EP3558656A1

EP3558656A1 - Die for a press and method for producing a green body by means of a press

Info

Publication number: EP3558656A1
Application number: EP17816745.8A
Authority: EP
Inventors: Rainer Schmitt; Tobias Müller; Thomas Schupp
Original assignee: GKN Sinter Metals Engineering GmbH
Current assignee: GKN Powder Metallurgy Engineering GmbH
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2019-10-30
Anticipated expiration: 2037-12-13
Also published as: BR112019012655A2; CN110300657A; US20190358925A1; JP2020514060A; DE102016125406A1; US11420407B2; EP3558656B1; WO2018114502A1; CN110300657B; JP7104887B2

Abstract

The invention relates to a die (1) for arrangement in a press (2) wherein the die (1) extends along an axial direction (3) between two ends (4, 5) and forms an inner circumferential surface (6) between the ends (4, 5), wherein, starting from the inner circumferential surface (6), the die (1) extends along a radial direction (7) toward an outer circumferential surface (8) and toward at least one centering surface (10) arranged on a first diameter (9) in the radial direction (7); wherein the die (1) has a pressing zone (11) at a distance from the ends (4, 5) and, in the region of the pressing zone (11), has a higher maximum first rigidity, at least as compared with zones (12, 13) arranged at the ends (4, 5), with respect to a pressing force (14) acting on the inner circumferential surface (6) in a direction of a normal vector (32); wherein the maximum first rigidity is at least 10% higher than a minimum second rigidity present in at least one zone (12, 13) arranged at one of the ends (4, 5).

Description

MATRIZE FÜR EINE PRESSE UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES GRÜNLINGS MIT EINER PRESSE MATRIZE FOR A PRESS AND METHOD FOR PRODUCING A GREENING WITH A PRESS

Die Erfindung betrifft eine Matrize für eine Presse, insbesondere für eine Pulver- presse zur Herstellung von Grünlingen. Mit der Presse werden insbesondere sinterfähige Grünlinge hergestellt, also Grünlinge, die nach dem Pressvorgang gesintert werden können. Insbesondere können in der Matrize metallische und/oder keramische Pulver zu Grünlingen verpresst werden. Bekannte Matrizen dieser Art umfassen einen sogenannten Schrumpfring, wobei innerhalb des Schrumpfrings ggf. ein Kern (insbesondere aus Hartmetall) angeordnet ist, der dann die Innenumfangsfläche der Matrize bildet. Die Innenum- fangsfläche der Matrize bildet einerseits die Aufnahme für das Pulver bzw. den herzustellenden Grünling. Über eine nach oben offene erste Stirnseite der Matrize kann insbesondere mindestens ein Oberstempel der Presse entlang einer axialen Richtung in die Matrize hineinfahren. Der mindestens eine Oberstempel gleitet dabei entlang der Innenumfangsfläche der Matrize und verpresst das Pulver zunehmend. Insbesondere kann zusätzlich mindestens ein Unterstempel vorgesehen sein, der über eine nach unten offene zweite Stirnseite der Matrize entlang der axialen Richtung in die Matrize hineinfährt, bzw. in der Matrize zwischen einer oberen Stellung und einer unteren Stellung verfährt. Zwischen dem mindestens einen Oberstempel und dem mindestens einen Unterstempel wird so das Pulver zu einem Grünling verpresst, wobei die Innenumfangsfläche der Matrize insbesondere eine seitliche Kontur des Grünlings definiert. The invention relates to a die for a press, in particular for a powder press for the production of green compacts. With the press in particular sinterable green compacts are produced, ie green compacts, which can be sintered after the pressing process. In particular, metallic and / or ceramic powders can be pressed into green bodies in the matrix. Known matrices of this type include a so-called shrink ring, wherein within the shrink ring if necessary, a core (in particular made of hard metal) is arranged, which then forms the inner peripheral surface of the die. On the one hand, the inner circumferential surface of the die forms the receptacle for the powder or the green product to be produced. In particular, at least one upper punch of the press can travel into the die along an axial direction via an upwardly open first end face of the die. The at least one upper punch slides along the inner peripheral surface of the die and increasingly compresses the powder. In particular, at least one lower punch can additionally be provided, which moves into the die via a downwardly open second end face of the die along the axial direction, or moves in the die between an upper position and a lower position. Between the at least one upper punch and the at least one lower punch so the powder is pressed into a green compact, wherein the inner peripheral surface of the die defines in particular a lateral contour of the green body.

Die Matrize weist an einer Außenumfangsfläche insbesondere einen Kragen auf, über den die Matrize in der Presse aufgenommen und verspannt werden kann. Der Kragen erstreckt sich in einer radialen Richtung über die Außenumfangsfläche, so dass die Matrize an einer Auflage der Presse aufgelegt bzw. abgestützt werden kann. Im Übrigen sind derartige Matrizen im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt, wobei die zylindrisch geformte Außenumfangsfläche üblicherweise über ein Radialspiel in der Presse aufgenommen ist, so dass eine Zentrierung von Stempeln) und Matrize zueinander, also ein koaxiales Anordnen von Stempel(n) und Matrize, ermöglicht werden kann. Eine Matrize kann an den Stirnseiten jeweils Stempelführungszonen aufweisen, wobei beabstandet von den Stirnseiten und benachbart zu den Stempelführungszonen eine Presszone vorliegt. Die Presszone ist die Zone, in der das Pulver mit der höchsten Presskraft verdichtet wird. Dabei ist die Presszone in der Matrize eindeutig definiert und entlang der axialen Richtung begrenzt. Weiter kann zu- mindest an einer Stirnseite eine Entformungszone vorgesehen sein, d. h. eine Zone der Matrize, durch die der Grünling aus der Matrize ausgeschoben (entformt) und zur Entnahme aus der Presse bereitgestellt wird. Beim Pressen des Pulvers wird durch den hohen Pressdruck die Innenumfangsfläche der Matrize ebenfalls stark beansprucht. Dabei wird die Innenumfangsfläche der Matrize in der radialen Rich- tung (bzw. in der Richtung eines auf der Innenumfangsfläche jeweils vorliegenden Normalenvektors, der also senkrecht zu der jeweiligen Oberfläche der Innenumfangsfläche angeordnet ist) elastisch aufgeweitet. Diese Aufweitung in der Presszone führt nun dazu, dass bei der Entformung starke Reibkräfte entstehen. Diese Reibkräfte können bis in die Entformungszone hinein vorliegen, weil die Matrize üblicherweise zylindrisch ausgeführt ist und daher eine im Wesentlichen konstante Steifigkeit (also einen im Wesentlichen konstanten Widerstand gegen eine elastische Aufweitung in der radialen Richtung bzw. in der Richtung eines auf der Innenumfangsfläche jeweils vorliegenden Normalenvektors, der also senkrecht zu der jeweiligen Oberfläche der Innenumfangsfläche angeordnet ist) ent- lang der axialen Richtung aufweist. The die has, in particular, a collar on an outer peripheral surface, via which the die can be received and clamped in the press. The collar extends in a radial direction over the outer peripheral surface, so that the die can be placed or supported on a support of the press. Incidentally, such matrices are designed substantially cylindrical, wherein the cylindrically shaped outer peripheral surface usually via a Radial play is recorded in the press, so that a centering of punches) and die to each other, so a coaxial arrangement of punch (s) and die, can be made possible. A die may each have stamp guide zones on the end faces, wherein a press zone is present at a distance from the end faces and adjacent to the die guide zones. The press zone is the zone in which the powder with the highest press force is compressed. The press zone in the die is clearly defined and limited along the axial direction. Furthermore, a demoulding zone can be provided at least on one end face, ie a zone of the die through which the green body is pushed out of the die (demolded) and provided for removal from the press. When pressing the powder is pressed by the high pressure, the inner peripheral surface of the die also heavily. In this case, the inner peripheral surface of the die is elastically expanded in the radial direction (or in the direction of a normal vector present on the inner circumferential surface, which is thus perpendicular to the respective surface of the inner circumferential surface). This expansion in the press zone now leads to strong frictional forces during demoulding. These frictional forces may be present in the demolding zone, because the die is usually cylindrical and therefore has a substantially constant stiffness (ie a substantially constant resistance to an elastic expansion in the radial direction or in the direction of a respectively present on the inner peripheral surface Normal vector, which is thus arranged perpendicular to the respective surface of the inner peripheral surface) along the axial direction.

Diese Aufweitung nur in der Presszone der Matrize führt auch dazu, dass der Grünling nicht maßgenau herstellbar ist. Insbesondere kann sich während des Ent- formens des Grünlings eine Konizität des Grünlings einstellen. Dabei federt die Matrize in der Presszone mit fortschreitender Entformung zurück, so dass der Grünling am unteren Ende immer weiter zugeschnürt und damit insgesamt konisch wird. This expansion only in the press zone of the die also leads to the fact that the green compact can not be produced accurately. In particular, a conicity of the green body may occur during the shaping of the green body. The die in the press zone springs back with progressive demolding, so that the Greening at the lower end constricted more and more conical.

Zur Reduzierung dieser Reibkräfte wurde vorgeschlagen, Entformungsschrägen an der Innenumfangsfläche der Matrize vorzusehen, so dass mit der Bewegung des Grünlings entlang der axialen Richtung aus der Presszone heraus und durch die Entformungszone hindurch hin zur Stirnseite eine Entspannung des Grünlings eintritt. Bekannte Ausführungen von derartigen Matrizen verursachen hohe Kosten, z. B. aufgrund des für die Matrize verwendeten Materials und/oder auch für Hilfsvorrichtungen, die zur Handhabung der Matrize bzw. zur Montage und Demontage in der Presse erforderlich sind. Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere sollen ungewollte, aber bisher prozessbedingte Konizitäten am Grünling vermieden werden. Dabei sollen auch nicht rotationsymmetrische Bauteile mit hoher Genauigkeit hergestellt werden können. Insbesondere soll eine Matrize für eine Presse bereitgestellt werden, die ein geringeres Gewicht als übliche Matrizen aufweist, wobei die Maßhaltigkeit der herzustellenden Grünlinge nicht beeinträchtigt werden soll. Weiter soll bevorzugt ermöglicht werden, dass die bei der Entformung des Grünlings auftretenden Reibkräfte reduziert werden, wobei Entformungsschrägen ggf. nicht erforderlich sein sollen. To reduce these frictional forces has been proposed to provide Entformungsschrägen on the inner peripheral surface of the die, so that with the movement of the green body along the axial direction from the press zone and through the Entformungszone through to the front side, a relaxation of the green body occurs. Known designs of such matrices cause high costs, eg. B. due to the material used for the die and / or also for auxiliary devices that are required for handling the die or for assembly and disassembly in the press. On this basis, it is an object of the present invention, at least partially solve the problems described with reference to the prior art. In particular, unwanted, but previously process-related conicities are to be avoided on the green. It should also be able to produce non-rotationally symmetric components with high accuracy. In particular, a die for a press is to be provided which has a lower weight than conventional dies, wherein the dimensional stability of the green compacts to be produced should not be impaired. Furthermore, it should preferably be possible to reduce the frictional forces that occur during demoulding of the green compact, wherein demolding slopes may not be required.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Matrize gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden. To solve this problem, a die according to the features of claim 1 is proposed. Advantageous developments are the subject of the dependent claims. The features listed individually in the claims can be combined in a technologically meaningful way and can by explanatory facts from the description and details of the Figures are supplemented, with further embodiments of the invention are shown.

Hierzu trägt eine Matrize zur Anordnung in einer Presse bei, wobei die Matrize sich entlang einer axialen Richtung zwischen einer ersten Stirnseite und einer (gegenüber liegenden) zweiten Stirnseite erstreckt und zwischen den Stirnseiten eine Innenumfangsfiäche ausbildet. Die Matrize erstreckt sich ausgehend von der In- nenumfangsfiäche entlang einer radialen Richtung hin zu einer Außenumfangsfiä- che und hin zu mindestens einer Zentrierfiäche, die in der radialen Richtung auf einem ersten Durchmesser angeordnet ist. Die Matrize weist beabstandet zu den Stirnseiten eine Presszone auf. Im Bereich der Presszone weist die Matrize eine, zumindest gegenüber an den Stirnseiten angeordneten Zonen der Matrize, höhere maximale (also höchste dort vorliegende) erste Steifigkeit gegenüber einer in einer Richtung eines Normalenvektors (also eines auf dem jeweiligen Abschnitt der Innenumfangsfiäche jeweils vorliegenden Normalenvektors, der also senkrecht zu der jeweiligen Oberfläche des Abschnitts der Innenumfangsfiäche angeordnet ist) auf die Innenumfangsfiäche wirkenden Presskraft (bzw. dem dort wirkenden Pressdruck) auf. Die maximale erste Steifigkeit ist um mindestens 10 %, insbesondere um mindestens 15 %, bevorzugt um mindestens 20 %, besonders bevor- zugt um mindestens 40 % höher als eine, in zumindest einer der an einer der Stirnseiten angeordneten Zone vorliegende minimale (also kleinste dort vorliegende) zweite Steifigkeit. Ganz besonders bevorzugt gilt dies für beide an den Stirnseiten angeordneten Zonen. Die maximale erste Steifigkeit ist bevorzugt höher, insbesondere um mindestens 10 %, bevorzugt um mindestens 15 %, besonders bevorzugt um mindestens 20 %, oder sogar um mindestens 40 %, als eine, in zumindest einer der an einer der Stirnseiten angeordneten Zone vorliegende maximale (also größte dort vorliegende) zweite Steifigkeit. Ganz besonders bevorzugt gilt dies für beide an den Stirn- Seiten angeordneten Zonen. Die Steifigkeiten bezeichnen insbesondere den Widerstand der Innenumfangsflä- che gegenüber einer Verformung in der radialen Richtung (bzw. in der Richtung eines auf der Innenumfangsfläche jeweils vorliegenden Normalenvektors, der also senkrecht zu der jeweiligen Oberfläche der Innenumfangsfläche angeordnet ist). Die Einheit der Steifigkeit ist: N/m [Newton/Meter]. For this purpose, a die contributes to the arrangement in a press, wherein the die extends along an axial direction between a first end face and a (opposite) second end face and forms an inner circumferential face between the end faces. The die extends from the inner circumferential surface along a radial direction toward an outer peripheral surface and toward at least one centering surface disposed in the radial direction at a first diameter. The die has spaced apart from the end faces on a pressing zone. In the region of the press zone, the die has a higher maximum (ie highest highest) first stiffness, at least opposite to the end faces, compared to a normal vector (ie one of the normal vectors present on the respective section of the inner circumference surface) that is, arranged perpendicular to the respective surface of the portion of the inner circumferential surface), acting on the Innenumfangsfiäche pressing force (or the pressing force acting there) on. The maximum first rigidity is at least 10%, in particular at least 15%, preferably at least 20%, more preferably at least 40% higher than a minimum (ie smallest there) in at least one of the zones arranged on one of the end faces present) second rigidity. This is particularly preferably the case for both zones arranged on the end faces. The maximum first stiffness is preferably higher, in particular by at least 10%, preferably by at least 15%, particularly preferably by at least 20%, or even by at least 40%, as a maximum (at least one of the zones arranged on one of the end faces). so largest present there) second stiffness. This is particularly preferably the case for both zones arranged on the end sides. In particular, the rigidities denote the resistance of the inner circumferential surface to deformation in the radial direction (or in the direction of a normal vector present on the inner circumferential surface, that is, perpendicular to the respective surface of the inner circumferential surface). The unit of stiffness is: N / m [Newton / meter].

Die Steifigkeit kann beispielsweise wie folgt bestimmt werden: Über eine FEM- Analyse bei der die Verformung, insbesondere die elastische Verformung, der Matrize bei einer bestimmen Presskraft [N], welche insbesondere senkrecht auf die Innenumfangsfläche der Matrize wirkt, bestimmt wird (also die Verschiebung des Materials der Matrize in Richtung des Normalenvektors der Innenumfangsfläche der Matrize, welche in [m] angegeben werden kann). Das Verhältnis dieser Größen (Presskraft [N]/Materialverschiebung [m]) stellt die Steifigkeit der Matrize dar. The stiffness can be determined, for example, as follows: Via an FEM analysis in which the deformation, in particular the elastic deformation, of the die is determined at a certain pressing force [N], which acts in particular perpendicular to the inner circumferential surface of the die (ie the displacement of the material of the die in the direction of the normal vector of the inner peripheral surface of the die, which can be given in [m]). The ratio of these sizes (pressing force [N] / material displacement [m]) represents the rigidity of the die.

Je geringer die Steifigkeit der Matrize, desto größer ist die elastische Verformung der Matrize. Die Matrize soll in der Presszone also so steif wie möglich sein, um die Maßhaltigkeit des Grünlings zu gewährleisten. In dem Bereich der unteren und/oder oberen Stirnfläche soll die Matrize insbesondere die geringste Steifigkeit aufweisen, um insbesondere in der Entformungszone eine größere Elastizität aufzuweisen, damit die Reibkräfte in dieser Zone minimiert werden und ggf. die Oberfläche des Grünlings nicht bzw. nur in geringem Maße beeinträchtigt wird. The lower the rigidity of the die, the greater the elastic deformation of the die. The matrix should therefore be as stiff as possible in the press zone in order to ensure the dimensional stability of the green body. In the area of the lower and / or upper end face, the die should in particular have the least rigidity in order to have greater elasticity, in particular in the demoulding zone, so that the frictional forces in this zone are minimized and, if necessary, the surface of the green body is not or only slightly Dimensions is impaired.

Die Matrize ist insbesondere für eine Pulverpresse zur Herstellung von Grünlin- gen vorgesehen. Mit der Presse werden insbesondere sinterfähige Grünlinge hergestellt, also Grünlinge, die nach dem Pressvorgang gesintert werden können. Insbesondere können in der Matrize metallische Pulver oder auch keramische Pulver zu Grünlingen verpresst werden. Insbesondere umfasst die Matrize einen sogenannten Schrumpfring, wobei innerhalb des Schrumpfrings ggf. ein Kern (insbesondere aus Hartmetall) angeordnet ist, der dann die Innenumfangsfläche der Matrize bildet. Die Innenumfangsfläche der Matrize bildet einerseits die Aufnahme für das Pulver bzw. den herzustellenden Grünling. Über eine nach oben offene erste Stirnseite der Matrize kann insbesondere mindestens ein Oberstempel der Presse entlang einer axialen Richtung in die Matrize hineinfahren. Der mindestens eine Oberstempel gleitet dabei entlang der Innenumfangsfläche der Matrize und verpresst das Pulver zunehmend. Insbesondere kann zusätzlich mindestens ein Unterstempel vorgesehen sein, der über eine nach unten offene zweite Stirnseite der Matrize entlang der axialen Richtung in die Matrize hineinfährt. Zwischen dem mindestens einen Oberstempel und dem mindestens einen Unterstempel wird so das Pulver zu einem Grünling verpresst, wobei die Innenumfangsfläche der Matrize insbesondere eine seitliche Kontur des Grünlings definiert. Über die Stempel wird die Presskraft in das Pulver eingebracht. Die Presskraft wird über die Stempel und die Matrize gehalten. Auf die Matrize wirkt dabei die Presskraft in der Richtung des Normalenvektors. The die is intended in particular for a powder press for the production of green sheets. With the press in particular sinterable green compacts are produced, ie green compacts, which can be sintered after the pressing process. In particular, metallic powders or even ceramic powders can be pressed into green bodies in the matrix. In particular, the die comprises a so-called shrink ring, wherein optionally a core (in particular of hard metal) is arranged within the shrink ring is, which then forms the inner peripheral surface of the die. The inner peripheral surface of the die forms on the one hand the receptacle for the powder or the green product to be produced. In particular, at least one upper punch of the press can travel into the die along an axial direction via an upwardly open first end face of the die. The at least one upper punch slides along the inner peripheral surface of the die and increasingly compresses the powder. In particular, at least one lower punch can additionally be provided, which moves into the die via a downwardly open second end face of the die along the axial direction. Between the at least one upper punch and the at least one lower punch so the powder is pressed into a green compact, wherein the inner peripheral surface of the die defines in particular a lateral contour of the green body. About the stamp, the pressing force is introduced into the powder. The pressing force is held over the punches and the die. On the die, the pressing force acts in the direction of the normal vector.

Die Matrize weist insbesondere (ggf. unmittelbar angrenzend) an den Stirnseiten jeweils eine Stempelführungszone als Zonen auf, wobei beabstandet von den Stirnseiten und (ggf. unmittelbar) benachbart zu den Stempelführungszonen eine Presszone vorliegt. In der Presszone wird das Pulver mit der höchsten Presskraft verdichtet. Insbesondere ist die Presszone durch den Bereich entlang der axialen Richtung definiert, in dem das Pulver während des Aufbringens der höchsten Presskraft angeordnet ist. The die has in particular (possibly immediately adjacent) at the end faces in each case a stamp guide zone as zones, wherein spaced from the end faces and (possibly immediately) adjacent to the stamp guide zones is a press zone. In the press zone, the powder with the highest pressing force is compressed. In particular, the pressing zone is defined by the region along the axial direction in which the powder is disposed during the application of the highest pressing force.

Weiter liegt insbesondere zumindest an einer Stirnseite eine Entformungszone vor, d. h. eine Zone der Matrize, durch die der Grünling aus der Matrize ausgeschoben (entformt) und zur Entnahme aus der Presse bereitgestellt wird. Furthermore, there is a demoulding zone, in particular at least on one end face, ie. H. a zone of the die, through which the green body from the die pushed out (demolded) and is provided for removal from the press.

Insbesondere wird über die mindestens eine (äußere) Zentrierfläche die Matrize in der Presse gegenüber den Stempeln ausgerichtet. Eine Zentrierung der Matrize gegenüber den Stempeln ist insbesondere jedoch auch über andere Flächen, z. B. Teile der Außenumfangsfläche möglich. Insbesondere liegt zwischen der Zentrier- fläche (oder der jeweiligen für die Zentrierung genutzten Fläche) und der Presse das kleinste Radialspiel zwischen Matrize und Presse in der radialen Richtung vor (dabei sind Anschlüsse für Kühlleitungen usw. ausgenommen). Insbesondere liegt die mindestens eine Zentrierfläche auf dem größten ersten Durchmesser der Mat- rize, d. h. die Matrize erstreckt sich nur innerhalb des ersten Durchmessers. In particular, the die is aligned with the punches in the press via the at least one (outer) centering surface. However, a centering of the die relative to the punches is in particular also over other surfaces, for. B. parts of the outer peripheral surface possible. In particular, between the centering face (or the respective surface used for the centering) and the press the smallest radial clearance between the die and the press in the radial direction (excluding connections for cooling lines, etc.). In particular, the at least one centering surface lies on the largest first diameter of the matrix, ie the die extends only within the first diameter.

Insbesondere werden die Zentrierfiächen, bzw. die Ober- und Unterseite der Matrize in unmittelbarer Nähe der Zentrierfiächen als Kragen zur Klemmung der Matrize in einer Aufnahme (einem Adapter) der Presse genutzt. Es sind aber auch anderen Flächen geeignet, hier als Kragen zur Klemmung der Matrize durch eine Aufnahme der Pressen genutzt zu werden. In particular, the Zentrierfiächen, or the top and bottom of the die in the immediate vicinity of the Zentrierfiächen be used as a collar for clamping the die in a receptacle (an adapter) of the press. But there are also other surfaces suitable to be used here as a collar for clamping the die by receiving the presses.

Die hier vorgeschlagene Matrize ist insbesondere so gestaltet, dass (nur) im Bereich der Presszone eine maximale bzw. möglichst hohe erste Steifigkeit vorliegt. Durch diese hohe erste Steifigkeit kann eine maßgenaue Fertigung des Grünlings durch die Presse bzw. den Pressvorgang sichergestellt werden. Andererseits ist eine zweite Steifigkeit im Bereich der Stirnseiten der Matrize deutlich kleiner ausgeführt, weil in diesen (in axialer Richtung begrenzten) Bereichen eine deutlich geringere Beanspruchung der Matrize durch die in Richtung des Normalen- vektors wirkende Presskraftkomponente vorliegt. The matrix proposed here is in particular designed so that (only) in the region of the pressing zone there is a maximum or the highest possible first stiffness. By this high first stiffness dimensionally accurate production of the green compact by the press or the pressing process can be ensured. On the other hand, a second stiffness in the region of the end faces of the die is made significantly smaller, because in these (limited in the axial direction) areas a significantly lower stress on the die is present by acting in the direction of the normal vector pressing force component.

Für die geringere zweite Steifigkeit kann insbesondere ein Großteil des üblicherweise in zylindrisch ausgeführten Matrizen vorliegenden Materials eingespart werden. Gegenüber zylindrisch ausgeführten Matrizen kann somit das Gewicht von mindestens 25 %, bevorzugt von mindestens 50 % und besonders bevorzugt von mindestens 75% eingespart werden. For the lower second stiffness, in particular a large part of the material usually present in cylindrically shaped dies can be saved. The weight of at least 25%, preferably of at least 50% and particularly preferably of at least 75%, can thus be saved compared to cylindrically designed dies.

Insbesondere weist die Matrize integrierte Kühlleitungen und/oder Heizleitungen auf, die für eine Temperierung der Matrize während der Pressvorgänge erforder- lieh sind. Die Gestaltung und Auslegung der Matrize erfolgt insbesondere durch Berechnung und Simulation der auftretenden Belastungen und Verformungen der Matrize (z. B. durch FEM-Berechnungen: Finite-Elemente-Methode). Weiterhin können Programme zur Topologie-Optimierung hier eingesetzt werden. In particular, the die has integrated cooling lines and / or heating lines, which are required for a temperature control of the die during the pressing operations. The design and layout of the matrix is carried out in particular by calculation and simulation of the stresses and deformations of the matrix (eg by FEM calculations: finite element method). Furthermore, programs for topology optimization can be used here.

Die geringere zweite Steifigkeit führt insbesondere weiter dazu, dass die Reibkräfte während des Entformens des Grünlings aus der Matrize reduziert werden können. Insbesondere sind Entformungsschrägen am Grünling bzw. an der Innenum- fangsfläche der Matrize nicht mehr zwingend erforderlich, so dass sehr maßhalti- ge und zylindrische Außenumfangsflächen des Grünlings herstellbar sind. Weiterhin wird die Beanspruchung der Matrize durch die Reibung während der Ent- formung reduziert, so dass der Verschleiß der Matrize reduziert werden kann. Zudem werden die Rückstellkräfte der Matrize während des Entformens des Grünlings über die eine Stirnseite reduziert, so dass der Grünling weniger eingeschnürt wird und daher eine nur sehr geringe oder sogar keine (ungewollte) Konizität aufweist. In particular, the lower second stiffness further reduces the frictional forces during demoulding of the green compact from the matrix. In particular, draft angles on the green body or on the inner circumferential surface of the die are no longer absolutely necessary, so that very dimensionally stable and cylindrical outer circumferential surfaces of the green body can be produced. Furthermore, the stress on the die is reduced by the friction during demolding, so that the wear of the die can be reduced. In addition, the restoring forces of the die are reduced during the demoulding of the green body on one end face, so that the green compact is less constricted and therefore has a very little or even no (unwanted) conicity.

Die Einsparung des Materials der Matrize führt nun insbesondere zu einer deutlichen Gewichtseinsparung. Damit kann jedoch die Handhabung der Matrize, ins- besondere bei der Montage in der Presse bzw. Demontage aus der Presse, erleichtert werden. Ggf. ist nun sogar eine rein manuelle Handhabung der Matrize, also ein Bewegen der Matrize ohne mechanische Hilfsmittel (z. B. Kran, Hebevorrichtung oder ähnliches), möglich. Insbesondere sind die verwendeten Hilfsmittel aber in jedem Fall für weniger Gewicht auszulegen, so dass auch hier eine deutliche Kostenreduktion erreichbar ist. Derzeit können nur Pressen mit einer Presskraft von bis zu 1500 kN [kiloNewton] manuell gerüstet werden. Infolge der vorliegend vorgeschlagenen Gewichtsreduzierung können zukünftig Pressen mit einer Presskraft von bis zu 4000 kN manuell gerüstet werden. Insbesondere ist bei manuellen Rüsten auch ein Adapterwechsel für die Matrize nicht notwendig. Damit entfällt der Bedarf für einen zweiten Adapter und einen Adapterbahnhof. Auch die Gefahr einer Beschädigung der Matrize bzw. der Stempel durch den Kontakt der Matrize mit den scharfkantigen Stempeln der Presse kann so reduziert werden. The saving of the material of the die now leads in particular to a significant weight saving. However, the handling of the die, in particular during assembly in the press or dismantling from the press, can be facilitated thereby. Possibly. is now even a purely manual handling of the die, so moving the die without mechanical aids (eg, crane, hoist or the like), possible. In particular, however, the aids used are interpreted in each case for less weight, so that here too a significant cost reduction can be achieved. Currently, only presses with a pressing force of up to 1500 kN [kiloNewton] can be manually prepared. As a result of the weight reduction proposed herein, presses with a pressing force of up to 4000 kN can be equipped manually in the future. In particular, an adapter change for the die is not necessary for manual setup. This eliminates the need for a second adapter and an adapter station. Also the danger damage to the die or the stamp by the contact of the die with the sharp stamps of the press can be reduced.

Die erste Steifigkeit entlang einer Umfangsrichtung der Matrize kann unterschied- lieh ausgeführt sein bzw. in Umfangsrichtung variieren. Insbesondere ist die Matrize also nicht rotationssymmetrisch um eine zur axialen Richtung parallelen Achse ausgeführt (oder insbesondere nur bei einer Drehung von 180 Winkelgrad entlang der Umfangsrichtung). Eine solche Ausgestaltung der Matrize ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn nicht-rotationssymmetrische Grünlinge hergestellt werden, z. B. Quader. The first stiffness along a circumferential direction of the die can be carried out differently or vary in the circumferential direction. In particular, the die is thus not rotationally symmetrical about an axis parallel to the axial direction (or in particular only with a rotation of 180 degrees along the circumferential direction). Such a design of the die, for example, is advantageous if non-rotationally symmetrical green compacts are produced, for. B. cuboid.

Insbesondere ist die mindestens eine Zentrierfläche entlang der axialen Richtung (zumindest teilweise oder ausschließlich) in der Presszone angeordnet. Gemäß einer anderen Ausgestaltung kann die mindestens eine Zentrierfläche zumindest teilweise auch in einer der benachbart zu den Stirnseiten vorliegenden Zonen und insbesondere vollständig außerhalb der Presszone angeordnet sein. Entscheidend ist dabei aber insbesondere, dass die erste Steifigkeit in der Presszone gegenüber den zweiten Steifigkeiten in den anderen Zonen erhöht ausgeführt ist. Insbesondere weist die mindestens eine Zentrierfläche eine erste Höhe entlang der axialen Richtung auf, wobei die erste Höhe höchstens 80 % eines kleinsten Ab- stands zwischen den Stirnseiten beträgt. Der kleinste Abstand wird bevorzugt im Bereich des Übergangs von den Stirnseiten zu der Innenumfangsfläche bestimmt. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Matrize entlang der radialen Richtung zwischen der Innenumfangsfläche und dem ersten Durchmesser zumindest In particular, the at least one centering surface is arranged along the axial direction (at least partially or exclusively) in the pressing zone. According to another embodiment, the at least one centering surface can also be arranged at least partially in one of the zones present adjacent to the end faces and in particular completely outside the press zone. In this case, however, it is crucial that the first rigidity in the press zone be increased compared to the second stiffnesses in the other zones. In particular, the at least one centering surface has a first height along the axial direction, wherein the first height is at most 80% of a smallest distance between the end faces. The smallest distance is preferably determined in the region of the transition from the end faces to the inner peripheral surface. According to a preferred embodiment, the die at least along the radial direction between the inner peripheral surface and the first diameter

- einen zumindest in der axialen Richtung reduzierten Querschnitt oder - A reduced at least in the axial direction of cross-section or

- in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnete Verbin- dungsbereiche - In the circumferential direction spaced from each other arranged connection areas

auf. Der in der axialen Richtung reduzierte Querschnitt beschreibt die Form der Matrize an den Stirnseiten in dem Bereich zwischen der Innenumfangsfläche und dem ersten Durchmesser. Hier kann eine Art Einschnürung der Form der Matrize vor- gesehen sein, das heißt, die Matrize weist in diesem Bereich einen kleineren Abstand zwischen den Stirnseiten auf als im Bereich der Innenumfangsfläche. on. The reduced cross-section in the axial direction describes the shape of the die at the end faces in the region between the inner peripheral surface and the first diameter. Here, a kind of constriction of the shape of the die can be provided, that is, the die has a smaller distance between the end faces in this area than in the area of the inner circumferential face.

Die Verbindungsbereiche beschreiben die Form der Matrize entlang der Umfangs- richtung. Hier können zwischen der Innenumfangsfläche und dem ersten Durch- messer Freiräume (also ohne Material der Matrize) vorliegen. Dabei können durch die Verbindungsbereiche z. B. Speichen gebildet werden, die die Innenumfangsfläche mit einer an dem ersten Durchmesser angeordneten Zentrierfläche verbinden. Insbesondere sind die Verbindungsbereiche zusätzlich in der axialen Richtung voneinander beabstandet angeordnet. Insbesondere können so z. B. Speichen gebildet werden, die in der Umfangsrichtung an zumindest teilweise gleichen Positionen, dabei aber in der axialen Richtung an unterschiedlichen Positionen angeordnet sind. The connection areas describe the shape of the matrix along the circumferential direction. Here, between the inner peripheral surface and the first diameter free spaces (ie without material of the die) are present. In this case, z. B. spokes are formed, which connect the inner peripheral surface with a arranged on the first diameter centering. In particular, the connection regions are additionally arranged spaced apart in the axial direction. In particular, such z. B. spokes are formed, which are arranged in the circumferential direction at least partially identical positions, but in the axial direction at different positions.

Insbesondere ist ein zweiter Durchmesser zwischen der Innenumfangsfläche und dem ersten Durchmesser angeordnet, wobei eine auf einem zweiten Durchmesser vorliegende Querschnittsfläche der Matrize höchstens 80 %, insbesondere höchstens 60 %, bevorzugt höchstens 40 % der Innenumfangsfläche beträgt. Auf die- sem zweiten Durchmesser sind also, wie vorstehend ausgeführt, Bereiche ohne Material, also Freiräume, vorgesehen. Insbesondere ist zwischen dem zweiten Durchmesser und dem ersten Durchmesser eine weitere Querschnittsfläche vorgesehen, die größer ist als die auf dem zweiten Durchmesser vorliegende Quer- schnittsfläche. Insbesondere sind mehrere Zentrierflächen auf dem ersten Durchmesser angeordnet, wobei die Zentrierflächen entlang der Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Insbesondere sind zumindest drei Zentrierflächen vorgesehen, die voneinander entlang der Umfangsrichtung beabstandet angeordnet sind. In particular, a second diameter is arranged between the inner peripheral surface and the first diameter, wherein a cross-sectional area of the die present on a second diameter is at most 80%, in particular at most 60%, preferably at most 40%, of the inner peripheral surface. As stated above, areas without material, ie free spaces, are thus provided on this second diameter. In particular, a further cross-sectional area is provided between the second diameter and the first diameter which is greater than the cross-sectional area present on the second diameter. In particular, a plurality of centering surfaces are arranged on the first diameter, wherein the centering surfaces are arranged spaced apart along the circumferential direction. In particular, at least three centering surfaces are provided, which are arranged spaced from each other along the circumferential direction.

Die mindestens eine Zentrierfläche kann in der Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet sein. Das heißt zum Beispiel, dass diese Zentrierfläche über den Umfang zusammenhängend ausgebildet ist. Die Matrize kann mindestens einen, in der axialen Richtung von der mindestens einen Zentrierfläche beabstandet angeordneten Haltebereich aufweisen. Insbesondere ist der Haltebereich zur Erleichterung der Handhabung der Matrize vorgesehen. Insbesondere dient der Haltebereich als Griff für die manuelle Handhabung der Matrize. Bevorzugt ist der Haltebereich einstückig, also bevorzugt stoff- schlüssig, mit der Matrize verbunden. Alternativ kann der Haltebereich auch z. B. über Schrauben an der Matrize befestigt werden. The at least one centering surface may be formed circumferentially in the circumferential direction. This means, for example, that this centering surface is formed integrally over the circumference. The die may have at least one holding region arranged at a distance from the at least one centering surface in the axial direction. In particular, the holding area is provided for facilitating the handling of the die. In particular, the holding area serves as a handle for manual handling of the die. The holding region is preferably in one piece, that is to say preferably in a materially coherent manner, connected to the die. Alternatively, the holding area also z. B. be secured by screws on the die.

Insbesondere ist der Haltebereich in der radialen Richtung zwischen der Innenum- fangsfläche und dem ersten Durchmesser angeordnet. In particular, the holding region is arranged in the radial direction between the inner circumferential surface and the first diameter.

Bevorzugt erstreckt sich der Haltebereich ringförmig. Preferably, the holding area extends annularly.

Die hier vorgeschlagene besondere Gestalt der Matrizen lässt sich selbstverständlich mit den bekannten Herstellungsverfahren wie Drehen, Fräsen, Sägen, Bohren sowie Schleifen, Drahtschneiden, Senkerodieren und Hartfräsen etc. erzeugen. Besonders vorteilhaft ist es allerdings, die Matrize oder zumindest die Schrumpfringe durch sogenannte additive Verfahren, z. B. Lasersintern (3D-Druck Verfahren, zur Herstellung von räumlichen Strukturen aus pulverförmigen Ausgangsmaterial durch Sintern; Werkstück wird schichtweise erzeugt), herzustellen. Hier- durch ist eine wirklich freie Gestaltung der Matrize möglich, wobei das Gewicht der Matrize so weit wie möglich reduziert werden kann. Es wird weiter ein Verfahren zur Herstellung mindestens eines Grünlings mit einer Presse vorgeschlagen, wobei die Presse zumindest eine wie vorstehend beschriebene Matrize und mindestens einen Stempel aufweist, der über eine Stirn- seite der Matrize in eine durch die Innenumfangsfläche gebildete Aufnahme für den Grünling entlang der axialen Richtung verfahrbar ist; wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst: The particular shape of the matrices proposed here can of course be produced using the known production methods such as turning, milling, sawing, drilling and grinding, wire cutting, die sinking and hard milling etc. It is particularly advantageous, however, the die or at least the shrink rings by so-called additive method, eg. As laser sintering (3D printing process, for the production of spatial structures of powdery starting material by sintering, workpiece is produced in layers) to produce. This allows a truly free design of the die, whereby the weight of the die can be reduced as much as possible. It is further proposed a method for producing at least one green compact with a press, wherein the press has at least one die as described above and at least one punch, which extends over a front side of the die in a receptacle formed by the inner peripheral surface for the green body along the can be moved in the axial direction; the method comprising at least the following steps:

a) Anordnen eines Pulvers in der Aufnahme; a) placing a powder in the receptacle;

b) Verfahren des mindestens einen Stempels in der Matrize entlang der axialen Richtung und Verpressen des Pulvers zu einem Grünling in der Presszone; c) Entformen des Grünlings aus der Matrize über eine Stirnseite der Matrize; wobei die Matrize beabstandet zu den Stirnseiten die Presszone und im Bereich der Presszone eine, zumindest gegenüber an den Stirnseiten angeordneten Zonen höhere maximale erste Steifigkeit gegenüber einer in einer Richtung eines Normalenvektors zumindest in Schritt b) auf die Innenumfangsfläche wirkenden Presskraft aufweist; wobei die maximale erste Steifigkeit um mindestens 10 % höher ist als eine, in zumindest einer der an einer der Stirnseiten angeordneten Zone vorliegende minimale zweite Steifigkeit. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass der Grünling in Schritt c) über eine an der ersten Stirnseite angeordnete erste Zone aus der Matrize entformt wird, wobei die maximale erste Steifigkeit um mindestens 10 % höher ist als zumindest die, in der ersten Zone vorliegende minimale zweite Steifigkeit. Die Ausführungen zu der Matrize gelten gleichermaßen für das Verfahren und umgekehrt. b) moving the at least one stamp in the die along the axial direction and pressing the powder into a green compact in the press zone; c) removing the green body from the die via a face of the die; wherein the die has spaced apart from the end faces the pressing zone and in the region of the pressing zone a higher maximum first stiffness, at least opposite to the end faces, than a pressing force acting on the inner peripheral face in a direction of a normal vector at least in step b); wherein the maximum first stiffness is at least 10% higher than a minimum second stiffness present in at least one of the zones arranged on one of the end faces. In particular, it is proposed that the green compact be removed from the die in step c) via a first zone arranged on the first end face, the maximum first stiffness being at least 10% higher than at least the minimum second stiffness present in the first zone. The comments on the matrix apply equally to the process and vice versa.

Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste",„zweite",...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegen- ständen oder Größen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände oder Größen zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. As a precaution, it should be noted that the number words used here ("first", "second",...) Primarily (only) serve to distinguish a plurality of identical objects or quantities, that is to say in particular no dependence and / or order of these objects or variables obligatory to each other. Should a dependency and / or order are required, this is explicitly stated here or it obviously results for the person skilled in the art when studying the concretely described embodiment.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen: The invention and the technical environment will be explained in more detail with reference to FIGS. It should be noted that the invention should not be limited by the embodiments shown. In particular, unless explicitly stated otherwise, it is also possible to extract partial aspects of the facts explained in the figures and to combine them with other components and findings from the present description and / or figures. In particular, it should be noted that the figures and in particular the illustrated proportions are only schematic. The same reference numerals designate the same objects, so that explanations of other figures can be used if necessary. Show it:

Fig. 1 : eine bekannte Matrize in einer Seitenansicht im Schnitt; Fig. 1: a known die in a side view in section;

Fig. 2: die Matrize nach Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht; Fig. 2: the die of Figure 1 in a perspective view.

Fig. 3: eine Matrize gemäß einer ersten Ausführungsvariante in einer perspektivischen Ansicht; 3: a die according to a first embodiment variant in a perspective view;

Fig. 4: die Matrize nach Fig. 3 in einer Draufsicht; 4: the die of Figure 3 in a plan view.

Fig. 5: die Matrize nach Fig. 3 und 4 in einer Seitenansicht; Fig. 5: the die of Figure 3 and 4 in a side view.

Fig. 6: die Matrize nach Fig. 3 bis 5 in einer Seitenansicht im Schnitt; 6 shows the die of Figure 3 to 5 in a side view in section.

Fig. 7: eine Matrize gemäß einer zweiten Ausführungsvariante in einer perspektivischen Ansicht; Fig. 8: eine Matrize gemäß einer dritten Ausfuhrungsvariante in einer perspektivischen Ansicht; 7: a die according to a second embodiment variant in a perspective view; 8: a die according to a third embodiment variant in a perspective view;

Fig. 9: eine Matrize gemäß einer vierten Ausfuhrungsvariante in einer perspektivischen Ansicht; eine Matrize gemäß einer fünften Ausführungsvariante in einer spektivischen Ansicht; Fig. 11 : die Matrize nach Fig. 10 in einer Seitenansicht im Schnitt; 9: a die according to a fourth embodiment variant in a perspective view; a die according to a fifth embodiment in a perspective view; 11: the die of Figure 10 in a side view in section.

Fig. 12: die Matrize nach Fig. 10 und 11 in einer Seitenansicht im Schnitt; 12 shows the die of Figure 10 and 11 in a side view in section.

Fig. 13: eine Matrize gemäß einer sechsten Ausführungsvariante in einer per- spektivischen Ansicht; FIG. 13 shows a matrix according to a sixth embodiment variant in a perspective view; FIG.

Fig. 14: eine Matrize gemäß einer siebten Ausführungsvariante in einer perspektivischen Ansicht; Fig. 15: eine Matrize gemäß einer achten Ausführungsvariante in einer perspektivischen Ansicht. FIG. 14 shows a matrix according to a seventh embodiment variant in a perspective view; FIG. 15: a die according to an eighth embodiment variant in a perspective view.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Matrize 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. Fig. 2 zeigt die Matrize 1 nach Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die Fig. 1 und 2 wer- den im Folgenden gemeinsam beschrieben. Fig. 1 shows a known die 1 in a side view in section. FIG. 2 shows the die 1 according to FIG. 1 in a perspective view. FIGS. 1 and 2 will be described together below.

Die Matrize 1 umfasst einen sogenannten Schrumpfring 23, wobei innerhalb des Schrumpfrings 23 ein Kern 24 angeordnet ist, der dann die Innenumfangsf äche 6 der Matrize 1 bildet. Die Innenumfangsfläche 6 der Matrize 1 bildet einerseits die Aufnahme für das Pulver bzw. den herzustellenden Grünling 25. Über eine nach oben offene erste Stirnseite 4 der Matrize 1 kann ein Oberstempel 26 der Presse 2 entlang einer axialen Richtung 3 in die Matrize 1 hineinfahren. Der Oberstempel 26 gleitet dabei entlang der Innenumfangsfläche 6 der Matrize 1 und verpresst das Pulver zunehmend. Hier ist zusätzlich ein Unterstempel 27 vorgesehen, der (bei der Montage der Matrize 1) über eine nach unten offene zweite Stirnseite 5 der Matrize 1 entlang der axialen Richtung 3 in die Matrize 1 hineinfährt und sich bis zur Demontage der Matrize 1 innerhalb der Matrize 1 auf und ab bewegt. Zwischen dem Oberstempel 26 und dem Unterstempel 27 wird so das Pulver durch Presskräfte 14 zu einem Grünling 25 verpresst, wobei die Innenumfangsfläche 6 der Matrize 1 insbesondere eine seitliche Kontur des Grünlings 25 definiert. The die 1 comprises a so-called shrink ring 23, wherein within the shrink ring 23, a core 24 is arranged, which then forms the inner peripheral surface 6 of the die 1. The inner circumferential surface 6 of the die 1 on the one hand forms the receptacle for the powder or the green compact 25 to be produced. Via an upwardly open first end face 4 of the die 1, an upper punch 26 of the press 2 can be formed move into the die 1 along an axial direction 3. The upper punch 26 slides along the inner peripheral surface 6 of the die 1 and increasingly compresses the powder. Here, a lower punch 27 is additionally provided, which (in the assembly of the die 1) via a downwardly open second end face 5 of the die 1 along the axial direction 3 into the die 1 moves into and until disassembly of the die 1 within the die. 1 moved up and down. Between the upper punch 26 and the lower punch 27, the powder is pressed by pressing forces 14 into a green compact 25, wherein the inner peripheral surface 6 of the matrix 1 in particular defines a lateral contour of the green compact 25.

Die Matrize 1 weist an einer Außenumfangsfläche 8 einen Kragen 28 auf, über den die Matrize 1 in der Presse 2 aufgenommen und verspannt werden kann. Der Kragen 28 erstreckt sich in einer radialen Richtung 7 weiter als die Außenumfangsfläche 8, so dass die Matrize 1 auf einer Auflage 29 der Presse 2 aufgelegt werden kann. Die Matrize 1 ist zylindrisch ausgeführt, wobei die zylindrisch geformte Außenumfangsfläche 8 über ein Radialspiel in der Presse 2 aufgenommen ist, so dass eine Zentrierung von Stempeln 26, 27 und Matrize 1, also ein koaxiales Anordnen von Stempeln 26, 27 und Matrize 1, ermöglicht werden kann. Die Matrize 1 weist an der ersten Stirnseite 4 eine erste Zone 12 und an der zweiten Stirnseite 5 eine zweite Zone 13 auf, die jeweils als Stempelführungszone 30 bezeichnet wird. Beabstandet von den Stirnseiten 4, 5 und benachbart zu den Stempelführungszonen 30 liegt eine Presszone 11 vor. Die Presszone 11 ist die Zone, in der das Pulver mit der höchsten Presskraft 14 verdichtet wird. Dabei ist die Presszone 11 in der Matrize 1 eindeutig definiert und entlang der axialen Richtung 3 begrenzt. Weiter liegt an der ersten Stirnseite 4 eine Entformungszone 31 vor, d. h. eine Zone der Matrize 1 , durch die der fertig verpresste Grünling 25 aus der Matrize 1 ausgeschoben (entformt) und zur Entnahme aus der Presse 2 bereitgestellt wird. Beim Pressen des Pulvers wird durch den hohen Pressdruck die Innenumfangsfläche 6 der Matrize 1 ebenfalls stark beansprucht. Dabei wird die Innenumfangsfläche 6 der Matrize 1 in der Richtung des Normalenvektors 32 elastisch aufgeweitet. Diese Aufweitung in der Presszone 11 führt nun dazu, dass bei der Entformung starke Reibkräfte entstehen. Diese Reibkräfte liegen bis in die Entformungszone 31 hinein vor, da die Matrize 1 üblicherweise zylindrisch ausgeführt ist und daher eine im Wesentlichen konstante Steifigkeit (also einen im Wesentlichen konstanten Widerstand gegen eine elastische Aufweitung in der Richtung des Normalenvektors 32) entlang der axialen Richtung 3 aufweist. Diese Aufweitung nur in der Presszone 11 der Matrize 1 führt dazu, dass der Grünling 25 nicht maßgenau herstellbar ist. Während des Entformens des Grünlings 25 kann sich eine Konizität des Grünlings 25 einstellen. Dabei federt die Matrize 1 in der Presszone 11 mit fortschreitender Entformung zurück, so dass der Grünling 25 am unteren Ende immer weiter zugeschnürt und damit insgesamt konisch wird. The die 1 has on an outer circumferential surface 8 a collar 28, via which the die 1 can be received and clamped in the press 2. The collar 28 extends in a radial direction 7 further than the outer peripheral surface 8, so that the die 1 can be placed on a support 29 of the press 2. The die 1 is cylindrical, wherein the cylindrically shaped outer peripheral surface 8 is received via a radial clearance in the press 2, so that a centering of punches 26, 27 and die 1, so a coaxial placement of punches 26, 27 and die 1, allows can be. The die 1 has at the first end face 4 a first zone 12 and at the second end face 5 a second zone 13, which is designated in each case as a die guide zone 30. Spaced from the end faces 4, 5 and adjacent to the punch guide zones 30, there is a press zone 11. The pressing zone 11 is the zone in which the powder having the highest pressing force 14 is compressed. In this case, the pressing zone 11 in the die 1 is clearly defined and limited along the axial direction 3. Further, a demoulding zone 31 is present at the first end face 4, ie a zone of the die 1 through which the finished pressed green body 25 is pushed out of the die 1 (demolded) and is provided for removal from the press 2. When pressing the powder, the inner peripheral surface 6 of the die 1 is also heavily stressed by the high pressure. At this time, the inner peripheral surface 6 of the die 1 becomes in the direction of the normal vector 32 elastically expanded. This widening in the press zone 11 now leads to strong frictional forces during demolding. These frictional forces are present in the demolding zone 31, since the die 1 is usually cylindrical and therefore has a substantially constant stiffness (ie a substantially constant resistance to an elastic expansion in the direction of the normal vector 32) along the axial direction 3 , This widening only in the press zone 11 of the die 1 results in that the green body 25 can not be produced accurately. During demolding of the green body 25, a conicity of the green body 25 can be adjusted. In this case, the die 1 springs back into the press zone 11 with progressive demolding, so that the green body 25 is increasingly constricted at the lower end and thus becomes conical overall.

Fig. 3 zeigt eine Matrize 1 gemäß einer ersten Ausführungsvariante in einer perspektivischen Ansicht. Fig. 4 zeigt die Matrize 1 nach Fig. 3 in einer Draufsicht. Fig. 5 zeigt die Matrize nach Fig. 3 und 4 in einer Seitenansicht. Fig. 6 zeigt die Matrize 1 nach Fig. 3 bis 5 in einer Seitenansicht im Schnitt. Die Fig. 3 bis 6 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. 3 shows a die 1 according to a first embodiment in a perspective view. 4 shows the die 1 according to FIG. 3 in a plan view. Fig. 5 shows the die of Fig. 3 and 4 in a side view. Fig. 6 shows the die 1 of Fig. 3 to 5 in a side view in section. FIGS. 3 to 6 will be described together below.

Die Matrize 1 erstreckt sich entlang einer axialen Richtung 3 zwischen zwei Stirn- Seiten 4, 5 und bildet zwischen den Stirnseiten 4, 5 eine Innenumfangsfläche 6 aus. Die Matrize 1 erstreckt sich ausgehend von der Innenumfangsfläche 6 entlang einer radialen Richtung 7 hin zu einer Außenumfangsfläche 8 und hin zu drei, in der radialen Richtung 7 auf einem ersten Durchmesser 9 angeordneten, Zentrierflächen 10. Die Matrize 1 weist beabstandet zu den Stirnseiten 4, 5 eine Presszone 11 auf. Im Bereich der Presszone 11 weist die Matrize 1 eine, zumindest gegenüber an den Stirnseiten 4, 5 angeordneten Zonen 12, 13, höhere maximale (also höchste dort vorliegende) erste Steifigkeit gegenüber einer in der Richtung des Normalenvektors 32 auf die Innenumfangsfläche 6 wirkenden Presskraft 14 auf. Die Matrize 1 ist für eine Pulverpresse zur Herstellung von Grünlingen 25 vorgesehen. Mit der Presse 2 werden sinterfähige Grünlinge 25 hergestellt, also Grün- linge 25, die nach dem Pressvorgang gesintert werden können. In der Matrize 1 können metallische Pulver oder auch keramische Pulver zu Grünlingen 25 ver- presst werden. Die Matrize 1 umfasst einen sogenannten Schrumpfring 23, wobei innerhalb des Schrumpfrings 23 ein Kern 24 angeordnet ist, der dann die Innenumfangsfiäche 6 der Matrize 1 bildet. Die Innenumfangsfiäche 6 der Matrize 1 bildet einerseits die Aufnahme für das Pulver bzw. den herzustellenden Grünling 25. Über eine nach oben offene erste Stirnseite 4 der Matrize 1 kann ein Oberstempel 26 der Presse 2 entlang einer axialen Richtung 3 in die Matrize 1 hineinfahren. Der Oberstempel 26 gleitet dabei entlang der Innenumfangsfiäche 6 der Matrize 1 und verpresst das Pulver zunehmend. Hier ist zusätzlich ein Unterstempel 27 vorgesehen, der über eine nach unten offene zweite Stirnseite 5 der Matrize 1 entlang der axialen Richtung 3 in die Matrize 1 hineinfährt. Zwischen dem Oberstempel 26 und dem Un- terstempel 27 wird so das Pulver durch Presskräfte 14 zu einem Grünling 25 verpresst, wobei die Innenumfangsfiäche 6 der Matrize 1 insbesondere eine seitliche Kontur des Grünlings 25 definiert. Über die Stempel 26, 27 wird die Presskraft 14 in das Pulver eingebracht. Die Presskraft 14 wird über die Stempel 26, 27 und die Matrize 1 gehalten. Auf die Matrize 1 wirkt dabei die Presskraft 14 in der Rich- tung des Normalenvektors 32. The die 1 extends along an axial direction 3 between two end sides 4, 5 and forms an inner peripheral surface 6 between the end faces 4, 5. Starting from the inner peripheral surface 6, the die 1 extends along a radial direction 7 toward an outer circumferential surface 8 and towards three centering surfaces 10 arranged on a first diameter 9 in the radial direction 7. The die 1 has a spacing from the end faces 4. 5 a pressing zone 11 on. In the region of the pressing zone 11, the die 1 has a first maximum stiffness (ie highest present there) at least opposite to the end faces 4, 5 arranged zones 12, 13 against a force acting in the direction of the normal vector 32 on the inner peripheral surface 6 pressing force 14th on. The die 1 is intended for a powder press for the production of green bodies 25. With the press 2 sinterable green bodies 25 are produced, so green 25, which can be sintered after the pressing process. In the die 1, metallic powders or even ceramic powders can be pressed into green bodies 25. The die 1 comprises a so-called shrink ring 23, wherein within the shrink ring 23, a core 24 is arranged, which then forms the Innenumfangsfiäche 6 of the die 1. The inner peripheral surface 6 of the die 1 on the one hand forms the receptacle for the powder or the green compact 25 to be produced. Via an upwardly open first end face 4 of the die 1, an upper punch 26 of the press 2 can travel into the die 1 along an axial direction 3. The upper punch 26 slides along the Innenumfangsfiäche 6 of the die 1 and pressed the powder increasingly. Here, a lower punch 27 is additionally provided, which moves over a downwardly open second end face 5 of the die 1 along the axial direction 3 into the die 1. Between the upper punch 26 and the lower punch 27, the powder is thus pressed by pressing forces 14 into a green compact 25, wherein the inner peripheral surface 6 of the matrix 1 defines in particular a lateral contour of the green compact 25. About the punch 26, 27, the pressing force 14 is introduced into the powder. The pressing force 14 is held over the punches 26, 27 and the die 1. In this case, the pressing force 14 acts on the die 1 in the direction of the normal vector 32.

Die Matrize 1 weist an den Stirnseiten 4, 5 jeweils Stempelführungszonen 30 als Zonen 12, 13 auf, wobei beabstandet von den Stirnseiten 4, 5 und benachbart zu den Stempelführungszonen 30 eine Presszone 11 vorliegt. In der Presszone 11 wird das Pulver mit der höchsten Presskraft verdichtet. Die Presszone 11 ist durch den Bereich entlang der axialen Richtung 3 definiert, in dem das Pulver während des Aufbringens der höchsten Presskraft 14 (siehe Fig. 1) angeordnet ist. The die 1 has at the end faces 4, 5 each stamp guide zones 30 as zones 12, 13, wherein spaced from the end faces 4, 5 and adjacent to the stamp guide zones 30, a pressing zone 11 is present. In the press zone 11, the powder with the highest pressing force is compressed. The pressing zone 11 is defined by the area along the axial direction 3 in which the powder is placed during the application of the highest pressing force 14 (see FIG. 1).

Weiter liegt zumindest an der ersten Stirnseite 4 eine Entformungszone 31 vor, d. h. eine erste Zone 12 der Matrize 1, durch die der Grünling 25 aus der Matrize 1 ausgeschoben (entformt) und zur Entnahme aus der Presse 2 bereitgestellt wird. Über die Zentrierflächen 10 wird die Matrize 1 in der Presse 2 gegenüber den Stempeln 26, 27 ausgerichtet. Die Zentrierflächen 10 liegen auf dem größten ersten Durchmesser 9 der Matrize 1 , d. h. die Matrize 1 erstreckt sich nur innerhalb des ersten Durchmessers 9. Further, at least at the first end face 4, there is a demoulding zone 31, ie a first zone 12 of the die 1, through which the green body 25 is pushed out of the die 1 (demolded) and provided for removal from the press 2. About the centering surfaces 10, the die 1 in the press 2 with respect to the punches 26, 27 aligned. The centering surfaces 10 lie on the largest first diameter 9 of the die 1, ie the die 1 extends only within the first diameter. 9

Bei der hier vorgeschlagenen Matrize 1 wurde davon ausgegangen, dass nur im Bereich der Presszone 11 eine möglichst hohe erste Steifigkeit vorliegen sollte. Durch diese hohe erste Steifigkeit kann eine maßgenaue Fertigung des Grünlings 25 durch die Presse 2 bzw. den Pressvorgang sichergestellt werden. Andererseits kann eine zweite Steifigkeit im Bereich der Stirnseiten 4, 5 der Matrize 1 deutlich kleiner ausgeführt sein, da in diesen (in axialer Richtung 3 begrenzten) Bereichen eine deutlich geringere Beanspruchung der Matrize 1 durch die in Richtung des Normalenvektors 32 wirkende Presskraft(-komponente) 14 vorliegt. In the matrix 1 proposed here, it has been assumed that only in the region of the pressing zone 11 should the highest possible first stiffness be present. By means of this high first rigidity, dimensionally accurate production of the green compact 25 by the press 2 or the pressing process can be ensured. On the other hand, a second stiffness in the region of the end faces 4, 5 of the die 1 can be made significantly smaller, since in these (limited in the axial direction 3) areas a significantly lower stress on the die 1 by acting in the direction of the normal vector 32 pressing force (component ) 14 is present.

Für die geringere zweite Steifigkeit kann ein Großteil des üblicherweise in zylindrisch ausgeführten Matrizen 1 (siehe Fig. 1 bis 3) vorliegenden Materials eingespart werden. Die Zentrierflächen 10 sind entlang der axialen Richtung 3 ausschließlich in der Presszone 11 angeordnet. For the lower second stiffness, a large part of the material usually present in cylindrically shaped dies 1 (see FIGS. 1 to 3) can be saved. The centering surfaces 10 are arranged along the axial direction 3 exclusively in the press zone 11.

Die Zentrierflächen 10 weisen eine erste Höhe 16 entlang der axialen Richtung 3 auf, wobei die erste Höhe 16 kleiner ist als ein kleinster Abstand 17 zwischen den Stirnseiten 4, 5 beträgt. The centering surfaces 10 have a first height 16 along the axial direction 3, wherein the first height 16 is smaller than a smallest distance 17 between the end faces 4, 5 amounts.

Die Matrize 1 weist entlang der radialen Richtung 7 zwischen der Innenumfangs- fiäche 6 und dem ersten Durchmesser 9 sowohl einen zumindest in der axialen Richtung 3 reduzierten Querschnitt 18 als auch in der Umfangsrichtung 15 vonei- nander beabstandet angeordnete Verbindungsbereiche 19 auf. Der in der axialen Richtung 3 reduzierte Querschnitt 18 beschreibt die Form der Matrize 1 an den Stirnseiten 4, 5 in dem Bereich zwischen der Innenumfangsflä- che 6 und dem ersten Durchmesser 9. Hier liegt also eine Einschnürung der Form der Matrize 1 vor, das heißt, die Matrize 1 weist in diesem Bereich einen kleine- ren Abstand 17 zwischen den Stirnseiten 4, 5 auf als im Bereich der Innenum- fangsfläche 6. The die 1 has, along the radial direction 7 between the inner circumferential surface 6 and the first diameter 9, both a reduced cross-section 18 at least in the axial direction 3 and connecting regions 19 arranged spaced apart from each other in the circumferential direction 15. The reduced cross-section 18 in the axial direction 3 describes the shape of the die 1 at the end faces 4, 5 in the region between the inner peripheral surface 6 and the first diameter 9. Here, therefore, there is a constriction of the shape of the die 1, that is , the die 1 has a smaller distance 17 between the end faces 4, 5 in this area than in the area of the inner circumferential area 6.

Die Verbindungsbereiche 19 beschreiben die Form der Matrize 1 entlang der Um- fangsrichtung 15. Hier liegen zwischen der Innenumfangsfläche 6 und dem ersten Durchmesser 9 Freiräume (also ohne Material der Matrize 1) vor. Dabei werden durch die Verbindungsbereiche 19 Speichen gebildet, die die Innenumfangsfläche 6 mit einer an dem ersten Durchmesser 9 angeordneten Zentrierfläche 10 verbinden. Hier sind drei Zentrierflächen 10 auf dem ersten Durchmesser 9 angeordnet, wobei die Zentrierflächen 10 entlang der Umfangsrichtung 15 voneinander beabstandet angeordnet sind. The connecting regions 19 describe the shape of the die 1 along the circumferential direction 15. Here, between the inner circumferential surface 6 and the first diameter 9, there are free spaces (that is, without the material of the die 1). In this case, 19 spokes are formed by the connecting portions, which connect the inner peripheral surface 6 with a arranged on the first diameter 9 centering surface 10. Here, three centering surfaces 10 are arranged on the first diameter 9, wherein the centering surfaces 10 are arranged spaced apart along the circumferential direction 15.

Die Matrize 1 weist zudem einen, in der axialen Richtung 3 von den Zentrierflä- chen 10 beabstandet angeordneten Haltebereich 22 auf. In addition, the die 1 has a holding region 22 which is arranged at a distance from the centering surfaces 10 in the axial direction 3.

Der Haltebereich 22 ist zur Erleichterung der Handhabung der Matrize 1 vorgesehen. Der Haltebereich 22 dient als Griff für die manuelle Handhabung der Matrize 1. Vorliegend ist der Haltebereich 22 über Schrauben an der Matrize 1 befestigt (siehe Fig. 4). The holding portion 22 is provided for facilitating the handling of the die 1. The holding area 22 serves as a handle for the manual handling of the die 1. In the present case, the holding area 22 is fastened by screws to the die 1 (see FIG. 4).

Der Haltebereich 22 ist in der radialen Richtung 7 zwischen der Innenumfangsfläche 6 und dem ersten Durchmesser 9 angeordnet. Der Haltebereich 22 erstreckt sich ringförmig. In Fig. 6 ist der Grünling 25 innerhalb der Presszone 11 angeordnet. Der Grünling 25 wird in Schritt b) des Verfahrens in der Presszone durch Verpressen eines Pulvers gebildet. In der Presszone 11 wird der höchste Pressdruck erreicht. In Schritt c) des Verfahrens (hier nicht dargestellt) wird der Grünling 25 über die als Ent- formungszone 31 vorgesehene erste Zone 12, die an der ersten Stirnfläche 4 angeordnet ist, entformt. The holding portion 22 is disposed in the radial direction 7 between the inner peripheral surface 6 and the first diameter 9. The holding region 22 extends annularly. In FIG. 6, the green compact 25 is arranged within the press zone 11. The green compact 25 is formed in step b) of the process in the press zone by pressing a powder. In the press zone 11, the highest pressure is achieved. In step c) of the method (not shown here), the green compact 25 is removed from the mold via the demoulding zone 31 provided first zone 12, which is arranged on the first end face 4.

Fig. 7 zeigt eine Matrize 1 gemäß einer zweiten Ausführungsvariante in einer perspektivischen Ansicht. Auf die Ausführungen zu den Fig. 3 bis 6 wird verwiesen. Im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante weist die Matrize 1 im Bereich der Verbindungsbereiche 19 weitere Freiräume bzw. Aussparungen auf. Auch die Anbindung des Haltebereichs 22 an die Matrize 1 bzw. an den Schrumpfring 23 ist hier anders gestaltet. Fig. 8 zeigt eine Matrize 1 gemäß einer dritten Ausführungsvariante in einer perspektivischen Ansicht. Auf die Ausführungen zu den Fig. 3 bis 6 wird verwiesen. Im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante sind die Verbindungsbereiche 19 zusätzlich in der axialen Richtung 3 voneinander beabstandet angeordnet. So werden Speichen gebildet, die in der Umfangsrichtung 15 an zumindest teilweise gleichen Positionen, dabei aber in der axialen Richtung 3 an unterschiedlichen Positionen angeordnet sind. Zudem ist die Zentrierfläche 10 in der Umfangsrichtung 15 umlaufend ausgebildet. Fig. 7 shows a die 1 according to a second embodiment in a perspective view. Reference is made to the comments on FIGS. 3 to 6. In contrast to the first embodiment variant, the die 1 has further free spaces or recesses in the region of the connecting regions 19. The connection of the holding portion 22 to the die 1 and to the shrink ring 23 is designed differently here. 8 shows a die 1 according to a third embodiment in a perspective view. Reference is made to the comments on FIGS. 3 to 6. In contrast to the first embodiment, the connecting portions 19 are additionally arranged spaced apart in the axial direction 3. Thus, spokes are formed, which are arranged in the circumferential direction 15 at at least partially identical positions, but in the axial direction 3 at different positions. In addition, the centering surface 10 is circumferentially formed in the circumferential direction 15.

Hier können die Verbindungsbereiche 19 als Griffe für die manuelle Handhabung der Matrize 1 genutzt werden. Here, the connection areas 19 can be used as handles for the manual handling of the die 1.

Fig. 9 zeigt eine Matrize 1 gemäß einer vierten Ausführungsvariante in einer perspektivischen Ansicht. Auf die Ausführungen zu den Fig. 3 bis 6 bzw. zu Fig. 8 wird verwiesen. Im Unterschied zu Fig. 8 ist hier ein weiterer umlaufender Zwi- schenring zwischen der Innenumfangsfläche 6 und der umlaufend ausgeführten Zentrierfläche 10 vorgesehen. Fig. 10 zeigt eine Matrize 1 gemäß einer fünften Ausführungsvariante in einer perspektivischen Ansicht. Fig. 11 zeigt die Matrize 1 nach Fig. 10 in einer Seitenansicht im Schnitt, wobei der Schnitt durch die Mittelachse der Matrize 1 verläuft. Fig. 12 zeigt die Matrize 1 nach Fig. 10 und 11 in einer Seitenansicht im Schnitt, wobei hier die Schnittlinie seitlich versetzt zur Mittelachse verläuft. Auf die Ausführungen zu den Fig. 3 bis 6 bzw. zu Fig. 8 wird verwiesen. Im Unterschied zu Fig. 8 ist hier ein in der Umfangsrichtung 15 umlaufend ausgebildeter, gewellter Bereich ausgebildet, der einen in der axialen Richtung deutlich reduzierten Quer- schnitt 18 aufweist. 9 shows a die 1 according to a fourth embodiment in a perspective view. Reference is made to the comments on FIGS. 3 to 6 and to FIG. 8. In contrast to FIG. 8, a further circumferential intermediate ring is provided between the inner circumferential surface 6 and the circumferentially extending centering surface 10. 10 shows a die 1 according to a fifth embodiment variant in a perspective view. FIG. 11 shows the die 1 according to FIG. 10 in a side view in section, the section running through the center axis of the die 1. Fig. 12 shows the die 1 of Fig. 10 and 11 in a side view in section, in which case the cutting line is laterally offset from the central axis. Reference is made to the comments on FIGS. 3 to 6 and to FIG. 8. In contrast to FIG. 8, here a corrugated region formed circumferentially in the circumferential direction 15 is formed, which has a cross section 18 which is significantly reduced in the axial direction.

Es ist ein zweiter Durchmesser 20 zwischen der Innenumfangsfläche 6 und dem ersten Durchmesser 9 angeordnet, wobei eine auf einem zweiten Durchmesser 20 vorliegende Querschnittsfläche 21 der Matrize 1 deutlich kleiner ist als die Innen- umfangsfläche 6. Zwischen dem zweiten Durchmesser 20 und dem ersten Durchmesser 9 ist eine weitere Querschnittsfläche vorgesehen (hier direkt benachbart zur umlaufend ausgeführten Zentrierfläche 10), die größer ist als die auf dem zweiten Durchmesser 20 vorliegende Querschnittsfläche 21. Hier werden die Zentrierflächen 10, bzw. die Ober- und Unterseite der Matrize 1 in unmittelbarer Nähe der Zentrierflächen 10 als Kragen 28 zur Klemmung der Matrize 1 in einer Aufnahme (einem Adapter; hier ist nur eine Auflage 29 der Aufnahme gezeigt) der Presse 2 genutzt. Fig. 13 zeigt eine Matrize 1 gemäß einer sechsten Ausführungsvariante in einer perspektivischen Ansicht. Fig. 14 zeigt eine Matrize 1 gemäß einer siebten Ausführungsvariante in einer perspektivischen Ansicht. Fig. 15 zeigt eine Matrize 1 gemäß einer achten Ausführungsvariante in einer perspektivischen Ansicht. Die Figuren 13 bis 15 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausfüh- rungen zu den Fig. 3 bis 6 bzw. zu Fig. 8 wird verwiesen. Im Unterschied zu Fig. 8 ist hier die Innenumfangsfläche 6 nicht rotationssymmetrisch ausgeführt. Auf- grund der Form der Innenumfangsfläche 6 bzw. der Aufnahme für das zu verpressende Pulver wird die Innenumfangsfläche 6 bzw. die Matrize 1 in Abhängigkeit von der Position entlang der Umfangsrichtung 15 unterschiedlich stark durch die, über die Stempel 26, 27 aufgebrachte und auf die Innenumfangsfläche 6 einwirkende Presskraft 14 beansprucht. Daher wird die Matrize 1 mit einer entlang der Umfangsrichtung 15 unterschiedlichen ersten Steifigkeit ausgeführt. Hier ist die Matrize 1 um einen Winkelschritt von 180 Winkelgrad rotationssymmetrisch um eine zur axialen Richtung 3 parallelen Achse ausgeführt. Eine solche Ausgestaltung der Matrize 1, mit einer entlang der Umfangsrichtung 15 unterschiedlichen ersten Steifigkeit, ist insbesondere gerade dann sinnvoll, wenn nicht rotationssymmetrische Grünlinge 25 (bzw. Grünlinge 25, die nur bei einer Drehung von 180 Winkelgrad eine Symmetrie aufweisen) hergestellt werden, z. B. wie dargestellt quaderförmige Grünlinge 25. Durch diese spezielle Ausführungsvariante der Matrize können asymmetrische Grünlinge 25 ideal abgestützt werden, so dass radial asymmetrische Verformungen der Matrize 1 und damit des Grünlings 25 vermieden werden können. A second diameter 20 is arranged between the inner peripheral surface 6 and the first diameter 9, wherein a cross-sectional area 21 of the die 1 present on a second diameter 20 is significantly smaller than the inner circumferential surface 6. Between the second diameter 20 and the first diameter 9 is a further cross-sectional area provided (here directly adjacent to the circumferentially running centering surface 10), which is greater than the present on the second diameter 20 cross-sectional area 21. Here are the centering surfaces 10, and the top and bottom of the die 1 in the immediate vicinity of Centering surfaces 10 as a collar 28 for clamping the die 1 in a receptacle (an adapter, here only a support 29 of the recording shown) of the press 2 used. FIG. 13 shows a female mold 1 according to a sixth embodiment in a perspective view. 14 shows a die 1 according to a seventh embodiment variant in a perspective view. Fig. 15 shows a die 1 according to an eighth embodiment in a perspective view. FIGS. 13 to 15 will be described together below. Reference is made to the embodiments to FIGS. 3 to 6 and to FIG. 8. In contrast to FIG. 8, here the inner peripheral surface 6 is not rotationally symmetrical. On- Due to the shape of the inner circumferential surface 6 or the receptacle for the powder to be compressed, the inner peripheral surface 6 or the die 1, depending on the position along the circumferential direction 15, differs to a different extent by the force applied via the punches 26, 27 and to the inner circumferential surface 6 acting pressing force 14 claimed. Therefore, the die 1 is made with a first stiffness different along the circumferential direction 15. Here, the die 1 is rotationally symmetrical about an angular step of 180 angular degrees about an axis parallel to the axial direction 3. Such a configuration of the die 1, with a first stiffness different along the circumferential direction 15, is particularly meaningful if non-rotationally symmetrical green compacts 25 (or green compacts 25, which have a symmetry only with a rotation of 180 angular degrees) are produced, e.g. , B. As shown cuboid green compacts 25. By this special embodiment of the die asymmetric green compact 25 can be ideally supported, so that radially asymmetric deformations of the die 1 and thus of the green compact 25 can be avoided.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Matrize 1 die

2 Presse 2 press

3 axiale Richtung 3 axial direction

4 erste Stirnseite 4 first end face

5 zweite Stirnseite 5 second end face

6 Innenumfangsfläche 6 inner peripheral surface

7 radiale Richtung 7 radial direction

8 Außenumfangsfläche 8 outer peripheral surface

9 erster Durchmesser 9 first diameter

10 Zentrierfläche 10 centering surface

11 Presszone 11 press zone

12 erste Zone 12 first zone

13 zweite Zone 13 second zone

14 Presskraft 14 press force

15 Umfangsrichtung 15 circumferential direction

16 erste Höhe 16 first height

17 Abstand 17 distance

18 Querschnitt 18 cross section

19 Verb indungsbere ich 19 I can communicate

20 zweiter Durchmesser 20 second diameter

21 Querschnittsfläche 21 cross-sectional area

22 Haltebereich 22 holding area

23 Schrumpfring 23 shrink ring

24 Kern 24 core

25 Grünling 25 green

26 Oberstempel 26 upper punches

27 Unterstempel 27 lower stamp

28 Kragen 28 collar

29 Auflage Stempelführungszone 29 edition Punch guide zone

Entformungszone Entformungszone

Richtung des Normalenvektors Direction of the normal vector

Claims

Patentansprüche claims

Matrize (1) zur Anordnung in einer Presse (2), wobei die Matrize (1) sich entlang einer axialen Richtung (3) zwischen einer ersten Stirnseite (4) und einer zweiten Stirnseite (5) erstreckt und zwischen den Stirnseiten (4, 5) eine Innenumfangsfläche (6) ausbildet, wobei sich die Matrize (1) ausgehend von der Innenumfangsfläche (6) entlang einer radialen Richtung (7) hin zu einer Außenumfangsfiäche (8) und hin zu mindestens einer, in der radialen Richtung (7) auf einem ersten Durchmesser (9) angeordneten, Zentrierfiäche (10) erstreckt; wobei die Matrize (1) beabstandet zu den Stirnseiten (4, 5) eine Presszone (11) und im Bereich der Presszone (11) eine, zumindest gegenüber an den Stirnseiten (4, 5) angeordneten Zonen (12, 13), höhere maximale erste Steifigkeit gegenüber einer in einer Richtung eines Normalenvektors (32) auf die Innenumfangsfläche (6) wirkenden Presskraft (14) aufweist; wobei die maximale erste Steifigkeit um mindestens 10 % höher ist als eine, in zumindest einer der an einer der Stirnseiten (4, 5) angeordneten Zone (12, 13) vorliegende minimale zweite Steifigkeit. Die (1) for placement in a press (2), wherein the die (1) extends along an axial direction (3) between a first end face (4) and a second end face (5) and between the end faces (4, 5 ) forms an inner peripheral surface (6), wherein the die (1), starting from the inner peripheral surface (6) along a radial direction (7) towards an Außenumfangsfiäche (8) and towards at least one, in the radial direction (7) a Zentrierfiäche (10) arranged arranged a first diameter (9); wherein the die (1) spaced from the end faces (4, 5) a pressing zone (11) and in the region of the pressing zone (11), at least opposite to the end faces (4, 5) arranged zones (12, 13), higher maximum first rigidity against a pressing force (14) acting on the inner circumferential surface (6) in a direction of a normal vector (32); wherein the maximum first stiffness is at least 10% higher than a minimum second stiffness present in at least one of the zones (12, 13) arranged on one of the end faces (4, 5).

Matrize (1) nach Patentanspruch 1, wobei die erste Steifigkeit entlang einer Umfangsrichtung (15) unterschiedlich ist. The die (1) according to claim 1, wherein the first rigidity is different along a circumferential direction (15).

Matrize (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die mindestens eine Zentrierfläche (10) entlang der axialen Richtung (3) in der Presszone (11) angeordnet ist. Die (1) according to one of the preceding claims, wherein the at least one centering surface (10) along the axial direction (3) in the pressing zone (11) is arranged.

Matrize (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die mindestens eine Zentrierfiäche (10) eine erste Höhe (16) entlang der axialen Richtung (3) aufweist, wobei die erste Höhe (16) höchstens 80 % eines kleinsten Abstands (17) zwischen den Stirnseiten (4, 5) beträgt. Matrize (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Matrize (1) entlang der radialen Richtung (7) zwischen der Innenumfangsfläche (6) und dem ersten Durchmesser (9) zumindest A die (1) according to any one of the preceding claims, wherein the at least one centering surface (10) has a first height (16) along the axial direction (3), the first height (16) being at most 80% of a minimum distance (17) between the end faces (4, 5). Die (1) according to one of the preceding claims, wherein the die (1) along the radial direction (7) between the inner peripheral surface (6) and the first diameter (9) at least

einen zumindest in der axialen Richtung (3) reduzierten Querschnitt a reduced at least in the axial direction (3) cross-section

(18) oder (18) or

in einer Umfangsrichtung (15) voneinander beabstandet angeordnete Verbindungsbereiche (19) in a circumferential direction (15) spaced connection regions (19)

aufweist. having.

Matrize (1) nach Patentanspruch 5, wobei die Verbindungsbereiche (19) zusätzlich in der axialen Richtung (3) voneinander beabstandet angeordnet sind. Die (1) according to claim 5, wherein the connecting portions (19) are arranged in addition in the axial direction (3) spaced from each other.

Matrize (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei ein zweiter Durchmesser (20) zwischen der Innenumfangsfläche (6) und dem ersten Durchmesser (9) angeordnet ist, wobei eine auf dem zweiten Durchmesser (20) vorliegende Querschnittsfläche (21) der Matrize (1) höchstens 80 % der Innenumfangsfläche (6) beträgt. A die (1) according to any one of the preceding claims, wherein a second diameter (20) is disposed between the inner peripheral surface (6) and the first diameter (9), wherein a cross-sectional area (21) of the die (21) on the second diameter (20) 1) is at most 80% of the inner circumferential surface (6).

Matrize (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei mehrere Zentrierflächen (10) auf dem ersten Durchmesser (9) angeordnet sind, wobei die Zentrierflächen (10) entlang einer Umfangsrichtung (15) voneinander beabstandet angeordnet sind. Die (1) according to one of the preceding claims, wherein a plurality of centering surfaces (10) on the first diameter (9) are arranged, wherein the centering surfaces (10) along a circumferential direction (15) are arranged spaced from each other.

Matrize (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 1 bis 7, wobei die mindestens eine Zentrierfläche (10) in einer Umfangsrichtung (15) umlaufend ausgebildet ist. Die (1) according to one of the preceding claims 1 to 7, wherein the at least one centering surface (10) in a circumferential direction (15) is formed circumferentially.

Matrize (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Matrize (1) mindestens einen, in der axialen Richtung (3) von der mindestens einen Zentrierfläche (10) beabstandet angeordneten Haltebereich (22) aufweist. Verfahren zur Herstellung mindestens eines Grünlings (25) mit einer Presse (2), wobei die Presse (2) zumindest eine Matrize (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche und mindestens einen Stempel (26, 27) aufweist, der über eine Stirnseite (4, 5) der Matrize (1) in eine durch die Innenumfangsfläche (6) gebildete Aufnahme für den Grünling (25) entlang der axialen Richtung (3) verfahrbar ist; wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst: Die (1) according to one of the preceding claims, wherein the die (1) at least one, in the axial direction (3) from the at least one centering surface (10) spaced holding portion (22). Method for producing at least one green compact (25) with a press (2), wherein the press (2) has at least one die (1) according to one of the preceding claims and at least one punch (26, 27), which is connected via an end face (4 , 5) the die (1) is movable in a receptacle for the green compact (25) along the axial direction (3) formed by the inner circumferential surface (6); the method comprising at least the following steps:

b) Verfahren des mindestens einen Stempels (26, 27) in die Matrize (1) entlang der axialen Richtung (3) und Verpressen des Pulvers zu einem Grünling (25) in der Presszone (11); b) moving the at least one punch (26, 27) into the die (1) along the axial direction (3) and pressing the powder into a green compact (25) in the press zone (11);

c) Entformen des Grünlings (25) aus der Matrize (1) über eine Stirnseite (4, 5) der Matrize (1); c) removing the green body (25) from the die (1) via an end face (4, 5) of the die (1);

wobei die Matrize (1) beabstandet zu den Stirnseiten (4, 5) die Presszone (11) und im Bereich der Presszone (11) eine, zumindest gegenüber an den Stirnseiten (4, 5) angeordneten Zonen (12, 13), höhere maximale erste Steifigkeit gegenüber einer in einer Richtung eines Normalenvektors (32) zumindest in Schritt b) auf die Innenumfangsfläche (6) wirkenden Presskraft (14) aufweist; wobei die maximale erste Steifigkeit um mindestens 10 % höher ist als eine, in zumindest einer der an einer der Stirnseiten (4, 5) angeordneten Zone (12, 13) vorliegende minimale zweite Steifigkeit. wherein the die (1) spaced from the end faces (4, 5), the pressing zone (11) and in the region of the pressing zone (11), at least opposite to the end faces (4, 5) arranged zones (12, 13), higher maximum first stiffness relative to a pressing force (14) acting on the inner circumferential surface (6) in a direction of a normal vector (32) at least in step b); wherein the maximum first stiffness is at least 10% higher than a minimum second stiffness present in at least one of the zones (12, 13) arranged on one of the end faces (4, 5).

Verfahren nach Patentanspruch 11, wobei der Grünling (25) in Schritt c) über eine an der ersten Stirnseite (4) angeordnete erste Zone (12) aus der Matrize entformt wird, wobei die maximale erste Steifigkeit um mindestens 10 % höher ist als zumindest die, in der ersten Zone (12, 13) vorliegende minimale zweite Steifigkeit. Method according to claim 11, wherein the green compact (25) is removed from the die in step c) via a first zone (12) arranged at the first end face (4), the maximum first stiffness being at least 10% higher than at least the first , in the first zone (12, 13) present minimum second stiffness.