用于压机的模具制造技术

本发明专利技术涉及一种用于布置在压机（2）中的模具（1），其中模具（1）沿着轴向方向（3）在两个端部（4、5）之间延伸，并且在端部（4、5）之间形成内周表面（6），其中模具（1）从内周表面（6）开始沿着径向方向（7）朝向外周表面（8）并朝向至少一个对中表面（10）延伸，该对中表面沿着径向方向（7）设置在第一直径（9）上，其中模具（1）具有距端部（4、5）一定距离的压制区（11），并且在压制区（11）的区域中，至少与布置在端部（4、5）上的区（12、13）相比，相对于沿法向矢量（32）的方向作用在内周表面（6）上的压制力（14），模具（1）具有更大的最大第一刚度，其中最大第一刚度比布置在端部（4、5）之一上的至少一个区（12、13）中存在的最小第二刚度高至少10%。

Die for press

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于压机的模具
本专利技术涉及一种用于压机的模具，特别是用于制造生压坯的粉末压机的模具。特别地，压机用于制造可烧结的生压坯，即在压制过程后可烧结的生压坯。特别地，金属和/或陶瓷粉末可以在模具中压制成生压坯。
技术介绍
这种类型的已知模具包括所谓的缩紧环，芯(特别是由硬金属制成的)可以布置在缩紧环内，然后缩紧环形成模具的内周表面。一方面，模具的内周表面形成用于粉末或待生产的生压坯的容器。特别地，压机的至少一个上冲头可以经由模具的向上开口的第一端面沿轴向方向行进到模具中。至少一个上冲头沿着模具的内周表面滑动，并逐渐压缩粉末。特别地，可以另外设置至少一个下冲头，该下冲头经由模具的向下开口的第二端面沿轴向方向移动到模具中，或者在模具中在上位置与下位置之间移动。粉末因此在至少一个上冲头与至少一个下冲头之间被压制成生压坯，模具的内周表面特别限定了生压坯的侧向轮廓。特别地，模具在外周表面上具有套环，经由该套环可以将模具接纳并夹持在压机中。套环在外周表面上沿径向方向延伸，使得模具可以放置到和/或支撑在压机的支撑件上。此外，这种模具基本上是圆柱形的，圆柱形的外周表面通常经由压机中的径向间隙接纳，从而使得（一个或多个）冲头和模具能够相对于彼此对中，即（一个或多个）冲头和模具同轴布置。模具可以在其相应的端面上具有冲头引导区，在这种情况下，在距端面一定距离处并邻近冲头引导区处存在压制区。压制区是粉末被最大压制力压缩的区域。压制区在模具中被清楚地限定，并沿轴向方向界定。此外，脱模区可以至少设置在一个端面上，脱模区即模具的通过其生压坯被推出模具(脱模)并被提供用于从压机移除的区。在压制粉末的过程中，同样强的结合压力被施加到模具的内周表面。在该过程中，模具的内周表面在径向方向(或者在相应地存在于内周表面上的法向矢量的方向，该法向矢量因此被布置成垂直于内周表面的相应表面)上弹性膨胀。压制区中的这种膨胀目前在脱模过程中产生了很强的摩擦力。这些摩擦力可以延伸到脱模区中，因为模具大致是圆柱形的，并因此沿着轴向方向具有基本恒定的刚度(即，对沿径向方向或者沿法向矢量方向的弹性膨胀的基本恒定的阻力，法向矢量相应地存在于内周表面上并因此被布置成垂直于内周表面的相应表面)。这种仅在模具的压制区中的膨胀还具有不能以尺寸精度生产生压坯的效果。特别地，生压坯的锥度可以在生压坯脱模期间发生。在这种情况下，随着脱模的进行，模具在压制区中回弹，从而生压坯在其下端逐渐收缩，并因此呈现整体圆锥形。为了减小这些摩擦力，已经提出在模具的内周表面上提供拔模，使得当生压坯沿着轴向方向从压制区移动并穿过脱模区到达端面时，生压坯发生松弛。这种模具的已知设计与高成本相关联，例如由于用于模具和/或还用于操纵模具或在压机中组装和拆卸所需的辅助装置的材料。从这个背景出发，本专利技术的一个目的是至少部分地解决参考现有技术描述的问题。特别地，要避免生压坯上不希望的但先前过程相关的锥度。非旋转对称部件也可以高精度制造。特别地，提供一种用于压机的模具，其重量比常规模具轻，而不损害待生产的生压坯的尺寸精度。此外，应该优选地的是能减少生压坯脱模过程中发生的摩擦力，而不需要拔模。
技术实现思路
为了实现这个目的，提出了根据权利要求1的特征的模具。有利的发展是从属权利要求的主题。权利要求中单独列出的特征可以以技术上有意义的方式组合，并且由来自附图的描述和细节的解释性事实来补充，同时指示了本专利技术的附加设计变型。为此，模具构成在压机中的布置，模具沿轴向方向在第一端面与(相对的)第二端面之间延伸，并在端面之间形成内周表面。模具从内周表面沿径向方向向外周表面并向至少一个对中表面延伸，该对中表面沿径向方向设置在第一直径上。模具具有与端面间隔开的压制区。在压制区附近，至少相对于布置在端面上的模具区，与沿法向矢量(即，存在于内周表面的相应部分上的法向矢量，该法向矢量因此被布置成垂直于内周表面的部分的相应表面)的方向作用在内周表面上的压制力(或作用在那里的结合压力)相比，模具具有更高的最大第一刚度(即，最大第一刚度存在于那里)。最大第一刚度比布置在端面之一上的区域中的至少一个区域(即，最小第二刚度存在于那里)中存在的最小第二刚度大至少10%，特别是至少15%，优选地至少20%，特别优选地至少40%。非常特别优选地，这适用于布置在端面上的两个区域。最大第一刚度优选地比布置在端面之一上的至少一个区域（即，最大第二刚度存在于那里）中的最大第二刚度大特别是至少10%，优选地至少15%，特别优选地至少20%，或者甚至至少40%。非常特别优选地，这适用于布置在端面上的两个区域。刚度特别表示内周表面对在径向方向上(或相应地存在于内周表面上的法向矢量的方向，该法向矢量因此被布置成垂直于内周表面的相应表面)的变形的阻力。刚度单位是:N/m[牛顿/米]。作为一个示例，刚度可以如下确定:通过FEM分析，其中确定在特别地垂直地作用在模具的内周表面上的特定压制力[N]下模具的变形，特别是弹性变形(即，模具的材料沿模具的内周表面的法向矢量方向的位移，该位移可以以[m]指定)。这些量的比率(压制力/材料位移[N]/材料位移[m])代表模具的刚度。模具的刚度越低，模具的弹性变形就越大。因此，模具在压制区中应尽可能刚硬，以确保生压坯的尺寸稳定性。特别地，模具应该在下端面和/或上端面附近具有最小的刚度，以便具有更大的弹性，特别是在脱模区，使得该区中的摩擦力最小化，并且如果需要，生压坯的表面不会受损或仅轻微程度受损。模具特别适用于制造生压坯的粉末压机。特别地，压机用于制造可烧结的生压坯，即在压制过程后可烧结的生压坯。特别地，金属或陶瓷粉末可以在模具中压制成生压坯。特别地，模具包括所谓的缩紧环，芯(特别是由硬金属制成)然后可以形成模具的内周表面。一方面，模具的内周表面形成用于粉末或待生产的生压坯的容器。特别地，压机的至少一个上冲头可以经由模具的向上开口的第一端面沿轴向方向行进到模具中。至少一个上冲头沿着模具的内周表面滑动，并逐渐压缩粉末。特别地，可以另外设置至少一个下冲头，该下冲头经由模具的向下开口的第二端面沿着轴向方向移动到模具中。粉末因此在至少一个上冲头与至少一个下冲头之间被压制成生压坯，模具的内周表面特别限定了生压坯的侧向轮廓。压制力通过冲头被引入粉末中。冲保持头和模具上的压制力。同时，压制力沿法向矢量的方向作用在模具上。特别地，模具在端面上具有作为区域的(可选地与其紧接地相邻的)相应的冲头引导区，压制区存在于距端面一定距离处并且(可选地紧接地)与冲头引导区相邻。粉末是在压制区中用最大的压制力压缩。特别地，压制区由在施加最大压制力期间其中布置有粉末的沿轴向方向的区域限定。此外，脱模区至少存在于一个端面上，即模具的通过其生压坯被推出模具(脱模)并被提供用于从压机移除的区。特别地，模具通过至少一个(外)对中表面与压机中的冲头对准。然而，特别地模具也可以通过其它表面，例如外周表面的一部分，相对于冲头对中。特别地，模具与压机之间沿径向方向的最小径向间隙(用于冷却管线的连接部等除外)位于对中表面(或用于对中的相应表面)与压机之间。特别地，至少一个对中表面位于模具的最大第一直径上，即模具仅在第一直径内延伸。特别地，对中表面，或者模具的顶侧和底侧，在对中表面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于布置在压机(2)中的模具(1)，其中所述模具(1)沿着轴向方向(3)在第一端面(4)与第二端面(5)之间延伸，并且在端面(4，5)之间形成内周表面(6)，其中所述模具(1)从所述内周表面(6)沿着径向方向(7)朝向外周表面(8)并且朝向至少一个对中表面(10)延伸，所述对中表面(10)在第一直径(9)上沿着径向方向(7)设置，其中所述模具(1)具有与端面(4，5)间隔开的压制区(11)，并且在所述压制区(11)附近，至少相对于布置在端面(4，5)上的模具(1)的区(12，13)，与沿法向矢量(32)的方向作用在所述内周表面(6)上的压制力(14)相比，所述模具(1)具有更大的最大第一刚度，并且其中最大第一刚度比布置在端面(4，5)之一上的至少一个区(12，13)中存在的最小第二刚度大至少10%。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.22 DE 102016125406.11.一种用于布置在压机(2)中的模具(1)，其中所述模具(1)沿着轴向方向(3)在第一端面(4)与第二端面(5)之间延伸，并且在端面(4，5)之间形成内周表面(6)，其中所述模具(1)从所述内周表面(6)沿着径向方向(7)朝向外周表面(8)并且朝向至少一个对中表面(10)延伸，所述对中表面(10)在第一直径(9)上沿着径向方向(7)设置，其中所述模具(1)具有与端面(4，5)间隔开的压制区(11)，并且在所述压制区(11)附近，至少相对于布置在端面(4，5)上的模具(1)的区(12，13)，与沿法向矢量(32)的方向作用在所述内周表面(6)上的压制力(14)相比，所述模具(1)具有更大的最大第一刚度，并且其中最大第一刚度比布置在端面(4，5)之一上的至少一个区(12，13)中存在的最小第二刚度大至少10%。2.根据权利要求1所述的模具(1)，其中，所述第一刚度沿着周围方向(15)不同。3.根据前述权利要求中任一项所述的模具(1)，其中，所述至少一个对中表面(10)沿着轴向方向(3)布置在所述压制区(11)中。4.根据前述权利要求中任一项所述的模具(1)，其中，所述至少一个对中表面(10)具有沿着轴向方向(3)的第一高度(16)，所述第一高度(16)对应于端面(4，5)之间的最短距离(17)的不超过80%。5.根据前述权利要求中任一项所述的模具(1)，其中，所述模具(1)在所述内周表面(6)与所述第一直径(9)之间沿着所述径向方向(7)至少具有：·至少沿轴向方向(3)减小的一个截面(18)，或者·沿所述周围方向(15)彼此相距一定距离布置的连接区域(19)。6.根据权利要求5所述的模具(1)，其中，所述连接区域(19)沿所述轴向方向(3)另外地彼此间隔开。7.根据前述权利要求中任一项所述的模具(1)，其中，第二直径(20)布置在所述内周表面(6)与所述第一直径(9)之间，并且其中存在...

【专利技术属性】
技术研发人员：R施密特，T米勒，T舒普，
申请(专利权)人：吉凯恩粉末冶金工程有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE