專利名稱：螺栓零件制造方法、實(shí)施該方法的工具及螺栓零件擰緊和旋松的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造螺釘?shù)姆椒?。更特別的是，本發(fā)明涉及制造包括縱向地延伸在兩個(gè)端部之間的頭部的螺栓零件如螺釘或螺母的方法，頭部在與縱向方向垂直的平面中的截面具有基本圓形的形狀，頭部包括具有至少一延伸在徑向平面中的突肩的周廓。
背景技術(shù)：
從現(xiàn)有技術(shù)中知道通過(guò)切割形成螺釘。但是該方法導(dǎo)致在工具中形成螺釘時(shí)被拋棄的材料的損失。從文獻(xiàn)GB 1913 113555 了解到通過(guò)熱鍛制成螺釘。更特別的是，該文獻(xiàn)描述了螺釘頭部，該螺釘頭部實(shí)施成允許在第一方向上擰緊螺釘?shù)柚剐陕葆?。為此，螺釘具有包括突肩并呈錐形狀的頭部。但是，通過(guò)熱煅制造螺釘時(shí)間長(zhǎng)、成本高，不再滿足使用這類螺釘?shù)墓I(yè)行業(yè)的當(dāng)
前需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服這些缺點(diǎn)，并提出一種制造不可破壞或需利用專門工具拆卸的螺釘?shù)姆椒?，該方法的生產(chǎn)速度提高，不損失構(gòu)成螺釘?shù)脑牧?，同時(shí)提供與允許的誤差限度相容的制造精度。因此，如前所述的制造方法的特征在于，該方法至少包括以下成型步驟剪切線材，以得到確定長(zhǎng)度的零件；校準(zhǔn)零件，以校正零件的幾何形狀，即得到互相間平行并與本體垂直的端面；粗加工校準(zhǔn)后的零件，以便得到螺栓零件的頭部；利用第三凸模對(duì)粗加工后的零件進(jìn)行精加工，以便在螺栓零件頭部上形成至少一突肩，校準(zhǔn)步驟、粗加工步驟和精加工步驟都只通過(guò)冷鍛進(jìn)行。由于通過(guò)冷鍛壓的制造方法，材料發(fā)生變形以得到最終形狀而不損失材料，并且制造的生產(chǎn)率比起現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)率提高。根據(jù)其它特征-在實(shí)施每個(gè)成型步驟前，將螺栓零件分別置于第一、第二和第三凹模中，并且在每個(gè)成型步驟時(shí)分別通過(guò)第一、第二和第三凸模進(jìn)行冷鍛。本發(fā)明還涉及實(shí)施前述方法的工具，其中-第一、第二和第三凹模分別一個(gè)接一個(gè)地位于冷鍛線上；-第二凸模具有適于形成錐形頭部的型腔；-第二凸模適于形成具有隆凸形狀的周廓的頭部；-頭部與縱向方面之間形成的角為0°-45°之間；-第三凸模適于形成η個(gè)在徑向平面中延伸的突肩，η為1-12之間，每個(gè)突肩與相鄰?fù)患缧纬山嵌圈拢沟忙?= 360/η。


通過(guò)閱讀下面在附圖基礎(chǔ)上進(jìn)行的詳細(xì)描述可以更好地了解本發(fā)明，附圖中-圖1表示符合本發(fā)明的工具線的整體視圖；-圖加表示包括三個(gè)突肩的螺釘；-圖2b和2c分別表示圖加所示螺釘?shù)膫?cè)視圖和仰視圖；-圖2d和2e是與圖2b和2c類似的圖，突肩朝向相反方向；-圖3a、!3b和3c分別表示其頭部為錐形并包括三個(gè)突肩的螺釘?shù)耐敢晥D、側(cè)視圖和俯視圖；-圖4、4b和如表示其頭部為錐形并包括四個(gè)突肩的螺釘?shù)呐c圖3a、!3b和3c類似的圖；-圖5、恥和5c表示其頭部為錐形并包括五個(gè)突肩的螺釘?shù)呐c圖3a、!3b和3c類似的圖；-圖6a、6b、7a和7b表示其頭部分別為球形和隆凸形的螺釘；-圖8a、8b分別表示與圖8c上以俯視圖所示的符合本發(fā)明的螺栓零件相關(guān)的擰緊 /旋松裝置的剖面圖和仰視圖；-圖9a和9b表示具有包括陰式腔的空心頭部的螺釘；-圖10是符合本發(fā)明的凸模和凸模鑲件的仰視圖；-圖IOb和IOc是符合本發(fā)明的凸模的剖面圖和仰視圖；-圖11表示符合本發(fā)明一變型的擰緊和旋松裝置；-圖12和13表示符合本發(fā)明一變型的擰緊和旋松裝置。
具體實(shí)施例方式在不同的圖中，相同的參考數(shù)字對(duì)應(yīng)于相同或相似的零件。圖2-5表示具有頭部12的螺釘10，頭部12包括能阻止螺釘松開或使螺釘難以松開的專門部件。每個(gè)螺釘10包括本體11和頭部12，并且縱向地延伸在螺釘頭部12側(cè)的第一端部 14與第二端部16之間，該第二端部與第一端部相對(duì)。螺釘頭部12在與縱向方向X垂直的平面中具有基本呈圓形的形狀。每個(gè)螺釘頭部12具有外周廓18，在外周廓18上形成有至少一個(gè)突肩20。每個(gè)突肩20具有承靠面22和凸起部分M。承靠面22延伸在徑向平面中，并且優(yōu)選位于周廓18的整個(gè)寬度1上。如圖h、2b和2c中可看到的，螺釘頭部12包括三個(gè)朝右的、沿順向即在逆時(shí)針方向上布置的突肩20a、20b、20c。擰緊/旋松裝置可以支承在其上的承靠表面22允許很容易地向順時(shí)針方向擰緊螺釘10和向逆時(shí)針方向旋松螺釘10。圖2d和2e示出頭部的突肩20朝左即在順時(shí)針方向上的螺釘頭部12。如圖3、4和5上所示的，螺釘頭部12分別包括三個(gè)、四個(gè)和五個(gè)突肩20。在螺釘頭部形成的突肩20的數(shù)量η根據(jù)使用者的需要進(jìn)行選擇。但是，在標(biāo)準(zhǔn)尺寸的螺釘中，突肩20的數(shù)量η不大于12。每個(gè)突肩與相鄰?fù)患缧纬山嵌圈拢沟忙?= 360/η。在圖3、4和5中，螺釘頭部12的形狀為錐形，其頂部位于第一端部14側(cè)。縱向方向與經(jīng)過(guò)傾斜周廓的直線之間形成的角α使得α介于0°到45°之間。對(duì)于具有介于0°到7. 30°之間的角α的頭部，旋松是可能的。對(duì)于大于或等于8°的角α，突肩20的凸起部分M導(dǎo)致很難、甚至不可能利用標(biāo)準(zhǔn)工具旋松，因?yàn)橥蛊鹦螤钍沟脦缀醪豢赡軐⒙葆旑^部12接合在工具中以旋松螺釘。在圖3中，α =7. 30°，在圖4中α =15°，而圖5中α = 45°。角α的數(shù)值越高，用標(biāo)準(zhǔn)工具旋松螺釘?shù)睦щy度就越增加。因此，突肩20與錐形形狀的結(jié)合對(duì)于防止螺釘松開賦予雙重保證。因此，將根據(jù)使用者的需要確定α值。圖1示意表示上述螺釘?shù)纳a(chǎn)線。生產(chǎn)線由分別與三個(gè)分別位于凸模鑲件31a、 31b和31c中的凸模32、34、36配合的三個(gè)凹模沈、28、30構(gòu)成。利用線材38得到螺釘，所述線材在凹模沈、28、30與三個(gè)相應(yīng)的凸模32、34、36之間按照以下步驟進(jìn)行冷鍛。首先通過(guò)轉(zhuǎn)移鉗40將線材放入到第一凹模沈中。然后使第一凸模與第一凹模沈接觸，以便校準(zhǔn)線材38的塊或段，即使其具有實(shí)心柱體形狀。然后通過(guò)轉(zhuǎn)移鉗把得到的經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的零件放在第二凹模觀中。對(duì)于螺釘?shù)拇旨庸げ襟E，通過(guò)自動(dòng)壓力機(jī)4 使第二凸模34與第二凹模觀接觸。借助該步驟，形成螺釘頭部12而不損失材料。如前所述的，螺釘頭部12的形狀可以是柱形或錐形。將根據(jù)希望的頭部12形狀選擇第二凸模34。為了得到突肩20，將獲得的粗加工零件放置于第三凹模30中，第三凹模30通過(guò)自動(dòng)壓力機(jī)42b與第三凸模36結(jié)合。第三凸模36示于圖10上。第三凸模包括空腔44，空腔44具有允許得到具有一個(gè)或多個(gè)突肩20的最終螺釘頭部12的型腔。凹模和凸模的數(shù)量可以根據(jù)螺栓零件的頭部的尺寸變化。這三個(gè)步驟中的每一個(gè)都以冷鍛的方式實(shí)現(xiàn)，即通過(guò)材料在常溫下的鍛造。該方法特別有利，因?yàn)樗试S高生產(chǎn)率，并且?guī)缀鯖]有材料損失，因此幾乎沒有廢料。另外，與熱鍛相反的是，冷鍛不需要在材料溢出時(shí)進(jìn)行切割纖維、也就是廓形切削作業(yè)以得到最終產(chǎn)品的補(bǔ)充步驟。另外，該方法允許在制造零件時(shí)得到更大的精度，因此允許減小制造公差。為此，允許實(shí)施該方法的工具，特別是凸模32、34、36和凹模沈、28、30通過(guò)電腐蝕形成，其提供沖制后得到的螺釘?shù)某叽绲母呔?。另外，得到的零件的?qiáng)度相對(duì)于利用現(xiàn)有技術(shù)方法制造的零件提高，因?yàn)椴牧侠w維沒有變形。根據(jù)其它實(shí)施變型，螺釘頭部12具有在圖6和7中可看到的隆凸形狀。隆凸形狀可以是球形或橢圓形的一部分。在圖6a和6b中，頭部12的形狀為球體的一部分形成的球窩節(jié)形。該類形狀對(duì)于較難進(jìn)入角落有好處，例如，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的擰緊和旋松所必需的螺釘軸線的對(duì)齊處在擁擠和難以進(jìn)入的環(huán)境中時(shí)。例如汽車變速箱或者任何集中的機(jī)械組件妨礙進(jìn)入或直接看見螺釘頭部。冷鍛制造時(shí)，使用的凸模是可縮進(jìn)的，以便得到陰球形狀。在圖7a和7b中，頭部為隆凸形狀。該變型可應(yīng)用于組裝例如可由兒童使用的零件，例如對(duì)于玩具。修圓形狀避免摩擦傷害，并防止意外拆卸。
圖8表示符合本發(fā)明的部分呈球形的螺釘?shù)臄Q緊裝置46。裝置46包括具有陰式腔的套筒48，陰式腔包括至少一突肩50，該至少一凸肩適于與螺釘頭部的至少一突肩20配合，以便能朝擰緊方向和朝松開方向帶動(dòng)螺釘。套筒48的陰式腔呈包括突肩50的空腔的形式，突肩50位于與螺釘頭部突肩方向相反的方向上，其適于通過(guò)頭部和工具的承靠表面及凸起部分的配合在擰緊方向上帶動(dòng)螺釘頭部。當(dāng)工具被帶向頭部松開方向時(shí)，工具的凸起部分將切向承靠著頭部的凸起部分 M。凸起部分M起凸輪的作用，頭部朝松開方向被帶動(dòng)。圖11表示根據(jù)本發(fā)明的螺栓零件的另一類型擰緊和旋松裝置52。更特別的是，該圖示出梅花式和開口式組合扳手，該扳手在第一端部M具有呈按本發(fā)明的螺栓零件頭部形狀的、根據(jù)相對(duì)一平面正交的對(duì)稱性的對(duì)稱陰式腔。扳手在第二端部具有開口 56，開口包括至少一朝向與螺栓零件頭部的突肩方向相反的方向的突肩。為擰緊和旋松螺栓零件，該類型的裝置以與圖8所示和所描述的裝置相同的方式運(yùn)行。為擰緊或旋松根據(jù)本發(fā)明的螺栓零件的頭部，可以使用其它擰緊和旋松裝置。例如這可以是斜口扳手、套筒扳手、長(zhǎng)管套型套筒扳手、開口式和管式組合扳手、 螺絲起子接套、棘輪螺絲起子接套。圖12和13表示允許擰緊和旋松根據(jù)本發(fā)明的螺栓零件的工具或裝置的一實(shí)施變型。該工具允許施加可帶動(dòng)螺釘旋轉(zhuǎn)的壓縮力和力矩。為此，該工具包括基本為柱形的、并且自由轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在管套60中的縱向臂58。管套60和臂58共軸地布置。臂58包括延伸在管套外的第一端部62和第二端部64。套筒64套接在第一端部62上。套筒64可拆卸地裝配在臂的端部上，并因此可以從臂取下。因此使用者可以選擇適應(yīng)符合本發(fā)明的螺母或螺釘?shù)牟煌螤畹奶淄?4。為此，設(shè)有一套具有不同腔66并適于裝配在臂58的第一端部上的套筒。工具另外包括位于臂的第一端部62側(cè)的同軸的黃銅制的環(huán)68。當(dāng)套筒被推動(dòng)朝松開方向平移時(shí)，環(huán)68起對(duì)于套筒64的阻擋件的作用。形成壓縮彈簧的彈性部件70布置成與阻擋件68相鄰，在旋松時(shí)，該彈性部件吸收通過(guò)環(huán)68傳遞的套筒64的平移運(yùn)動(dòng)。工具以以下方式運(yùn)行。當(dāng)使用者希望擰緊根據(jù)本發(fā)明的螺母或螺釘時(shí)，他選擇與確定的螺釘或螺母相適應(yīng)的套筒64，并把套筒64接合在所述工具的臂58的第一端部62 上。使用者手動(dòng)地或者借助于圖13上可看見的壓力機(jī)施加作用力，以使工具在第一方向上向螺釘或螺母軸向平移移動(dòng)。當(dāng)螺釘或螺母嵌接在套筒中時(shí)，使用者在臂上施加力矩，該力矩趨向于使臂58在對(duì)應(yīng)擰緊的第一旋轉(zhuǎn)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)保持軸向作用力。力矩通過(guò)臂的第一端部62與套筒64之間的一體連接被傳遞給套筒64。當(dāng)使用者希望松開螺釘或螺母時(shí)，他還是施加軸向作用力，以使螺母或螺釘保持接合在套筒64中。然后使用者在臂上施加趨向于旋松螺釘或螺母的力矩。因而螺釘或螺母趨向于在與第一方向相反的第二方向上平移移動(dòng)，并且在工具上施加軸向壓力。該壓力通過(guò)套筒和形成阻擋件的環(huán)68被傳遞給彈性部件70。因此，施加在螺釘上的壓力不會(huì)妨礙旋松，因此不會(huì)妨礙它在第二方向上的平移運(yùn)動(dòng)。
圖9表示利用根據(jù)本發(fā)明的方法制造的螺栓零件的另一實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，頭部包括具有三個(gè)突肩的空心陰式腔。該實(shí)施方式具有和前面描述的實(shí)施方式相同的特征和相同的優(yōu)點(diǎn)。因而相關(guān)的工具具有套筒，該套筒具有朝向外的突肩，并且這些突肩適于與螺栓零件頭部的陰式腔配合。本發(fā)明完全不局限于僅作為例子給出的描述和表示的實(shí)施例。尤其是本發(fā)明可應(yīng)用于螺栓零件如螺母。
權(quán)利要求
1.螺栓零件如螺釘(10)或螺母的制造方法，所述螺栓零件包括縱向延伸在兩個(gè)端部之間的頭部(12)，所述頭部(1 在垂直于縱向方向(X)的平面中的截面具有基本呈圓形的形狀，所述頭部(1 包括周廓(18)，所述周廓包括至少一延伸在徑向平面中的突肩00)，其特征在于，所述方法至少包括以下成型步驟剪切線材(38)以得到確定長(zhǎng)度的零件；校準(zhǔn)零件，以校正零件的幾何形狀，也就是得到相互間平行并垂直于本體(11)的端面 (12)和(16)；粗加工經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的零件(34)，以得到螺栓零件的頭部；利用第三凸模(36)精加工經(jīng)過(guò)粗加工的零件，以形成包括至少一突肩00)的頭部；校準(zhǔn)步驟、粗加工步驟和精加工步驟只通過(guò)冷鍛進(jìn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，在每個(gè)成型步驟之前，將螺栓零件(10)分別置于第一、第二和第三凹模O6J8、30)中；并且，在每個(gè)成型步驟時(shí)，分別利用第一、第二和第三凸模(32、34、36)對(duì)螺栓零件進(jìn)行冷鍛。
3.用于實(shí)施權(quán)利要求3所述的方法的工具，其特征在于，所述的第一、第二和第三凹模 (26,28,30)分別一個(gè)接一個(gè)地位于冷鍛線上。
4.如權(quán)利要求3所述的工具，其中，所述第二凸模(34)具有適于形成錐形頭部(12)的型腔。
5.如權(quán)利要求3所述的工具，其中，所述第二凸模(34)適于形成具有呈隆凸形狀的周廓(18)的頭部(12)。
6.如權(quán)利要求6所述的工具，其中，在所述頭部(1 與所述縱向方向(X)之間形成的角(α)介于0°到45°之間。
7.如權(quán)利要求3所述的工具，其中，所述第三凸模(36)適于形成η個(gè)延伸在徑向平面中的突肩，η在1到12之間，每個(gè)突肩與相鄰?fù)患缧纬山铅?，使得?= 360/η。
8.擰緊和旋松利用根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法得到的螺栓零件的裝置，其特征在于， 所述裝置包括具有至少一突肩(50)的陰式腔，所述至少一突肩朝向與所述螺栓零件的突肩相反的方向，并且適于與所述螺栓零件的頭部(12)的至少一突肩00)配合以能朝擰緊或旋松的方向帶動(dòng)螺釘。
9.擰緊和旋松利用根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法得到的螺栓零件的裝置，其特征在于， 所述裝置包括縱向的管套(60)，臂(68)自由轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述管套(60)中，套筒(64)安裝在所述臂的端部并具有對(duì)應(yīng)于根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法得到的螺栓零件的腔(66)。
全文摘要
本發(fā)明涉及螺栓零件如螺釘(10)或螺母的制造方法，螺栓零件包括頭部(12)，頭部包括周廓(18)，周廓包括至少一延伸在徑向平面中的突肩(20)。所述方法至少包括以下成型步驟剪切線材(38)以得到確定長(zhǎng)度的零件；校準(zhǔn)零件，以校正零件的幾何形狀；粗加工經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的零件(34)，以得到螺栓零件的頭部；和利用第三凸模(36)精加工經(jīng)過(guò)粗加工的零件，以形成包括至少一突肩(20)的頭部；校準(zhǔn)步驟、粗加工步驟和精加工步驟只通過(guò)冷鍛進(jìn)行。
文檔編號(hào)B25B13/48GK102196870SQ200980141694
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者C·羅德里格斯德奧利維拉 申請(qǐng)人:爾多阿爾法公司