带有锥式的下结构的粉末压制机的制作方法

本发明涉及带有锥式的下冲模、尤其下结构的粉末压制机以及以所提出的粉末压制机制造的压制品和制造方法。借助于粉末压制机来制造尤其接下来待烧结的体。尤其能够处理金属的粉末但还有陶瓷的粉末。压制品优选地是接下来进行烧结的生坯。

背景技术：

压制机结构对于什么样的部件在哪个时间内能够如何进行压制的可行方案是决定性的。由申请人的de102014003726得知用于制造尺寸精确的生坯的压制机，在其中所使用的工具结构体在各个的工具平面之间具有用于弹性平衡的形状优化。为此，在设计中以及在制造工具中一定的技术上的消耗是必要的。

技术实现要素：

本发明的任务是，提供简化的压制机结构，其在制造方面能够以传统的方法来得到并且工具更换包括在装设（einrichten）时的时间在内得到缩短。

所述任务利用带有权利要求1的特征的粉末压制机、利用带有权利要求22的特征的方法、带有权利要求26的特征的用于装设的方法、利用带有权利要求27的特征的压制品、带有权利要求28的特征的滑动到彼此中的下冲模、带有权利要求29的特征的下冲模、带有权利要求30的特征的结构和带有权利要求31的特征的计算机程序产品来解决。有利的改进方案和设计方案由相应的从属权利要求得知，其中，来自说明书以及来自图的一个或多个特征能够组合成另外的设计方案。独立权利要求的表述此外能够理解为复现本发明的主题的最初尝试。因此独立权利要求的一个或多个特征能够以来自本公开的一个或多个特征来补充、更换或还被删除，以便进一步理解本发明主题。

提出粉末压制机，带有工具结构，其中，所述工具结构具有带有套到彼此中的下冲模的锥形的下结构，其中，每个下冲模具有纵向延伸部、尤其柱状纵向延伸部，所述纵向延伸部在底模中引导，其中，在所述下冲模的至少两个纵向延伸部处分别联接有带有锥形的加宽部的区域，其中，所述锥形的加宽部能够引导到彼此中，其中，所述锥形的加宽部的区域具有锥形地扩大的内和外壁部，所述内和外壁部优选地长于所述纵向延伸部。优选地，下冲模在此构造出如下长度，所述长度在其他情况下只以所联接的结构实现。优选地，下冲模在其端部处具有如下大小的扩大部，使得例如能够将冲模保持件直接联接在所述下冲模的这种端部处。

纵向延伸部平行于粉末压制机的移动轴线伸延。优选地，纵向延伸部同心地围绕粉末压制机的移动轴线布置。纵向延伸部在冲模方面例如通过头部段来承担。

下冲模优选地形成下结构。这意味着，下冲模圆锥形地作为空心锥轴向以及径向地如下延伸，使得下冲模的底部（fuß）例如直接地安放在压力板上或与驱动器直接接触。以这种方式能够例如每下冲模节约适配板的使用。优选的是，压力板集成到冲模中。为此能够例如设置成，冲模底部具有如下宽度和厚度，所述宽度和厚度实现直接联接驱动器。另一设计方案设置成，在冲模的底部处设置有用于压力板的联接部、优选地经由在压力板与冲模之间的相对转动起作用的联接部。

此外上面以及下面的阐述不仅适用于下冲模。更确切地说，一个或多个上冲模能够同样地进行设计或构造。根据本发明的另一构思能够尤其将这种上冲模如所提出的下冲模那样作为独立的构思以及与下冲模组合地来探究。这同样适用于带有锥状的结构体的锥状的冲模。在下面按照下冲模的应用对实施方案、特征和另外的优点进一步阐述，但这不局限于下冲模。更确切地说这相应也适用于上冲模以及由这种上和下冲模构成的组合。在下文中在此还仅仅使用概念冲模。那么借此是指上冲模以及下冲模。上结构又涉及对所属的上冲模的压力板的结构上的设计。下结构涉及对所属的下冲模的压力板的结构上的设计。如关于上和下冲模的相应内容对于带有锥状地扩大的结构的冲模也是可行的，在下面还进一步探讨所述冲模。

一种改进方案例如规定，除了最内部的下冲模之外，所有的下冲模具有加宽的区域，所述加宽的区域锥形、尤其圆锥形或钟形地扩大。

另一设计方案规定，在至少两个、优选地所有的相应的下冲模处必要时不包括所述最内部的下冲模布置为结构地存在有锥形的加长部，所述锥形的加长部延续了所述锥形的加宽部的相应的锥形的内和外壁部。

优选地，由带有锥形的加宽部和锥形的加长部的区域构成的组合能够长于所述纵向延伸部。尤其以这种方式形成下结构。下结构如空心锥那样成形。

此外能够设置成，能够推移到彼此中的下冲模或带有加长部的下冲模的、所述锥形的加宽部和所述锥形的加长部从压制机轴线起沿着其延伸的锥角至少近似相同。由此优选的是，下冲模的相应的锥角从内向外至少大约保持相同。然而，锥角彼此的偏差也是可行的，其中，锥角从内向外优选地进一步扩开。

在径向的延伸部上的锥角恒定性具有如下优点，即在压制力通过时关于折弯的危险或弯曲的影响非常大地降低但并且为此应力分布在扩大部上非常均匀。优选地能够借助于所提出的解决方案使弯曲应力沿纵向方向非常大地降低。

此外例如设置成，推移到彼此中的下冲模在其扩开部（也就是说带有一个冲模的相应的内壁部以及相对置的冲模的相对置的外壁部）的区域中不触碰，优选地至少在扩开的延伸部的绝大部分上不触碰。相应的情况例如同样设置成用于带有锥状地扩大的结构的扩大的冲模和带有相邻的、扩大的结构的相邻的冲模。例如设置成，在冲模之间的接触仅仅在冲模的纵向延伸部的区域上进行、优选地仅仅沿着10至30mm的延伸部进行、此外优选地仅仅在粉末压制机的底模的区域中进行。根据一种改进方案例如设置成，冲模的纵向延伸部具有所谓的放空部（freimachung）。放空部表示，冲模的纵向延伸部的直径的先前的尺寸改变到如下程度，使得不发生与相邻的冲模的触碰，但此外在该处在底模的区域中存在接触。在底模中的接触区域用作引导部、尤其用作用于下冲模的上引导部和用作用于相应的上冲模的下引导部。

粉末压制机的一种设计方案又设置成，在共同的最终位置中，所述相应的下冲模的底部在彼此不同的高度上终止。

优选的是，滑动到彼此中的下冲模彼此相比在所述锥形地扩大的区域中具有近似相同的弹性。例如能够设置成，带有锥形的结构的滑动到彼此中的下冲模彼此相比具有近似相同的弹性。

同样存在如下可行性，即所述下冲模的底部在共同的最终位置中在相同的高度上沿着一平面终止。尤其通过所提出的解决方案实现，最外部的下冲模或带有锥状地扩大的结构的最外部的下冲模与内部的下冲模或带有锥状地扩大的结构的下冲模大约相同地挠曲（einfedert）。为此能够例如将弹性模量以及相应的结构为了调整出期望的刚性相应地进行设计。优选地能够通过结构上的措施提高刚度。对此实现了掌控例如在最外部的冲模处出现的高的摩擦力、由此获得的由于与在运行中伴随的摩擦变化变热的材料所引起的长度变化。尤其即使在如例如在内部的冲模（因为其大的长度能够引起比在较短的冲模方面大的长度变化和高的挠曲）方面的不同的长度的情况下也实现了结构上的补偿和此外实现了提供挠曲的接近。在此还要考虑的是，例如圆锥形的、长的、没有附加地圆锥形地扩大的结构体的下冲模和带有圆锥形地扩大的结构体的下冲模的组合是可行的。后者在其扩开部的区域中优选地没有与相邻的冲模接触，但至少在其延伸部的绝大部分上没有与相邻的冲模接触。

另一设计方案设置成，最外部的下冲模包括结构在内与内部的带有结构的下冲模至少近似相同地挠曲。所述设计方案的优点在压制时并且尤其在经压制的材料卸载时得到，因为由此在所有的冲模上实现简化的卸载，而不引起生坯的破裂。

根据另一构思（其能够独立于以及取决于上述以及下述内容）提出了用于得到能够移动到彼此中的圆锥形的下冲模的或带有圆锥形的结构体的圆锥形的下冲模的结构上的解决方案的设计方法。在此实行每个下冲模或所联接的结构的初次计算，检查中断标准如例如相应的弹性根据可预先给定的中断标准是否已经得到接近，否则改变至少一个参数，直到至少其满足中断标准。以这种方式能够根据预先给定对相应的能够移动到彼此中的下冲模或带有结构的下冲模进行计算并且例如面向接近的、总体上相应统一的弹性地进行设计。

此外优选地设置成，下冲模的相应的锥角从内向外增加，而下冲模的相应的纵向延伸部或带有相应的结构体的下冲模的纵向延伸部从内向外减少。

此外优选地设置成，冲模保持件直接联接到锥形的加宽部处。相应的下冲模的锥形的加宽部优选地加宽到如下程度，使得所属的冲模保持件侧向上在外部与下冲模齐平地终止。一种改进方案设置成，备选地以及补充性地在内部存在有齐平性。在此能够设置成，下冲模的锥形的加宽部过渡到柱状的区段中，其中，柱状的区段具有用于冲模保持件的固定器件、优选地能脱开的固定器件。优选的是例如转动连接，其尤其使旋紧多余。此外优选的是，冲模保持件直接与下冲模借助于卡口连接来连接。尤其实现了在冲模保持件与下冲模之间的连接在没有压力板和夹持板的情况下进行。

在卡口连接方面已经证实的是，有利的是，卡口连接的配合径向上具有比轴向上多的间隙。径向的间隙能够在此大了系数10至50。

根据另一设计方案设置成，带有或没有结构的冲模占据如下扩大的宽度，使得在所述冲模处直接和/或经由适配板能够布置有驱动器、尤其一个或多个液压缸。优选地冲模的或结构的底部如此稳定，以至于还实现了直接的接触。为此例如结构的或冲模的对置于纵向延伸部的端部能够具有凸缘。

在冲模的结构方面能够设置成，至少一个上冲模和/或下冲模制造成一件式。同样存在如下可行性，即至少一个上冲模和/或下冲模制造成多件式。

此外设置成，滑动到彼此中的冲模单元分别设有头部段的长度与加宽的区域的长度的不同的比例。

根据本发明的另一构思（其能够独立于以及取决于上述构思来追寻）提出一种用于运行粉末压制机的方法，在其中如上面和/或下面描述的那样滑动到彼此中的冲模单元进行移动，其中，使用以控制或调节的形式的监控，所述监控在经压制的工件卸载的情况下在所述滑动到彼此中的冲模单元的不同的弹性变形（federn）之间实行平衡。优选地进行平衡的电子的补偿。为此尤其能够在下冲模移动时经由位置调节进行平衡。优选地利用所述方法，以便产生包括金属粉末的压制品。由此能够例如在此设置成，当经压制的生坯卸载时一个冲模弹性变形，而另一个冲模行驶。另一设计方案设置成，在装设时平衡由于相应的冲模的或带有结构体的冲模的不同的弹性变形而停止。更确切地说平衡仅仅通过位置识别和位置控制或调节来实施，而没有在弹性差方面的事先调整。

根据本发明的另一构思（其能够独立于以及取决于上述构思来追寻）提出将成套的滑动到彼此中的冲模单元装入到如上面和还有在下面进一步描述的粉末压制机中，其中，所述冲模单元首先一起插入并且之后共同固定、也就是说装备。由此省去如迄今为止那样的单个的插入和单个的取向。同样能够随其后进行共同的装设。在装设时优选地将填充位置、运输位置、压缩、卸载和脱模用所有的冲模单元彼此来检查并且精细调整。冲模单元此外包括所提出的锥形的冲模以及带有锥形的结构的锥形的冲模。

所提出的粉末压制机的优点是，能够制造如下压制品，其沿着压制品的横截面具有保持相同的密度。同样存在如下可行性，即满足复杂的造型，因为冲模的驶离由于近似相同的弹性而避免了生坯的破裂。优选地如下设计弹性，使得在运行条件下经由所有的冲模进行5/10mm或更少的相应的挠曲或弹回（ausfedern）。

此外提出，设置有粉末压制机的如下滑动到彼此中的下冲模，所述下冲模至少具有多个如上面或下面描述的下冲模。

本发明根据一种设计方案在同时放弃通常的配件、尤其压力板的情况下同样实现简化的工具结构，例如带有如下目标：

-通过几何结构上简单的、漏斗形的工具设计的力底部优化，特别能够使用在旋转对称的工具中；

-在结构方面通过放弃设计优化而减少的消耗；

-放弃增加的（additive）制造方法，因为简单的工具元件能够通常在标准工具机上通过切削方法来制造；

-同样在接受加长外部的工具元件的情况下缩短内部的工具元件；

-放弃彻底的弹性平衡：平衡通常一如既往地通过机器的位置调节来实行。

工具结构体能够不仅一件式地而且通过连接技术多件式地由必要时头部段、连接元件和底部段来构成。

此外在本公开的范围内关于能够移位到彼此中的下冲模的可行的设计方案方面还参阅申请人的de102015201784.2以及申请人的de102015201785.0。关于可行的制造方法方面在本公开的范围内参考申请人的de102015201775.3。

尤其在在压制品的宽度上均匀的压力施加如尤其还有压力卸载的方面下有利的是，下冲模旋转对称地构成。另一设计方案设置有非旋转对称的、尤其不对称的冲模，其在旋转对称的结构体上带有其冲模底部。冲模底部在此优选地同样旋转对称。同样能够例如设置有非对称的底部刚度，所述非对称的底部刚度用于在不对称的冲模的负荷侧与受较少负荷侧之间提供平衡。

根据本发明的另一构思（其能够独立于以及取决于上述和/或下述构思中的一个来追寻）提出如在上面或下面描述的那样的粉末压制机的下冲模和/或上冲模。

根据本发明的另一构思（其能够独立于以及取决于上述和/或下述构思中的一个来追寻）提出用于联接到如在上面或下面描述的那样的粉末压制机的下冲模和/或上压制机处的结构。

根据本发明的另一构思（其能够独立于以及取决于上述和/或下述构思中的一个来追寻）提出，带有计算机程序代码介质的计算机程序产品，所述计算机程序代码介质能够在计算机系统上运行并且用于实施如在上面或下面描述的那样的方法。

附图说明

另外的有利的特征和设计方案由下面的图得知。来自一个或多个图的以及来自上面的以及下面的描述的一个或多个特征能够在此共同结合成另外的设计方案。尤其图用于阐述本发明并且不应限制本发明。涉及下冲模或带有锥状的结构的下冲模的注解和实施方案不受限于下冲模而是用于示范性的说明。相应的特征和设计方案同样能够在粉末压制机的所提出的上冲模或粉末压制机的所提出的带有附加的锥状的结构的上冲模中进行使用。其中：

图1：示出如其由现有技术已知的那样的粉末压制机的局部，

图2：示出现有技术中的没有工具和下结构但带有适配板和柱结构的示例性的、示意性的适配结构，

图3：示出如其由现有技术已知的那样的移动到彼此中的下冲模的示例性的、示意性的视图，

图4：示出相较于图3的图示的下冲模和所联接的结构体的根据本发明的、示例性的、示意性的设计方案，

图5：示出根据所提出的本发明的带有扩大的下冲模的示例性的示意性的结构上的解决方案，

图6：示出使用根据图3的和根据图4的不同的系统结构不同的弹性变形或弹性的对照，以及

图7：以示意性的视图示出所提出的粉末压制机，

图8：以关于图示止挡部的放大图示出图7的粉末压制机。

具体实施方式

图1示出如其由现有技术已知的那样的粉末压制机1的局部。所述局部示出工具2的一部分，然而其中，既没有示出粉末压制机1的底模也没有示出粉末压制机1的上冲模或其它的构件。示出的是带有下冲模4的适配板结构3。用作配件的是旋紧的搭扣（überwurf）5、压力板6和支撑环7。借助于搭扣5将冲模底部8固定在压力板处。冲模的结构一方面示出必须为这种粉末压制机所设置的必要的大小。另一方面装备需要一定的消耗，因为为此搭扣或还有夹持板和压力板必须一同装入，其中，这单个地进行。

图2以简化的、概览的图示示出现有技术的适配板结构。对于在此没有进一步示出的上以及下冲模，每冲模必须分别装备有适配板。逐渐地一个适配板能够在另一个之后向上以及向下来联接，为此相应的结构必须在压制机中进行移动。这种过程是非常时间紧张的并且需要大量单个部件。

图3同样以用于较好的说明的简化的剖面视图示出由现有技术已知的、带有下冲模9和所联接的结构体10的结构。其如在图1中已经示出的那样基本上沿着压制机的移动轴线延伸。尤其相邻的冲模的相应的内壁和相邻的外壁在彼此上滑动，因为在这种结构的情况下，冲模经由所述外壁得到所述冲模的引导。

图4示出根据本发明的、带有下冲模11的结构，所述下冲模具有锥状的扩大部，相应的圆锥形的结构体12联接到所述扩大部处，冲模保持件之后能够直接例如联接到所述结构体12处。结构体12经由仅仅示意性示出的底部13与下冲模11在此连接。优选的是如示出的那样相应的下冲模11的锥状的扩大部的角度由圆锥形的结构12承担和延续。示例性的设计方案是扩大部的基本上锥状直线的实施方案。同样可行的是扩大部的类似于钟的设计。如示出的那样，仅仅在下冲模的区域中并且在该处仅仅在其纵向延伸部11.1的区域中发生接触。其他情况下，壁部彼此隔开。

图5示出示例性的、示意性的、结构上的解决方案，在其中所示出的下冲模13移动到彼此中并且整体上得到锥状的扩开部。锥状的结构体14联接到冲模底部处，所述锥状的结构体14的锥状的伸延延伸直到示出的适配板15。

图6示出一方面在图3的系统类型1的情况下的并且另一方面在图4的系统类型2的情况下的相应的弹性的对照。如示出的那样，实现了相应的下冲模的或带有结构的下冲模的相应的性质如提出的那样非常显著地彼此接近。这能够尤其引起例如压制机控制在移动时、尤其在卸载时在冲模之间不需要设置有弹性平衡。

图7以示意性的、简化的视图示出根据本发明的粉末压制机17。为了较好的概览将粉末压制机17的各个组成部分在图中设有附图标记并且在下面进行阐述。示出的剖面不是平的，而是出于概览的原因部分地转动。由此在粉末压制机17的周缘上布置的要不然不可见的构件也可见。粉末压制机17的横梁（querhaupt）18与用于压制力的液压的主缸19连接。但也能够设置有另外的驱动器、例如蜗杆驱动器。此外横梁18与两个所示出的引导柱20固定连接。上部的主板21可运动，其中，每平面使用例如至少两个对角地相对置的液压缸22。每个平面优选地具有空心锥23作为分别带有至少两个刚性的带有引导支承件27的臂24的冲模的或结构的锥状的扩大部（分别基于两个对角地相对置的柱）。带有底模26的底模板25保持可运动。由此能够使用去除方法（abzugsverfahren）。对此的驱动器也能够设置在基板中。粉末压制机17的机器基板28（也称为基础板）每平面具有至少两个对角地相对置的缸、优选地液压缸29，所述缸与空心锥30连接、也就是说每工具-冲模-平面各一个。机器基板28承载液压缸29并且与柱31固定连接。液压缸29能够例如完全或部分通过另外的驱动器代替、例如通过相应的电主轴驱动器。还示出的是带有所联接的以空心锥30的形式的结构体的下冲模32。同样在下结构的区域中下冲模或空心锥30经由刚性的臂33得到支承。此外要考虑的是，由于简化原因仅仅成形工具的和锥形的结构部件的剖面以阴影方式示出。

根据能够独立于以及取决于上述以及下述内容的另一构思提出冲模单元的引导部，所述冲模单元在底模中具有第一接触区域作为引导部、尤其作为用于下冲模的上引导部和作为用于相应的上冲模的下引导部。第二引导部作为空心锥的外引导部如上面示出和阐述的那样进行。以这种方式能够提供沿着粉末压制机轴线的界定的可运动性。

图8示出图7的图示的局部。然而为了较好的概览省去液压缸并且示出为此不同的止挡部34。所述止挡部能够根据设计方案进行使用。止挡部能够布置成固定不动的以及能够调节的。