DE3636798C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3636798C2 DE3636798C2 DE19863636798 DE3636798A DE3636798C2 DE 3636798 C2 DE3636798 C2 DE 3636798C2 DE 19863636798 DE19863636798 DE 19863636798 DE 3636798 A DE3636798 A DE 3636798A DE 3636798 C2 DE3636798 C2 DE 3636798C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- forming
- coolant
- tool
- forming tool
- jaws
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/16—Both compacting and sintering in successive or repeated steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/02—Making uncoated products
- B21C23/04—Making uncoated products by direct extrusion
- B21C23/14—Making other products
- B21C23/147—Making drill blanks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K5/00—Making tools or tool parts, e.g. pliers
- B21K5/02—Making tools or tool parts, e.g. pliers drilling-tools or other for making or working on holes
- B21K5/04—Making tools or tool parts, e.g. pliers drilling-tools or other for making or working on holes twisting-tools, e.g. drills, reamers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B51/00—Tools for drilling machines
- B23B51/06—Drills with lubricating or cooling equipment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
- B23P15/32—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools twist-drills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
- B23P15/38—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools planing or slotting tools
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur
Herstellung von einteiligen gesinterten Zerspanungswerkzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1
und auf ein Umformwerkzeug zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei Werkzeugen aus Werkzeugstahl werden
die im Normalfall wendelförmigen Spannuten durch
spanabhebende Verfahren, z. B. Schleifen bzw. durch
Drallwalzen oder Strangpressen, hergestellt.
Zur Erreichung größerer Schnittgeschwindigkeiten
und Standzeiten bzw. Standmengen sowie zur
Bearbeitung härterer Werkstoffe wird bei
Wendelbohrern der vordere Schneidenteil in
Hartmetall ausgeführt, das heißt eine Bohrerspitze
aufgesetzt, und werden bei Fräsern Hartmetallschneiden
durch Löten oder Klemmen eingesetzt. Dies bedeutet
jedoch gegenüber einer einteiligen Ausführung
zusätzliche Arbeitsgänge und Schwachstellen. Das
gilt ganz besonders, wenn die Werkzeuge zur Kühl-
und/oder Schmiermittelzufuhr mit einem zentralen
oder zwei oder mehr der Wendel folgenden Kühl- und
Schmiermittelkanälen ausgeführt sind. In diesen
Fällen besteht die Gefahr, daß die Kühl- und
Schmiermittelkanäle beim Verbinden der
Hartmetallspitze mit dem übrigen Bohrer z. B. durch
Löten teilweise oder ganz verstopfen. Es sind
daher besondere Maßnahmen erforderlich, um das zu
verhindern, was einen zusätzlichen Aufwand
bedeutet.
Ein weiterer Nachteil bei zwei- oder mehrteiligen
gelöteten Werkzeugen ist, daß bei zu starker
Erwärmung, z.B. durch Kühlmittelausfall, das Lot
schmilzt und das Werkzeug zerstört und ggf. sogar
das Werkstück beschädigt wird.
Einteilige Schaftwerkzeuge aus Hartmetall werden
z. B. durch Strangpressen, Formpressen, indirekte
Formgebung, Spritzgießen oder Schlickergießen
hergestellt, wobei entweder der Schneidenteil mit
den Nuten oder der Schaftteil nachträglich
mechanisch bearbeitet werden muß. Werden die Nuten
durch Verdrillen hergestellt, bedeutet dies
ebenfalls einen erheblichen maschinellen und
Steuerungsaufwand. Zum Herstellen der Spannuten
sind somit meist zusätzliche Arbeitsgänge
erforderlich, wobei die Gefahr besteht, daß vorher
eingebrachte Kühl- und Schmiermittelkanäle in
Mitleidenschaft gezogen werden. In der US-A-24 22 994
ist ein Extrusionsverfahren beschrieben,
bei dem die Spannuten und die Kühl- und
Schmiermittelkanäle dagegen in einem Arbeitsgang
hergestellt werden. Allerdings ist dabei eine
Teilsinterung erforderlich, um anschließend den
Schaft noch formen bzw. bearbeiten zu können. Erst
danach ist die eigentliche Sinterung möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu
entwickeln, bei dem ein Schaftwerkzeug bis auf das
Endbearbeiten, z. B. durch Schleifen, in einem
einzigen Arbeitsgang hergestellt wird. Hierzu
müssen an einem Vorpreßkörper von bestimmtem Durchmesser
und bestimmter Länge die Spannuten ebenso wie die
eventuell vorhandenen Fasen geformt werden, die
Kühl- und Schmiermittelkanäle entsprechend dem
Spannutenverlauf gewendelt werden, und zwar in der
vorgegebenen Form und ohne die Gefahr einer
Verstopfung oder wesentlichen Verengung beim
Umformen. Dies soll möglich sein unabhängig davon,
ob der Schaftdurchmesser gleich dem des
Schneidenteils ist oder davon abweicht. Es ist
weiterhin Aufgabe der Erfindung, die Zahl der
Arbeitsgänge insgesamt, insbesondere jedoch die
nachfolgende mechanische Bearbeitung auf ein
Minimum zu reduzieren, sowie die
verfahrensbedingten Grenzen für die Herstellung
von Schaftwerkzeugen aus Hartmetall,
pulvermetallurgisch hergestelltem Werkzeugstahl
(ASP) oder Keramik hinsichtlich der Abmessungen zu
erweitern. Schließlich ist es Aufgabe der Erfindung, ein Umformwerkzeug
zur Durchführung des genannten Verfahrens anzugeben.
Die genannten Aufgaben werden durch das im Anspruch 1 beschriebene
Verfahren und das Umformwerkzeug nach Anspruch 5 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen
2 bis 4 und 6 bis 9 beschrieben.
Bei dem zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagenen
Verfahren wird zunächst ein Vorpreßkörper aus
Hartmetall-, Keramikpulver, pulvermetallurgisch
hergestelltem Werkzeugstahl (ASP) durch
Strangpressen hergestellt, ggf. mit entsprechender
Zahl von Kühl- und Schmiermittelkanälen. Die Vorpreßkörper
entsprechenden Durchmessers und
entsprechender Länge werden in einem Ofen
zwischengelagert und auf Strangpreßtemperatur
gehalten. Sie werden dem Ofen einzeln entnommen
und auf eine Zentrierunterlage
abgelegt, von der aus sie mittels eines
Preßstempels teilweise durch ein ebenfalls
beheiztes Umformwerkzeug gedrückt werden. Der
teilweise umgeformte Vorpreßkörper hat nach dem
Umformprozeß bereits die endgültige Form des
Schaftwerkzeuges. Er wird dem Umformwerkzeug
entnommen und in bekannter Weise gesintert und
ggf. heiß-isostatisch verdichtet. An das Sintern
schließt sich die Endbearbeitung der Fasen,
Schneiden und des Schaftes, z.B. durch Schleifen
an. Eine Nachbearbeitung der Spannuten ist nicht
erforderlich.
Alternativ zu der genannten beheizten
Zentrierunterlage kann eine unbeheizte eingesetzt
werden, wenn die darauf abgelegten Vorpreßkörper durch
eine darüber angeordnete Strahlungsquelle auf
Temperatur gehalten werden.
Das Umformwerkzeug weist einen zwischen einer
vorderen und einer hinteren Führungsbohrung
angeordneten relativ kurzen Umformbereich auf,
dessen Länge in Achsrichtung den Erfordernissen
des Einzelfalls (Nutform, Steigung, Auslauf etc.)
gewählt wird. In diesem gewendelten Umformbereich
werden die Spannuten und die eventuell
vorgesehenen Fasen von Werkzeugen bzw. die Nuten
oder Steuerkurven in Maschinenelementen geformt.
Der Vorpreßkörper wird von dem Preßstempel nur so weit
in das Umformwerkzeug hineingedrückt, bis der
Schneidenteil bzw. Nutenteil ausgebildet ist. Der
Schaftteil wird nicht umgeformt. Der umgeformte
Vorpreßkörper kann je nach Ausführung entweder durch
Öffnen des Umformwerkzeuges herausgenommen oder
durch teilweises radiales Herausziehen der
Umformbacken herausgeschoben werden.
Um bei Werkzeugen mit Kühl- und
Schmiermittelkanälen zu gewährleisten, daß diese
während des Umformvorganges in Form und Abmessung
erhalten bleiben, werden in diese Kanäle des Vorpreßkörpers
elastische Kühl- und
Schmiermittelkanal-Elemente etwas geringeren
Durchmessers eingeführt, die in Bohrungen durch
den Preßstempel hindurchgeführt sind. Dies
geschieht auf einer beheizten Zentrierunterlage.
Die Kühl- und Schmiermittelkanal-Elemente ragen
mit ihren vorderen Enden etwas aus dem Vorpreßkörper
heraus. Der Vorpreßkörper wird nun zusammen mit den
Kühl- und Schmiermittelkanal-Elementen so weit in
das Umformwerkzeug eingeschoben, bis deren
überstehende Enden in die Umformzone hineinragen,
und zwar bis zu deren Ende. Von hier an wird der
Preßstempel alleine weiterbewegt und drückt den
Vorpreßkörper bis zur vorgegebenen Länge des
Schneidenteiles durch die Umformzone. Nach dem
Zurückziehen der Kühl- und
Schmiermittelkanal-Elemente und des Preßstempels
kann der umgeformte Vorpreßkörper in der zuvor
beschriebenen Art entnommen werden.
Da die Form des umgeformten Vorpreßkörpers nach diesem
Arbeitsgang bereits exakt der Form des fertigen
Schaftwerkzeuges im Hinblick auf Spannuten, Fasen,
Schaft und Kühl- und Schmiermittelkanäle
entspricht, ist nach dem Sintern nur noch das
Fertigbearbeiten (z. B. durch Schleifen) der
Freiflächen, der Fasen, des Schaftes und der
Werkzeugspitze bei Bohrern bzw. Stirnschneiden bei
Fräsern notwendig.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt
darin, daß damit Schaftwerkzeuge aus gesintertem
Material, d. h. Hartmetall, pulvermetallurgisch
hergestelltem Werkzeugstahl (ASP) oder Keramik,
hergestellt werden können mit einem Minimum an
mechanischer Nachbearbeitung, daß solche Werkzeuge
auch mit Kühl- und Schmiermittelkanälen
herstellbar sind und dabei die Schwachstellen
eines sonst vorhandenen Stoßes verschiedener
Materialien vermieden wird, ebenso wie die damit
verbundene Gefahr einer Verstopfung der Kanäle.
Die Herstellung auch komplizierter Nut-Geometrien
ist einfach und bei niedrigen Herstellkosten
möglich; ebenso wie die Herstellung von
Werkzeugen, bei denen der Durchmesser des
Schaftteiles von dem des Schneidenteiles abweicht.
Nach der Erfindung ist es vorgesehen,
Schaftwerkzeuge größeren Durchmessers mit einem
Hohlschaft nach diesem Verfahren herzustellen.
Durch diese Maßnahme wird zum einen in nicht
unerheblichem Maße Einsatzmaterial eingespart, was
zur Kostensenkung beiträgt und auch im Falle des
eventuell vorgesehenen Aufbohrens des Hohlschaftes
günstig ist, da das Material in einem Zustand
anfällt, der das Recycling ermöglicht. Zum
anderen wird die Herstellung von solchen
Werkzeugen mit größerem Durchmesser als bisher
möglich, da durch den Hohlschaft bzw. die
Hohlräume die Diffusionswege wesentlich kleiner
werden und die Oberfläche vergrößert wird, so daß
das Plastifizierungs- und Bindemittel beim Sintern
wesentlich besser entweichen kann, wodurch die
Entstehung von Poren reduziert wird. Die
Herstellungsgrenzen für Werkzeuge aus solchen
Sinterwerkstoffen, bei denen Plastifizierungs- und
Bindemittel zum Einsatz kommen, werden damit
deutlich erweitert. Ein besonderer Vorteil des
erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen,
daß beim Herstellen von einteiligen
Schaftwerkzeugen
die Umformung in einfacher Weise in
einem Arbeitsgang erfolgt, wobei die Anzahl,
Geometrie und Steigung der Nuten und die Form des
Schaftteiles nahezu beliebig gewählt werden können,
und daß die sonst erforderlichen Vorrichtungen zum
Verdrillen und Nuten entfallen. Darüber hinaus
wird die Steigung der Nuten exakt eingehalten,
unabhängig von der Arbeits- bzw.
Vorschubgeschwindigkeit beim Pressen.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für die
Herstellung von Schaftwerkzeugen mit homogenen
Aufbau; es ist jedoch ebenso verteilhaft
einzusetzen für die Herstellung von Werkzeugen, bei
denen unterschiedliche Werkstoffqualitäten, d. h.
Pulvermischungen für einen Kernbereich und einen
diesen Kernbereich umgebenden Mantel zum Einsatz
kommen. Durch einen entsprechend den jeweiligen
Anforderungen eventuell auch aus mehreren Schichten
aufgebauten Vorpreßkörper lassen sich Werkzeuge mit
optimalen Härte-, Festigkeits- und Zähigkeitswerten
nach diesem Verfahren in einem Preßvorgang
herstellen.
Das Verfahren selbst und die zu seiner Durchführung
notwendigen Vorrichtungen sind in den Zeichnungen
Fig. 1 bis 7 dargestellt und nachfolgend näher
beschrieben. Es zeigen
Fig. 1a bis c in drei Phasen die Umformung
des Vorpreßkörpers,
Fig. 2 und 3 zwei Ausführungsformen des
Umformwerkzeuges,
Fig. 4 Ausführungsformen eines
Wendelbohrers mit
Kühlmittelkanälen,
Fig. 5 ein Fräs- oder Aufsenkwerkzeug
mit Hohlschaft,
Fig. 6 und 7 den erforderlichen Teil an
mechanischer Nachbearbeitung
der Fase an einem Wendelbohrer
bzw. der Freifläche an einem
Schaftfräser und
Fig. 8 einen zweiteiligen Preßstempel
für Werkzeuge mit Hohlschaft.
In Fig. 1a ist die Anordnung der verschiedenen
Vorrichtungen kurz vor dem Umformvorgang
dargestellt. Ein stranggepreßter Vorpreßkörper 1 ist auf
einer beheizten Justierunterlage 4 abgelegt, vor
dem Umformwerkzeug 3 mit vorderer 9a und hinterer
Führungsbohrung 9b, die ggf. einen etwas größeren
Durchmesser hat als die vordere, sowie der mit U
bezeichneten Umformzone. In diesem Falle ist ein Vorpreßkörper
dargestellt mit zwei Kühl- und
Schmiermittelkanälen 7. Der Preßstempel 2 weist
Bohrungen auf, durch die die Kühl- und
Schmiermittelkanal-Elemente 8 hindurchragen. Die
Ausrichtung des Vorpreßkörpers auf der Justierunterlage
erfolgt einerseits exakt zu der vorderen
Führungsbohrung 9a des Umformwerkzeuges 3 und
andererseits so, daß die im Preßstempel 2
geführten Kühl- und Schmiermittelkanal-Elemente 8
beim Zustellen in die Kühl- und
Schmiermittelkanäle eingeführt werden. Dadurch,
daß die Kühl- und Schmiermittelkanal-Elemente in
bezug auf die den Schneidenteil 5 erzeugende, mit U
bezeichnete Umformzone genau ausgerichtet sind,
wird der Vorpreßkörper automatisch so ausgerichtet und
gehalten, daß die Lage der Kühlmittelkanäle in der
späteren Wendel exakt eingehalten wird.
Die Umformzone ist unter Beachtung der
Sinterschwindung bezüglich des freien Querschnitts
und der Steigung der nutformenden Nasen bzw.
Backen entsprechend den vorgegebenen Maßen des
Fertigwerkzeuges und der Zahl der Nuten geformt.
Die Länge der Umformzone U in Achsrichtung wird
möglichst kurz gehalten, sie richtet sich nach den
Erfordernissen des Einzelfalls.
In Fig. 1b ist die Position des Vorpreßkörpers 1
dargestellt, nachdem er durch den Preßstempel 2 in
die Führungsbohrung 9a eingeschoben ist. Die in
dem Halter 10 gehaltenen Kühl- und
Schmiermittelkanal-Elemente 8 wurden nach dem
Einführen in den Vorpreßkörper 1 zusammen mit diesem und
dem Preßstempel 2 bewegt und ragen mit dem Teil 8a
aus dem Vorpreßkörper heraus und in die mit U
bezeichnete Umformzone hinein. Nach dem
Wegschwenken der Zentrierunterlage 4 wird der Vorpreßkörper
1 durch den Preßstempel 2 weiter in das
Umformwerkzeug 3 hineingeschoben, wobei der
Halter 10 mit den Kühl- und
Schmiermittelkanal-Elementen 8 nicht bewegt
wird. Dadurch werden in der Umformzone U die
Spannuten entsprechend der Steigung im
Schneidenteil 5 (in Fig. 1c dargestellt) geformt
und gleichzeitig die Kühl- und Schmiermittelkanäle
gewendelt. Dies geschieht nur bis zu der
vorgegebenen Länge des Schneidenteiles 5, so daß
der Schaftteil 6 nicht umgeformt wird. Zum
Entnehmen des umgeformten Vorpreßkörpers wird das
Umformwerkzeug geöffnet.
Fig. 1c zeigt den fertig umgeformten Vorpreßkörper und
die Position von Preßstempel 2 und Halter 10 mit
den darin befestigten Kühl- und
Schmiermittelkanal-Elementen.
Aus dem in Fig. 2 dargestellten Querschnitt ist
der Aufbau des Umformwerkzeuges zu erkennen und
die Wirkungsweise. In dieser Ausführung werden
durch die Segmente 11 die Außenkontur 13 und die
Fasen 14 im Schneidenteil 5 des Schaftwerkzeuges
mit den Kühl- und Schmiermittelkänalen 7 geformt
und durch die Segmente 12 die Spannuten 15. Durch
entsprechende Bewegung der Segmente kann das
Umformwerkzeug zum Entnehmen des umgeformten Vorpreßkörpers
geöffnet werden.
Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 3
dargestellt. Hier wird der Umformbereich durch
Backen 16 und 17 gebildet, die in dem
Umformwerkzeug 3 in diesem Falle radial beweglich
angeordnet sind. Nach dem Auseinanderfahren der
Backen kann der umgeformte Vorpreßkörper aus dem
Umformwerkzeug herausgeschoben werden.
Sowohl die Segmente entsprechend Fig. 2 als auch
die Backen entsprechend Fig. 3 können je nach
Länge der Umformzone in Achsrichtung ggf. auch
mehrfach geteilt sein, so daß sie unter
verschiedenen Winkeln radial oder auf Kurvenbahnen
geöffnet werden können, um Beschädigungen des Vorpreßkörpers
beim Entnehmen zu vermeiden. Die zum
Öffnen notwendigen Einrichtungen sind nicht
dargestellt.
Bei einer weiteren, nicht dargestellten
Ausgestaltung der Erfindung ist das Umformwerkzeug
in Achsrichtung dreigeteilt in vorderen und
hinteren Führungsteil mit dazwischenliegendem
Umformteil. Dieses Umformteil besteht dabei, ähnlich
wie in Fig. 2 oder 3 dargestellt, aus Segmenten, deren
Trennfugen in Längsrichtung der Wendel entsprechend
verlaufen. Es ist dadurch möglich, das
Umformwerkzeug auf einfache Weise durch Auswechseln
der Segmente mit entsprechender Steigung bzw.
Nutfom und -anzahl umzurüsten für verschiedene
Formen und Steigungen der Nuten.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die
Vorrichtungen vereinfachen sich, wenn die
herzustellenden Schaftwerkzeuge ohne oder mit nur
einem zentralen Kühl- und Schmiermittelkanal
ausgeführt werden, unterscheidet sich jedoch nicht
grundsätzlich von dem zuvor beschriebenen.
In Fig. 4a ist ein Wendelbohrer dargestellt mit
zwei Kühl- und Schmiermittelkanälen. Ebenso
vorteilhaft lassen sich jedoch Werkzeuge mit
beliebiger Anzahl von Kanälen herstellen
entsprechend der geforderten Nutenzahl. Die Kühl-
und Schmiermittelkanäle können außer einem
kreisförmigen jeden beliebigen Querschnitt haben,
da hierzu lediglich die entsprechende Form im Vorpreßkörper
und bei den Kühl- und
Schmiermittelkanal-Elementen vorzusehen ist.
Fig. 4b zeigt einen Wendelbohrer mit Hohlschaft,
wie er vorteilhafterweise für Bohrer größeren
Durchmessers verwendet wird, wobei in diesem Falle
der Schaft zwischen dem Umformvorgang und dem
Fertigsintern aufgebohrt ist. Ein Aufbohren im
Schaftteil ist jedoch bei entsprechender
Gestaltung des Preßstempels und des Halters für
die elastischen Kühl- und
Schmiermittelkanal-Elemente (vgl. Fig. 8 und
weiter unten) auch schon vor dem Umformvorgang
möglich und vermeidet nachträgliche Beschädigungen
des bereits fertigen Schneidenteils. Für den nicht
dargestellten Fall einer Kühl- und
Schmiermittelzufuhr quer zur Längsachse wird der
bzw. werden die Kühlmittelkanäle am rückwärtigen
Ende des Schaftwerkzeuges verschlossen und
entsprechende Querbohrungen eingebracht sowie
entsprechende Einrichtungen für die Zuführung
vorgesehen.
Fig. 5 zeigt ein Fräs- oder Aufsenkwerkzeug mit
zentralem Kühl- und Schmiermittelkanal, bei dem
der Schaft ebenfalls hohl ist, um einerseits
Einsatzmaterial einzusparen und andererseits die
Diffusionsvorgänge zu verbessern und kurze Wege
für das Entweichen der
beim Sintervorgang verdampfenden Stoffe zu erhalten. Der
Übergang von der größeren Bohrung im Hohlschaft
auf den im Durchmesser kleineren Kühl- und
Schmiermittelkanal im Schneidenbereich
ist im dargestellten Falle konisch und liegt
vorteilhaft im Auslaufbereich der Spannuten.
In Fig. 6a ist die Draufsicht auf eine Bohrerspitze
gezeigt, bei der die Vorteile des erfindungsgemäßen
Verfahrens besonders deutlich zu erkennen sind. Die
Außenkontur des Wendelbohrers 13 und die Spannuten
15 haben nach dem Umformen bereits ihre endgültige
Gestalt. Es bedarf keiner weiteren Bearbeitung. Zur
Fertigbearbeitung des Schneidenteils muß lediglich
die Freifläche 18 und der Teil 19 der Fase 14 auf
Fertigmaß abgeschliffen werden. In den Fällen, in
denen der Schaft den gleichen Durchmesser wie die
Fase hat, kann er mit dieser zusammen in einem
Arbeitsgang spitzenlos geschliffen werden. Das
Schleifen der Bohrerspitze erfolgt in der üblichen
Weise. Fig. 6b zeigt den Bohrer in der Ansicht.
Lediglich bei großen Werkzeugabmessungen ist ggf.
eine spanabhebende Bearbeitung der Bohrerspitze
bzw. der Stirnschneide vor dem Sintern zweckmäßig.
Auch im Falle des in Fig. 7a und b dargestellten
Fräsers ist der Verfahrensvorteil deutlich
erkennbar. Auch hier sind die Freiflächen 20 und
die Spannuten 15 nach dem Umformvorgang fertig und
es muß lediglich die Freifläche 21 angeschliffen
werden.
In Fig. 8 ist ein Ausführungsbeispiel für einen
zweiteiligen Preßstempel dargestellt, wie er zur
Herstellung von Werkzeugen mit Hohlschaft Anwendung
findet. Der Vorpreßkörper ist in diesem Falle rohrförmig
und unter Berücksichtigung der Umformung
entsprechend der gewünschten Abmessung des fertigen
Schaftwerkzeuges abgelängt. In dieser Darstellung
ist ein Schaftwerkzeug mit zwei Kühl- und
Schmiermittelkanälen im Schneidenteil angenommen.
Der Preßstempel besteht aus einem Innenstempel 22,
der in einem Außenstempel 23 axial verschiebbar
ist, und der in der Ausgangsstellung entsprechend
der Länge des Vorpreßkörpers aus dem Außenstempel
herausragt. Er ist an seinem vorderen, dem
Umformwerkzeug zugekehrten Ende dem Auslauf der
Spannuten des Schaftwerkzeuges entsprechend
ausgebildet. Der Übergang vom zylindrischen Teil
zum vorderen Ende hin ist in den Schnitten Fig. 8a
bis e dargestellt. Der Innenstempel 22 stellt
gleichzeitig den Halter für die Kühl- und
Schmiermittelkanal-Elemente 24 dar. Vor dem
Preßvorgang wird der Innenstempel in den auf der
Zentrierunterlage abgelegten Rohling eingeführt
durch Bewegen des gesamten Preßstempels, so daß das
vordere Ende mit den elastischen Kühl- und
Schmiermittelkanal-Elementen herausragt und der
Außenstempel am hinteren Ende des Rohlings zur
Anlage kommt. Anschließend wird der Rohling durch
das gemeinsame Verfahren von Innen- und
Außenstempel so weit in das Umformwerkzeug
geschoben, daß der vordere Teil des
Innenstempels 22 mit den Kühl- und
Schmiermittelkanal-Elementen 24 in die Umformzone
hineinreichen. Anschließend wird der Rohling durch
den Außenstempel 23 bis zur Länge des
Schneidenteiles in das Umformwerkzeug gepreßt,
wodurch gleichzeitig die Nuten, die Fasen und die
Kühl- und Schmiermittelkanäle geformt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Verfahrens ist zur Formerhaltung
der Kühl- und Schmiermittelkanäle anstelle des
Einsatzes von Kühl- und
Schmiermittelkanal-Elementen ein Ausgießen bzw.
Füllen der Kanäle mit einem Material
vorgesehen, das beim nachfolgenden Sintern entweicht.
Bei dieser
Alternative des Verfahrens müßte in Kauf genommen
werden, daß die Präzision der Kühl- und
Schmiermittelkanäle unter Umständen geringer ist;
es würde jedoch der mögliche Verschleiß der Kühl-
und Schmiermittelkanal-Elemente beim Preßvorgang
vermieden.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung von einteiligen gesinterten Zerspanungswerkzeugen,
bestehend aus einem Schneiden- und einem Schaftteil,
bei dem ein Vorpreßkörper aus Schneidwerkstoff, wie Hartmetall,
pulvermetallurgisch hergestelltem Werkzeugstahl (ASP) oder Keramik
gepreßt, gesintert und nach- bzw. endbearbeitet wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein stranggepreßter, auf Maß abgelängter Vorpreßkörper (1) vor dem Sintern
mittels eines Preßstempels (2) so weit in ein beheiztes Umformwerkzeug
gedrückt wird, bis der Schneidenteil (5) in der vorgegebenen
Länge geformt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der der
Strangpresse entnommene Vorpreßkörper (1) bis zur Umformung auf der Strangpreßtemperatur
gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in vorgefertigte
Kühl- und Schmiermittelkanäle (7) des Vorpreßkörpers (1) aus der
Preßstempelstirnseite heraustretende elastische Elemente mit einer
der Umformzone (U) entsprechenden Länge eingeführt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühl- und Schmiermittelkanäle (7) des Vorpreßkörpers (1) vor dem
Umformen mit einem Material, das beim nachfolgenden Sintern
entweicht, ausgegossen werden.
5. Umformwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das beheizte Umformwerkzeug (3)
einen zwischen einer vorderen und einer hinteren Führungsbohrung
(9a, b) angeordneten Umformbereich (U) mit nutformenden Nasen
oder Backen aufweist, der unter Beachtung der Sinterschwindung bezüglich
des freien Querschnitts und der Steigung der nutformenden Nasen
und Backen entsprechend den vorgegebenen Maßen des Fertigwerkzeuges
und der Zahl der Nuten geformt ist, und daß das Umformwerkzeug (3)
zum Öffnen längsgeteilt ist.
6. Umformwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Umformbereich
(U) radial bewegbare Umformbacken (16, 17) vorgesehen
sind.
7. Umformwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umformbacken
(16, 17) in Achsrichtung ein- oder mehrfach geteilt sind
und unter unterschiedlichen Winkeln radial bewegbar sind.
8. Umformwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umformbacken auswechselbar sind.
9. Umformwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß elastische Kühl- und Schmiermittelkanal-Elemente (8) in einem
Halter (10) gehalten, durch den Preßstempel (2) hindurchgeführt
und mit ihren freien Enden (8a) die Preßstempelstirnseite
um die Länge des Umformbereiches (U) überragend angeordnet
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863636798 DE3636798A1 (de) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | Verfahren zur herstellung von einteiligen gesinterten schneidwerkzeugen in schaftausfuehrung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863636798 DE3636798A1 (de) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | Verfahren zur herstellung von einteiligen gesinterten schneidwerkzeugen in schaftausfuehrung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3636798A1 DE3636798A1 (de) | 1988-04-07 |
DE3636798C2 true DE3636798C2 (de) | 1991-04-18 |
Family
ID=6312736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863636798 Granted DE3636798A1 (de) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | Verfahren zur herstellung von einteiligen gesinterten schneidwerkzeugen in schaftausfuehrung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3636798A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4303588A1 (de) * | 1992-02-08 | 1993-08-12 | Hitachi Powdered Metals | |
DE102007044269A1 (de) * | 2007-09-17 | 2009-03-19 | Arno Friedrichs | Nur teilweise geschliffener Werkzeugstab aus Sintermaterial |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3814687A1 (de) * | 1988-04-30 | 1989-11-09 | Krupp Widia Gmbh | Strangpresswerkzeug |
AT400687B (de) * | 1989-12-04 | 1996-02-26 | Plansee Tizit Gmbh | Verfahren und strangpresswerkzeug zur herstellung eines rohlings mit innenliegenden bohrungen |
DE19648971A1 (de) * | 1996-11-26 | 1998-05-28 | Drebo Werkzeugfab Gmbh | Bohrer sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
SE527227C2 (sv) * | 2003-09-12 | 2006-01-24 | Seco Tools Ab | Verktyg för spånavskiljande bearbetning med en axiell cylindrisk kanal |
SE527475C2 (sv) * | 2004-05-04 | 2006-03-21 | Sandvik Intellectual Property | Metod och anordning för tillverkning av ett borrämne eller fräsämne |
DE102011000352A1 (de) | 2011-01-27 | 2012-02-16 | Arno Friedrichs | Dentalbohrer und Verfahren zu seiner Herstellung |
DE102013109591B4 (de) * | 2013-09-03 | 2016-06-30 | Topgreen Technology Co., Ltd. | Verlöteter Stabstahl zur Ausbildung eines Zerspanungswerkzeuges, sowie verlötetes Zerspanungswerkzeug |
DE102018202941B4 (de) * | 2018-02-27 | 2024-01-25 | Kennametal Inc. | Verfahren zur Herstellung eines Rohlings aus Extrusionsmasse sowie Extruder |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2422994A (en) * | 1944-01-03 | 1947-06-24 | Carboloy Company Inc | Twist drill |
-
1986
- 1986-10-29 DE DE19863636798 patent/DE3636798A1/de active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4303588A1 (de) * | 1992-02-08 | 1993-08-12 | Hitachi Powdered Metals | |
DE102007044269A1 (de) * | 2007-09-17 | 2009-03-19 | Arno Friedrichs | Nur teilweise geschliffener Werkzeugstab aus Sintermaterial |
WO2009037223A1 (de) | 2007-09-17 | 2009-03-26 | Arno Friedrichs | Nur teilweise geschliffener werkzeugstab aus sintermaterial |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3636798A1 (de) | 1988-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3601385C2 (de) | ||
DE60005010T2 (de) | Steckschlüssel sowie verfahren zu seiner herstellung | |
EP0118035B1 (de) | Bohrwerkzeug mit Verfahren zur Herstellung eines Bohrwerkzeugs | |
EP2049315B1 (de) | Auswerferstift für eine werkzeugform sowie verfahren zum herstellen eines solchen auswerferstifts | |
EP2440341B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung länglicher bauteile aus metall mit wendelförmigen nuten, insbesondere spiralbohrer oder schnecken | |
DE102012001732B4 (de) | Werkzeugkopf für ein modulares Schaftwerkzeug, Schaftwerkzeug mit einem solchen Werkzeugkopf sowie Herstellungsverfahren für einen Werkzeugkopf | |
EP0937528B1 (de) | Reibwerkzeug und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE2065191A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Her stellung eines Schieberkerns fur einen Drehschieber Ausscheidung aus 2009891 | |
EP2641673B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Verbindungsabschnitts als Teil eines Werkzeugs | |
DE3636798C2 (de) | ||
EP1420915B1 (de) | Stabförmiges werkzeug zur spanenden bearbeitung eines werkstücks | |
EP1042086B2 (de) | Verfahren zur herstellung eines bohrwerkzeugs f?r werkzeugmaschinen | |
WO2009037223A1 (de) | Nur teilweise geschliffener werkzeugstab aus sintermaterial | |
WO2014195009A1 (de) | Zerspanungswerkzeug sowie verfahren zur herstellung eines zerspanungswerkzeug | |
AT398286B (de) | Hartmetall- oder keramikrohling sowie verfahren und werkzeug zur herstellung desselben | |
DE69305629T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines kopfes auf einem länglichen werkstück | |
DE102008023696A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Hohlwellengrundkörpern sowie nach dem Verfahren hergestellte Hohlwellengrundkörper | |
EP2440805B1 (de) | Kalibriervorrichtung und verfahren zum kalibrieren | |
DE69305630T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von schrauben, nieten oder dergleichen | |
DE102005041331A1 (de) | Werkzeug zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken | |
DE8628857U1 (de) | Umformwerkzeug zur Herstellung von einteiligen gesinterten Zerspannungswerkzeugen | |
DE102020112808A1 (de) | Schneidwerkzeug und Verfahren zur Herstellung eines Schneidwerkzeugs | |
DE2512854A1 (de) | Verfahren zur spanlosen herstellung von werkstuecken, wie z.b. spiralbohrern o.dgl., mit innenliegenden offenen kuehlkanaelen | |
DE3101123A1 (de) | Verfahren und einrichtung zum verformen eines metallstabes in ein tulpenfoermiges teil durch fliesspressen in einer geschlossenen kammer | |
DE19648971A1 (de) | Bohrer sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FRIED. KRUPP AG, 4300 ESSEN, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |