KR20220110500A - 드릴 제조 방법 - Google Patents

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KR20220110500A
KR20220110500A KR1020227019265A KR20227019265A KR20220110500A KR 20220110500 A KR20220110500 A KR 20220110500A KR 1020227019265 A KR1020227019265 A KR 1020227019265A KR 20227019265 A KR20227019265 A KR 20227019265A KR 20220110500 A KR20220110500 A KR 20220110500A
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클라우디오 하슬러
페터 노이호르스트
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힐티 악티엔게젤샤프트
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Abstract

드릴 제조 방법이 개시되고, 이러한 방법은 길이 방향을 규정하고 길이 방향으로 전방 단부, 중간 섹션(40), 및 전방 단부에 대향되는 후방 단부를 가지는 세장형 요소(10)를 제공하는 단계, 전방 단부에 컷팅 연부(530)를 가지는 드릴 선단부(520)를 냉간 성형만으로 성형하는 단계, 및 중간 섹션(40)에서 길이 방향을 따라서 연장되는 채널(410)을 냉간 성형만으로 성형하는 단계를 포함한다.

Description

드릴 제조 방법
본 발명은 드릴 제조 방법에 관한 것이다.
컷팅, 밀링, 머리 내기(heading), 롤링, 핀치-포인팅(pinch-pointing) 등과 같은 하나 이상의 대규모 성형 방법 단계를 블랭크 또는 반-제품에 적용함으로써 제조되는 드릴 및 직결 나사가 공지되어 있다. 이러한 방법 단계 중 일부는 냉간 성형 프로세스에 포함될 수 있고, 그 외 방법 단계들은 폐기에 높은 비용이 드는 칩과 같은 폐기 재료를 생성할 수 있다.
냉간 성형은 대규모의 성형 방법으로서, 블랭크 재료의 결정화 온도 미만에서 블랭크의 형상을 변경하는 것을 의미한다. 컷팅 또는 밀링과 같은 가공 방법과 대조적으로, 냉간 성형은 상당한 양의 재료를 제거하지 않으면서, 원하는 형상을 획득하기 위해 재료를 강제로 유동시킨다.
머리 내기는 냉간 성형 방법으로서, 길이 방향에 수직인 하나 이상의 측방향으로 블랭크의 치수를, 예를 들어 블랭크가 원형 횡단면을 가지는 경우에 직경을 증가시키기 위해서 블랭크의 단부를 길이 방향으로 다이 내로 강제하는 것을 의미한다. 여기에서, 단부의 형상은 제품의 헤드가 될 수 있다. 이러한 형상은 다이의 형상에 의해서 결정될 수 있다.
핀치-포인팅은 냉간 성형 방법으로서, 단부의 형상을 원하는 형상으로, 예를 들어 드릴 선단부로 변경하기 위해서 둘 이상의 교합 다이들 사이에서 블랭크의 단부를 핀칭하는 것을 의미한다. 이러한 형상은 다이들의 형상에 의해서 결정될 수 있다.
냉간 롤링은 냉간 성형 방법으로서, 블랭크의 두께를 롤들 사이의 거리와 실질적으로 동일한 두께로 감소시키기 위해/위하거나 블랭크의 표면의 원하는 형상, 예를 들어 나사산을 생성하기 위해서 블랭크를 롤들의 쌍을 통해서 통과시키는 것을 의미한다. 블랭크가 원형 횡단면을 가지는 경우에, 냉간 롤링은 편평화된 횡단면을 초래할 수 있다. 냉간 롤링의 유형에는 유성 롤링(planetary rolling), 2- 또는 3- 또는 4- 다이 원통형 롤링, 2- 또는 3- 또는 4-다이 스큐 롤링(skew rolling) 등이 있다.
편평-다이 압연은 냉간 성형 방법으로서, 블랭크의 표면의 원하는 형상, 예를 들어 나사산을 생성하기 위해서 편평 다이들의 쌍을 통해서 블랭크를 통과시키는 것을 의미한다. 편평 다이의 쌍의 다이들은, 반대되는 방향들로, 블랭크 상에서 블랭크에 대해서 활주된다. 그에 의해서, 블랭크는 다이들 사이에서 강제로 롤링된다. 블랭크의 표면의 형상은, 블랭크 상에서 활주되는 다이들의 편평 표면의 형상에 의해서 결정될 수 있다.
스웨이징(swaging)은 냉간 성형 방법으로서, 길이 방향에 수직인 하나 이상의 측방향으로 제품의 치수를, 예를 들어 제품이 원형 횡단면을 가지는 경우에 직경을 감소시키기 위해서 블랭크를 길이 방향으로 다이 내로 강제하는 것을 의미한다.
본 발명의 제1 양태에 따라, 드릴 제조 방법은 길이 방향을 규정하고 길이 방향으로 전방 단부, 중간 섹션, 및 전방 단부에 대향되는 후방 단부를 가지는 세장형 요소를 제공하는 단계, 전방 단부에 컷팅 연부를 가지는 드릴 선단부를 냉간 성형만으로 성형하는 단계, 및 중간 섹션에 길이 방향을 따라서 연장되는 채널을 냉간 성형만으로 성형하는 단계를 포함한다. 제조 방법에서 기하형태-성형 프로세스 단계를 위해서 냉간 성형만을 이용함으로써, 폐기 재료가 크게 감소되거나 심지어 방지될 수 있다.
실시형태에 따라, 채널을 성형하는 단계는 중간 섹션을 냉간 롤링하는 단계를 포함한다. 다른 실시형태에 따라, 채널을 성형하는 단계는 중간 섹션을 편평-다이 롤링하는 단계를 포함한다. 바람직한 실시형태에 따라, 채널을 성형하기 위해서 중간 섹션을 냉간 성형하는 단계는 드릴 선단부를 성형하는 단계 후에 실행된다. 드릴 선단부의 성형 중에 생성된 버어(burr) 또는 다른 바람직하지 못한 재료를 제거하거나 평활화하는 것이, 부가적인 단계를 필요로 하지 않고, 냉간 성형 중에 용이하게 달성될 수 있다.
다른 실시형태에 따라, 방법은, 중간 섹션에, 감소-직경 섹션을 냉간 성형만으로 성형하는 단계, 및 감소-직경 섹션에 채널을 성형하는 단계를 포함한다. 바람직한 실시형태에서, 감소-직경 섹션을 성형하는 단계는 머리 내기 단계, 냉간 롤링 단계, 편평-다이 롤링 단계, 스웨이징 단계 및 핀치-포인팅 단계 중 적어도 하나를 포함한다.
다른 실시형태에 따라, 드릴 선단부 및 채널을 성형하는 단계 후에, 채널은, 컷팅 연부에서, 칩을 컷팅 연부로부터 멀리 운반하기 시작한다. 다른 실시형태에 따라, 채널은 나선형 형상을 갖는다.
다른 실시형태에 따라, 드릴 선단부를 성형하는 단계는 전방 단부를 머리 내기하는 단계, 냉간 롤링하는 단계, 편평-다이 롤링하는 단계, 스웨이징하는 단계 및 핀치-포인팅하는 단계 중 적어도 하나를 포함한다.
다른 실시형태에 따라, 채널을 성형하는 단계는 원주방향으로 채널을 제한하는 랜드(land)를 성형하는 단계를 포함하고, 랜드는, 특히 길이 방향으로의 오프셋 없이 컷팅 연부와 결합된다. 바람직한 실시형태에서, 랜드가 컷팅 연부까지 연장되는 나선형 형상을 가지고/가지거나 채널의 나선형 형상이 컷팅 연부까지 연장된다. 랜드 또는 채널과 컷팅 연부 사이에서 오프셋 또는 급격한 굴곡부(sharp kink)를 방지하는 것은 드릴링 중에 컷팅 연부에 의해서 생성되는 기재 재료의 칩의 걸림(blocking)을 감소시키고, 그에 따라 채널에 의해서 그러한 칩을 기재로부터 멀리 운반하는 것을 향상시킨다.
다른 실시형태에 따라, 방법은 후방 단부에 회전 드라이브(rotational drive)를 냉간 성형만으로 성형하는 단계를 포함한다. 바람직한 실시형태에서, 회전 드라이브를 성형하는 단계는 후방 단부를 머리 내기하는 단계, 또는 스웨이징하는 단계를 포함한다. 다른 바람직한 실시형태에서, 회전 드라이브는 나사 헤드를 포함한다.
다른 실시형태에 따라, 방법은 중간 섹션에 나사산을 냉간 성형만으로 성형하는 단계를 포함한다. 바람직한 실시형태에 따라, 나사산을 성형하는 단계는 중간 섹션을 냉간 롤링하는 단계를 포함한다. 다른 바람직한 실시형태에 따라, 나사산을 성형하는 단계는 중간 섹션을 편평-다이 롤링하는 단계를 포함한다. 다른 바람직한 실시형태에 따라, 나사산을 성형하기 위해서 중간 섹션을 냉간 성형하는 단계는 드릴 선단부를 성형하는 단계 후에 실행된다.
다른 바람직한 실시형태에 따라, 채널 및 나사산을 성형하는 단계 후에 길이 방향으로 나사산이 채널로부터 분리된다. 대안적인 실시형태에서, 나사산은 채널에 바로 인접한다. 다른 대안적인 실시형태에서, 나사산은 길이 방향으로 채널과 중첩된다.
다른 실시형태에 따라, 제공되는 세장형 요소는 일체형(monolithic)의 단편 요소이다. 대안적인 실시형태에서, 방법은 전방 단부를 포함하는 선단부 부분을 후방 단부를 포함하는 헤드 부분에 결합시켜 세장형 요소를 성형하는 단계를 추가로 포함한다. 바람직한 실시형태에서, 선단부 부분을 헤드 부분에 결합시키는 단계는 선단부 부분을 헤드 부분에 용접하는 단계를 포함한다.
첨부 도면을 참조하여 이하에서 예를 들어 본 발명에 대해 더 구체적으로 설명할 것이다. 설명되는 실시형태는 개별적인 특징들이 서로 독립적으로 구현될 수 있거나 생략될 수 있는, 단지 가능한 구성일 뿐이다.
도 1은 블랭크의 측면도이다.
도 2는 블랭크의 측면도이다.
도 3은 블랭크의 측면도이다.
도 4는 블랭크 및 핀치-포인팅 다이의 측면도이다.
도 5는 블랭크의 측면도이다.
도 6은 2개의 블랭크의 측면도이다.
도 7은 블랭크의 측면도이다.
도 8은 롤링 다이의 사시도이다.
도 9는 블랭크의 측면도이다.
도 10은 블랭크 및 핀치-포인팅 다이의 사시도이다.
도 11은 블랭크의 측면도이다.
도 12는 직결 나사의 측면도이다.
도 13은 직결 나사의 측면도이다.
도 14는 직결 나사의 측면도이다.
도 1은, 길이 방향(20)을 규정하는 세장형 요소(15)로 구성된 블랭크(10)를 도시한다. 길이 방향(20)을 따라, 세장형 요소(10)는 전방 단부(30), 중간 섹션(40), 및 전방 단부(30)에 대향되는 후방 단부(50)를 갖는다. 세장형 요소(10)는 원통형 형상, 특히 원형 원통체 형상을 가지고, 그로부터 드릴, 특히 직결 나사를 제조하기 위해서 제공된다. 원통체는 규칙적인 다각형 또는 원의 표면과 같은 규칙적인 횡단면을 가지며, 이러한 횡단면의 평면은 길이 방향(20)에 수직으로 배향된다. 추후의 드릴의 요구를 충족시키기 위해서, 세장형 요소(10)는, 금속 또는 합금, 예를 들어 강과 같은, 경질 재료 및/또는 경화될 수 있는 재료로 제조된다. 세장형 요소(10)는 일체형의 단편 요소이고, 예를 들어 와이어를 희망 길이로 컷팅하는 것에 의해서 제공될 수 있다.
도 2는 후방 단부(50)에서 나사 헤드(55)를 포함하는 회전 드라이브를 성형하는 제1 단계 후의 블랭크(10)를 도시한다. 나사 헤드(55)는 외부 육각형 헤드로서 성형되나, 정사각형 헤드와 같은 임의의 다른 외부 다각형 헤드로서 성형될 수 있다. 나사 헤드(55)는 그 외부 주변부에서 플랜지 또는 일체형 와셔(56)를 포함한다. 도시되지 않은 실시형태에서, 회전 드라이브는 내부 다각형 드라이브, 내부 또는 외부 육각형 드라이브, 슬롯형 드라이브, 또는 십자형 드라이브를 포함한다. 나사 헤드(55)를 포함하는 회전 드라이브는 도 1에 도시된 후방 단부(50)를 머리 내기하는 것에 의해서 성형된다.
도 3은 중간 섹션(40)에서 감소-직경 섹션(60)을 성형하는 추가적인 단계 후의 블랭크(10)를 도시한다. 감소-직경 섹션(60)의 횡단면 직경은 바람직하게는 10% 내지 70%만큼 감소된다. 감소-직경 섹션(60)의 횡단면 직경이 감소됨에 따라, 길이 방향(20)을 따른 그 길이가 증가된다. 전이 섹션(65)이 감소-직경 섹션(60)과 횡단면 직경이 변화되지 않은 중간 섹션(40)의 나머지 섹션(45) 사이에 성형된다. 전이 섹션(65)에서, 중간 섹션(40)의 횡단면 직경은 나머지 섹션(45)의 변화 없는 횡단면 직경으로부터 감소-직경 섹션(60)의 감소된 횡단면 직경까지 길이 방향(20)을 따라서 점진적으로 감소된다. 감소-직경 섹션(60)은 중간 섹션(40)을 머리 내기하는 것, 냉간 롤링하는 것, 편평-다이 롤링하는 것, 또는 스웨이징하는 것에 의해서 성형된다.
도 4는 블랭크(101), 및 교합되는 핀치-포인팅 다이(110, 120)의 쌍의 측면도이다. 블랭크(101)는 나사 헤드(551) 및 중간 섹션(401)을 포함한다. 중간 섹션(401)은, 중간 섹션(401)을 핀치-포인팅하는 것에 의해서 성형된 감소-직경 섹션(601)을 포함한다. 그러한 핀치-포인팅 프로세스에서, 중간 섹션(401)의 후방 단부는 핀치-포인팅 다이들(110, 120) 사이에 핀칭된다. 이를 위해서, 핀치-포인팅 다이(110, 120)는 감소-직경 섹션(601)의 형상, 예를 들어 그 횡단면 직경 및 길이를 결정하도록 성형된다.
도 5는 중간 섹션(401)에서 감소-직경 섹션(601)을 성형한 후의 블랭크(101)를 도시한다. 핀치-포인팅 다이들(110, 120) 사이의 갭 내에서 중간 섹션(401)의 일부 재료를 압착하는 것에 의해서 플래시(flash)(130, 140)가 성형되었다(도 4). 플래시(130, 140)는 별도의 단계에서 또는 이하에서 설명되는 후속 냉간-성형 단계 중에 제거될 수 있고, 그에 따라 부가적인 작업의 필요성을 방지한다. 플래시(130, 140)는 매우 얇고, 그에 따라, 가공 또는 컷팅과 같은 알려진 칩-생성 방법과 대조적으로, 매우 적은 양의 폐기 재료를 유발한다.
도 6은 선단부 부분(210) 및 헤드 부분(220)을 도시한다. 선단부 부분(210) 및 헤드 부분(220) 모두는 길이 방향(202)을 규정하는 길이 방향 형상을 갖는다. 길이 방향(202)을 따라, 선단부 부분(210)은 전방 단부(302), 감소-직경 섹션(602), 전이 섹션(652), 및 제1 결합 섹션(230)을 포함한다. 헤드 부분(220)은 후방 단부(502) 및 제2 결합 섹션(240)을 포함한다. 선단부 부분(210) 및 헤드 부분(220) 모두는 예를 들어 와이어를 희망 길이로 컷팅하는 것에 의해서 제공될 수 있다. 감소-직경 섹션(602) 및 제2 결합 섹션(240)의 각각은 원통체 형상, 특히 원형 원통체 형상을 갖는다. 각각의 원통체는 규칙적인 다각형 또는 원의 표면과 같은 규칙적인 횡단면을 가지며, 이러한 횡단면의 평면은 길이 방향(202)에 수직으로 배향된다. 감소-직경 섹션(602)은 선단부 부분(210)을 머리 내기하는 것, 냉간 롤링하는 것, 편평-다이 롤링하는 것, 또는 스웨이징하는 것에 의해서 성형될 수 있다. 후방 단부(502)에서, 나사 헤드(552)를 포함하는 회전 드라이브가 후방 단부(502)의 머리 내기에 의해서 성형된다. 나사 헤드(552)는 외부 육각형 헤드로서 성형되고, 그 외부 주변부에서 플랜지 또는 일체형 와셔(562)를 포함한다.
도 7은, 도 6에 모두 도시된, 선단부 부분(210)을 헤드 부분(220)에 결합시키거나 용접하는 것에 의해서 성형된다. 도 3에 도시된 블랭크(10)와 유사하게, 블랭크(102)는, 길이 방향(202)을 따라, 전방 단부(302), 감소-직경 섹션(602)을 포함하는 중간 섹션(402), 전이 섹션(652) 및 나머지 섹션(452), 그리고 와셔(562)를 갖춘 나사 헤드(552)를 갖는다. 바람직한 실시형태에서, 제1 결합 섹션(230)의 횡단면 직경은 제2 결합 섹션(240)의 횡단면 섹션과 동일하거나 유사하고, 그에 따라 나머지 섹션(452)의 일정한 횡단면 직경을 제공한다. 나머지 섹션(452)에서, 결합부(250) 또는 용접 이음매가 성형된다. 결합부(250)는 별도의 단계에서 또는 이하에서 설명되는 후속 냉간-성형 단계 중에 편평해지고/편평해지거나 평활화될 수 있고, 그에 따라 부가적인 작업의 필요성을 방지한다.
도 8은 롤링 방향(320)을 규정하는 대체로 입방체 형상의 제1 편평 다이(310)를 도시한다. 제1 편평 다이(310)는, 일련의 교번적인 노치(340) 및 웹(350)을 가지는 제1 롤링 표면(330)을 포함한다. 노치(340) 및 웹(350)은 서로 평행하고, 45° 내지 80°, 예를 들어 70°의 경사 각도로 롤링 방향(320)에 대해서 경사져 있다. 하나 이상의 나선형 채널을 원통형 형상의 블랭크 내에 성형하기 위해서, 제1 편평 다이(310)의 거울 이미지인 제2 편평 다이(미도시)가 제1 편평 다이(310) 부근에(도 8에서; 위에) 배치되고, 그에 따라 제2 롤링 표면은 제1 롤링 표면(330)에 대향된다. 이어서, 블랭크가 제1 및 제2 롤링 표면들 사이에 배치되고, 제2 편평 다이는 롤링 방향으로 제1 편평 다이(310)에 대해서 이동되며, 그에 따라 블랭크는 제1 및 제2 롤링 표면들 사이에서 회전되거나 롤링되고, 노치(340) 및 웹(350)은 상보적인 웹 및 노치, 즉 하나 이상의 채널을 블랭크의 원통형 외부 표면 내에 성형한다.
도 9는, 중간 섹션(40), 특히 감소-직경 섹션(60) 상에서, 길이 방향(20)을 따라 연장되는 2개의 채널(410)을 성형하는 추가적인 단계 후의, 블랭크(10) 또는 블랭크(102)를 도시한다. 채널들(410) 사이에 위치되고 채널들(410)을 원주방향으로 제한하는, 2개의 랜드(415)가 성형된다. 채널(410) 및 랜드(415)는 전이 섹션(65) 내로 연장되고, 나머지 섹션(45) 이전에 종료된다. 도시되지 않은 실시형태에서, 채널 및 랜드는 전이 섹션 이전에 종료되거나 나머지 섹션 내로 연장된다. 각각의 채널(410)은 나선형 형상을 가지고, 예를 들어 도 8에 도시된 유형의 2개의 편평 다이를 이용하여, 중간 섹션(40)을 냉간 롤링하는 것 또는 편평-다이 롤링하는 것에 의해서 성형된다. 도시되지 않은 실시형태에서, 채널의 일부 또는 전부가 길이 방향에 평행하게 배향된 또는 길이 방향에 대해서 경사진 직선형 형상을 갖는다. 추가적인 도시되지 않은 실시형태에서, 3개 이상의 채널이 성형되거나, 단지 하나의 채널이 중간 섹션에 성형된다.
도 10은 블랭크(10) 또는 블랭크(102), 및 핀치-포인팅 다이(510)를 도시한다. 중간 섹션(40)(부분적으로 도시됨)은 채널(410) 및 랜드(415)를 포함한다. 전방 단부(30)에서, 블랭크(10)는, 2개의 컷팅 연부(530)를 갖는 드릴 선단부(520)를 포함한다. 드릴 선단부(520)는 전방 단부(30)를 핀치-포인팅하는 것에 의해서 성형된다. 그러한 핀치-포인팅 프로세스에서, 전방 단부(30)는 핀치-포인팅 다이(510)와 교합되는 추가적인 핀치-포인팅 다이(미도시) 사이에 핀칭된다. 이를 위해서, 교합되는 핀치-포인팅 다이들은 드릴 선단부(520)의 형상, 예를 들어 그 횡단면 폭 및 컷팅 연부(530)의 각도 배향을 결정하도록 성형된다. 각각의 랜드(415)는, 길이 방향으로의 오프셋 없이 컷팅 연부(530) 중 하나와 결합된다. 이를 위해서, 블랭크(10)는, 각각의 랜드(415)의 단부가 성형하고자 하는 컷팅 연부(530)와 동일한 원주방향 위치에 있는 배향으로, 핀치-포인팅 다이들 사이의 공간 내로 공급된다. 도시되지 않은 실시형태에서, 드릴 선단부는 임의의 희망하는 냉간 성형 프로세스, 예를 들어 전방 단부를 머리 내기하는 것, 냉간 압연하는 것, 편평-다이 롤링하는 것, 또는 스웨이징하는 것에 의해서 성형된다.
도 11은, 전방 단부(30)에서 드릴 선단부(520)를 성형한 후의, 블랭크(10) 또는 블랭크(102)를 도시한다. 핀치-포인팅 다이들(도 10) 사이의 갭 내에서 전방 단부(30)의 일부 재료를 압착하는 것에 의해서 플래시(540)가 성형되었다. 플래시(540)는 별도의 단계에서 또는 이하에서 설명되는 후속 냉간-성형 단계 중에 제거될 수 있고, 그에 따라 부가적인 작업의 필요성을 방지한다. 플래시(540)는 작고, 그에 따라, 가공 또는 컷팅과 같은 알려진 칩-생성 방법과 대조적으로, 매우 적은 양의 폐기 재료를 유발한다. 도시된 실시형태에서, 드릴 선단부를 성형하는 것은 채널의 성형 후에 실행된다. 도시되지 않은 실시형태에 따라, 채널을 성형하기 위해서 중간 섹션을 냉간 성형하는 단계는 드릴 선단부의 성형 후에 실행된다. 이어서 드릴 선단부의 성형 중에 생성된 버어 또는 다른 바람직하지 못한 재료를 제거하거나 평활화하는 것이, 부가적인 단계를 필요로 하지 않고, 냉간 롤링 중에 용이하게 제거될 수 있다.
도 12는 중간 섹션(40)에서 나사산(610)을 성형하는 추가적인 단계 후의 블랭크(10) 또는 블랭크(102)를 도시한다. 나사산(610)은 중간 섹션(40)을 냉간 롤링하는 것 또는 편평-다이 롤링하는 것에 의해서 성형된다. 나사산(610)을 성형하기 위해서 중간 섹션(40)을 냉간 성형하는 것은 드릴 선단부(520)를 성형한 후에 실행되고, 그에 의해서 드릴 선단부의 성형 중에 생성된 임의의 버어를 용이하게 제거 또는 평활화한다. 도시되지 않은 실시형태에 따라, 드릴 선단부를 성형하는 것은 나사산의 성형 후에 실행된다. 도 12에 도시된 바와 같이, 블랭크(10) 또는 블랭크(102)는 직결 나사로 성형되었고, 이러한 직결 나사는, 길이 방향을 따라, 2개의 컷팅 연부(530)를 갖춘 드릴 선단부(520), 2개의 채널(410) 및 2개의 랜드(415)를 갖춘 감소-직경 섹션(60), 나사산(610)을 가지는 나머지 섹션(45), 및 와셔(56)가 통합된 나사 헤드(55)를 갖는다. 채널(410) 및 랜드(415)는, 컷팅 연부(530)에서, 드릴링 중에 생성된 칩을 컷팅 연부로부터 멀리 운송하기 시작한다. 랜드(415)와 컷팅 연부(530) 사이의 오프셋의 방지는, 채널(410)에 의한 칩의 운송 중에, 칩의 막힘을 감소시킨다. 이러한 방식으로, 직결 나사에 의한 드릴링이 향상된다. 또한, 채널(410)은 나사산(610)과 중첩된다. 도시되지 않은 실시형태에서, 나사산은 길이 방향으로 채널로부터 분리되거나 채널에 바로 인접한다. 추가적인 도시되지 않은 실시형태에서, 나사 헤드는 팬-해드(pan-head)로서 성형된다.
도 13은 전술한 방법 중 하나 또는 그 조합에 의해서 제조된 직결 나사(103)의 대안적인 실시형태를 도시한다. 길이 방향(203)을 따라, 나사(103)는 와셔(563)가 통합된 나사 헤드(553), 나사산(613), 2개의 랜드(416)에 의해서 원주방향으로 경계 지어지는 2개의 채널(413), 및 2개의 컷팅 연부(533)를 갖는 드릴 선단부(523)를 포함한다. 채널(413) 및 랜드(416)는, 컷팅 연부(533)에서, 드릴링 중에 생성된 칩을 컷팅 연부(533)로부터 멀리 운송하기 시작한다. 랜드(416)와 컷팅 연부(533) 사이의 오프셋의 방지는, 채널(413)에 의한 칩의 운송 중에, 칩의 막힘을 감소시킨다. 이러한 방식으로, 직결 나사에 의한 드릴링이 향상된다. 또한, 채널(413) 및 랜드(416)의 각각은 컷팅 연부(530) 중 하나까지 연장되는 나선형 형상을 갖는다. 채널(413) 내에서 임의의 급격한 굴곡부를 방지하는 것은 채널(413)에 의해서 그러한 칩을 기재로부터 멀리 운송하는 것을 더 향상시킨다. 나사산(613)은 길이 방향(203)으로 채널(413) 및 랜드(416)에 바로 인접한다.
도 14는 전술한 방법 중 하나 또는 그 조합에 의해서 제조된 직결 나사(104)의 다른 대안적인 실시형태를 도시한다. 길이 방향(204)을 따라, 나사(104)는 와셔(564)가 통합된 나사 헤드(554), 나사산(614), 2개의 랜드(417)에 의해서 원주방향으로 경계 지어지는 2개의 채널(414), 및 2개의 컷팅 연부(534)를 갖는 드릴 선단부(524)를 포함한다. 채널(414) 및 랜드(417)는, 컷팅 연부(534)에서, 드릴링 중에 생성된 칩을 컷팅 연부(534)로부터 멀리 운송하기 시작한다. 랜드(417)와 컷팅 연부(534) 사이의 오프셋의 방지는, 채널(414)에 의한 칩의 운송 중에, 칩의 막힘을 감소시킨다. 이러한 방식으로, 직결 나사에 의한 드릴링이 향상된다. 길이 방향(204)으로, 채널(414)은 나사산(614)과 중첩된다. 또한, 채널(414) 및 랜드(417)의 각각은 둥근 굴곡부(418)까지 연장되는 나선형 형상, 및 굴곡부(418)와 컷팅 연부(534) 중 하나 사이에서 연장되는 선형 형상을 갖는다.
설명된 바와 같이, 제조 방법에서 기하형태-성형 프로세스 단계를 위해서 냉간 성형만을 이용함으로써, 폐기 재료가 크게 감소되거나 심지어 방지될 수 있다. 바람직한 실시형태를 참조하여 본 방법을 설명하였지만, 당업자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고도, 그 구성요소에 대한 여러 가지 변경이 이루어질 수 있고, 균등물로 치환될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 본질적인 교시 내용으로부터 벗어나지 않고도, 특별한 상황이나 재료를 본 발명의 교시 내용에 맞춰 구성하기 위한 많은 수정이 이루어질 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 드릴 제조 방법으로서,
    a) 길이 방향을 규정하고 상기 길이 방향으로 전방 단부, 중간 섹션, 및 상기 전방 단부에 대향되는 후방 단부를 가지는 세장형 요소를 제공하는 단계,
    b) 상기 전방 단부에 컷팅 연부를 가지는 드릴 선단부를 냉간 성형만으로 성형하는 단계, 및
    c) 상기 중간 섹션에 상기 길이 방향을 따라서 연장되는 채널을 냉간 성형만으로 성형하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 채널을 성형하는 단계가 상기 중간 섹션을 냉간 롤링하는 단계 또는 상기 중간 섹션을 편평-다이 롤링하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 채널을 성형하기 위해서 상기 중간 섹션을 냉간 성형하는 단계는 상기 드릴 선단부를 성형하는 단계 후에 실행되는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간 섹션에 감소-직경 섹션을 냉간 성형만으로 성형하는 단계, 및 상기 감소-직경 섹션에 채널을 성형하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감소-직경 섹션을 성형하는 단계는 머리 내기 단계, 냉간 롤링 단계, 편평-다이 롤링 단계, 스웨이징 단계 및 핀치-포인팅 단계 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 채널이 나선형 형상을 가지는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 드릴 선단부를 성형하는 단계는 상기 전방 단부를 머리 내기하는 단계, 냉간 롤링하는 단계, 편평-다이 롤링하는 단계, 스웨이징하는 단계 및 핀치-포인팅하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 채널을 성형하는 단계는 원주방향으로 상기 채널을 경계 짓는 랜드를 성형하는 단계를 포함하고, 상기 랜드는 상기 컷팅 연부와 결합되는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 랜드는 상기 컷팅 연부까지 연장되는 나선형 형상을 가지는, 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    d) 상기 후방 단부에 회전 드라이브를 냉간 성형만으로 성형하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    e) 상기 중간 섹션에 나사산을 냉간 성형만으로 성형하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 나사산을 성형하는 단계가 상기 중간 섹션을 냉간 롤링하는 단계 또는 상기 중간 섹션을 편평-다이 롤링하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 나사산을 성형하기 위해서 상기 중간 섹션을 냉간 성형하는 단계는 상기 드릴 선단부를 성형하는 단계 후에 실행되는, 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 a)에서 제공되는 상기 세장형 요소가 일체형의 단편 요소인, 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    f) 상기 세장형 요소를 성형하기 위해서, 상기 전방 단부를 포함하는 선단부 부분을 상기 후방 단부를 포함하는 헤드 부분에 결합 또는 용접하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
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