CN102164700B - 配有模制件的螺纹成型器 - Google Patents

Abstract

用于螺纹的无切屑成型的螺纹成型器，它具有一个基体(1′)，在基体上设置沿着周缘分布的模制件(6)。这些模制件都配有螺纹成型齿(13，14)。为了制造出螺纹成型齿(13，14)，既在基体(1′)上又在模制件(6)上都使用成型工具。为了能够简单而且成本合算地制造出螺纹成型器，模制件(6)沿径向如此程度地突出于基体(1′)，使得成型工具在制造螺纹成型齿(13、14)的过程中只与模制件相啮合。成型工具仍只需要切削一种材料。螺纹成型器用于螺纹特别是用于内螺纹的无切屑成型。

Description

配有模制件的螺纹成型器

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的一种螺纹成型器。

背景技术

该螺纹成型器用于螺纹的无切屑成型。其基体的自由端形成一个工作部，该工作部具有分布在其周缘上的模制件(Formleisten)。工作部具有多边形横截面。在横截面角区中有具有圆柱形母模型式的模制件，这些母模都是用硬质的和抗磨损的材料制成的。模制件被焊定在基体的槽中。特别是，为了在基体上和在所使用的模制件上制造出螺纹成型齿所进行的共同成型磨削会导致许多困难，因为依此目的所用的砂轮会迅速磨损。

发明内容

本发明的任务在于如此发展这样一种螺纹成型器，使得它可以简单而成本合算地加以制造。

根据本发明，关于这种螺纹成型器的任务是以权利要求1中所述特征加以解决的。

在本发明提出的螺纹成型器中，模制件沿径向如此程度地突起在基体，使得利用成型工具、优选砂轮，只有用于制造螺纹成型齿的模制件被切削，与此同时，成型工具不再与基体相接触。成型工具仍只须切削一种材料，这种，制造过程便会变得更简单和更快速。因此，成型工具可针对其成型任务加以最佳选择。

模制件有利地被固定在基体的容纳槽中。模制件可以可靠地固定在容纳槽中，特别是通过钎焊或粘接。模制件有利地能够关于其纵向中心平面对称地加以设计。但也可以使模制件关于其纵向中心平面不对称地加以设计。

模制件可以轴向平行地加以设置，也就是说，螺纹成型器的纵轴线处在模制件的纵向中心平面中。在此情况下，容纳槽的底平行于螺纹成型器的轴向平面延伸。

视螺纹成型器的使用情况而定，也可以使模制件与一个所属的轴向平面成一个角度地定位。在此情况下，容纳槽的底从螺纹成型器的自由端倾斜地朝向螺纹成型器的外侧延伸。

从其侧视图观察，模制件可以与螺纹成型器的纵轴线形成一个角，其中模制件既可以直线地延伸，也可以呈螺旋状地延伸。

按一种实施形式，模制件优选均匀分布地布置在基体的周缘上。

在特别长的螺纹成型器的情况下，或者在以很高切削速度工作的螺纹成型器的情况下，有利的做法是，将模制件不均匀分布地设置在基体的周缘上。这种不均匀分布可导致螺纹成型器较安静运行。

模制件可以如此关于基体的轴向平面对称地加以设置，使得其纵平面处于模制件所属的轴向平面中。

但也可以如此设置这些模制件，使其纵向中心平面与所属的通过模制件延伸的基体轴向平面形成一个锐角。

在相邻的模制件之间的区域可以用于向加工点输供冷却润滑剂。但有利的做法还可以使螺纹成型器配备内部的冷却剂输供系统。这样可将冷却剂针对性送往螺纹成型器的加工点。

本发明的其它特征见其它权利要求、说明及附图。

附图说明

下面将参照几个在附图中所示的实施形式对本发明作详细说明。

图1本发明提出的螺纹成型器的第一个实施形式的透视图；

图2图1所示的螺纹成型器的侧视图；

图3图1所示螺纹成型器的放大端视图；

图4至6本发明提出的螺纹成型器的其它实施形式相关前视图；

图7本发明提出的螺纹成型器的另一个实施形式的透视图，其模制件仅示意地示出；

图8图7所示螺纹成型器的侧视图；

图9图7所示螺纹成型器的放大前视图；

图10至12本发明提出的螺纹成型器的另一个实施形式相应于图7至9的视图；

图13和图14本发明提出的螺纹成型器的各自侧视图，配有内冷却；

图15本发明提出的螺纹成型器的另一个实施形式的前视图。

具体实施方式

下面所说明的螺纹成型器用于螺纹的无切屑成型。特别是利用这种螺纹成型器制造内螺纹。图1至3所示的螺纹成型器具有一个基体1′，此基体具有一个优选呈圆柱状的夹紧柄部1，螺纹成型器利用该夹紧柄部而被容纳在工具座中。夹紧柄部1在其一端上配有一个型件(Profilierung)2，利用此型件可使螺纹成型器在工具座中沿旋转方向达到形锁合。

夹紧柄部1经过一个短的圆锥形的中间区段3而过渡到一个优选呈圆柱状的端段4。该端段的横截面小于处在型件2和中间区段3之间的范围内的夹紧柄部1的横截面。在该端段4上邻接一个头部5，在该头部上按尚待说明的方式固定模制件6。与所示的实施例不同的是，基体1′在其长度上可以具有任何其它的合适的横截面构形。

夹紧柄部1连同型件2、中间段3、端段4及头部5是按整体式设计的，是用一种韧性材料制成的，例如是用一种高速切削钢制成的。头部5具有一个呈锥形逐渐变细的端部。

头部5为了容纳模制件6而配有容纳槽7，这些容纳槽沿轴向从头部5的端侧8出发延伸。容纳槽7例如大致在头部5的一半轴向长度上延伸。视螺纹成型器的构造而定，容纳槽7和因此设置在其中的模制件6也可具有其它的长度。这些容纳槽7以与端段4很小的间距延伸到头部5的外侧。容纳槽7可以很简单地和成本合算地利用砂轮在头部5上加工出来。如图3所示，容纳槽7有一个平的底9，该槽底将两个彼此平行的平的侧面10、11连接起来。容纳槽7的槽底9与一个想象的围绕螺纹成型器的纵轴线12的圆相切。模制件6例如是通过钎焊、粘接、焊接或其它可行的接合方法而被固定在容纳槽7中的。模制件6在容纳槽7中的辅助性形锁合是有利的，但也不是一定需要的。

如图2所示，模制件6沿径向越过头部5。模制件6的这种径向超出高度是如此之大，使得在螺纹成型过程中只有模制件6与有关的加工件相接触，而不是基体1′。模制件6可用硬质合金、金属陶瓷、CBN、金刚石或其它高硬度切削材料制成。

模制件6在其外侧上具有以一定间距依次相继的螺纹成型齿13、14(图2)，这些螺纹成型齿在模制件6的宽度上延伸。螺纹成型齿13、14在其长度上具有恒定的螺距，借以在钻孔壁上制造出所希望的螺纹。与平的端面8相邻接的螺纹成型齿13的外径小于相继的螺纹成型齿的外径，以用于螺纹制造过程中螺纹的逐步成形。这样就可达到下述目的：就是螺纹深度不须一下子就制造出来，而是首先使螺纹只按其螺纹深度的一部分在钻孔壁中加工出来，然后相继的螺纹成型齿将螺纹制成到全螺纹深度。也可以根据螺纹成型器的设计结构，在螺纹成型器的切削区域内只配置一个或几个螺纹成型齿13。根据本实施例，在每个模制件6的切削区域中配置了三个螺纹成型齿13。相继的各螺纹成型齿14用于在螺纹制造过程中导引螺纹成型器。

模制件6优选具有矩形横断面。模制件6的在横截面中较长的一边15(图3)是朝向容纳槽7的底9的，优选是固定在其上。这些模制件6当然也可以具有不同的横截面，例如圆形或四边形的横截面。如图3所示，螺纹成型齿13、14是沿着螺纹成型器的切向如此地加以弯曲的，使得它们根据图3的俯视图中观察，在一半长度上具有离螺纹成型器的纵轴线12的最大距离。螺纹成型齿13、14沿着头部5的切向在一个相当大的长度上延伸。例如，螺纹成型齿13、14在一个在大约为30°至60°之间的角度范围、优选略超过45°的角度范围上延伸。在图1至3所示的实施例中，各模制件6是关于螺纹成型器的相关轴向平面16对称地加以设计和布置的。

各模制件6沿头部5的周缘彼此具有一个90°的角距。在相邻的模制件6之间形成间隙17，在螺纹制造过程中可经过这些间隙向加工点输送冷却润滑剂。

由于螺纹成型齿13、14仅配置在模制件6上，所以在螺纹成型齿13、14的制造过程中或在其精磨削过程中，砂轮只须对一种材料进行磨削，因此，制造过程就会比较简单和比较快速。

容纳槽7的底9可以平行于螺纹成型器的一个轴向平面16延伸。模制件6是如此设计的，使得其横截面厚度从螺纹成型器的端侧8开始沿轴向不断增大。模制件6然后都是轴向平行地设置在头部5上的。但是，各模制件6也可以关于头部5的纵轴线12呈锥形地加以固定。在此情况下，模制件6从头部5的端侧8出发倾斜地向外延伸。

参照图4至6例如可作如下说明：各模制件6也可以不规则地布置在头部5的周缘上，还可以相对于所属的轴向平面以一定角度加以布置。

图4示出：彼此对置的模制件6a、6c和6b、6d以一个很小角度错彼此错开布置。所有的模制件6a至6d都是关于其所属的轴向平面16或其纵向平均面24对称地加以设计的。彼此相对置的模制件6a、6c和6b、6d的轴向平面16各自分别形成一个略小于180°的角。模制件6a至6d沿着头部5的周缘的布置是如此加以选择的，使得模制件6a和6b及6d和6c彼此的距离小于6a和6d及6d和6d彼此的距离。通过模制件在头部5的周缘上的这种不均等的分布，便可在螺纹制造过程中实现螺纹成型器安静运行的目的。尤其是，模制件6a至6d的这种不均等的分布对特别长的螺纹成型器会起到有利的作用。即使对那些以很高切削速度工作的螺纹成型器，不均匀地设置在头部5的周缘上的模制件6a至6d也能使螺纹成型器平静地运行。

图4所示的螺纹成型器也可以如此加以设计，使得例如模制件6a、6c彼此对角地相对置，而模制件6b、6d则沿切向彼此相错开。这样，也可达到模制件不均匀分布的目的。

图5示出这样一种可能性，即将模制件6均匀分布地布置在头部5的周缘上。与前述的各实施形式不同，模制件6然而如此固定在螺纹成型器上，使得模制件6的纵轴线24与轴向平面16有一定角度地相处，这些轴向平面在模制件的径向外侧上穿过其中点18延伸。此外，模制件6不是轴向平行地设置在头部5上，而是沿着头部5的纵向以一定坡度延伸。相互对置的模制件是如此设置的，使得所述及的在模制件的径向外区上的中点18相应地处于一个共同的轴向平面16中。模制件6的如此形成的两个轴向平面16彼此成直角。模制件6都是相同地设计成型的，而且沿相同的方向倾斜地设置在头部5上。在其余方面，模制件6是与前述各实施形式一样地设计的。

图6示例示出：模制件6也可不同于前面述及的实施例而具有不对称的横截面。模制件6本身是沿径向按所述方式彼此对置地固定在头部5上。此外，模制件6是均匀地分布在头部5的周缘上。基于不对称的横截面设计，每个模制件6的最远的沿径向居外的部分18不再处于模制件的半宽度上。螺纹成型器的延伸通过模制件的这一个外点18的轴向平面16与容纳槽7的底9或与模制件6的横截面侧15处于一个偏离90°的角度。模制件6本身都是轴向平行地相处的，而且可以如图1至3所示实施例那样以其横截面侧15平行于相关轴向平面16定位，但也可以与该轴向平面形成一个锐角。

按所述的实施例，螺纹成型齿13、14各自具有压力棱边19，这些压力棱边按图1至5所示实施形式是在模制件中心被磨削的。这样，每个模制件6；6a至6d的最远沿径向居外的部分18处于这些压力棱边19的一半长度上。按图6所示的实施例，压力棱边19是偏离模制件6中心地被磨削的，从而使得压力棱边19的沿径向最远的突出部分18不再处于压力棱边的一半长度上。

图7至9示出一种螺纹成型器，其中模制件6都以相同的坡度沿着螺纹成型器的头部5的周缘加以布置。容纳槽7从螺纹成型器的平面的端侧8一直延伸到端段4中。模制件6都是彼此相同地设计成形的，并在横截面中关于其纵向中心平面24是对称地设计的。模制件6具有螺纹成型齿13、14，利用这螺纹成型齿在加工件上制造出螺纹，而且使螺纹成型器被引导。每个型件6都具有一个平面的端面20，该端面处于头部5的平面的端侧8中。在端面20上呈钝角地邻接一个斜面21。各模制件6可以轴向平行地加以设置。根据本实施例，模制件6可具有矩形横截面。模制件6以其横截面侧15贴靠在容纳槽7的底9上。容纳槽7可以如此加以设计，使得其底9平行于头部5的一个轴向平面延伸。但也可以使其底9与头部5的相应轴向平面成锐角地延伸。

图10至12示出一种螺纹成型器，其中用于模制件6的容纳槽7也一直延伸到端段4中。模制件6本身相应于前述的实施形式只在头部5的长度的一部分上延伸。与前述实施形式有所不同的是，容纳槽7只有一个很小的坡度，所以相应地模制件6也只有一个很小的坡度。模制件6的压力棱边19如同前述实施形式那样是在模制件6中心被磨削的。如图12所示，模制件6彼此以一个90°角距相处。在其余方面，该螺纹成型器是与图1至4所示实施形式一样地设计的。

该螺纹成型器也可配置一个内部冷却剂输供系统，借以将冷却介质输送到工作区。例如图13示出一个中央轴向冷却孔22，该冷却孔从夹紧端2出发一直延伸到头部5中。从冷却剂孔22出发，分支出倾斜朝外定向的冷却剂孔23，这些冷却剂孔汇入到头部5上的相邻模制件6之间的区域中。于是，在螺纹制造过程中，冷却介质经过这些冷却剂孔22、23直接被送入到螺纹成型器的工作区中，从而保证了一种最佳冷却。

按图14示例性地表示的实施形式，只配置了中心冷却剂孔22，它汇入到螺纹成型器的端侧8中。

图15示例性地示出一种可能性，即也可设计出具有另一种横截面形状的模制件。按前面述及的实施例，模制件6具有角形的横截面。在本实施例中，模制件6的朝向容纳槽7的底9的外侧15在横截面上是设计成部分圆。容纳槽7的底9也具有一个相应的横截面形状。模制件6以其弯曲的外侧15面状地贴靠在容纳槽7的弯曲的底9上。在模制件6的沿径向突出于头部5的部位上配置了具有压力棱边19的螺纹成型齿13、14。

如若将螺纹成型器的模制件6和头部5以有利的方式经过钎焊或粘接可松开地彼此连接，则可在再使用基体1′的情况下保证实现螺纹成型器的一种简单的重新装配。为此只需要更换模制件6。配有模制件6的螺纹成型器可以配置抗磨损保护层或减小摩擦层。这样便可获得螺纹成型器的长的使用寿命。

按所说明的和图示的实施形式，螺纹成型器具有四个模制件。视用途和/或规格而定，螺纹成型器也可具有少于或多于四个模制件。

Claims (12)

1.螺纹成型器，该螺纹成型器用于无切屑地成型螺纹并且具有基体(1′)，在该基体上设置沿着周缘分布的模制件(6，6a，6b，6c，6d)，这些模制件具有螺纹成型齿并且被固定在基体(1′)上，其特征在于：螺纹成型器只具有模制件(6，6a，6b，6c，6d)以用于制造螺纹，该模制件安装在基体(1′)的容纳槽(7)中并且通过钎焊被固定在容纳槽(7)中，基体(1′)整体地由钢构成并且模制件(6，6a，6b，6c，6d)一体地由硬质合金构成，每个模制件在其长度上具有多个螺纹成型齿(13，14)，这些螺纹成型齿中的与模制件的端侧(8)相邻的螺纹成型齿(13)与相继的螺纹成型齿(14)相比具有较小的外径，螺纹成型齿(13，14)各自具有在模制件(6，6a，6b，6c，6d)的宽度上延伸的压力棱边(19)，所述压力棱边在其长度上位于容纳槽(7)外部并且所述压力棱边在中心或偏离中心地具有沿径向最远的突出部分(18)，所述压力棱边(19)和模制件(6，6a，6b，6c，6d)的轮廓的最深的区域位于在基体(1′)外部的区域内，螺纹成型齿(13、14)在其长度上具有恒定的螺距。

2.按权利要求1所述的螺纹成型器，其特征在于：模制件(6，6a，6b，6c，6d)是关于其纵向中心平面(24)对称设计的。

3.按权利要求1所述的螺纹成型器，其特征在于：模制件(6，6a，6b，6c，6d)是关于其纵向中心平面(24)不对称地设计的。

4.按权利要求1至3中任一项所述的螺纹成型器，其特征在于：模制件(6，6a，6b，6c，6d)是轴向平行地设置的。

5.按权利要求1至3中任一项所述的螺纹成型器，其特征在于：模制件(6，6a，6b，6c，6d)与一个轴向平面(16)成一个角度。

6.按权利要求1至3中任一项所述的螺纹成型器，其特征在于：模制件(6，6a，6b，6c，6d)在侧视图中观察时与螺纹成型器的纵轴线(12)形成一个角度。

7.按权利要求1至3中任一项所述的螺纹成型器，其特征在于：模制件(6，6a，6b，6c，6d)呈螺旋式地延伸。

8.按权利要求1至3中任一项所述的螺纹成型器，其特征在于：模制件(6，6a，6b，6c，6d)在基体(1′)的周缘上均匀分布地设置。

9.按权利要求1至3中任一项所述的螺纹成型器，其特征在于：模制件(6，6a，6b，6c，6d)在基体(1′)的周缘上不均匀分布地设置。

10.按权利要求1至3中任一项所述的螺纹成型器，其特征在于：模制件(6，6a，6b，6c，6d)关于基体(1′)的一个轴向平面(16)对称地设置。

11.按权利要求1至3中任一项所述的螺纹成型器，其特征在于：模制件(6，6a，6b，6c，6d)是如此设置的，使得其纵向中心平面(24)与所属的基体(1′)轴向平面(16)形成一个锐角。

12.按权利要求1至3中任一项所述的螺纹成型器，其特征在于：螺纹成型器配有内部的冷却剂输供系统(22，23)。