鏟形鉆頭及其由連續坯材的制造方法和其中的鍛造裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種用于將連續坯材制成多個部件，如鏟形鉆頭的方法和裝置。在將連續坯材分割成分離部件之前，就可對連續坯材的預定部分實施本發明專利技術成形方法的各個加工步驟，因此，提高了該成形過程的效率。本發明專利技術還提供一種改進的鍛造裝置，該鍛造裝置可用來將連續坯材的一部分加工成具有預定形狀的部件。該鍛造裝置在接近模壓頭前端處具有一個間隙區域，從而允許在鍛造過程中模壓頭前端在徑向向外的方向上略有彎曲。該鍛造裝置還包括一個潤滑其各個部件的潤滑系統。另外，在一個或多個部件鍛造好之后，該鍛造裝置可使模壓頭逐漸遞增轉動。通過重復使模壓頭逐漸遞增轉動，該鍛造裝置可使模壓頭最終轉整整３６０°本發明專利技術還提供一種改進的鍛模，該鍛模包括一個后表面，該后表面具有一個圓錐形中間部分和一對圓錐形側向部分，所述側向部分相對于中間部分是處于凹處的，以便于在鍛造過程中，力主要作用于所述中間部分上。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
本申請是1998.8.28申請的美國專利申請09/143630的后續申請，09/143630申請是1996.6.14申請的美國專利申請08/662665的后續申請，08/662665申請現已出版為US5842267，而且它也是1995.12.30申請的美國專利申請08/366986和1995.8.11申請的美國專利申請08/514071的后續申請，08/366986和08/514071申請現已分別出版為US5700113和US5697738，上述文件的內容在此整體引入。本專利技術涉及用連續坯材來制造具有預定形狀的部件的方法和裝置，例如鉆頭，特別是鏟形鉆頭。本專利技術還涉及用于制造具有預定形狀部件的改進的鍛造裝置，例如鉆頭，特別是鏟形鉆頭。每天，要制造無數的具有多種預定形狀的金屬和塑料部件，例如通過鍛造的方法使部件的形狀產生永久改變。這些部件通常需大量制造，并有很多不同的用途。例如，每天要制造大量的多種刀具，如鉆頭、螺絲刀、鏤銑刀具、沖擊式鉆頭以及線鋸和往復鋸鋸條。同樣，每天也要制造大量的多種其它部件，例如緊固件、沖頭砧、盤和球點鑿(coil and ballpoint chisel)、齒輪、軸、平衡梁、致動桿。因此，開發了多種制造方法來大量制造具有預定形狀的部件。這些制造方法通常包括多個獨立的加工工序或步驟，它們按照預定工序進行，從而加工出所需形狀的部件。例如，制造金屬部件的典型加工通常包括鍛造、修整、熱處理、磨削以及其它精加工。這些加工過程通常是將多個分離的工件加工成具有預定形狀的相應部件。因此，這些傳統的加工工藝通常包括一個初始步驟，該初始步驟可提供多個具有所需尺寸和長度的分離工件。例如，在開始實際加工之前，要將金屬線材或桿切成多個分離件。此后，對這些多個分離工件單獨進行加工，從而形成多個具有預定形狀的部件。因此，在每一個這些傳統加工步驟之后，必須將每個分離部件收集起來，以便于將上述部件輸送到下一加工階段或工序中。另外，由于在每一個加工工序中部件通常必須以一定預定方式進行對齊，因此，在進行每一步下一加上工序之前，每個部件通常必須單獨進行取向定位。這樣，盡管在這些加工工序之間部件要分批收集和輸送，這些傳統的加工工藝仍需對部件進行大范圍的處理，以便于在每一加工工序之間對部件進行收集、輸送和適當地取向定位。由于要分批加工，這些傳統的加工工藝通常總是還需要相對多的部件在進行加工。顯然，在這些傳統的加工過程中，對部件進行收集、輸送以及適當地取向定位所需的時間和人力降低了制造這些部件的效率，并相應地增加了成品部件的成本。處理和加工多個分離部件所導致的低效率以及在加工過程中維持相對多的部分成形部件所增加的成本，這對于那些每天都要用來制造大量部件的加工工藝來說是特別重要的，如每天數萬，要不然是數十萬的部件。例如，生產金屬部件的傳統加工工藝通常以每天數千或更多的速率生產部件，如鉆頭、鏤銑刀具、緊固件、沖擊式鉆頭、線鋸和往復鋸鋸條、盤和球點鑿(coil and ballpointchisel)、齒輪、軸、螺絲刀、平衡梁以及致動桿。為了說明這些逐個地加工多個分離部件的傳統加工工藝的內在低效率性，下面對制造鏟形鉆頭所使用的加工工藝進行描述。鏟形鉆頭通常是熱鍛而成。根據該工藝，將一卷給定直徑的金屬線材切割成數段，每一段大約是一個單個鏟形鉆頭的長度。然后，對每一段坯料加熱以在該部分段的第一端部形成增大直徑的材料部分，也就是，在第一端部形成超過其較短長度的增大直徑的球形體材料部分。在此初始加熱過程中或者在將球形體材料進一步加熱之后，在一對相對的模中，通過對加熱的球形體材料加壓來鍛造該部件。通常，這對相對的模是以直線的方式進行閉合的，以便該加熱的球形體材料可承受壓力，該壓力可將材料壓入模所確定的預定的固定輪廓。然后，可對該鍛造的部件進行修整和精加工以制成上述的鏟形鉆頭。在加工過程中，也可鏟形鉆頭上印上識別標記。最初，將金屬線材和/或金屬坯切割成多個分離的坯料，然而，在整個熱鍛過程中，部件必須逐個地進行處理和加工，因此，降低了制造鏟形鉆頭的效率，并因此增加了鏟形鉆頭最終的成本。例如，在每一步加工工序之后，必須將每一個單個部件收集起來輸送到下一步工序。另外，在每一步加工過程中，每個單個部件必須要適當地對齊對齊，以確保所供給部件的形狀是適當的和可接受的預成坯，從而滿足每一步后續的模作業以及模填充的要求，這樣，成品鏟形鉆頭才能獲得所需的成品公差。本專利技術提供一種將連續坯材制造成多個部件，如鏟形鉆頭的方法和裝置。因此，在將連續坯材切割成多個分離的部件之前，就可對連續坯材的預定部分段來進行本專利技術成形方法的各個步驟。由于在加工過程中不必對部件進行多次運輸和取向定位，因此，提高了該成形過程的效率。在成形過程中，不要求對單個部件進行處理，因此，本專利技術的成形方法和裝置所制成的部件質量和控制公差也得到提高，由于對單個部件的這種處理通常增加了產生偏差的可能性，并在制造過程中導致控制公差降低。另外，通過限制所要求分批加工的數目，與傳統的制造工藝相比，本專利技術成形方法和裝置有效地降低了制造過程中任何一個時刻加工著的部件數目。根據本專利技術的成形方法和裝置，多個定位器沿預定路徑逐漸遞增地同步推動連續坯材，以便于連續坯材沿下游縱向前移。在連續坯材每次間歇前移之后，連續坯材的一部分就被加工成第一預定形狀，如通過一個鍛造裝置。根據本專利技術的該實施例，多個定位器包括一個上游定位器，從在上游方向與鍛造裝置相間隔的位置處沿下游方向間歇地推動連續坯材。另外，多個定位器包括一個下游定位器，從在下游方向與鍛造裝置相間隔的位置處沿下游方向間歇地拉動連續坯材。通過同步間歇地推動和拉動，連續坯材沿預定路徑向下游縱向推動。通過從鍛造裝置的上游和下游位置處分別同步地推動和拉動連續坯材，相對于使用單個上游定位器的傳統成形方法來說，本專利技術的成形方法和裝置沿下游方向更平穩地推動連續坯材，極大地降低了連續坯材扭曲或彎曲的可能性。最好，上游定位器沿下游方向間歇地將連續坯材推動一段預定距離，而且下游定位器沿下游方向間歇地將連續坯材拉動同樣的預定距離。因此，每當相應的定位器推動和拉動連續坯材時，連續坯材就間歇地前移預定的距離。另外，上游和下游定位器最好是同步的，以便于上游和下游定位器分別沿下游方向同時拉動和推動連續坯材。該成形方法和裝置通常包括一個夾緊裝置，該夾緊裝置可將連續坯材的一個固定部分牢牢地夾住和固定，同時連續坯材的另一部分則被加工成第一預定形狀。根據本專利技術，相對于已形成為第一預定形狀的連續坯材成形部分，該夾緊裝置，特別是由該夾緊裝置夾緊的連續坯材固定部分設置在預定的縱向方向上。由于是加工連續坯材，在加工過程中，連續坯材要沿縱向的兩個方向伸長。根據本專利技術，允許連續坯材沿與連續坯材固定部分和成形部分相對位置所確立的預定縱向方向相反的縱向方向移動，在加工過程中所產生的連續坯材縱向伸長可至少部分地被補償。通過補償連續坯材的縱向伸長，在將連續坯材切割成多個分離的部件之前，本專利技術成形方法和裝置可將連續坯材加工成多個部件，因此，提高了制造所述部件的效率。本專利技術的成形裝置最好還包括一個縱向伸長量監控器，該監控器可在制造過程中監控連續坯材的縱向伸長量。該成形裝置最好還包括一個控制器，該控制器對縱向伸長量監控器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種將連續坯材鍛造成多個部件的裝置，該裝置包括：多個定位器，它們沿預定路徑間歇前移連續坯材，以便于連續坯材向下游方向縱向前移通過該鍛造裝置；以及一個鍛造裝置，在連續坯材至少一次間歇前移后，將連續坯材的一部分鍛造成第一預定形狀 ，其中，所述定位器包括：一個上游定位器，用于向著下游方向間歇地推動連續坯材，所述上游定位器位于所述鍛造裝置的上游；以及一個下游定位器，用于沿下游方向間歇地拉動連續坯材，所述下游定位器位于所述鍛造裝置的下游，其 中，上述上游和下游定位器同步地使連續坯材沿預定路徑向下游方向縱向前移。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：RR比德爾曼，TT布魯迪斯，LG布甘托，SR克洛斯拜，KJ埃普萊，A馮菲爾克扎姆，CP古雷，TT麥肯茲，GH塞爾克，RS西蒙斯，PA斯通，JW塔塔梅拉，RJ托馬斯，I沃斯卡基斯，CT維特林頓，
申請(專利權)人：布萊克德克爾公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]