TW457144B - Method and apparatus for forming parts from a continuous stock material and associated forge - Google Patents

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457144 A7 B7 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1 相關申請案 本申請案爲1998年8月2 8曰申請之美國專利申請案第 09/143,630號之部分接續案，前案爲丨996年6月1 4日申請之 美國專利申請案第08/662 665號（今授證爲美國專利第 5’842,267號）之接續案，前案爲1995年12月3〇曰申請之美 國專利申請案第〇8/366,986號案（今授證爲美國專利第 5,7〇〇’113號）和1995年8月1 1日申請之美國專利申請案第 〇8/514’071號（今授證爲美國專利第5,697,738號）之部分接續 案’以上各專利案在此明確就其完整内容併入參考。 發明範疇 本發明大體上關於自—連續供應儲備材料形成預定形狀 零件（例如雖頭’特別是鏟形活鑽頭）的方法和裝置。本發 明大體上亦關於用以形成預定形狀零件（例如鑽頭，特別是 鏟形活鑽頭）之改良鍛造爐。 發明背景 每天都有典數個各種預定形狀之金屬和塑膠零件製造出 來，这些零件例如以鍛造法對零件形狀造成永久性改變之 方弋製這些零件通常爲大量製造且應用在許多不同用 込中〜舉例來說，每天都有許多工具如錯頭 '螺絲刀、跑 刀、衝擊鑽頭、線鋸及往復式鋸片大量製造。同樣地，許 多其他零件如繫結件、衝擊式扳Μ、螺旋、齒輪 、輪軸、平衡樑及致動桿等亦爲每天大量生產。 因此，過去已發展出數種製造方法大量製造預定形狀之 I件。這些製造方法大體上包括以預定順序進行之數個獨 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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(210 x 297 公爱） A7 A 57] 4 4 -----B7 -__ 五、發明說明（2 ) 立作業程序或步驟以作出具備期望形狀之零件。舉例來說 ’典型之金屬零件製程大體上包括鍛造作業、修整作業、 熱處理作業及研磨和其他抛光作業。 這些製造方法通常設計爲將數個不連續工作件作成具預 定形狀之個別零件。因此，這些習知製造方法大體上包括 提供數個具期望尺寸和長度之不連績工作件的起始步驟。 舉例來説，一金屬線或金屬棒得在開始進行眞實製程之前 先切成數個不連續片段。然後，將該等不連續工作件個別 處理以作出複數個具預定形狀之零件。 因此，每一不連續零件大體上必須跟著這些習知製程的 每項作業聚集’瓖零件能夠送達製程之下一個階段或作業 。此外’由於該等零件在製程中之每—項作業内大體上必 須以預定方式對正，因此每一零件大體上必須在進入製程 每一階段之前個別定位。因此，即使該等零件在製程之階 &間大體上成批聚集輸送，這些習知製程仍需要對零件作 大量處理以在製程之各階段間聚集、輸送並正確定位該等 令件。因爲是成批處理，這些習知製程通常亦需要在所有 時間内讓較大量零件處於處理中狀態。很明顯的，在這些 習知製程中聚集、輸送及正確定位零件所需之時間和人力 降低製造這些零件的效率，且對應地增加完成零件的成本。 因搬運及處理複數個不連續零件所造成之低效率以及維 持較大量局部成形零件處於處理中狀態的増加成本對設計 爲每天製造大量零件的製程—例如每製 數十萬個零件的製程而言特別顯著。舉例= -5- 張尺㈣财關家鮮（CNS)A4規格（210 X 297公髮巧 ί靖先閱讀背面之ii意事項再填寫本頁) -· ·.--------訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*1^ n n - 經濟部智慧时產局員工消費合作社印製 457144 五、發明說明（3 ) 零件如鑽頭、鉋刀、繫結件、衝擊鑽頭、線鋸和往復式鋸 片'衝擊式扳手砧、螺旋圓頭鑿、齒輪、輪軸、螺絲刀、 平衡樑及致動棹等之習知製程大體上係以每天上千個或更 多的生產率製造零件。 爲顯示個別處理大量不連續零件之習知製程的固有低效 率’以下説明用以形成鏟形活鑽頭（以下簡稱爲”鏟形鑽頭" )之製造方法。鏟形鑽頭通常以熱鍛造方法形持。依據此方 法’將一捲具給定直徑之線料切成片段，每一片段之長度 大約爲一單獨鏟形鑽頭之長度。然後將每一片段作出頭部 (headed)以在該段之第一端用一部分材料形成一加大直徑， 亦即在第一端處於減短長度上有一加大直徑球狀材料。無 論是在此起始受熱程序或後續對該球狀材料之進—步加熱 期間’該零件藉由在一對相向鍛模間壓縮此熱球狀材料之 方式锻造成形。一般而言，該對相向鍛模係以直線方式閉 合’使該熱球狀材料受到壓縮力而使該材料成爲由鍛模定 義之預定固定邊界形狀。然後該鍛造零件可經修整抛光以 製造如前所述之鏟形鑽頭。亦可在該鏟形鑽頭受處理期間 於其上壓印—識別記號。 但’由於在起初即將線料及/或坯料切成數個不連續片段 ’这等零件在整個熱鍛造程序中都必須個別搬運處理，因 此降低鏟形鑽頭的製造效率，並對應地增加製造成本。舉 例來説’必須在製程中每一階段之後聚集每一單獨零件並 將其运至下一階段。此外，每一單獨零件必須在製程中之 每步驟内均爲適切對正以確保零件之輸入形狀能做爲足 -6 - 本紙張尺度剌中國國家標华（CNS)A4規格(210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線- 457 1 44 A7 五、發明說明（4 ) 以滿足每一接續鍛模作業（包括裝模作業）要求之適切容許 預製件（preform)，從而讓完成的鏟形鑽頭符合期望完成品 容差 發明概述 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明因而提出-種自-連續供應儲備材料形成複數個 零件例如鏟形鑽頭之方法及裝置。因此’本發明形成方法 之各㈣能在冑該連續供應儲備材料分離成數個不連續零 件之前對該材枓之預定部分執行。該形成方法之效率因而 提昇，因爲個別零件無須在成形作業期間作多次輸送及定 位。由於無須在成形作業中搬運個別零件，以本發明形成 方法及裝“成之零件的品f和容差控㈣會得以提昇， 因爲此等個別零件搬運通常會增加未對正的機會並在製程 中、成低劣的合差控制。此外，本發明之形成方法及裝置 ^艮制所需分批作業數量讓製程中任—時間處於處理中狀 恐的零件數較習知製程爲少d 依據本發明I形成方法和裝£，複數個分度器㈣叫 輕同步化以將該連續儲備材料沿一預定路徑逐步推進，藉 =讓，儲備材料以-下行方向縱向推進。在該連續儲備材 (母-間歇推進之後，該連續儲備材料之—部分例如經 一锻造壚形成爲一第—預定形狀。 ,依據該本發明實施例，該等分度器包括—上游分度器以 =連續儲備材料自與該锻造爐以—上行方向龍之位置 :琢下行方向間歇推動。此外，該等分度器包括一下游分 度洛以將該連績儲備材料自與該锻造爐以—下行方向間隔 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ------- 訂--------線 1 t®g (CNS)A4 (210 x 297^iy 457 ] 44 A7 B7 — - —-------- --- 五、發明說明（5 ) 之位置以一下行方向間歇拉扯。藉由使該間歇推動和拉扯 同步化，該連續儲備材料以該下行方向依預定路徑縱向推 進。藉由同步推動和拉扯分別處於锻造爐上游和下游位置 之連續儲備材料，本發明之形成方法及裳置讓該連績儲備 材料更平順地以下行方向推進，且較利用單一上游分度器 之習知製程明_降低該連續諸備材料扭結或寶曲之可能。 較佳來説’該上游分度器以下行方向間歇地推動該連續 儲備材料一預定距離’且下游分度器以下行方向間歇地拉 扯該連續儲備材枓相同預定距離。因此，該連續儲備材料 能夠因此二分度器分別間歇地推動和拉扯而每次推進該預 疋距，離。此外，該上游和下游分度器最好經同步化，讓此 二分度器同時地以一下行方向分別拉扯和推動該連續儲備 材枓。 本發明之形成方法和裝置大體上包括一央具以在該連續 儲備材料之一部分形成爲第一預定形狀之時牢固地夾緊該 連續儲備材料之一固定部分。依據本發明，該夾具及該夹 具所夾住之連續儲備材料固定部分係位在相對於該成形爲 第一預定形狀之連續儲備材料成形部分之一預定縱向方向 内。 由於係處理一連續儲備材料，該連續儲備材料在成形作 業期間會在兩縱向方向内增長。但，依據本發明，該連續 儲備材料在成形作業期間產生之縱向增長至少局部由許= 孩連續儲備材料以反向於由該連續儲備材料固定部分與 形部分相對位置建立之預定縱向方向之一縱向方向:動作 本纸張尺度適用中國國家標準（CMS)A4規格（210 X 297公釐） r靖先閱讀背面va急事項再蛾舄4頁> ---^01*· · .^1 ^^1 ^^1 ^1 ^1 ^1 .^1- I ^1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 457144 __________B7___ 五、發明說明（e ) 補仏°由於對該連續儲備材料之縱向增長作補償，本發明 之形成方法及裝置能使該連續儲備材料在分離成複數個不 連續零件之前形成複數個零件，藉此提高零件之製造效率。 本發明之形成裝置較佳亦包括一縱向增長監測器以監測 該連續儲備材料在成形作業期間之縱向増長。該形成裝置 亦有利地包括一控制器，該控制器對該縱向增長監測器回 應以在該連續儲備材料之縱向增長至少大到一預定增長閾 値之時終止成形作業^因此’本發明之形成方法及裝置能 以精確控制方式輕易製造具預定形狀及尺寸之零件。 依據一實施例，該鍛造爐包括一鍛模總成，該鍛模總成 包括配置於該連續儲備材料附近之複數個鍛模以及用以使 該等鍛模至少局部繞著該儲備材料閉合之裝置。該等鍛模 一旦閉合即定義一預定形狀空腔，該空腔隨後定義完成零 件之至少一部分的形狀依據本發明，該等至少局部閉合 模具亦定義該連續儲備材料穿過之入口埠和出口埠。 用以使該等鍛模至少局部繞著該連續儲備材料閉合之裝 置較佳包括一撞錘，該撞錘有一模殼定義一模腔開口，該 模腔開口穿過該撞鐘之前端且適於收納並包園該等鍛模， 藉此在鍛造程序中結構性加強該等鍛模。因此，藉由將該 等鍛模至少局部插入該撞錘所定義之模腔内，該等鍛模能 夠至少局部繞著該連續儲備材料閉合。 該鍛造爐大體上亦包括一鍛造頭（head)，該鍛造頭定義以 長向延伸至少穿透其一部分之一通道且定義一長向延伸軸 線。因此’該撞錘能夠在鍛造作業中在該鍛造頭所定義之 -9- 本紙張尺度適用中固國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐) -----------装-------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'Λ 457144 Α7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 五、發明說明（7 通道内推進或縮回。在該撞鐘之長向推進期間，該鍛模總 成會更爲插入該模腔内且該等鍛模會相應地受徑向向内施 力以鍛造預定形狀之零件。相似地，在該撞錘完成鍛造作 業之後之縮回動作期間，該鍛模總成會至少局部移出該模 腔外，讓該等鍛模能徑向向外移離該連續儲備材料。 本發明之鍛造爐較佳亦包括一滑架，該鍛造頭、撞銓及 鍛模均安裝於該滑架上。該滑架安裝爲以一相對於該連續 儲備材料4縱向方向移動。因此，該滑架能以相反於由該 連續儲備材料固定部分與成形部分相對位置建立之預定縱 向方向之一縱向方向移動，藉此進一步補償該連續儲備材 料在成形作業中產生之縱向增長。明確地説，該滑架適於 以補作邊連％儲備材料在成形部分與固定部分間之縱向增 長的方式移動。由於該滑架之縱向移動，該等鍛模在整個 成形步驟中維持爲繞著該儲備材料相同部分至少局部閉合β 依據一有利實施例，該鍛造爐亦包括偏動裝置以—預定 縱向偏動力縱向偏動該滑架，藉此延滯該滑架之縱向移動 。依據本發明之一觀點，由該偏動裝置施加之縱向偏動力 能依一預定排程改變。舉例來説，該偏動裝置能随時間增 加該縱向偏動力以助長工作件在該等鍛模所定義之空腔内 的橫向擴展，藉此填滿整個空腔。 在央具持續夹住該連續儲備材料固定部分之時，本發明 之形成方法及裝置能將該連續儲備材料的另一部分例如以 一第二鍛造爐形成爲一第二形狀。一旦該連績儲備材料之 兩部分均已成形’該夾具能釋放該固定部分讓該連續儲備 本纸張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） t請先開讀背面之注意事項再填寫本頁) • * -------訂---I----- 457144 五、發明說明（8 ) 材料沿預定路徑更爲推進。在此之後，重覆該形成方法之 步驟以大量製造具有第一和第二預定形狀之零件。 依據本發明之一有利實施例，該連續儲備材料包括數個 縱向間隔配準特徵（registration feature)。舉例來說，該連續 傳備材料能包括一配準特徵，該配準特徵定義在該連續儲 備材料將依本發明形成方法及裝置形成爲個別零件之部分 間。 因此，本發明之一有利實施例的形成裝置得包括一感測 器以辨識在連續儲備材料上之一配準特徵。依據此實施例 ’该锻造爐因而包括一定位器定位該锻造爐，使該連續儲 備材料之待成形部分與該感測器所認出之配準特徵縱向間 隔—預定距離《同樣地，本發明實施例之形成裝置的夾具 亦能包括一定位器定位該央具，使該夾具牢固夾住與該配 準特徵縱向間隔一預定距離之該連續儲備材料固定部分。 本發明之一實施例的形成方法及裝置亦能包括一修整裝 置如一修邊器，該修邊器配置於該鍛造爐的下游以修整每 一零件之預定部分。該修邊器亦能包括一定位器定位該修 邊器，使待修整之預定部分與該配準特徵間隔一預定距離 。同樣地，一實施例之形成裝置能包括—裁剪機，該裁剪 機配置於第一和第二鍛造爐的下游，其裁剪做完零件成形 作業後之連續儲備材料以將該連續儲備材料分離成複數個 不連續零件。一如前文關於鍛造爐、夾具和修邊器所述， 該裁剪機能包括一定位器定位該裁剪機，使該連續儲備材 料之待裁剪部分與該配準特徵縱向間隔一預定距離。藉由 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-------訂---------I 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 Α7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457144 五、發明說明（9 ) 識別該連續儲備材料収義之配準特徵，本發明形成方法 及裝置疋各項作業能1¾精確地對該連續错備材料之 分進行。 / β 依據本發明之-有利實施例，在此提出—種裝置，該裝 置用以修整並分離由—連續儲備材料形成之複數個零件， 其中菘連續儲備材料包括複數個縱向間隔配準特徵。該實 施例之裝置包括-修邊器及—分離器例如剪切機、^或 其他裁剪機，該修邊器用以修整每—零件之預定部分，該 分離器配置於該修邊器下游以在零件之預定部分經修整= 即將每一零件與該連續儲備材料分離。有利處在於該分離 器可操作地與該修邊器連接使該分離器與修邊器一同以縱 向方向移動。但，本實施例之裝置較佳包括一定位器相對 定位該分離器與修邊器，讓該修邊器和分離器例如在處理 不同長度零件時有正確間隔。爲適切定位該修邊器和分離 器，本實施例之裝置亦包括一感測器及一定位器，該感測 器辨識在該連續儲備材料上之—配準特徵，該定位器回應 該感測器共同定位該修邊器和分離器，使待修整部分及一 零件與該連續儲備材料其他部分分離之位置與該配準特徵 縱向間隔一預定距離。藉由使該修邊器和分離器成一單元 般一同移動’本發明實施例之裝置以減少必須相對於該連 續儲備材料配準特徵單獨定位之組件數的方式簡化形成方 法及裝置的整體設計。 該定位器除相對於該連續儲備材料配準特徵定位修邊器 和分離器之外，其亦許可修整臺和分離臺作爲一分度器。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線| 4571 44 A7 -- B7 ~ 五、發明說明（1〇 ) ’τ尤此方面而言，該修邊器在修整預定部分之同時牢固地抓 住琢連續儲備材料。在該修邊器牢固地抓住該連續儲備材 料之時’該定位器能藉此以下行方向推進該修邊器和分離 器以有效地沿預定路徑拉扯該連續儲備材料。對應地，該 形成裝置得包括一分度器’該分度器例如如前所述以沿預 足路彳SL推動遠連續儲備材料之方式使該連續儲備材料間歇 地以下行方向推進。藉由使該修整臺和分離臺之分度器和 定位器同步化，該連續儲備材料能藉由分度器及定位器同 時地以下行縱向方向推進。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〈請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據本發明之一有利實施例，至少有一锻模包括一接觸 面，該接觸面定義該空腔之一部分以接觸工作件並將工作 件造型成冗成零件之預定形狀。更常見的是該等锻模包括 至少兩鍛模如上鍛模和下鍛模’此等鍛模分別包括接觸面 以在锻模作動或閉合之後使工作件變形造型。依據本發明 實施例，該等鍛模在插入該撞錘所定義之模腔内時以—預 定方向向内移動，藉此使該等鍛模至少局部繞著該儲備材 料閉合。该等锻模移動之預定向内方向較佳與锻模之個別 接觸面成斜角。舉例來説，依據一有利實施例，至少—鍛 模之接觸面與垂直於該鍛模預定移動方向之—參考平面間 定義約1 0。至約2 0。的夾角。因此該等接觸面對至少局部 工作件施加轴向力和徑向力以在該等鍛模定義之楔腔内來 成預疋形狀零件。由於接觸面之形狀及所施加輪向力和押 向力之合成方向，在工作件内會產生有助於有效形成預定 形狀零件之壓縮力、張力和剪力。因此，依據本發明此項 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱〉 A7 457144 五、發明說明（11 ) 觀點，具有較大直徑之薄零件易於鍛造。此外，鍛造預定 尺寸和形狀之零件所需的能量比對工作件内期望位置施加 壓縮力、張力和剪力之習知壓锻方式減少。 除了内接觸面外，每一锻模較佳包括具預定形狀之一相 向背面以可操作地接觸該撞鐘定義模腔之部分。依據本發 明之一實施例’該等鍛模之背面有利地設計爲包括一局部 圓錐形中間段。此外，該背面包括配置於該中間段相向側 上之第一和第二侧向段。每一側向段較佳亦爲局部圓錐形 。但，沿著該鍛模長度之每一相應位置的圓錐形中間段定 義半經會大於圓錐形側向段定義半徑。因此，本有利實施 例之锻模的背面不再於整個背片上呈現一連續性平滑表面 。此外，孩弟一和第二側向段相對於該中間段爲凹下。 由於鍛模通常爲錐形（tapered)，使接觸面與背面在鍛模 之第一端比在敏模之第二端分隔更遠，是以本有利實施例 之背面的中間段較佳亦爲錐形讓較寬端接近鍛模之第一端 而讓較窄端接近鍛模之第二端。因此，該中間段有一梯形 表面。由於鍛模背面之獨特構造，與習知鍛模以較小面積 接觸撞錘之方式相反，該鍛模有利地以較平坦之方式用鍛 模圓錐形中間段的絕大部分或全部接觸該撞錘定義模腔之 部分，藉此顯著增加施加於至少局部鍛模的力量且對應地 増加鍛模磨損並降低鍛模可用壽命。 依據本發明之一觀點，在此提出—種改良型鍛造爐。依 據一實施例，鍛造頭之内表面和撞錘之外表面在撞錘之前 端附近定義一間隙區，該間隙區許可該撞錘在行經鍛模總 • 14 - 本紙張尺度適用+國國家標準（CNS)A4規格⑵G X 297公爱) --- (锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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457 1 44 五、發明說明（12 ) 成時其前端以-徑向向外方向略爲燒曲。明確地説，該間 隙區在該鍛造頭與撞錘前端部分間定義比鍛造頭與撞錘其 他部分間爲大之間隙，肖此減少或㈣撞錘前端部分與锻 造頭間的干涉。但’該撞錘之—部分較佳維持與該鍛造頭 成干涉配合以在撞錘之長向推進或縮回運動期間導引該撞 錘。舉例來説，該鍛造頭能包括—青銅軸襯以接合該撞鐘 並提供與撞錘之干涉配合。 在一實施例中，該鍛造頭在撞錘前端附近之位置定義一 個開入該通道内之環形延伸溝槽。在此實施例中，該溝槽 疋義孩間隙區以許可撞錘前端在鍛造作業中略爲徑向向外 繞曲。較佳來說，該環形溝槽自一第一位置延伸至一第二 位置，該第一位置至少往前到跟著該撞錘長向推進之撞錘 前端處，該第二位置至少往後到對應於跟著該撞錘長向推 進、該等鍛模插入撞錘所定義模腔内之位置。 另一實施例之鍛造爐包括一旋轉器以在至少一零件鍛造 完成後在該撞錘和鍛模總成間賦予_增量相對旋轉。一般 而言’該旋轉器在至少一零件鍛造完成後使該撞錘逐步繞 長向延伸軸線旋轉。就此方面而言，該撞錘較佳係在其縮 回且鍛模已外移之時旋轉以不再與工作件接合。藉由重覆 地逐步旋轉該撞錘，該旋轉器最終使撞錘旋轉完3 6〇。s 該撞錘較佳係在已鍛造完成預定數量零件之後方逐步旋 轉。舉例來説，該撞錘得在鍛造每一零件之後逐步旋轉。 雖然該撞錘得以不同角度旋轉，但本發明之一實施例的撞 錘係在每一增量相對旋轉期間繞該長向延件軸線以1 〇。至 -15- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） f請先閱磧背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線丨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 457144 五、發明說明（13 ) 30。旋轉’更佳爲以約20。旋轉。該撞錘得以多種方式旋 轉。舉例來説，在一實施例中，一齒輪可操作地與該撞錘 連接，且一傳動構件如棘輪或小傳動齒輪（pini〇n g㈣能受 ㈣以和Μ輪咬合並使該齒輪旋轉’藉此對應地使該撞 錘相對於鍛模總成旋轉。 爲了控制因素，鍛造爐亦能包括一感測器以偵測該撞鐘 與鍛模總成間之增量相對旋轉。因此，該锻造爐能將該撞 鐘通過锻造頭所定義通道之長向推進延遲至該感測器已積 測到撞錘相對於鍛模總成旋轉之後。 〜藉由使該撞錘轉完整個360。，撞錘之形狀通常爲圓柱形 得以維持且撞錘免於因爲在鍛造作業中施力而變成橢圓形 。因此，本發明實施例之鍛造爐能夠在較長時間内更爲可 靠地形成預定形狀零件，從而延長撞錘可用壽命。 依據本發明之一有利實施例，鍛造爐包括一潤滑系統以 在至少部分鍛模與撞錘間提供潤滑劑。藉由潤滑鍛模和撞 鐘’琢湖滑系統有助於撞錘在推進或縮回時與鍛模間產生 之相對運動。較佳來説，該潤滑系統在撞錘至少局部縮回 且锻模總成至少局部移出模腔之時提供潤滑劑，因爲鍛模 總成和鍛模在此時會暴露於撞錘之外。 在一實施例中’該撞錘定義複數個開入空腔内之淳。因 此’該潤滑系統能透過這些埠注入潤滑劑以在至少部分銀 模與撞鐘間提供潤滑。在鍛造爐亦包括一旋轉器以在撞錘 與鍛模總成間賦予一增量相對旋轉之實施例中，撞錘與锻 模總成間之相對旋轉亦會使在數個不連續點注入之潤滑劑 -16- 本紙張尺度適用t國固家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線丨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457 144 五、發明說明（U ) 以相當平均的方式圍繞分布。 該潤滑系統亦能在撞鐘與鍛造頭間提供潤滑以促進二者 門之相對運動’亦即促進撞鐘相對於鍛造頭之推進或縮回 :在此實施例中，該鍛造頭或撞錘或此二者能定義至少一 環形延伸溝槽，該溝槽開入由鍛造頭定義之通道内。因此 ’孩潤滑系统能將潤滑劑注入該環形溝槽内以在撞錘於鍛 造作業中推進或縮回之時讓潤滑劑在鍛造頭與撞錘間散佈。 因此’此實施例之鍛造裝置促進撞錘、鍛模總成及鍛造 頭間之相對運動，從而降低各组件之磨損並相應地延長鍛 造爐可用壽命。習知技藝不許在連續製程中使用潤滑，因 爲擔心使儲備材料受潤滑劑被覆而有礙儲備材料之適切搬 運和定位’但本發明實施例之鍛造裝置與習知技藝相反， 其潤锻U爐之各組件且同時僅許可微量潤滑劑與連續儲 備材料接觸，藉此讓連績儲備材料的後續搬運和定位不受 負面影響。 又

很明顯地，本發明之形成方法及裝置具多樣化功能且能 自一連續儲備材料形成多種不同類型零件。但’依據一有 利實施例，該形成方法及裝置形成具預定形狀之鏟形缚頭 。明確地説’該鏟形鑽頭能包括一細長柄及一刀片部分， 該柄定義一縱向中央軸線，該刀片部分於—後端與該柄之 一端連結。該鏟形鑽頭亦能包括一突刺，該突刺自該刀片 部分與該後端相向之一前端以抽向伸出S 本發明鏟形鑽頭之刀片部分包括一對大致平坦旁例段， 此對旁側段以與該縱向中央軸線相反之方向橫向延伸。1 -17- 本紙張尺度適用1ί1國國家標準（CNS)A4現格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> •二--------訂---------線— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457144 五、發明說明（15 ) 等旁側段分別定義橫向平面，該等橫向平面相互平行且與 該縱向中央抽線平行。該等旁側段亦分別包括前切削邊， 該等前切削邊相互間相對軸向平移以藉此定義一軸向推進 前切削邊及一軸向向後前切削邊。依據一有利實施例，該 等前切削邊係以一預定軸向平移量如約〇 〇1 0英吋至約〇 〇1 2 英吋作軸向平移。由於具有軸向平移之前切削邊，該鏟形 鑽頭能在鑽孔時更有效地與工作件接合並去除鑽除部分。 因此’具有軸向平移前切削邊之鏟形鑽頭的壽命亦因在鑽 孔作業中更有效地去除鑽孔屑而得以延長。 本發明鐘形鑽頭之刀片部分的旁側段亦能包括過渡刀 (chamfered corner)部分’該等過渡刀部分包括自對應前切 削端轴向向後且橫向向外延伸之一倒角邊（chamfered edge) 。此外，每一過渡刀部分能包括自倒角邊徑向向内傾斜至 一後緣之一例角面（chamfered surface) °由於包括過渡刀部 分，本發明之鏟形鑽頭能更倒落地鑽孔且同時減少鏟形鑽 頭外部與孔内周間之束缚和其他摩擦接合，從而更加提高 鑽孔效率。 無論本發明之形成方法及裝置所形成之零件類型爲何， 該形成方法及裝置能有效地自一連續儲備材料形成複數個 具預定形狀之零件而不用在完成絕大多數或全部成形作業 之前將該等零件分離。因此，本發明之形成方法及裝置顯 著提昇製造預定形狀零件之效率，並提昇完成零件之容差 把制及伴隨品質=此外，本發明之形成方法及裝置有效地 減少任一時間處於處理中狀態之局部成形零件數量，藉此 •18- 本紙張尺度適用中囤國家標準（CNS)A4規格（21〇x 297公釐） n ϋ n II tt I 一 n >^i 1 I i請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 五 '發明說明（16 更爲提高依據本發明形成方法及裝置製造預定形狀零件之 效率且降低製造成本。 圖式簡單説明 圖1爲一本發明實施例之形成裝置的平面簡圖。 圖2爲圖1所示形成裝置之至少局部側立面圖。 圖3A至3G爲利用設計爲製造鏟形鑽頭之一本發明有利實 施例之形成方法及裝置以連續儲備材料形成之各種形狀二 件。 ’ 圖4爲依據一本發明實施例之鏟形鑽頭的前立面圖。 圖5爲圖4所示鐘形鑽頭之側立面圖。 圖6爲圖4所示鏟形鑽頭之刀片部分的局部放大正立面圖。 圖7爲圖1所示形成裝置實施例之局部剖立面圖，圖中較 爲詳細繪出矯直器、牵拉箱、裝載筒夹和分度器。 圖8爲圖1所示形成裝置實施例之另—部分剖立面圖， 圖中續出角鍛造爐和旋轉架。 圖8A爲沿圖8中線8A_8A取得之局部平面剖圖，圖中綠 出與π角鍛造爐結合之各感測器及監測器。 圖9爲六角锻造爐之局部側向剖立面圖，其中該等锻模已 至少局邵繞著該連續儲備材料閉合，且其 具爲閉合。 圖10爲六角鍛造爐之複數個鍛模的其中之一的透視圖3 圖"爲沿圖1()中線Η-Η取得之鍛模剖面圖。 爲沿圖9中線12取得之六角锻造爐端剖面圖，特別 疋撞錘定義模腔之部分且鍛模總成配置於該模腔内，其中 i請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-n f— n I n I I I 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 19 - A7 457144 五、發明說明（17 ) 該鍛模總成所包括之複數個鍛模處於一開放位置。 圖12B爲沿圖9中線12取得之圖12A所示鍛模總成端剖面 圖，其中該等鍛模已至少局部繞著連續儲備材料閉合。 圖13爲沿圖9中線13-13取得之局部六角鍛造爐端剖面圖 ’圖中繪出在鍛造作業之後轉動撞錘之齒輪和相伴棘輪。 圖14A爲圖1 3齒輪和相伴棘輪之局部剖面圖，圖中緣出 棘輪受驅動向下時使齒輪及撞錘以逆時鐘方向旋轉之 與齒輪嚙合方式。 圖14B爲圖1 3齒輪和相伴棘輪之局部剖面圖，圖中繪出棘 輪在旋轉後與齒輪脱離以讓棘輪能向上回到其原始位置之 方式。 圖丨5爲沿圖9中線】5-15取得之局部六角鍛造爐端剖面圖 ’圖中繪出用以潤滑六角鍛造爐各组件之潤滑系統。 圖】6爲沿圖15中線16-丨6取得之局部六角鍛造爐側剖面 圖，圖中進一步繪出將潤滑劑引至六角鍛造爐各组件之 式。 圖17爲包含下游旋轉架央具之局部旋轉架透視圖，其中 旋轉架模具係處於開放位置且其外罩經去除以清楚顯示。 圖18爲局部旋轉架之剖面圖，圖中繪出連續儲備材料與 旋轉架模具之協力接合以纟一鐘形靖頭柄的後端部分上形 成一球溝槽及倒角邊。 圖19爲沿圖17中線19_19取得之下游旋轉架夾具端剖面圖。 圖2 0爲一本發明實施例之刃片壓鍛器側剖面圖，圖中繪 出引入潤滑劑之複數個埠。 '3 .--------訂---------線I (請先閱讀背面之注意If項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20-

Α7 457144 五、發明說明（18 圖20A爲20巾線20A，20a取得之平面剖_，圖中緣出與刀 片壓鍛器結合之各感測器及監測器。 圖21爲對位感測器之透視圖，該感測器用以偵測連續储備 材枓扭結或撓曲之情沉以在損及刀片壓锻器前停止鍛造作 業。 圖22爲沿圖20中線22_22取得之可調整支撐件剖面圖， 其用以精確定位並支撑锻造頭。 圖23爲沿圖22中線23_23取得之可調整支撑件剖面圖。 圖2 4爲一本發明實施例之刀片壓鍛器的侧向剖立面圖， 其中鍛模處於開放位置。 圖25爲沿圖24中線25-25取得之局部刀片壓鍛器端剖面 圖’圖中繪出用以潤滑刀片壓鍛器各組件之淵滑系統3 圖26爲沿圖25中線26-26取得之局部刀片壓鍛器側剖面 圖，圖中進一步繪出潤滑劑引至刀片壓鍛器各組件之方式。 圖27爲圖24所示刃片壓鍛器之局部放大側剖面圖，圖中 續出複數個锻模處於至少局部閉合或作用位置，且上游和 下游刀片壓模器夾具亦處於一閉合位置。 圖2 8爲沿圖2 7中線2 8 - 2 8取得之锻模總成端剖面圖，其 中包括一對相向鍛模以及撞錘定義刃片壓鍛器模腔之部分。 圖29爲圖28所示刀片壓鍛器之相向鍛模對的局部放大端 剖面圖，其中該對相向鍛模係處於至少局部閉合或作用位 1。 圖3 0爲依據一本發明有利實施例之鍛模的透視圖，圖中 續' 出锻模之背面，該背面包括一圓錐形中間段及—對相對 •21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） 〈請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — — — — — — ^ -- - - -----1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 - 457144 五、發明說明（19) 於該中間段爲凹下之圓錐形側向段。 圖3 1爲圖3 0所示鍛模之端視圖，圖中繪出其背面，特別 是圓錐形中間段和該對圓錐形側向段之個別半徑。 圖32爲沿圖27中線32-32取得之刀片壓模器的下游刀片 壓模器夾具剖面圖。 圖33爲沿圖24中線3 3 -3 3取得之刀片壓模器的夹板、下 游刀片壓模器夾具和框架板的端視圖。 圖3 4爲沿圖3 3中線3 4 - 3 4取得之刀片壓模器的夾板、下 游刀片壓模器夾具和框架板的側立面圖。 圖3 5爲一本發明實施例之突剌修整臺、外徑修整臺及踞 臺的側立面圖。 圖3 6爲沿圖3 5中線3 6 - 3 6取得之突刺修整臺、外徑修整 臺及鋸臺的平面剖圖。 圖3 7爲沿圖3 5中線3 7 - 3 7取得之鋸臺端視圖，圖中繪出 鑛片推進据過連續儲備材料^ 圖j 8本發明實施例之鑛臺和尺寸壓印臺的側向剖立面 圖’圖中增出尺寸壓印臺以縱向方向移動。 圖J 9爲圖3 8所示鋸臺和尺寸壓印臺之側向剖立面圖，圖 中繪出鋸臺在A處對一鏟形活鑽頭前端切鋸之時該尺寸壓 印臺與一鏟形活鑽頭的接合。 圖4 0爲圖3 8和3 9所示鋸臺和尺寸壓印臺之侧向剖立面圖 ，圖中繪出鋸臺在B處對一鏟形活鑽頭後端切鋸之時該尺 寸壓印臺與—鏟形活鑽頭的接合。 圖4 1爲沿圖4 〇中線4 1 - 4 1取得之尺寸壓印臺夾具的端剖 -22- 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) n n I n 一，0J4 ----- n n n t 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 45?!44 五、發明說明（2〇 圖’圖中績出尺寸壓印模具 '對位固定件及周圍園蔽件D 圖42爲自連續儲備材料相鄰部分形成之一對鏟形活鑽頭 的平面圖，圖中繪出分別在鍵形活鑽頭前端和後端由鋸臺 所作之A和B處切割。 圖43爲圖38至40所示鋸臺和尺寸壓印臺之側向剖立面圖 ’圖中繪出一旦鏟形活鑽頭與連續儲備材料其他部分分離 則尺寸壓印臺即以遠離鋸臺之一下行方向移動。 圖44爲圖43所示尺寸壓印臺之平面剖圖，圖中繪出鏟形 活鑽頭在尺寸壓印作業之後彈入一集中溜槽内。 圖4 5爲依據本發明另一實施例之外徑修整及分離器臺' 一尺寸壓印臺及一鋸臺之側向剖立面圖，其中一外徑修邊 器和一剪切機安裝於一共同平臺上以聯合移動。 圖46爲沿圖44中線46-46取得之外徑修整及分離器臺、 尺寸壓印臺及鋸臺的平面圖。 圖4 7爲一鏟形活鑽頭之平面圖，圖中繪出在c、D和E處 由剪切機及銀臺所作之切割。 圖48爲沿圓46中線48-48取得之尺寸壓印臺的旋轉致動 器的剖面圖。 圖49爲沿圖46中線49-49取得之圖45和46所示鋸臺的側 向剖立面圓。 圖50爲沿圖49中線5 0- 5 0取得之圖45和46所示鋸臺的剖 1面圖’圖中繪出鋸臺推入和推出連續儲備材料路徑之方 式。 圖5 1爲一本發明另一實施例之刀片壓鍛器的側向剖立面圖。 23· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公愛） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-------訂---------線I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457144 五、發明說明（21 ) 圖52爲圖51所示刀片壓锻器之更詳細侧向剖立面圖。 圖53爲沿圖51中線53-53取得之圖51和52所示刃片壓鍛 器的端剖面圖。 圖54爲圖51中線54-54取得之圖51和52所示刃片壓鍛器 之撞錘支撑總成的平面剖圖。 圖55A至551爲一本發明實施例之形成方法及裝置所進行 的作業流程圖。 較佳實施例詳細説明 以下參照所附圖式詳細説明本發明，圖式中顯示一本發 明較佳實施例。但，本發明可用許多不同形式實施且不應 被視爲僅侷限於本説明書所提實施例；此實施例之目的係 使本説明書更爲透徹芫整且將本發明之範圍完全傳達給習 於此技藝者。所有圖式中相同數字代表相同元件。 今參照圖1和2，圖中繪出依據本發明之一有利實施例的 形成裝置10。一如以下所將詳細説明以及圖1和2所示，該 形成裝置及相關方法自一連續儲備材料12形成複數個零件 。但’爲作説明’ Η形成裝置及方法主要將就關於自一連 續金屬線形成複數個鏟形鑽頭，如圖3至6所示之方面作説 月仁，"亥形成方法及裝置能適用於形成多種其他零件而 未脱離本發明之精神和範圍。舉例來説，本發明之形成方 法及裝置能形成绩頭、飽刀、繫結件、衝擊績頭、線錄和 往復式鋸片、衝擊式扳手砧、螺旋圓頭鑿、齒輪、輪軸、 螺絲刀 '平衡樑及致動捍等以及其他類型零件，其中涵蓋 對一縱向中央轴線爲對稱或不對稱之零件’這些均未脱離 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

-* 广-----I ·111111 — I I -24- A7 457 144 B7 五、發明說明（22 ) 本發明之精神和範圍。 依據本發明之形成方法及裝置10，複數個零件自—連績 長度之儲備材料12形成。一般而言，該連續儲備材料包含 一鋼合金，例如經二次退火且洛式Rb硬度値（R〇ckweU Rb hardness)約爲71至74之1050碳鋼。但，該連續儲備材料得 包含習於此技藝者所知之任意可鍛造材料。舉例來説，該 連續儲備材料得包含铜、鋁、鈦、鋅 '黃銅或以上之合金 。此外，該連續儲備材料得包含材料之组合物。舉例來説 ’该連續儲備材料得包括配置在一金屬或塑膠承載管内之 金屬粉末及/或樹脂。因此，本發明之形成方法及裝置能將 内裝金屬粉末及/或樹脂之承載管形成爲複數個具預定形狀 零件而未脱離本發明之精神及範圍。再者，該連續儲備材 料得由複數個個別部分组成，該等個別部分可能具有極爲 不同之截面形狀和尺寸，可能利用熔接或其他方式以末端 相對方式連結在一起。 雖然下文主要説明爲一種冷成形方法，但連續儲備材料 1 2得在鍛造步驟前例如以串列電感或紅外線加熱裝置加熱 ，使该成形方法成爲一種溫鍛造或熱鍛造法。爲作冷鍛造 、Λϋ鍛造或熱鍛造而使形成該連續儲備材料之各材料個別 必須加熱的溫度範圍除了別的條件外尚須視個別材料之強 度及内在特性而足，且爲習於此技藝者所熟知。舉例來説 ，由鋼合金組成之連續儲備材料在冷鍛造作業中之溫度通 常爲室溫至300 F，在溫鍛造作業中之溫度通常爲2〇〇下至 140CTF，在熱鍛造作業中之溫度通常爲12〇〇下至22〇〇下。 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（21〇 X 297公笼> <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線！ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 經濟部智慧財產局員工消費合作社印數 Λ

•14 4 五、發明說明（23 ) 此外’ m㈣王作件切之本發明形成线對鍛造 包含較㈣點材料如銘、黃銅 '鋅和銅等之工作件特別有 效。 7參,¾圖55A至551’其中顯示本發明形成方法及裝置1〇 所進行之作業m -旦連續儲備材料12已如方塊5〇〇所 不及下文所述般裝載，M形成方法及裝置之其他作業相對 地爲連續因此，圖55A至551所示作業流程大禮上會重覆 許多次。但，爲求説明起見，圖55A至551之流程圖開始於 連續成㈣環内每-成料料已對料續儲備材料之一 預定邵分執行之一點，使該連續儲備材料在此時必須推進。 如圖7所不，形成裝置1〇較佳包括一分度器14，其以推 動該連續儲備材料12以一下行方向移動—預定直線距離之 方式間歇地推進該連續儲備材料。爲使該連續儲備材料推 進，該分度器較佳包括一分度器夾具16以牢固地抓住該連 續儲備材料之一部分。如圖7所示，該分度器夾具較佳包括 —環形筒夾18，該連續儲備材料穿過該筒夾。該分度器夾 具亦能包括一環形圍蔽件20，該環形圍蔽件定義能收納該 筒夾之一内部空腔。該圍蔽件所定義之内部空腔的形狀較 佳與該筒夾的形狀互補。舉例來説，該筒夾之形狀得大致 爲截頭圓錐形且該圍蔽件所定義之内部空腔的形狀得大致 爲截頭圓錐形。因此’藉由將該園蔽件擠在該筒夾上，該 筒夾能如圖55 Α方塊502所述繞緊該連續儲備材料閉合，從 而緊緊抓住該連續儲備材料。 習於此技藝者明顯可知圍蔽件20得以多種方式擠在筒夾 -26- 未紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----- ---------- ~--------訂--------.線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 ^571 44 ___B7_____ 五、發明說明（24 ) 1 8上或移到筒夾上。舉例來說，分度器夾具1 6能包括一分 度器夹具機筒總成，該總成包含一環形活塞桿，該環形活 塞桿可操作地與該圍蔽件連接且爲配置於一環形機筒内， 如此該環形活塞桿因該分度器夾具機筒總成之液壓致動而 伸展且該園蔽件受推或抽向移至該筒夾上使該筒夾繞緊連 續儲備材料1 2閉合。 今參照圖5 6，本發明之形成裝置1 0亦包括一控制器3 0， 該控制器可操作地與分度器夾具1 6連接以控制該分度器央 具機筒總成之液壓致動*控制器30較佳由硬體與軟體之組 合實施。舉例來説，該控制器得由一可程式化多路存取控 制器（programmable multiaccess controller, PMAC)與一或多個 可程式化邏輯控制器（programmable 丨ogic controllers, PLCs) 完成，其中該可程式化邏輯控制器在儲存於一或多個記憶 元件内之軟體的控制下提供下文所述之監測及控制功能。 該制器亦可操作地與一液壓動力源和一電源3 1連接以爲 本發明之形成方法及裝置分別提供並分配液壓動力和電力 ，如圖2和5 6所示且如下文説明。 如下文中所將説明，本發明之形成裝置1〇除分度器夾具 1 6外較佳尚包括數個夾具❶但，爲使連續儲備材料丨2推進 ’除該分度器夾具外之所有夾具應爲開放以讓該連續儲備 材料能以一下行縱向方向自由穿過。因此，如圖55A方塊 504至508所示，一旦控制器3 0使該分度器夹具繞緊該連續 儲備材料閉合且讓所有其他夾具爲開放，分度器14使該分 度器夹具縱向地自圖7中實線所示原始位置以一預定直線距 -27- 本紙張尺度適用+國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 —丨！ --------- '丨丨--I--訂--I I I I---線i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局負工消費合作社印製 457144

五、發明說明（25 離推進至虛線所示最终位置。盔认 ,^ x ^ 此 热-W如何，由於以孩分度器 夾具抓緊該連續儲備材料，兮公 打及分度器.亦有效地將連續儲備 材料縱向推進相同預定直線距離。 分度器14能以多種方式縱向推進分度器失具16而不脱離 ^發明精神和範園。⑮，在圖7所示範例實施例中，該分度 焱包括一分度器機筒總成22。如美國專利第S，842,267號所 述，該分度器機筒總成得爲串列定位，且其本身可包括一 %形活塞样配置於一環形液壓缸内使連續儲備材料12能自 其穿過。但，爲縮短形成裝置10之長度並降低該分度器機 筒總成的複雜度，圖7實施例之機筒總成能安裝於支撑該分 度器失具之平臺17的下方。如圖所示，該分度器機筒總成 包括一活塞缸2 6及一活塞桿2 4，該活塞桿自該活塞缸向外 伸出。該活塞桿透過該平臺内之一開口可操作地與該分度 器夾具連接，使該環形活塞样及分度器央具在該分度器機 筒總成液壓致動之後以一下行縱向方向推進。另一種選擇 ，該分度器能包括一交流電伺服馬達及一相伴滾珠絲槓 (ballscrew)以縱向推進該分度器夾具。爲促進該分度器夾 具之縱向移動，該分度器夹具及分度器平臺較佳爲安裝於 —對縱向延伸軌道25上，該對軌道將該分度器夾具限制於 縱向移動。 分度器14較佳亦包括一分度器監測器28以監測該分度器 將連續儲備材料12推進之縱向距離。在一有利實施例中， 該分度器監測器包括一玻璃標尺，例如RSF Eleltronik型 MSA 6706玻璃標尺，該玻璃標尺可操作地與分度器平臺17 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4視格（21G χ 297公楚） (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) --------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457144 A7 B7 五、發明說明（26) 連接以有效測量分度器夾具1 6因活塞样2 4縱向下行伸展造 成之縱向位移量。 控制器30亦可操作地與分度器機筒總成22及分度器監測 器28連接以控制該分度器機筒總成之液壓致動。依據本發 明，一旦該控制器判定分度器已將連續儲備材料12縱向 推進預定直線距離，該控制器會以停止該分度器機筒總成 之液壓致動的方式終止該活塞样進一步的伸展。 形成裝置10較佳亦包括一矯直器32，該矯直器包括一組 對位輥子34以在連續儲備材料12形成複數個零件前將該連 續儲備材料矯直。在圖示實施例中，該矯直器包括一雙平二 面矯直器’其具有複數個對位輥子，該等輥子配置於兩相 互垂直平面内使該連續儲備材料在此二平面内均受矯直。 因此，一旦分度器1 4使該連續儲備材料以一縱向下行方向 問歇推進，該儲備材料自一供料捲筒33拉出且以通過該矯 直器之方式橋直。 —旦控制器30終止分度器14對連續儲備材料12之推進， 位在分度器夹具1 6下游之另一夾具會閉合以牢固抓住該連 續儲備材料的另一部分。在圖1和2及圖55A方塊510所示之 實施例中，形成裝置1〇包括一上游旋轉架夾具44，該夹具 適於在該分度器對連續儲備材料間歇推進之後繞著該連續 儲備材料閉合。但，該形成裝置可包括不與旋轉架45結合 之其他夾具以在該連續儲備材料間歇推進之後牢固地抓住 該連續儲備材料的另一部分。 如前文關於分度器夾具16所述及圖8所示，上游旋轉架 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -— I I---丨訂-------- _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

Λ A λ η r\t Β7 五、發明說明（27) 夾具44能包括一環形筒夾46及一環形圍蔽件48，其中連續 儲備材料I2穿過該環形筒夹，且該環形圍蔽件定義一内部 空腔’該内部S腔適於至少局部收納該筒夾。該上游旋轉 架夾具亦包括一旋轉架機筒總成，該機筒總成包含一環形 機及配置於該環形機筒内之一環形活塞样。依據本發明 ’控制器3 0能以液壓方式引動該旋轉架機筒總成使該環形 活塞桿伸展。由於該活塞桿與該環形圍蔽件之可操作連接 ，該活塞桿的伸展會將該&蔽件擠貼著該筒夾以使該筒夾 -至少局部繞著该連續像備材料閉合，從而使該上游旋轉架 夹具如圖9所示牢固抓住該連續儲備材料之一部分。 上 如方塊512和514所示，一旦上游旋轉架夹具44已閉合一 I又預疋閉合時間（dwell time) ’例如在一有利實施例中爲 0.1秒，控制器30開啓分度器夾具14，使筒夹18開放並讓 連續儲備材料12穿過該筒央自由縱向移動。舉例來説，該 控制器能以液壓方式縮回該分度器夾具機筒總成的環形活 塞样，讓圍蔽件20脱離該筒夾。 如圖55C方塊516所示’在此之後能縮回分度器14和分度 器夾具1 6以使該分度器夾具回到原始或休止位置，如圖7 中實線所示，在此同時連續儲備材料1 2之一部分得以成形 。明確地説’控制器3 0較佳以液壓方式引動分度器機筒總 成22以用一第一預定速度縮回活塞捍24及該分度器夹具。 今參照圖7，形成裝置10較佳亦包括一牵拉箱36，該牽 拉箱具有拉線模3 8，連續儲備材料1 2穿過該等拉線模受牵 拉以正確定該連續儲備材料的尺寸並有效去除原先盤捲儲 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457 1 44 A7 _ B7 五、發明說明（28) 備材料的記形。如習於此技藝者所知，該牽拉箱亦能包括 一預拉線模40已至少局部縮減該連續儲備材料之尺寸，且 該牽拉箱能在該預拉線模及拉線模間包括_潤滑源42以促 進該連續儲備材料之牵拉。 牵拉箱36適於連同分度器機筒總成22之環形活塞样24縱 向移動’如下文所述。因此，該牵拉箱較佳包括一或多個 滑塊37，該寺滑塊架在一對縱向延伸之平行轨道上且與 該對軌道配合。如圖7所示，該分度器機筒總成較佳爲往復 式（double acting)。如此，在該環形活塞桿如圖55C方塊516 所示縮回時，該牵拉箱亦會以一縱向上行方向推進或轴向 移動。因此，該牽拉箱受推至該連續儲備材料上以在後續 成形作業之前有效地牵拉並定下該連續儲備材料的尺寸。 如圖所示，牵拉箱3 6通常定位在矯直器3 2下游，使經該 牵拉箱造成之連續儲備材料完成表面不致受矯直器輥子34 影響。但，必要時該牵拉箱得定位在該矯直器上游以避免 拉線模3 8對該連續儲備材料造成不良扭結或輕微撓曲。 習於此技藝者明顯可知牵拉箱3 6能設計爲將連續儲備材 料12牵拉至任何合理期望尺寸。在適於製造鏟形鑽頭41〇之 鍛造方法及裝置10的實施例中，該牽拉箱及拉線模38較佳 設計爲使拉延儲備材料的尺寸或直徑能以完成鏟形鑽頭之 刃片部分418的外徑爲基礎作變化，以下表爲例： 31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -·'11--11 —訂 -----II--· 44 A7 五、發明說明（29 ) — 鏟形鑽頭直徑 原始線材直徑 拉延線材直徑 —1 3/8"-1 1/2" 0.530" 0.525" —1 1/8"-1 1/4" 0.490" ---- 0.484" 一一 15/16"-1" 0.415" 0.410" _ 3/4"-7/8" 0.385" 0.375" —9/16"-11/16" 0.325" 0.320" _ 3/8"-1/2，， 0.294" 0.284" 在分度器夾具16縮回之時’本發明之形成方法及裝置1〇 較佳將連續儲備材料12之一部分鍛造成一第一預定形狀。 舉例來説，以適於形成複數個鏟形鑽頭41 〇之形成方法及裝 置的範例實施例爲例’該形成方法及裝置能將該連續儲備 材料之一部分造型爲具有六角形斷面的形狀，從而形成完 成鐘形鑽頭柄412之後端部分416。 依據本發明，形成裝置10包括一鍛造爐，且在_有利實 施例中該形成裝置亦包括一六角鍛造爐50以將連續儲備材 料12之一部分形成爲第一預定形狀，亦即如圖3. a所示之六 角形斷面形狀。如圖8至12所示，該六角鍛造爐較佳包括 一鍛模總成，該鍛模總成具有配置於該連續儲備材料附近 之複數個鍛模5 2。舉例來説，一實施例中之複數個鍛模包 括六個锻模，該等锻模協力定義一空腔，該空腔隨後定義 冗成零件之至少一部分預定形狀，例如具有六角形斷面形 狀之鏟形鑽頭410柄412的後端部分416。 32- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱〉 c請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

• n n ϋ n ( · n ϋ ft n I I 經濟部智慧財產局員Η消費合作杜印製 • »1 · 5 4 A7 7 1 4 4 ---------- 30 五、發明說明（） 該等鍛模5 2能至少局部配置於一對位固定件5 4如星形輪 内，該固定件將該等鍛模維持於一預定對位關係。例如參 見圖12A和12B。因此，該等鍛模與該對位固定件之组合組 成一六角鍛模總成。如下文所述，該鍛模總成有一預定形 狀，例如在一有利實施例中爲一預定截頭圓錐形。 如圖8至10所示，該六角錄:模總成較佳爲彈簧加載式， 例如具備彈簧5 6。如圖所示，該等彈簧在對位固定件5 4内 以一徑向方向延伸且至少局部配置於該等鍛模所定義之個 別口袋58内。因此，該等彈簧使鍛模以一徑向向外方向相 對於該對位固定件推進，使該等鍛模在沒有外加抵銷力量上 的狀態下處於一開放位置，如圖8所示。 依據本發明此項觀點之鍛造裝置1〇，且尤其是六角鍛造 爐50 ’亦包括控向閉合該寺锻模52之裝置，例如锻模衝壓 撞鐘61之模殼60。如下文中所將詳細説明，該等锻模在該 撞鐘與該等鍛模相對運動之後以圖9和中箭頭所示預定 方向徑向向内移動。 至少有一個，且最好是每一個鍛模52有利地包括一接觸 面62，該接觸面定義連續儲備材料12穿過之空腔的—部分 。每一接觸面適於與工作件接觸且將工作件造型成該空腔 所定義的預定形狀。如圖10*n所示，至少—個鍛=二接 觸面較佳定義一接觸平面“，該接觸平面與該等鍛模閉合 之預足方向斜交。因此，該等鍛模的接觸平面對工作件賦 予軸向力和徑向力，隨後在變形過程中於工作件内產生壓 縮力、張力和剪應力。壓縮力和剪力分量的合力使工作件 -33- 本紙張尺度適帛巾國國家標準（CNS)A4坑格（210>«297公爱） -------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 5? 1 44 五、發明說明（31) 向外變形成該等鍛模所定義的預定形狀。更明確地説，壓 縮力和13力分量的合力使工作件塑性地且不可逆轉地變形 成遠等锻模在閉合或作用位置所定義之預定形狀。 更明確地説，在個別接觸平面與一參考平面68間定義一 角66 ’其中該參考平面垂直於該等鍛模移動之預定方向， 如圖1 1所示。在一較佳實施例中，該角爲約1 〇。至約2 〇。 ，且在一範例實施例中該角爲約1 5。。 本文所用"壓縮力（compressivef〇ree),f 一辭包括在鍛模 52移動之預定方向内的力量，而，'剪力（shearf〇rc匀„ —辭 包括傾向於將工作件徑向向外變形之橫向力。因此，就—上 給定輸入能量而言，施於工作件之剪力和壓縮力因個別接 觸平面64與參考平面68間定義之爲66加大而分別加大和減 小。同樣地，就一給定輸入功率而言，施於工作件之剪力 和壓縮力因個別接觸平面與參考平面間定義之角縮大而分 別減小和加大。 工作件承受到剪力並因此受到剪應力之部分更易於變形 ’因爲多數常用工作件亦即多數金屬材料之抗剪強度明顯 小於相同材料的抗恩強度。_般而言，金屬材料的抗煎強 度約爲相同材料之抗壓強度的6〇%。舉例來説，在依據本 發明I形成方法及裝置10形成一鏟形鑽頭之時，兩側區段 較佳受到較大剪應力以自最小原始直徑之連續儲備材料Η 產生最大橫向位移。 因此，以剪力使工作件變形所需之輸人能量明顯小於以 壓端力使工作件變形。此外’施加使工作件更易於徑向向 -34- 本紙張尺度適用中關家標準—(CNS)A4規格⑵〇 x 297公餐）~~ -I I --------訂---------線 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 々57144 發明說明（32 外變形之剪力讓零件的厚度對寬度或直徑比縮小，使得具 有較大直徑之薄零件如鏟形錯頭能依據本發明之此項觀點 輕易鍛造。因此’本發明之此項觀點讓新生成產品表面積 對最小產品厚度的比率能夠最佳化。 但，施加剪力以使工作件變形之方式明顯增加锻模52、 模殼60及撞錘6 1其他部分在锻造過程中所必須承受的力量 ，因此在鍛模以直線方式閉合以對工作件施加壓縮力之習 知鍛造方法中避免此種情況。爲承受加大的力量，在一較 佳實施例中’該等鍛模及模殼包含—高速鋼，最好是紐約 州敘拉古市柯特工業坩堝特製金屬部門所出品之cpM@ REXTM M4高速鋼或等同物，該種高速鋼在柯特工業坩堝 特製金屬部門關聯文件編號D88 308-5M-776的堆瑪製品表 内有更詳細説明。 亦如圖8、9、12Α和12Β所示，用以閉合鍛模52之装置 包括一模毅60，該模殼在其内定義一内部空腔7〇。在該模 殼與撞錘61其他部分分離之圖示實施例中，該模殼大體上 爲壓入由該撞鐘及穿過該撞鐘前端之開口定義的相應造型 空腔内。另一種選擇，該撞錘得爲一體成形，讓該撞鐘及 穿過撞鐘前端之開口定義的模腔作爲模殼。在任一實施例 中’該模殼的内部空腔較佳定型爲與鍛模總成的形狀和尺 寸互補。舉例來説’該模殼能定義截頭圓錐形之内部空腔 以收納並包圍一截頭圓錐形鍛模總成。如此，藉由將該撞 鐘、特別是模殼推到鍛模總成上，該模殼迫使該等锻模徑 向向内以繞著自此穿過之連續儲備材料12閉合。該锻模總 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一5, * n n I» —i I n I If n n at f— -La I n .^1 .^1 It n _ 5 4 7 14 4 a7 __B7 _ 五、發明說明（33 ) 成之強度以及其承受連續儲備材料以軸向力和壓縮力随後 產生壓縮力'張力和剪應力變形時所產生力量之總合能力因 該鍛模總成之徑向方向閉合以及模殼和撞錘其他部分與锻 模總成之圍繞關係而得以進一步増強。 依據圖10和11所示之一有利實施例，每一锻模52不僅包 括一内接觸面62以接觸工作件並作造型，且其亦包括—具 預定形狀之相向外表面或背面63以可操作地接觸模殼60。 每一鍛模外表面之預定形狀較佳與該等鍛模如圖8和12A所 示處於開放位置時該模殼之内部空腔70的預定形狀有所不 同。但，該等鍛模不僅徑向向内移動，其亦在插入模殼内上 之後以圖11中箭頭67所示方向轉動。因此，一旦該等锻模 處於如圖9和12B所示之作用或閉合位置，每一鍛模外表面 之預定形狀較佳與模殼内部空腔之預定形狀相對應。 爲依據本發明之形成方法及裝置10自一連續儲備材料製 成複數個零件，六角鍛造爐50較佳設計爲使連續儲備材料 12能縱向穿過。明確地説，該等鍛模52較佳定義一入口埠 72和一出口埠74，此二埠開入由該等鍛模定義之内部空腔 内以讓遠連續儲備材料能夠穿過。此外，模殼60較佳爲環 形構造以許可該連續儲備材料亦自此穿過。 六角鍛造爐50較佳亦包括用以將撞錘61包含模殼60推進 至鍛模52上之裝置如液壓致動壓模器76以使該等鍛模繞著 連續儲備材料12徑向閉合。爲自一連續儲備材料製造複數 個零件，圖8和9所示之一有利實施例中的壓模器包括一環 形活塞桿78，該活塞桿配置於一環形機筒80内，該環形機 -36- 本纸張尺度1®时國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公S ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -n I a^i ^^1 n n t^i I an I 1^1 n 1^1 5 7 4 /! A7 B7 五、發明說明（34) - 筒隨後疋義一長向延伸開口讓該連續儲備材料穿過^明確 地説，該環形活塞桿及相伴活塞較佳有一中央穿透孔，該 孔讓該連續儲備材料能穿過該壓模器。該環形活塞桿較佳 可操作地與壓模器撞錘61連接使控制器30能以液壓方式引 動該壓模器並從而縱向推進該環形活塞桿及撞鐘，如圖8和 9所示及圖5 5B方塊518所述。 如圖8和9所示，六角鍛造爐50亦包括一鍛造頭81，該鍛 造頭定義一通道，該通道至少縱向穿過該鍛造頭之一前端. 部分。較佳來説’撞錘61之前端部分與該鍛造頭所定義之 通道有著相同形狀、亦即圓柱形，且二者之尺寸作成使該二 鍛造頭和撞錘前端部分間維持干涉配合。因此，該鍛造頭 所定義之通道用以在該撞錘推進和縮回時導引該撞錘。 如圖9所示，六角鍛造爐50較佳包括一框架板82及—抗 磨板，該抗磨板與鍛模52比鄰，藉此避免該等锻模向推進 。因此，環形活塞桿7 8的縱向推進迫使撞錘6 1、特別是模 殼60套在該等鍛模上，使該等鍛模繞著連續儲備材料12徑 向閉合。雖然使該模殼推進或軸向移動到鍛模上所需之壓 力或力量會因處理狀態而有所不同，變數包括該連續儲備 材料之構成材料以及冗成零件之尺寸和形狀，但一液|廢模 器如500噸級壓模器能將1050碳鋼作成本發明之鏟形鑽頭。 雖然圖示實施例之壓模器76包括一環形機筒80及一環形 活塞桿78，但該壓模器得包括將模殼60推進或轴向移動至 鍛模52上之其他裝置。舉例來説，一替代實施例之六角鍛 造爐5 0能包括配置爲以連續儲備材料丨2爲中心之複數個液 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） Θ請先閱讀背面之涑意事項鼻填寫本頁) ϊ- ί 一ΟΙπ n 1^1 I n 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 5 7 1 4 4 A7 __ B7 五、發明說明（35) ~ 壓红總f。依據此實施例，每-液壓虹總成可爲可操作地 與孩模或連接’使該模㉟能在該等 進至該等_上。 連續儲備材料12在锻造作業期間會縱向増長。 ’該連續㈣材料在㈣上行方向和縱向下行方向内均二 長。因此，本發明之锻.造裝置10較佳包㈣償裝置以補^ 孩連續儲備材料之縱向增長。關於圖8和9所示之六角锻造 爐50,連續儲備材料的縱向上行方向增長返回至朝向供料 捲筒33之一上行方向。 相對地，連續儲備材料12之縱向下行方向增長，亦即該 連續儲備材料在其成形部分與上游旋轉架央具44所夹住之 固定部分間的縱向增長係以將鍛模52、撞錘61包含模殼⑼ 、鍛造頭81、框架板82和壓模器76安裝於適於縱向移動之 一滑架84上的方式作補償或吸收。明確地説，六角鍛造爐 50較佳包括一滑架，該滑架適於自—原始或休止位置以縱 向上行方向移動一距離，該距離等於該連續儲備材料在其 成形部分與該上游旋轉架夹具所夾住之固定部分間的縱向 下行方向增長。因此，該六角鍛造爐許可該等鍛模在每— 成形步驟中維持繞著儲備材料相同部分閉合，且同時許可 該連續像備材料以兩縱向方向、亦即縱向上行方向和縱向 下行方向作縱向增長。 如圖8所示，滑架8 4能包括安裝於一對平行且縱向延伸 之轨道8 8上的滑塊8 6以促進該滑架的縱向移動。此外，該 滑架能受縱向偏動，例如受一液壓彈簧或其他偏動裝置9 〇 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· -------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 4 5 7 14 五、發明說明（36) 偏動以避免該滑架在縱向上行方向内過度移動。明確地説 ，該滑架之縱向偏動促使連續儲備材料12之成形部分在鍛 模52所定義之空腔内橫向擴展以更爲完全塡滿該空腔。 雖然在整個鍛造作業中能以相同偏動力施加於滑架84， 但控制器3 0能可操作地與偏動裝置9 〇連接以控制該偏動裝 置所施加之偏動力。舉例來説，該控制器能包括一預定偏 動排程，該排程定義隨時間所要施加之偏動力。因此，該 控制器和偏動裝置能隨時間加大偏動力以促使連續儲備材 料12之成形部分更爲橫向擴展。 形成裝置10、特別是六角鍛造爐5〇較佳亦包括一六角塵, 模器位置監測器9 2如一 MTS Temposonics® LP位置感測系 統以監測滑架8 4之縱向位置’如圖8 A所示及圖55B方塊520 所述。控制器3 0亦可操作地與該六角壓模器位置監測器連 接以判定該滑架之縱向上行方向位移是否等於或超出一預 定縱向方向增長閾値β由於該滑架之縱向位移等於連續儲 備材料12之縱向增長量，而此與該連續儲備材料已锻造程 度直接相關’該控制器和相伴六角壓模器位置監測器能以 測量該連續儲備材料縱向增長量之方式有效地監控鍛造作 業° 一旦該連續儲備材料之縱向增長量至少與一預定縱向 增長閾値等大’該控制器例如以停止壓模器7 6之液壓致動 的方式終止鍛造作業，如方塊522所示。 一旦控制器3 0終止鍛造作業，該控制器能縮回撞錘6 1， 從而例如以液壓方式將至少局部在環形機筒8 〇内之環形活 塞样78縮回之方式將模殼6〇拉離鍛模52 ^如先前所述，該 -39- 本紙張尺度適用巾國國家標準（CNS) Α4規格（210 χ 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線丨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟邨智慧財產局員工消費合作社印製 457 1 44 A7 _ B7 五、發明說明（37) 鍛模總成包括複數個彈簧5 6，每一彈簧分別與一鍛模結合 ，藉此將個別鍛模徑向向外推。因此，在該模殼移離鍛模 之後，該等鍛模爲開放，使連續儲備材料12能縱向穿過移 動。 六角鍛造壚50亦能包括一定位器如亦作爲偏動裝置之液 壓致動器90，該定位器可操作地與滑架84連接以在鍛模52 開放之時將該滑架重新定位於一預定原始或休止位置。如 圖8A所示，該預定原始位置係由螺桿96之末端定義，該螺 才干由一固定螺帽總成99固定於基檯98。因此，控制器30能 指示該液壓致動器重新定位該滑架，使該滑架回到預定休^ 止位置以進行後續鍛造作業。習於此技藝者明顯可知該六 角鍛造爐的定位器能以多種其他方式施行，例如爲一交流 電伺服馬達與一相伴滾珠絲槓而未脱離本發明之精神和範 圖示實施例之7T角锻造驢5 0較佳亦包括一壓模器監測器 100如另一MTS TemP〇sonics® LP位置感測系統或一玻璃標 尺以監測壓模器76之環形活塞桿78的相對位置。如先前所 述，控制器30可操作地與該壓模器監測器連接以判定該環 形活塞桿是否縮回至一預定原始位置。如圖55B方塊524至 528所示，倘若該環形活塞桿未縮回至該預定原始位置，該 控制器會持續該環形活塞的縮回動作a但，一旦該環形活 塞縮回至預定原始位置，該控制器即停下該環形活塞的縮 回動作。 除了在偵測到連續儲備材料丨2已增長一預定縱向增長量 -40- 本紙張尺度適用中_冢料（CNS)A4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線- 4571 44 A7 B7 •五、發明說明（38 ) 之後終止鍛造作業外，鍛造裝置10、特別是控制器30較佳 在鍛造作業終止之時即增加分度器14的縮回率。明確地説 ’該控制器較佳在鍛造作業終止之時即以一第二預定速度 縮回分度器機筒總成22之活塞捍24以及分度器夾具16。— 般而言，該第二預定速度大於該第—預定速度。在該分度 器夾具縮回期間，該控制器回應於分度器監測器2 8所提供 信號，其較佳監測該分度器夾具之相對位置並在該分度器 夾具處於一預定縮回位置之時即停下該環形活塞桿和分度 器夹具之縮回，如圖55C方塊530至534所示。雖然該預定縮 回位置得與該分度器之預定原始或休止位置相同，但一有 利實施例之形成裝置較佳將該分度器縮回至比該原始或休 止位置縱向後縮一極小預定縱向距離如〇 〇〇5英吋之縮回位 置，藉此補償上游旋轉架夹具44被釋放時該連續儲備材料 之額外移動量。 如圖55B方塊533所示，一旦控制器3〇終止鍛造作業並縮 回六角鍛造爐50之撞錘61，該撞錘能相對於鍛模52旋轉， 讓模设60因與該撞鐘和該等锻模相對運動所產生之磨損和 磨細作用绝著遠模殼周圍較均勻地分布。就此方面而言， 該六角鍛造爐能包括一旋轉器以在該撞錘和鍛模總成間賦 予相對轉動。舉例來説，如圖13所示，該旋轉器包括安裳 於該撞錘之一齒輪102及一傳動構件1〇3如載有一棘爪1〇3a 之桿，該傳動構件與該齒輪嚙合並使該齒輪及撞鐘轉動。 如圖所示，該傳動構件能安裝於滑架8 4，特別是安裝於該 壓模器之一後支承板上。儘管該傳動構件得以許多種方式 本紙張尺度適用中圈國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請决閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------訂·------！線| 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 5 7 1 4 4 A7 B7 五、發明說明（39) 致動’圖示實施例之傳動構件能藉由一液壓致動器1〇5伸展 及縮回。就此方面而言，該液壓致動器能如圖13所示以一 向下方向推進該傳動構件之方式使該傳動構件伸展，讓該 棘爪能如圖14A所示嚙合該齒輪並使該齒輪以逆時鐘方向轉 動一預定角度。一旦轉動該齒輪，該傳動構件即由該液壓 致動器使其縮回。如圖14B所示，該棘爪以擺離該齒輪之方 式與該齒輪脱離。通常該棘爪係以擺動方式離開該齒輪， 因爲該齒輪適於單向轉動，亦即如圖13實施例中之逆時鐘 方向轉動，是以意圖縮回該傳動構件即要克服將該棘爪推 至嚙合位置之彈簧力並許可該棘爪擺離與該齒輪之鳴合。 在此明顯可知有多種其他傳動構件如小傳動齒輪等能用以 轉動該嵩輪和撞鐘而不脱離本發明之精神及範園。 較佳來説，撞錘61在形成預定零件數量之後逐步轉動， 例如在形成每一零件之後轉動。儘管該撞錘能轉動不同預 疋角度，但其大致爲轉動10。至30。，更常見爲轉動約2〇。 。無論如何’藉由重覆逐步轉動該撞鐘，其最終會完全繞 該锻模總成旋轉’亦即轉完3 60。。因此，該撞錘相對於鍛 模總成之轉動會使磨損繞著模腔更爲均勾分布。此外，該 撞鐘相對於鍛模總成之轉動會維持該撞錘之大致圓柱形形 狀’且大致避免其前端如習知鍛造爐之撞錘般在鍛造作業 中變成橢圓形或產生其他變形。 儘管圖中並未顯示，該六角鍛造爐鍛模總成可在撞錘61 轉動之外亦轉動’或是取代撞鐘61之轉動而轉動。該六角 鍛造爐鍛模總成之轉動除使模殼6〇的磨損更爲均勻之外尚 -42- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210>=297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 ^57 1 44 A7 B7 五、發明說明（4Q) 可讓不同零件鍛造成位在相對於該連續儲備材料之不同方 位角的個別預定形狀’從而更加提昇本發明形成方法及裝 置1 0之多樣性。 六角鍛造爐5 0亦能包括一感測器107以偵測撞錘6 1相對 於鍛模總成之轉動。控制器30以監控該轉動感測器之方式 判定該撞錢是否在一锻造作業後相對於鍛模總成轉動，且 能在該撞鐘正难轉動之前避免進一步之般造作業。 六角鍛造爐5 0亦能包括一如圖1 5和1 6所示之潤滑系統 109’以對锻模總成、包含模殼60之撞錘61及鍛造頭81提 供潤滑劑。一般而言，該潤滑劑爲一種油料如機械導軌潤 滑油。但，該潤滑系統得視需要供應其他潤滑劑。依據此 實施例，穿過該鍛造頭和撞錘定義複數個埠n丨以開入該鍛 模總成插入之模腔内。該濁滑系統以透過該等槔注入湖滑 劑之方式對鍛模5 2的背面6 3提供潤滑劑。 通常控制器3 0會控制潤滑系統1 〇9的運作，例如氣力致動 電磁閥109a和伺服閥109b控制本實施例中之潤滑劑流量。 一般而言，該控制器指示該潤滑系統在每一鍛造作業後撞 錘61已縱向縮回且鍛模52之背面63至少局部外露之時以透 過埠111注入潤滑劑之方式提供潤滑。參見圖55B方塊531。 雖然潤滑劑係自複數個不連續埠如三個埠注入，該撞鐘隨 後相對於鍛模總成之轉動使潤滑劑在撞錘和每一鍛模背面 間較爲平均分布。 潤滑系統109亦能在鍛造頭8 1和撞錘6 1間提供潤滑以促 進該撞錘在該鍛造頭所定義之通道内的長向推進和縮回。 -43- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） c請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '--------訂--------*線_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -n n I n n n u < ^ 571 44 五、發明說明（41) 就此方面而言’得穿過該鍛造頭定義另—埠113讓透過此附 加埠注入之潤滑劑散佈在該撞鐘外表面及該鍛造頭定義通 道之部分的内表面上。爲促使潤滑劑對該撞鐘的完整外周 均勻分布，該鍛造頭較佳定義一環形延伸溝槽n 5。潤滑劑 因注入該環形溝槽而能有效地施加於整個撞錘外周，藉此 均勻地潤滑該撞鐘。另一種選擇，在必要時該撞錘亦定義 ί衣形溝槽’或由該撞鐘取代锻造頭定義該環形溝槽。 如先前所述，控制器3 0通常指示潤滑系統1〇9在撞錘6 1 已冗全縮回之時注入湖滑劑。但必要時得在锻造作業中之 其他時間注入潤滑劑。因此’本有利實施例之锻造爐的潤上 /骨系統能重覆'/間滑锻造爐之各组件以減少磨損並延長組件 可用奇命而不致對連續儲備材料1 2施加過量潤滑劍使該連 續儲備材料在後續作業中難以夾緊。 鍛造方法及裝置10亦能包括一感測器85如一電眼或光電 感測器以監測離開六角鍛造爐50之連續儲備材料12。因此 ’該感測器通常定位在該六角锻造壚下游都近處。該感測 器通常適於監測已由該六角鍛造爐锻造成形之六角部分， 且其在該六角部分爲未正確成形時通知控制器3 〇讓該控制 器能停下進一步鍛造作業以對鍛造程序作修正。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 連續儲備材料12較佳沿其長度包括一或多個位於預定位 置之配準特徵104。例如參見圖3 Α至3 G。雖然該連續儲備 材料能在進行本發明形成方法之前即包括該等配準特徵， 但本發明之形成方法及裝置10通常在製程中創造或形成這 些配準特徵。舉例來説，在上游旋轉架夾具44牢固抓住連 -44 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 457144 五、發明說明（42 續儲備材料之-固定部分時，圖示實施例之形成裝置10較 佳在兹連續儲備材料上形預定配準特徵。㈣己準特徵 較佳定義在將自該連續儲備材料形成之每—零件之間。但 ，孩配準特徵能形成於其他預定位置而不脱離本發明之精 神和範圍。此外’形成方法及裝置10能以其他方式形成^ 準特徵，例如在該連續儲備材料上印上複數個縱向間隔線 條或在每一零件之一預定部分戳出一孔。 雖然下文中描述旋轉架45係在起始鍛造作業之後形成配 準特徵104,該旋轉架能在上游旋轉架夾具44夾緊連續儲備 材料12固定部分之任意時間形成該配準特徵而不脱離本發 明之精神及範圍。如圖8、17和19所示，該旋轉架較佳包 括—下游夹具47以夹緊連續儲備材料12之—部分。因此， 在形成配準特徵之前，該下游夹具較佳夹住該儲備材料且 在孩配準特徵完全成形之前支承該連續儲備材料。雖然圖 式中之下游夾具係以氣力方式致動，但該旋轉夾具得以其 他方式致動如液壓致動而未脱離本發明之精神及範圍。此 外，該下游旋轉架夾具得在能夠夹緊該連續儲備材料之前 扼下以多種不同方式實施以避免該連續儲備材料在該配準 特徵成形之時振動。 依據圖8、17和18及圖S8B方塊529所示之—實施例，旋 轉架4 5 (例如德國Eubama公司生產販售之旋轉架）較佳包括 一對旋轉架模具106及一相伴馬達108 ’該馬達適於使該等 模具繞連續儲備材料12轉動。該旋轉架亦適於將此對模具 以一徑向向内方向推進以在該連續儲備材料上車出預定形 -45- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線— 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 5 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -----B7_ 五、發明說明（43) - 狀。舉例來説，該等旋轉架模具得造型爲在一鏟形鑽頭41ϋ 柄412之六角形後端部分416内車出一球溝槽11〇。此外，該 等旋轉架模具得造型爲在一鏟形鑽頭柄之最後端部分上車 出一倒角邊112 ^於鏟形鑽頭柄最後端部分上形成倒角邊之 同時，孩旋轉架、特別是該等旋轉架模具亦能形成一溝槽 114，該溝槽具有垂直於該連續儲備材料縱向軸線延伸之一 侧壁。如下文所述及圖3 Β所示，該侧壁隨後在後續成形作 業中作爲配準特徵1〇4。如圖8和〗7所示，該旋轉架亦能包 括一或多個鼓風器49，該等鼓風器導引—空氣流通過該儲 備材料以在進一步處理該儲備材料之前去除碎屑及其他碎上 在方塊518至528所示之起始成形作業期間，本發明之形 成方法及裝置1 0能同時進行數項額外作業。但，這些同時 進行額外作業係在連續儲備材料12所要形成之不同零件處 進行。此外，這些同時進行額外作業之類型會因所製造零 件類型而異。但，就適於自一連續儲備材料形成複數個鏟 形鑽頭410之形成方法及裝置而言，一第一鏟形鑽頭之突刺 部分430能在另一鏟形鑽頭之外徑受修整之同時受修整。如 下又所述，該連續儲備材料在這些修整作業中仍處於交聯 狀態。在這些修整作業之後及同時，該連續儲備材科能分 離成複數個不連續零件，且必要時得在將該連續儲備材料 分離成複數個不連續零件之前或之後送交串列熱處理。 爲修整一鏟形鑽頭41〇之突刺部分“ο ,本發明之形成方 法及裝置1 〇包括一突刺修整臺116讓連續儲備材科1 2在鍛 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

t -------- 訂---------- I -υ I —1 1 I . 本纸張反度適用中國國家標準（CNS)A4規考Γ •46- "(iiO X 297 公釐)""" 4 5 7 1 Λ Λ Α7 Β7 五、發明說明_( 44) 造作業之後通過該修整臺。如圖35和36所示，該突刺修整 堂包括一突刺修整平臺118及用以可控制地定位該突刺修整 平臺之一定位器以讓各零件之正確部分受修整。雖然該突 刺修整臺得以多種方式定位，例如以—交流電伺服馬達及 一相伴滾珠絲槓定位而未脱離本發明之精神及範圍，一實 施例中之定位器包括一液壓缸總成12〇，該液壓缸總成包括 一機筒122及一活塞桿124，該活塞桿可操作地與該突刺修 整平臺連接。 如圖3 6所示’突刺修整臺η 6較佳亦包括一配準監測器 126如一電眼或光電感測器，該監測器在連續儲備材料丨2受上 分度器1 4間歇推進期間監測該連續儲備材料。該配準監測 器適於在該連續儲備材料推進時偵測每一配準特徵104。該 突刺修整臺亦包括一位置監測器128如MTS Temposonics® LP位置感測系統以監測突刺修整平臺1丨8之位置。 此二監測器均可操作地與控制器3〇連接。該控制器亦可 操作地與分度器監測器2 8連接以判定在以配準監測器126偵 測配準特徵104之後分度器〗4推進連續儲備材料丨2之額外 距離。以此爲基礎，該控制器能在後續修整作業中爲突刺 修整平臺118精確判定其正確位置。 一旦連續儲備材料12停止間歇推進且上游旋轉架夾具44 已夹緊該連續儲備材料，該定位器在控制器3 〇的控制下能 將突刺修整平臺118以與配準監測器126在該連續儲備材料 最近一次推進期間所識別之配準特徵104成一預定間隔關係 的方式定位’如圖55D方塊536至542所示。爲促使該突刺 -47- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ ί 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 經濟部智慧財產局負工消費合作社印製 457144 五、發明說明（45 ) 修整平臺移動，突刺修整臺116能包括複數個滑塊13〇，該 等β塊與一對平行縱向延伸軌道132配合，如圖35和36所 TJT 〇 突刺修整臺116亦包括一對相向突刺修整夹134和—對相 向突刺修整衝頭136，這些均安裝於突刺修整平臺118上。 因此’—旦該突刺修整平臺正確定位，控制器3 0能伸展該 對相向突刺修整夾以將儲備材料12固定於期望位置，如圖 55D方塊544所示《每一突刺修整夾較佳有—接觸面，該接 觸面與待修整零件之預定形狀如一有利實施例中之鏟形鐵 頭刀片部分大致相符。 如方塊546所示，控制器30随後能伸展該對相向突刺修整 衝頭以選擇性去除連續儲備材料丨2之不要部分。明確地説 ’該等突刺修整衝頭較佳延伸通過該連續儲備材料以去除 該連續儲備材料在突刺附近之溢出邊料（flash)及其他不要 部分。一旦去除掉這些不要部分，完成鏟形鑽頭之突刺如 圖3D所示更爲銳利。但，亦如圖3D所示，該鐘形鑽·頭在 修整作業中仍維持與該連續儲備材料之其他部分連結。在 伸展該等突刺修整衝頭之後，該控制器縮回該等突刺修整 衝頭及突刺修整夹，且例如以在其上吹風或嗜空氣/油料混 合物一段預定時間之方式去除修下來的部分，如方塊548至 552所示。隨後，該定位器在控制器之控制下將突刺修整平 臺118重新定位於一預定原始或休止位置^ 本發明之一有利實施例的形成方法及裝置1 〇在修整—鐘 形鑽頭突刺之同時亦修整另一鏟形鑽頭的外徑。如前文關 -48- &紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -二--------1τ---------線— n I 1 I · A7 07144 Β, 五、發明說明（46 ) 於突刺修整臺116所述，本發明之形成方法及裝置包括一外 徑修整臺I38讓連續儲備材料12穿過。依據本發明，該外徑 修整臺包括一外徑修整平臺140及用以可控制地定位該外徑 修整平臺之一定位器以讓各零件之正確部分受修整。雖然 該外徑修整臺得以多種方式定位’例如以一交流電伺服馬 達及一相伴滚珠絲槓定位而未脱離本發明之精神及範圍， 一實施例中之定位器包括一液壓缸總成142，該液壓缸總成 包括一機筒144及一活塞桿146 ’該活塞桿可操作地與該外 徑修整平臺連接。 如圖3 6所示，外.徑修整臺138較佳亦包括一配準監測器二 148如一電眼或光電感測器，該監測器在連續儲備材料丨2受 分度器14間歇推進期間監測該連續儲備材料。該配準監測 器在該連續儲備材料推進時偵測每一配準特徵1〇4。該外徑 修整堂亦包括一位置監測器· 150如MTS Temposonics® LP位 置感測系統以監測外徑修整平臺14〇之位置。如前文關於突 刺修整臺116所述，此二監測器均可操作地與控制器3 〇連接 以讓該控制器能精確判定該配準特徵所在以及該外徑修整 平臺之相對位置。 一旦連續儲備材料12停止間歇推進且上游旋轉架夾具44 已夾緊該連續儲備材料，該定位器在控制器3 〇的控制下能 將外徑修整平臺140以與配準監測器148在該連績儲備材料 最近一次推進期間所識別之配準特徵i 〇4成一預定間隔關係 的方式定位，如圖55E方塊554至560所示。爲促使該外投修 整平臺移動’外徑修整臺138能包括複數個滑塊152，該等 冬紙張尺度適用+國國家標準（CNS)A4規格（2Κ)χ 297公爱 --<------------ '.II-----訂-----I--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -49- A7 B7 44 五、發明說明（47 ) 滑塊架在一對平行縱向延伸軌道154且與其配合。 外徑修整臺138亦包括一對相向外徑修整夾156和一對相 向外徑修整衝頭158，這些均安裝於外徑修整平臺140上a 因此，一旦該外徑修整平臺正確定位，控制器3 0能伸展該 對相向外徑修整夾以將儲備材料12固定於期望位置，如圖 55E方塊562所示《每一外徑修整夾較佳有一接觸面，該接 觸面與待修整零件之預定形狀如一有利實施例中之鏟形鑽 頭刀片部分大致相符β 如方塊564所示，控制器30隨後能伸展該對相向外徑修整 衝頭150以選擇性去除連續儲備材料12之不要部分。明確地二 説，該對外徑修整衝頭較佳延伸通過該連續儲備材料以去 除該連續儲備材料沿零件外徑之溢出邊料及其他不要部分 。一旦去除掉這些不要部分，完成鏟形鑽頭之外徑如圖3Ε 所示更爲銳利。但，亦如圖3 Ε所示，該鏟形鑽頭在修整作 業中仍維持與該連續儲備材料之其他部分連結。在伸展該 等外徑修整衝頭之後，該控制器縮回該對外徑修整衝頭及 外徑修整央’如方塊566至570所示》—旦該等外徑修整衝 頭及外徑修整夾已縮回，得如圖35和36所示以空氣或空氣 與油料之混合物在修整後零件上吹過以去除碎屑材料β 本實施例之形成裝置1 〇得在突刺修整臺和外徑修整臺二 者下游處包括一鋸臺160以將連續儲備材料分離成不連續 零件。如前文關於突刺修整臺和外徑修整臺所述以及圖35 和36所示，該鋸臺較佳包括一鋸切平臺161及可控制地定位 該鋸臺之一相伴定位器以切割該連續儲備材料之正確部分 -50- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐)~~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .人--------訂---------線— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457 1^： 五、發明說明（48) 。雖然遠鑛臺得以多種方式定位，例如以—交流電伺服馬 達及一相伴滾珠絲槓定位而未脱離本發明之精神及範圍， 一實施例中之定位器包括一液壓缸總成’該液壓紅總成包 括一機筒164及一活塞桿166，該活塞捍可操作地與該鋸切 平臺連接。 鋸臺160較佳亦包括一配準監測器ι68如一電眼或光電感 測器’該監測器在連續儲備材料1 2間歇推進期間監測該連 績儲備材料。該配準監測器在該連續儲備材料間歇推進時 偵測每一配準特徵104 ^該鋸臺較佳亦包括一位置監測器 170如MTS Temposonics® LP位置感測系統以監測鋸切平臺 161之位置。如前文關於突刺修整臺U6所述，此二監測器 均可操作地與控制器3 0連接以讓該控制器能精確判定該配 準特徵所在以及該鋸切平臺之相對位置。 一旦連續儲備材料I2停止間歇推進且上游旋轉架夾具44 已夾緊該連績儲備材料，該定位器在控制器3 〇的控制下能 將銘切平堂161以與最近一次識別之配準特徵1〇4成一預定 間隔關係的方式定位，如圖55F方塊572至578所示。爲促使 該鋸切平臺移動，鋸臺160能包括複數個滑塊172，該等滑 塊架在一對平行縱向延伸軌道154且與其配合。 今參照圖35、36、38至40、43和44，本發明之形成裝 置1〇亦能包括一尺寸壓印臺176,該尺寸壓印臺包括一或多 個尺寸壓印夾178。該尺寸壓印臺亦包括一定位器18〗，該 定位器回應於控制器3〇可控制地定位尺寸壓印平臺18(^在 一實施例中，該定位器包括一步進馬達183 ,該步進馬達可 -51 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁)

-I-----訂---------I I n n n ϋ f . Α7 Β7 7 1 /1 五、發明說明（49 ) 操作地與-導螺捍m連接以可㈣轉料料穿過—螺 帽總成186推進和縮回。由於該螺帽總成亦可操作地與該尺 寸壓印平臺連接’該導螺桿之轉動運動亦使該尺寸壓印平 臺移動15 依據-實施例’該步進馬達包括—解算器，該解算器可 操作地與該控制器連接以監測並控制該尺寸壓印平臺之位 置。但，孩定位器得依據其他技術可控制地定位該尺寸壓 印臺而未脱離本發明之精神及範園s 依據一有利實施例，鋸臺160和尺寸壓印臺176原先定位 在個別之原始或休止位置，如圖3 8所示。在連續儲備材料上 12已經分度且該蘇臺已依前述之配準特徵重新定位之後， 尺寸壓印平臺180受該定位器推進至一縱向上游位置，如圖 39所示。如方塊580所示，該定位器較佳以一縱向上行方向 推進該尺寸壓印平臺直到該連續儲備材料之自由端或前導 ‘收納於尺寸壓印夾178内。在圖示實施例中，該尺寸壓印 平臺係以一縱向上行方向推進至前導鏟形鑽頭之刃片部分 收納於該等尺寸壓印夫内。 如圖4 1所示，每一尺寸壓印夾178包括一尺寸壓印模總成 ，該尺寸壓印模總成包含一模具總成及複數個尺寸|印模 具188，其中該模具總成包括一對位固定件190如星形輪且 該等尺寸壓印模具支承於該對位固定件内。該尺寸壓印夾 亦能包括一圍蔽件192，該圍蔽件適於收納該尺寸壓印模總 成°尺寸壓印臺176亦能包括如在控制器30控制下運作之液 壓缸總成194的裝置以將該圍蔽件推到該尺寸壓印模總成上 -52- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 44 a? ------------- 五、發明說明（5D ) 讓該等尺寸壓印模具貼著連續儲備材料的前導端閉合，如 圖55F方塊582所示。 尺寸壓印模具188較佳具有與尺寸壓印夫178所央住之零 件相同的形A，例如—鐘形靖頭41〇之刀片部分418的形狀 。遠等尺寸壓印模具較佳亦包括—或多個凸起數字以在各 鐘形鑽頭之刀片部分上壓印其尺寸。雖然此處所述尺寸恩 印模具爲適於在各零件上壓印零件尺寸，但此等尺寸壓印 模具僅須作爲支承或夾住連續儲備材料12前導端之夾具。 因此，該等尺寸壓印模具可能具有與所支承零件相符之形 狀而無須包括上述之凸起數字。 在鏟形鑽頭410之刀片部分418受尺寸壓印夾178固定之同 時，控制器30能將鋸片198朝連續儲備材料12推進以在該 鏟形鑽頭前端鄰近處，亦即在突刺尖端鄰近處切穿該連續 儲備材料，如圖39和42中之八處。如圖37中之虛線所示， 該鋸片爲可旋轉地前進以切穿該連續儲備材料，藉此將前 導零件與該連續儲備材料之其他部分分離，如圖3jr所示及 圖55F方塊584所述。鋸臺160亦能包括一近接感測器 (proximity sensor)，該近接感測器可操作地與該控制器連 接以偵測該蘇片推進至一預定位置。在此之後，該控制器 能將該鑛片繪回原始位置，如圖37中之實線所示。 —旦已切割連續儲備材料12且控制器30已將鋸片198縮 回’鋸臺160之定位器在該控制器的控制下將該鋸臺以一下 行方向移至與鏟形鑽頭410柄412之最後端部分上的倒角邊 112對準’如圖40所示及圖55F方塊585所述。然後該鋸片再 -53- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> \-------- 訂---— — — — — — 5 7 1 /1/1 ， · —r 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 五、發明說明（51 ) 次可旋轉地前進以在該鏟形鑽頭後端鄰近處圖4〇和42中標 示爲B處切穿該連續儲備材料。亦參見圖3〇及圖5汗方^ 586 由於切割係在圖示實施例之八和6處進行，連接部2⑼ 亦與該連績儲備材料及前導零件分離。在爲該連續儲備材 料分度之後，此碎片會自該鋸臺放掉且得經一溜槽18?送至 一廢料箱或類似容器内，如圖39所示。 在此之後，尺寸壓印臺176之定位器在控制器3 〇的控制下 將尺寸壓印平臺180以一下行方向移動，如圖43所示及圖 55F方塊587所述。較佳來説，該尺寸壓印平臺係以一縱向 下行方向移動一段直線距離，此距離超過連續儲備材料12 , 在一輪成形作業中之縱向下行方向增長量。舉例來説，該 尺寸壓印臺得以一縱向下行方向移動該連續儲備材料在該 下行方向内之預期縱向增長量加上一預定額外量如〇1〇〇英 付。如圖3 8所示，該尺寸壓印平臺能自虛線所示之上游位 置移至實線所示之下游位置。 因此’連續儲備材料丨2之額外部分得在此時進行鍛造而 不會觸及尺寸壓印夾178所固定之不連續零件。因此，本發 明之形成方法及裝置1 〇能在使連續儲備材料的額外部分成 形之同時繼續處理尺寸壓印夾所固定著的不連續零件。一 旦尺寸塵印臺176完成壓印作業，該尺寸壓印臺能彈出已壓 印零件’這些零件得經一溜槽189、輸送帶或其他類似裝置 送至一成品箱内，如圖43和44所示及圖55F方塊589所述。 儘管該尺寸壓印臺得以多種方式彈出已壓印零件，在圖示 實施例之尺寸壓印臺中包括一彈踢桿（kicker rod) 191，該彈 -54- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） I - ill-----广、-------- 訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 4 57 1 44 B7_ 五、發明說明（52 ) 踢桿得爲彈簧拉伸式以在尺寸壓印模具188開放之時即將已 壓印零件彈出。 如圖45和46所示，本發明之形成方法及裝置1〇無須包括 用以修整完成零件外徑和使完成零件與連續儲備材料〗2其 他部分鋸開或分離之不同工作臺。本發明另一實施例之形 成方法及裝置包括一修邊器如一外徑修整臺138及一分離器 如剪切臺4〇0，此二者安裝於一共同平臺4〇2上以一同縱向 移動。舉例來説’如囷4 5和4 6所示，該外徑修整臺及一首 切臺得安裝於一共同平臺上。該平臺得包括安裝於一對縱 向延伸軌道406上之複數個滑塊152以讓承載該外徑修整臺上 及剪切臺之平臺能縱向移動。 此修整加分離组合臺包括一液壓致動器，該液壓致動器 包括一機筒414及一活塞桿416以適當分隔外徑修整臺138與 男切臺400。就此方面而言，該剪切臺較佳包括一可動平臺 418，該可動平臺安裝於一支撑平臺42〇上且適於相對於該 支撑平堂、且特別是相對於該外徑修整臺以—縱向方向移 動。控制器30能以零件之預定間隔及尺寸爲基礎指示該液 壓致動器定位該可動平臺以讓一前導零件受剪切而同時— 後續零件受修整。如圖4 5所示，該修整加分離組合臺能包 括一支撑件402a如一液壓彈簧以支撑該懸臂剪切臺。 如前文關於外徑修整臺〗38所述，該修整加分離組合臺亦 包括一定位器，該定位器可控制地定位平臺4〇2以讓各零件 足正確部分受修整及剪切。雖然該平臺得以多種方式定位 ，例如以一交流電伺服馬達及一相伴滾珠絲槓定位而未脱 -55- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公餐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) II —----訂--------I 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 d57 1 44 ___B7__ 五、發明說明（53 ) (請先閱讀背面V注意事項再填寫本頁) 離本發明之精神及範圍，一實施例中之定位器包括一液壓 红總成，該液壓缸總成包括一機筒4〇8及一活塞桿410，該 活塞捍可操作地與該平臺連接。該修整加分離組合臺較佳 亦包括一配準監測器148如一電眼或光電感測器，該配準監 測器在連續儲備材料1 2受分度器1 4間歇推進期間監測該連 續儲備材料。如前文所述，該配準監測器在該連續儲備材 料推進之時偵測每一配準特徵104 ^該修整加分離組合臺亦 包括一位置監測器412如MTS Temposonics® LP位置感測系 統以監測該平臺之位置。亦如前文所述，該配準監測器及 位置監測器可操作地與控制器3 〇連接，讓該控制器能精確 判定配準特徵所在和該平臺之相對位置，從而判定該平臺 所承載之外徑修整臺13 8和齊切臺400之相對位置。 一旦連續儲備材料12停止間歇推進且上游旋轉架夾具44 已夾緊茲連續儲備材料，該定位器在控制器3 〇的控制下能 將平臺402以與配準監測器148在該連續儲備材料最近一次 推進期間所識別之配準特徵104成一預定間隔關係的方式定 位。如前文所述，之後該控制器能伸展相向外徑修整夹156 以將該儲備材料固定於期望位置，隨後伸展相向外徑修整 衝頭158以選擇性去除該連續儲備材料之不要部分。在伸展 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 該等外徑修整衝頭之後，該控制器將該等外徑修整衝頭及 外徑修整夾縮回。 >在外徑修整臺138修整一零件之同時，剪切臺4〇〇較佳在 剪切另一零件，因爲控制器3〇已以零件間隔及尺寸爲美礎 正確分隔該外徑修整臺及剪切臺。如圖45所示，該勢二臺 -56- 297公釐） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 4 5 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明說明（54) 包括一對剪切模422，該對剪切模具有一對縱向分隔之切割 邊。因此控制器3 0能伸展該對剪切模將連續儲備材料1 2自 圖47中C和D處分離。在形成方法及裝置1〇形成複數個鏟 形鑽頭410之圖示實施例中，剪切臺400能設計爲將連續儲 備材料自標示爲C之鏟形鑽頭前端鄰近處亦即鄰近突刺尖 端及標示爲D之鏟形鑽頭柄412最後端部分倒角邊ι12鄰近處 分離或剪切以產生碎片200a。一旦連續儲備材料已在c和D 處分離’該控制器即縮回該等剪切模以許可再對連續儲備 材料作分度。 此實施例之形成方法及裝置10因將外徑修整臺138和剪切 臺400安裝於單一平臺402上而得以簡化，因爲精確移動及 對準該外徑修整臺和剪切臺僅需要單一定位器、單一配準 監測器148和單一位置監測器412。此外，由於利用剪切臺 ’連續错備材料能夠同時在標示爲C和D之不同所在作分離 而無須如前文所述在各分離處分別重新定位鋸片或切臺。 但，Μ剪切臺得包括非剪切模之其他裝置，例如—對鋸片 以同時在兩間隔位置即C和〇處切割該連續儲備材料。 在使前導零件與連續儲備材料12分離之前，該前導零件 之自由端較佳由一尺寸壓印臺176之尺寸壓印夾178央住。 就此方面而言，該尺寸壓印臺亦包括一定位器ΐ8ι，該定位 器回應於控制器3 0以可控制地定位尺寸壓印平臺丨8〇。在— 實施例中，該定位器包括—步進馬達183，該步進馬達可操 作地與一導螺捍丨84連接以可控制地讓該導螺桿穿過一固定 螺帽186推進和縮回。由於該螺帽總成亦可操作地與該尺寸 本紙張尺度適財_豕標準（CNS)A4規格（21G χ 297公楚） ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

II-----訂·----—---I 57· A7 457144 B7 -------- 五、發明說明（55 ) 壓印平堂連接，該導螺桿之轉動運動亦使該尺寸壓印平臺 移動。但’很明顯該定位器得依據其他技術可控制地定位 該尺寸壓印臺而未脱離本發明之精神及範園。 一旦連續儲備材料12已適切分度，該控制器指示定位器 181將尺寸壓印臺176以一上行方向推進，讓前導零件之自 由端收納於尺寸壓印夾178内。在圖示實施例中，尺寸壓印 平堂180以一縱向上行方向推進至前導鐘形鑽_頭之刀片部分 收納於尺寸壓印夾内。 如前文所述’每一尺寸壓印夹178大體上包括一尺寸壓印 板具總成’其中該模具總成包括·—對位固定件如星形輪及上 複數個尺寸壓印模具，該等尺寸壓印模具支承於該對位固 定件内。該等尺寸壓印模具能以繞著連續儲備材料自由端 閉合之方式對該自由端壓印各零件之尺寸，如前文所述a 一旦剪切臺400已將前導零件與連續儲備材料12之其他部 分分離且剪切模422已經縮回，定位器181能將尺寸壓印臺 176以一縱向下行方向移動。在圖示實施例中，尺寸壓印平 室180係安裝於逋於旋轉運動之一轉臺上。雖然該尺寸壓印 平臺得以多種方式旋轉，一實施例中之尺寸壓印平臺包括 一旋轉致動器650，如圖48所示。習於此技藝者明顯可知該 旋轉致動器包括一雙頭式機筒（dual ended cylinder) 65¾和 652b，該機筒得以氣動方式致動以使一齒條相對於—小傳 動齒輪654a移動，並因而轉動裝有該尺寸壓印平臺之直立 柱654。因此，控制器30較佳不僅指示該定位器以―縱向下 行方向移動該尺寸I印臺，其亦指示以氣動方式引動該旋 -58- 本纸强;尺度適用@國家標準（CNS)A4硯格（21〇 x 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁>

-Λ— ϋ n l^i 4 I n n I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 57 1 44 A7 _ B7 五、發明說明（56) 轉致動器以讓该尺寸壓印平臺旋轉一預定角度，例如在典 型實施例中爲旋轉約180° β 本實施例之形成裝置1 0亦包括一鋸臺656，該錄臺配置於 尺寸壓印臺176下游以將完成零件切成所要長度。在製造鐘 形鑽頭410之圖示實施例中，控制器30較佳轉動該尺寸壓印 平臺且使該平臺以一縱向下行方向移動，直到鑛片657與鉸 形鑽頭柄412最後端部分之倒角邊1對準。然後該控制器 停止移動該尺寸壓印平臺並引動該銘臺。 如圖49和50所示，鋸臺656適於以一大致垂直於連續儲 備材料12之方向移動。就此方面而言，鋸臺656大體上包括 一對滑塊662，該對滑塊架在安裝於一固定平臺66〇之軌道 659上。此外，遠鑛萤包括一定位器如一液壓或氣動致動器 658 ’該定位器用以移動支承鋸子包含鋸片657在内之—録 子士裝托架663，讓該据片亦能移向或移離該連續儲備材料 。最後，該鋸臺能包括一鋸臺夹664以在切据作業中固定該 連續儲備材料避免移動。因此，一旦尺寸壓印平臺176已使 零件與鋸片657正確對準且該鋸臺夾已夹住該連續儲備材料 ，控制器30说指示該定位器橫向推進該切据平臺使据片切 穿該連續儲備材料之期望位置並因而產生碎片2〇〇b，該碎 片在該鑛臺夾開放之時即會掉到輸送帶667上並由該輸送帶 送走。在此之後則縮回該鋸子。因此，鏟形鑽頭41〇之最後 端部分會因該鏟形鑽頭在圖47中標示爲E處受切割而成形 。在切割作業之後，該尺寸壓印臺開放尺寸壓印夾178使完 成零件如娃形鑽頭自該尺寸壓印夾釋放且掉入一溜槽665、 -59- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

公 / X 3 (. 格 現 4 m z J κ 〒 EF 4 57 1 4 4 A7 ________ B7 五、發明說明（57) - 輸送帶或類似裝置以集中於一成品箱内供後續處理。如前 文所述，該尺寸壓印臺亦能包括_彈簧致動彈踢桿以在裁 定尺寸之後彈出完成零件。 雖然以上所述鍛造方法及裝置10爲包括單—分度器14配 置於鍛造爐50上游以沿預定路徑推動連續儲備材料12，該 形成方法及裝置亦能包括一下游分度器以下行方向間歇拉 扯該連續错備材料。與上游分度器相反，該下游分度器爲 配置於鍛造爐下游。但，該上游分度器和下游分度器在此_ 實施例中爲同步作動以一同使連續儲備材料沿預定路徑縱 向推進。就此方面而言，該上游分度器和下游分度器較佳上 爲同步作動使此二分度器爲同時以下行方向推動和拉扯該 連續儲備材料，此外，此二分度器亦較佳爲同步作動以間 歇推動和拉扯該連續儲備材料下行相同預定距離。 雖然該下游分度器得建構爲與前述上游分度器14相同或 相似’但一有利實施例之形成方法及裝置1 〇利用突刺修整 臺Π6、外徑修整臺138或二者作爲下游分度器。就此方面 而言，控制器3 0較佳不僅指示分度器夾具16且亦指示突刺 修整夾134及/或外徑修整夾156伸展並夾住連續儲備材料以 分度該連續儲備材料。爲了夾住連續儲備材料的正確部分 ’該控制器必須在該分度器、突刺修整臺和外徑修整臺與 連續儲備材料接合之前事先重新定位於個別之上游原始位 置。一旦咬住連續儲備材料，此實施例之控制器較佳指示 該分度器、突刺修整臺及外徑修整臺之定位器同時以一下 行方向用相同速度將該分度器、突刺修整臺及外徑修整臺 -60- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

--------訂i n n n 1 —i amme e I 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 5 7 14 4 五、發明說明（58) 移動相同預定距離。因此，此有利實施例之形成方法及裝 置會沿預定路徑同時推動及拉扯連續儲備材料，且在圖示 實施例中爲使連續儲備材料穿過鍛造爐。由於推動且拉扯 連續儲備材料，該材料較不可能在分度過程中彎曲、扭社 或有其他損傷β —旦該連續儲備材料已分度預定距離，該 控制器指示該分度器夾具、突刺修整夾及外徑修整夾釋放 該連續儲備材料，讓成形作業能如前文所述般進行。 如前文所述，本發明之形成裝置10能包括一或多個額外 鍛造爐，例如一第二鍛造爐204以將連續儲備材料丨2之另— 部分形成爲第二預定形狀，如圖2〇、24和27所示。因此， 由本發明形成方法及裝置形成之零件能包括分別由第—和 第二鍛造爐在成形作業中不同階段造成之第一和第二形狀 3如前文關於六角鍛造爐50所述，一有利實施例之第二鍛 造爐較佳包括一刀片壓鍛器以形成如圖3(：所示之完成鏟形 鑽頭刀片部分。但，該第二鍛造爐得適於在其他類型零件 I一或多處形成多種不同形狀而不脱離本發明之精神及範 圍。 雖然使用上游分度器和下游分度器以降低連續儲備材料 12扭結的可能，但形成方法及裝置1〇得包括一對位偵測器 422 ’該對位偵測器配置於第二鍛造爐2〇4的上游。如圖2 i 所示’該對位偵測器能包括一分又構件424 ,該分又構件具 有一對舌形件426使連續儲備材料自該對舌形件間通過。若 i茨連續儲備材料扭結或撓曲，則其會觸及一舌形件且使該 分又構件繞一樞點4M旋轉。因此，該分叉構件之旋轉會使 -61 - 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（21G x 297公楚） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 心--------訂---------線· A7 B7 4 5 7 1 4 4 五、發明說明（59) 其脱離與一接觸感測器430的接觸，而該感測器會將儲備材 料扭結或撓曲之現象回報給控制器3 0。因此，該控制器能 在該連續儲備材料矯直之前停下成形作業，藉此避免製造 不正確零件以及對下游設備之可能損傷。雖然此處繪出並 説明對位感測器之一實施例，但該對位感測器得以多種不 同方式實施而不脱離本發明之精神及範圍。 亦如前文關於六角锻造爐50所示及圖20、24和27至31 所示，刀片壓鍛器204較佳包括一對相向锻模206，該對鍛 模協力定義具有預定形狀之一空腔。随後該空腔定義完成 零件之至少一部分如完成鏟形鑽頭之刀片部分的形狀。關 於適於形成鏟形鑽頭之形成方法及裝置10之圖示實施例， 至少有一鍛模且較佳爲每一鍛模包括一接觸面2〇8，該接觸 面爲略似Z形且定義該空腔之一部分。 如圖28和29所示該Z形空腔包括一中央部分210及相向侧 邊部分或側翼212，該中央部分定義一中央平面且該等相向 側邊部分自該中央部分之相向侧伸出。該等相向侧邊部分 定義個別之側向平面，該等侧向平面與該中央平面斜交。 相向鍛模206之個別接觸面208接觸工作件並將工作件造型 爲完成零件之一部分的預定形狀。 至少有一鍛模206之接觸面208定義至少一接觸平面，且 依據一實施例該接觸平面與該等鍛模閉合之預定方向斜交 。舉例來説，如圖28和29所示，各接觸面之中央部分21〇 與該等鍛模閉合之預定方向斜交且定義個別之接觸平面。 更明確地説’在各接觸平面與垂直於圖29所示锻模預定移 62 i纸張尺度國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457144 A7 457144 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 __-___E7__ 五、發明說明（60 ) * 動方向之一參考平面間定義一角。在一較佳實施例中，該 角爲約10。至20。，且在—特定實施例中爲約15。。 由於各接觸平面與鍛模206閉合之預定方向爲斜交，因此 該等鍛模的接觸平面對工作件賦予軸向力和徑向力，隨後 在變形過程中於工作件内產生壓縮力、張力和剪應力。壓 縮力、張力和剪力分量的合力使工作件向外變形成該等鍛 模所定義的預定形狀。 如前文所述，施加剪力以使工作件變形之方式明顯增加 鍛模206及一環形撞錘217在鍛造過程中所必須承受的力量 。爲承受加大的力量，在一較佳實施例中，該等相向鍛模上 及撞錘包含一高速鋼，最好是紐約州敘拉古市柯特工業坩 禍特製金屬部門所出品之CP_ rexTM M 4高速鋼或等同 物。 此外，以剪力使工作件變形所需之能量明顯小於以壓縮 力使相似工作件變形。#，對具有較小直徑之零件如直控 約3/8英吋或更小之鏟形鑽頭而言其中以剪力使工作件變形 並不會即省大量之輸入能量，各接觸平面與參考平面US間 定義之角214減小或消失，使加大之壓縮力施加於工作件且 讓變料程有效進行，特別是在工作衝程大幅縮減之時。 但，在延些實施例中，剪力仍由如圖28和29所示z形空腔 中包括斜X側向部分之接觸面施加儘管爲較小量。就具有 較大直徑之零件如直徑約7/1 6英吋或更大之鏟形鑽頭而言 其中以剪力使工作件變形會節省大量輸入能量，各接觸平 面較佳配置爲相對於該參考平面成一角度如15。。 本紙張尺度適用中國國家標+ (CNS)A4規格（21Qx 297公髮） {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

I---— I 訂- I I I I I I I 1 I -63· 457144 A7 457144 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 五、發明說明（61) 依據本發明之一觀點，鍛模206之背面432亦經重新設計 以確保力量更爲均句施加於該等背面上，藉此減輕鍛模磨 損並相應地增加锻模可用壽命。就此方面而言，該等鍛模 之背面包括一中間段434及配置於該中間段相向側之第一和 第二侧向段43 6。如圖3 0所示’該中間段爲局部圓錐形。舉 例來説’在一實施例中，該中間段有一表面，該表面由夾 角約3 0。之一圓錐形的一部分定義β同樣地，每一侧向段 爲局部圓錐形。但，依據本發明，沿該鍛模長度之每一相 應位置的圓錐形中間段所定義之半徑r會大於圓錐形侧向 段所定義之半徑R。因此，該第一和第二側向段會相對於 該中間段凹下’讓力量主要施加於背面之中間段以將鍛模 推至與工作件接觸。與力量施加於有限區域如沿一接觸線 施加之習知鍛模相反，本發明觀點之鍛模許可將力量施加 於較大範圍上，亦即幾乎施加於整個中間段上。由於使力 量施加於較大區域，該鍛模應當以較平滑方式徑向向内移 且鍛模之預期磨損應會降低’從而增加鍛模之可用壽命。 如圖3 0所示’鍛模206較佳爲錐形。就此方面而言，在接 觸面208和背面432間定義之鍛模高度較佳在鍛模之一第一 端206a處大於鍛模之一相向第二端2〇6b處。由於锻模爲錐 形，是以其中間段亦爲錐形。就此方面而言，圓柱形中間 段之寬度大體上在鍛模第一端附近爲較大且在第二端處爲 較小。因此，中間段的表面大體上爲梯形。 刀片恩鍛器204較佳亦包括一對位固定件220如星形輪以 使該對相向鍛模206在鍛造過程中維持於一預定對位關係。 -64- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457144 五、發明說明（62) 該對位固定件與該對相向鍛模组成一锻模總成，該鍛模總 成在一較佳實施例中爲截頭圓錐形。 刀片壓鍛器204更包括用以徑向閉合相向鍛模206之装置 如撞錘217。雖然該撞錘得如美國專利第5842267號所述由 三個或更多组件構成，其亦得如圖24和27所示由兩個組件 構成，或者如下文所述爲一體成形。在此等實施例中，該 撞錘得建構爲具有較大預負載，亦即具有較大周向應力 (hoop stress)以減少在撞錘在鍛造作業中之撓曲量。在任一 -實施例中，撞錘217定義一模腔，該模腔穿過該撞錘之前端 且其形狀（例如爲截頭圓錐形）與該鍛模總成之形狀互補。上 類似前文關於六角鍛造爐50所述，刀片壓鍛器204之撞錘包 括一模殼。如圖24和27所示，該撞鐘得建構爲使定義模腔 之内侧壁作爲模殼。另一種選擇，該撞錘能包括一獨立環 形组件，該組件如前文關於六角鍛造爐所述爲壓合於該模 腔内。 在圖20、24和27所示之實施例中，刀片壓鍛器204亦包 括一鍛造頭218，該鍛造頭定義以長向延伸至少穿透其— 前端部分之一通道。如前文關於六角鍛造爐5〇所述，該鍛 造頭所定義之通道的尺寸和形狀較佳與撞錘217之前端部分 的尺寸和形狀相符。舉例來説，該撞錘及該鍛造頭所定義 之通道爲大致圓柱形。此外，至少局部撞鐘及該锻造頭所 定義之通道的尺寸定成使此二者爲干涉配合。 與習知設計在撞錘217與鍛造頭218所定義通道之全長間 提供干涉配合之方式相反，一有利實施例之鍛造頭内表面 65- 家標準（CNS)A4 規格（210 x 297 公釐) ' __ c請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂—------線- 五、發明說明（63) 和撞錘外表面在撞錘之前端附近定羲—間隙區。該間隙區 許可在該撞錘推進且該鍛模總成更爲插入該模腔内時該撞 錘之前端以一徑向向外方向略爲撓曲。易言之，該間隙區 在該鍛造頭與撞錘前端部分間定義比鍛造頭與撞錘較後端 部分例如撞鐘與鍛造頭干涉配合之部分間爲大之間隙。由 於許可撞錘前端部分略爲徑向向外撓曲，此有利實施例之 刀片壓锻器204能容納該撞錘之預期撓曲量而不會對撞錘和 锻造頭施加明顯力量使該等组件的可用壽命縮短β但，由 於維持該撞錘其他部分與鍛造頭間存在干涉配合，此有利 實施例之鍛造爐仍會維持撞鍤與鍛模總成間所需之精確對 位和導引。 在設計圖27所示實施例之撞錘217和鍛造頭218時，該撞 鐘區分成三個區域’亦即一前段負載區、一中間中性區及 一後段無負載區。如此等術語所明示，撞錘之前段負載區 爲該撞錘縱向推進且鍛模總成插入模腔内時經歷明顯負載 之撞錘部分。相對地，該後段無負載區爲該撞錘縱向推進 且鍛模總成更爲插入模腔内時經歷極小或無負載之撞錘部 分，而該中間中性區爲一過渡區。因此，該間隙區之長度 大約等於該前段負載區之寬度。換句話説，該間隙區之寬 度較佳自該撞鐘前端都近處延伸到至少與該撞鐘完全縱向 推進時該等鍛模插入模腔内之最後端位置一樣後面的地方 。因此，該間隙區會許可該撞錘在縱向推進後環繞鍛模總 成之部分於鍛造作業中略爲徑向向外弯曲。 在圖示實施例中’鍛造頭21S在撞錘217之前端附近定義 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注急事項再填舄本頁'--

-I I I I I I I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457144

五、發明說明（64 ) 一環形溝槽438作爲該間隙區，另—種選擇，該撞錘可定義 一環形溝槽作爲該間隙區。還有一種方式，該撞錘和鍛造 頭二者可定義一同作爲該間隙區之對準溝槽。在任一情沉 中，溝槽深度應至少與鍛模前端部分的預期徑向向外撓曲 量一般大，例如在一實施例中爲〇.〇175英付。 爲確保撞鐘217在鍛造頭218所定義之通道内受正確導？丨 ，該撞錘之後段無負載部分較佳爲干涉配合套在該鍛造頭 内以讓該撞錘在縱向推進及縮回時會與鍛模總成正確對準 。此外，該鍛造頭能包括一青銅軸襯44〇，該軸襯之尺寸作 成與撞鐘之後端部分產生干涉配合。參見圖24和27 ^如習 於此技藝者所知’青銅軸襯會符合撞鐘形狀以使該撞錘在 鍛造頭所定義之通道内更爲對準。 如圖51和52所示’另一實施例之鍛造爐442並不包括锻 造頭218。相對地，該锻造爐包括一撞錘，該撞鐘建構 爲具備遠比圖24和27所示撞鐘爲厚之壁。因此，圖51和 52所示撞錘能承受其縱向推進且鍛模總成446更爲插入其所 定義模腔内時所造成之力量。如前文關於其他實施例所述 ，此實施例之撞錘較佳以高速鋼構成，最好是紐約州敘拉 古市柯特工業坩堝特製金屬部門所出品之CPM® rexTM Μ 4南速鋼或等同物。 爲促使撞錘444與鍛模總成446對準且促進該撞錘在鍛造 作業中縱向推進及縮回，此實施例之鍛造爐442亦能包括一 撞鐘支撑平臺450。如圖51和52所示，該撞錘支撑平臺包 括複數個滑塊451，該等滑塊安裝於長向延伸軌道452上以 -67- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公笼） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 14 4 A7 _B7_ 五、發明說明（65) 許可該撞鐘支揮平臺連同撞錘縱向移動。該撞錘支撑平臺 係安裝於撞錘下方以在鍛造作業前、作業中及作業後支撑 該撞錘。 撞鐘支撑平臺450亦包括用以調整撞錘444相對於鍛造爐 442其他部分包含鍛模總成446之高度的裝置。雖然該撞錘 得包括多種裝置以調整撞錘高度，在圖示實施例中之撞錘 支撑平臺包括一對長向延伸輥子454，該對輥子沿撞錘相向 侧長向延伸以對準並支撑該撞錘。爲更明確地相對於該撞 鐘疋位該對擦子’圖示實施例撞鐘的外表面較佳定義—環 形延伸溝槽456以收納該對輥子。 藉由可控制地調整輕子454間之間距，撞鐘444得以抬高 或降下。明確地説’該撞錘能因輥子間距減小而抬高，或 因輥子間距加大而降下。如圖5 3和5 4所示，一實施例之撞 鐘支撑平臺45〇包括一底板4S8，該底板在一對滑塊45!間延 伸’該對滑塊分別架在長向延伸軌道452上。如圖3清楚所 示，此實施例之撞鐘支撑平臺亦包括—對托架460，該對托 架分別承載該對輥子且安裝於該底板之相向側。因此，該 撞鐘能定位於該撞錘支撑平臺上使該對輥子架在該撞錘外 表面所定義之環形溝槽456内。 如圖5 3和5 4所示’此實施例之撞鐘支撑平臺450亦隨每 一托架454包括一螺紋構件462。該螺紋構件爲可螺接地與 底板458連接使該螺紋構件能相對於該底板螺旋推進及縮回 。相對地，該托架係由個別螺紋構件之一中間部分承載， 藉此在該螺紋構件螺旋進入該底板内或旋出該底板外時分 •68- 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

^ . I —— — — — — ^ ----I I I 1 I 4 57 1 44 A7 _ B7 五、發明說明（66) 別相對於撞錘444向内或向外移動。雖然該托架得以多種方 式由該螺紋構件承載，圖示實施例之托架包括一軸襯464讓 該螺紋構件穿過且該軸襯適於與該螺纹構件一同移動。因 此，該等螺紋構件能夠轉動讓該對輥子較爲接近以抬高該 撞錘或讓該對輥子相互移離以降下該撞錘。因此，該撞錘 能在開始鍛造作業之前與鍛模總成精確對準，且在随後锻 造作業中由本發明之鍛模支撐平臺支撑。 如圖20和24所示，一實施例之刀片壓鍛器2〇4亦能包括 可調整支撑件470，該等支撺件支撑並對準鍛造頭218、特 別是前頂板218a和後頂板218b。如圖22和23詳細所示，每 一支律件包括一對滑塊472，該等滑塊分別安裝於長向延伸 軌道235上以促進可調整支撑件以及可調整支撑件所支撑鍛 造頭之縱向移動。該對滑塊大體上由一支撑構件474連接， 該支撑構件在滑塊間延伸旦處於個別鍛造頭框架下方作支 撑。每一可調整支撑件亦包括一調整機構476如螺紋調整構 件，該螺紋調整構件能螺旋推進及縮回以對應地抬高及降 下個別鍛造頭框架。因此，該鍛造頭能在鍛造爐之起始規 劃中相對於鍛造爐之其他組件如撞鐘217及锻模總成正確對 準。此外，該等可調整支撑件在鍛造作業中支撑鍛造頭及 鍛造爐之其他组件，藉此避免鍛造頭及鍛造爐其他部分因 重力而逐漸下垂。 如圖20和24所示，刃片壓鍛器204較佳包括一刃片壓機 224以將撞錘217推至鍛模總成上。如圖所示，該刀片壓機 能包括一環形機筒226及一環形活塞桿228，該活塞桿至少 -69- 本紙張尺度適用_國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -n n m .^1 ^0J，i n I - —1 1^1 if I i 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 4 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

、發明說明（67) 局部配1於該機筒内且連績儲備材料自此穿過。該環形活 塞捍之一端亦可操作地與該撞錘連接，使得該環形活塞桿 之移動亦使該撞鐘移動。 如圖20和24所示，刀片壓鍛器204包括一框架板230及一 相伴抗磨板，該框架板以一繫桿218c與後頂板218b連接且 該柷磨板與相向鍛模206比鄰，藉此避免該等鍛模縱向推進 °因此’控制器3 0能伸展環形活塞桿228例如以液壓方式引 動刀片壓機224將撞錘217推到鍛模總成上，藉此使該對相 向锻模貼著連續儲備材料1 2之一部分閉合^雖然此處係以 —環形機筒226及一環形活塞样作説明，該刀片壓機亦能包 括其他裝置使模殼相對於該對相向鍛模移動，例如包括複 數個液壓缸總成且其中該等液壓缸總成與該模殼處於作用 性接觸且以該連續儲備材料爲中心共心配置。此外，雖然 使該模殼推進或軸向移動到鍛模總成上所需之壓力或力量 會因處理狀態而有所不同，變數包括工作件之構成材料以 及完成零件之尺寸和形狀，但一液壓刀片壓機如5〇〇噸級壓 機能將1050碳鋼作成本發明之鏟形鑽頭。 爲形成具所需形狀和尺寸之零件，刀片壓鍛器2〇4較佳僅 壓鍛連續儲備材料12之一預定部分。明確地説，該刀片壓 锻器較佳僅使該連續儲備材料與個別配準特徵1 〇4相距—預 定縱向距離之部分變形。因此，該刃片壓鍛器及該連續儲 備材料必須精確對準以確保該刀片壓鍛器使該連續儲備材 料之正確部分變形《較佳來説，該第一和第二鍛造驢（亦即 六角鍛造爐50及本實施例中之刀片壓鍛器）二者鍛造同— ,70· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公笼） ---- - ------- ---- I - - ^ ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 457144 五、發明說明（68 件之部分，但係在鍛造程序之不同階段進行a因此，每一 零件具有由該第一和第二鍛造爐所分別賦予之第一和第二 預定形狀。 如前文關於六角鍛造爐50所述，刀片壓鍛器2〇4較佳包括 一滑架23 2’刀片壓機224、撞鐘217'鍛造頭218、相向鍛 模206及框架板230均安裝於該滑架上。該刀片壓機滑架較 佳適於在控制下縱向移動。因此，該刃片壓鍛器能包括一 或多.個滑塊23 3 ’該等滑塊架在縱向延伸平行轨道5上且 與該等軌道合作。此外，該刀片壓機較佳包括—定位器， 例如包含一液壓機筒226及活塞桿228之液壓缸總成224，該 定位器配置爲與該刀片壓機滑架可操作地接觸且回應於控 制器30讓該控制器能以液壓引動該液壓缸總成之方式可控 制地定位該刀片壓機滑架。 如圖20Λ所示’刃片壓鍛器204較佳亦包括一刀片壓機滑 架位置感測器240如一 MTS Temposonics® LP位置感測系统 以監測刀片壓機滑架232之相對位置。因此，該位置感測器 對控制器30提供表示該刀片壓機滑架相對位置之信號。 今參照圖27，本發明之刀片壓鍛器204較佳亦包括—配 準監測器242如一電眼或光電感測器，該配準監測器在連續 儲備材料1 2受分度器丨4間歇推進期間監測該連續儲備材料 。該配準監測器在該連續儲備材料推進時偵測每一配準特 徵。如前文關於突刺修整臺116所述，控制器30較佳可操作 地與該配準監測器及位置感測器連接，使該控制器能以刀 片壓機滑架232之相對位置及配準特徵所在爲基礎定位該刃 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> I I I I--I -----ί 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 71 _ 44 5 4 A7 B7 五、發明說明（的 片壓機滑架，讓該對相向鍛模206與該連續儲備材料最近一 '入推進時所識別之配準特徵成預定間隔關係的部分接觸。 參見圖55G方塊588至594。雖然該刃片壓機滑架得以多種不 同方式定位’ 一實施例之刀片壓鍛器包括一液壓缸268，該 液壓缸附加於框架板230且適於將該框架板相對於一固定點 疋位’其中該固定點由可與安裝於下層平臺484之一固定嫘 帽總成282螺接之螺紋样280的末端定義。 一旦刀片壓機滑架232已正確定位，連續儲備材料12在鍛 模206上游之一部分即被夹緊，如方塊596所述。明確地説 ’刀片壓鍛器204較佳包括一上游夹具244以夾緊該連續儲 備材料之一部分’而在一實施例中該部分最終會成爲完成 鐘形雜頭410柄412之中間部分。如前文關於其他夾具所述 且如圖27所示，該上游夹具較佳包括一環形筒夾246讓該連 續儲備材料穿過。該上游夾具較佳亦包括一環形圍蔽件2斗8 及—液壓红總成250，該液壓缸總成在控制器30的控制下將 該環形圍蔽件推至該環形筒夾上使該筒夾貼著穿過的連續 儲備材料閉合並夹緊。 在此之後，連續儲備材料12在鍛模206下游之一部分被夾 緊。明確地説’刀片壓鍛器2〇4較佳亦包括一下游夹具252 以夹緊連續儲備材料在鍛模下游之一部分，如方塊598所述 。明確地説，該下游夹具較佳夾住連接部2〇〇，該連接部在 一對相鄰零件如鐘形鑽頭間延伸並連結該對零件° 雖然下游夾具252能以多種方式規劃而未脱離本發明之精 神及範固，一有利實施例之下游夾具繪於圖32中且包括一 -72- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公笼） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^--------訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457144 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（) 對模具254，該對模具配置於個別之對位固定件256内。該 對位固定件随後安裝於一夾板258且自該夾板以一縱向上行 方向向外伸，如圖27所示。如圖27和32所示，該夾板包括 一凸輪套筒259，該凸輪套筒收納該對位固定件且定義—對 相向口袋260，該對口袋適於收納該等模具之外部部分。亦 如圖32所示，配置於口袋内之模具外部部分較佳分別包括 一外凸輪面262。如此，在該凸輪套筒相對於對位固定件及. 模具轉動之後，模具之外凸輪面與凸輪套筒所定義之口袋 會協力迫使模具向内朝向連續儲備材料12，藉此將該連續 儲備材料夾緊。 如圖27、3 3和34所示，刀片壓鍛器2〇4能包括一槓捍臂 264，該槓桿臂可操作地與對位固定件256及控制器3 〇連接 。因此，該控制器例如能以一相伴液壓缸總成266之液壓致 動使該槓桿臂旋轉預定量。由於該槓桿臂轉動，該對位固 定件對應地相對於夾板258轉動。該刀片壓鍛器亦能包括— 近接感測器，該近接感測器可操作地與該控制器連接以债 測該槓桿臂是否已旋轉預定量。另_種選擇，該刃片壓鍛 器能包括一壓力開關，該壓力開關可操作地與該液壓缸總 成及控制器連接以偵測供與該槓桿臂旋轉之用的液壓壓力 。在任一情況中，該控制器能在偵測到該槓桿臂充分轉動 或有充分液壓恩力供應之後停下該槓桿臂之進一步轉動， 因爲下游夾具25 2應已夾緊連續儲備材料12。 一旦上游夾具和下游夹具均已貼著連續儲備材料12閉合 ’刀片壓機224較佳推動撞鐘217縱向前行讓鍛模總成更爲 -73- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 Χ 297公釐） ----------- -- 衣 — I 訂- I I ----' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 144 ΙΠ A7 ----------E_____ 五、發明說明（71 ) " - 插人模腔内錢料相向㈣2 G 6貼著該連㈣備材料徑向 閉合°在锻造零件之同時’該連續儲備材料如前文所述在 縱向上行及下行方向内均有增長。明確地説，該連續儲備 材料在觉鍛造邵分與下游夹具2 5 2間之部分會以縱向下行方 向增長’而在受鍛造部分與上游夾具244間之部分會以縱向 上行方向增長。 本發明义刀片壓鍛器2〇4以許可刃片壓機滑架232以一縱 向下行方向移動之方式補償連續儲備材料12在縱向上行方 向内的縱向增長。明確地説，該刃片壓機滑架會以等於該 連續儲備材料縱向上行方向增長量之直線距離縱向下行移Λ 動。較佳來説，該刀片壓鍛器包括用以縱向偏動該刀片壓 機滑架之裝置如有效作爲彈簧之一或多個液壓致動器268以 延滯該刀片壓機滑架之縱向下行移動，藉此促使該連續儲 備材料受鍛造部分橫向擴展讓該受鍛造部分填滿該對相向 锻模206所定義之空腔。 如圖24和27所示，配置下游夹具252之夾板258係安裝於 刃片壓機滑架232之框架板230。明確地説，該夹板較佳以 該夹板與框架板間的間距爲可變動之方式安裝於該刃片壓 機滑架的框架板。明確地説，該夹板例如由—或多個液壓 彈簧270使其朝該刀片壓機滑架之框架板偏動。 但’由於克服液壓彈簧27〇所施加之偏動力，夾板258及 下游夹具252能夠受推更爲遠離刀片壓機滑架232之框架板 228。依據本發明，連續儲備材料1 2於鍛造作業期間在縱向 下行方向内之增長會對該下游夾具及該夾板供應充分力量 -74- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於--------訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 44 44 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五 '發明說明（72) · 克服預定偏動力並迫使該夾板更爲遠離該刀片壓機滑架之 框架板，從而補償鍛造作業中該連續儲備材料在縱向下行 方向内之縱向增長。 如前文關於六角鍛造爐50所述，控制器30可操作地與— 或多個液壓彈簧270連接讓各液壓彈簧所供應之預定縱向偏 動力依據一預定排程随時間變化。舉例來説，該控制器能 隨時間逐漸增加預定縱向偏動力以確保連續儲備材料12受 鎮;造部分會橫向擴展填滿锻模206所定義之空腔，且在此同 時補償該連續儲備材料於鍛造作業中之縱向増長。 刀片麼锻器204較佳亦包括一對增長感測器以監測連續儲上 備材料12之縱向增長。如圖20 A所示，刀片壓機滑架位置 感測器240以監測刀片壓機滑架232縱向下行移動量之方式 測量該連績儲備材料在縱向上行方向内之縱向增長量。亦 如圖20A所示，該刀片壓鍛器較佳亦包括一下游增長感測器 274，該感測器以監測夹板258與刀片壓機滑架框架板23〇之 相對間距的方式測量該連續儲備材料在縱向下行方向内之 縱向增長量。 担制器3 0可操作地與該上游增長感測器及下游增長感測 器連接，使該控制器以加總此二增長感測器所測得縱向增 長量之方式判定連續儲備材料12在兩縱向方向内之總縱向 増長量。由於該連，續儲備材料之縱向增長量與鍛造範園直 接關聯，該等增長感測器所測得之連續儲備材料縱向增長 量實際上爲已導入鍛造範園之—種測量値。 在一有利實施例之鍛造作業期間，刀片壓機224起始以一 -75- 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱) (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) ^--------訂--------線 457144 A7 B7 五、發明說明（73 ) * 較丨夬弟速度將模殼推到锻模總成上，如方塊600所述。但 ，隨著鍛造作業持續進行，該刀片壓機較佳以一較慢第二 速度將模殼推到鍛模總成上。舉例來説，一有利實施例之 刀片壓機較佳在控制器30及該等增長感測器判定連續儲備 材料12在縱向上行方向及下行方向内的總合縱向增長量等 於刀片壓鍛作業中預期之連續儲備材料全縱向增長量之一 預定百分比如9 0 %之前以一較快速度將模殼推到鍛模總成 上。一旦達到連續儲備材料預期總縱向增長量之預定百分 比如90%，該刃片壓機較佳減緩模殼對鍛模總成之推進， 同時持續監測該連續儲備材料在縱向上行及下行方向内之上 縱向增長量。一旦該控制器和增長感測器判定該連續儲備 材料在縱向上行及下行方向内之縱向増長量等於其預期總 縱向增長量’該控制器停下模殼對鍛模總成之進一步推進 ’從而終止對鐘形鑽頭刀片邵分的锻造。參見圖5 5 G和55h 之方塊602至614。 一旦控制器30終止鍛造作業，刀片壓機224將撞鐘217縮 離或抽離锻棱總成2 0 6 ’如方塊616所述。如前文關於六角 鍛造壚50所述，該鍛模總成較佳包括複數個彈黃276，該等 彈簧分別與一相應鍛模結合，藉此以一徑向向外方向推動 各鍛模。因此，一旦該刀片壓機縮回模殼，該對相向鍛模 即開放或徑向向外移動以許可連續儲備材料1 2縱向穿過移 動。 如圖2 0所示’遠刀片壓锻器較佳亦包括一感測器278如 MTS Temposonics® LP位置感測系統以監測刀片壓機224之 -76· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁>

-III ^ — I— )6J I n I I I l I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制^ 57 144 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（74) 環形活塞桿2 2 8的相對位置。如方塊618和620所述，控制器 3 〇亦可操作地與該感測器連接以在該環形活塞桿回到一預 定休止或原始位置時終止縮回該環形活塞桿。在此之後， 該揸制器能以液壓方式轉動槓桿臂264使該槓桿臂亦回到其 預定原始或休止位置之方式開放下游夾具252。隨後，該控 制器能以液壓方式縮回上游圍蔽件248之方式開放上游夾具 244。參見圖55H方塊622和624。 如圖20A所示’刀片壓鍛器2〇4亦能包括一定位器如一交 流電伺服馬達與一相伴滾珠絲槓或如圖所示之液壓致動器 268，該定位器可搡作地與刀片壓機滑架232連接且對來自 控制器3 0的指令作回應。因此，該控制器能以引動該液壓 致動器將該刃片壓機滑架移至前文所述螺紋样280末端所定 義之原始或休止位置的方式使該刀片壓機滑架回到一預定 原始或開始位置。 如圖55H方塊621所述，一旦控制器30終止锻造作業且縮 回刀片壓锻器204的撞鐘217，該撞鐘能相對於鍛模206轉動 讓模设因與該撞鐘和該等鍛模相對運動所產生之磨損和磨 細作用繞著該撞錘周園較均勻地分布。如圖2 〇和2 4所示， 該刀片壓鍛器能包括一旋轉器如一齒輪490與一傳動構件， 該齒輪安裝於該撞錘且該傳動構件適於與該齒輪嚙合並使 該齒輪及撞錘旋轉。如前文關於六角鍛造爐5〇所述，該傳 動構件得爲載有一棘爪之样，該棘爪用以與該齒輪嚙合。 如圖所示’該傳動構件係安裝於刀片壓機滑架2;?2,更明確 地説爲安裝於刀片壓機之一後支承板上。雖然該傳動構件 -77- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） ---請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^--------訂*--------線- 57 144 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（75) 得以多種方式致動，該傳動構件能藉由一液壓致動器492伸 展及縮回。就此方面而言，該液壓致動器能以使該傳動構 件以一向下方向推進之方式伸展該棘輪使該棘爪能與該齒 輪嚙合並使該齒輪以逆時鐘方向旋轉預定角度。一旦轉動 該齒輪’該傳動構件即由該液壓致動器縮回。如前文所述 ，該棘爪以擺離該齒輪之方式與該齒輪脱離。一般而言， 該棘爪係以擺動方式離開該齒輪，因爲該齒輪適於單向轉 動如逆時鐘方向轉動’是以意圖縮回該傳動構件即要克服 將該棘爪推至與該齒輪嚙合之彈簧力並許可該棘爪擺離與 該齒輪之嚙合。在此明顯可知有多種其他傳動構件如小傳上 動齒輪寺L用以轉動該齒輪和撞鐘而不脱離本發明之精神 及範園。 另一種在撞錘217與鍛模總成間賦予相對轉動之技術繪於 與刃片壓鍛器204相關之圖51至53中。就此方面而言，一 齒輪490能安裝於該撞錘以與該撞錘一同轉動。此外，該刀 片壓锻器能包括一傳動齒輪490b如小傳動齒輪，該傳動齒 輪與齒輪490嚙合且例如受馬達490a驅動以轉動該齒輪及撞 鐘。爲許可該撞錘轉動且由該活塞样縱向推進及縮回，該 活塞桿較佳與該撞錘之一後端部分以一内螺紋螺帽447連接 ’該螺帽旋在該活塞桿的前端上且該螺帽亦與附加於該撞 鐘後‘部分之一連接板448可轉動地連接。更明確地説，圖 示實施例之螺帽係由複數個凸輪從動件449留置於該連接板 之一中央部分所定義的凹口内。如圖53所示，每一凸輪從 動件之一端架在由該螺帽定義之一環形溝槽内，而每一凸 -78- 參紙張尺度適用中國國家標準（CNSM4規格（210 X 297公釐） I-------— — III Λ· — —--II I · — — — — — — 1« . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明說明（76 ) * 輪從動件之另一端留置於該連接板所定義之個別開口内， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 藉此許可該撞錘與活塞桿間相對轉動且同時持續容許該活 塞样縱向推進及縮回該撞錘。 較佳來説’撞錘217係在已鍛造完成預定數量零件之後如 形成每一零件之後逐步旋轉》雖然該撞錘得以不同角度旋 轉’該撞鐘大體上爲旋轉10°至3〇° ，更佳爲旋轉約20。 。但’由於該撞錘重覆地逐步轉動，其最終會完全繞鍛模 總成旋轉’亦即轉完360。。因此’該撞錘相對於锻模總成 -之轉動會使磨損繞著模腔更爲均勻地分布。此外，該撞錘 相對於锻模總成之轉動會維持該撞鐘之大致圓柱形形狀且二 避免撞鐘前端如習知锻造爐之撞鐘般在鍛造過程中變成械 圓形或有其他變形。 雖然圖中並未顯示’該刀片鍛模總成可取代撞錘217之轉 動而轉動’或是在撞錘217轉動之外亦轉動。刃片鍛模總成 之轉動除促使模殼的磨損更爲均勻外亦讓不同零件能夠鍛 造成相對於連續儲備材料處於不同方位角之個別預定形狀 ’從而更爲提昇本發明形成方法及裝置1 〇之多樣性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 刀片壓鍛器204亦能包括一感測器494以偵測撞錘4 7相對 於锻模總成之轉動。控制器3 〇藉由監控該轉動感測器之方 式能夠判定該撞鐘是否已在一鍛造作業後相對於鍛模總成 轉動’且能在該撞錘適切轉動之前避免進一步之鍛造作業。 刃片壓鍛器204亦能包括一潤滑系統496以對鍛模總成、 撞鐘217包含模殼60及鍛造頭218提供潤滑。—般而言，該 潤滑劑爲一種油料如機械導軌潤滑油。但，該潤滑系統得 79· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱 571 44 A7 B7 五、發明說明（77 ) 視需要供應其他潤滑劑。依據此實施例，穿過該鍛造頭和 撞錘定義複數個埠497以開入該鍛模總成插入之模腔内。參 見圖2 5和2 6。該潤滑系統以透過該等埠注入潤滑劑之方式 對鍛模206的背面432提供潤滑劑。 通常控制器30會控制潤滑系統496的運作，例如氣力致動 電磁閥496a和伺服閥496b控制本實施例中之潤滑劑流量。 般而&，該控制器指示該潤滑系統在每—锻造作業後撞 錘61已縱向縮回且鍛模206之背面432至少局部外露之時以 . 透過埠497注入潤滑劑之方式提供潤滑。參見圖55Ή方塊619 。雖然潤滑劑係自複數個不連續埠如三個埠注入，該撞錘上 随後相對於鍛模總成之轉動使潤滑劑在撞錘和每一鍛模背 面間較爲平均分布。 潤滑系統496亦能在鍛造頭218和撞錘217間提供潤滑以促 進該撞鐘在該鍛造頭所定義之通道内的長向推進和縮回。 就此方面而s，得穿過該锻造頭定義另—淳讓透過此附 加蜂注入之潤滑劑散佈在該撞錘外表面及該鍛造頭定義通 道之部分的内表面上。爲促使潤滑劑對該撞錘的完整外周 均句分布，該鍛造頭較佳定義一環形延伸溝槽499。潤滑劑 因注入該環形溝槽而能有效地施加於整個撞錘外周，藉此 均勻地潤滑該撞鐘。另一種選擇’在必要時該撞錘亦定義 環形溝槽’或由該撞錘取代鍛造頭定義該環形溝槽。 如24至26所示，得由锻造頭218之後端部分與抽襯440定 義一附加埠495以在該軸襯和撞錘217間提供潤滑。與前文 所述相似’該軸襯及/或撞錘能定義一環形溝槽493以讓潤 -80- 紙張3適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

i I t I I — 訂------- I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 57 1 44 A7 B7 五、發明說明（78 ) . 滑劑對該轴襯及撞錘之外周均勻散佈。 c請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如先前所述，控制器30通常指示潤滑系統496在撞錘217 已全縮回之時注入潤滑劑。但必要時得在鍛造作業中之 其他時間注入潤滑劑。因此，本有利實施例之刀片壓鍛器 204的潤滑系統能重覆潤滑鍛造爐之各組件以減少磨損並延 長组件可用壽命而不致對連續儲備材料丨2施加過量潤滑劑 使該連續儲備材料在後續作業中難以夾緊β 如前文所述，一旦完成所有鍛造作業，控制器3〇能伸展* 分度器14之環形活塞桿將分度器夹具16帶到一預定起始或 原始位置。參見方塊626至630。在此之後，該控制器能如二 前文所述閉合該分度器夾具以夹緊連績儲備材料12之—部 分，且在經過一預定閉合時間如。丨秒後釋放上游旋轉架夾 具44。參見圖551方塊632至636。在利用突刺修整臺116及/ 或外徑修整臺138作爲下游分度器之本發明實施例中，突刺 修整夾134和外徑修整夾！ 56亦會伸展以與該上游分度器— 同夾緊該連續儲備材料。在此之後，得重覆前文所述圖55A 至551中之本發明鍛造方法步騍。參見方塊638。

經濟部智慧財產局員工消費合作社印M 在一鍛造後零件與連續儲備材料12分離之後，該零件較 佳經過數項抛光作業。爲更加提昇本發明形成方法及裝置 之效率，這些拋光步驟得與第二或刀片鍛造作業同時進行 。但這些拋光作業亦能稍後進行而未脱離本發明之精神及 範圍。 如圖1和2所示，本發明之一實施例的形成裝置j 〇能包括 —輸送帶或其他類型集中裝置以在控制下之方式聚集並運 -81 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^ 7 Α7 Β7 五、發明說明（79) 送完成零件。依據本發明之一實施例，完成零件在進行抛 光作業及包裝以供運送販賣之前經過熱處理及噴砂處理。 參見圖1之方塊308至312。這些抛光作業包括磨光作業及防 鍊作業。該等磨光作業通常係由一數字控制式研磨機進行 ’在一實施例中該研磨機使完成鏟形鑽頭之前切削邊更爲 鋒利。相對於習知磨光作業在磨光突刺和前切削邊之前磨 光鐘形鑽頭410的外徑，一有利實施例之磨光作業係先磨光 切削邊，包括前切削邊434及突刺切削邊432。在此之後以 不損及先前磨光過切削邊之方式磨光外徑。此外，用以在 磨光過程中夾住鏟形錯頭之夾具亦能用以檢查鏟形鑽頭的 矯·直度並檢查柄412六角形後端部分416的形狀以偵測出不 正確成形鏟形鑽頭並在最後磨光作業之前剔除之。 如圖55 A方塊500所述，形成裝置1 0必須在進行成形作業 之前即裝載。因此，該形成裝置較佳包括一裝載夾具3 14以 在裝載作業中夾緊連續儲備材料12。如圖7所示，該裝載 夾具較佳包括一環形筒夾315讓該連續儲備材料穿過。該裝 載夾具亦能包括一裝載圍蔽件317及一液壓缸總成319，該 液壓缸總成可操作地與該裝載園蔽件連接且回應於控制器 30的指令。爲將連續儲備材料裝載於此有利實施例之形成 裝置’該控制益能夠閉合该裝載爽具’其例如能以液壓方 式將該裝載園蔽件推到裝載筒夾上之方式使該裝載筒央徑 向向内移動並夾緊該連續儲備材料。該控制器較佳亦開放 所有其他夾具，例如分度器夾具16、上游和下游旋轉架央 具44和47以及上游和下游刃片壓機夹具244和252,讓連續 -82- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ί ------- —訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457144 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明說明（80 ) 儲備材料能夠穿行通過。 然後形成裝置1 0、特別是控制器3 〇使裝載夾具3 14以一 縱向下行方向移動一預定直線距離，讓連續儲備材料12亦 以該縱向下行方向移動預定直線距離。明確地説，該分度 器活塞桿能可操作地與該裝載夾具連接，讓該分度器夾具 機筒之液墨致動能夠以使該裝載夾以該縱向下行方向推進 。就此方面而f ’該裝載夾具能包括一或多個滑塊321’該 等滑塊架在縱向延伸平行軌道39上且與該等軌道配合。 然後，控制器30開放裝載夾具314,其例如以液壓方式縮 回該裝載圍蔽件讓該環形裝載筒夾開放。一旦該裝載夾具 開放，該控制器使該裝載夹具以縱向上行方向移動相同預 疋直線距離，使該裝載夹具回到如圖7所示之一預定原始或 休止位置。舉例來説，在圖式實施例中，該控制器能液壓 致動該刀度器夾具機南以用一縱向上行方向推動該分度器 活塞桿及該裝載夾具。然後該控制器得視需要重覆貼著連 續儲備材料閉合該裝載夾具、以縱向下行方向推進該裝載 夾具、開放該裝載夾具並使該裝載夾具回到預定原始或休 止位置等步驟多次循環以使連續错備材料12的前導端穿過 成形裝置10。 雖然以上就本發明之一實施例的形成方法及裝置〗〇作相 當詳細的説明，習於此技藝者應會明瞭能自此形成方法及 裝置作出各種修改而未脱離本發明之精神及範圍。舉例來 説，在本發明形成方法及裝置之一替代實施例中，旋轉架 45並非配置於六角鍛造爐50和刀片壓鍛器2〇4之間而是配 -83- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公Μ ) -----ml--I Ik·-------訂 --------線 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 457144

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（81) 置於鍛k、修整和切据作業的下游。因此，該旋轉架能相 對於完成零件之-料常爲後端以極精確之方式車出球溝 槽110和倒角邊112。若該旋轉架爲配置於鍛造、修整和切 蘇作業的上游，此實施例之形成裝置較佳包括配置於該六 角鍛造爐和刀片壓鍛器間之—夹具以在礙造和修整作業中 夹住連續儲備材料12之一固定部分。因此，此固定夾的用 處會與前文所述實施例之上游旋轉架夾具44相似。 就適於製造預定長度零件之形成裝置10而言，刀片壓鍛 器204的原始或休止位置得爲固定且無須作調整以對連續儲 備材料12在六角鍛造作業中所產生之縱向增長作補償。相 對地，六角鍛造爐50與刀片壓鍛器2〇4之個別原始或休止位 置間的間隔能以完成零件之長度、分度器14的衝程以及連 續儲備材料於六角鍛造作業中在縱向下行方向内的預期縱 向增長量爲基礎決定。較佳來説，該六角鍛造壚與刀片壓 鍛器間的間隔經最小化以進—步提昇完成零件的品質及公 差控制。舉例來説，—有利實施例之六角锻造爐和刀片壓 鍛器相隔約2 4英吋。 如前文所述，刃片壓鍛器204的預定原始或休止位置無須 作調整以對連續儲備材料12在六角鍛造作業中所產生之縱 向下行方向增長作補償，例如偵測一配準特徵1 〇4並調整該 刀片壓鍛器相對於所偵測配準特徵之位置。但，在必要時 該連續儲備材料得包括沿其長度縱向間隔之複數個配準特 徵’此等配準特徵得由該刀片壓鍛器以前述方式偵測。因 此’該形成裝置能包括一刀片壓鍛器，該刀片壓鍛器適於 -84- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐） — III ——— — — 展--------t --------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 457144 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 杜 印 製 五、發明說明（82 ) 在連續儲備材料間歇推進期間偵測配準特徵並在刃片壓鍛 作業之前調整其相對於最近一次測得配準特徵之位置。舉 例來説，此實施例之刃片壓鍛器2〇4能包括用以偵測配準特 徵之一配準監測器以讓該刀片壓鍛器之相對位置得於進行 偵測I後以類似於前述之方式相對於所測配準特徵作調整。 雖然前文已説明有利之一組修整及切鋸作業，本發明之 形成方法及裝置10能包括多種修整作業而未脱離本發明之 精神及範圍。舉例來説，本發明之形成方法及裝置能包括 —左側修整臺及一右側修整臺以分別修整完成零件之左側 和右侧。就適於製造鏟形鑽頭之一形成方法及裝置而言， 該左側修整臺和右側修整臺能分別修整鏟形鑽頭刀片部分 足左側和右側，包括突刺之左側和右侧。因此，在完成最 終修整作業之後，完成零件會與前一或後一零件分離，且 該零件之前導端如突刺會完全修整。 在此實施例中，該左側修整臺和右側修整臺較佳分別包 括配準監測器如光感測器以偵測配準特徵。該左側修整臺 和右側修整臺較佳亦包括用以使各修整臺相對於所測得孔 以一縱向方向移動之裝置如液壓缸總成或—交流電伺服馬 達與一相伴滾珠絲槓，藉此讓此二修整臺與零件受修整部 分精確對準。亦如前文所述，此二修整臺得同時對複數個 零件中之不同零件作業β 就適於製造鏟形鑽頭之形成方法及裝置1〇而言，經觀察 得知完成刀片壓鍛作業明顯比預先成形之其他作業需要較 長時間。EUb，即使前述形成方法及裝置特別適於處理連 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •85· 457144 、發明說明（83) 續儲備材料1 2 ’可考慮一實施例之形成方法及裝置包括複 數個刃片壓鍛器204。如下文所述，該等刀片壓鍛器得以並 列方式作業以提高所得形成装置之生產量。另一種選擇， 該等刀片壓鍛器得以串列方式配置讓不同壓鍛器對不同零 件作業。 因此，此實施例形成裝置10之鋸臺16〇能配置於六角鍛造 爐5〇下游以將連續儲備材料丨2分離成複數個不連續之局部 成形零件。此實施例之形成裝置亦能包括複數個傳送機構 ，各傳送機構分別與一不連續零件接合且將個別零件傳送 至相應之刀片壓鍛器204 ^舉例來説，該傳送機構能包括一 夹具以夾住局部成形零件之一預定部分。在此之後，該傳 送機構能將個別零件送至對應刀片壓鍛器，或是使各刀片 壓鍛器分別移至與零件接合。由於該傳送機構已與個別零 件之一預定部分如兩相鄰零件間之連接部2〇〇接合，該傳送 機構能在後續刀片壓鍛作業中作爲下游刀片壓機夹具。在 此之後，鍛造後零件如前文所述般受修整及處理。舉例來 説，鍛造後零件能由配置於該等刀片壓鍛器下游之單—修 整處理線作修整及處理。另一種選擇，鍛造後零件能由獨 立修整處理線並列修整處理而未脱離本發明之精神及範圍。 雖然本發明之形成方法及裝置10能用以製造數種不同類 型零件’ 一有利實施例之形成方法及裝置自一連續儲備材 料12製造複數個鏟形鑽頭410。因此，在下文中將詳細説明 能依據本發明之一有利實施例製造的鏟形蹲頭。 如圖4至6所示，本發明之鏟形鑽頭41〇包括—長柄412, 86- f靖先閱讀背面之注意事項存填篇本 裝 1T: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5 7 144 A7 B7 五、發明說明（84 ) 該長柄定義一縱向中央軸線414。該柄之後端部分416適於 由一鑽機（圖中未示）收納固定。舉例來説，該長柄通常包 括一圓柱形前端邵分及一後端部分，該後端部分之橫截面 爲六角形以讓一鑽機（圖中未示）之夹頭收納固定。 鏟形鑽頭410亦包括一刀片部分418，該刃片部分與長柄 412之一前端連結。該刀片部分包括一對大致平坦側面段 420 ’該對側面段自縱向中央軸線414以相反方向橫向延伸 。此對侧面段較佳各定義一侧向平面，此二侧向平面相互 平行且平行於該縱向中央轴線。依據此實施例，該刀片部 分亦包括一大致平坦中央段424 ’該中央段沿該縱向中央軸 線配置且定義一中央平面。更明確地説，該中央段包括相 向侧428、一後端及一相向前端，其中該等相向侧與該縱向 中央軸線平行，該後端與該柄之前端連續。依據此實施例 ’该對侧面段或側翼沿該中央段之兩側與該中央段連續。 明確地説，該對侧面段與該中央段之兩侧連績讓各侧面段 所定義之側向平面與該中央段所定義之中央平面斜角交會。 每一侧面段420亦能包括一過渡刃部分435。每一過渡刀 部分包括一倒角邊，該倒角邊自前切削邊434軸向向後且 橫向向外延伸。明確地説，每一側面段之前切削邊通常自 一内部部分橫向延伸至一外部部分。因此，每一過渡刀部 分之倒角邊較佳自各前切削邊之外部部分軸向向後且橫向 向外延伸。較佳來説，該等倒角邊定義爲使一直線與縱向 中央軸線414平行且每一側面段之倒角邊定義一倒角約介於 3 〇 0 至 60 0 。 -87- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） C請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) --------訂--------•綠 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457144 五、發明說明（85 ) 每一過渡刀部分435亦包括一倒角面，該倒角面自倒角邊 徑向向内傾斜至一後緣。較佳來説’該倒角面定義爲具有 一倒角間隙角約介於10°至20。。就此方面而言，該倒角 間隙角係定義爲由一倒角面所定義之倒角平面與垂直於側 面段所定義橫向平面之一平面間的角。 由於自前切削邊434轴向向後且橫向向外延伸，過渡刀部 分435能在本發明之鏟形鑽頭41〇旋轉穿過工作件推進之時 重覆地切削所成孔之周壁。因此，本發明之鏟形缚頭能有 效地造成具有平滑周壁及較乾淨入口及出口之高品質孔。 刃片部分418亦包括一突刺430，該突刺自刃片部分前端 軸向延伸至中央且在鑽孔作業中導引鏟形鑽頭41〇。如圖6 所示，此實施例之突刺爲大致三角形且延伸至位在縱向中 央軸線414上之一突刺點。該突刺亦包括一對突刺切削邊 432，該對突刺切削邊沿該突刺兩側於該突刺點與該突刺在 刃片部分前端處之一底座間延伸。該對突刺切削邊定位爲 在該鏟形鑽頭以如圖4中逆時鐘方向箭頭所示預定方向轉動 之時最先接觸工作件〇 每一侧面段420亦包括一前切削邊。依據_有利實施例， 每一側面段之前切削邊較佳爲軸向偏移。易言之，一有利 實施例之鏟形鑽頭包括一軸向推進前切削邊434及一軸向後 切削邊436。明確地説，該等側面段之前切削邊較佳轴向偏 移一預定軸向量D，例如在一有利實施例中爲約0.010英吋 至約0.012英吋^ —般而言，各前切削邊之軸向偏移在前述 形成方法及裝置10之後之磨光作業中磨入各前切削邊内。 -88- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公爱） ------------ ' I------訂 --------^ν {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（86) 由於抽向偏移，各前切削邊在鐘形績頭410於鑽孔作業中以 —預定旋轉方向轉動之時有效地接觸並去除材料。此外， 由於該等前切削邊爲軸向偏移，此有利實施例之鏟形鑽頭 較佳具有較長壽命’因爲其在鐘形績頭穿過一工作件推進 時有效去除材料。 侧面段420之前切削邊沿通過縱向中央轴線414之一中心 線的對準因將切屑垂直向上而非徑向向外移離切削邊而使 鐘形鑽頭410的效能更爲提昇。因此，切屑不會因爲附著在 鏟形鑽頭與所成形孔壁間而妨礙到鏟形鑽頭的後續轉動。 因此’鏟形鑽頭因減少磨損而延長使用壽命且用鏟形鑽頭 鑽出預定直徑之孔的效率得以提昇。 依據一有利實施例’每一突刺切削邊432較佳徑向向外伸 出相鄰侧面段420前切削邊之至少一最内側部分以外。因此 ，每一突刺切削邊與相鄰側面段之前切削邊徑向分離。此 外，突刺430較佳定義一突刺平面，該突刺平面與側面段所 定義之側向平面斜交，使每一突刺切削邊較佳亦與相鄰侧 面段之前切削邊於鏟形鑽頭410預定轉動方向有偏移角沿縱 向中央軸線414觀看。明確地説，每一突刺切削邊定位爲與 相鄰側面段於預定轉動方向有向後斜角。因此，每—突刺 切削段亦與相鄰側面段之前切削邊斜角分離。此外，每一 突刺切削邊至少有—部分軸向延伸至相鄰側面段前切削邊 <縱向方向後方，是以每一突刺切削邊亦與相鄰側面段之 前切削邊軸向分離。 每一側面段之一前端部分較佳定義一切削平面。該切削 -89- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G χ 297公爱） -------------^裝--------訂----I----β (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7】44 A7 ____B7 五、發明說明（87 ) 平面與側面段42〇所定義之側向平面交會以定義一前角 (hook angel)。較佳來説’該前角爲約1 〇。至約2 〇。，更 佳爲約1 5 ° 。沿縱向中央軸線414觀看時，圖式實施例之前 切削邊配置爲對侧面段的橫向平面以鐘形讚·頭41〇之預定轉 動方向斜角超前。由前切削邊除下之工作件碎屑藉此因鏟 形錯·頭更爲轉動及部.份因切削平面與側向平面間所定義前 角而沿鏟形鑽頭向上或向下導向並移離切削面。 此外’鏟形躜頭410之每一側面段420亦能包括—前端， 該前端具有在個別前切削邊與一後緣44 4間延伸之一前端 面442。有利的是，該前端面自前切削邊向後傾斜至後緣， 使得在鑽孔作業中僅有前切削邊與切削表面接觸。因此， 在旋轉鐘形鑽頭與工作件產生之阻滯或其他摩擦力得以降 低並使本發明链形绩頭之鑽孔效率更爲提昇β 每一前端面較佳包括第一和第二前端平面，此二平面分 別與垂直於縱向中央軸線414之一平面交會以定義主背角 (Up dearance angei)和次背角。該次背角通常比主要角大以 更爲降低旋轉鏟形鑽頭與工作件間產生之阻滯或其他摩擦 力。舉例來説，在一實施例中，該主背角和次背角分別約 爲5。和8。。但，此二背角得有所不同而未背離本發明之 精神及範圍。此外，該前端面無須如圖所示包括第一和第 二前端平面而可包括單一前端平面而未背離本發明之精神 及範圍。 再者，本發明鏟形鑽頭410之圖式實施例的每一侧面段 420包括一第—侧和一相向第二侧452，該第一側沿中央段 -90- 未紙張尺度適用中國國家標舉（CNS)A4規格⑵Gx 297公笼） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---丨—---訂-- -------㈣ A7 B7 五、發明說明（朗） 424之一側428與該中央段連結，該第二侧定義一第二或外 侧面。該第二或外側面在前緣和後緣間延伸且較佳依循橫 截面之圓的一弧以更爲降低旋轉鏟形鑽頭與工作件間產生 之阻滞或其他摩擦力。另一種選擇，該側面能自前緣徑向 向内縮小至後緣使得僅有側面段側面之前緣與孔側壁接觸 ’藉此更爲減輕對鏟形缵頭的阻滯。 侧面段420之第二側452較佳亦自刀片部分418之前端以一 轴向方向向内縮小至刃片部分後端。因此，在侧面平面與 平行於縱向中央轴線4 14之一直線間定義一側面錐角，此 錐角通常爲約1 / 2。。由於側面段之第二側向内縮小，側面 較佳僅與工作件在切削表面附近接觸，使得阻滯或其他摩 擦力更爲減小。 雖然在圖4至6中繪出一有利鏟形鑽頭410並説明之，該鏟 形鑽頭得有許多它種形態而未背離本發明之精神及範圍。 就此方面而言，美國專利第5 697 738號和5,700 113號二者 均已特意併入作爲參考提出數種其他鏟形鑽頭之實施例， 此寺鏟形鑽·頭亦能以本發明之形成方法及装置10製造。 無論零件類型爲何，本發明之形成方法及裝置10提供許 多超越習知製造方法之優點。明確地説，由於讓複數個零 件在仍與連續儲備材料12連結之同時進行處理，不連續零 件之處理和傳送量大幅減少。此外，本發明之形成方法及 裝置能夠維持局部成形零件與該形成裝置各機臺間之精確 對位以製造具有明確定義特徵之高品質零件，這些特徵舉 例來説例如前述突刺切削邊432與本發明鐘形鑽頭410刀片 -91 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -------訂·--------'^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制< 4 5? 1 44 A7 B7 五、發明說明（的 郅分418各側面段420之前切削邊434和435間的徑向、角度 及縱向分離《藉由改變分度器14之衝程，本發明之形成裝 置能自相同連續儲備材料製造各種長度之零件，例如具有 不同長度長柄之鏟形鑽頭。此外，由於本發明之形成方法 及裝置同時進行數項作業雖然是沿生產線不同位置對不同 零件進行，該形成方法及裝置能有效地形成具預定形狀之 複數個零件。 ，以上在本説明書及圖式中提出本發明之_較佳實施例， 雖然又中曾用及特定術語，但所用詞句僅爲通稱性和福述 性且不具限制意義，本發明之範圍在以下申請專利範L 提出。 肀 l·--^--III---I --------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 格 I規 ;4一必 S N (c 準 標 家 國 國 中 用 適 度 一尺 I張 " 公 7 29 92

Claims (1)

1. 457144 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 AS B8 C8 Π8 六、申請專利範圍 1 一種自一連續儲備材料形成零件之方法，其包含以下步 驟： 沿一預定路徑間歇推進該連續儲備材料，使該連續儲 備材料以一下行方向縱向推進；及 在該連續儲備材料至少一次間歇推進之後於一成形站 使菽連續儲備材料之一部分成形爲—第—預定形狀， 其中該連續儲備材料之間歇推進包含： 自與琢成形站以一上行方向相隔之處’以該下行方向間 歇推動該連續儲備材料；及 自與孩成形站以該下行方向相隔之處以該下行方向間 歇拉扯該連續儲備材料， 其中該間歇推動和拉扯爲同步進行使該連續儲備材料 沿該預定路徑以該下行方向縱向推進。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其中間歇推動該連續儲 備材料包含β該下行方向間歇推動該連續儲備材料一預 定距離，且其中間歇拉扯該連續儲備材料包含以該下行 方向間歇拉扯該連續儲備材料等量距離使該連績儲備材 料以該下行方向間歇推進該預定距離。 3 .如申請專利範圍第1項之方法，其中間歇拉扯該連續儲 備材料和間歇推動該連續儲備材料爲同步進行使該連續 错備材料同時於該下行方向受拉扯和推動。 4.如申請專利範圍第1項之方.法，其中該連續儲備材料之 部分成形包含使該連續儲備材料縱向增長，且其中該方 法更包含以許可該連續儲備材料以一縱向方向移離該連 -93- L----------1 裝------訂---------綠 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 公 7 9 2 X 10 ί\ 格 現 4 A —y η 1Ni ο ί 平 44 b

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六）申請專利範圍 續儲備材料成形部分之方式至少局部補償該連續儲備材 料部分成形所造成之連續儲備材料縱向增長。 5·如申請專利1¾圍第4項之方法m含於該連續儲備 材料至少一次間歇推進之後夾住該連續儲備材料之一固 疋部分以牢固支承該連續儲備材料之固定部分，其中該 連續儲備材料之部分成形包含在該連續儲備材料固定部 分於與該連續儲備材料成形部分以—預定縱向方向相隔 之處受夾之同時使該連續儲備材料之部分成形，且其中 對該連續儲備材料縱向增長之至少局部補償包含許^該 連續儲備材料以相反於該預定縱向方向之—縱向方向移 動。 6.如申請專利範圍第5項之方法，其中該連續儲備材料之 部分成形包括讓複數個模具繞著該連續儲備材料至少局 部閉合，其中該等閉合模具定義—預定形狀空腔，該空 腔定義完成零件之至少一部分的形狀，且其中該等至少 局部閉合模具在該連續儲備材料之部分成形之同時定義 該連續儲備材料穿過之入口 i車和出口崞。 7·如申請專利範圍第6項之方法’其中該等模具安裝於— 滑架上，該滑架適於縱向移動，且其中該方法更包含將 該滑架安裝爲讓該連續儲備材料在成形部分與固定部八 間之縱向増長使該滑架以相反於該預定縱向方向之—縱 向方向移動的方式額外補償該連續儲備材料之縱向增長 ’使得該等模具在該連續儲備材料之部分成形期間綠持 繞著該連續儲備材料相同部分至少局部閉合。 •94- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2K) X 297公釐） -------------裝--------訂--------·線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 457144 A8B8c8m 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 95- 六、申請專利範圍 8·如申請專利範圍第7項之方法’其更包含以-預定縱向 偏動力縱向偏動安裝該等模具之滑架以延滯該滑架之縱 向移動° 9‘如申請專利範圍第6項之方法，其更包含： 在这連.只儲備材料之一部分成形以後開放該等模具； 釋放泛連續儲備材料之受央部分讓該連續儲備材 沿預定路徑推進；及 重複此方法以使另-零件之至少-部分成形。 1〇·如申請專利範圍第4嚷之方法，其更包含： 監測該連續儲備材料之縱向增長；及 -旦孩連_備材料之縱向增長量至少與—預定縱向 增長㈣等大即終止該連續部分材料之部分成形。 U.如申請專利範圍第5項之方法，其更包含： 在該連續儲備材料之固定部分受夾之同時使該連續儲 備材料之另一部彳成形爲第二預定形狀； 在該連續儲備材料之個別部分成形爲第一和第二預定 形狀4後釋放Α連續儲備材料之固定部分讓該連續儲備 材料能沿預定路徑推進；及 重複此方法使完成零件具有第—和第二預定形狀。 12_如申請專利範圍第之方法，其更包含： 在連續儲備材料之部+成形之後修整每一零件之預定 部分； 將每一修整後零件切離該連續儲備材料以藉此將該連 續儲備材料分離成複數個不連續零件。 家標準（CNS)A4規格⑵G χ视- -----^-----------------訂---------線 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 457144 Λ8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 13.如申請專利範圍第5項之方法，其更包含： 在該連續儲備材料受夹期間在每一零件之—預 形成—配準特徵；及 刀 在該連續儲備材料之部分成形之後修整每—零件位在 與該配準特徵成預定相對位置關係之預定部分。" Η.如申請專利範圍第！項之方法，其中該等零件包含複數 個鐘形料，且其巾使該料儲備材料之部分成形爲第 一預定形狀包含使該連㈣備材料之—部分成形爲個別 鏟形靖頭之一刀片部分。 15. —種用以形成複數個具預定形狀零件之鍛造方法，該鍛 造方法包含： 提供一鍛造頭，該鍛造頭定義—通道，該通道至少長 向穿過該鍛造頭之一部分，其中該通道定義一長向延伸 軸線； 將一撞錘至少局部配置於該鍛造頭所定義之通道内以 在該通道内長向移動，其中該撞錘定義穿透一端之一空 腔且該空腔適於收納具有複數個鍛模之一鍛模總成· 以長向方向推進該撞錘以使該鍛模總成更爲插入該空 腔内且對應地使該等鍛模向内移動以鍛造一預定形狀零 件；及 在至少一零件經鍛造後在該撞錘與鍛模總成間賦予一 間歇相對轉動使得該撞錘與鍛模總成間之重複間歇相對 轉動造成該撞錘與鍛模總成間累積相對轉動量最終超過 360。。 -96- 冬紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 -裏--------訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457144 ^BCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項之鍛造方法’其中該間歇相對轉 動包含在預定數量零件經鍛造之後使該撞鐘繞該長向延 伸軸線間歇轉動。 17.如申請專利範圍第15項之鍛造方法，其中推進該撞鐘包 含替代性推動該撞錘使該鍛模總成更爲插入該空腔並對 應地使該等鍛模向内移動以鍛造一預定形狀零件，其中 該鍛造方法更包含縮回該撞錘以使該鍛模總成至少局部 移離該空腔讓該等鍛模能在一鍛造作業之後向外移動， 且其中賦予間歇相對轉動包含在該撞錘與鍛模總成間賦 予相對轉動。 1 8 .如申請專利範園第丨5項之鍛造方法，其更包含偵測該撞 鐘與鍛模總成間之間歇相對轉動。 19.—種鍛模’其用以將一工作件鍛造成一預定形狀零件之 至少一部分，該鍛模在相向之第一端和第二端間長向延 伸，且其包含： 一接觸面，其適於接觸工作件並將工作件造型爲完成 , 零件之預定形狀；及 一背面，力量施加於該面以將該鍛模推至與工作件接 觸，其中該背面包含： 一中間段’其具有一/局部圓錐形形狀；及 第一和第二側向段，其分別配置於該中間段之相反侧 ，其中每一側向段亦爲局部圓錐形形狀， 其中該圓錐形中間段所定義之一半徑會比該等圓錐形 侧向段沿著該鍛模長度每一相應位置所定義的半徑大， -97- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)/\4規格（2】〇χ297公爱） ------------i--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 A8 . B8 __ C8 --------- D8 六、申請專利範圍 使知每_侧向段相對於該中間段凹下，藉此使力量主要 施加於該背面之中間段以將該鍛模推至與工作件接觸。 如申專利範圍第i 9項之鍛模’其中該鍛模爲錐形使得 該接觸面與該背面之間距在該第一端處比在該第二端處 大，且其中該圓錐形中間段亦爲錐形以在該第—端附近 較寬且在該第二端附近較窄。 21.如申凊專利範圍第2〇項之锻模，其中該中間段具有一梯 形表面。 —種鏟形鑽頭，其包含： 一長搞’其定義一縱向中央抽線；及 一刀片部分，其於一後端與該柄之一端沿該縱向中央 軸線連結，該刃片部分包括： 一對大致平坦側面段，該對侧面段自該縱向中央軸線 以相反方向橫向延伸，該對側面段包括個別之前切削邊 及過渡刃部分，其中該對側面段相互軸向偏移使一前切 削邊處於另一前切削邊之軸向後方，且其中每一過渡刀 部分包括一倒角邊，該倒角邊自個別之前切削邊軸向向 後且横向向外延伸；及 一突刺’其自該刀片部分與該後端相向之—前端以軸 向延伸。 23 ·如申請專利範圍第22項之鏟形鑽頭，其中該等前切削邊 以約0‘010英吋至約0.012英吋之預定韩向偏移量相互抽 向偏.移。 2 4 .如申請專利範園第2 2項之錢形鑽頭，其中該對侧面段之 -98- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^ ----訂---------線" 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4^7 t 44 六、申請專利範圍 則切削邊沿一中心線相互對準，該中心線穿過該長柄之 縱向中央軸線。 25_如申請專利範圍第22項之鏟形鑽頭，其中該突刺在該中 央平面内延伸至該縱向中心軸線上之一突刺點大致成三 角形，該突刺包括一對突刺切削邊，該對突刺切削邊沿 該突刺兩侧於該突刺點和該刀片部分前端之前延伸使每 一突刺切削邊對相鄰侧面段前切削邊之至少一最内側部 分徑向向外延伸，且其中每一突刺切削邊在自沿該中央 縱向軸觀看時對相鄰侧面段前切削邊於該鏟形雜頭之預 定轉動方向有偏移角，使得每一突刺切削邊與相鄰側面 段之前切削邊成徑向及斜角分離。 2 6.如申請專利範圍第2 5項之鏟形鑽頭，其中每一突刺切削 邊至少有一部分延伸至相鄰侧面段前切削邊軸向後方使 每一突刺切削邊與相鄰側面段之前切削邊轴向分離。 27.如申請專利範圍第22項之鏟形鑽頭，其中每一過渡刀部 分包含一倒角面，該倒角面自個別倒角邊徑向向内傾斜 至一後緣。 2 8 ·如申請專利範圍第2 7項之鏟形鑽頭，其中該對側面段個 別定義一側向平面，且其中每一倒角面定義一倒角平面 ，其中該倒角平面與垂直於個別側面段所定義側向平面 之一平面交會以藉此定義一倒角間隙角。 29.如申請專利範固第28項之鏟形鑽頭，其中該倒角間隙角 爲約1 0 °至約2 0。。 3 0 .如申請專利範圍第2 2項之鏟形鑽頭，其中平行於該縱向 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -"--------訂---------線 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 -99- 457144 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 中央軸線之-直線與且每一侧面段定義一倒角，該倒角 爲約3 0 °至約6 〇。。 31. ^中請專利範圍第22項之鐘形绩頭，其中每—侧面段之 前切削邊自一内部部分橫向向外延伸至一外部部分，且 其中每一侧面段過渡刃部分之倒角邊自個別前切削邊之 外部部分軸向向後且橫向向外延伸。 I ------------—111 — — — ^ ---------I . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -100 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）