DE102005025073B3 - Formwerkzeug für preßbares Material - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Formwerkzeug (1) für preßbares Material angegeben mit einer Matrize (2), die einen Formhohlraum (3) aufweist, einer Vorspannringanordnung (8), die die Matrize (2) umgibt und mit einer radialen Vorspannung auf die Matrize (2) wirkt, und einem Träger (5), der die Matrize (2) hält, wobei zwischen der Matrize (2) und der Vorspannringanordnung (8) eine konische Berührungszone (6, 7) vorgesehen ist.
Man möchte die Einstellung der Matrize vereinfachen.
Hierzu ist vorgesehen, daß die Matrize (2) und die Vorspannringanordnung (8) durch einen Stellantrieb (26, 32, 33) relativ zueinander verlagerbar sind und der Stellantrieb (26, 32, 33) mit einer Steuereinrichtung (36) verbunden ist, die mit Hilfe des Stellantriebs (26, 32, 33) die Matize (2) und die Vorspannringanordnung (8) in ausgewählten Positionen relativ zueinander fixiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug für preßbares Material mit einer Matrize, die einen Formhohlraum aufweist, einer Vorspannringanordnung, die die Matrize umgibt und mit einer radialen Vorspannung auf die Matrize wirkt, und einem Träger, der die Matrize hält, wobei zwischen der Matrize und der Vorspannringanordnung eine konische Berührungszone vorgesehen ist.
  • Ein derartiges Formwerkzeug ist beispielsweise aus DE 699 10 735 T2 bekannt.
  • Der Formhohlraum dient der Bildung von Werkstücken durch Fließpressen oder andere Preßverfahren. Ein Werkstoff wird also unter einem relativ hohen Druck in die Matrize hineingepreßt. Dabei nimmt die Außenkontur des Werkstücks die Innenkontur der Matrize an. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Zylinder, Konen, Polygone oder Verzahnungen fertigen.
  • Bei derartigen Werkstücken ist eine relativ hohe Genauigkeit erforderlich. Dies wiederum bedingt Formwerkzeuge, die mit einem sehr hohen Präzisionsgrad gefertigt sein müssen.
  • Die beim Umformprozeß auftretenden hohen Drücke führen zu großen elastischen Verformungen der Matrize. Dies hat zur Folge, daß die endgültigen Werkstückdimensionen von den Herstellungsdimensionen der Formwerkzeuge abweichen können. Wegen der komplexen Druckverteilung in Kaltfließwerkzeugen kann die elastische Aufweitung sowie die elastische Rückfederung nach Fortfall des Prozeßdrucks und dem nachfolgenden Ausstoßen des Werkstücks aus der Matrize nur schwierig berechnet werden. Oft muß man Formwerkzeuge als unbrauchbar verschrotten, weil die für die hohe Genauigkeit der Werkstücke erforderliche Dimensionierung entweder von vornherein oder wegen Abnutzung nach einer gewissen Betriebszeit fehlt.
  • Im bekannten Fall läßt sich durch ein Verschieben der Matrize in der Vorspannringanordnung eine kleine Formänderung der Matrize erreichen. Durch die konische Berührungszone wird die Matrize radial zusammen gedrückt, wenn sie zu einem engeren Bereich des Konus hin verlagert wird. Wenn die gewünschte Position der Matrize erreicht ist, dann wird die Matrize in der Vorspannringanordnung durch Distanzringe oder Haltemuttern axial festgehalten. Mit dieser Vorgehensweise lassen sich zwar extrem genaue Einstellungen der Dimension der Innenabmessung der Matrize erreichen. Nachteilig dabei ist allerdings, daß man das Formwerkzeug aus der Presse ausbauen und auseinander nehmen muß, um die Einstellung durchzuführen.
  • DE 92 03 080 U1 zeigt ein Umformwerkzeug, mit einer Matrize, die einen Außenkonus aufweist und in einem Stellglied angeordnet ist, das einen Innenkonus aufweist. Das Stellglied ist durch hydraulische Drücke gegenüber der Matrize verlagerbar. In der eingestellten Position wird das Stellglied mit zwei Sicherungsmuttern arretiert. Abgesehen davon, daß bei diesem Umformwerkzeug die Einstellmöglichkeiten relativ gering sind, erfordert auch hier die Einstellung der Matrize einen relativ hohen Aufwand, der nur außerhalb einer Presse geleistet werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einstellung der Matrize zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Formwerkzeug der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Matrize und die Vorspannringanordnung durch einen Stellantrieb relativ zueinander verlagerbar sind, wobei der Stellantrieb mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, und mit Hilfe des Stellantriebs die Matrize und die Vorspannringanordnung in ausgewählten Positionen relativ zueinander zu fixieren sind.
  • Man verwendet den Stellantrieb also nicht nur dafür, die Matrize relativ zur Vorspannringanordnung zu verlagern, sondern man verwendet den Stellantrieb auch dazu, die einmal eingenommene relative Position von Matrize und Vorspannringanordnung festzuhalten. Dementsprechend sind keine zusätzlichen Manipulationen erforderlich, beispielsweise das Einlegen von Sicherungsscheiben oder das Verstellen von Haltemuttern. Der Stellantrieb, der in das Formwerkzeug integriert ist, erlaubt es also, Matrize und Vorspannringanordnung dynamisch relativ zueinander zu verstellen. Dies hat darüber den Vorteil, daß man die Matrize praktisch für jeden Preßvorgang neu einstellen kann, wenn dies erforderlich ist. Dementsprechend kann man beispielsweise bei der Inbetriebnahme des Formwerkzeugs überprüfen, ob ein Werkstück die gewünschte Dimension erhalten hat. Sollte dies nicht der Fall sein, kann man das in der Presse befindliche Formwerkzeug durch den dynamischen Stellantrieb nachstellen und zwar so lange, bis die gewünschte Genauigkeit bei den Abmessungen erreicht ist.
  • Bei vielen Werkstücken ist die Oberfläche, die an der Matrize anliegt, beim Ausstoßen des Werkstücks der Matrize gefährdet. Man kann nun den dynamischen Stellantrieb auch dazu verwenden, nach dem Beenden des Preßvorgangs die Matrize etwas zu lösen, also ihren Innendurchmesser etwas zu vergrößern. Hier reichen bereits kleine Vergrößerungen aus, um ein Ausstoßen des Werkstücks aus der Matrize ohne Beschädigung der Oberfläche des Werkstücks zu ermöglichen. Letztendlich kann man auch den Innendurchmesser oder die Innenabmessung der Matrize während des Preßvorgangs verändern, ihn also vergrößern oder verkleinern, um Werkstücke zu erzeugen, die eine gesteuerte Variation ihrer Außenabmessung über die extrudierte Länge aufweisen.
  • Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung mit einem Positionssensor verbunden, mit dem eine Lage der Vorspannringanordnung relativ zur Matrize zu ermitteln ist. Die Abhängigkeit zwischen der relativen Position zwischen Matrize und Vorspannringanordnung einerseits und der Innenab messung der Matrize, die im folgenden der Einfachheit halber als Innendurchmesser bezeichnet wird, ist weitgehend linear. Wenn man also anhand eines gepreßten Werkstücks feststellt, daß eine Abweichung von den Sollmaßen aufgetreten ist, dann läßt sich leicht ermitteln, um welches Maß die Vorspannringanordnung gegenüber der Matrize verlagert werden muß, um die gewünschte Soll-Abmessung des Werkstücks zu erreichen. Durch das Zusammenwirken von Positionssensor und Steuereinrichtung läßt sich der Stellantrieb dann mit einer sehr hohen Genauigkeit so betätigen, daß diese Position erreicht wird. Wenn man den Positionssensor in einen Regelkreis einbindet, dann läßt sich mit Hilfe der Steuereinrichtung und dem Positionssensor eine Positionsregelung erreichen.
  • Vorzugsweise ist der Träger in Umfangsrichtung in mehrere Segmente unterteilt. Dies hat zur Folge, daß der Träger auf die Matrize nur radiale Kräfte ausübt, so daß er keine Belastung in tangentialer Richtung bewirkt.
  • Vorzugsweise bildet der Träger einen Teil eines Gehäuses, das die Matrize und die Vorspannringanordnung umgibt. Mit dem Gehäuse läßt sich dann zumindest ein Teil der Axialkräfte ableiten, die bei der Änderung der relativen Position von Vorspannringanordnung und Matrize erzeugt werden. In Kraftflußrichtung ergibt sich dann sozusagen ein geschlossener Ring, der die Kräfte aufnehmen kann. Diese axialen Kräfte werden dann weitgehend von der Matrize ferngehalten.
  • Vorzugsweise bildet das Gehäuse eine axiale Führung für die Vorspannringanordnung. Diese axiale Führung kann einfach dadurch gebildet sein, daß die Vorspannringanordnung als Kolben ausgebildet ist oder mit Teilen verbunden ist, die einen Kolben bildet, der in einer Zylinderbohrung des Gehäuses geführt ist.
  • Man kann auch spezielle Führungsnuten in der Innenwand des Gehäuses vorsehen, in denen Vorsprünge der Vorspannringanordnung laufen oder man kann Axialnuten in der Umfangsfläche der Vorspannringanordnung vorsehen, in die Vorsprünge von der Innenseite des Gehäuses eingreifen. Damit läßt man in gewissem Umfang Durchmesseränderungen der Vorspannringanordnung zu, d.h. die Vorspannringanordnung kann sich geringfügig radial aufweiten, wenn die Matrize gespannt wird. Die axiale Führung ergibt sich dann zwischen den Seitenkanten des oder der Vorsprünge und den damit zusammenwirkenden Flanken der Nuten. Es ist dabei weitgehend unerheblich, wie weit die Vorsprünge radial in die Nuten eintauchen.
  • Bevorzugterweise weist die Vorspannringanordnung eine Verstärkung auf, die aus einem gewickelten Materialstreifen gebildet ist. Während man mit einem herkömmlichen Außenring als Verstärkung eine maximal zulässige radiale Vorspannung erreichen kann, die ungefähr das 1,25 bis 1,35-fache der minimalen Vorspannung beträgt, die für den tatsächlichen Betrieb des Formwerkzeugs benötigt werden, kann man mit einem umwickelten Verstärkungsstreifen etwa das Doppelt der minimalen Vorspannung oder sogar mehr erreichen. Der Bereich der Einstellbarkeit ist daher wesentlich größer.
  • Vorzugsweise weist die Vorspannringanordnung ein Vorspanngehäuse auf, das den Vorspannring ringförmig umgibt. Man kann die Vorspannringanordnung dann sozusagen vorfertigen, also in das Gehäuse einsetzen und mit dem Gehäuse zusammen handhaben. Dies erleichtert die Herstellung des Formwerkzeugs und auch die Handhabung bei der Einstellung.
  • Vorzugsweise weist der Stellantrieb eine Druckraumanordnung auf, die zwischen der Vorspannringanordnung und der Matrize oder einem damit fest verbundenen Teil angeordnet ist. In die Druckraumanordnung kann ein Druckfluid, beispielsweise eine Hydraulikflüssigkeit, geleitet werden. Je nachdem in welche Richtung der Richtung in der Druckraumanordnung wirkt, wird die Vorspannringanordnung dann spannend oder lösend relativ zur Matrize verlagert.
  • Hierbei ist bevorzugt, daß die Druckraumanordnung eine erste Druckangriffsfläche aufweist, die in Spannrichtung der Matrize wirkt, und eine zweite Druckangriffsfläche, die in entgegengesetzte Richtung wirkt, wobei die erste Druckangriffsfläche größer als die zweite Druckangriffsfläche ist. Hierbei wird berücksichtigt, daß man zum Spannen der Matrize, also zum Verringern ihres Innendurchmessers, in der Regel größere Kräfte benötigt als zum Lösen der Matrize, also zum Vergrößern ihres Innendurchmessers. Man kann daher in beide Richtungen mit etwa den gleichen Drücken arbeiten. Dies hält den apparativen Aufwand für die Druckerzeugung klein. Dennoch sind die Kräfte, die man zur Verlagerung der Vorspannringanordnung gegenüber der Matrize erzeu gen muß, relativ groß. Sie entsprechen einer Belastung im Bereich von 50 bis 200 oder mehr Tonnen.
  • Bevorzugterweise weist der Stellantrieb einen im Gehäuse angeordneten Kolben auf, der mit der Vorspannringanordnung verbunden ist. Der Stellantrieb ist also in das Formwerkzeug integriert. Auf den Kolben wirken die hydraulischen Kräfte, um die Vorspannringanordnung gegenüber der Matrize zu verlagern.
  • Vorzugsweise ist die Matrize im Träger durch eine Buchse axial gehalten. Diese Buchse erlaubt es, Matrizen mit unterschiedlichen axialen Längen zu verwenden. Wenn eine andere Matrize verwendet wird, dann muß man eine angepaßte Buchse verwenden. Die Buchse sichert dagegen, daß die Matrize im Träger axial verlagert wird.
  • Bevorzugterweise ist die Matrize auf der der Buchse gegenüberliegenden Seite durch einen Deckel, der einen Teil des Gehäuse bildet, gehalten. Dieser Deckel kann hierzu beispielsweise einen nach innen vorstehenden Ringflansch aufweisen. Er sichert die Matrize in die andere axiale Richtung. Der Deckel kann auch in Richtung auf die Matrize vorgespannt sein.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, daß die Matrize durch eine Nut-Feder-Verbindung in Axialrichtung mit dem Träger verbunden ist. Auch hierdurch wird die Matrize zuverlässig in Axialrichtung im Träger festgehalten.
  • Vorzugsweise ist für mindestens eine Bewegungsrichtung der Vorspannringanordnung ein Bewegungsanschlag vorgesehen, der mit dem Gehäuse verbunden ist. Mit einem derartigen Bewegungsanschlag kann man zuverlässig eine Überlastung der Matrize durch eine übermäßig Vorspannung und/oder eine zu niedrige Vorspannung vermeiden. Dies ist wesentlich für die Lebensdauer der Matrize. Wenn die Matrize mit wechselnden Vorspannungen betrieben wird, dann erhöht sich die Lebensdauer, wenn diese Vorspannungen sich nicht all zu stark voneinander unterscheiden.
  • Auch ist von Vorteil, wenn das Formwerkzeug in eine Pressenvorrichtung eingesetzt ist und die Steuereinrichtung mit einer Steuerung der Pressenvorrichtung verbunden ist. In diesem Fall kann man die Veränderung des Innendurchmessers auf den Preßvorgang abstimmen und beispielsweise den Innendruckmesser nach dem Ende des Preßvorgangs vergrößern, um ein Ausstoßen zu erleichtern.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigt:
  • die einzige Figur eine schematische Schnittansicht durch ein Formwerkzeug.
  • Ein Formwerkzeug 1, das in einer nicht näher dargestellten Presse eingesetzt werden soll, weist eine Matrize 2 auf, die einen Formhohlraum 3 bildet. Der Formhohlraum 3 hat mindestens ein kritisches Maß 4, also eine kritische Innenabmessung, die für die spätere äu ßere Gestalt eines Werkstücks mit entscheidend ist, das in dem Formhohlraum 3 durch Pressen erzeugt werden soll. Um die nachfolgende Erläuterung zu vereinfachen, wird die Innenabmessung einfach als "Innendurchmesser" bezeichnet, auch wenn es sich bei dem Werkstück nicht um ein im Querschnitt kreisrundes Teil handelt, sondern der Querschnitt gezahnt oder polygonförmig ausgebildet ist.
  • Die Matrize 2 ist in einem Träger 5 gehalten. Der Träger 5 kann in Umfangsrichtung aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein. Der Träger 5 weist auf seiner Umfangsfläche einen Außenkonus 6 auf, der mit einem Innenkonus 7 einer Vorspannanordnung 8 zusammenwirkt.
  • Die Vorspannringanordnung 8 weist einen ersten Vorspannring 9 auf, der von einem zweiten Vorspannring 10 umgeben ist. Der zweite Vorspannring 10 ist von einer Verstärkung 11 umgeben, die aus einem gewickelten Stahlstreifen gebildet ist. Die Verstärkung 11 wiederum ist umgeben von einem Vorspanngehäuse 12. Die Verstärkung 11 wird durch einen Ring 13 mit konisch angeschrägter Innenfläche im Vorspanngehäuse 12 festgehalten, der in das Vorspanngehäuse eingeschraubt oder auf andere Weise befestigt ist. Auch ein anderer Ring kann zur Befestigung der Verstärkung 11 verwendet werden.
  • Die Matrize 2 kann aus Stahl, gesintertem Hartmetall oder Keramik gebildet sein. Die Vorspannringe 9, 10 können ebenfalls aus Stahl, gesintertem Hartmetall oder Keramik gebildet sein. Die Verstärkung 11 kann ebenfalls aus festem Stahl gebildet sein, wenn man kein gewickeltes Stahlband verwenden will. Die Vorspannringan ordnung 8 wirkt mit einer radialen Vorspannung über den Träger 5 auf die Matrize 2.
  • Der Träger 5 bildet einen Teil eines Gehäuses 14. Das Gehäuse 14 weist einen Korpus 15 auf, auf dem ein Deckel 16 befestigt ist, beispielsweise mit Hilfe von Schraubbolzen 17. Der Deckel 16 ist vorzugsweise in Richtung auf die Matrize 2 vorgespannt.
  • Der Deckel 16 weist mittig einen nach innen ragenden umlaufenden Vorsprung 18 auf, der in Axialrichtung auf die Matrize 2 wirkt und sie im Träger 5 festhält und gegebenenfalls vorspannt.
  • In der gegenüberliegenden Richtung ist die Matrize 2 durch eine Buchse 18' axial gegen eine Positionsänderung im Träger 5 geschützt. Wenn der Deckel 16 auf die Matrize 2 vorgespannt ist, ist die Matrize 2 zwischen dem Vorsprung 18 und der Buchse 18' eingeklemmt.
  • Anstelle oder zusätzlich zu der Sicherung durch Vorsprung 18 und Buchse 18' kann auch vorgesehen sein, daß die Matrize 2 eine umlaufende Nut aufweist, in die ein nicht näher dargestellter Vorsprung des Trägers 5 eingreift, oder der Träger 5 kann eine umlaufende Nut haben, in die ein Vorsprung der Matrize 2 eingreift.
  • Auf der dem Deckel 16 gegenüberliegenden Seite ist der Träger 5 durch Ringelemente 19, 20, 21 festgehalten, die durch nur schematisch dargestellte Bolzen 22 miteinander verbunden sind. Der Träger 5 weist einen umlaufenden Fuß 23 auf, der mit einem Klemmring 24 auf dem Ringelement 19 festgehalten ist. Der Träger 5 ist also parallel zu einer Mittelachse 25 der Matrize 2 unbeweglich im Gehäuse 15 gelagert. Kräfte, die parallel zu der Mittelachse 25 wirken (diese Richtung wird im folgenden als "Axialrichtung" bezeichnet) werden unmittelbar in das Gehäuse 14 abgeleitet.
  • Ein Kolben 26 ist im Korpus 15 gelagert und zwar so, daß er in Axialrichtung verschoben werden kann. Der Kolben 26 ist dabei durch Dichtungen 27-30 gegenüber dem Gehäuse 14 abgedichtet. Der Kolben ist zumindest abschnittsweise von einem Gleitring 31 umgeben, der ein reibungsarmes Gleiten des Kolbens 26 im Gehäuse 14 ermöglicht.
  • Der Kolben 26 und die Vorspannringanordnung 8 sind im Gehäuse 14 in Axialrichtung geführt. Die Führung kann noch dadurch verbessert werden, daß der Kolben 26 und/oder die Vorspannringanordnung 8 radial nach außen ragende Vorsprünge aufweisen, die in Axialnuten im Gehäuse 14 eingreifen. Natürlich sind auch radial nach innen vorstehende Vorsprünge möglich, die in Axialnuten im Kolben 26 und/oder der Vorspannringanordnung 8 eingreifen. Bei Verwendung einer derartigen Vorspannring-Nut-Anordnung kann man eine kleine Durchmesseränderung der Vorspannringanordnung zulassen, ohne daß sich die axiale Führung verschlechtert.
  • Der Kolben trennt zwei Druckräume 32, 33 voneinander wobei der Kolben 26 im Druckraum 32 eine Druckangriffsfläche 34 bildet, die größer ist, als eine Druckangriffsfläche 35 im Druckraum 33. Die Druckangriffsfläche 34 wirkt in eine Richtung, in der der Kolben 26 so verlagert wird, daß die Matrize 2 gespannt wird, also ihr Innendurchmesser verkleinert wird. Die Druckangriffsfläche 35 wirkt in die entgegengesetzte Richtung. Wenn man die Matrize 2 spannen will, dann wird der Druckraum 32 mit Druck beaufschlagt. Wenn man die Matrize 2 lösen will, dann wird der Druckraum 33 mit Druck beaufschlagt. Aufgrund der unterschiedlich großen Druckangriffsflächen 34, 35 werden bei einer Druckbeaufschlagung mit unverändertem Druck in Spannrichtung größere Kräfte erzeugt. Die zum Spannen notwendigen Kräfte, können durchaus in einem Bereich liegen, der eine Gewichtskraft von 50 bis 200 Tonnen entspricht.
  • Eine Steuereinrichtung 36 ist mit den beiden Druckräumen 32, 33 verbunden und steuert die Druckbeaufschlagung der beiden Druckräume 32, 33.
  • Ein Positionssensor 37 ist vorgesehen, um über einen Taststift 38 die axiale Position des Kolbens 26 im Gehäuse 14 zu erfassen und damit die Position der Vorspannringanordnung 8 gegenüber dem Träger 5 und der Matrize 2.
  • Die Steuereinrichtung 36 ist ebenfalls verbunden mit einer nur schematisch dargestellten Steuerung 39 der oben erwähnten Presse, in die das Formwerkzeug 1 eingesetzt ist.
  • Eine Bewegung des Kolbens 26 nach oben, also in Richtung auf eine Verringerung des Innendurchmessers der Matrize 2, ist begrenzt durch einen Schraubring 40, der in den Korpus 15 des Gehäuses 14 eingeschraubt ist. Eine Bewegung nach unten, also in Richtung einer Vergrößerung des Innendurchmessers der Matrize 2, wird be grenzt durch ein Distanzstück 41, das mit Schrauben 42 festgehalten ist. Diese beiden Begrenzungen dienen als Bewegungsbegrenzung. Sie verhindern eine Bewegung der Vorspannringanordnung 8 gegenüber der Matrize 2 über ein bestimmtes Maß hinaus, so daß die Umformvorgänge der Matrize 2 auf ein bestimmtes Maß beschränkt bleiben. Sie lassen aber eine Bewegung der Vorspannringanordnung 8 in einem vorbestimmten Bereich zu.
  • Das Formwerkzeug 1 kann nun in einer Presse betrieben werden. Hierfür gibt es mehrere Möglichkeiten, die auch zusammen genutzt werden können.
  • Eine erste Möglichkeit besteht darin, die Vorspannringanordnung 8 und die Matrize 2 so aneinander anzupassen, daß das resultierende Werkstück die gewünschte Form erhält. Hierzu wird bei einem in die Presse eingebauten Formwerkzeug 1 ein erster "Versuch" gemacht. Bei diesem Versuch ist natürlich die Matrize 2 bereits auf einen Wert eingestellt worden, der sich rechnerisch ergibt. Sollte nach diesem Versuch das Werkstück noch nicht die gewünschte kritische Außenkontur haben, dann kann über die Betätigung des Kolbens 26 das kritische Maß 4 der Matrize 2 verändert werden. Da in gewissen Grenzen die Zu- oder Abnahme des Innendurchmessers proportional zur Verschiebung der Vorspannringanordnung 8 gegenüber der Matrize 2 ist, läßt sich das gewünschte Maß mit relativ wenig Versuchen dann mit der geforderten Genauigkeit einstellen. Die Steuereinrichtung 36 sorgt in diesem Fall nicht nur dafür, daß der Kolben 26 bewegt wird, sie sorgt auch dafür, daß der Kolben 26 und damit die Vorspannringanordnung 8 in der gewünschten Position verbleiben.
  • Wenn das Werkstück reibungsarm ausgestoßen werden soll, dann wird nach dem Ende des Umformvorgangs die Vorspannringanordnung 8 gegenüber der Matrize 2 nach unten verfahren (bezogen auf die Darstellung der Figur), so daß sich der Innendurchmesser der Matrize 2 vergrößert und das Werkstück ausgestoßen werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Oberfläche verkratzt.
  • Schließlich ist es auch noch möglich, den Kolben 26 und damit die Vorspannringanordnung 8 gegenüber der Matrize 2 zu verschieben, während das Werkstück erzeugt wird. In diesem Fall ist es möglich, in gewissem Maße eine gesteuerte Durchmesserveränderung über die extrudierte Länge des Werkstücks zu erzeugen.

Claims (16)

  1. Formwerkzeug (1) für preßbares Material mit einer Matrize (2), die einen Formhohlraum (3) aufweist, einer Vorspannringanordnung (8), die die Matrize (2) umgibt und mit einer radialen Vorspannung auf die Matrize (2) wirkt, und einem Träger (5), der die Matrize (2) hält, wobei zwischen der Matrize (2) und der Vorspannringanordnung (8) eine konische Berührungszone (6, 7) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (2) und die Vorspannringanordnung (8) durch einen Stellantrieb (26, 32, 33) relativ zueinander verlagerbar sind, wobei der Stellantrieb (26, 32, 33) mit einer Steuereinrichtung (36) verbunden ist, und mit Hilfe des Stellantriebs (26, 32, 33) die Matrize (2) und die Vorspannringanordnung (8) in ausgewählten Positionen relativ zueinander zu fixieren sind.
  2. Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (36) mit einem Positionssensor (37) verbunden ist, mit dem eine Lage der Vorspannringanordnung (8) relativ zur Matrize (2) zu ermitteln ist.
  3. Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (5) in Umfangsrichtung in mehrere Segmente unterteilt ist.
  4. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (5) einen Teil eines Gehäuses (14) bildet, das die Matrize (2) und die Vorspannringanordnung (8) umgibt.
  5. Formwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) eine axiale Führung für die Vorspannringanordnung (8) bildet.
  6. Formwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung mindestens einen Vorsprung aufweist, der in einer Nut geführt ist,
  7. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannringanordnung (8) eine Verstärkung (11) aufweist, die aus einem gewickelten Materialstreifen gebildet ist.
  8. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannringanordnung (8) ein Vorspanngehäuse (12) aufweist, das den Vorspannring (9, 10) ringförmig umgibt.
  9. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (26, 32, 33) eine Druckraumanordnung (32, 33) aufweist, die zwischen der Vorspannringanordnung (8) und der Matrize (2) oder einem damit fest verbundenen Teil angeordnet ist.
  10. Formwerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckraumanordnung (32, 33) eine erste Druckangriffsfläche (34) aufweist, die in Spannrichtung der Matrize (2) wirkt, und eine zweite Druckangriffsfläche (35), die in entgegengesetzte Richtung wirkt, wobei die erste Druckangriffsfläche (34) größer als die zweite Druckangriffsfläche (35) ist.
  11. Formwerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (26, 32, 33) einen im Gehäuse (14) angeordneten Kolben (26) aufweist, der mit der Vorspannringanordnung (8) verbunden ist.
  12. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (2) im Träger (5) durch eine Buchse (18') axial gehalten ist.
  13. Formwerkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (2) auf der der Buchse (18') gegenüberliegenden Seite durch einen Deckel (16), der einen Teil des Gehäuse (14) bildet, gehalten und gegebenenfalls vorgespannt ist.
  14. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (2) durch eine Nut-Feder-Verbindung in Axialrichtung mit dem Träger (5) verbunden ist.
  15. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens eine Bewegungsrichtung der Vorspannringanordnung (8) ein Bewegungsanschlag (40, 41) vorgesehen ist, der mit dem Gehäuse (14) verbunden ist.
  16. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß es in eine Pressenvorrichtung eingesetzt ist und die Steuereinrichtung (36) mit einer Steuerung (39) der Pressenvorrichtung verbunden ist.
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