JPH0673764B2 - 硬質金属又はセラミック製のドリル中間製品の製作法及び押出しプレス工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、硬質金属又はセラミツク製のドリル中間製品
であつて、その内部にら旋状に延びる少なくとも１本の
注水孔を有している形式のドリル中間製品を製造するた
めの方法であつて、押出しプレス温度まで加熱された硬
質金属又はセラミツクを、心棒とノズルとによつて形成
された室を通つてプレスし、この押出しプレス中に中間
製品をら旋状にねじる形式のものと、更にこの方法を実
施するための押出しプレス工具であつて、心棒とノズル
とを有している形式のものに関する。

従来の技術 上記の硬質金属又はセラミツク製のドリル中間製品及び
その押出しプレス製造法はヨーロツパ特許公開第011803
5号明細書で公知である。この公知例ではら旋状のねじ
り加工によつて製造された中間製品において更に、チツ
プ室が研削形成されなければならず、それによつて少な
からずの経費が生じる。硬質金属製のノズル尖端部を製
造するために上記公知例の第10ページには、円筒形の焼
結金属中間製品を、プレス成形ノズルを有する押出しプ
レス装置によつて押出し成形することが提案されてい
る。

ら旋状に延びる冷却通路は、押出しプレス装置から走出
した焼結金属中間製品を、材料流及び所望のドリル形状
及び冷却通路のら旋形状に応じて規定された角速度を以
つてねじることによつて製造され、この際に公知のねじ
り装置においては焼結金属中間製品の連続しかつ均一な
軸線方向案内及び同様に連続しかつ一定したねじり運動
が行なわれる。

この公知例の欠点は従つて、押出しプレス工具の他に付
加的なねじり装置及び相応した制御兼調節機構が必要な
ことである。

発明の課題 従つて本発明の課題は、ドリル製造のための後続加工に
おいて例えばチツプ室の形成のためなどの研削作業が可
及的に少なくて済む硬質金属又はセラミツク製中間製品
のための製造法及び押出しプレス工具において、正確に
一様なピツチと均一な注水孔直径とを有する上記の中間
製品を、付加的な作業工程及びねじり、制御及び調節装
置等の必要なしに製造することである。

課題を解決するための手段（方法及び製造工具） 上記の課題は本発明の製造方法においては、連続成形品
を、ダイスの内側套壁上に配置された単数又は複数のら
旋状のウエブあるいは単数又は複数の溝を通つて、押出
しプレス案内の方向で案内し、このプレス工程中に、ノ
ズル内室の手前で終る心棒に固定された単数又は複数
の、所望の注水孔直径を有し（かつ場合によつては各注
水孔に所望の間隔を有し）かつ弾性材料から成る中央ピ
ンをノズル内に突入せしめることによつて解決され、ま
た本発明の押出しプレス工具においては、ノズル内側套
壁が少なくとも１つの、プレス方向でら旋状に延びるウ
エブ又は溝を有しまた、ノズル内室の手前で終る心棒に
単数又は複数の弾性的な中央ピンが、所望の注水孔直径
を以つてかつ各注水孔に所望の間隔を置いて固定されて
おり、この中央ピンがノズル内室内に突入せしめられて
いることによつて解決された。

発明の効果（方法及び製造工具） 本発明によれば焼結中間製品を従来のように押出しプレ
ス装置からの走出後にねじる代りに、ねじり加工と注水
孔の製造とを、押出しプレスと一緒の一工程で行なうこ
とが保証される。押出しプレス工具の心棒に配設された
弾性的な各中央ピンによつて、即ちねじりの最中にその
直径部分に、適切な注水孔を形成することが可能であ
り、この注水孔の均一な形状は後の作業プロセスで損傷
されることはない。押出しプレスと同時に単数又は複数
の案内ウエブ又は案内溝を介してねじりが行なわれるの
で、このねじり加工は押出しプレツサ内の材料流速度な
どの外的パラメータに左右されることはない。どの程度
のポンチを以つて材料がノズル内にまたノズルを通つて
押されるかに関係なく、硬質金属又はセラミツク製のド
リル中間製品には均一なピツチが形成される。中間製品
の溝又はウエブのピツチ寸法によつてチツプ室のピツチ
が有利に規定され、またそれはドリルのタイプごとに異
ならせることが可能であり、極端な場合にはまつすぐな
溝でも可能である。異なるウエブ又は溝ピツチ又は異な
る直径を有する中間製品の製造を同じ方法又は同じ押出
しプレス工具を以つて可能とするためには、ノズルの交
換のみが必要となつている。こういう場合でなければ何
ら他の調節や調整は必要ない。

実施態様（方法及び製造工具） 前記の案内が少なくとも90゜以上、有利には180゜以上
の前述のウエブら旋を介して行なわれる場合には、ピツ
チの均一性はより高まる。機械及び製造及び方法技術上
の理由からこの案内部分、即ちウエブ又は溝は、半円弧
形の横断面と少なくとも0.2mmの半径とを有していると
有利である。

また実験によればら旋状のウエブ又はノズル内の溝のら
旋角度を、中間製品に所望の角度よりも幾らか大きく選
定すると有利であることが明らかになつている。その程
度は一般的に３゜から７゜である。

各中央ピンがノズル入口室の高さでスペーサによつて支
持されている場合は、その相互の又は、環状溝又は環状
ウエブに対する平行な延びの一定性がより高められる。

中央ピンは弾性的に形成され、それによつて硬質金属又
はセラミツク製のプレスのねじり時のその強制的なねじ
れを破損なしに克服可能となつているとよく、有利には
銅又は非鉄金属の合金、鉄及び（又は）鉄合金及び（又
は）、アルミニウム又は軽金属合金から成る軽金属及び
（又は）、特にポリアミドなどのプラスチツクが用いら
れるとよい。

この中間製品から製造されるべきドリルの使用目的に応
じて、各注水孔の直径を種々異ならせることも有利であ
る。このような場合には相応して寸法設計された中央ピ
ンを有する心棒が使用される。

プレス材料の良好な流動性に関して見ると、心棒の、ノ
ズルに面した側がほぼ円錐状に先細形成され、その円錐
部分套壁から弾性的な中央ピンが突出していると有利で
ある。この円錐形状は１つの尖端部で終つているか又
は、中央ピンの支持のためのほぼ円筒形状のスペーサ内
に移行している。

本発明による押出しプレス工具は、プレス方向でら旋状
に延びる少なくとも１つのウエブ又は溝を備えた（交換
可能な）ノズルと、ノズル内室の手前で終る心棒とを有
しており、この心棒に単数又は複数の、所望の注水孔直
径を有する弾性的な中央ピンが固定されている。この各
中央ピンは心棒の、ノズルに面した側に、当該の製造さ
れる各注水孔の間に形成されるべき距離を置いて固定さ
れており、ノズル内室内に突入している。この各中央ピ
ンは有利にはノズル内室端部まで達つするように、更に
はそれより１〜2mm突出するように形成されている。ま
た溝又はウエブが、投影して見て90゜以上、有利には18
0゜以上であるら旋を以つて形成されていてもよい。こ
の押出しプレス工具は公知工具のようにやはり単純な構
造を有し、しかし従来の押出しプレス工具に必要とされ
た付加的なねじり装置は不要であり有利である。また製
造技術上の理由から特許請求の範囲第７項に記されたノ
ズル又はウエブ形状が有利である。

実施例 第1a図及び第1b図に示された硬質金属製のドリル中間製
品は２つの、半円形の壁を有しらせん状に形成された溝
１を有し、その溝１の半径ｒは1mmの値である。この各
溝１は所謂「予備成形」されたチツプ室であり、この室
は後にドリル尖端の製造のために完全に研削される。更
にこの硬質金属ドリル中間製品は２つの注水孔２を有
し、この場合その直径は0.8mmでありかつ溝１に対して
平行に延びている。溝１の接続線と注水孔の接続線とは
90゜の角度を有し、またこれと異なり第1c図にはその角
度ｒが０゜である実施例が示されている。この両角度の
間であらゆる角度値が可能であり、また両注水孔が１本
の仮想横断面中心線の各反対側に位置する偏心配置も可
能である。

このドリル中間製品から、ドリル尖端の製造のために適
当な長さの部材が切断され、前記のチツプ室（切削リツ
プ）が研削されてドリル尖端が研削形成され、この尖端
で両方の注水孔が終つている。

第２図に示された本発明による押出しプレス工具はノズ
ル３と、このノズルに前配置されたそう入ノズル４と心
棒５とノズルフレーム６とからほぼ成つている。ノズル
３は第5a図及び第5b図に、またノズルフレーム６は第６
図に詳説されている。ノズル３は、套壁内面８によつて
制限されている円筒状のノズル内室７を備えた円筒状リ
ングから形成されている。このノズル套壁内面８は、プ
レス方向９でらせん状に延びる２本のウエブ10を有し、
このウエブ10はノズル長さ１に亘つて1/4の円（90゜）
を形成している。横断面において半円弧状のこの各ウエ
ブは少なくとも1mmの半径を有している。第5a,b図に示
されたノズル３には、第６図に示されたそう入ノズル４
が前配置されている。このそう入ノズル４はプレス素材
のための円錐状のそう入ホツパを有し、そのホツパの最
小半径はそう入ノズル４の半径に相応する。そう入ホツ
パ４の開口角度αは約70゜である。

そう入ノズル４とノズル３とに対して軸線方向でセンタ
リングされて心棒５が配置されており、この心棒５の尖
端はノズル内室７のほぼ直前に位置している。心棒５は
例えば第３図及び第４図に示された形状を有する。この
心棒５は円筒状部分11と台部分12との他に円錐部分13を
有し、また中央ピン14が円錐部分外套面13aからプレス
方向に対して平行に突出しているか又は、心棒尖端が円
筒状のスペーサ15に接続しており、このスペーサ15は、
円錐（台形）部分外套面13aから平行に走出する各中央
ピン14が該スペーサ15に接触するように配置されてい
る。円錐部分の有利な角度βは40゜である。

前記の各部材は公知方法でノズルフレーム６内に配設さ
れている。

次に本発明による方法について述べる。

第２図には示されていないポンチによつて硬質金属ブロ
ツクが矢印９のプレス方向で、心棒５とノズルフレーム
６との間に形成された室16内へ、そして続くプレス運動
に基いてそう入ノズル４の室17内へ押し入れられ、そこ
で硬質金属が圧縮される。本来の成形はノズル内室７内
で２段階で行なわれる。引続いてのポンチの送りによつ
て硬質金属は円筒形状を与えられ、その際にウエブ10に
よつてこの硬質金属連続成形品の周面にらせん状に延び
る溝が形成され、それによつて同時に、ノズル３から押
出される該成形品にその縦方向中央軸線を中心にした旋
回が与えられる。この旋回によつてノズル内室７を貫通
する弾性的な中央ピンが、成形品の非回転案内の場合の
ようにその線材直径に相応した円筒状孔を形成するので
はなく、やはりらせん状にねじられてそれに応じてそれ
ぞれのらせん状に延びる注水孔２が形成され、この注水
孔２は溝１に対して平行に延びている。各中央ピン14の
相互距離は、互いに平行に延びる注水孔の距離に応じて
形成される。

第7a図に示された硬質金属ドリル中間製品は２つの、半
円弧形横断面の壁を有するらせん状に延びるウエブ18を
有し、その半径ｒは1mmの値である。他の部分は第1a,b
図に示された上述の硬質金属ドリル中間製品に相応す
る。

第8a,8b図には第5a,b図に示された上述のノズルとは異
なるそう入ノズルが示されており、このそう入ノズルは
プレス方向９でらせん状に延びる２つの溝19を備えたノ
ズル套壁内面８を有し、この溝19はノズル長さ１に亘つ
て1/4の円（90゜）を形成している。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであつて、第1a図、第
1b図は加工形成された溝と注水孔とを有するドリル中間
製品を示す側面図及び端面図、第1c図は別の実施例によ
るドリル中間製品の端面図、第２図は押出しプレス工具
の横断面図、第３図は円錐状の心棒の断面図、第４図は
円筒状のスペーサを備えた心棒の断面図、第5a図及び第
5b図はらせん状のウエブを有するノズルの端面図及び断
面図、第６図はノズルに前配置されるそう入ノズルを示
す図、第7a図及び第7b図は加工形成されたウエブと注水
孔とを有するドリル中間製品を示す側面図及び端面図、
第8a図及び第8b図はらせん状の溝を有するノズルを示す
端面図及び断面図である。 1,19……溝、２……注水孔、３……ノズル、4,6……そ
う入ノズル、５……心棒、６……ノズルフレーム、７…
…ノズル内室、８……ノズル套壁内面、９……プレス方
向、10,18……ウエブ、11……円筒状部分、12……台部
分、13……円錐部分、13a……円錐部分外套面、14……
中央ピン、15……スペーサ、16,17……室

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に螺旋状に延びる少なくとも１つの注
   水孔と、外周面に注水孔に対して平行に延びる螺旋状の
   溝又はウエブとを備える硬質金属又はセラミック製のド
   リル中間製品の製作法であって、押出しプレス温度に加
   熱した硬質金属又はセラミックスをノズル中を通して、
   ノズル内室に螺旋状に配置された少なくとも１つのウエ
   ブ又は溝に沿ってかつノズル内室内へ侵入する線材状の
   少なくとも１つの中央ピンに沿って螺旋状に捩りながら
   押出す形式のものにおいて、押出しプレス材料を捩るこ
   とによって、当初ほぼ直線的に延びていた少なくとも１
   つの中央ピンが該捩り運動に弾性的に追従して螺旋状に
   変形して保持されることを特徴とする、硬質金属又はセ
   ラミック製のドリル中間製品の製作法。
2. 【請求項２】ノズル中において押出しプレス材料を少な
   くとも90゜に亘って螺旋状に案内する特許請求の範囲第
   １項記載の製作法。
3. 【請求項３】半円弧形横断面を有するウエブ又は少なく
   とも0.2mmの半径を有する半円弧形横断面の溝によって
   前記の案内を行なう、特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載の製作法。
4. 【請求項４】螺旋状のウエブ又は溝の螺旋角を、中間製
   品に所望の螺旋角よりも幾らか大きく選定する、特許請
   求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項記載の製
   作法。
5. 【請求項５】中央ピンをノズル入口室の高さでスペーサ
   によって支持する、特許請求の範囲第１項から第４項ま
   でのいずれか１項記載の製作法。
6. 【請求項６】内部に螺旋状に延びる少なくとも１つの注
   水孔と、外周面に注水孔に対して平行に延びる螺旋状の
   溝とを備える硬質金属又はセラミック製のドリル中間製
   品を製作するための押出しプレス工具であって、内側套
   壁にプレス方向に延びる螺旋状のウエブを備えたノズル
   と、ノズル内室内へ侵入していてかつプレス方向でノズ
   ル内室の手前に固定されている線材状の中央ピンと、を
   有している形式のものにおいて、各中央ピンが弾性材料
   から成ることを特徴とする、硬質金属又はセラミック製
   のドリル中間製品を製作するための押出しプレス工具。
7. 【請求項７】ノズル及び中央ピンの長さ（１）が少なく
   とも、ウエブ（10）又は溝（19）が90゜以上の螺旋を描
   くような大きさに設定されている、特許請求の範囲第６
   項記載の押出しプレス工具。
8. 【請求項８】ウエブ（10）又は溝（19）の横断面が、少
   なくとも0.2mmの半径を有する半円弧形である、特許請
   求の範囲第６項又は第７項記載の押出しプレス工具。
9. 【請求項９】単数又は複数の中央ピンが銅又は非鉄金属
   の合金から成っている、特許請求の範囲第６項又は第７
   項記載の押出しプレス工具。
10. 【請求項１０】金属又は金属合金から成る単数又は複数
    の中央ピンがポリアミドによって被覆されている、特許
    請求の範囲第９項記載の押出しプレス工具。
11. 【請求項１１】各中央ピン（14）が種々異なる直径を有
    している、特許請求の範囲第６項から第10項までのいず
    れか１項記載の押出しプレス工具。
12. 【請求項１２】心棒（５）の、ノズル（３）に面した側
    がほぼ円錐状に先細に形成されており、また中央ピンが
    この円錐部分外套面（13a）から突出している、特許請
    求の範囲第６項から第11項までのいずれか１項記載の押
    出しプレス工具。
13. 【請求項１３】円錐状の先細部分が、中央ピン（14）の
    支持のためのほぼ円筒状のスペーサ（15）に移行してい
    る、特許請求の範囲第12項記載の押出しプレス工具。