CN113365770A - 螺纹成型机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在金属工件中制造内螺纹的螺纹成型机(1)，该螺纹成型机(1)包括成型段(6)，该成型段(6)具有公共中心旋转轴线(7)，其中该成型段(6)包括平行于所述旋转轴线(7)延伸的多个润滑槽(8)，该成型段(6)包括沿着该成型段(6)的周围延伸的多个脊段(9)，所述多个脊段(9)被布置用于在所述金属工件中形成所述内螺纹，并且其中，在周向方向上，所述多个脊段(9)中的每两个脊段被所述多个润滑槽(8)中的一个润滑槽分隔开。至少所述润滑槽(8)中的所述一个润滑槽，当被投影到垂直于所述旋转轴线(7)的投影平面中时，关于与所述一个润滑槽(8)的表面(11)相交的任何半径(10)是不对称的。

Description

螺纹成型机

技术领域

本公开涉及一种用于在金属工件中制造内螺纹的螺纹成型机，该螺纹成型机包括：轴，该轴具有第一端和第二端；安装段，该安装段连接到所述轴的第一端，用于将螺纹成型机安装到机床的主轴；以及成型段，该成型段连接到所述轴的第二端，其中所述轴、安装段和成型段具有公共中心旋转轴线，该旋转轴线沿纵向方向延伸，其中成型段包括平行于旋转轴线延伸的多个润滑槽，并且其中成型段包括沿着该成型段的周围延伸的多个脊段，其中所述多个脊段被布置用于在金属工件中形成内螺纹，并且其中在周向方向上，所述多个脊段中的每两个脊段由所述多个润滑槽中的一个润滑槽分隔开。

背景技术

存在多种不同类型的螺纹成型机，有时也称为螺纹成型工具。螺纹成型机在金属工件中创建内螺纹，而无需任何材料去除动作，诸如切削或去屑加工。一种类型的螺纹成型机具有成型段，该成型段设有多个脊段，所述多个脊段被布置在该成型段的外周处，以形成内螺纹。换言之，螺纹成型机的成型段中的所述多个脊段以周向螺旋的形状布置。一些螺纹成型机包括平行于旋转轴线延伸的多个润滑槽。在周向方向上，所述多个脊段中的每两个脊段被所述多个润滑槽中的一个润滑槽分隔开。使用这种螺纹成型机在金属工件中形成内螺纹的工艺包括：将螺纹成型机插入到已经存在的孔中，同时使螺纹成型机围绕其中心旋转轴线旋转并且将工具轴向向前移动。通常，相对于旋转轴线测量得到的成型段的最大径向延伸大于现有孔的半径。将脊段压入到工件的表面中，促使现有孔的圆柱形孔壁重新塑形或变形，从而形成内螺纹。

由于工件的这种重新塑形，在不需切削工件的情况下操作的螺纹成型机会经受严重的应力、高度磨损以及高温。有时，螺纹成型机会在成型段的脊段处遭受裂纹形成。

发明内容

本公开的目的是提供一种具有延长的工具寿命的螺纹成型机。另一个目的是提供一种具有改进的耐磨性的螺纹成型机。

上述目的中的至少一个目的通过如所附权利要求书中限定的本发明来实现。

根据本公开的一方面，上述目的中的至少一个目的通过一种用于在金属工件中制造内螺纹的螺纹成型机来解决。该螺纹成型机包括：轴，该轴具有第一端和第二端；安装段，该安装段连接到所述轴的第一端，用于将螺纹成型机安装到机床的主轴；以及成型段，该成型段连接到所述轴的第二端。所述轴、安装段和成型段具有公共中心旋转轴线，该旋转轴线沿纵向方向延伸。成型段包括平行于旋转轴线延伸的多个润滑槽。成型段包括沿成型段的周围延伸的多个脊段，其中所述多个脊段被布置用于在金属工件中形成内螺纹。此外，在周向方向上，所述多个脊段中的每两个脊段都被所述多个润滑槽中的一个润滑槽分隔开。至少润滑槽中的所述一个润滑槽，当被投影到垂直于旋转轴线的投影平面中时，关于与所述一个润滑槽的表面相交的任何半径是不对称的。

根据本公开的螺纹成型机的基本构思是为所述多个润滑槽中的至少一个润滑槽提供不对称性。当将被所述多个润滑槽中的所述一个润滑槽分隔开的所述多个脊段中的两个脊段投影到垂直于旋转轴线的平面(即，投影平面)中时，这种不对称性是可见的。该投影的外轮廓很好地对应于观察者在以螺纹成型机的成型段为顶端的轴向视图中可见的螺纹成型机的外轮廓。

根据本公开，与润滑槽相邻的脊段的侧腹部被不同地设计，这导致不对称的润滑槽。因此，脊段在其侧面中的一侧处具有更强和/或更稳定的侧腹部。因此，由于至少润滑槽中的所述一个润滑槽的不对称性，可以实现具有延长的工具寿命的更坚固和/或更稳定的工具。

根据本公开的实施例，与所述一个润滑槽相邻的两个脊段中的一个脊段可以被设计用以提供增强的强度，而与所述一个润滑槽相邻的两个脊段中的另一个脊段可以被设计用以提供用于冷却和润滑流体的附加空间，从而避免所述一个润滑槽的自由横截面积的过早减小。因此，脊段得到加强并且同时被有效率地冷却/润滑。

因此，实现了如下一种螺纹成型机，该螺纹成型机具有：脊段，该脊段在该其侧腹部中的一个侧腹部处具有增加的强度；以及润滑槽，该润滑槽有效率地供应冷却和/或润滑流体。因此，提供了具有延长的工具寿命和耐磨性的螺纹成型机。

所述多个脊段被布置用于在金属工件中形成内螺纹。换言之，所述多个脊段围绕公共旋转轴线沿着螺旋形的路径布置，其中所述多个脊段中的每个脊段的横截面都大致对应于待制造的内螺纹中的所述槽的横截面形式。

存在带有相对于旋转轴线以螺旋角延伸的螺旋形润滑槽的螺纹成型机。然而，本公开涉及具有平行于旋转轴线延伸且相对于旋转轴线不倾斜的多个润滑槽的螺纹成型机。

根据本公开的螺纹成型机的旋转方向被设计成使得可以在金属工件中制造具有期望的旋向的内螺纹。因此，所述多个脊段中的每个脊段在其外周处都具有前端点，该前端点是当螺纹成型机沿旋转方向旋转时该脊段的前点。此外，所述多个脊段中的每个脊段在其外周处都具有尾端点，该尾端点是当螺纹成型机沿旋转方向旋转时该脊段的尾点。

在本公开的实施例中，在将螺纹成型机的成型段投影到投影平面中时，螺纹成型机的成型段具有多边形形状。具体地是，如在投影中所见，成型段沿着脊的外周具有总体多边形形状。多边形的拐角由所述多个脊段的最大径向延伸的点形成。

在实施例中，其中所述多个脊段中的与所述一个润滑槽相邻的两个脊段的端点距离旋转轴线的径向距离不同，根据本公开，如果润滑槽直至距离旋转轴线的径向距离等于相邻的成型脊的两个端点的较小径向距离都是不对称的，则认为该润滑槽是不对称的。

在本公开的实施例中，在垂直于旋转轴线并且延伸穿过所述多个脊段中的两个脊段和所述多个润滑槽中的所述一个润滑槽的横截面中，润滑槽的不对称性也是可见的。由于所述多个脊段的螺旋布置，润滑槽的前侧腹部和尾侧腹部的端点处在距离旋转轴线不同的径向距离处。在这种情况下并且在本公开的意义上，仅直至距离旋转轴线的径向距离等于那些端点的径向距离中的较小径向距离才评估所述一个润滑槽的形状。

在本公开的实施例中，当将所述多个润滑槽中的每个润滑槽投影到垂直于旋转轴线的投影平面中时，所述多个润滑槽中的每个润滑槽关于与相应的润滑槽的表面相交的任何半径都是不对称的。因此，所述多个润滑槽中的每个润滑槽都提供了所述至少一个不对称润滑槽的优点。此外，在本公开的实施例中，在将所述多个润滑槽中的每个润滑槽投影到投影平面中时，所述多个润滑槽中的每个润滑槽都具有相同的形状。因此，所述多个润滑槽中的每个润滑槽都可以用相同的一个或多个工具制造。

在本公开的实施例中，至少润滑槽中的所述一个润滑槽仅在螺纹成型机的成型段中延伸。在本公开的实施例中，所述多个润滑槽中的每个润滑槽仅在螺纹成型机的成型段中延伸。在本公开的另一实施例中，至少润滑槽中的所述一个润滑槽在螺纹成型机的成型段中以及螺纹成型机的轴中延伸。在实施例中，所述多个润滑槽中的每个润滑槽都在螺纹成型机的成型段中以及螺纹成型机的轴中延伸。轴中的至少所述一个润滑槽的延伸使得在内螺纹成型期间润滑流体能够有效地输送到孔中，甚至在成型段已经在其整个轴向延伸上被旋拧到孔中之后也是如此。

在本公开的实施例中，所述任何半径为分割半径，该分割半径将所述多个润滑槽中的所述一个润滑槽分割成第一部分和第二部分，其中在距离旋转轴线具有最小径向距离的最低点处，分割半径与所述多个润滑槽中的所述一个润滑槽的表面相交。该特征平衡了脊段的与所述一个润滑槽相邻的一侧的充分支撑以及润滑流体在所述一个润滑槽中的有效输送。

在本公开的实施例中，至少所述一个润滑槽沿着该润滑槽在成型段中的并且可选地是还有在轴中的整个纵向延伸是不对称的。由于沿整个轴向延伸的不对称性，为沿着轴向延伸的所有脊段提供了支撑功能。此外，在实施例中，所述一个润滑槽沿着其在成型段中的并且可选地是还有在轴中的整个轴向延伸利用单个磨削工具制造。

在根据本公开的螺纹成型机的实施例中，所述一个润滑槽的表面从两个脊段中的第一脊段的尾端点延伸到两个脊段中的第二脊段的前端点。所述一个润滑槽的表面具有最低点，该最低点距离旋转轴线的径向距离最小。此外，所述一个润滑槽包括两个部分表面，其中第一部分表面从第一脊段的尾端点延伸到最低点，并且第二部分表面从最低点延伸到第二脊段的前端点。

鉴于此，所述一个润滑槽的所要求保护的不对称性存在两种不同的设计。在第一实施例中，所述一个润滑槽的不对称性为第一脊段的尾端提供支撑，并且在第二实施例中，所述一个润滑槽的不对称性为第二脊段的前端提供支撑。

在实施例中，所述任何半径为分割半径，该分割半径将所述一个润滑槽分割成第一部分和第二部分，其中在距离旋转轴线具有最小径向距离的最低点处，该分割半径与所述一个润滑槽的表面相交。当将第一部分和第二部分投影到投影平面上，第一部分由第一部分表面限制，并且第二部分由第二部分表面限制。在第一实施例中，所述一个润滑槽的第一部分的横截面积比第二部分的横截面积小。在该第一实施例中，润滑槽的不对称性支持第一脊段的尾端的强度和稳定性。在第二实施例中，所述一个润滑槽的第一部分的横截面积比第二部分的横截面积大。在该第二实施例中，润滑槽的不对称性支持第二脊段的前端的强度和稳定性。在这两个实施例中，可以将润滑槽的第二部分的较大面积设计用以补偿第一部分的较小面积，从而可以确保润滑流体的充分流动。

在本公开的实施例中，当将润滑槽的第一部分和第二部分投影到投影平面中时，润滑槽的第一部分的面积和第二部分的面积分别被测量为第一部分表面和第二部分表面、分割平面以及连接第一脊段的尾端和第二脊段的前端的直线之间的面积。

在根据本公开的螺纹成型机的实施例中，当投影到投影平面中时，第二部分表面沿其从最低点到第二脊段的前端点的整个延伸具有凹形弯曲，并且第一部分表面比第二部分表面短。在该实施例中，在第一脊段的尾端处留下明显更多的材料，这为第一脊段的尾端提供了改进的稳定性。同时，第二部分表面的凹形形状提供了润滑流体充分流过所述一个润滑槽。

在根据本公开的螺纹成型机的实施例中，第一部分表面的至少一部分，当被投影到投影平面中时，是笔直的。笔直的部分表面易于(例如通过研磨)加工，并且通过避免峰值载荷而提供相当大的稳定性。

在根据本公开的螺纹成型机的实施例中，当投影到投影平面中时，该第一部分表面具有第一顶角，该第一顶角形成在与第一脊段的尾端点相交的第一半径和与第一部分表面上的第一中点相交的第二半径之间。第二部分表面具有第二顶角，该第二顶角形成在与第二脊段的前端点相交的第三半径和与第二部分表面上的第二中点相交的第四半径之间。第一中点和第二中点距离旋转轴线的径向距离相等，该径向距离等于第一脊段的最大径向延伸与最低点距离旋转轴线的径向距离之和的一半。在该实施例中，第一顶角大于第二顶角。由此，与第二脊段的前侧腹部相比，第一脊段的尾侧腹部的稳定性得以增加。

在根据本公开的螺纹成型机的实施例中，第一顶角在从2.8°到12.0°的范围内。在一些实施例中，更小的角度对脊段的强度将没有足够的贡献。在一些实施例中，大于12°的更大的角度不会比12°的角度已经实现的强度增加更多强度。为了足够好的强度，优选角度在5°至10°的范围内。

第一脊段的尾侧腹部和第二脊段的前侧腹部的这些特性也可以通过参考顶侧腹部角来表达。通常，增加所述一个润滑槽的第一部分表面(其也可以表示为所述一个润滑槽的前侧腹部)之间的第一顶侧腹部角增加了第一脊段的稳定性。该第一顶侧腹部角形成在第一脊段的外周和所述一个润滑槽的前侧腹部之间。第二顶侧腹部角形成在第二脊段的外周与润滑槽的第二部分表面(其也可表示为所述一个润滑槽的尾侧腹部)之间。在本公开的意义上，第一顶角和第二顶角提供的测量与第一顶侧腹部角和第二顶侧腹部角提供的测量可类似，因此两者都描述了根据本公开的稳定的不对称性。第一中点和第二中点是在第一部分表面和第二部分表面上定义的点，以便分别为第一顶角和第二顶角提供测量。

在根据本公开的螺纹成型机的实施例中，当投影到投影平面中时，第一部分表面具有第一底角，该第一底角形成在与最低点相交的分割半径和与第一部分表面上的第一中点相交的第二半径之间，并且第二部分表面具有第二底角，该第二底角形成在与最低点相交的分割半径和与第二部分表面上的第二中点相交的第四半径之间，其中第一底角小于第二底角。

通常，增加第一底角会增加第一脊段的尾侧腹部的强度。在一些实施例中，增加第二底角会增加润滑槽的横截面积，同时由于较小的第一底角，确保了脊的稳定性。从而，可以实现润滑流体充分流过所述一个润滑槽。

第一脊段的尾侧腹部和第二脊段的前侧腹部的特性也可以通过参考底侧腹部角来表达。在所述一个润滑槽的第一部分表面和在最低点与分割半径垂直相交的线之间形成这种第一底侧腹部角。所述一个润滑槽的第二部分表面与在最低点与分割半径垂直相交的线之间形成第二底侧腹部角。根据该定义，减小底侧腹部角实现了增加相关侧腹部的强度和稳定性。根据一些实施例，较小的第二底侧腹部角可以提供改进的冷却剂流动。

在本公开的意义上，第一底角和第二底角提供了与第一底侧腹部角和第二底侧腹部角可类似的测量，并且因此都描述了根据本公开的稳定的不对称性。

在根据本公开的螺纹成型机的实施例中，第一底角在从3.8°到53.0°的范围内。在一些实施例中，更小的角度对脊段的稳定性将没有足够的贡献。在一些实施例中，大于53°的更大角度将不会比53°的角度已经实现的稳定性增加更多的稳定性。用于足够好的稳定性的优选角度在5°至40°的范围内。

在根据本公开的螺纹成型机的实施例中，当将第一脊段的尾端点、第二脊段的前端点和最低点投影到投影平面中时，第一脊段的尾端点、第二脊段的前端点和最低点跨越等腰三角形。在本公开的该实施例中，等腰三角形的等长的第一腰和第二腰被分别设置在最低点和尾端点之间以及最低点和前端点之间。润滑槽的该形状是并且提供了一方面的稳定性和另一方面的润滑流体的充分流动之间的权衡。

在实施例中，第一脊段的尾端点、第二脊段的前端点和最低点跨越不等边三角形。在该实施例中，两个脊段中的一个脊段的稳定性进一步得以增强。当与等腰三角形相比时，润滑槽的最低点可以在旋转方向上移位，以使第二脊段的前端稳定，或者在与旋转方向相反的方向上移位，以使第一脊段的尾端稳定。

附图说明

本公开的进一步优点、特征和应用将从以下实施例的描述和附图中变得明显。当结合附图阅读时，将更好地理解本公开的前述介绍以及本公开的实施例的以下详细描述。应当理解，所描绘的实施例不限于所示的精确布置结构和手段。除非另有说明，否则不同图中相似的附图标记表示相似或相对应的部分。

图1是根据本公开的第一实施例的螺纹成型机的等距俯视图。

图2是图1的螺纹成型机的侧视图。

图3是图1和图2的螺纹成型机在垂直于旋转轴线的投影平面上的投影。

图4是图3的投影的放大截面图。

图5是根据本公开的第二实施例的螺纹成型机的等距俯视图。

图6是图5的螺纹成型机的侧视图。

图7是图5和图6的螺纹成型机在垂直于旋转轴线的投影平面上的投影。

图8是图7的投影的放大截面图。

具体实施方式

图1至图8可视化了根据本公开的螺纹成型机1的基本构思。螺纹成型机1被设计用于在金属工件中的现有孔中制造内螺纹，而无需任何切屑切削或去屑操作。该螺纹被压入到金属工件的材料中。螺纹成型机1具有轴2，该轴2具有第一端3和第二端4。安装段5连接到轴2的第一端3，并且成型段6连接到轴2的第二端4。在成型操作期间，安装段5被夹紧在机床的主轴中，其中机床提供螺纹成型机1围绕中心旋转轴线7的旋转。旋转轴线7是轴2、安装段5和成型段6的公共中心旋转轴线。旋转轴线7在螺纹成型机1的纵向方向上延伸。

在螺纹成型机1的操作期间，只有成型段6与工件接合。为了对孔的圆柱形内表面进行再塑形，成型段6包括多个脊段9，所述多个脊段9位于成型段6的外周处。脊段9围绕旋转轴线7沿着成型段6的外周布置在螺旋形路径上。因此，脊段9每个的横截面均大致对应于待制造的内螺纹中的槽的横截面形式。

由脊段9限定的螺旋具有与待在工件中形成的内螺纹相同的旋向。因此，螺纹成型机1具有自然的旋转方向12，在该旋转方向12上，螺纹成型机可以被旋拧到工件的孔中。因此，处在成型段6的外周上的每个元件都具有前部或前段和尾部或尾段。

当在平行于旋转轴线7的轴向方向上考虑时，成型段6具有对应于螺旋的圈数的多个轴向间隔开的脊段9。脊段9相对于旋转轴线7的最大径向延伸沿轴向方向从成型段6的前端13到后端14增加。由于这种增加，在成型操作期间，螺纹成型机1上的载荷被分散在多圈上，直到达到内螺纹的最终深度为止。

当使用图1至图8中的任一个图的螺纹成型机1制造内螺纹时，由于成型段6的材料与金属工件之间的相互作用，螺纹成型机1，并且特别是成型段6经受严重的应力和高温。在成型操作期间中，螺纹成型机1，并且特别是成型段6中的脊段9被冷却并且/或者被润滑流体润滑。为了将润滑流体有效地输送到孔中并且从而输送到脊段9的位置，设置了多个润滑槽8。在图1至图8的实施例中，螺纹成型机1具有沿着成型段6的外周均等分布的五个润滑槽8。

所述五个润滑槽8中的每个润滑槽不仅在成型段6的整个轴向延伸上延伸，而且延伸到轴2中。因此，即使成型段6沿着其整个轴向延伸被旋拧到孔中，润滑流体也可以从轴2被传递到润滑槽8中。

现在将参考图3和图7描述各个单独的脊段9的设计和功能。图3和图7两者都示出了由脊段9形成的螺旋的任意一圈在垂直于旋转轴线7的投影平面中的投影。脊段9中的每个脊段9都具有前端点13和尾端点14。脊段9的外周具有对称的屋顶的形状，该对称的屋顶的形状具有增大侧15和减小侧16以及距离旋转轴线7最大径向延伸的点17。脊段9的增大侧15的径向距离从前端点13到最大径向距离的点17增大。脊段9的减小侧16的径向距离从最大径向延伸的点17到尾端点14减小。脊段9的增大侧15和减小侧16具有相等的长度并且关于最大径向延伸的点17对称地布置。

所述多个脊段9中的每两个脊段被所述多个润滑槽8中的一个润滑槽分隔开。因此，两个脊段9中的第一脊段的尾端点14形成槽8的前点，并且两个脊段9中的第二脊段的前端点13形成润滑槽8的尾点。

一些具有这种对称脊段的现有技术螺纹成型机由于脊段的尾部断裂而趋于失效。已经发现这种损坏趋势是由于成型操作中产生的应力造成的，并且本公开通过位于所述多个脊段9中的每两个脊段之间的润滑槽8的不对称形状来解决这种损坏趋势。

在一方面参照图1至图4并且另一方面参照图5至图8描述的两个实施例中，不对称性被构造成使得润滑槽8的第一部分表面18为两个脊段9中的第一脊段的尾端提供更多材料。在图1至图4的第一实施例中，由于槽8的不对称形状，材料的增加没有减少润滑槽8的自由横截面积。第二部分表面19的形状保证：尽管在润滑槽8的第一部分表面18处的横截面积受到限制，但仍有足够的润滑流体可以流过润滑槽8。第一部分表面18也可以表示为润滑槽8的前侧腹部。第二部分表面18也可以表示为润滑槽8的尾侧腹部。

然而，可以存在其它实施例，其中脊段的设计可以不同于参考图1至图8所描绘的设计。在实施例中，通过在第二脊段9的前端处留下更多的材料，润滑槽8的第二部分表面19可以为两个脊段9中的第二脊段的前端提供增强的支撑。换句话说，在具有相同旋转方向12的这种实施例中，润滑槽8中的每个润滑槽的形状将被颠倒过来。这在脊段的最大径向延伸的点朝向前端点13移位的设计中能够是有利的。

现在将参考图4的放大的打断的投影更详细地描述润滑槽8的确切形状和设计。

图4是图3的放大截面图。在所示的实施例中，第一脊段9的尾端点14、第二脊段9的前端点13和润滑槽8的表面上的最低点20共同跨越等腰三角形，该最低点20距离旋转轴线7的径向距离最小。

润滑槽8关于在最低点20处与润滑槽8的表面18、19相交的半径rd是不对称的。然而，在润滑槽8的任何点处，润滑槽8关于与润滑槽8的表面18、19相交的任何其它半径也是不对称的。半径rd是本公开的意义上的分割半径并且将润滑槽8分割成两个部分A和B。在图4中，第一部分A在分割半径rd的左方并且包括第一部分表面18，该第一部分表面18从第一脊段9的尾端点14延伸到最低点20。第二部分B在分割半径rd的右方并且包括第二部分表面19，该第二部分表面19从最低点20延伸到第二脊段9的前端点13。

在图1至图4的实施例中，第二部分表面19沿其从最低点20到前端点13的整个延伸是凹形弯曲的。第一部分表面18比第二部分表面19短。不同地表达的是，当在图4的投影图中看时，第一部分表面18的长度比部分表面19的长度短。因此，在第一脊段9的尾端处留下的材料比在第二脊段9的前端处留下的材料多。在一些现有技术的成型机中，润滑槽的两个表面都具有凹形形状。相比而言，第一部分表面18沿着大部分近似为直线。

在图1至图8中所示的两个实施例中，在第一部分表面18和脊段9的尾侧15之间均形成上侧腹部角γ1，并且在第二部分表面19和第二脊段9的前侧16之间均形成第二顶侧腹部角γ1。为了加强第一脊段9的尾端，第一上侧腹部角γ1大于第二侧腹部角γ2。

不对称的润滑槽8可以用不同的术语表达：第一部分表面18包括第一顶角α1。该第一顶角α1形成在与第一脊段9的尾端点14相交的第一半径r1和与第一部分表面18上的第一中点23相交的第二半径r2之间。第二部分表面19具有第二顶角α2。该第二顶角α2形成在与第二脊段9的前端点13相交的第三半径r3和与第二部分表面19上的第二中点24相交的第四半径r4之间。第一中点23和第二中点24距离旋转轴线7的径向距离相等，该径向距离等于第一脊段的最大径向延伸(即，点17距离旋转轴线7的径向距离)与最低点20距离旋转轴线7的径向距离之和的一半。由于第一顶侧腹部角γ1大于第二顶侧腹部角γ2，所以第一顶角α1也大于第二顶角α2。

除了加强第一脊段9的尾端的径向外部之外，还在第一脊段9的尾端的径向内部处提供了加强效果。在图1至图8的实施例中，这种附加的加强是由较小的第一底侧腹部角δ1提供的。第一底侧腹部角δ1形成在垂直于分割半径rd并且与最低点20相交的直线21与第一部分表面18之间。

第二底侧腹部角δ2形成在垂直于分割半径rd并且与最低点20相交的直线21与第二部分表面19之间。通常，也减小底侧腹部角δ2实现了增加相关联的侧腹部的强度和稳定性。在第一实施例中，较小的第二底侧腹部角δ2增加了润滑槽的横截面积，这改善了冷却剂流动。

替代性地是，可以根据第一底角β1和第二底角β2来描述第一部分表面18和第二部分表面19之间的关系。第一底角β1形成在与最低点20相交的分割半径rd和与第一部分表面18上的第一中点23相交的第二半径r2之间。第二底角β2形成在分割半径rd和与第一部分表面19上的第二中点24相交的第三半径r3之间。第一底角β1小于第二底角β2。根据该定义，增加第一底角β1增加了第一脊段的尾侧腹部的强度。在根据图4的第一实施例中，增加第二底角β2增加了润滑槽的横截面积，同时，由于较小的第一底角β1，确保了脊的稳定性。从而，可以实现润滑流体充分流过所述一个润滑槽。

螺纹成型机1的润滑槽8中的每个润滑槽在被投影到投影平面中时都具有与参考图4讨论的相同的形状。

现在将参考图8所示的放大截面图讨论根据图5至图8的第二实施例的润滑槽8的设计。

当与图1至图4的实施例相比时，图5至图8的实施例不包括包含等腰三角形的润滑槽8。由第一脊段9的尾端点14、第二脊段9的前端点13和最低点20跨越的三角形是不等边三角形。与第一实施例相比，最低点20已经沿与旋转方向12相反的方向，即朝向润滑槽8的尾侧移位。因此，第一脊段9的尾部甚至更加得到加强。

再次，第一顶侧腹部角γ1大于第二顶侧腹部角γ2。因此，第一顶角α1和第二顶角α2之间的关系也与参照图1至图4的实施例所解释的相同。因此，第一顶角α1大于第二顶角α2。在图5至图8的实施例中，第一部分表面18以及第二部分表面19具有可以近似为直线的截面。

需要注意的是，如本领域技术人员能够容易理解的那样，结合一个实施例描述的特征也可以用在其它实施例中。

尽管已经参考附图详细描述了本公开，但是该描述仅是示例并且不被认为限制由权利要求书限定的保护范围。

在权利要求书中，“包括”一词不排除其它元件或步骤，而不定冠词“一”不排除多个。在不同的权利要求中要求保护某些特征的纯粹事实并不排除它们的组合。权利要求书中的附图标记不被认为是对保护范围的限制。

附图标记列表

1 螺纹成型机

2 轴

3 第一端

4 第二端

5 安装段

6 成型段

7 旋转轴线

8 润滑槽

9 脊段

10 成型段的前端

11 成型段的后端

12 旋转方向

13 前端点

14 尾端点

15 增大侧

16 减小侧

17 最大径向延伸的点

18 第一部分表面

19 第二部分表面

20 最低点

21 与最低点20垂直相交的直线

22 连接尾端点和前端点的直线

23 第一中点

24 第二中点

A 润滑槽8的第一部分

B 润滑槽8的第二部分

rd 分割半径

r1 第一半径

r2 第二半径

r3 第三半径

r4 第四半径

Claims (15)

1.一种用于在金属工件中制造内螺纹的螺纹成型机(1)，所述螺纹成型机(1)包括：

-轴(2)，所述轴(2)具有第一端(3)和第二端(4)，

-安装段(5)，所述安装段(5)被连接到所述轴(2)的所述第一端(3)，以用于将所述螺纹成型机(1)安装到机床的主轴，以及

-成型段(6)，所述成型段(6)被连接到所述轴(2)的所述第二端(4)，

其中，所述轴(2)、所述安装段(5)和所述成型段(6)具有公共中心旋转轴线(7)，所述旋转轴线(7)沿纵向方向延伸，其中，所述成型段(6)包括平行于所述旋转轴线(7)延伸的多个润滑槽(8)，

其中，所述成型段(6)包括沿所述成型段(6)的周围延伸的多个脊段(9)，

-其中，所述多个脊段(9)被布置用于在所述金属工件中形成所述内螺纹，并且

-其中，在周向方向上，所述多个脊段(9)中的每两个脊段被所述多个润滑槽(8)中的一个润滑槽分隔开，

其特征在于，

至少所述润滑槽(8)中的所述一个润滑槽，当被投影到垂直于所述旋转轴线(7)的投影平面中时，关于与所述一个润滑槽(8)的表面(11)相交的任何半径(10)是不对称的。

2.根据权利要求1所述的螺纹成型机(1)，其中，所述任何半径是分割半径(rd)，所述分割半径(rd)将所述一个润滑槽(8)分割成第一部分(A)和第二部分(B)，其中，所述分割半径(rd)在距离所述旋转轴线(7)具有最小径向距离的最低点(20)处与所述一个润滑槽(8)的所述表面(18、19)相交。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的螺纹成型机(1)，其中，至少所述一个润滑槽(8)沿着所述一个润滑槽(8)在所述成型段(6)中的整个轴向延伸关于与所述一个润滑槽(8)的所述表面(18、19)相交的任何半径都是不对称的。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的螺纹成型机(1)，其中，当将所述多个脊段(9)中的每个脊段投影到所述投影平面中时，

所述多个脊段(9)中的每个脊段都具有在所述成型段(6)的外周处的前端点(13)和在所述成型段(6)的外周处的尾端点(14)，

所述一个润滑槽(8)的所述表面(18、19)从所述两个脊段(9)中的第一脊段的所述尾端点(14)延伸到所述两个脊段(9)中的第二脊段的所述前端点(13)，

所述一个润滑槽(8)的所述表面(18、19)具有最低点(20)，所述最低点(20)距离所述旋转轴线(7)的径向距离最小，

所述一个润滑槽(8)包括两个部分表面(18、19)，

第一部分表面(18)从所述第一脊段(9)的所述尾端点(14)延伸到所述最低点(20)，

第二部分表面(19)从所述最低点(20)延伸到所述第二脊段(9)的所述前端点(13)。

5.根据权利要求2和4所述的螺纹成型机(1)，其中，当将所述一个润滑槽(8)的所述第一部分(A)和所述第二部分(B)投影到所述投影平面中时，所述一个润滑槽(8)的所述第一部分(A)由所述第一部分表面(18)限制，并且所述一个润滑槽(8)的所述第二部分(B)由所述第二部分表面(19)限制，其中，所述第一部分(A)的横截面积比所述第二部分(B)的横截面积小。

6.根据权利要求4或5所述的螺纹成型机(1)，其中，当将所述第二部分表面(19)和所述第一部分表面(18)投影到所述投影平面中时，所述第二部分表面(19)沿其从所述最低点(20)到所述第二脊段(9)的所述前端点(13)的整个延伸具有凹形弯曲，并且所述第一部分表面(18)比所述第二部分表面(19)短。

7.根据权利要求4至6中的任一项所述的螺纹成型机(1)，其中，当将所述第一部分表面(18)投影到所述投影平面中时，所述第一部分表面(18)的至少一部分是笔直的。

8.根据权利要求4至7中的任一项所述的螺纹成型机(1)，其中，当投影到所述投影平面中时，

所述第一部分表面(18)具有第一顶角(α1)，所述第一顶角(α1)形成在与所述第一脊段(9)的所述尾端点(14)相交的第一半径(r1)和与所述第一部分表面(18)上的第一中点(23)相交的第二半径(r2)之间，

所述第二部分表面(19)具有第二顶角(α2)，所述第二顶角(α2)形成在与所述第二脊段(9)的所述前端点(14)相交的第三半径(r3)和与所述第二部分表面(19)上的第二中点(24)相交的第四半径(r4)之间，

所述第一中点(23)和所述第二中点(24)距离所述旋转轴线(7)的径向距离等于所述第一脊段(9)的最大径向延伸与所述最低点(20)距离所述旋转轴线(7)的径向距离之和的一半，并且其中

所述第一顶角(α1)大于所述第二顶角(α2)。

9.根据权利要求8所述的螺纹成型机()，其中，所述第一顶角(α1)在从2.8度至12.0度的范围内。

10.根据权利要求4至9中的任一项所述的螺纹成型机(1)，其中，当投影到所述投影平面中时，

所述第一部分表面(18)具有第一底角(β1)，所述第一底角(β1)形成在与所述最低点(20)相交的所述分割半径(rd)和与所述第一部分表面(18)上的所述第一中点(23)相交的所述第二半径(r2)之间，

所述第二部分表面(19)具有第二底角(β2)，所述第二底角(β2)形成在与所述最低点(20)相交的所述分割半径(rd)和与所述第二部分表面(19)上的所述第二中点(24)相交的所述第四半径(r4)之间，

所述第一中点(23)和所述第二中点(24)距离所述旋转轴线(7)的径向距离等于所述第一脊段(9)的最大径向延伸与所述最低点(20)距离所述旋转轴线(7)的径向距离之和的一半，并且

所述第一底角(β1)小于所述第二底角(β2)。

11.根据权利要求10所述的螺纹成型机(1)，其中，所述第一底角(β1)在从3.8度到53.0度的范围内。

12.根据权利要求4至11中的任一项所述的螺纹成型机(1)，其中，当将所述第一脊段(9)的所述尾端点(14)、所述第二脊段(9)的所述前端点(13)和所述最低点(20)投影到所述投影平面中时，所述第一脊段(9)的所述尾端点(14)、所述第二脊段(9)的所述前端点(13)和所述最低点(20)跨越等腰三角形。

13.根据权利要求4至11中的任一项所述的螺纹成型机(1)，其中，当将所述第一脊段(9)的所述尾端点(14)、所述第二脊段(9)的所述前端点(13)和所述最低点(20)投影到所述投影平面中时，所述第一脊段(9)的所述尾端点(14)、所述第二脊段(9)的所述前端点(13)和所述最低点(20)跨越不等边三角形。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的螺纹成型机(1)，其中，至少所述润滑槽(8)中的所述一个润滑槽在所述成型段(6)和所述轴(2)中延伸。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的螺纹成型机(1)，其中，当将所有的所述多个润滑槽(8)投影到所述投影平面中时，所有的所述多个润滑槽(8)具有相同的形状。

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