CN102615226A - 板牙 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在螺丝坯件上做出螺纹的板牙(1)，所述板牙具有许多槽(10)，所述槽(10)在横截面内分别具有两个槽侧面(11、12)，至少一部分槽(10)具有成型区域，在该成型区域中，由槽侧面(11、12)相夹的槽角(α)的大小沿着槽(10)持续减小。本发明还涉及一种用于利用上述板牙在螺丝坯件上做出螺纹的方法以及由此得到的螺丝。

Description

板牙

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分的用于在螺丝坯件上做出螺纹的板牙、尤其是平面板牙(Flachwalzbacke)。这样的板牙具有许多槽，各槽在横截面内分别具有两个槽侧面。

背景技术

在滚压、尤其是用平面板牙滚压螺纹轮廓时，在螺丝坯件的螺纹线之间的区域内，材料在两侧被彼此对置的槽侧面推在一起，直到完全做出螺纹轮廓。为了所述目的，例如由EP 0533456B1已知一种板牙。在EP 0533456B1的板牙中在槽内重叠两个带有不同大小的槽角的槽侧面区域，这两个槽侧面区域的高度比例沿着槽变化。由DE 1283791A和US 3069941A已知其他带有两个带有不同大小槽角的槽侧面区域的板牙。

由于在螺丝的要求的螺纹齿形角与在板牙的成型区域中的槽角之间的相关性，在已知的板牙中在滚压期间的材料的推开也许可能不是优化的，这可以反映在不均匀的工具负荷上。因此也许可能对工具寿命、生产速度和螺纹质量产生负面影响，并且也许可能需要相对长的板牙。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种板牙，通过该板牙，在特别高的可靠性、特别高的生产速度和特别低的费用的情况下可以获得特别好的螺丝质量。

所述目的按本发明通过一种带有权利要求1的特征的板牙解决。优选的实施方式在从属权利要求中阐明。

按本发明的板牙的特征在于，至少一部分槽具有成型区域，在该成型区域中，由槽侧面相夹的槽角的大小沿着槽持续减小。

本发明的基本思想在于，槽构成有变化的槽角，该槽角沿着槽尤其从槽的入口区域到槽的校准区域持续减小。例如EP 0533456B1和DE1283791A的工具相反，在这些工具中，坯件的螺纹线首先用第一角度加载并且在进一步的成型过程中直接用第二角度加载，在该第二角度时，接合的槽侧面的角度在工件上不连续地、也就是断续地变化，按本发明，接合的槽侧面的角度连续变化，以便按本发明的槽侧面的材料负荷可以在成型过程中特别均匀地分布。尤其可以通过按本发明的工具设计类型实现，已经提前在入口区域附近建立初步螺纹，以便减轻高负荷的校准区域的负担，并且从而提高工具寿命。此外已经证实，在使用按本发明的板牙时可以通过改进的材料推开来降低在材料隆起之间的封闭褶皱(Schliessfalte)的深度，所述材料隆起被相邻的肋推在一起，以便提高螺纹的质量。最后已经证实，本发明允许制造带有大的螺纹导程角和同时大的螺纹齿面高度的螺丝，而不必明显加大工具长度，并且不明显损失生产速度。

槽角α在入口区域内例如可以为80°至120°。按照希望的螺纹轮廓的值，槽角α的大小在成型区域中由大变小，也就是说优选变到30°到60°之间的值。

槽按本发明加工到板牙的例如平面式的工作表面内。槽在此按本发明至少近似互相平行地延伸。在槽之间构成做出螺纹的肋。在槽的槽侧面上，肋在两侧将工件的材料推在一起，直到成型出螺纹轮廓。按本发明槽角的大小沿着槽持续减小的教导尤其可以包括，随着沿着槽的行程的增加，槽角越来越小，这种减小不是突变的，而是连续的。

在一种特别简单的实施方式中可以规定，在成型区域中，槽角的大小沿着槽线性减小。特别优选，在成型区域中，槽角的大小成双曲线地沿着槽减小。因此槽角服从预定的线性函数或双曲线函数，该函数考虑沿着槽的行程。因此可以进一步提高螺纹质量。

此外有利的是，在成型区域中，至少一部分槽的宽度沿着槽变化、优选成双曲线地变化。因此宽度服从预定的函数、优选双曲线函数，该函数考虑沿着槽的行程。尤其可以规定，在成型区域中，至少一部分槽的宽度沿着槽持续减小。因此可以进一步提高螺纹质量。适宜的是，在至少一部分槽中，不仅槽角而且槽的宽度以在此描述的方式变化。

另一种改进措施尤其在降低封闭褶皱深度时可以通过如下方式实现，即槽的槽深Z在成型区域的每个位置上与包围的体积适配，在此在滚压过程中必须考虑可能的螺栓加长的影响。

本发明的另一种优选实施方式在于，至少一部分槽在成型区域的至少一部分内在横截面中具有带底部区域槽角的底部区域，并且具有带顶部区域槽角的顶部区域，适宜的是，底部区域槽角至少局部小于顶部区域槽角，并且优选在成型区域中至少底部区域槽角的大小沿着槽持续减小。根据这种实施方式，按本发明的槽角(在此称为底部区域槽角)在槽的开口区域内被辅助角(在此称为顶部区域槽角)取代。顶部区域槽角，也就是辅助角，沿着槽可以是恒定的或变化的。这样的辅助角可以通过更大的初始角进一步改进到螺纹齿面内的材料流，例如以便在大的螺纹导程角和大的螺纹齿面高度时获得特别好的螺纹成型。辅助角(顶部区域槽角)可以服从预定的函数，该函数的曲线可以与底部区域槽角α相关地定义。辅助角(顶部区域槽角)γ例如可以为100°至140°之间。顶部区域的深度也可以在成型区域上是变化的。顶部区域的深度的合适的值可以例如是0.1～1mm。

此外适宜的是，在槽与板牙纵轴线之间的倾角ω至少在成型区域中沿着槽变化。因此倾角服从预定的函数，该函数考虑沿着槽的行程。该实施方式规定，对于由几何决定地在滚压期间引起相对大的基圆变化的螺纹轮廓，槽与板牙纵轴线之间的角度不是恒定的，而是有利地在每个位置上与事实上存在的基圆适配，这本身带来不恒定的角度曲线。

本发明也涉及一种用于在螺丝坯件上做出螺纹的方法，其中，螺丝坯件借助于至少一个按本发明的板牙成型，并且此时构成螺纹；本发明还涉及此时制造的螺丝。优选螺丝坯件在两个板牙之间成型。

按本发明可以规定，确定槽几何形状的所有参数在板牙的整个成型区域上设计成变化的。用于构成楔形槽的变化的参数尤其可以是：α(槽角)、a(槽宽度)和Z(槽深度)。这些参数的初始值根据对希望的螺纹轮廓的要求来定义，并且在整个成型区域上服从确定的函数、优选连续的函数，优选考虑体积常数。在成型区域末端和/或在校准区域内，这些参数对应于希望的螺纹轮廓。槽角α和槽宽度a优选服从双曲线函数，该函数可以取决于对希望的螺纹轮廓的要求来定义。与槽角α和槽宽度a的设计相关地确定槽深度Z。通过在成型区域上变化地设计槽角α和槽宽度a，能够根据对希望的螺纹轮廓的要求产生优化的材料推开。

此外，槽在成型区域中可以设计成带有变化的相对于工具纵轴线的倾角ω。尤其是在带有大的导程角和大的螺纹齿面高度的螺纹轮廓中，通过变化地设计与工具纵轴线形成的倾角能优化材料推到螺纹齿面内，所述螺丝轮廓取决于几何形状在滚压期间产生相对大的基圆的变化。

按本发明的变化地设计轮廓参数，一方面在制造带有大的导程角和同时大的螺纹齿面高度的螺纹时提供更多的可能性，而不加大工具长度或成型区域，并且另一方面减轻在校准区域附近内的成型区域的负担，这有助于提高工具寿命。因此扩大已有生产设施的制造技术方面的可能性，可以将生产速度保持在较高的水平。

附图说明

下面借助于优选的实施例详细解释本发明，这些实施例示意地在附图中示出。示意性附图如下：

图1按本发明的带有槽的板牙的实施例的俯视图；

图2图1的槽的横截面变化图；

图3按另一种实施例的板牙的槽的横截面变化图；

图4按另一种实施例的板牙的槽的横截面图。

具体实施方式

按本发明的板牙的第一种实施例在图1中示出。所示板牙1构成为平面板牙，并且作为这样的平面板牙具有平面式的工作面3。为了实施其他滚压法，工作面3原则上也可以构成为弯曲的。大量至少近似平行延伸的做出螺纹的槽10加工到工作面3中，所述槽与板牙纵轴线5成角度ω地延伸。

在未示出的进一步方案中，倾角ω沿着槽10的纵向方向15可以是变化的，由此可以考虑基圆的变化。

图2示出图1的槽10的横截面沿着槽10的纵向方向15的变化图，其中图2视图的左下侧示出图1的剖面A-A上的槽10，并且图2视图的右上侧示出图1的剖面B-B上的槽10。因此在图1中相配于剖面A-A的各变量加标记“A”标出，并且相配于剖面B-B的变量加标记“B”标出。槽10的横截面在图2中用阴影线示出，并在剖面A-A与B-B之间，槽的变化由虚点线示出，所述虚点线将图2中的各剖面连接起来。

如图2所示，沿着槽10的纵向方向15，在两个槽侧面11与12之间的槽角α、槽深度Z、槽开口侧的槽宽度a和槽底侧的槽宽度b是变化的，而且α、a和b从在剖面A-A附近的入口区域到剖面B-B附近的校准区域持续减小，而Z增加。

槽10的其他可能的横截面变化图在图3中以类似于图2的视图示出，其中，第一可选方案用虚点线示出，并且第二可选方案用点划线示出。按图2的实施例，槽角α服从双曲线函数。

槽横截面的另一种实施例在图4中示出。按图4的实施例，在槽横截面中区分槽底侧的底部区域22和槽开口侧的顶部区域21，其中在槽侧面11与12之间存在不同的槽角α或γ。因此实现辅助角γ，该辅助角使更加谨慎的成型成为可能。

Claims (7)

1.用于在螺丝坯件上做出螺纹的板牙(1)，所述板牙具有许多槽(10)，这些槽(10)在横截面内分别具有两个槽侧面(11、12)，其特征在于：这些槽(10)中的至少一部分槽具有成型区域，在该成型区域中，由槽侧面(11、12)相夹的槽角(α)的大小沿着槽(10)持续减小。

2.根据权利要求1所述的板牙(1)，其特征在于：在成型区域中，槽角(α)的大小成双曲线地沿着槽(10)减小。

3.根据上述任何一项权利要求所述的板牙(1)，其特征在于：在成型区域中，所述槽(10)中的至少一部分槽的宽度(a)沿着槽(10)持续减小。

4.根据上述任何一项权利要求所述的板牙(1)，其特征在于：所述槽(10)中的至少一部分槽在至少一部分成型区域上在横截面中具有带底部区域槽角(α)的底部区域(22)和带顶部区域槽角(γ)的顶部区域(21)，所述底部区域槽角(α)小于顶部区域槽角(γ)，并且在成型区域中至少底部区域槽角(α)的大小沿着槽(10)持续减小。

5.根据上述任何一项权利要求所述的板牙(1)，其特征在于：槽(10)与板牙纵轴线(5)之间的倾角(ω)至少在成型区域中沿着槽(10)变化。

6.用于在螺丝坯件上做出螺纹的方法，其中，螺丝坯件借助于至少一个根据上述任何一项权利要求所述的板牙(1)成型，并且从而构成螺纹。

7.在根据权利要求6所述的方法中制造的螺丝。

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