铲形钻头及其由连续坯材的制造方法和其中的锻造装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于将连续坯材制成多个部件，如铲形钻头的方法和装置。在将连续坯材分割成分离部件之前，就可对连续坯材的预定部分实施本发明专利技术成形方法的各个加工步骤，因此，提高了该成形过程的效率。本发明专利技术还提供一种改进的锻造装置，该锻造装置可用来将连续坯材的一部分加工成具有预定形状的部件。该锻造装置在接近模压头前端处具有一个间隙区域，从而允许在锻造过程中模压头前端在径向向外的方向上略有弯曲。该锻造装置还包括一个润滑其各个部件的润滑系统。另外，在一个或多个部件锻造好之后，该锻造装置可使模压头逐渐递增转动。通过重复使模压头逐渐递增转动，该锻造装置可使模压头最终转整整３６０°本发明专利技术还提供一种改进的锻模，该锻模包括一个后表面，该后表面具有一个圆锥形中间部分和一对圆锥形侧向部分，所述侧向部分相对于中间部分是处于凹处的，以便于在锻造过程中，力主要作用于所述中间部分上。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是1998.8.28申请的美国专利申请09/143630的后续申请，09/143630申请是1996.6.14申请的美国专利申请08/662665的后续申请，08/662665申请现已出版为US5842267，而且它也是1995.12.30申请的美国专利申请08/366986和1995.8.11申请的美国专利申请08/514071的后续申请，08/366986和08/514071申请现已分别出版为US5700113和US5697738，上述文件的内容在此整体引入。本专利技术涉及用连续坯材来制造具有预定形状的部件的方法和装置，例如钻头，特别是铲形钻头。本专利技术还涉及用于制造具有预定形状部件的改进的锻造装置，例如钻头，特别是铲形钻头。每天，要制造无数的具有多种预定形状的金属和塑料部件，例如通过锻造的方法使部件的形状产生永久改变。这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种刀具，如钻头、螺丝刀、镂铣刀具、冲击式钻头以及线锯和往复锯锯条。同样，每天也要制造大量的多种其它部件，例如紧固件、冲头砧、盘和球点凿(coil and ballpoint chisel)、齿轮、轴、平衡梁、致动杆。因此，开发了多种制造方法来大量制造具有预定形状的部件。这些制造方法通常包括多个独立的加工工序或步骤，它们按照预定工序进行，从而加工出所需形状的部件。例如，制造金属部件的典型加工通常包括锻造、修整、热处理、磨削以及其它精加工。这些加工过程通常是将多个分离的工件加工成具有预定形状的相应部件。因此，这些传统的加工工艺通常包括一个初始步骤，该初始步骤可提供多个具有所需尺寸和长度的分离工件。例如，在开始实际加工之前，要将金属线材或杆切成多个分离件。此后，对这些多个分离工件单独进行加工，从而形成多个具有预定形状的部件。因此，在每一个这些传统加工步骤之后，必须将每个分离部件收集起来，以便于将上述部件输送到下一加工阶段或工序中。另外，由于在每一个加工工序中部件通常必须以一定预定方式进行对齐，因此，在进行每一步下一加上工序之前，每个部件通常必须单独进行取向定位。这样，尽管在这些加工工序之间部件要分批收集和输送，这些传统的加工工艺仍需对部件进行大范围的处理，以便于在每一加工工序之间对部件进行收集、输送和适当地取向定位。由于要分批加工，这些传统的加工工艺通常总是还需要相对多的部件在进行加工。显然，在这些传统的加工过程中，对部件进行收集、输送以及适当地取向定位所需的时间和人力降低了制造这些部件的效率，并相应地增加了成品部件的成本。处理和加工多个分离部件所导致的低效率以及在加工过程中维持相对多的部分成形部件所增加的成本，这对于那些每天都要用来制造大量部件的加工工艺来说是特别重要的，如每天数万，要不然是数十万的部件。例如，生产金属部件的传统加工工艺通常以每天数千或更多的速率生产部件，如钻头、镂铣刀具、紧固件、冲击式钻头、线锯和往复锯锯条、盘和球点凿(coil and ballpointchisel)、齿轮、轴、螺丝刀、平衡梁以及致动杆。为了说明这些逐个地加工多个分离部件的传统加工工艺的内在低效率性，下面对制造铲形钻头所使用的加工工艺进行描述。铲形钻头通常是热锻而成。根据该工艺，将一卷给定直径的金属线材切割成数段，每一段大约是一个单个铲形钻头的长度。然后，对每一段坯料加热以在该部分段的第一端部形成增大直径的材料部分，也就是，在第一端部形成超过其较短长度的增大直径的球形体材料部分。在此初始加热过程中或者在将球形体材料进一步加热之后，在一对相对的模中，通过对加热的球形体材料加压来锻造该部件。通常，这对相对的模是以直线的方式进行闭合的，以便该加热的球形体材料可承受压力，该压力可将材料压入模所确定的预定的固定轮廓。然后，可对该锻造的部件进行修整和精加工以制成上述的铲形钻头。在加工过程中，也可铲形钻头上印上识别标记。最初，将金属线材和/或金属坯切割成多个分离的坯料，然而，在整个热锻过程中，部件必须逐个地进行处理和加工，因此，降低了制造铲形钻头的效率，并因此增加了铲形钻头最终的成本。例如，在每一步加工工序之后，必须将每一个单个部件收集起来输送到下一步工序。另外，在每一步加工过程中，每个单个部件必须要适当地对齐对齐，以确保所供给部件的形状是适当的和可接受的预成坯，从而满足每一步后续的模作业以及模填充的要求，这样，成品铲形钻头才能获得所需的成品公差。本专利技术提供一种将连续坯材制造成多个部件，如铲形钻头的方法和装置。因此，在将连续坯材切割成多个分离的部件之前，就可对连续坯材的预定部分段来进行本专利技术成形方法的各个步骤。由于在加工过程中不必对部件进行多次运输和取向定位，因此，提高了该成形过程的效率。在成形过程中，不要求对单个部件进行处理，因此，本专利技术的成形方法和装置所制成的部件质量和控制公差也得到提高，由于对单个部件的这种处理通常增加了产生偏差的可能性，并在制造过程中导致控制公差降低。另外，通过限制所要求分批加工的数目，与传统的制造工艺相比，本专利技术成形方法和装置有效地降低了制造过程中任何一个时刻加工着的部件数目。根据本专利技术的成形方法和装置，多个定位器沿预定路径逐渐递增地同步推动连续坯材，以便于连续坯材沿下游纵向前移。在连续坯材每次间歇前移之后，连续坯材的一部分就被加工成第一预定形状，如通过一个锻造装置。根据本专利技术的该实施例，多个定位器包括一个上游定位器，从在上游方向与锻造装置相间隔的位置处沿下游方向间歇地推动连续坯材。另外，多个定位器包括一个下游定位器，从在下游方向与锻造装置相间隔的位置处沿下游方向间歇地拉动连续坯材。通过同步间歇地推动和拉动，连续坯材沿预定路径向下游纵向推动。通过从锻造装置的上游和下游位置处分别同步地推动和拉动连续坯材，相对于使用单个上游定位器的传统成形方法来说，本专利技术的成形方法和装置沿下游方向更平稳地推动连续坯材，极大地降低了连续坯材扭曲或弯曲的可能性。最好，上游定位器沿下游方向间歇地将连续坯材推动一段预定距离，而且下游定位器沿下游方向间歇地将连续坯材拉动同样的预定距离。因此，每当相应的定位器推动和拉动连续坯材时，连续坯材就间歇地前移预定的距离。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别沿下游方向同时拉动和推动连续坯材。该成形方法和装置通常包括一个夹紧装置，该夹紧装置可将连续坯材的一个固定部分牢牢地夹住和固定，同时连续坯材的另一部分则被加工成第一预定形状。根据本专利技术，相对于已形成为第一预定形状的连续坯材成形部分，该夹紧装置，特别是由该夹紧装置夹紧的连续坯材固定部分设置在预定的纵向方向上。由于是加工连续坯材，在加工过程中，连续坯材要沿纵向的两个方向伸长。根据本专利技术，允许连续坯材沿与连续坯材固定部分和成形部分相对位置所确立的预定纵向方向相反的纵向方向移动，在加工过程中所产生的连续坯材纵向伸长可至少部分地被补偿。通过补偿连续坯材的纵向伸长，在将连续坯材切割成多个分离的部件之前，本专利技术成形方法和装置可将连续坯材加工成多个部件，因此，提高了制造所述部件的效率。本专利技术的成形装置最好还包括一个纵向伸长量监控器，该监控器可在制造过程中监控连续坯材的纵向伸长量。该成形装置最好还包括一个控制器，该控制器对纵向伸长量监控器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将连续坯材锻造成多个部件的装置，该装置包括：多个定位器，它们沿预定路径间歇前移连续坯材，以便于连续坯材向下游方向纵向前移通过该锻造装置；以及一个锻造装置，在连续坯材至少一次间歇前移后，将连续坯材的一部分锻造成第一预定形状 ，其中，所述定位器包括：一个上游定位器，用于向着下游方向间歇地推动连续坯材，所述上游定位器位于所述锻造装置的上游；以及一个下游定位器，用于沿下游方向间歇地拉动连续坯材，所述下游定位器位于所述锻造装置的下游，其 中，上述上游和下游定位器同步地使连续坯材沿预定路径向下游方向纵向前移。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RR比德尔曼，TT布鲁迪斯，LG布甘托，SR克洛斯拜，KJ埃普莱，A冯菲尔克扎姆，CP古雷，TT麦肯兹，GH塞尔克，RS西蒙斯，PA斯通，JW塔塔梅拉，RJ托马斯，I沃斯卡基斯，CT维特林顿，
申请(专利权)人：布莱克德克尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]