CN1226109C - 金属棒的塑性加工方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种容易赋予金属棒前端部以截面积缩小的形状的塑性加工方法。棒材(3)容放在设置于金属模(1)上的且具有其端部(2a)小于金属棒(3)的截面积的成形槽(2)中，转辊(4)边压接金属模表面(1a)边使其转动，使棒材(3)沿成形槽(2)形状地塑性变形而成形。在成型后，除去毛刺(3b)。成形槽(2)具有起前端(2a)侧小于棒材(3)的截面积以及后端(2b)侧比棒材(3)直径大的宽度及深度。在前端(2a)侧上，依次缩小截面积。转辊(14)与粗辊(15a、15b)共同转动并且受辊(15a、15b)压迫地被压在金属模表面(1a)上。转辊(16)与粗辊(17)一起转动并且被与辊(17)同轴地设置地限动环(18)支承在辊(17)外周上，而且成行星状地设置多个这样的转辊，它们受辊(17)压迫地被压在金属模表面(1a)上。

Description

金属棒的塑性加工方法
(1)技术领域
本发明涉及在金属棒前端实施依次缩小截面的加工的塑性加工方法。
(2)背景技术
作为在金属棒前端实施依次缩小截面的加工而成的产品地，例如知道了一字槽头螺丝刀、象三棱钻头这样的钻头等。
过去，作为加工一字槽头螺丝刀前端部的方法地知道了如图12所示的方法。在利用该方法加工时，首先，如图12(a)所示地，将成为原料的金属棒3切断成必要的长度，接着，如图12(b)所示地，将前端部21压成扁平的。如果完成了上述压制成型，则如图12(c)、(d)所示地，依次磨削前端部21的侧壁21a、21b及前端部形状22。，从而整形成一字槽头螺丝刀的形状。随后，在通过脉冲研磨等方式除去在上述磨削时产生的毛刺的同时，通过进行倒角而获得了如图12(e)所示的一字槽头螺丝刀6。如图12(e)所示的一字槽头螺丝刀6通过上述加工而具有在金属棒3的前端部依次缩小截面积的扁平其尖细的前端形状5a。
过去，作为加工三棱钻头前端部的方法地知道了如图13的斜视图及表面图所示的方法。在利用该方法进行加工时，首先，如图13(a)所示地，见成为原料的金属棒3切断成必要的长度。接着，如图13(b)所示地，在磨削前端部地形成圆锥形前端23后，如图13(c)所示地压制圆锥形前端23地形成了三角锥形前端部24。如果进行完所述压制成型，则如图13(d)、(e)所示地，依次磨削三角锥形前端部24的第一面24a、第二面24b和第三面24c，从而整形出三棱钻头的前端形状。接着，在通过电解研磨、化学淹没等方式除取在切削时产生的毛刺的同时，通过磨出刀尖而获得了如图13(f)所示的三棱钻头13。如图13(f)所示的三棱钻头13通过上述加工而具在金属棒3前端依次缩小截面积的三角锥形前锋利前端形状5b。
不过，根据上述传统的加工方法，一字槽头螺丝刀6和三棱钻头13等的前端形状的整形都必须需要很多工序，因此存在着繁琐这样的不妥之处。
(3)发明内容
本发明的目的是消除这样的不妥之处并且提供一种能够轻松地赋予金属棒前端部以容易依次缩小截面积的形状的塑性加工方法。
为实现这样的目的，本发明的金属棒塑性加工方法的特点是，它由以下工序构成：将棒材容放在一成形金属棒材的模具中的一成形槽中，沿该棒材长度方向，该成形槽中至少一个端部的截面积小于该棒材截面积；转辊压接具有成形槽的金属模表面且使该转辊从成形槽的另一个端部侧向着具有小于该棒材截面积的截面积的那一端转动，从而通过转辊使棒材沿成形槽的形状塑性变形；除去由在塑性变形时被转辊压到成形槽外面的多余材料形成的毛刺。其中，所述成形槽具有这样的尺寸，即沿该棒材长度方向的前端侧具有比棒材截面积小的截面积，其后端侧具有大于该棒材的直径的宽度和深度，所述成形槽的截面积朝成形槽的在前端侧上的前端依次缩小。
根据本发明的塑性加工方法，首先，是原料的金属棒被容放在金属模的成形槽中。虽然金属棒可以是有塑性的或也可以是任何材料，但它不适用于没有可塑形的材料如铸造物、烧结材料、淬火材料等。
接着，转辊压接在成形槽中容放金属棒的金属模表面并且使转辊从成形槽另一个端部起向着具有比棒材截面积小的截面积的那一端转动。这样一来，随着转动的转动，金属棒通过转辊被压在成形槽中并沿成形槽塑性变形并被制成所述成形槽的形状。
此时，所述成形槽的截面积沿金属棒长度方向地在至少一端上被制成小于金属棒截面积。因而，金属棒的未压入成形槽内的多余材料被转辊压到成形槽外面并且在金属模与转辊之间受到碾压并形成了箔状毛刺。
接着，通过接在塑性变形后地除去毛刺，能够获得具有沿所述成形槽的形状的前端部的金属棒。在所述除毛刺中，当需要对具有沿所述成形槽的形状的前端部进行倒角时，适用滚磨。此外，在所述除毛刺中，当需要在前端部上磨出刀尖时，适用电解湮没、化学研磨等方式。
根据本发明的塑性加工方法，金属棒容放在如上所述地设置于金属模上的成形槽中，通过使转辊一边压接金属模表面并且一边转动的简单操作，能够赋予金属棒前端部以截面积依次缩小的形状。因此，能够轻松地形成具有上述形状的前端部的金属棒。
根据本发明的塑性加工方法，金属棒完全被容放在成形槽中。成形槽前端侧是具有比金属棒截面积小的截面积的部分，通过使转动压接金属模表面并转动，能够合理地进行塑性加工。能够防止金属模的损伤且尤其成形槽的损伤。此外，由于前端侧向着前端部地依次缩小截面积，所以成形槽能够沿着成形槽地使金属材料顺利塑性变形。
根据本发明的塑性加工方法，所述转辊在与比该转辊粗的辊一起转动的同时因受所述粗辊的压迫而被压接在所述棒材上，由此一来，能够受到粗辊保护地防止受伤。
此外，所述转辊在与比该转辊粗的辊一起转动的同时被与该粗辊同轴地设置的限动环支承在该粗辊外周上，并且成行星状地设置了多个这样的转辊，它们受所述粗辊压迫地被压接在所述棒材上，在受粗滚压迫地被压在金属模表面上的情况下，能够起到同样的效果。
在本发明的塑性加工方法中，在截面缩小率比较小的金属模的场合下，采用粗转辊。而在截面缩小率较大或具有截面变为零的形状的金属模中，采用细转辊。
(4)附图说明
图1是本发明第一实施例的塑性加工方法所用的金属模的斜视图。
图2是表示第一实施例的塑性加工方法的截面图。
图3是表示第一实施例的塑性加工方法的截面图。
图4是图3的IV-IV线的截面图。
图5是用图1的金属模进行塑性加工而获得的金属棒的平面图。
图6是图5的VI-VI线的截面图。
图7是通过第一实施例的塑性加工方法获得的金属棒的平面图。
图8是本发明第二实施例的塑性加工方法所用的金属模的斜视图。
图9是通过第二实施例的塑性加工方法获得的金属棒的斜视图。
图10是表示各实施例所用的转辊的变形例的截面图。
图11是表示各实施例所用的转辊的变形例的截面图。
图12是举例表示传统的金属棒成型方法的斜视图。
图13是举例表示另一个传统金属棒成型方法的斜视图及主视图。
(5)具体实施方式
接着，一边参见附图，一边详细说明本发明的实施例。
本发明第一实施例的目的是将金属棒材制成一字槽头螺丝刀。如图1、2所示，本实施例所用的金属模1具有四角锥台形的成形槽2。成形槽2具有这样的宽度及深度，即前端部2a的截面积小于金属棒3的截面积，而后端部2b大于金属棒3的直径。从后端部2b到前端部2a地依次缩小截面积地形成了成形槽2。
在本实施例中，如图2所示地，首先金属棒3容放在成形槽2中，接着，使转辊4压接金属模表面1a。随后，在转辊4始终压接金属模表面1a的状态下，如图2的箭头所示地，使转辊4从成形槽的后端部2b向着前端部2a地转动。
此时，在成形槽2的后端部2b上，如图3(a)、4(a)所示地，使金属棒3始终完全容放在成形槽2中，转辊4直接压接金属模表面1a。
接着，在成形槽2的中央部上，如图3(b)、4(b)所示地，随着转辊4的移动，金属棒3被转辊4压在依次缩小截面积的成形槽2中。接，金属棒3开始塑性变形。
随后，在成形槽2的前端部2a上，如图3(c)、4(c)所示地，金属棒3被转辊4压在其截面积比金属棒3更小的成形槽2中。结果，金属棒3沿成形槽2塑性变形并被制成成形槽2的形状。
在进行上述加工时，金属棒3在成形槽2的后端部2b上如上所述地完全容放在成形槽2内，它只在前端部2a侧沿着成形槽2塑性变形。因此，金属棒3的多余材料3a流向前端部2a，从而能够合理地进行上述塑性加工，能够防止金属模1的损伤切且尤其是成形槽2的损伤。
随后，金属棒3的没有进入成形槽2的多余材料3a如图3(b)、3(c)所示地被转辊4挤压到成形槽2的外面。结果，多余材料3a如图3(d)所示地在金属模1与转辊4之间受到碾压，从而形成了极薄的箔状毛刺3b。
在本实施例中，如图2所示地，转辊4一直转到成形槽2的前方并且如箭头所示地移到金属模1的上方并返回成形槽2后端部2b上方的所始位置。在转辊4位于金属模1上方时，从成形槽2中取出塑性变形结束了的金属棒3并把新的金属棒3放入成形槽2中。随后，通过重复进行上述顺序，能够连续地进行金属棒3的上述塑性变形。
从成形槽2中取出来的金属棒3如图5、6所示地在前端部具有扁平且尖细的前端形状5a。而且，在金属棒3的前端部上，一体地在前端形状5a的周围形成了毛刺3b，没有受碾压的多余材料3a残余材料附着在毛刺3b的前端部上。
因此，随后通过滚磨图5、6所示的金属棒3的前端部而倒角除去了毛刺3b及多余材料3a，最后，获得了图7所示的螺丝刀6。
接着，说明本发明第二实施例。本实施例的目的是要制成三棱钻头。本实施例所用的金属模11如图8所示地在表面11a上具有三角锥形成形槽12。成形槽12具有这样的深度和宽度，即在其前端部12a的截面积小于金属棒3的截面积的同时，其后端部12b大于金属棒3的直径。而且，从后端部12b向着前端部12a地依次缩小截面积地形成了成形槽12。
在本实施例中，未示出的金属棒3容放在成形槽12中，通过进行与图2所示的第一实施例相同的加工，金属棒3的前端部沿成形槽12塑性变形并被制成成形槽12的形状。结果，如图9(a)所示地，获得了在前端部上具有锋利的三角锥形前端形状5b的金属棒3。在金属棒3的前端部上，与前端形状5a的周围一体地形成极薄的箔状毛刺6b。
因此，随后通过研磨如图9(a)所示的金属棒3的前端部来除去毛刺3b并磨出刀尖，最后，获得了图9(b)所示的三棱钻头13。为了使前端形状5b象刀尖那样变锋利，三棱钻头13最好通过电解研磨或化学研磨方式进行上述研磨。
尽管在上述各实施例中说明的是单个转辊4一边压接金属模表面1a、11且一边转动的情况，但也可以使用如图10所示地构成转辊14或如图11所示地构成的转辊16。
如图10所示的转辊14接触比转辊14更粗的辊15a、15b并且受辊15a、15b压迫地被压在金属棒3上。辊15a、15b中的任何一个是驱动辊，而另一个是从动辊，它们通过与转辊14的接触摩擦而一起转动。由于转辊14受辊15a、15b的压迫，所以它们受粗辊15a、15b的保护并且能够防止因压接金属模表面1a、11a而带来的损伤。
此外，如图11所示的转辊16由与比转辊16更粗的辊17同轴设置的限动圈18以及沿辊17的外周设置的环形槽(未画出)来支承并且接触辊17外周并成行星状地设置了多个这样的转辊。在图11所示的结构中，辊17成为驱动辊，各转辊16通过与辊17的接触摩擦而共同转动。转辊16与如图10所示的转辊14一样地受粗辊17的保护并且能够防止因压接金属模表面1a、11a而带来的损伤。
此外，尽管在上述实施例中说明的是进行一字槽头螺丝刀6及三棱钻头13的成型的例子，但本发明的塑性加工方法也能够被用于如在金属棒3的前端部具有截面积依次缩小的形状的材料和形成其它形状。

Claims (6)

1.一种金属棒的塑性加工方法，其特征在于，它由以下工序构成：
将棒材容放在一成形金属棒材的模具中的一成形槽中，沿该棒材长度方向，该成形槽中至少一个端部的截面积小于该棒材截面积；
转辊压接具有成形槽的金属模表面且使该转辊从成形槽的另一个端部侧向着具有小于该棒材截面积的截面积的那一端转动，从而通过转辊使棒材沿成形槽的形状塑性变形；
除去由在塑性变形时被转辊压到成形槽外面的多余材料形成的毛刺；其特征在于，所述成形槽具有这样的尺寸，即沿该棒材长度方向的前端侧具有比棒材截面织小的截面积，其后端侧具有大于该棒材的直径的宽度和深度，所述成形槽的截面积朝成形槽的在前端侧上的前端依次缩小。
2.如权利要求1所述的金属棒的塑性加工方法，其特征在于，所述转辊在与比该转辊粗的辊一起转动的同时因受所述粗辊的压迫而被压接在所述棒材上。
3.如权利要求1所述的金属棒的塑性加工方法，其特征在于，所述转辊在与比该转辊粗的辊一起转动的同时被与该粗辊同轴地设置的限动环支承在该粗辊外周上，并且成行星状地设置了多个这样的转辊，它们受所述粗辊压迫地被压接在所述棒材上。
4.如权利要求1所述的金属棒的塑性加工方法，其特征在于，通过滚磨除去所述毛刺并且进行所述棒材的已塑性变形部分的倒角。
5.如权利要求1所述的金属棒的塑性加工方法，其特征在于，通过电解研磨除去所述毛刺并且在所述棒材的已塑性变形部分上磨出刀尖。
6.如权利要求1所述的金属棒的塑性加工方法，其特征在于，通过化学研磨除去所述毛刺并且在所述棒材的已塑性变形部分上磨出刀尖。
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