构可以包括在刀身部分的内 腔中和沿柄的向前延伸的部件形成的互补的螺纹部分，使柄和刀身部分 可以螺纹连接。如该技术的熟练人员所已知的，该螺纹连接最好是自紧 的，使得铲形钻头沿预定的转动方向的转动进一步旋紧柄和刀身部分之 间的螺纹连接。铲形钻头也可以包括其它互锁机构而并不偏离本发明的 精神和范围。例如，刀身部分和柄可以压配合或结合(例如通过钎焊)， 在其间形成牢固的相互连接。此外，柄可以包括内腔而刀身部分可以包 括一个相应的向后延伸的部件，用于互锁这两个部件，而并不偏离本发 明的精神和范围。

如图13和14中所示，本发明铲形钻头10的一个实施例的每个侧 面区段20可以包括一个切削刀刃镶头58。每个切削刀刃镶头通常用相 当硬的材料如碳化物(硬质合金)制成，并沿相应侧面区段的前端安装， 以形成相应的前切削刃34和(在某些实施例中)相应的倒棱刃35。此 外，由该实施例的相应的切削刀刃镶头形成的前切削刃可以沿中心线36 准直，如上所述，中心线36通过细长柄12的中心纵向轴线14。

虽然本发明的铲形钻头10如图11-14所示可以由多件组成并可 以同时包括切削刀刃镶头58，但本发明的铲形钻头也可以由多件组成 而不包括切削刀刃镶头。同样，本发明的铲形钻头可以制成一个整体单 件，但仍然可以包括切削刀刃镶头58。另外，本发明的铲形钻头的前 切削刃34和(在某些实施例中)倒棱刃35可以通过在一个衬底即每个 侧面区段20前端的前锋缘上沉积一层相当硬的材料如金刚石来制成。 该相当硬的材料最好比下面的侧面区段更硬。

如图15中所示，本发明的铲形钻头也可以是自动进给的，以有利 于铲形钻头进入和通过工件前进。根据本发明，铲形钻头10′的刀身部 分18′包括一个带螺纹的尖齿30′，结合在刀身部分的前端上并从该前端 上沿轴向伸出。如图所示，铲形钻头的自动进给实施例的刀身部分还包 括一对基本上扁平的侧面区段20′，它们从铲形钻头的中心纵向轴线14′ 沿两侧对置方向延伸。在图示的实施例中，侧面区段包括各自的倒棱部 分35′和各自的前切削刃34′，它们沿一条通过中心纵向轴线的中心线36 互相对准。这样，在铲形钻头的自动进给实施例与上述其它实施例共同 具有的特点中是在图5、13和15中最清楚地例示的刀身部分的Z形截 面和图3、8和15中最清楚地示出的侧面区段的倒棱部分。因此，图 15中例示的铲形钻头的自进给实施例在上面详述的钻孔效率方面还提 供了众多改进。

本发明的铲形钻头10′的自动进给实施例可以按照该技术的熟练 人员已知的任何方法如热锻来制造而并不偏离本发明的精神和范围。另 外，铲形钻头的自动进给实施例可以根据下述锻造工艺制成。但是，如 图16所示，形成铲形钻头的自动进给实施例的另一种方法是结合若干 部件以形成图15的铲形钻头。特别是，带螺纹的尖齿30′用任何常规工 艺形成于细长柄12′的第一端部上。刀身部分的其余部分，包括沿相反 方向延伸的侧面区段20′，作为一个独立的部件形成，该部件包括一个 沿轴向通过其中的内螺纹孔。刀身部分的其余部分安装在细长柄上并螺 纹啮合在带螺纹的尖齿上。其后，套管57′可以安置在细长柄上并型锻 在细长柄上，以便将刀身部分牢固地固定在柄上并形成图15中所示的 铲形钻头的自动进给实施例。

本发明的铲形钻头10及其单个部件可以从图17中示意例示的热锻 工艺形成。如图所示，连续长度的金属坯料59(如金属线材)最先被 切削成多个工件，每个工件最终将形成一个铲形钻头。其后，将单个工 件制成带有头部，以形成部件62的第一端部处的材料圆头。然后如框 64和66分别所示，将每个制有头部的部件顺序加热和锻造。例如，对 于由合金钢制成的工件，每个制有头部的部件被加热到1200°F和2200 °F之间的温度。其后，可将一对对置的模具68围绕被加热的部件闭合。 该对置的模具形成一个预定形状的空腔，后者形成锻制部件的最终形 状。一旦锻制成功，可以打开对置的模具，如框70所示从锻制部件修 整去多余的毛刺。然后，可以在部件上印制识别标记，如刀身部分的宽 度，然后再对铲形钻头进行热处理、精修和封装，分别如框72、74、 76和78中所示。

另外，本发明的铲形钻头10可以用图18中所示的锻造方法形成。 虽然在下面主要叙述的是一种冷锻法，但工件在锻造步骤之前可以先加 热，使该锻造法成为温锻法或热锻法。可以形成工件的各种材料中的每 一种必须进行加热以便冷锻、温锻或热锻的温度范围尤其是取决于相应 材料的强度和内部性质，这对该技术的熟练人员是已知的。例如，由合 金钢制成的工件通常在冷锻操作期间具有室温和300°F之间的温度，在 温锻操作期间具有200°F和1400°F之间的温度，而在热锻操作期间具 有1200°F和2200°F之间的温度。此外，本发明的包括一个对工件进行 热锻的步骤的锻造方法对由熔点相当低的材料(如铝、黄铜、锌和铜) 组成的工件的锻造是特别有效的。

此外，虽然描述是与本发明的多种铲形钻头的制造联系在一起的， 但图18中例示的冷锻法可以生产各种各样的部件，包括(不受限制地) 螺丝刀和槽口刃，并适于制造其它金属部件，如电枢轴。

如图18中所示，多种部件(如铲形钻头)是根据本发明的方法从 连续长度的金属坯料80(如连续的线材坯料)锻造的。通常，金属坯 料由合金钢构成，但是，该金属坯料也可以由该技术的熟练人员已知的 任何可以锻造的材料构成。例如，金属坯料可以由铜、铝、钛、锌、黄 铜或它们的合金构成。

不管何种材料，该连续的金属坯料首先矫直，例如使金属坯料通过 一组校直辊，如框82所示。然后使矫直的金属坯料按增量前进，例如 通过一个分度器，如框84中所示。该分度器使连续的金属坯料沿纵向 向下游方向按增量前进一个预定的线性距离。如框86中所示，在金属 坯料的每次按增量的前进后，连续金属坯料的前沿部分通常用一个夹具 (如一对对置的夹紧模)夹住，使金属坯料的前沿部分保持在一固定位 置。

每次当金属坯料80被夹紧和保持在一固定位置时，在被夹紧的前 沿部分的上游的一部分连续金属坯料受到锻制。如框88中示意地示出 并结合图19-21在下面更详细地讨论的，锻造用的装置通常是一台包 括多个模具90的锻机，这些模具90围绕连续金属坯料沿径向闭合。这 多个闭合的模具形成一个预定形状的空腔，该空腔又形成金属坯料锻造 部分的最终形状。此外，这多个闭合的模具形成入口和出口，在锻制步 骤期间连续的金属坯料就延伸通过这些入口和出口。

如框85中所示，在锻制步骤之前可以使金属坯料80升温以增加金 属坯料的可锻性。例如，在多个模具90的上游可以围绕连续的金属坯 料安置一个感应线圈。或者是，在锻制步骤期间，这些模具可以包括加 热元件以使模具内的金属坯料升温，例如通过感应加热。但是，如上所 述，本发明的方法也包括冷锻，其中金属坯料基本上不加热，或者对于 合金钢坯料，具有例如室温和300°F之间的温度。

在锻制步骤88期间，连续金属坯料80沿纵向增长。这种纵向增长 由一个补偿器补偿，该补偿器使固定位置上游的连续金属坯料部分能够 向上游沿纵向移动。在一个实施例中，多个锻制模具90安装在一辆适 合于沿纵向移动的小车92上。这样，被多个模具沿径向围绕闭合的锻 制部分和被夹紧的前沿部分之间的连续金属坯料沿纵向的增长使小车 向上游沿纵向移动。因此，在每次锻制步骤期间多个模具仍然围绕金属 坯料的同一部分闭合而使连续金属坯料能够向上游沿纵向移动，而在某 些实施例中，还能够相应地转动供应金属坯料的卷轴，以补偿金属坯料 的沿纵向增长。如图18中所示，小车可以沿纵向受到偏压，例如受弹 簧或其它偏压机构94的偏压，以防止向上游方向过分移动，并在每次 锻制步骤以后使小车返回其初始位置。

在锻制一部分金属坯料80后，多个模具90沿径向打开，金属坯料 的前沿部分被86处的夹紧模具释放，使连续金属坯料可以通过分度器 84按增量前进。其后，最好重复夹紧和锻制步骤，以锻制从连续金属坯 料来的另一部分。如框86中所示，夹紧模具最好还在先前锻制的部件 上印制一个识别标记。此外，在夹紧金属坯料锻制另一部件的同时，如 框87中所示，可以除去在锻制部件期间产生的毛刺或多余材料而将前 一个锻制部件修整到部件的预定形状。

如框96中所示，在锻制和印制标识步骤后，部件例如用切割装置 从连续金属坯料80的伸出超过金属坯料的被夹紧的前沿部分上简单地 切割下来。一旦分离，如框98、100和102中分别所示，分离的部件 可以热处理、精修和封装。

通过在仍然由连续金属坯料结合时处理多个部件，可以大大减少分 离部件的操作量。此外，可以更精确地保持锻制装置的模具90相对于 金属坯料的准直，从而产生具有清晰轮廓特点的高质量部件，例如本发 明铲形钻头10的刀身部分18的尖齿切削刃32与相应侧面区段20的前 切削刃34沿径向、角度和纵向的分离。此外，通过改变由分离器提供 的纵向前进量，从同一连续金属坯料可以产生不同长度的部件，例如具 有不同长度的细长柄的铲形钻头。

如图19-21中所示，根据本发明的另一方面的锻制方法和设备可 以从工件120锻制一个预定形状的部件。根据本发明的这一方面，可以 从上述连续金属坯料锻制多个部件如铲形钻头，或者可以锻制一或多个 分离的部件。此外，本发明这一方面的锻制方法和设备也可以生产各种 各样的其它部件，如螺丝刀和槽口刃，而且相信适合于制造其它金属部 件，如电枢轴和侧面区段的倒棱部分，如图3、8和15中最清楚地示 出的。

此外，虽然本发明的铲形钻头10可以锻制成具有刀身部分18而该 刀身部分18包括具有各自的倒棱部分35的侧向对置的侧面区段20， 但本发明铲形钻头的侧面区段通常是在锻制过程之后研磨的(例如通过 普通的研磨过程)，以形成相应的倒棱部分。因此，可以在相应的侧面 区段中精确地研磨出相对于与中心纵向轴线14平行的线形成一个预定 倒棱角37的倒棱部分。

如图19中所示，锻制设备110包括对置的锻制模具112，通常为 一对对置的锻制模具，它们形成在它们之间的空腔114。该空腔又来形 成由锻制方法和设备形成的部件的最终形状。更具体地说，至少一个最 好每一个锻制模具能够包括一个稍许Z形构型的接触表面116，该Z形 构型形成空腔的一部分。根据一个实施例，对置的锻制模具包括对置的 两组锻制模具，每一组锻制模具包括至少一个具有稍许Z形构型的接触 表面的锻制模具。

如上面联系本发明的铲形钻头所述，该Z形空腔包括一中心部分 134，该中心部分134形成一个中心平面136和从中心部分的对置两侧 延伸的对置的侧向部分138。这两个对置的侧向部分形成相应的侧向平 面140，它们相对于中心平面倾斜。这些相应的接触表面接触工件120 并使其成形为最终部件的预定形状。每个相应的接触表面116最好也包 括至少一个相当扁平的部分，该部分形成一个接触平面118，并平行于 其它模具的相当扁平的部分。

本发明的这一方面的锻制设备110还包括用于沿径向闭合对置的锻 制模具的装置。如下面相对于图20和21所述，该用于沿径向闭合锻制 模具的装置包括一个模具壳体130。特别是，在模具壳体和一对对置的 锻制模具之间如图20中所示地相对移动时，锻制模具112沿一预定方 向(如图19中箭头所示)沿径向向内移动，这在下面将详细叙述。

锻制模具112的接触平面118可由相应接触表面116的不同部分形 成。例如，如图19中所示，相应接触表面的中心部分117倾斜于锻制 模具闭合所沿的那个预定方向并形成相应接触平面。于是，这些接触平 面相应地将轴向力142和径向力144两者传送给工件，这两个力又在形 变过程期间在工件内形成压缩、拉伸和剪切应力。形成的压缩力和剪切 力分力因而使工件120向外形变为由锻制模具限定的预定形状。

更具体地说，如图19中所示，在相应的接触平面118和参考平面 124之间形成一个角122，该参考平面124垂直于锻制模具112移动时 所沿的预定方向。在一个优选的实施例中，该角度在约5°和约15°之间， 而在一个特定例子中为约10°。如本文中所用，术语“压缩力”包括那 些沿锻制模具移动的预定方向的那些力，而术语“剪切力”包括那些倾 向于使工件120沿径向向外变形的侧向力。这样，对于给定量的输入功 率，当相应接触平面和参考平面之间形成的角增大时，传送给工件的剪 切力和压缩力的量相应地增大和减小。同样，对于给定量的输入功率， 当相应的接触平面和参考平面之间形成的角减小时，传送给工件的剪切 力和压缩力的量相应地减小和增大。

至少一部分受到剪切力因而受到剪切应力的工件120更容易变形， 因为大多数常用工件即大多数金属材料的抗剪强度比同一材料的抗压 强度小。通常，金属材料的抗剪强度是同一材料的抗压强度的大约60 ％。例如，在根据本方法形成本发明的铲形钻头期间，为了从最小初始 直径的工件(或线材)产生最大的侧向位移，两个侧向区段最好受到相 当高的剪切应力。

这样，利用剪切力使工件120变形比利用压缩力需要的输入功率要 小很多。此外，应力更容易使工件沿径向向外变形的剪切力使部件厚度 对部件宽度或直径的比例能够减小，因而具有相当大直径的薄的部件， 例如一个铲形钻头可以很容易地按照本发明的这一方面进行锻制。

但是，应用剪切力使工件120变形显著地增大了在锻制过程期间锻 制模具和模具壳体必须承受的力，因此，这种必须承受的力的显著增大 在普通锻制过程中已经避免，在普通锻制过程中锻制模具以直线方式闭 合而将压缩力传给工件。为了承受增大的力，在一个优选实施例中，对 置的锻制模具112由高速钢制成，更具体地说，由CPMREXTMM4高 速钢或等价材料制成，这种高速钢由美国纽约的Syracuse公司的Colt 工业坩锅专用金属部销售，并在colt工业坩锅专用金属部的文献号为D 80 30 8-5M-776的题为“坩锅数据资料”的出版物中得到更详细的描述。

此外，用剪切力使工件120变形所需要的时间通常大于用压缩力使 相同工件变形所需要的时间。因此，对于具有相当小直径的部件，例如 直径为约3/8英寸或更小的铲形钻头，其中用剪切力使工件变形并不节 省显著量的输入功率，在相应接触平面118和参考平面124之间形成的 角度122减小或消失，使得压缩力的增大量被传送到工件上而变形过程 进行得更快。但是，在这些实施例中，剪切力可以仍然被包括倾斜的侧 向部分(如由图19的Z形空腔所例示的)的接触表面传送，虽然量比 较小。对于直径相当大的部件，例如直径为约7/16英寸或更大的铲形钻 头，其中利用剪切力对工件的变形将节省显著量的输入功率，相应的接 触平面最好相对于参考平面安置成例如10°的角。

闭合对置的锻制模具用的机构最好包括在锻制过程期间使对置的 锻制模具112保持预定的准直用的机构。如图19和21中所示，使对置 的锻制模具保持准直用的机构最好包括一对对置的侧模具126。对置侧 模具的位置邻近由对置的锻制模具形成的对置侧表面128。如图21中 示意地示出的，对置的锻制模具和该对侧模具形成一个基本上锥形的模 具组件。

如图20和21中同时示意地示出的，闭合对置的锻制模具用的机构 最好包括一个模具壳体130，后者包括端板146并在其中形成一个锥形 的空腔。由模具壳体形成的该内部锥形空腔适合于容纳形状互补的锥形 模具组件，使得模具壳体沿周面包围模具组件。这样，通过例如用模压 机或圆锥形压杆(未示出)将模具组件沿轴向插入模具壳体，该对置的 锻制模具和该对侧模具沿径向围绕工件闭合。模具组件的强度和它承受 在工件变形期间因轴向力142和压缩力144产生的力(这种力又产生压 缩应力、拉伸应力和剪切应力)的最终能力进一步增强，这是通过径向 方向闭合模具组件和模具壳体对模具组件的围绕关系而得到的。

模具壳体130也优选由强度相当大的材料如高速钢制成，最好由 CPMREXTMM4高速钢制成。其次，虽然将模具组件插入模具壳体所 需的压力减小或力将随处理条件(包括形成工件的材料类型和制成部件 的尺寸及形状)而变，但一台液压机(例如500吨压机)已用于从1050 碳钢生产本发明的铲形钻头。

此外，本发明的这一方面的模具组件的一个实施例也可以形成如图 20中所示的入口和出口132，通过该入口和出口可以延伸连续的金属坯 料，使得可以如上所述地形成多个部件。但是，也可以使用本发明这一 方面的锻制方法和设备来形成分离的部件而并不偏离本发明的精神和 范围。

在附图和说明中已经提出了本发明的优选实施例，虽然使用了特定 的术语，但这些术语仅用于一般的和描述的意义而并无限制的目的，本 发明的范围在下述权利要求中提出。