DE2501613A1 - Die built up of segments for metal forming - has curved segment contact interfaces ensuring favourable distribution of forces - Google Patents

Die built up of segments for metal forming - has curved segment contact interfaces ensuring favourable distribution of forces

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DE2501613A1 DE19752501613 DE2501613A DE2501613A1 DE 2501613 A1 DE2501613 A1 DE 2501613A1 DE 19752501613 DE19752501613 DE 19752501613 DE 2501613 A DE2501613 A DE 2501613A DE 2501613 A1 DE2501613 A1 DE 2501613A1
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Abstract

The die built up of segments is used in metal forming processes such as deep drawing, upsetting, pressing, punching and cutting. The segmented die is designed to withstand extremely high forces on working materials which impose such loads on the die. The segments (2) have interfaces (C) which do not run in a radial direction but at an angle alpha and the curved interface is designed on considering that the working force components act uniformly in all direction against the inner face of the die opening. This distribution of the force components on die segment connecting surfaces ensures that the die life is extended and its crumbling under excessive loads is prevented.

Description

Segmentmatrizen Diese Erfindung behandelt Segmentmatrizen mit Widerstandseigenschaften gegen Belastungen, die in ähnlichen Matrizen früherer Bauart zu rascher Zerstörung führten (mit Ausbröckeln, Rißkegelbildung, Zerfall und ähnlichen Erscheinungen als Folge), und Herstellungsverfahren für solche Matrizen und Anwendungsmethoden für solche Matrizen. Segment matrices This invention deals with segment matrices having resistive properties against loads that lead to rapid destruction in similar matrices of earlier design led (with crumbling, crack cone formation, decay and similar phenomena as Sequence), and manufacturing processes for such matrices and application methods for such matrices.

In den bisherigen Verfahren matrizenkontrollierter Metallarbeiten wie Ziehen (in seinen verschiedenen Formen als Vorwärtsziehen, Rückwärtsziehen, Stoßziehen, Reduktionsziehen, usw.), Stauchen, Abgeraten, Stanzen, Schneiden und anderer Metall formungs arbeiten war eine ganze Vielfalt von Matrizen in Verwendung. Diese früheren Matrizen und die Verfahren, in denen sie Verwendung fanden, waren aber weitgehend unzufriedenstellend nicht nur infolge der fehlerhaften Produkte, sondern auch infolge der kurzen Lebensdauer der Matrizen selbst und der damit verbundenen Kosten. Die transversalen Seitenwände der Segmente dieser herkömmlichen Segmentmatrizen, die in ihrem Zusammenspiel die VerJüngerung der Matrize bilden, sind ebene Flächen und im Verhältnis zueinander so angeordnet, daß der Winkel zwischen der Ebene durch die Mittelachse der Matrizenöffnung und der Kurve, die die ebenen Segmentflächen entlang der Innenseite der Matrizenöffnung beschreiben, die Fähigkeit der Segmente herabsetzt, wenn nicht gar ausschließt, aneinander zu harten und die Lebensdauer der Matrize auf diese Weise zu verlängern. Ungeachtet ihrer Größe oder äußeren Form bilden die Berührungsflächen zwischen den ebenen Segmentflächen die Quelle der Probleme, die der langen Lebensdauer und Nützlichkeit der Segmente als Bestandteile genau justierter Matrizen entgegenwirken. Als Resultat folgt eine relativ rasche Qualitätsverminderung und die Unrahigkeit, Ausbröckeln, Brüche, Rißkegelbildung und Zerfall zu verhindern.In the previous methods of die-controlled metalwork like pulling (in its various forms as pulling forward, pulling backward, Butt drawing, reduction drawing, etc.), upsetting, advising against, punching, cutting and Other metal forming work involved a wide variety of dies. These earlier matrices and the procedures in which they were used were but largely unsatisfactory not only due to the defective products, but also due to the short life of the dies themselves and the associated ones Costs. The transverse side walls of the segments of these conventional segment matrices, which in their interplay the rejuvenation of the die form, are flat surfaces and are arranged in relation to each other so that the angle between the plane through the central axis of the die opening and the curve that the planes Segmental areas along the inside of the die opening describe the ability the segments reduce, if not exclude, to harsh on each other and the Extend the life of the die in this way. Regardless of their size or The outer shape is formed by the contact surfaces between the flat segment surfaces Source of problems related to the long life and usefulness of the segments as Counteracting components of precisely adjusted matrices. The result is a relative rapid deterioration in quality and roughness, crumbling, fractures, crack cone formation and prevent decay.

Diese Erfindung faßt als Ziel und Vorteil Matrizen zusammen, deren neue Konstruktions- und Bauweise Widerstandseigenschaften mit sic bringt, die die Bearbeitung und Formung von Materialien erlaubt, die äußerste Belastungen der Segmente unter extremen Bedingungen verlangen. Die weiteren Ziele der Erfindung befassen sich mit deq Produkten, die unter kontrollierten Bedingungen hergestellt, neue Eigenschaften aufweisen, und den dazugehörigen Herstellungsverfah ren.This invention summarizes as an object and advantage matrices, their new design and construction brings resistance properties with sic, which the Machining and shaping of materials allows the extreme loads on the segments under extreme conditions. Address the other objects of the invention deq products that are manufactured under controlled conditions with new properties and the associated manufacturing process.

Das Patent versteht als seine Zielsetzungen auch solche, die von Fachleuten durch Veränderungen des hier dargestellten Zustandes erreicht werden können, ohne dabei vom Sinn und der Absicht diese Veröffentlichung abzuweichen.The patent also understands its objectives to be those of experts can be achieved by changing the state shown here without thereby deviating from the spirit and intent of this publication.

Im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung stellt Zeichnung 1A im Aufriß die Segmentmatrize der gegenwärtigen Erfindung dar, wobei der Schrumpfring oder ein entsprechend passendes anderes Gehäuse weggelassen ist und die Segmente der Matrix in ihrer normalen Arbeitsstellung aufscheinen, in welcher sie die vollständige Matrizenöffnung mit freisrundem bffnungsquerschnitt bilden, stellt Zeichnung 1B dreidimensional ein Einzelsegment der Matrize dar, deren Aufriß in Zeichnung 1A zu sehen ist, entspricht Zeichnung 2A der Zeichnung 1A bis auf den Umstand, daß in Zeichnung 2A der Öffnungsquerschnitt polygonal ist, entspricht Zeichnung 2B der Zeichnung 2A bis auf den Umstand, daß die innere Arbeitsfläche des Segments in dieser Zeichnung eben ist, stellt Zeichnung 2C einen Teilaufriß einer Segmentmatrize dar, deren Begrenzungsfläche durch heterogene Kurven beschrieben sind, stellt Zeichnung 3 einen Teilaufriß einer Segmentmatrize dar, deren Segmentkurven Cc Kurven gleichen Drucks darstellen, repräsentieren Fign. 4 und 5 Spezialfälle der Querschnittskurven dargestellt in Zeichnung 3, stellt Zeichnung 6 zum gleichzeitigen Vergleich einen Teilaufriß einer Segmentmatrize dar, die Segmente mit Kurven der Klassen I, II und III - alle mit demselben Anfangswinkel Alpha - zusammenfaßt, stellt Zeichnung 7 einen Teilaufriß einer Segmentmatrize mit kreisrunder bRfnung und geraden Segmentbegrenzungskurven dar, entspricht Zeichnung 8 der Zeichnung 7 bis auf den Umstand, daß der Öffnungsquerschnitt hexagonal ist, entspricht Zeichnung 9 der Zeichnung 8 bis auf den Umstand, daß der Öffnungsquerschnitt in der Zeichnung dekagonal ist, stellt Zeichnung 10 einen Teilaufriß einer Segmentmatrize dar, deren b££nungsquerschnitt quadratisch ist und in der verschiedene Typen von Segmenten mit geraden Begrenzungsflächen zum Vergleich dargestellt sind, entspricht Zeichnung 11 der Zeichnung 10 bis auf den Umstand, daß der Öffnungsquerschnitt in dieser Zeichnung dreieckig ist, stellt Zeichnung 12 einen Teilaufriß einer Segmentmatrize mit einer Segmentbegrenzungskurve der Klasse II dar, stellt Zeichnung 13 einen Teilaufriß einer Segmentmatrize mit hexagonalem ffnungsquerschnitt dar, dessen ursprüngliche Scheite angekrümmt sind, und deren Segmentbegrenzungskurven der Klasse II angehören, stellt Zeichnung 14 einen Aufriß einer Segmentmatrize mit kreisrunder Öffnung und reflektiert gekrümmten Segmentbegrenzungskurven dar, entspricht die Zeichnung 14A der Zeichnung 14 bis auf den Umstand, daß in dieser Zeichnung der Öffnungsquerschnitt quadratisch ist, illustriert Zeichnung 14B die mathematische Ableitung der Reflektion einer Segmentbegrenzungskurve aus Zeichnung 6 an einer Geraden D-Dt, stellen die Kurven der Klasse III auf den Zeichnungen 15 - 19 Begrenzungslinien für die Zwischensegmentberührungsflächenquerschnitte dar, anhand deren die Konstruktion der Segmente für diese Erfindung vorgenommen werden kann, Fign. 20 - 27 zeigen bei der Segmentformermittlung verwendete Kurven, finden sich in den Zeichnungen 28 - 31 noch weitere Aufrisse von Segmentmatrizen, die die erfindungsgemäßen Merkmale aufweisen, läßt sich auf Zeichnung 32 ein Grundriß einer kompletten Matrizenstruktur erkennen einschließlich des Schrumpfringes und der Matrizenhalterung, stellt Zeichnung 32A den entsprechenden Aufriß der Struktur von Zeichnung 32 dar, bilden die Zeichnungen 33, 34 und 35 Maßstabzeichnungen von Segmentmatrizen dar, wie sie in den Beispielen 2, 3 und 4 detailliert ausgeführt sind, sind in den Tabellen 36 und 36A Zahlenpaare für n und K in Abhängigkeit von jeweils gegebenen Werten für Qmax und Alpha angegeben.In conjunction with the following description, Figure 1A shows in elevation the segment die of the present invention with the shrink ring or a correspondingly suitable other housing is omitted and the segments appear in the matrix in its normal working position, in which it is the complete Forming a die opening with a free, round opening cross-section is shown in drawing 1B three-dimensionally represent a single segment of the die, the elevation of which is shown in drawing 1A can be seen, drawing 2A corresponds to drawing 1A except for the fact that in drawing 2A the opening cross-section is polygonal, drawing 2B corresponds to FIG Drawing 2A except for the fact that the inner working surface of the segment in this Drawing is flat, drawing 2C is a partial elevation of a segment die, the boundary surface of which is described by heterogeneous curves represents drawing 3 is a partial elevation of a segment die, the segment curves of which resemble Cc curves Represent pressure, represent FIGS. 4 and 5 special cases of cross-sectional curves shown in drawing 3, represents drawing 6 for simultaneous Compare a partial elevation of a segment matrix, the segments with curves of the Classes I, II and III - all with the same starting angle alpha - combined Drawing 7 shows a partial elevation of a segment die with a circular opening and a straight line Represents segment boundary curves, drawing 8 corresponds to drawing 7 except for The fact that the opening cross-section is hexagonal corresponds to drawing 9 of the drawing 8 except for the fact that the opening cross-section in the drawing is decagonal, Figure 10 shows a partial elevation of a segment die, the b ££ voltage cross-section is square and in which different types of segments with straight boundary surfaces are shown for comparison, drawing 11 corresponds to drawing 10 except for the fact that the opening cross-section is triangular in this drawing Drawing 12 is a partial elevation of a segment die with a segment boundary curve Class II, Figure 13 shows a partial elevation of a segment die hexagonal opening cross-section, its original logs curved and whose segment boundary curves belong to class II, drawing represents 14 is an elevation of a segment die with a circular opening and a curved reflection Represents segment boundary curves, the drawing 14A corresponds to the drawing 14 to to the fact that in this drawing the opening cross-section is square, Drawing 14B illustrates the mathematical derivation of the reflection of a segment boundary curve from drawing 6 on a straight line D-Dt, put the class III curves on the Drawings 15-19 boundary lines for the inter-segment contact surface cross-sections based on which the construction of the segments for this invention was made can be, Figs. 20 - 27 show curves used in determining the segment shape, There are also further elevations of segment matrices in drawings 28 - 31, which have the features according to the invention, a plan view can be seen in drawing 32 recognize a complete matrix structure including the shrink ring and the die holder, Figure 32A provides the corresponding elevation Of the structure of drawing 32, drawings 33, 34 and 35 constitute scale drawings of segment matrices, as detailed in Examples 2, 3 and 4 are, in Tables 36 and 36A, pairs of numbers for n and K are dependent on given values for Qmax and Alpha are given.

Dementsprechend ist die gegenwärtige Erfindung auf Segmentmatrizen ausgerichtet, die in der Lage sind, maximale Arbeitsbelastungen unter extremen Bedingungen zu ertragen wie sie in Materialformung und -bearbeitung auftreten können. Allgemein gesprochen ist die hier verwendete Matrize eine Segmentmatrize mit einer mathematisch abgeleiteten Struktur, im Speziellen eine Matrize mit einer Gruppe mathematisch abgeleiteter segmentförmiger Teile, die, sinnvoll miteinander in Verbindung gebracht, eine gewünschte Matrizenöffnung bilden und,geeignet zusammengehalten, die Form der gewünschten Matrize beibehalten. Es kann jede geeignete Struktur und Methode angewandt werden, die einzelnen Segmente in ihrer Arbeitslage zusammenzuhalten. Die Erfindung erstreckt sich nicht auf diese Strukturen und Methoden außer insofern, als sie im Zusammenwirken mit den Matrizensegmenten letztere in der endgültigen Matrizenstruktur zusammenhalten.Accordingly, the present invention is based on segment matrices geared towards who are able to withstand maximum workloads under extreme conditions to endure as they can occur in material forming and processing. Generally speaking, the matrix used here is a segment matrix with a mathematical one derived structure, in particular a matrix with a group mathematically derived segment-shaped parts that, meaningfully connected to one another, form a desired die opening and, suitably held together, the shape of the keep the desired die. Any suitable structure and method can be used to hold the individual segments together in their working position. The invention does not extend to these structures and methods except to the extent that they are used in the The latter interacts with the die segments in the final die structure stick together.

Der Grundgedanke der Erfindung liegt im mathematisch abgeleiteten segmentförmigen Teil oder Matrizenöffnungssegment, von dem eine X Vielzah; sachgemäß zusammengesetzt, die Matrizenöffnung bilden.The basic idea of the invention lies in the mathematically derived segment-shaped part or die opening segment, one of which is an X Multiplicity; properly assembled, form the die opening.

In vorbestimmter Reihenfolge gleitet jedes Segment auf dem nächstliegenden Segment entlang einer mathematisch bestimmten gekrümmten Fläche. Der Hauptvorteil der hier erläuterten Erfindung ist der mathematisch bestimmte geometrische Kontakt zwischen den Segmenten' der die Arbeitslast aufnimmt durch kontrollierte Verteilung der Kohäsionsdrucke auf die Segmentberührungsflächen. Jene Flächen der segmentförmigen Teile, die zur Bearbeitung der Werkstücke geplant sind, bilden die Matrizenöffnung von gewUnschter Form, Die gekrümmten Transversalflächen werden in einer Anzahl von Formen dargestellt werden, die Je nach der Art des Kohgsivdrucks, den die Segmente unter gegebenen Arbeitsbedingungen aufeinander ausüben, in drei spezielle Gruppen eingeteilt werden können. Die Wirkungsweise der Kohäsivdrucke kann durch diese Vielfalt von Matrizensegmentformen und ihrer Anordnung zueinander willkürlich festgelegt werden. Wie dies zustande kommt, soll im Weiteren detailliert zeigt werden.Each segment slides on the next in a predetermined order Segment along a mathematically determined curved surface. The main advantage The invention explained here is the mathematically determined geometric contact between the segments' which takes on the workload through controlled distribution the cohesion pressure on the segment contact surfaces. Those surfaces of the segment-shaped Parts that are planned for machining the workpieces form the die opening of desired shape, the curved transverse surfaces are in a number of Shapes are represented that depend on the type of cohesive pressure exerted by the segments exercise one another under given working conditions, in three special groups can be divided. The mode of action of the cohesive printing can be influenced by this diversity arbitrarily determined by die segment shapes and their mutual arrangement will. How this comes about will be shown in detail below.

Die Darstellungen 1-A, 1B, 2A und 2B sind repräsentativ für eine theoretisch unbegrenzte Gruppe von Matrizen, die sich voneinander unterscheiden a) durch den Winkel Alpha der Steigung der Kurven C im Anfangspunk (wobei Alpha zwischen mehr als Oo und weniger als 900 schwanken kann), b) durch die Breite t der Matrizenwand, die, wie gezeigt werden wird, in bestimmten Fällen speziellen Beschränkungen unterwore sein kann, c) durch die Form der Kurve C, d) durch die Anzahl der Segmente m, die die Matrize bilden, und e) durch die Form des Öffnungsquerschnittes der Matrize, die beliebig gekrümmt oder polygonal begrenzt sein kann.Figures 1-A, 1B, 2A and 2B are representative of a theoretical one unlimited group of matrices that differ from each other a) by the Angle alpha of the slope of curves C at the starting point (where alpha is between more than Oo and less than 900), b) by the width t of the die wall, which, as will be shown, was subject to special restrictions in certain cases can be, c) by the shape of curve C, d) by the number of Segments m, which form the die, and e) by the shape of the opening cross-section the die, which can be curved or polygonally delimited as desired.

Im Sinne dieser Erfindung sind die Segmentbegrenzungskurven so entworfen, daß die Verteilung der Kohäsivdrucke, die die Segmente aufeinander ausüben, folgendermaßen willkürlich kontrolliert werden können: I. Die Kohsivdrucke können im Wesentlichen über die gesamte Länge der Berührungsflächen der Segmente gleich verteilt .t werden, wenn die Arbeitsdrucke gleichförmig und radial vom Mittelpunkt des Matrizenquerschnitts aus wirken. For the purposes of this invention, the segment boundary curves are designed in such a way that that the distribution of the cohesive pressures that the segments exert on one another is as follows can be arbitrarily controlled: I. The cohesive prints can essentially are evenly distributed over the entire length of the contact surfaces of the segments, when the working pressures are uniform and radial from the center of the die cross-section have an effect.

II. Die Kohäsivdrucke können unter denselben Arbeitsdrucken kontinuierlich, beginnend von der Matrizenöffnung nach außen hin, abnehmend sein; oder sie können mehr oder weniger gleichförmig über die gesamte Länge der Berührungsflächen der Segmente verteilt werden, wenn die Arbeitsdrucke zwar radial, aber nicht homogen über den ganzen Umkreis wirken, etwa mit weniger Kraft gegen die Innenwände der Segmente als gegen Punkte weiter außen auf den Berührungsflächen der Segmente. II. The cohesive pressures can be continuously, under the same working pressures, starting from the die opening outwards, decreasing; or you can more or less uniformly over the entire length of the contact surfaces of the Segments are distributed when the working pressures are radial but not homogeneous act over the entire circumference, for example with less force against the inner walls of the Segments than against points further out on the contact surfaces of the segments.

III. Die Kohäsivdrucke können über eine bestimmte Anfangslänge auf den Berühruugsflächen der Segmente monoton wachsend gemacht werden, wenn die Arbeitsdrucke im Wesentlichen radial und gleichförmig vom Mittelpunkt des Matrizenquerschnittes aus wirken; oder sie können mehr oder weniger gleichförmig auf den Berührungsflächen der Segmente verteilt werden, wenn die Arbeitsdrucke radial mit größerer Kraft gegen die Innenwände der Segmente als gegen Punkte weiter außen auf den Berührungsflächen der Segmente wirken. III. The cohesive prints can have a certain initial length the contact surfaces of the segments are made monotonously growing, if the working pressures are substantially radial and uniform from the center of the die cross-section act out; or they can be more or less uniform on the contact surfaces of the segments are distributed when the working pressures oppose radially with greater force the inner walls of the segments than against points further out on the contact surfaces of the segments work.

Darüber hinaus lassen sich heterogene Segmentbegrenzungskurven herstellen, indem man etwa über eine gewisse Anfangslänge mit einer Kurvenkrümmung einer oben erwähnten Klasse beginnt und in weiterer Folge mit Krümmungen gemäß der Kurven anderer Klassen fortsetzt.In addition, heterogeneous segment boundary curves can be created, by going about a certain initial length with a curvature of a curve above mentioned class begins and subsequently with curvatures according to the curves of others Classes continues.

Auf diese Weise lassen sich die Veränderungen der Kohäsivkräfte über eine gewisse Länge zwischen zwei Punkten der Segmentberührungsflächen zwischen bestimmten, vorgewählten Grenzwerten und in beliebiger Richtung festlegen. (Siehe Darstellung 2C).In this way, the changes in the cohesive forces can be passed over a certain length between two points of the segment contact surfaces between certain, pre-selected limit values and in any direction. (See illustration 2C).

In Abschnitt IV werden einige wichtige Hinweise über die Bedeutung des Winkels Alpha für die Entwicklung der Segmentmatrizen folgen.In Section IV, there are some important notes about the meaning of the angle alpha for the development of the segment matrices.

In Abschnitt V werden sich einige wichtige Hinweise auf die Wahl der Segmentanzahl m für die Entwicklung von Segmentmatrizen finden.Section V will discuss some important pointers on your choice of Find number of segments m for developing segment matrices.

In Abschnitt VI werden einige Beispiele für die Arbeitsweise und die Entwicklung von Segmentmatrizen nach den in dieser Veröffentlichung erläuterten Kriterien gegeben.In Section VI some examples of the operation and the Development of segment matrices according to those explained in this publication Criteria given.

Die Darstellung 1A repräsentiert einen Aufriß einer Segmentmatrize der gegenwärtigen Erfindung ohne Schrumpfring oder ein anderweitiges, passendes Gehäuse, wobei die Segmente der Matrize in ihrer normalen Arbeitsposition die Matrizenöffnung formen, die in diesem Fall bloß der einfacheren Darstellung wegen kreisrund gezeichnet ist.Representation 1A represents an elevation of a segment die the present invention without a shrink ring or any other, suitable Housing, with the segments of the die in their normal working position, the die opening shapes, which in this case are drawn circularly for the sake of simplicity is.

In dieser Form setzt sich die Matrize 1 aus einer gegebenen Anzahl von Segmenten 2 (hier vier Einzelsegmente) zusammen, die in geeigneter Form arrangiert die Matrize 1 bilden.In this form, the die 1 is composed of a given number of segments 2 (here four individual segments) together, which are arranged in a suitable form form the die 1.

Zu diesem Zweck hat Jedes Segment 2 vier Seitenwände, im Querschnitt allgemein mit C bezeichnet, von denen zwei gekrümmt sind, in beton deren Fällen auch eben, eine Seitenwand 3 konvex oder eben ist und die Wand 4 konkav oder eben ist (siehe Zeichnung 1B). Die Krümmung der Wände 3 und 4 sind zueinander passend hergestellt, so daß sie erlauben, die Segmente ineinanderzufügen, so daß sie eine komplette Matrize bilden. Wie im Weiteren erläutert, lassen sich die Krümmungen der Seitenwände 3 und 4 Je nach Wunsch mathematisch herleiten (siehe die Beispiele 1 bis 4 in Abschnitt VI als auch die entsprechenden Stellen im Text).For this purpose, each segment 2 has four side walls, in cross section generally denoted by C, two of which are curved, in concrete their cases also flat, a side wall 3 is convex or flat and the wall 4 is concave or flat is (see drawing 1B). The curvature of the walls 3 and 4 match each other made so that they allow the segments to be joined together so that they have a form a complete die. As explained below, the curvatures can be of side walls 3 and 4 can be derived mathematically as required (see the examples 1 to 4 in Section VI as well as the corresponding places in the text).

Jedes Segment hat außerdem eine Innenwand 5, deren Krümmung in die sem Fall im Querschnitt als Viertelkreis dargestellt ist, so daß vier solche Innenwände, wie in der Zeichnung ersichtlich, eine Matrizenöffnung 6 bilden, deren Querschnitt kreisrund ist. Diese Öffnung dient der Materialformüng während des Arbeitsvorganges und kann die gewohnten Vorhalte- und Endwinkel haben.Each segment also has an inner wall 5, the curvature of which in the in this case is shown in cross-section as a quarter circle, so that four such inner walls, As can be seen in the drawing, form a die opening 6, the cross section of which is circular. This opening is used to shape the material during the work process and can have the usual lead and end angles.

Die vierte Seitenwand eines Jeden Segments kann eine vorbestimmte Größe und Form annehmen, die nur durch Rücksichtnahme und Beschrän kungen, die im Weiteren besprochen werden sollen, und auf die des Schrumpfrings oder eines anderen passenden Gehäuses eingeschränkt ist. Diese Wand bildet zusammen mit den Wänden der restlichen Segmente die Außenseite der Matrize die vom Schrumpfring oder einem anderen Gehäuse umfaßt wird, wobei für eine sinnvolle Arbeitsweise die Größe und Form des Rings oder des entsprechenden Gehäuses komplementär sein muß. Der Schrumpfring oder das Gehäuse können dabei von herkömmlicher Konstruktion oder nach einem speziellen Verfahren hergestellt sein.The fourth side wall of each segment can be a predetermined one Assume size and shape that are only possible through consideration and restrictions imposed in the Further to be discussed, and on the of the shrink ring or another suitable housing is restricted. This wall forms together with the walls of the remaining segments the outside of the die that of the shrink ring or another housing is included, wherein for a meaningful operation The size and shape of the ring or the corresponding housing must be complementary. The shrink ring or the housing can be of conventional construction or be manufactured according to a special process.

Die Ober- und Unterseite der Segmente sollen nach Möglichkeit glatt sein, obwohl auch ein anderer Oberflächenzustand zuträglich ist.The top and bottom of the segments should be as smooth as possible although a different surface condition is also beneficial.

Zusätzlich kann eine rückwärtige Deckplatte oder eine andere Vorrichtung in das Gehäuse der Matrize eingebaut werden. In addition, a rear cover plate or other device can be used be built into the housing of the die.

Die Darstellungen 2A und 2B ähneln den Darstellungen 1A und 1B bis auf die Form der Innenwand 5 eines Jeden Segments, die in den Zei nungen 2A und 2B einen polygonalen, im Speziellen einen hexagonaleW, 1uerschnitt der Matrizenöffnung 6 ergeben. Auf die Größen und die Anordnung der Matrizensegmente dieser Darstellungen erstreckt sichi ebenfalls die in diesem Patent behandelte mathematische Ableitung methode.The representations 2A and 2B are similar to the representations 1A and 1B to on the shape of the inner wall 5 of each segment, which is indicated in the drawings 2A and Figure 2B shows a polygonal, especially a hexagonal W, cross-section of the die opening 6 result. On the sizes and the arrangement of the die segments in these representations also extends the mathematical derivation discussed in this patent method.

Wenn der Entwurf der Matrizensegmente nach den in diesem Patent entwickelten Kriterien mathematischçerfolgt ist, können die Segmente auf verschiedene Weise hergestellt werden. Jedes geeignete, nach dem Stand der Technik verfügbare Verfahren kann angewendet werden, wie etwa Werkzeugmaschinen- oder pulvermetallurgische Verfahren, 1- Kaltwalzverfahren oder elektrolytische Verfahren. Die Segmente können aus Materialien hergestellt werden, wie sie auch nach dem bisherigen Stand der Technik üblich waren, einschließlich Pulvermetalle, Kunststoffe, Metall-Kunststoffverbindungen oder Spritzgußmetalle. Die Neuerungen im Entwurf der Matrizensegmente könnten sogar die Verwendung von Materialien für ihre Herstellung ermöglichen, die bisher in derartiger Verwendung unbekannt waren.If the design of the die segments is based on those developed in this patent If the criteria are mathematically done, the segments can be produced in various ways will. Any suitable method available in the art can be used such as machine tool or powder metallurgical processes, 1- Cold rolling process or electrolytic processes. The segments can be made of materials as they were customary in the prior art, including Powder metals, plastics, metal-plastic compounds or injection-molded metals. The innovations in the design of the die segments could even include the use of Allow materials for their manufacture that were previously in such use were unknown.

Die gefertigten Segmente können auf jede, zufriedenstellende Weise zur Matrize zusammengefaßt werden. Ein zu diesem Zweck entwickelter und gefertigter Schrumpfring kann soweit erhitzt werden, daß der durch die Wärme gedehnte Ring mit hinreichendem Spiel um die zusammengesetzte Segmentmatrize gepaßt werden kann und beim Abkühlen nach Vorschrift um die Matrize schrumpft. Jedes andere, geeignete Gehäuse kann aber ebenfalls der zusammengesetzten Segmentmatrize angepaßt werden.The manufactured segments can be done in any satisfactory way be combined to form a die. One developed and manufactured for this purpose The shrink ring can be heated to the extent that the ring, which has been stretched by the heat, is also heated sufficient play around the composite segment matrix can be fitted and shrinks around the die on cooling according to the instructions. Any other suitable However, the housing can also be adapted to the assembled segment matrix.

I. Die Absicht, die Kohäsionsdrucke zwischen angrenzenden-Segmenten der Matrize auf die gesamte BerUhrungsfläche der Segmente möglichst gleichmäßig zu verteilen, wenn die Arbeitsdrucke im Wesentlichen gleichförmig und radial von der Mittelachse der Matrizenöffnung aus wirken, führt zu den Segmentbegrenzungskurven der Klasse I. Diese Art Kurven kann "Kurven gleichen Drucks" genannt und im Aufriß mit Cc bzeichnet werden, wie aus den Zeichnungen 3, 4, 5, 6 und 32 ersichtlich. Es wird gezeigt werden daß Cc Glied -einer Familie von Kreisen sein muß, wobei für Jede vorgegebene Wahl von Alpha (der Winkel mit dem die Kurven Cc von der Innenfläche der Matrizenöffnung aus beginnen) jeweils ein und nur ein solcher Kreis existiert. I. The intention of the cohesive pressures between adjacent-segments the die on the entire contact surface of the segments as evenly as possible to distribute when the working pressures are substantially uniform and radial from the central axis of the die opening, leads to the segment boundary curves Class I. This type of curves may be called "equal pressure curves" and in elevation marked with Cc, as can be seen from the drawings 3, 4, 5, 6 and 32. It will be shown that Cc must be a member of a family of circles, where for Any given choice of alpha (the angle at which the curves Cc from the inner surface the Die opening start from) in each case and only one such circle exists.

Die mathematische Gleichung, die die Kurve Cc beschreibt, beruht auf folgenden Annahmen: a) Die Querschnittskomponenten der Arbeitsdrucke wirken gleichförmig in alle Richtungen gegen die Innenfläche der Matrizenöffnung (in der Praxis werden manche Materialien nicht gleichförmige Gegenstände sein, ihre Arbeitsdrucke werden aber gleichförmig genug wirken, zumindest unter günstigen Bedingungen,daß daß diese Annahme gerechtfertigt erscheint), im Falle kreisrunder Matrizenöffnungen gilt diese Annahme für alle Arbeitsgänge von Kaltwalzen, Stanzen, Abgeraten, Schneiden und ähnlichem; für polygonale öffnungen bildet Kaltwalzen eine Ausnahme.The mathematical equation describing curve Cc is based on following assumptions: a) The cross-sectional components of the working pressures act uniformly in all directions against the inner surface of the die opening (in practice be some materials will not be uniform objects their work prints will but act uniformly enough, at least under favorable conditions, that these Assumption seems justified), in the case of circular die openings this applies Adoption for all operations of cold rolling, punching, advised against, cutting and similar; cold rolling is an exception for polygonal openings.

b) Der Druck auf eine Einheitsbogenlänge ist direkt proportional dem Sinus von Beta (wobei Beta der Winkel ist, den die radiale Kraftkomponente mit der Tangente an die Begrenzungskurve in einem bestimmten Kurvenpunkt r einschließt, wie ersichtlich aus Zeichnung 3) und indirekt proportional der Entfernung desselben Kurven, puntSes vom Mittelpunkt der Matrizenöffnung: /r sin Beta. Der Druck ist indirekt proportional zur Entfernung r, weil die Gesamtkraft mit wachsenden r über größere Flächenbereiche verteilt wird und direkt proportional zum Sinus von Beta, da der Sinus bewerkstelligt, daß bloß die Normalkomponenten der Kraft zur Kurve in die Betrachtung eingeht. b) The pressure on a unit arc length is directly proportional to the sine of Beta (where Beta is the angle that the radial force component makes with the tangent to the limiting curve at a certain curve point r, as can be seen from drawing 3) and indirectly proportional to the distance thereof Curves, points from the center of the die opening: / r sin beta. The pressure is indirectly proportional to the distance r, because the total force is distributed over larger areas with increasing r, and is directly proportional to the sine of beta, since the sine causes only the normal components of the force to the curve to be considered.

Gleichung (4).Equation (4).

Substituiert man Gleichung (4) in Gleichung (2), dann folgt Gleichung (5): Damit der Druck unabhängig von der jeweiligen Position an der Kurve Cc bleibt, muß P unabhängig von @ O sein. sein. Daraus ergibt sich sofort die Differentialgleichung In Polarkoordinaten läßt sich die Kurve Cc in Darstellung 3 durch die Gattungsgleichung r = f (@) Gleichung (1) darstellen. Aus dem eben Gesagten über den Druck ergeben sich die folgenden Beziehungen: sin Beta sin Beta P = H ------- oder P = H ----- , Gleichung (2) r £ (e) wobei H einen experimentell bestimmbaren Proportionalitätsfaktor darstellt. Wie im Weiteren gezeigt werden wird, läßt sich die Formel für die Segmentkurven r = f(@) ableiten,~ohne daß ein Wert für H definiert wurde. Unter Zuhilfenahme der Standardgleichung ft cot Beta = ------- Gleichung (3) f(e) ergibt sich für (ft(g))2 + ))2 = c2 Gleichung (6), wobei c eine positive Konstante sein soll.If one substitutes equation (4) in equation (2), then equation (5) follows: So that the pressure remains on the curve Cc independent of the respective position, P must be independent of @ Be O be. This immediately results in the differential equation. In polar coordinates, the curve Cc in illustration 3 can be represented by the generic equation r = f (@) equation (1). From what has just been said about the pressure, the following relationships result: sin beta sin beta P = H ------- or P = H -----, equation (2) r £ (e) where H is an experimental one represents determinable proportionality factor. As will be shown below, the formula for the segment curves r = f (@) can be derived without defining a value for H. Using the standard equation ft cot beta = ------- equation (3) f (e), equation (6) results for (ft (g)) 2 +)) 2 = c2, where c is a positive constant target.

Die mathematische Lösung dieser Differentialgleichung ist £(e) = c sin (e + Alpha) = r Gleichung (7), wobei Alpha der Anfangswinkel der Kurve ist (siehe Zeichnungen 3 und 4) und die Konstante c der Bedingung unterliegt: f(e) = 1 Gleichung (8) oder gemäß Gleichung (7): c sin Alpha = 1 Gleichung (8a) damit die Kurve Cc in einem Punkt mit r = 1 vom Zentrum beginnt (siehe Zeichnungen 3 und 4).The mathematical solution to this differential equation is £ (e) = c sin (e + alpha) = r equation (7), where alpha is the starting angle of the curve (see Drawings 3 and 4) and the constant c is subject to the condition: f (e) = 1 equation (8) or according to equation (7): c sin alpha = 1 equation (8a) so that the curve Cc starts at a point with r = 1 from the center (see drawings 3 and 4).

In rechtwinkeligen Xoordinaten ergibt sich für Gleichung (7) mit der Randbedingung (8) und (8a): Gleichung (9) wobei für c in diesem Fall gilt: c = sin Alpha v oder c = csc Alpha Gleichung (9a).In right-angled X-coordinates we get for equation (7) with the boundary conditions (8) and (8a): Equation (9) where for c in this case: c = sin alpha v or c = csc alpha equation (9a).

Gleichungen (9) oder (9a) repräsentieren eine Familie von Kreisen mit dem Mittelpunkt in cot Alpha) und einem Radius csc Alpha 2 Daraus geht hervor, daß die Mittelpunkte dieser Kreise auf einer Geraden x = 2 liegen, die genau durch die Mitte zwischen dem Zentrum und dem Rand der Matrizenöffnung verläuft. (Siehe Zeichnungen 3 und 4). Equations (9) or (9a) represent a family of circles with the center in cot alpha) and a radius csc alpha 2 It follows that that the centers of these circles lie on a straight line x = 2, which goes through exactly the middle runs between the center and the edge of the die opening. (Please refer Drawings 3 and 4).

Für die geometrische Darstellung der Kurve Cc beginnt man am besten mit der Matrizenöffnung (in Zeichnung 4 kreisrund dargestellt) und wählt willkürlich als Einheitslänge die Entfernung vom Mittelpunkt zur Peripherie der Matrizenöffnung. Der Radius ist also eine Längeneinheit. Durch den Punkt am Kreisumfang unter 60°, der mit 1?Q1, bzeichnet ist, soll die Vertikale (x = ) verlaufen. It is best to start with the geometric representation of the curve Cc with the die opening (shown circular in drawing 4) and chooses arbitrarily the unit length is the distance from the center to the periphery of the die opening. The radius is therefore a unit of length. Through the point on the circumference under 60 °, which is marked with 1? Q1, should be vertical (x =).

Auf dieser Linie muß der Mittelpunkt R der Kreiskurve Cc liegen (eine detailliertere Beschreibung des Charakters dieser Kurve folgt weiter unten). Die Entfernung von R zum Punkt (1,0) soll der Radius der Kurve sein (Radius L>. The center R of the circular curve Cc must lie on this line (a a more detailed description of the character of this curve follows below). the Distance from R to point (1,0) should be the radius of the curve (radius L>.

eotAjPha, Der Winkel Alpha und die Ordinate von R, cot Alpha, sind dann wechselseitig abhängig.eotAjPha, the angle alpha and the ordinate of R, cot alpha, are then mutually dependent.

Je nach den Erfordernissen der Kohäsivdrucke und der Größe der Matrize die Gleichung (9) der Winkel Alpha Werte zwischen mehr als 0° und weniger als 900 annehmen. Je kleiner der Winkel Alpha ist, umso mehr nähern sich die Kreiskurven Cc Geraden und umso mehr nehmen die Kohesivdrucke ab (mit dem sinus von Alpha). Depending on the requirements of the cohesive prints and the size of the matrix the equation (9) the angle alpha values between more than 0 ° and accept less than 900. The smaller the angle alpha, the closer to each other the circular curves Cc straight lines and the more the cohesive pressures decrease (with the sinus from Alpha).

In diesem Fall werden die Segmente unter Arbeitsbelastung zur Des integration tendieren.In this case, under workload, the segments become Des integration tend.

Die inneren Kanten neigen jedoch weniger zur Bruchbildung, und die Breite t der Wand verglichen zur Matrizenöffnung kann relativ groß sein. Die Maximalbreite Tmax der Wand, die zu dieser Klasse von Kurven gehört, läßt sich herleiten, indem man in der Gleichung (7), r = c sin (e + Alpha), maximiert und vom Einheitsradius der Matrizenöffnung abzieht: T max =rmax -1 (a) dr = c (cos Alpha) (cos O) - c (sin Alpha) (sin Q); (b) Um zum Maximum von r zu gelangen, setzt man c (cos Alpha) (cos °max) - c (sin Alpha) (sin Gmax) = ° (c) Daraus folgt, daß -ot gmax = tg Alpha, oder °max + Alpha = 900.However, the inner edges are less prone to breakage, and the Width t of the wall compared to the die opening can be relatively large. The maximum width The Tmax of the wall belonging to this class of curves can be derived from is maximized in equation (7), r = c sin (e + alpha), and of the unit radius the die opening subtracts: T max = rmax -1 (a) dr = c (cos alpha) (cos O) - c (sin Alpha) (sin Q); (b) To get to the maximum of r, one sets c (cos Alpha) (cos ° max) - c (sin alpha) (sin Gmax) = ° (c) It follows that -ot gmax = tg alpha, or ° max + alpha = 900.

(d) Substituiert man nun in Gleichung (7): rmax - c sin (90 - Alpha + Alpha) - c sin 90 = c (e) aus Gleichung (8): (c sin Alpha) = 1 oder c = csc Alpha dann folgt: Tmax = c - 1 = csc Alpha - 1 Gleichung (10).(d) If one now substitutes in equation (7): rmax - c sin (90 - alpha + Alpha) - c sin 90 = c (e) from equation (8): (c sin alpha) = 1 or c = csc alpha then follows: Tmax = c - 1 = csc alpha - 1 equation (10).

Wenn daher Alpha gegen 0 geht, nähert sich Tmax Unendlich.Therefore, as alpha approaches 0, Tmax approaches infinity.

Wenn hingegen Alpha groß ist, sind auch die Kohäsivdrucke zwischen den Matrizensegmenten groß. Für maximales Alpha nimmt der Kohäsivdruck einen Wert an wie er auftreten würde, wenn die Matrize aus konzentrischen Lamellen hergestellt wäre. In diesem Fall haften die Segmente sehr stark zusammen, und der Kohäsivdruck nimmt gleichmäßig zu mit Zunahme der Arbeitskräfte. Da zwischen den Segmenten auch keinerlei Öffnung auftritt, bleibt Materialaustritt in diese Öffnungen vollkommen ausgeschlossen. Die Innenkanten der Segmente werden in diesem Fall jedoch stärkere Spitzen haben und daher eher zum Ausbröckeln neigen als wenn Alpha klein ist. Die Wandbreite t kann niemals größer sein als der Radius des Kreises Cc weniger die Länge vom Mittelpunkt von Cc zur Innenfläche der Matrize, wenn der Mittelpunkt R der Kurve Cc noch innerhalb der Matrizeninnenfläche liegt (siehe Zeichnung 5), dann läßt sich die maximale Wandbreite t errechnen, indem man die Entfernung von der Innenfläche mit negativem Vorzeichen vom Radius von Cc abzieht, wodurch sich diese Länge dann addiert anstatt subtrahiert.Conversely, when alpha is large, the cohesive pressures are also between the die segments large. For maximum alpha, the cohesive pressure takes a value how it would occur if the die was made of concentric lamellas were. In this case the segments stick together very strongly, and the cohesive pressure increases evenly with an increase in the workforce. Since between the segments too If no opening occurs, material leakage into these openings remains complete locked out. However, the inner edges of the segments become thicker in this case Have points and are therefore more prone to crumbling than when Alpha is small. the Wall width t can never be greater than the radius of the circle Cc less that Length from the center of Cc to the inner surface of the die when the center is R the curve Cc is still within the inner surface of the die (see drawing 5), then the maximum wall width t can be calculated by taking the distance from the Inner surface with a negative sign subtracts from the radius of Cc, whereby this Length then added instead of subtracted.

Geometrisch läßt sich die maximale Wanddicke Tmax leichter auf folgende Weise darstellen: man zieht eine Gerade vom Matrizenmittelpunkt durch den Mittelpunkt R der Kurve Cc bis sie an die Kurve Cc mit dem Radius(csc Alpha/2 stUßt. t Zeichnung 4 zeigt den Fall, daß R innerhalb der Innenfläche der Matrize liegt. Zeichnung 5 zeigt die maximale Matrizenwandbreite TmaXs wenn der Mittelpunkt R außerhalb der Matrizeninnenfläche liegt. Die maximale Wandbreite Tmax geht gegen 0, wenn Alpha gegen 900 geht.Geometrically, the maximum wall thickness Tmax can be more easily reduced to the following Represent the way: you draw a straight line from the center of the matrix through the center R of curve Cc until it meets curve Cc with radius (csc Alpha / 2. T drawing 4 shows the case where R lies within the inner surface of the die. Drawing 5 shows the maximum die wall width TmaXs when the center point R is outside the The inner surface of the die lies. The maximum wall width Tmax approaches 0 when Alpha about 900 goes.

Nimmt man dieselben Zeichnungen 4 und 5 um die Maximalbreite der Matrizenwand in Polarkoordinaten auszudrUcken, dann gelten folgende Beziehungen: rl = f (@1) Gleichung (11) und gemäß den Gleichungen (7) und (8) wobei 91 + Alpha = 900.If one takes the same drawings 4 and 5 to express the maximum width of the die wall in polar coordinates, then the following relationships apply: rl = f (@ 1) equation (11) and according to equations (7) and (8) where 91 + alpha = 900.

Dann ist die maximale Breite Tmax = f(1) - 1 = r1 - 1: oder Tmax = sin Alpha - 1 = csc Alpha - 1.Then the maximum width is Tmax = f (1) - 1 = r1 - 1: or Tmax = sin alpha - 1 = csc alpha - 1.

Die 1 bezeichnet den Einheitsradius der Matrizenöffnung. Die letzte Gleichung ist bloß eine andere Schreibweise für Gleichung (10); sie verdeutlicht allerdings besser, daß #¹ der Polarwinkel der Linie durch den Mittelpunkt der Kuve Cc ist.The 1 denotes the unit radius of the die opening. The last Equation is just another notation for equation (10); it clarifies but better that # 1 is the polar angle of the line through the center of the curve Cc is.

Die Maximalbreite Tmax kann aus Gleichung (10) leicht errechnet werden; ein paar allgemeine Beispiele sollen hier kurz angegeben werden: für. Alpha = 600, Tmax = 8% des Öffnungsdurchmessers; für Alpha = 450, Tmax - 20% des Öffnungsdurchmessers; für Alpha = 300, Tmax - 50% des Öffnungsdurchmessers; für Alpha = 150, Tmax =143% des Öffnungsdurchmessers. The maximum width Tmax can easily be calculated from equation (10); a few general examples are briefly given here: for. Alpha = 600, Tmax = 8% of the opening diameter; for Alpha = 450, Tmax - 20% of the opening diameter; for Alpha = 300, Tmax - 50% of the opening diameter; for Alpha = 150, Tmax = 143% the opening diameter.

Gleichung (9), aus der besonders deutlich hervorgeht, daß der Mittelpunkt von Cc auf der Vertikalen x = 1 liegt (wie aus Zeich-2 nungen 4 und 5 ersichtlich), zeigt klar, daß, wenn der Mittelpunkt etwa im Punkt Q läge (auf einer Geraden durch den Ursprung, die mit der Horizontalen einen Winkel von 600 einschließt, der Winkel Alpha den Wert von 300 annehmen würde; für größere Alpha würde der Mittelpunkt unterhalb, für kleinere Alpha oberhalb von Q liegen, Bei der zeichnerischen Konstruktion eines Segments gehe man folgendermaßen vor: zunächst bestimmt man die Kurve Cc aus der Polarkoordinatengleichung (7) gemäß all der anderen Anweisungen, die schon weiter oben gegeben wurden; man lege die Zahl der Segmente m fest in Ubereinstimmung mit den Anweisungen aus Abschnitt V.Equation (9), from which it is particularly clear that the center of Cc is on the vertical x = 1 (as can be seen from drawings 4 and 5), clearly shows that if the midpoint were approximately at point Q (on a straight line through the origin, which forms an angle of 600 with the horizontal, the angle Alpha would take the value of 300; for larger alpha the midpoint would be below, for smaller alpha are above Q, when constructing a Segments proceed as follows: First, the curve Cc is determined from the Polar coordinate equation (7) according to all of the other instructions that go on were given above; determine the number of segments m in agreement with the instructions from section V.

Nachdem die erste Kurve vom Punkt (1,0) aus gezogen ist, drehe man die Konstruktion, wie aus Zeichnung 3 ersichtlich, im Uhrzeigersinn um360/m Grad und wiederhole dieselbe Kurve Cc vom nichtrotierten Punkt (1,0). After the first curve has been drawn from point (1,0), turn the construction, as can be seen in drawing 3, clockwise by 360 / m degrees and repeat the same curve Cc from the non-rotated point (1,0).

II. Die zweite Klasse behandelt Segmentmatrizen, die unter gleichförmig radial wirkenden Arbeitsdrucken die Kohäsivdrucke zwischen den Segmenten mehr in Richtung der Innenwände verteilen und unter Arbeitsdrucken, die mehr auf die Innenwände als auf Punkte weiter außen entlang der Berührungsflächen der Segmente wirken, die Kohäsivdrucke gleichförmig verteilen (siehe die Zeichnungen 6, 7, 8, 9, 10, 11, 33 und 35). II. The second class deals with segment matrices that are under uniform radial working pressures the cohesive pressures between the segments more in Distribute towards the inner walls and, under working pressures, apply more to the inner walls than act on points further out along the interfaces of the segments that Distribute cohesive pressures evenly (see drawings 6, 7, 8, 9, 10, 11, 33 and 35).

In Arbeitsgängen wie Kaltwalzen, Ziehen und ähnlichem sind die radialen Drucke gegen die Innenwände einer polygonalen Matrize nicht gleichförmig in alle Richtungen, sondern gegen die Seitenmitten größer als gegen die Ecken. Dies sieht man am besten, wenn Werkstücke aus einer ursprünglichen Form im Arbeitsprozeß gezogen oder verformt werden in eine neue winkelige Form wie z.B. ein Rohling, der zum Zündkerzengrundkörper verformt wird. In diesem Fall werden die radialen Kräfte in Richtung der Seitenhalbierenden des Polygons größer sein als in Richtung der Ecken Aus Zeichnung 2A, die den sechseckigen Querschnitt zeigt, geht auch hervor, daß der äußere Teil der Kurve C der entsprechenden Sechseckseite wesentlich mehr parallel liegt als der innere Teil. Die Familie der Kreiskurven wird daher nicht mehr eine Familie von Kurven gleichen Drucks bilden, sondern als Charakteristik mit zunehmender Entfernung vom Mittelpunkt die Kohäsivdrucke verstärken (abhängig vom Winkel Alpha kann in bestimmten Fällen diese Zunahme auf eine bestimmte Anfangszone beschränkt bleiben).In operations such as cold rolling, drawing and the like, the radial Print against the inner walls of a polygonal die, not uniformly in all of them Directions, but larger towards the middle of the pages than towards the corners. This sees best when workpieces are drawn from an original shape in the work process or be deformed into a new angled shape such as a blank that becomes the spark plug body is deformed. In this case the radial forces are in the direction of the bisector of the polygon must be larger than in the direction of the corners From drawing 2A, which is the hexagonal Cross-section shows, it can also be seen that the outer part of curve C of the corresponding Hexagon side is much more parallel than the inner part. The family of Circular curves will therefore no longer form a family of curves of equal pressure, but rather the cohesive pressure as a characteristic with increasing distance from the center increase (depending on the angle alpha, this increase can in certain cases remain restricted to a certain initial zone).

In gleicher Weise sind auch in gekrümmten Matrizenöffnungen (kreis-£Urmigsenv elliptischen usw.) die Arbeitsdrucke nicht gleichmäßig radial verteilt, wenn Werkstücke mit anderer geometrischer Form durch die Matrizenöffnung gezogen, kaltgearbeitet oder abgegratet werden.In the same way, in curved die openings (circular £ Urmigsenv elliptical, etc.) the working pressures are not uniform radially distributed, if workpieces with a different geometric shape are pulled through the die opening, cold worked or trimmed.

Durch die Modifikation der kreisförmigen Matrizensegmentbegrenzungskurven Cc der Klasse I kann jedoch eine neue Familie von Kurven der Klasse II gebildet werden, deren Mitglieder Cs (siehe Zeichnung 6) die Eigenschaft haben, daß, wenn die Arbeitsdrucke gleichmäßig radial von der Mittelachse der Matrizenöffnung aus wirken, die Kohäsivdrucke zwischen den Matrizensegmenten beginnend von der Innenseite der Matrizenöffnung aus entlang der Berührungsflächen nach außen hin abnehmen. Unter den eben beschriebenen Bedingungen unterbinden die neuen Kurven C5die Tendenz der Matrizensegmente, an den Innenkanten auseinanderzuklaffen, und fordern auf diese Weise eine Gleichverteilung der Kohäsivdrucke zwischen den Segmenten, wenn die Arbeitsdrucke zwar radial, aber mit weniger Kraft gegen die Innenwände als gegen Punkte weiter draußen auf den Berüurungsflächen der Segmente wirken. Andernfalls würde das Auseinanderklaffen der Segmente kleinen Teilen erlauben, sich in den Hohlräumen anzulagern, und mit Jedem neuen Arbeitsgang würde dieses Anlagern dasAuseinanderklarren der Segmente noch verschlechtern.By modifying the circular die segment boundary curves Class I Cc, however, can form a new family of Class II curves whose members Cs (see drawing 6) have the property that, if the working pressures uniformly radially from the central axis of the die opening act, the cohesive pressures between the die segments starting from the inside remove the die opening along the contact surfaces towards the outside. Under Under the conditions just described, the new curves C5 prevent the tendency of the Die segments to gape apart at the inner edges and challenge them Way an even distribution of the cohesive pressures between the segments when the working pressures admittedly radially, but with less force against the inner walls than against points further act outside on the contact surfaces of the segments. Otherwise there would be a gap of the segments allow small parts to be deposited in the cavities, and with With each new work step, this attachment would mean clearing the segments apart still worsen.

Für denselben Anfangswinkel Alpha unterscheidet sich Jede Kurve der Klasse II von der entsprechenden Kurve der Klasse I darin, daß sie sich langsamer krümmt. Für einen gegebenen Anfangswinkel Alpha existieren viele Kurven der Klasse II, die mit diesem Winkel begignPnF de Kurve~~er Klasse II hingegen erfüllt die Bedingung (aut Gleichung (5)): ist eine zunehmende (oder nicht abnehmende) Funktion von @, wenn r = f(@) die Kurvengleichung darstellt wie bisher. Die erste Ableitung muß also positiv sein: 2f' (O) (f''(@) + f(@))> O Gleichung (12a).For the same starting angle alpha, each class II curve differs from the corresponding class I curve in that it curves more slowly. For a given starting angle alpha, there are many class II curves, the class II curve starting with this angle, on the other hand, fulfills the condition (according to equation (5)): is an increasing (or not decreasing) function of @, if r = f (@) represents the curve equation as before. The first derivative must therefore be positive: 2f '(O) (f''() + f ())> O equation (12a).

Da fl(@) in den meisten Fällen, die hier von Interesse sind, grösser als O ist folgt, daß sie + r(e) > o Gleichung (12b).Since fl (@) in most of the cases that are of interest here, is greater than O, it follows that they + r (e)> o equation (12b).

Die Anzahl von Formeln für Kurven, die diese Bedingung erfüllen, unterliegt keinerlei Beschränkungen. Einige sollen hier zur Illustration angeführt werden: 1. Eine Menge Kurven haben die Eigenschaft, daß der Kohäsivdruck mit 1/r abfällt, wobei r die Entfernung zur Mittelachse der Matrix zenöffnung ist. Diese Kurven bilden die Gruppe der logarithmischin Spiralen mit der Polargleichung: r = eO cot Alpha wobei Alpha dieselbe Bedeutung hat wie bisher. Diese logarithmischen Spiralen haben weiter die Eigenschaft, daß der Winkel Alpha zwischen dem Radialvektor und der Tangente an die Spirale konstant ist (siehe Zeichnung 12). Die Wahl dieses Winkels Alpha legt nicht nur die Größe des Kohäsivdrucks zwischen den Segmenten der Matrize fest (je größer der Winkel Alpha umso größer der Kohesivdruck in Richtung der Innenwand), sondern auch wo die Segmentbegrenzungskurven den Umkreis der Matrize schneiden. Wenn man den Polarwinkel der Kurve mit S bezeichnet und annimmt, daß die Wandstärke der Matrizen ein Vielfaches des Öffnungsradius T ist, dann gilt T = e5 (cot Alpha) - 1 Gleichung (14a).The number of formulas for curves that meet this condition is subject to no restrictions. Some should be mentioned here for illustration: 1. A lot of curves have the property that the cohesive pressure decreases with 1 / r, where r is the distance to the central axis of the matrix zen opening. Form these curves the group of logarithmic spirals with the polar equation: r = eO cot Alpha where alpha has the same meaning as before. These have logarithmic spirals further the property that the angle alpha between the radial vector and the tangent to the spiral is constant (see drawing 12). Choosing this Angle alpha not only defines the amount of cohesive pressure between the segments the die (the larger the angle alpha, the greater the cohesive pressure in the direction the inner wall), but also where the segment boundary curves encompass the perimeter of the die cut. If one denotes the polar angle of the curve with S and assumes that the wall thickness of the matrices is a multiple of the opening radius T, then T applies = e5 (cot alpha) - 1 equation (14a).

Wenn SO und Alpha+900 ist, dann folgt, daß T T0> O. Wenn man ganz allgemein die Wanddicke der Matrize als ein Mindestvielfaches T1 des Matrizenöffnungsradius machen will, dann läßt sich die Beziehung zwischen S und Alpha mittels T1 ausdrücken: Gleichung (14b).If SO and Alpha + 900, then it follows that T T0> O. If one wants to make the wall thickness of the die as a minimum multiple T1 of the die opening radius, then the relationship between S and Alpha can be expressed in terms of T1: Equation (14b).

Je größer deshalb Alpha ist, umso größer muß S für ein gegebenes sein, und umso mehr tendiert die Matrize zur quasilamellaren Form. Therefore, the larger the alpha, the larger S must be for a given one and the more the matrix tends towards the quasi-lamellar shape.

Für bestimmte Arbeitsgänge, für die die Arbeitsdrucke extrem groß sind, würde dies einen bemerkenswerten Vorteil bilden, obwohl man aus Herstellungsgründen für S eine Größe kleiner alsbevorzugen wird. Für T1 = 1 würde Alpha deshalb kleiner oder gleich 770 34° sein müssen. Wenn andererseits Alpha = 500 ist und S = 7v/2, dann würde T nach Gleichung (14a) 2,75 sein; würde Alpha kleiner oder S größer (aber nicht größer als - sein, dann würde auch T entspreehend größer; wäre hingegen Alpha größer (aber nicht grösser als 77° 34') und S kleiner (aber nicht kleiner als 0,83), dann würde T entsprechend kleiner (allerdings nicht kleiner als 1). For certain operations for which the work pressures are extremely large this would constitute a notable advantage, although one for manufacturing reasons for S becomes a size smaller than preferred. For T1 = 1, alpha would therefore be smaller or equal to 770 34 °. On the other hand, if Alpha = 500 and S = 7v / 2, then T would be 2.75 according to equation (14a); Alpha would be smaller or S larger (but not be greater than -, then T would also be correspondingly greater; on the other hand would be alpha larger (but not larger than 77 ° 34 ') and S smaller (but not smaller than 0.83), then T would be correspondingly smaller (but not smaller than 1).

NatUrlich kann man die Werte für die Variablen Je nach Erfordernis gemäß Gleichung (14a) und (14b) beliebig wählen. Auf diese Weise erhält man nicht bloß eine Kurve der Klasse II, die die Kohäsivdrucke zwischen den Segmenten in Richtung der Matrizeninnenseite intensiviert, sondern erhält außerdem Kontrolle über den Anfangswinkel Alpha, den Schnittpunkt der Segmentbegrenzungskurven und des Matrizenumkreises und innerhalb erwünschter Grenzen über die Dicke der Matrizenwand. Of course you can change the values for the variables as required choose any according to equations (14a) and (14b). That way you don't get merely a class II curve showing the cohesive pressures between the segments in the direction of the inside of the die intensifies, but also gains control over the Starting angle alpha, the intersection of the segment boundary curves and the die perimeter and within desired limits across the thickness of the die wall.

2. Wenn Alpha = 450 ist, dann wird aus Gleichung (13a): r = e@, weil cot 450 = 1 Gleichung (13b). 2. If Alpha = 450, then equation (13a) becomes: r = e @, because cot 450 = 1 equation (13b).

3. Gerade Segmentbegrenzungskurven erfüllen ebenfalls die Kriterien ftlr Kurven der Klasse II (siehe Zeichnungen (7, 8 und 9)). Sie lassen sich in Polarkoordinaten folgendermaßen ausdrücken: r = f tG ) = tg Alpha Gleichung (15). 3. Straight segment boundary curves also meet the criteria for Class II curves (see drawings (7, 8 and 9)). You can be in polar coordinates Express it as follows: r = f tG) = tg Alpha Equation (15).

cos ~O tg Alpha - sin O Für den Fall, daß der Matrizenquerschnitt ein regelmäßiges m-Eck ist, sollte bedacht werden, daß der Winkel Alpha (den die geraden Segmentbegrenzungskurven mit der Horizontalen einschließen) nach folgenden Kriterien gewählt werden sollte: (a) Für m 48 (wie in den Zeichnungen 8, 10 und 11) für bessere i Haftung zwischen den Matrizensegmenten und gegen Auswärtsdrehen der Segmente infolge von Torsionskräften sollte Alpha folgenden Beschränkungen unterliegen: Gleichung (16a) Je nach der Breite der Matrize kann durch geeignete Wahl von Alpha ein gemeinsamer Polarwinkel für den Endpunkt der ersten geraden Segmentbegrenzungskurve und den Anfangspunkt der folgenden gerunden werden (siehe Zeichnung 8). Auf diese Weise wird nicht bloß eine adäquate Haftung zwischen den Matrizensegmenten gewährleistet, sondern insbesondere die Kanten der Innenwände werden nicht mehr Bruchkräften ausgesetzt.cos ~ O tg Alpha - sin O In the event that the matrix cross-section is a regular m-corner, it should be remembered that the angle alpha (which the straight segment boundary curves enclose with the horizontal) should be selected according to the following criteria: (a) For m 48 (as in drawings 8, 10 and 11) for better i adhesion between the die segments and against outward rotation of the segments due to torsional forces, Alpha should be subject to the following restrictions: Equation (16a) Depending on the width of the die, a common polar angle for the end point of the first straight segment boundary curve and the starting point of the following can be rounded by a suitable choice of alpha (see drawing 8). In this way, not only is adequate adhesion between the die segments ensured, but in particular the edges of the inner walls are no longer exposed to breaking forces.

(b) Um für ein m >8 (wie etwa in Zeichnung 9) die Brechbarkeit der Segmentinnenwandecken herabzusetzen, sollte bei der Wahl von Alpha folgende Beschränkung eingehalten werden: Gleichung (16b).(b) In order to reduce the breakability of the segment inner wall corners for an m> 8 (such as in drawing 9), the following restriction should be observed when choosing alpha: Equation (16b).

Wie gerade erwähnt, läßt sich auch hier wiederum Je nach Eckenzahl der Matrizenöffnung und Matrizenbreite ein Winkel Alpha finden, so daß für ein und denselben Polarwinkel der Endpunkt einer geraden Segmentbegrenzungskurve mit dem Anfangspunkt der folgenden übereinstimmt (siehe Zeichnung 9).As just mentioned, depending on the number of corners the die opening and die width find an angle alpha such that for one and the end point of a straight segment boundary curve with the same polar angle The starting point of the following matches (see drawing 9).

Das Kohäsivkraftverhältnis zwischen der Innenseite der Matrize unt der Außenseite ist größer für gerade Segmentbegrenzungskurven als für logarithmische, wenn für beide der Winkel Alpha derselbe ist, da sich die Spiralen schneller krümmen als die Geraden. Augenscheinlich wird Jedoch für denselben Anfangswinkel Alpha der Polarwinkel S, den die Kurve zwischen Anfangspunkt und Endpunkt auf der Peripherie der Matrize durchläuft, ftlr logarithmische Spiralen größer sein als für Geraden. Dies ermöglicht den Spiralkurvenmatrizen, größere Arbeitsdrucke zu widerstehen als für gerade Segmente zuträglich ist. Gleichzeitig brauchen die inneren Ecken der Segmente nicht so ausgeprägt zu sein. Der Vorteil der geraden Segmente ist natürlich ihre Einfachheit in der Konstruktion.The cohesive force ratio between the inside of the die unt the outside is larger for straight segment boundary curves than for logarithmic ones, if the angle alpha is the same for both, as the spirals curve faster than straight lines. However, it is apparent for the same starting angle Alpha is the polar angle S that the curve between the start point and end point on the Periphery the die passes through, for logarithmic spirals to be larger than for straight lines. This enables the spiral curve matrices to produce larger working pressures resist than is conducive to straight segments. At the same time need the inner ones Corners of the segments not to be so pronounced. The advantage of the straight segments is of course their simplicity in construction.

4. Um das Verhältnis der Kohäsivkräfte an der Innenseite und an der Peripherie der Matrize zu maximieren, müssen Begrenzungskurven herangezogen werden, die sich im Uhrzeigersinn anstatt im Gegenuhrzeigersinn winden (wie in den Zeichnungen 1X, 14a und.l4b).4. To the ratio of the cohesive forces on the inside and on the To maximize the periphery of the die, limiting curves must be used, which wind clockwise instead of counterclockwise (as in the drawings 1X, 14a and 14b).

Jene, deren Tangente im Punkt r = 1, @ 0 = O (oder x = 1, y = O) normal zum Radiusvektor im selben Punkt steht, ergeben das beste Verhältnis, da in diesem Fall der Winkel Beta aus Gleichung (23 900 ist und dementsprechend sin Beta = 1. Eine Schar solcher Kurven kann durch folgende Gleichungen entwickelt werden: y2 + a(x -(1+w))2 = d (x - (l+w)) + e Gleichung (17a)j wobei für a90 ist.Those whose tangent at the point r = 1, @ 0 = O (or x = 1, y = O) is normal to the radius vector at the same point, give the best ratio, since in this case the angle beta from equation (23 is 900 and accordingly sin beta = 1. A family of such curves can be developed by the following equations: y2 + a (x - (1 + w)) 2 = d (x - (l + w)) + e equation (17a) j where for a90 is.

(a) Für den Fall d = 0, a = 1> w2 = e erhält man eine Schar von Kreisen, deren Mittelpunkt im Punkt x = 1 + w, y = O liegt, und deren Radius gleich ~ ist. (a) For the case d = 0, a = 1> w2 = e one obtains a family of Circles whose center is at the point x = 1 + w, y = O, and whose radius is the same ~ is.

e (b) Im Fall d = O, w = - erhält man eine Schar Ellipsen, a deren Zentrum im Punkt x = w + 1, y = 0 liegt und deren Halbachsenlängen w und # sind. e (b) In the case d = O, w = - one obtains a family of ellipses, a of which The center is at the point x = w + 1, y = 0 and whose semi-axis lengths are w and #.

(c) Eine Schar Parabeln mit dem Brennpunkt (Focus) im Punkt d d x = 1 + -, y = 0 und der Leitlinie x = 1 - - ergibt sich aus der 4 e 4 Bedingung a = 0, = 0> e 0 und w = -d (d) Wenn d = 0, a und e <0 und ist) dann erhält man eine Schar Hyperbeln, deren rechter Brennpunkt im Punkt x = 1 + w (1- Ir1-a), y = 0 liegt, deren Zentrum im Punkt x = 1 + w, y = 0 liegt, und deren Scheitel im Punkt x = 1, y = O liegt.(c) A family of parabolas with the focus at the point ddx = 1 + -, y = 0 and the guideline x = 1 - - results from the 4 e 4 condition a = 0, = 0> e 0 and w = -d (d) If d = 0, a and e <0 and is) then we get a family of hyperbolas whose right focal point is at the point x = 1 + w (1- Ir1-a), y = 0, whose center is at the point x = 1 + w, y = 0, and whose vertex is lies at point x = 1, y = O.

Durch eine geringfügige Änderung der Gleichung (17a) lassen sich Kegelschnitte entwickeln, deren Tangente im Punkt r = 1, @ 0 = O 0 (x = 1, y = O) mit dem Radiusvektor im selben Punkt einen Winkel Delta> 900 einschließt, wobei die geänderte Gleichung folgende Form annimmt: (y-z)2+ a(x-(1+w))2=b (y-z) (x-(l+w)) + c (y-z) + d (x-(l+w)) + e Gleichung (17b), wobei für a = 0, wird, und für a# o, wird.By slightly changing equation (17a), conic sections can be developed whose tangent at the point r = 1, @ 0 = O 0 (x = 1, y = O) includes an angle Delta> 900 with the radius vector at the same point, where the modified equation takes the following form: (yz) 2+ a (x- (1 + w)) 2 = b (yz) (x- (l + w)) + c (yz) + d (x- (l + w)) + e equation (17b), where for a = 0, will, and for a # o, will.

Es ist leicht einzusehen, daß durch Spiegelung entlang einer Geraden D-D' die Kurven im Gegenuhrzeigersinn der Klassen 1 und II und auch die im folgenden behandelten Kurven der Klasse III spiegelbildliche Kurven im Uhrzeigersinn erhalten (wie in Zeichnung 14b etwa). Verläuft die Spiegelungsgerade durch den Punkt r = -1, O = O (oder x = 1, y = 0) und schließt mit der Horizontalen den Winkel Gamma (49°° für Matrizenöffnungen mit 8 oder weniger Ecken und <450 für alle anderen polygonalen oder gekrümmten Öffnungen) ein, dann schließen die Tangenten dieser Kurven im selben Punkt mit der Horizontalen den Winkel 1800 + Alpha - 2Gamma ein (wie aus Zeichnung 14b ersichtlich).It is easy to see that by reflection along a straight line D-D 'the counterclockwise curves of classes 1 and II and also those in the following Treated Class III curves are mirror-inverted clockwise curves (as in drawing 14b, for example). If the reflection line runs through the point r = -1, O = O (or x = 1, y = 0) and closes the angle gamma with the horizontal (49 °° for die openings with 8 or fewer corners and <450 for all others polygonal or curved openings), then the tangents of these close Curves at the same point with the horizontal an angle 1800 + Alpha - 2Gamma (as can be seen from drawing 14b).

Aus der Anzahl möglicher mathematischer Transformationen soll zur Illustration eine angerührt werden, die ebenfalls zum gewünschten Resultat führt: x = r cos (2 Gamma - 8) + 2 sin2 Gamma y = r sin (2 Gamma - O) - sin (2 Gamma) Gleichung (17c) Gleichung (17d) wobei r' und gut die Koordinaten der reflektierten Kurven darstellen.From the number of possible mathematical transformations, one should be touched upon for illustration, which also leads to the desired result: x = r cos (2 Gamma - 8) + 2 sin2 Gamma y = r sin (2 Gamma - O) - sin (2 Gamma) Equation (17c) Equation (17d) where r 'and gut represent the coordinates of the reflected curves.

Aus der Gleichung (17c) und (17d) geht sofort hervor, daß der Punkt, in dem der Radius vektor der Kurve mit der Tangente im selben Punkt übereinstimmt, jener Punkt ist, in dem die Radialkräfte im geringsten Kohäsivdruck resultieren und daher das Verhältnis der Kohäsivdrucke im Matrizeninneren und in Jenem Punkt am größten ist. Praktisch bedeutet dies, daß durch die Verwendung von Segmenten mit den eben beschriebenen reflektierten Segmentbegrenzungskurven der Klassen I, II und III selbst unter sehr hohen Arbeitsdrucken, die andernfalls die Segmente genügend weit auseinanderzudrücken versuchen würden um Komplikationen herbeizuführen (Ansammlung kleiner Teilchen zwischen den Segmenten, Bruchzerstörung der Segmentecken usw.), Kohäsivdrucke an der Innenseite der Segmente hergestellt werden können, die wesentlich höher sind als sie durch Verwendung von Begrenzungskurven im Uhrzeigersinn möglich wären.From equations (17c) and (17d) it is immediately apparent that the point at which the radius is vector of the curve coincides with the tangent at the same point, is that point at which the radial forces result in the lowest cohesive pressure and therefore the ratio of the cohesive pressures inside the die and at that point is greatest. In practice, this means that by using segments with the just described reflected segment boundary curves of classes I, II and III even under very high working pressures, which would otherwise try to push the segments far enough apart to cause complications (accumulation of small particles between the segments, breakage destruction the segment corners, etc.), cohesive prints can be produced on the inside of the segments, which are much higher than would be possible by using limiting curves in a clockwise direction.

Um die mathematische Ableitung der Spiegelung der Kurven an einer Geraden D-D' (wie in Zeichnung 14b dargestellt) näher auszuführen, sind im Folgenden Umrechnungstafeln (abgeleitet aus den Gleichungen (17c) und (17d)) angegeben für eine Schar Kurven der Klasse II, die durch die Gleichung (13a) beschrieben sind (r = exp (@ cot Alpha)), wobei Alpha und Gamma ein unabhängiges Veränderlichenpaar bilden..To the mathematical derivation of the mirroring of the curves on a Straight lines D-D '(as shown in drawing 14b) are to be explained in more detail below Conversion tables (derived from equations (17c) and (17d)) given for a family of Class II curves described by equation (13a) (r = exp (@ cot Alpha)), where alpha and gamma are an independent pair of variables form..

Gamma 15 Alpha 40 r x X y r 1.1041 1 Dvvh 0.01525 1.1002 1.8363' 1.2189 2 1.2102 0.07225 1.2124 3.4164' 1.3457 3 1.33.10 0.11906 1.3376 4.7580 1.4857 4' 1.4694 0.15131 1.477 5.8796 1.64()3 5' 1.6206 0.19324 1.6321 6.7998* 1.8110 6° 1.7884 0.23661 1.8040 7.5365 1.9995 7- 1.9745 0.28125 1.9944 8.1068§ 2.2075 8' 2.1807 0.32694 2.2051 8.5265-2.4372 9' 2.4093 0.37341 2.4380 8.8100 2.6908 10' 2.6625 0.42029 2.6954 8.9707* 2.9707 I 2.9429 0.46718 2.9797 ' 9.0202 . Gamma 30 Alpha 10 1.1040 1.0686 0.0803 1.0716 4.29X80 1.6404 5. 1.4409 0.4777 1.5179 18.3413' 2.4372 9° 2.0338 1.0280 2.2788 26.8155-3.6211 13* 2.9696 1.7823 3.4634 30.9711-5.9399 18° 4.9142 3.1085 5.8148 * 32.3136° Alpha 20° 1.0491 1' 1.0403 ().0332 1.0409 1.8304° 1.3333 6° 1.2837 0.2127 1.3012 9.4077' 1.6153 10. 1.5383 0.3714 1.5825 13.5725' 2.0529 15. 1.9517 0.5856 2.0376 16.7031' 2.8719 22° 2.7630 0.9020 2.9066 18.0805° * Gamma 30° Alpha 30° 1.0307 1 1.0308 0.0175 1.0310 0.09697-1.1989 6° 1.2047 0.1039 1.2092 4.928519 1.3945 II- 1.4187 0.1864 1.4271 7.50556 1.6220 16°+ 1.6668 0.2607 1.6871 8.89061 1.8867 21° 1.9662 0.3213 1.9923 9.28097°* Der Radiusvektor durch den Punkt gegeben durch r" # fällt mit der Tangente an die Kurve im selben Punkt zusammen, weswegen die oben erläuterten-Bedingungen auftreten. Gamma 15 Alpha 40 r x X y r 1.1041 1 Dvvh 0.01525 1.1002 1.8363 ' 1.2189 2 1.2102 0.07225 1.2124 3.4164 '1.3457 3 1.33.10 0.11906 1.3376 4.7580 1.4857 4 '1.4694 0.15131 1.477 5.8796 1.64 () 3 5' 1.6206 0.19324 1.6321 6.7998 * 1.8110 6 ° 1.7884 0.23661 1.8040 7.5365 1.9995 7- 1.9745 0.28125 1.9944 8.1068§ 2.2075 8 '2.1807 0.32694 2.2051 8.5265-2.4372 9 '2.4093 0.37341 2.4380 8.8100 2.6908 10' 2.6625 0.42029 2.6954 8.9707 * 2.9707 I 2.9429 0.46718 2.9797 '9.0202. Gamma 30 Alpha 10 1.1040 1.0686 0.0803 1.0716 4.29X80 1.6404 5.1.4409 0.4777 1.5179 18.3413 '2.4372 9 ° 2.0338 1.0280 2.2788 26.8155-3.6211 13 * 2.9696 1.7823 3.4634 30.9711-5.9399 18 ° 4.9142 3.1085 5.8148 * 32.3136 ° Alpha 20 ° 1.0491 1 '1.0403 () .0332 1.0409 1.8304 ° 1.3333 6 ° 1.2837 0.2127 1.3012 9.4077 '1.6153 10. 1.5383 0.3714 1.5825 13.5725' 2.0529 15. 1.9517 0.5856 2.0376 16.7031 '2.8719 22 ° 2.7630 0.9020 2.9066 18.0805 ° * Gamma 30 ° Alpha 30 ° 1.0307 1 1.0308 0.0175 1.0310 0.09697-1.1989 6 ° 1.2047 0.1039 1.2092 4.928519 1.3945 II- 1.4187 0.1864 1.4271 7.50556 1.6220 16 ° + 1.6668 0.2607 1.6871 8.89061 1.8867 21 ° 1.9662 0.3213 1.9923 9.28097 ° * The radius vector by the point given by r "# coincides with the tangent to the curve in the same Point together, which is why the conditions explained above occur.

Alle oben erwähnten reflektierten Kurven können bis zu einem Winkel #L gezogen werden, in denen sich die Bedingung der übereinstimmenden Radiusvektorefl und Tangenten an die Kurven erfüllen (siehe Zeichnung 14b). Dies setzt auch die maximale Matrizenwanddicke für die entsprechende Kurve fest. Man würde z.B. im Fall von Kreisen mit dem Mittelpunkt im Punkt r = w+1, g = 0 und mit dem Radius w (siehe Gleichungen (17a) - (17d)) firr aL und t die folgenden Werte erhalten Es sollte betont werden, daß Kurven, die bis zu diesem Punkt ausgeführt sind, an der Peripherie der Matrize keinerlei Kohäsivdruck zwischen den Segmenten bereithalten. Dies sollte bedacht werden, wenn ihre Verwendung zur Debatte steht, z.B. beim Ziehen sehr dün-'ner Drähte.All of the above-mentioned reflected curves can be drawn up to an angle #L in which the condition of the corresponding radius vectors and tangents to the curves are fulfilled (see drawing 14b). This also sets the maximum die wall thickness for the corresponding curve. For example, in the case of circles with the center at the point r = w + 1, g = 0 and with the radius w (see equations (17a) - (17d)) for aL and t, the following values would be obtained It should be emphasized that curves made up to this point do not provide any cohesive pressure between the segments at the periphery of the die. This should be borne in mind when their use is in question, for example when drawing very thin wires.

III. Die dritte Klasse umfaßt Segmentmatrizen, in denen unter r der Bedingung gleichförmig, radial wirkender Arbeitsdrucke die Kohäsivdrucke zwischen den Segmenten über eine gewisse Anfangslange der Segmentbegrenzungskurven Cf> beginnend von der Matrizeninnenwand, gleichförmig wachsend zunehmen; wirken die Arbeitsdrucke hingegen zwar radial, aber nicht gleichförmig, sondern mit mehr Kraft in Richtung der Matrizeninnenwand als gegen Punkte weiter außen auf den Berührungsflächen der Segmente, dann erreichen diese Matrizen eine Gleichverteilung der Kohäsivdrucke (s. dazu die Zeichnungen 6, 15> 16, 17, 18, 19, 34 und 35).III. The third class includes segment matrices in which the Condition uniform, radial acting working pressures the cohesive pressures between the segments over a certain initial length of the segment boundary curves Cf> starting from the inner wall of the die, increasing uniformly; do the Working pressures, on the other hand, are radial, but not uniform, but with more force in the direction of the inner wall of the die than against points Outside on the contact surfaces of the segments, these matrices then achieve a uniform distribution of cohesive prints (see drawings 6, 15> 16, 17, 18, 19, 34 and 35).

In Arbeitsgängen, in denen die Arbeitsdrucke ungleichmäßig oder stoßweise wirken, und die daher ein gewisses Maß an elastischer Anpassungsfähigkeit der Matrizeninnenzone erfordern, um frühzeitiges Versagen der Matrize zu verhindern, müssen die Matrizensegmente so entworfen und gebaut sein, daß sie durch geeignetes Nachgeben an der Innenwand die Stöße auffangen können, was am besten erreicht werden kann, wenn der Kohäsivdruck zwischen den Segmenten über eine gewisse Anfangslänge, beginnend von der Matrizeninnenseite, gleichmäßig zunimmt. Dies würde z.B. mit einem Werkstück mit heiß gewalzter unregelmäßig gepökelter Oberfläche auftreten, die im Arbeitsprozeß unter gewissen Bedingungen zu Prellungen an der Matrize und deren früher Versagen führen kann. Ein anderer Fall würde die Herstellung von Teilen aus Pulvermetallen sein. Als weitere Beispiele werden das Beispiel 3 und Kurve C von Beispiel 4 angegeben.In operations in which the work prints unevenly or intermittently act, and therefore a certain degree of elastic adaptability of the die inner zone to prevent premature failure of the die, the die segments must be designed and built so that, by appropriate yielding on the inner wall the shocks can absorb what can best be achieved when the cohesive pressure between the segments over a certain initial length, starting from the inside of the die, increases evenly. This would e.g. with a workpiece with hot rolled irregular Cured surface occur in the work process under certain conditions can lead to bruises on the die and its earlier failure. Another Case would be the manufacture of parts from powder metals. As further examples Example 3 and curve C of Example 4 are given.

Eine andere Modifikation der Kreise, die die Kurven der Klasse I umfassen, rührt zu einer neuen Schar von Kurven der Klasse III, von denen eine Jede die Eigenschaft hat, daß die Kohäsivdrucke zwischen den Matrizensegmenten entlang einer bestimmten Länge, beginnend von der Matrizeninnenwand, zunehmen, wenn die Arbeitsdrucke gleichmäßig radial von der Mittelachse der Matrizenöffnung aus wirken. Diese Charakteristik des Kohäsivdruckdifferentials bewirkt einen schockdämpfenden Aufrangeffekt. Jede Kurve der Klasse III unterscheidet sich von der ihr entsprechenden, mit demselben Anfangswinkel Alpha beginnenden Kurve der Klasse I darin, daß sie sich in der Anfangsphase wesentlich schneller krümmt.Another modification of the circles that comprise the Class I curves, gives rise to a new family of Class III curves, each of which has the property has that the cohesive pressures between the die segments along a certain Length, starting from the inner wall of the die, increase when the working pressures are even act radially from the central axis of the die opening. This characteristic of the cohesive pressure differential causes a shock-absorbing uprange effect. Every Curve of Class III differs from the corresponding one, Class I curve beginning with the same starting angle alpha in that they bends much faster in the initial phase.

Jede Kurve der Klasse III erfüllt die Bedingung (aus Gleichung (5)), daß (f(&commat;))2 + (f(g))2 innerhalb des Intervalls °< max eine abnehmende Funktion von @ ist, wobei wie bisher r = f(9) die Kurvengleichung darstellt. Diese Bedingung führt zur Differentialungleichung: f(@) + ft ) <O Gleichung (18), die auch von allen Kurven der Untergruppe erfüllt wird, die - wie gezeigt werden wird - durch die Gleichung (19) charakterisiert sind.Every curve of class III fulfills the condition (from equation (5)), that (f ()) 2 + (f (g)) 2 within the interval ° <max a decreasing Function of @, where as before r = f (9) represents the curve equation. This condition leads to the differential inequality: f (@) + ft) <O equation (18), which is also satisfied by all curves of the subgroup that - as shown will be - are characterized by equation (19).

Die Zahl der Formeln, die für Kurven, die diese Bedingung erfüllen, gegeben werden konnen, ist unbeschränkt. Sogar die folgende Gleichung (l9) beschreibt eine zweifach unendliche Schar für verschiedene positive Werte von K und n (für zu kleine Werte von K und Werte von n kleiner als 1,5 ergibt diese Formel allerdings keine Kurven der Klasse III (siehe Gleichung (23)).The number of formulas that can be used for curves that meet this condition can be given is unlimited. Even the following equation (19) describes a doubly infinite family for different positive values of K and n (for However, this formula results in values of K that are too small and values of n less than 1.5 no class III curves (see equation (23)).

Einige allgemeine Überlegungen und ausgewählte Beispiele sollen als Illustration folgen: Für eine Klasse von Spiralen, die die obige Bedingung erfüllen, lautet die Polargleichung: Gleichung (19), wobei K und n unabhängige, positive Konstanten sind. Im Weiteren werden Hinweise gegeben, wie praktische Werte für K und n gefunden werden können (s. Gleichung (24) und (25) und die Zeichnungen 36 und 36A).Some general considerations and selected examples should follow as an illustration: For a class of spirals that meet the above condition, the polar equation is: Equation (19), where K and n are independent, positive constants. In the following, information is given on how practical values for K and n can be found (see equations (24) and (25) and drawings 36 and 36A).

Für jede Kurve dieser Schar von Spiralen (d.h. für ein gegebenes K und n) existiert ein Wert Gmax , der den Punkt M auf der Kurve bestimmt (s. Zeichnungen 15, 16, 17, 18 und 19), in dem das Maximum des Kohäsivdruckes zweier aneinandergrenzender, in Ubereinstimmung mit dieser Gleichung entwickelter Segmente auftritt.For each curve of this family of spirals (i.e. for a given K and n) there is a value Gmax which determines the point M on the curve (see drawings 15, 16, 17, 18 and 19), in which the maximum of the cohesive pressure of two adjacent, occurs in accordance with this equation of developed segments.

Angefangen von der Innenwand der Matrize nimmt.der Kohäsivdruck zwischen den Segmenten der Matrize bis zu diesem Punkt M zu.Starting from the inner wall of the die, the cohesive pressure between the segments of the die up to this point M.

Jenseits des Punktes M fällt der Kohäsivdruck langsam ab. Möchte man jedoch die Abfallrate des Kohäsivdruckes ändern (sie entweder wachsend machen oder konstant 0 halten), d.h. den Kohäsivdruck zwischen den Segmenten jenseints des Punktes M konstant halten), dann kann man Kurven der Klassen I und II vom Punkt M an anstelle der ursprünglichen Kurve setzen (s. Zeichnung 2C).Beyond the point M, the cohesive pressure slowly drops. One would like to however, change the rate of decay of cohesive pressure (either making it growing or keep constant 0), i.e. the cohesive pressure between the segments beyond the point M keep constant), then you can use curves of classes I and II from point M on instead the original curve (see drawing 2C).

Von Gleichung (5) aus Abschnitt I. für den Kohäsivdruck P zwischen den Segmenten ausgehend kann man 0max bestimmen: Augenscheinlich muß (ft(g))2 + (f((O)) eine abnehmende Funktion von 9 sein, damit P eine wachsende Funktion von 9 wird. Die erste Ableitung 2ft(&commat;) (f''(&commat;) + f(9)) muß also negativ sein. Für die durch Gleichung (19) beschriebene Kurve ist und 2ft(@) ist im gegebenen Fall immer positiv. Daraus folgt, daß f''() + f(g), oder negativ sein müssen innerhalb des Intervalls 0#0# Aus der Definition von Grad folgt natürlich, daß für emax f' '(8) f + f(0) verschwindet. In anderen Worten: (im Bogenmaß) Gleichung (20).Starting from equation (5) from Section I. for the cohesive pressure P between the segments, one can determine 0max: Obviously, (ft (g)) 2 + (f ((O)) must be a decreasing function of 9 in order for P to be an increasing function of 9. The first derivative 2ft () (f ″ () + f (9)) must therefore be negative, for the curve described by equation (19) is and 2ft (@) is always positive in the given case. It follows that f '' () + f (g), or must be negative within the interval 0 # 0 # From the definition of degree it naturally follows that for emax f '' (8) f + f (0) vanishes. In other words: (in radians) equation (20).

Löst man Gleichung (19) für ein dem #max entsprechendes r, dann erhält man: Gleichung (21).Solving equation (19) for an r corresponding to #max one obtains: Equation (21).

Aus Gleichung (3) von oben f(&commat;) cot Beta = f'(#) folgt, daß im Falle Beta = Alpha (hier hat Alpha dieselbe Bedeutung wie im Rest des Textes) für die durch die Gleichung (19) beschriebenen Kurven gilt: (aus Gleichung (19)) gilt, folgt: Gleichung (22). Aus Gleichung (20) und (22) sieht man, daß für ein gegebenes K und n die Werte für Gmax und Alpha zwangsläufig folgen; auf der - anderen Seite ist für ein gegebenes K und n sowohl max als auch Alpha eindeutig bestimmt wie aus den folgenden Gleichungen (24) und (25-) bewiesen wird, Um praktische Werte für K und n zu finden, lohnt es sich, zuerst Extremwerte für beide auszuschließen: Erstens geht für große K Alpha gegen 0 (aus lim cot Alpha =oo), was unerwünscht ist, da der Kohäsivdruck nahe der Innenwand sehr klein wird. Zweitens geht für große n aus demselben Grund ( lim cot Alpha =oa) Alpha gegen 0. Praktische Werte für K und n werden deshalb nicht sehr groß sein. Auf der anderen Seite erfüllen Kurven mit K und n um 1 herum nicht die Bedingungen für Kurven der Klasse III. Sogar K = 1,5 und n = 1,5 reichen noch nicht aus.From equation (3) above f () cot beta = f '(#) it follows that in the case of beta = alpha (here alpha has the same meaning as in the rest of the text) for the curves described by equation (19) is applicable: (from equation (19)), it follows: Equation (22). From equations (20) and (22) it can be seen that for a given K and n the values for Gmax and alpha inevitably follow; on the other hand, for a given K and n, both max and alpha are uniquely determined as shown by the following equations (24) and (25-). To find practical values for K and n, it is worthwhile first To exclude extreme values for both: First, for large K alpha goes towards 0 (from lim cot alpha = oo), which is undesirable because the cohesive pressure becomes very small near the inner wall. Second, for large n, for the same reason (lim cot alpha = oa), alpha tends to zero. Practical values for K and n will therefore not be very large. On the other hand, curves with K and n around 1 do not qualify for Class III curves. Even K = 1.5 and n = 1.5 are not enough.

Die Abhängigkeit von K von n und umgekehrt kann für Kurven der Gleichung (19) aus Gleichung (20) abgeleitet werden, wenn man berücksichtigt, daß °max positiv sein muß. Es ist daher Gleichung (23).The dependence of K on n and vice versa can be derived from equation (20) for curves of equation (19), if one takes into account that ° max must be positive. It is therefore Equation (23).

Daraus ist sofort ersichtlich, daß für ein n nur geringfügig grösser als 1 K große Werte annehmen muß und umgekehrt.From this it is immediately evident that for an n is only slightly larger than 1 K must assume values and vice versa.

Löst man die Gleichungen (20) und (22) für n in Abhängigkeit von Alpha und emax, dann erhält man: Gleichung (24).Solving equations (20) and (22) for n as a function of alpha and emax, one obtains: Equation (24).

Hier ist Alpha in Grad und #max in rad angegeben.Here alpha is given in degrees and #max in rads.

Sobald n durch Gleichung (24) bestimmt ist, läßt sich auch K durch Gleichung (22) als Funktion von Alpha und °max ausdrücken: K = (n cot Alpha) ñ Gleichung (25).As soon as n is determined by equation (24), K can also be passed through Express equation (22) as a function of alpha and ° max: K = (n cot alpha) ñ equation (25).

Mit n aus Gleichung (24); Damit n aus Gleichung (24) eine reelle Größe ist, muß der Ausdruck unter der Wurzel positiv sein. Setzt man diesen Ausdruck unter der Wurzel Null und entwickelt für #maxs dann erhält man unabhängig von der Wahl für n und K den größtmöglichen Wert für °max O' = 1 - sin Alpha1 Gleichung (26).With n from equation (24); So that n from equation (24) is a real quantity is, the expression under the root must be positive. If you put this expression under the root zero and expanded for #maxs is then obtained regardless of the choice for n and K the largest possible value for ° max O '= 1 - sin Alpha1 equation (26).

max 2 cos Alpha Für Alpha = 0° nimmt °max den Wert 1 rad an, oder 28°36'. Geht p max 2 rad a, oer e Alpha1 hingegen gegen 90°, dann muß O'max gegen gehen. max 2 cos Alpha For Alpha = 0 °, ° max takes the value 1 rad, or 28 ° 36 '. If p max 2 rad a, oer e Alpha1, however, goes towards 90 °, then O'max must go towards walk.

max Bevor für eine spezielle Anwendung einer Matrize die Werte für Alpha und Omax für eine Segmentbegrenzungskurve der Klasse III nach Gleichung (19) ausgewählt werden, sollten folgende allgemeine Kriterien bedacht werden: 1) Endzustand des Werkstückes.max Before the values for Alpha and Omax for a segment boundary curve of class III according to equation (19) are selected, the following general criteria should be considered: 1) Final state of the workpiece.

a)Wenn der Endzustand der Oberfläche außerordentlich bedeutend ist, sollte °max möglichst nahe an der Innenwand gewählt werden; b)Ist hingegen die Widerstandsfähigkeit der Matrize gegen momentanen Schock vom Werkstück her der dominierende Entscheidungsfaktor, wie etwa bei der Vermeidung von Matrizenzerfall, wird man ein °max weiter weg von der Matrizeninnenwand wählen. Diese Versetzung des Punktes maximalen Kohäsivdruckes nach außen erlaubt ein Nachgeben der Matrizensegmente von der Innenwand bis zum Punkt M (entsprechend Gmax und rmax) und wirkt daher als dämpfender Schockauffänger. Alle anderen, im Text beschriebenen Bedingungen sind davon unabhängig zu beobachten (s. Abschnitte IV und V, Gleichungen (5), (19), (20), (21), (24) und (25) und den begleitenden Text). a) If the final state of the surface is extremely important, ° max should be chosen as close as possible to the inner wall; are you on the other hand, the resistance of the die to momentary shock from the workpiece here is the dominant decision-making factor, such as avoiding the loss of matrices, you will choose a ° max further away from the inner wall of the die. This transfer the point of maximum cohesive pressure to the outside allows the die segments to yield from the inner wall to point M (corresponding to Gmax and rmax) and therefore acts as a cushioning shock absorber. All other conditions described in the text are to be observed independently of this (see Sections IV and V, equations (5), (19), (20), (21), (24) and (25) and the accompanying text).

2) Frühes Versagen der Matrize als Folge von Splittern kann verhindert werden durch eine praktisch vertretbare kleinste Wahl von Alpha. Alle übrigen Bedingungen des Textes (wie im vorgehenden Abschnitt l)b) erläutert) müssen berücksichtigt werden.2) Early failure of the die as a result of splinters can be prevented are made by a practically defensible smallest choice of alpha. All other conditions of the text (as explained in the previous section l) b)) must be taken into account.

3) Falls nicht Splittern der dominierende Faktor beim Versagen der Matrize darstellt, wie etwa bei der Herstellung von Teilen aus Pulvermetallen oder geschmeidigen Metallen, bei geringfügigem Verjüngem oder ähnlichem, dann kann der Winkel Alpha größere Werte annehmen, die mit den übrigen Bedingungen des Textes und jenen eben unter l)b) erwähnten nicht in Widerspruch stehen.3) If not splintering is the dominant factor in the failure of the Represents a die, such as in the manufacture of parts from powder metals or malleable metals, with slight tapering or the like, then the Angle alpha take on larger values with the remaining conditions of the text and those just mentioned under l) b) are not in contradiction.

4) Von einem praktischen Gesichtspunkt aus sollte der Winkel Alpha für vieleckige Matrizenöffnungen Werte zwischen 100 und 700 anj nehmen und für runde Matrizenöffnungen solche zwischen 10° und 500.4) From a practical point of view, the angle should be alpha for polygonal die openings values between 100 and 700 anj to take and for round die openings those between 10 ° and 500.

5) Wie schon bei Gleichung 26 ausgeführt, muß Gmax zwischen Oo und 28036T liegen.5) As already stated in equation 26, Gmax must be between Oo and 28036T.

6) Die Dicke der Matrizenwand im Punkt maximalen Kohäsivdruckes zwischen den Segmenten ist festgelegt durch den Wert von max (also f(Omax)), der natürlich von Gmax selbst abhängt, weniger dem Einheitsradius der Matrizenöffnung. Es soll jedoch bemerkt werden, daß die Lösungskurve für Gleichung (19) über den Winkel max hinaus ausgedehnt werden kann, ohne den Zustand zu ändern, daß sie eine Kurve der Klasse III ist mit wachsendem Kohäsivdruck zwischen den Segmenten im Intervall O# 0# Für gewisse Matrizentypen bevorzugt die Industrie normalerweise Matrizenwandstärken, die gleich dem Öffnungsradius der Matrize sind. Man kann dann Gleichung (19) für ein gegebenes n und K und einem Wert r = 2 lösen, um jenen Winkel &commat; g zu zu finden, bis zu dem man die Segmentbegrenzungskurve zu verlängern hat, um die geeignete Wandstärke zu erhalten. In diesem Fall können Jedoch Alpha und max nicht unabhängig voneinander gewählt wer den. Alpha bestimmt zunächst die obere Grenze von Alpha durch Gleichung (27), wobei S den Polarwinkel in Radians darstellt, den die Kurve überstreicht bevor sie an der Peripherie der Matrize endet. Wenn die Segmentbegrenzungskurve zum Beispiel im Punkt r = 1, O = Oo anfängt und im Punkt r = 2, &commat; 0 = 900 aufhört, .dann ist S gleich ir/s oder 1,5708 und dementsprechend ist Stellt man Gleichung (27) graphisch dar (wie in Kurvendarstellung 20) für S = T/2 oder für S = #/3 (wie in Kurvendarstellung 22) als besondere Beispiele, so findet man Jedes Alpha, das einem bestimmten Alpha entspricht. Geht man mit dem gefundenen Wert in Gleichung (25) und entwickelt nach K und setzt den gefundenen Wert für K in Gleichung (20), dann erhält man die obere Grenze von #max für jeden vorher gegebenen Wert von Alpha.6) The thickness of the die wall at the point of maximum cohesive pressure between the segments is determined by the value of max (i.e. f (Omax)), which of course depends on Gmax itself, less on the unit radius of the die opening. It should be noted, however, that the solution curve for equation (19) can be extended beyond the angle max without changing the condition that it is a class III curve with increasing cohesive pressure between the segments in the interval O # 0 # For for certain types of dies, the industry typically prefers die wall thicknesses that are equal to the opening radius of the die. One can then solve equation (19) for a given n and K and a value r = 2 to obtain that angle &commat; g to be found, up to which one has to extend the segment boundary curve in order to obtain the appropriate wall thickness. In this case, however, alpha and max cannot be selected independently of one another. Alpha first determines the upper limit of alpha Equation (27), where S represents the polar angle in radians that the curve sweeps before it ends at the periphery of the die. For example, if the segment boundary curve starts at point r = 1, O = Oo and at point r = 2, &commat; 0 = 900 ends, then S is equal to ir / s or 1.5708 and is accordingly If equation (27) is represented graphically (as in curve representation 20) for S = T / 2 or for S = # / 3 (as in curve representation 22) as special examples, one finds every alpha that corresponds to a certain alpha. If one goes with the found value in equation (25) and develops for K and puts the found value for K in equation (20), then one obtains the upper limit of #max for each previously given value of alpha.

Diese Beziehung ist in Zeichnung 21 dargestellt, wobei als Randbedingung für S = 7/2 eine Matrizenwandstärke angenommen ist, die gleich dem Matrizenöffnungsradius ist; für die geänderte Randbedingung von S = W6/3 ist dieselbe Beziehung in Diagramm 23 dargestellt. In anderen Worten bedeutet dies, daß man für Jedes Alpha nur jene Werte für #max wählen kann, die zwischen 0° und dem durch die Kurven bestimmten, jenem Alpha entsprechenden Maximalwert von Gmax liegen. Wählt man nicht den exakt entsprechenden Wert für Gmax dann erhält man eine entsprechend stärkere Matrizenwand als bloß einer Wandstärke gleich dem Radius der Matrizenöffnung. Es sollte auch darauf hingewiesen werden, daß die obere Grenze für Alpha selbst durch in der folgenden Gleichung bestimmt ist: Gleichung (28) Mit Hilfe von Newtons Näherungsverfahren läßt sich diese Gleichung verhältnismäßig einfach lesen. Man bestimmt zuerst die Funktion Anschließend sucht man eine Lösung mit Hilfe des Versuchswertes nach Falls g(nα*-)ao korrigiert man mit einem neuen Näherungswert n-α** Falls der korrigierte Näherungswert immer noch nicht in einem g(n«+*) = 0 resultiert, korrigiert man in sukzessiven Schritten solange, bis man für einen Wert n*ein g(nα**) = 0 erhält.This relationship is shown in drawing 21, where a die wall thickness is assumed as the boundary condition for S = 7/2, which is equal to the die opening radius; the same relationship is shown in diagram 23 for the changed boundary condition of S = W6 / 3. In other words, this means that for each alpha one can only choose those values for #max which lie between 0 ° and the maximum value of Gmax determined by the curves and corresponding to that alpha. If one does not choose the exactly corresponding value for Gmax, then one obtains a correspondingly thicker die wall than just a wall thickness equal to the radius of the die opening. It should also be noted that the upper bound for alpha itself is determined by in the following equation: Equation (28) With the help of Newton's approximation method, this equation can be read relatively easily. You first determine the function Then one looks for a solution with the help of the experimental value for case g (nα * -) ao one corrects with a new approximate value n-α ** If the corrected approximate value still does not result in a g (n «+ *) = 0, you correct in successive steps until you get g (nα **) = 0 for a value n *.

Einige Beispiele: Für S = T/2, n#* = 2,06 und Alpha = 45040? folgt &commat;max °m Omax O° (nach Gleichung (27)). Für S = 1r/3 = 1,0472 (oder 600), nα = 1,65 und Alpha = 380551 (maximales Alpha), folgt wiederum °max = 00.Some examples: For S = T / 2, n # * = 2.06 and Alpha = 45040? follows max ° m Omax O ° (according to equation (27)). For S = 1r / 3 = 1.0472 (or 600), nα = 1.65 and alpha = 380551 (maximum alpha), it follows again ° max = 00.

Will man ganz allgemein eine Matrizenwandstärke von einem Vielfachen T des Matrizenöffnungsradius erreichen, dann modifiziert man am besten Gleichung (27) folgendermaßen: Gleichung (29).If one wants to achieve a die wall thickness of a multiple T of the die opening radius, it is best to modify equation (27) as follows: Equation (29).

S hat dabei dieselbe Bedeutung wie bisher und stellt den Winkel e in rad dar (für r = T+1; siehe Gleichung (19)). Dementsprechend muß auch Gleichung (28) für das n&, das der oberen Grenze von Alpha entspricht, geringfügig geändert werden: Gleichung (30).S has the same meaning as before and represents the angle e in rad (for r = T + 1; see equation (19)). Accordingly, equation (28) must also be changed slightly for the n &, which corresponds to the upper limit of alpha: Equation (30).

Um zu den Lösungen für ny in Gleichung (29) und n- in Gleichung (30) zu gelangen, empfiehlt sich am besten wiederum das Newtonsche Näherungsverfahren, wie es schon anläßlich Gleichung (28) erläutert wurde, in diesen Fällen allerdings mit dem Term (T+1) anstelle des Faktors 2. Das Schaubild 24 stellt Gleichung (29) für die Werte T = 0,5, S = t/4 (450) Grad dar, das Schaubild 26 für die Werte T = 0,5, S = /3 (600). Entsprechend stellen die Schaubilder 25 und 27 die oberen Grenzwerte von Gmax für rr ein gegebenes Alpha dar und zwar für T = 0,5, S = /4 bzw. T = 0,5, S = /3. To get to the solutions for ny in equation (29) and n- in equation (30) Again, it is best to use Newton's approximation method, as already explained in connection with equation (28), in these cases, however with the term (T + 1) instead of the factor 2. Diagram 24 represents equation (29) for the values T = 0.5, S = t / 4 (450) degrees, the graph 26 for the values T = 0.5, S = / 3 (600). Correspondingly, the diagrams 25 and 27 represent the upper limit values of Gmax for rr represents a given alpha for T = 0.5, S = / 4 or T = 0.5, S = / 3.

Aus dem bisher Angeführten geht hervor, daß, sobald drei von den vier Unabhängigen Großen T, S, Alpha und max festgelegt sind, die vierte auch durch sie bestimmt ist. Wäre Jemand etwa an einem speziellen Wert von Alpha und dem ihm entsprechenden Wert von Grad oder umgekehrt interessiert, dann brauchten nicht erst alle graphischen Darstellungen, wie sie bisher erläutert wurden, ausgeführt zu werden (wie in den Diagrammen 21, 23, 25 und 27), sondern man löst am besten a) Gleichung (29) nach qA mit Hilfe von Newtons Näherungsverfahren (wie es unter Gleichung (28) erläutert wurde) auf, falls T, S und ein Alpha kleiner als sein Maximalwert gegeben sind (s. dazu Gleichungen (30) und (29)), und bestimmt anschließend K aus Gleichung (25) und schließlich °max aus Gleichung (20); b) die folgende Gleichung nach n4 mit Hilfe von Newtons Nähemax rungsverfahren (wie es anläßlich Gleichung (28) erläutert wurde), falls T, S und ein 0max (in rad) unterhalb seiner oberen Grenze gegeben ist: Gleichung (31).From what has been said so far it follows that as soon as three of the four independent greats T, S, Alpha and max are determined, the fourth is determined by them as well. For example, if someone were interested in a special value of alpha and the corresponding value of degrees or vice versa, then not all graphical representations, as they have been explained so far, need to be carried out (as in diagrams 21, 23, 25 and 27) It is best to solve a) equation (29) for qA with the help of Newton's approximation method (as explained under equation (28)) if T, S and an alpha are given below its maximum value (see equations (30) and (29)), and then determines K from equation (25) and finally ° max from equation (20); b) the following equation according to n4 with the help of Newton's approximation method (as explained in connection with equation (28)), if T, S and a 0max (in rad) are given below its upper limit: Equation (31).

Anschließend löst man Gleichung (29) nach Alpha auf. Then one solves equation (29) for alpha.

Der Vorteil, für eine Kurve T und S vorschreiben zu können, wird deutlich, wenn man an die Beziehung der Segmente zueinander denkt.The advantage of being able to prescribe for a curve T and S becomes clear when you think of the relationship between the segments.

Man kann eine Kurve so anlegen, daß der Polarwinkel, mit dem sie aufhört, größer, kleiner oder identisch zu Jenem Polarwinkel ist, mit dem die Begrenzungskurve des nächstfolgenden Segments beginnt.A curve can be laid out in such a way that the polar angle with which it ends is is larger, smaller or identical to the polar angle with which the limiting curve of the next segment begins.

Der auf diese Weise wählbare Grad an überlappung zwischen den einzelnen Segmenten bewirkt, daß, Je später die vorhergehende Kurve in Beziehung zum Polarwinkel, mit dem die neue beginnt, aufhört, umso größer der Grad an überlappung und umso größer die Verwandtschaft der Matrize mit der quasi-laminaren Form (wie in den Zeich nungen 28 - 30 dargestellt), Für etliche Arbeitsprozesse, wie etwa das Reduktionsziehen bei großen Durchmessern, würde die quasi laminare Form einen erheblichen Vorteil darstellen, während man für das Reduktionsziehen kleinerer Durchmesser Segmentbegrenzungs4 kurven vorziehen wird, deren überlappung so beschaffen ist, daß der Polarwinkel des einen Kurvenendes kleiner ist als der des Anfangs des nachfolgenden Segmentes.The degree of overlap between each one that can be selected in this way Segments has the effect that, the later the previous curve in relation to the polar angle, with which the new one begins, ends, the greater the degree of overlap and the more greater the relationship between the die and the quasi-laminar form (as in the characters 28 - 30), for a number of work processes, such as reduction drawing with large diameters, the quasi-laminar shape would be a considerable advantage represent, while for the reduction drawing smaller diameter segment limitation4 will prefer curves whose overlap is such that the polar angle one end of the curve is smaller than that of the beginning of the following segment.

7) Falls bei der Konstruktion der Matrize eine mehrfache Verwendung ins Auge gefaßt ist durch Veränderung des Matrizeninnendurchmessers, dann sollte das ursprüngliche rg (entsprechend max einem @max wie es durch Gleichungen (20) und (21) festgelegt ist) groß genug gewählt werden, um für einen Punkt maximalen Kohäsivdruckes zwischen den Segmenten vorzusorgen, der für alle erwarteten Bedingungen geeignet ist. Sobald nach den oben erläuterten Kriterien Werte für Alpha und Smax festgelegt sind, löst man Gleichung (24) nach n auf und in der Folge Gleichung (25) nach K. Die gefundenen Werte für n und K werden anschliessend in Gleichung (19) eingesetzt. Auf diese Weise bekommt man schließlich eine spezifische Gleichung für die erwünschte Segmentbegrenzungskurve, die wie in den Darstellungen 15, 16, 17, 18, 19 und 34 in Polarkoordinaten dargestellt und als Fertigungszeichnung verwendet werden kann.7) If multiple uses in the construction of the die is envisaged by changing the die inside diameter, then should the original rg (corresponding to max an @max as indicated by equations (20) and (21) is set) large enough to be chosen to be maximum for a point Provide cohesive pressure between the segments for all expected conditions suitable is. As soon as values for Alpha and Smax are fixed, one solves equation (24) for n and then equation (25) according to K. The values found for n and K are then given in equation (19) used. That way you finally get a specific equation for the desired segment delimitation curve, as shown in Figures 15, 16, 17, 18, 19 and 34 shown in polar coordinates and used as a production drawing can be.

Von den vielen anderen Kurven außer den durch Gleichung (19) beschriebenen, die die Kriterien für Kurven der Klasse III erfüllen, ist innerhalb des Bereichs von 6, der sie als Kurven der Klasse III definiert, keine,die nicht bloß eine geringfügige Änderung zu jenen darstellt, die durch geeignete Wahl von n unQ K in Gleichung (19) erhalten werden können. Of the many other curves besides those described by equation (19), that meet the criteria for Class III curves is within range out of 6, which defines them as Class III curves, none that is not merely a minor one Represents change to that which, by suitable choice of n unQ K in equation (19) can be obtained.

In den Darstellungen 36 und 36A ist zum besseren Verständnis eine Zahlentafel mit repräsentativen Werten für n und K Jeweils in Abhängigkeit von einem speziellen 8 und Anfangswinkel Alpha angegeben. Für den Wertebereich T = 1, S = Xr/3 ist die Begrenzung --------- (4) vorgesehen; für T = 1, S = AD/2 die Begrenzung - . - . - . (3); für T = 0,5, S = #/4 die Begrenzung .......... (2); und für T = 0,5, S = T/3 die Begrenzung (1). In FIGS. 36 and 36A, for a better understanding, a Number table with representative values for n and K, each depending on one special 8 and starting angle alpha indicated. For the range of values T = 1, S = Xr / 3 is the Limitation --------- (4) provided; for T = 1, S = AD / 2 the limit -. -. -. (3); for T = 0.5, S = # / 4 the limitation .......... (2); and for T = 0.5, S = T / 3 the limit (1).

IV. Einige Bemerkungen über die Bedeutung des Winkels Alpha für die Entwicklung von Segmentmatrizen: 1) Grenzwerte für Alpha: Für Kurven der Klasse I (Kreise Cc) \ oder Klasse III (Kurven Cf die sich rascher krümmen als Cc (s. Darstellung 6)) ist Alpha beschränkt auf Werte zwischen größer als 0° und kleiner als 90° Für Kurven der Klasse Ii (die Kurven C5, die sich langsamer krümmen als die Kurven Cc (s. Darstellung 6)), oder für Geraden kann der Winkel Alpha Werte annehmen, die größer als 900 sind. Für Geraden liegt der theoretische Grenzwert bei einem Winkel von weniger als 900 + 1800/m (s. Abschnitt II, 3 folgende). Für die sich langsamer krümmenden Kurven C5 muß Alpha entsprechend kleiner als dieser Grenzwert sein je nach dem Charakter der jeweils vorliegenden Kurve (wie z.B. für die durch die Gleichungen (13a), (13b) und (14a) beschriebenen Kurven). IV. Some remarks about the importance of the alpha angle for the Development of segment matrices: 1) Limits for alpha: For curves of the class I (circles Cc) \ or class III (curves Cf that curve faster than Cc (see illustration 6)) Alpha is restricted to values between greater than 0 ° and less than 90 ° For Class Ii curves (curves C5, which curve more slowly than curves Cc (see illustration 6)), or for straight lines the angle can assume alpha values that are greater than 900. For straight lines, the theoretical limit is an angle of less than 900 + 1800 / m (see Section II, 3 following). For the slower bending curves C5, alpha must be correspondingly smaller than this limit value according to the character of the curve present in each case (e.g. for the curve given by the equations (13a), (13b) and (14a)).

2) Einige Hinweise für die Wahl von Alpha: Je größer Alpha gewählt ist, umso größer ist der Kohäsivdruck zwischen den Segmenten gegen das Zentrum hin.2) Some pointers for choosing alpha: the larger alpha chosen is, the greater the cohesive pressure between the segments towards the center.

Für ein und denselben Anfangswinkel Alpha ist die Wandstärke t der Matrize für Kurven der Klasse II (die Kurven Cs, die sich weniger rasch krümmen als die Kurven Cc (s. Figur 6)), wie sie durch Gleichungen (13a), (13b) und (14a) beschrieben werden, oder für Geraden weniger beschränkt als für Kurven der Klasse I (Kreise Cc).For one and the same starting angle alpha, the wall thickness t is the Die for curves of class II (the curves Cs that are less quickly curve as the curves Cc (see Figure 6)), as shown by equations (13a), (13b) and (14a), or less restricted for straight lines than for curves class I (circles Cc).

Für gerade Segmentbegrenzungskurven gibt es im Grunde keine theoretische Grenze für Alpha und die Stärke der Matrizenwand kann beliebig groß sein.There are basically no theoretical ones for straight segment boundary curves The limit for alpha and the thickness of the die wall can be of any size.

Für Kurven der Klasse I (Kreise Cc) wird tmax umso kleiner Je grösser Alpha wird in Übereinstimmung mit Gleichung (10) (s. die dazugehörigen Beispiele).For class I curves (circles Cc), tmax becomes smaller the larger Alpha becomes in accordance with equation (10) (see the associated examples).

Für ein und denselben Anfangswinkel Alpha ist r für Kurven max der Klasse III (die Kurven C die sich rascher krümmen als die Kreise Cc (s. Figur 6)) kleiner als für die entsprechenden Kreise Cc (s. Gleichung (21) und Erläuterungen dazu). Die Stärke der Matrizenwand t kann Jedoch den Erfordernissen beliebig angepaßt werden (s. oben).For one and the same starting angle alpha, r for curves max is the Class III (the curves C which bend faster than the circles Cc (see Figure 6)) smaller than for the corresponding circles Cc (see equation (21) and explanations to). However, the thickness of the die wall t can be adapted as required (see above).

3) Verhältsnis des Kohäsivdruckes für verschiedene Kurven mit identischem Anfangswinkel Alpha: Spiegelkurven, wie sie durch die Gleichungen (17a) - (17d) beschrieben sind, ergeben für jedes gegebene Alpha den größten Kohäsivdruck zwischen den Segmenten in der Nähe der Matrizeninnenwand (s. Fig. 14 und 14A). Andere Kurven der Klasse II einschließlich der Geraden mit (s. dazu Fig. 6) haben ein kleineres Verhältnis von Kohäsivdruck an der Innenwand zu jenem an der Peripherie der Matrize als die gespiegelte Spirale mit demselben Anfangswinkel Alpha. Und Kurven der Klasse III haben im Intervall 0(8 < 8max (s. oben) das klein ste Verhältnis von allen. Im Grunde würden sie eher einen grösseren Kohäsivdruck weiter weg von der Umgebung der Innenwand begünstigen. Für gleichmäßig radial wirkende Arbeitsdrucke bleibt der Kohäsivdruck entlang des Bogens einer kreisförmigen Kurve Cc konstant: dementsprechend ist das Verhältnis des Kohäsivdruckes an der Innenwand zu Jenem an der Peripherie der Matrize gleichl.3) Ratio of the cohesive pressure for different curves with an identical starting angle alpha: Mirror curves, as described by equations (17a) - (17d), result in the greatest cohesive pressure between the segments in the vicinity of the inner wall of the die for any given alpha (see Fig . 14 and 14A). Other Class II curves including straight lines with (see Fig. 6) have a smaller ratio of cohesive pressure on the inner wall to that on the periphery of the die than the mirrored spiral with the same starting angle alpha. And curves of class III have the smallest ratio of all in the interval 0 (8 <8max (see above). Basically, they would rather favor a greater cohesive pressure further away from the surroundings of the inner wall. The cohesive pressure remains for uniform, radial working pressures constant along the arc of a circular curve Cc: accordingly the ratio of the cohesive pressure on the inner wall to that on the periphery of the die is the same.

4) Wie schon erwähnt im Fall der Kreiskurven Cc> werden die spitzen Ecken an der Innenseite der Matrize umso ausgeprägter, je grösser der Anfangswinkel Alpha und umso leichter splittern sie (verglichen mit kleinen Winkeln Alpha). Dies gilt für alle Typen von Kurven, die bisher behandelt wurden, einschließlich der Geraden.4) As already mentioned in the case of the circular curves Cc> they are pointed The larger the starting angle, the more pronounced the corners on the inside of the die Alpha and the more easily they split (compared to small angles alpha). this applies to all types of curves that have been covered so far, including the Straight lines.

Wie ebenfalls schon vorher erwähnt, wird der Kohäsivdruck in Richtung der Matrizeninnenwand zunehmend größer je größer Alpha wird.As also mentioned earlier, the cohesive pressure is in the direction of the inner wall of the die becomes larger the larger the alpha.

Selbst wenn man die eben erwähnte Eigenschaft des Splitterns in Betracht zieht, kann die Eigenschaft des zunehmenden Kohäsivdrucks bei der Bearbeitung bestimmter Metalle von Vorteil sein und erlaubt außerdem, die Zahl der Segmente in der Matrize gegenUber der Zahl der Seiten der Matrizenöffnung zu erhöhen; im Falle einer kreisförmigen oder anderweitig gekrümmten Matrizenöffnung kann die Zahl der Segmente natürlich beliebig groß gewählt werden. Als Brgebni erhält man gut zugängliche und gut zu wartende Matrizeninnenwände 1 mit geringerer Neigung zur Rillenbildung und Bruch als bei den nach. den bisherigen Methoden entwickelten Segmentmatrizen.Even if one takes into account the splintering property just mentioned pulls, the property of increasing cohesive pressure when machining can be certain Metals can be beneficial and also allows the number of segments in the die to increase compared to the number of sides of the die opening; in the case of a circular or otherwise curved die opening, the number of segments can of course can be chosen as large as desired. As a Brgebni you get accessible and good too waiting die inner walls 1 with less tendency to form grooves and breakage than the after. segment matrices developed using previous methods.

V. Einige allgemeine Hinweise auf die Zahl der Segmente m für Segmentmatrizen: Unter anderen Erfordernissen bedingen einige praktische ttberlegungen die Wahl der Segmentzahl m sowohl für Kurven der Klasse I (Cc oder kreisförmig, diskutiert in Abschnitt I) als auch für Kurven der Klasse II (Cs oder sich langsamer krümmend als Kreise, beschrieben in Abschnitt II) und Klasse III (Cr oder sich schneller krümmend als Kreise, behandelt in Abschnitt III): 1. Falls man die Segmentbegrenzungskurven C nur an den Ecken einer vieleckigen Matrizenöffnung anfangen lassen will, dann ist die Zahl der Segmente m durch die Zahl der Seiten des Vieleckes beschränkt. In ausgewählten Fällen läßt sich die Zahl der Segmente noch weiter reduzieren: etwa drei Segmente für eine sechseckige Matrizenöffnung, vier Segmente für eine achteckige Matrizenöffnung und so weiter. Für eine drei- oder vierseitige Matrizenöffnung empfiehlt es sich, die Zahl der Segmente mit der der Seiten über einstimmen zu lassen. V. Some general references to the number of segments m for segment matrices: Some practical considerations, among other requirements, dictate the choice of Segment number m for both class I curves (Cc or circular, discussed in Section I) as well as for Class II curves (Cs or more slowly curving as circles, described in Section II) and Class III (Cr or faster curving as circles, treated in section III): 1. If one uses the segment boundary curves C only wants to start at the corners of a polygonal die opening, then the number of segments m is limited by the number of sides of the polygon. In selected cases, the number of segments can be reduced even further: for example three segments for a hexagonal die opening, four segments for an octagonal one Die opening and so on. Recommended for a three- or four-sided die opening it is up to you to let the number of segments agree with that of the sides.

In einigen Fällen vieleckiger Matrizen, wie etwa in dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel einer sechseckigen Öffnung, sind die Kante nicht ausgeprägt, sondern nehmen statt dessen die Form von Kurven oder Geraden an (der letztere Fall ist in Fig. 13 gezeigt). Jedeq Segment kann außerdem zu einer Anderung der Geometrie des Vielecks der Matrizenöffnung beitragen, indem der Punkt, in dem die Innenwand der Matrize beginnt, am Anfang der Scheitelkurve beginnt: das nächstfolgende Segment beginnt dann am Anfang der nächstfolgenden Scheitelkurve (wie in Fig. 13 gezeigt). Eine solche Änderung in den Ecken der Matrizeninnenwand bleibt ohne Einfluß auf die übrigen überlegungen wie Type der Kurve C, Anfangswinkel Alpha, Wand stärke t und andere oben diskutierte Punkte.In some cases of polygonal matrices, such as the one in FIG. 1 shown example of a hexagonal opening, the edge is not pronounced, but instead take the form of curves or straight lines (the latter case is shown in Fig. 13). Any q Segment can also change contribute to the geometry of the polygon of the die opening by adding the point where the inner wall of the die begins, at the beginning of the apex curve begins: the next one The segment then begins at the beginning of the next following apex curve (as in Fig. 13 shown). Such a change in the corners of the inner wall of the die has no effect on the other considerations such as the type of curve C, starting angle alpha, wall thickness t and other points discussed above.

Theoretisch kann die Zahl der Segmente jene der Seiten des Vielecks übertreffen. Die Länge der Kurve C wird jedoch für Anfangspunkte entlang der Vieleckseiten länger sein als für Anfangspunkte in den Ecken. Die Maximalstärke der Matrizenwand max wird deshalb durch die längste dieser Kurven bestimmt, die wiederum im Fall der Kurven der Klasse I (Cc oder Kreise) durch die oben angeführten Umstände beschränkt sind. Ist die Matrizenöffnung hingegen kreisförmig, elliptisch oder von einer anderweitig gekrümmten Form, dann kann die Zahl der Segmente je nach den praktischen Bedürfnissen beliebig gewählt werden. Sogar für irreguläre Matrizenöffnungen wie in Fig. 71 lassen sich Segmente nach den hier erläuterten Kriterien entwickeln. In solchen Fällen werden jedoch nicht alle Segmente dieselbe Gesamt form haben; obwohl die Segmentbegrenzungskurven alle nach derselben Gleichung hergeleitet sind, werden je nach der Geometrie der Öffnung die einen länger sein als die anderen. Dies ist auch in Fig. 31 verdeutlicht, in der der gerade Teil der Öffnung aus Zweckmäßigkeitsüberlegungen von einem einzel- -nen Segment getragen wird. In anderen Fällen jedoch können Segmentbegrenzungskurven sogar verschiedenen Klassen angehören, wenn die ungleiche Verteilung der Arbeitsdrucke gegen die Matrizeninnenwand es erfordert. Dies ist in Fig. 35 und in Beispiel 4 in Abschnitt VI dargestellt. Der wichtigste Gesichtspunkt dieser Patentschrift ist die Wahl der Klasse der Kurve je nach den Erfordernissen der beabsichtigten Verwendung. Unter diesem Gesichtspunkt sind alle Überlegungen hinsichtlich der Segmentzahl, des Anfangswinkels Alpha, der Matrizenwandstärke usw. dieselben wie sie in den jeweiligen Abschnitten dieser Patentschrift behandelt wurden.In theory, the number of segments can be that of the sides of the polygon surpass. However, the length of curve C is used for starting points along the polygon sides longer than for starting points in the corners. The maximum thickness of the die wall max is therefore determined by the longest of these curves, which in turn is in the case of of the Class I curves (Cc or circles) are limited by the above circumstances are. If, on the other hand, the die opening is circular, elliptical or otherwise curved shape, then the number of segments can vary according to practical needs can be chosen at will. Leave even for irregular die openings as in Fig. 71 segments develop according to the criteria explained here. In such cases however, not all segments will have the same overall shape; although the segment boundary curves are all derived from the same equation, depending on the geometry of the Opening some longer than the other. This is also illustrated in Fig. 31, in which the straight part of the opening, for reasons of expediency, is -n segment is worn. In other cases, however, segment boundary curves can be used even Belong to different classes if the unequal distribution of work pressures against the inner wall of the die. This is in FIG. 35 and in Example 4 presented in Section VI. The most important aspect of this patent is the choice of the class of the curve according to the requirements of the intended use. From this point of view, all considerations regarding the number of segments, the starting angle alpha, the die wall thickness, etc. are the same as in the respective Sections of this patent specification.

2. Folgende Faustregel kann angewandt werden: falls der Metallbearbeitungsprozeß zu hart für die Matrize ist und zu ihrem frühen Versagen führt, dann kann diesen harten Arbeitsbedingungen eher mit einer größeren Zahl von Segmenten begegnet werden. In Arbeitsgängen mit extrem kritischen Dimensionen wie bei Kaltarbeiten oder Stempelpressen wird jedoch die Lebensdauer gegenüber den Endtoleranzen sekundär and Bedeutung bleiben und die Zahl der Segmente, der Anfangswinkel Alpha und die Form der Begrenzungskurve sind sehr kritisch miteinander verknüpft.2. The following rule of thumb can be used: if the metalworking process is too hard for the die and leads to its early failure, then this can occur tough working conditions are more likely to be met with a larger number of segments. In operations with extremely critical dimensions such as cold work or punch presses however, the service life will remain of secondary importance to the final tolerances and the number of segments, the starting angle alpha and the shape of the limiting curve are very critically linked.

Die gemäß der hier vorliegenden Erfindung hergestellten Segmente sind mit einem oder mehreren Schrumpfringen zusammengefaßt, welche wiederum auf herkömmliche Weise auf ihre genauen Dimensionen gebracht und in einem Matrizenblock und/oder Behälter eingebaut sind.The segments made in accordance with the present invention are summarized with one or more shrink rings, which in turn on conventional Way brought to their exact dimensions and in a die block and / or Containers are built in.

Der Matrizenblock oder Matrizenhalter oder -behälter bildet einen wichtigen Punkt in der Nutzbarmachung der Vorzüge und Fähigkeiten einer nach den Ansprüchen dieses Patentes guten Matrize. In der Praxis wird man eine Matrizenblock-Wandstärke verlangen, die gleich, oder wenn die Raumansprüche es erlauben, größer ist als der Gesamtdurchmesser des Matrizenkörpers und des/der ihn umgebenden Schrumpfringe/s. Dies gilt besonders in Fällen hoher Toleranzen innerhalb o,o25 bis o,o75 mm (o,oo32"tis 0,0012"), wie sie etwa bei spanlosem Arbeiten oder beim Stempelpressen erforderlich sind, wenn der Arbeitsdruck gegen die Innenwand momentan oder nichtkontinuierlich wirkt und, sobald das Material zu fließen beginnt, rasch abnimmt. Die allgemeinen Zielsetzungen für eine gute Matrize und ein gutes Matrizengehäuse ist, die Toleranzen für alle Dimensionen des Werkstückes kritisch halten zu können, und trotz eines möglichst sauberen Produktionsverfahrens eine gute Lebensdauer der Matrize zu erreichen. Durch Anwendung der Lehre dieser Erfindung lassen sich die eben erwähnten Zielsetzungen besser verwirklichen als mit einer bekannten Matrize, Bei der Realisierung der vorliegenden Erfindung kann jedes beliebige Material zur Herstellung der Matrize verwendet werden, wie es gegenwärtig schon fürme Herstellung von Matrizen für beispielsweise Strang- und Fliesspressen, Heiß- und Kaltziehen, Stauchen, Abgraten, Stanzen, Schneiden und andere Metall- und Nichtmetallformungsarbeiten (z.B. für verschiedene Arten von Kunststoff) in Ver-;': wendung stehen. Die Matrize kann deshalb aus geeigneten Metallen und Legierungen wie Wolframkarbidstahl, Werkzeugstahl, Monel, Eises, Kobalt, Nickel, Kupfer und anderen Übergangsmetallen, besonders wenn sie in Korngrößen kleiner als 3 p verfügbar sind, hergestellt werden.The die block or die holder or container forms one important point in harnessing assets and abilities one good die according to the claims of this patent. In practice one becomes a die block wall thickness request that is the same, or if the space requirements allow, greater than that Total diameter of the die body and the shrink ring (s) surrounding it. This is especially true in cases of high tolerances within o, o25 to o, o75 mm (o, oo32 "tis 0.0012 "), such as is required for non-cutting work or punch pressing are when the working pressure against the inner wall is momentary or discontinuous acts and, as soon as the material begins to flow, decreases rapidly. The general The objective of a good die and a good die housing is the tolerances to be able to keep critical for all dimensions of the workpiece, and despite one thing the cleanest possible production process to achieve a good service life of the die. By applying the teachings of this invention, one can achieve the objectives just mentioned Realize better than with a known die, When realizing the present In the invention, any material can be used to manufacture the die, as is currently the case for the production of matrices for, for example, strand and extrusion, hot and cold drawing, upsetting, trimming, punching, cutting and other metal and non-metal forming work (e.g. for various types plastic) in use. The die can therefore be made of suitable Metals and alloys such as tungsten carbide steel, tool steel, monel, ice, cobalt, Nickel, copper and other transition metals, especially If you are available in grain sizes smaller than 3 p.

Von den vielen Materialien, die mit einer Matrize der gegenwärtigen Erfindung als Werkstücke behandelt werden können, sollen als Beispiele bloß einige genannt werden: Messing, rostfreier Stahl, Chromnickelstahl, Werkzeugstahl, Wolframkarbide in Pulverlegierungen, Nylon, Polyolefine wie Poläthylene, Polyurethane, Phenolformaldehyde usw.Of the many materials that can be used with a die the current one Invention can be treated as workpieces, only a few are intended as examples the following are named: brass, stainless steel, chrome-nickel steel, tool steel, tungsten carbide in powder alloys, nylon, polyolefins such as polyethylene, polyurethane, phenol formaldehyde etc.

VI. Vier Beispiele für Matrizenanwendungen und die entsprechende Matrizenentwicklung dafür nach den in diesem Patent erläuterten Gesichtspunkten Beispiel 1 Figur 32 zeigt eine Matrize für die Herstellung von Kugelgelenkstiften (wobei eine Vorrichtung für die Herstellung des Stiftkopfes weggelassen ist). Um zur am besten geeigneten Segmentbegrenzungskurve zu gelangen, berücksichtigt man zuerst die bekannten Faktoren und Erfordernisse wie: Werkstückmaterial, beabsichtigte Reduktion des Werkstückes (in diesem Beispiel 28,5 %) und spätere Kaltarbeit bei der Herstellung des Stiftkopfes. Die Arbeitsdrucke wirken beinahe gleichmäßig radial auf die Matrizeninnenwand-und man wird am besten eine Segmentbegrenzungskurve wählen, die den Kohäsivdruck gleichmäßig weiterverteilt. Die Entscheidung fällt deshalb zugunsten einer Kurve der Klasse I.VI. Four examples of matrix applications and the corresponding matrix development for this according to the aspects explained in this patent, Example 1, Figure 32 shows a die for the production of ball-and-socket pins (with a device for the manufacture of the pin head is omitted). To find the most appropriate To arrive at the segment boundary curve, one first takes into account the known factors and requirements such as: workpiece material, intended reduction of the workpiece (in this example 28.5%) and later cold work in the manufacture of the pin head. The working pressures act almost uniformly radially on the inner wall of the die and it is best to choose a segment delimitation curve which gives the cohesive pressure evenly redistributed. The decision is therefore in favor of a curve of the class I.

Als nächsten Schritt bestimmt man die Matrizenwandstärke in Abhängigkeit vom Anfangswinkel Alpha nach Gleichung (10). Im gegebenen Fall sollte die Matrizenwandstärke wenigstens 50 % des Matrizenöffnungsdurchmessers betragen. Dies entspricht einem Anfangswinkel Alpha von 30° (siehe oben) und garantiert gute Kohäsivdruckverteilung entlang der Segmentbegrenzungskurven, ohne daß die Innenecken der Segmente zu ausgeprägt sind (s. dazu Abschnitt IV).The next step is to determine the die wall thickness as a function from the starting angle alpha according to equation (10). In the given case, the die wall thickness should be be at least 50% of the die opening diameter. This corresponds to a Starting angle alpha of 30 ° (see above) and guarantees good cohesive pressure distribution along the segment boundary curves, without the inner corners of the segments being too pronounced (see Section IV).

Nachdem Alpha bestimmt ist, besteht der nächste Schritt darin, Gleichung (9) für die Kurve zu lösen. Man findet dann als ihren Mittelpunkt den Punkt x = 1 X = ctg 300/2 = o,866, und für 2 > Y = ctg = und ihren Radius 1 Einheit (der Radius des Matrizenöffnungsquerschnittes ist als Einheit angenommen von 1/2 sind 300). Die Kurve ist in Fig. 32 dargestellt.After alpha is determined, the next step is to equation (9) for the curve to solve. One then finds the point x = as its center 1 X = ctg 300/2 = o, 866, and for 2> Y = ctg = and their radius 1 unit (the The radius of the die opening cross section is assumed to be a unit of 1/2 300). The curve is shown in FIG.

Nun soll die Zahl der Segmente überlegt werden. Die allgemeinen Hinweise sind in Abschnitt V dargelegt und es genügt, hier bloß als Ergebnis sechs Segmente anzuführen. Man weiß außerdem von oben, daß der Polarwinkel der Kurve für ein Alpha von 300 selbst einen Winkel von 60° überstreicht, bis sie den Punkt tmax erreicht. Das bedeutet, daß für sechs Segmente jede Kurve mit einem Polarwinkel beginnt, mit dem die vorhergehende Kurve endet. Dies ermöglicht der Matrize besser, den Arbeitsdrucken widerstehen zu können, als es mit Segmenten möglich wäre, die früher aufhören.Now the number of segments should be considered. The general information are set out in Section V and it is sufficient here to merely give six segments as a result to cite. We also know from above that the polar angle of the curve is for an alpha from 300 even sweeps an angle of 60 ° until it reaches the point tmax. This means that for six segments each curve begins with a polar angle, with which the previous curve ends. This enables the stencil to do better work prints to be able to resist than would be possible with segments that stop earlier.

Das bisher übliche Vorgehen bei der Berechnung und Entwicklung des Schrumpfringes und Matrizengehäuses scheint ausreichend und erfordert keine Modifikation.The usual procedure for the calculation and development of the The shrink ring and die housing seems sufficient and does not require any modification.

Beispiel 2 Figur 33 zeigt eine sechseckige Matrize. Wie schon oben erläutert, wirken die Arbeitsdrucke in diesem Fall stärker gegen die Seitenmitten als gegen die Ecken der Matrizeninnenwand. Um die Neigung der Segmentmatrizen, unter diesen gegebenen Druckbedingungen an den Ecken auseinanderzuklaffen, zu unterbinden, sollten Kurven der Klasse II für diese Matrize gewählt werden. Unter den gegebenen Arbeitsbedingungen werden diese Kurven für eine Gleichverteilung der Kohäsivdrucke sorgen (siehe oben).Example 2 Figure 33 shows a hexagonal die. As above explained, the working prints in this case work more strongly against the middle of the page than against the corners of the inner wall of the die. To the slope the segment matrices, to gape apart at the corners under these given pressure conditions, to prevent, Class II curves should be chosen for this die. Under the given Working conditions are these curves for an even distribution of the cohesive pressures worry (see above).

Unter den Kurven der Klasse II wird man Geraden wählen und Segmente wie in Fig. 8 entwickeln. Nimmt man jedoch an, daß extreme Arbeitsdrucke auf die Matrize wirken werden, dann eignen sich Kurven der durch Gleichung (13a) beschriebenen Familie besser: für ein gegebenes S und T (siehe Gleichung (14a)) führen sie zu weniger ausgeprägten Innenkanten als sie für Geraden auftreten würden.Among the class II curves, you will choose straight lines and segments develop as in Fig. 8. However, assuming extreme work pressures on the Then the curves described by equation (13a) are suitable Family better: for a given S and T (see equation (14a)) they lead to less pronounced inner edges than they would occur for straight lines.

Außerdem wird eine solche Kurve für ein und denselben Anfangswinkel Alpha über ihre gesamte Länge einen grösseren Polarwinkel überstreichen als es eine Gerade tun würde, weswegen die Matrize eher hohen Arbeitsdrucken widerstehen kann.In addition, such a curve is created for one and the same starting angle Alpha sweeps over a larger polar angle over its entire length than one Would just do, which is why the die can withstand rather high working pressures.

Aus denselben Gründen wie in Beispiel I soll S den Wert 1,o472 rad (oder 600) annehmen, und die Matrizenwandstärke soll wiederum eine Einheit sein. Setzt man alle diese Werte in Gleichung (14a) ein, dann erhält man für Alpha = 560301.For the same reasons as in Example I, S should have the value 1.0472 rad (or 600), and the die wall thickness should again be a unit. If you put all these values in equation (14a), you get for alpha = 560301.

Anschließend setzt man den gefundenen Wert für Alpha in Eichung (13a) ein und zeichnet die resultierenden Kurven wie in Fig. 33 in Polarkoordinaten. Alle weiteren Schritte in der Entwicklung und Herstellung der Segmentmatrize sind dieselben Ewie in Beispiel I.Then you put the found value for alpha in calibration (13a) and draws the resulting curves in polar coordinates as in FIG. 33. All further steps in the development and manufacture of the segment die are the same As in example I.

Beispiel 3 Figur 34 zeigt eine Matrize zur Herstellung von sechseckigen Schalen im Stempelpreß-Tiefziehverfahren. Die ungleich verteilten Kräfte dieses Arbeitsganges verursachen in konventionell entwickelten Matrizen nicht bloß frühes Versagen der Matrize, sondern führen zu häufigen Defekten im Endprodukt.Example 3 Figure 34 shows a die for the production of hexagonal Shells in the stamp press deep drawing process. The unevenly distributed forces of this In conventionally developed matrices, the process does not just cause something early Failure of the die but lead to frequent defects in the end product.

In diesem Beispiel soll nicht auf das beste Herstellungsverfahren für Segmente für solche Arbeitsbedingungen eingegangen werden, sondern es soll der Vorteil hervorgestrichen werden, den Segmentmatridie zen,ßach den in dieser Patentschrift erläuterten Kriterien entwickelt wurden, gegenüber konventionellen Segmentmatrizen aufweisen. Matrizenversagen als Folge von Materialdefekten soll deshalb hier ebenso ausgeschlossen werden wie die eventuelle Unfähigkeit des Materizenmaterials die angelegten Arbeitsdrucke geeignet weiterzutragen.This example is not intended to be based on the best manufacturing method for segments for such working conditions, but it should be the Advantage underlined, the segment matrix zen, ßach in this patent criteria were developed compared to conventional segment matrices exhibit. Die failure as a result of material defects should therefore also be used here are excluded like the possible inability of the materizen material applied work prints suitable to pass on.

Um Tiefungsrißbildeung im Endprodukt zu verhindern, ist ein gewisses Maß von "Nachgeben" der Matrizensegmente unmittelbar an der Matrizeninnenwand notwendig. Auf diese Weise kann die Matrize augenblicklich auf die Deformationsgeometrie des Werkstückes reagieren. Für einen solchen Zweck kommen selbstverständlich Kurven der Klasse III in Frage, die nach geeigneter Wahl von emax für jeden Einzelfaldiese Eigenschaft aufweisen.In order to prevent cupping cracking in the end product, a certain amount is required The amount of "yielding" of the die segments directly on the inner wall of the die is necessary. In this way, the die can instantly adapt to the deformation geometry of the Workpiece react. Curves are of course used for such a purpose of class III in question, which after a suitable choice by emax for each individual case Have property.

In unserem Beispiel soll emax bei 50 oder o,o87267 rad liegen.In our example, emax should be 50 or 0.087267 rad.

Bei der Bestimmung der Matrizenwandstärke müssen mehrere Faktoren überlegt werden:die mechanischen Eigenschaften des Werkstückmaterials, die Qualität des Matrizenmaterials, empirische Erfahrungen usw.Several factors must be considered when determining the die wall thickness The following must be considered: the mechanical properties of the workpiece material, the quality of the matrix material, empirical experience, etc.

Im gegebenen Beispiel soll T = 1 sein.In the example given, T = 1.

Als nächsten Schritt bestimmt man den Polarwinkel S, den die Kurve entlang ihrer Gesamtlänge überstreicht. Im Fall hoher Belastung scheint es wünschenswert, daß S einen Wert von wenigstens Zahl der Segmente annimmt, so daß die Kurven wenigstens ein Mindestmaß an Oberlappung aufweisen. Unter extremen Arbeitsbedingungen sollte S natürlich größer sein, obwohl S in Beziehung zu Alpha gesehen werden sollte, um nicht durch zu kleine Wahl von Alpha ungenügenden Zusammenhalt der Segmente an der Matrizenöffnung zu erzeugen. Wenn in unserem Beispiel S = t/3 = 1,o472 (oder 600) ist, kann Alpha Werte bis zu 38055' annehmen (siehe Gleichung (28) und Begleittext).The next step is to determine the polar angle S of the curve sweeps along their entire length. In the case of high loads, it seems to be desirable that S assumes a value of at least number of segments, so that the curves at least have a minimum of overlap. Under extreme working conditions should S will of course be larger, although S should be seen in relation to alpha not due to too small a choice of alpha insufficient cohesion of the segments at the To generate die opening. If in our example S = t / 3 = 1, o472 (or 600) is, alpha can have values up to 38055 '(see equation (28) and accompanying text).

Sobald nun drei von den vier unabhängigen Variablen festgesetzt sind, ist die vierte bestimmt. In unserem Beispiel ist T = 1, S 'ist /3 und emax = 50, so daß nach Diagramm 23 oder Gleichung (31) und (29) Alpha 370 sein muß. Dies ist ein durchaus tragbarer Wert, da er hinreichenden Zusammenhalt zwischen den Segmenten erlaubt und dennoch nicht zu allzu ausgeprägten Innenecken der Segmente führt. Falls jedoch die ersten drei Variablen zu einem nicht akzeptablen Wert für Alpha geführt hätten, hätte eine oder mehrere geändert werden müssen.As soon as three of the four independent variables are established, the fourth is determined. In our example T = 1, S 'is / 3 and emax = 50, so that according to diagram 23 or equations (31) and (29) alpha must be 370. This is an entirely acceptable value, since it has sufficient cohesion between the segments allowed and yet does not lead to excessively pronounced inner corners of the segments. If however, the first three variables resulted in an unacceptable value for alpha would have had one or more need to be changed.

Mit Hilfe der Figuren 36 und 36a findet man nun die entsprechenden Werte für n und K:n = 1,835, K = 1,624.The corresponding ones can now be found with the aid of FIGS. 36 and 36a Values for n and K: n = 1.835, K = 1.624.

Diese Werte für n und K setzt man nun in Gleichung (19) ein und zeichnet die resultierende Kurve in Polarkoordinaten, dreht die Kurve um 60° und zieht die nächste Kurve usw., bis alle Segmente fertig sind (s. Fig. 34).These values for n and K are now inserted into equation (19) and drawn the resulting curve in polar coordinates, rotates the curve 60 ° and pulls the next curve and so on, until all segments are finished (see Fig. 34).

Alle weiteren Schritte in der Herstellung der Matrize, der/des Schrumpfringe/s und des Gehäuses folgen den bisherigen Standardverfahren.All further steps in the production of the die, the shrink ring (s) and the housing follow the previous standard procedures.

Beispiel 4 Figur 35 zeigt eine Matrize zur Herstellung eines etwa D-förmigen Kopfes an einem gezogenen Bolzen, der nicht konzentrisch mit dem Kopf ist. Eine nähere Untersuchung der Arbeitsdrucke gegen die Matrizeninnenwand ergibt, daß die größten Kräfte in der in Fig. 35 gezeigten, ausgezogenen Pfeile wirken, weniger große in Richtung der gestrichelten und die kleinsten Kräfte in Richtung der gepunkteten Pfeile wirken. Da nun Segmentbegrenzungskurven, die in den vier Ecken der Segmentmatrizenöffnung beginnen, ausgehend von einem Punkt geringerer Radialkräfte einen Bereich zunehmender Radialkräfte überstreichen, sollten sie Kurven der Klasse II sein. Würden die Segmentbegrenzungskurven jedoch an Punkten beginnen; die durch die ausgezogenen Pfeile angezeigt sind (siehe Fig. 35), dann würden sie von Punkten größten Radialdruckgs zu Punkten abnehmenden Radialdruckes verlaufen, und. sollten deshalb Kurven der Klasse III sein, um in der Nähe der Matrizeninnenwand ein geringfügiges "Nachgeben" der Segmente zu bewirken..Example 4 FIG. 35 shows a die for producing an approximately D-shaped head on a drawn bolt that is not concentric with the head is. A closer examination of the working pressures against the inner wall of the die shows that the greatest forces act in the solid arrows shown in Fig. 35, less large in the direction of the dashed and the smallest forces in the direction of the dotted arrows are effective. Since now segment boundary curves in the four Start corners of the segment die opening, starting from a point smaller Radial forces should sweep over a range of increasing radial forces if they are curved be of class II. The segment boundary curves would however start at points; indicated by the solid arrows (see Fig. 35), then they would go from points of greatest radial pressure to points of decreasing radial pressure run, and. should therefore be class III curves in order to be close to the inner wall of the die to cause a slight "yield" of the segments ..

Der einfacheren Darstellung wegen ist in diesem.Beispiel-ee Matrize mit nur drei Segmenten dargestellt. Sollten.die Arbeifadrucke jedoch größer sein als bisher hier angenommen, dann sollten sechs Segmente ins Auge gefaßt werden. Die Entwicklungsregeln. bleiben natürlich die gleichen.For the sake of simplicity, this example is a matrix shown with only three segments. However, the workprints should be larger as previously assumed here, then six segments should be considered. The rules of development. stay the same, of course.

Die Matrizenöffnung ist in unserem Beispiel in Polarkoordinaten ausgelegt. Anstatt jedoch ihren Mittelpunkt in den Ursprung zu verlegen, wurde die Seitenmitte des geraden Teils dorthin verlegt.In our example, the die opening is designed in polar coordinates. However, instead of moving its center to the origin, it became the center of the page of the straight part moved there.

Für die Kurven A und B wurde der kleinste Radius der Matrizenöffnung als Einheitslänge genommen; für die Kurve C wurde der kleinste Öffnungsdurchmesser als Einheitslänge gewählt. Es soll noch einmal betont werden, daß dies. bloß eine willkürliche Konvention zur Vereinfachung des Zeichnens ist und keinerlei Einfluß auf die tatsächliche Wirkungsweise der Matrize hat.For curves A and B, the smallest radius of the die opening was used taken as a unit length; for curve C, the smallest opening diameter became chosen as a unit length. It should be emphasized again that this. just one is an arbitrary convention to simplify drawing and does not have any influence on the actual mode of operation of the die.

Die Kurven A und B in Fig. 35 gehören zur Klasse II aus den oben erwähnten Gründen. Sie sind beide aus der durch Gleichung (13a) i beschriebenen Familie gewählt. Um jedoch einen möglichst großen Bereich ausreichenden Kohäsivdrucks mit den Ansprüchen hinsichtlich der Ausprägung der Innenkanten zu vereinbaren, muß. jede Kurve einen anderen Polarwinkel S über ihre Gesamtlänge -überstreichen. Je größer außerdem die Matrizenwands-tärke, umso g;rösser kann S gewählt werden (siehe Gleichungen (14a), (14b) und Begleittext). In-unserem Beispiel nehmen wir an, die Matrizenwandstärke sei gleich dem kleinsten Durchmesser der Matrizenöffnung (angedeutet durch die ausgezogenen Pfeile in Fig. 35). Für die Kurve A soll S = 1,74533 rad oder lob0 sein; fti'r die Kurve B, S = -.o,69&13 oder 400.Curves A and B in Fig. 35 belong to Class II out of those mentioned above Establish. They are both chosen from the family described by equation (13a) i. However, in order to be as large as possible Area of sufficient cohesive pressure to agree with the requirements regarding the characteristics of the inner edges. each curve sweeps a different polar angle S over its entire length. Ever The greater the die wall thickness, the greater the size S can be selected (see Equations (14a), (14b) and accompanying text). In our example we assume that The thickness of the die wall is equal to the smallest diameter of the die opening (indicated by the solid arrows in Fig. 35). For curve A, S should be 1.74533 rad or be lob0; for curve B, S = -.o, 69 & 13 or 400.

Da in unserem Beispiel anstatt des Mittelpunktes der Matrizenöffnung die Seitenmitte der geraden Kante'der Öffnung im Ursprung des Koordinatensystems liegt, repräsentiert hier T in Gleichung (14a) r5 - 1, wobei für Kurve A und rS = 4 für Kurve B ist.Since in our example, instead of the center of the die opening, the side center of the straight edge of the opening lies at the origin of the coordinate system, T in equation (14a) represents r5 - 1, where for curve A and rS = 4 for curve B.

Man entwickelt nun Gleichung (14a) nach Alpha. Für Kurve A ist Alpha = 67054'; für Kurve-B ist Alpha = 260421. Alpha repräsentiert immer noch den Winkel zwischen dem Radiusvektor und der Tangente an die Kurve im Punkt e = 0°; aber aus denselben Gründen wie im vorangegangenen Abschnitt repräsentiert Alpha nicht mehr den Winkel zwischen der Tangente an dieKurve und dem Kraftvektor vom Matrizenmittelpunkt. Dies hat aber keinerlei Einfluß auf die Form der Kurven.One now develops equation (14a) according to alpha. For curve A is alpha = 67054 '; for curve-B, alpha = 260421. Alpha still represents the angle between the radius vector and the tangent to the curve at point e = 0 °; but off For the same reasons as in the previous section, alpha no longer represents the angle between the tangent to the curve and the force vector from the center of the die. But this has no influence on the shape of the curves.

Im vorliegenden Fall müßte dieser Wert um 459 korrigiert werden.In the present case, this value would have to be corrected by 459.

Man erhielte für die Kurve A 22054' und für die Kurve B 710421.One would get 22054 'for curve A and 710421 for curve B.

Dies beeinflußt die Darstellung der Kurven in keiner Weise. Dadurch soll nur überprüft werden, daß die Kohäsion zwischen den Segmenten bei der Innenwand der Matrize ausreicht, da gemäß Gleichung (2) P = H sin Beta n ist, wobei Beta den soeben angegebenen, korrigierten Winkeln entspricht.This does not affect the representation of the curves in any way. Through this it should only be checked that the cohesion between the segments in the case of the inner wall of the matrix is sufficient since, according to equation (2), P = H sin Beta n, where Beta denotes corresponds to the corrected angles just given.

Anschließend substituiert man die Werte für Alpha für die Kurven A und B in Gleichung (13a) und zeichnet die resultierende Kurve in Polarkoordinaten wie in Fig. 35 gezeigt.Then substitute the values for alpha for curves A. and B in equation (13a) and plots the resulting curve in polar coordinates as shown in FIG.

Wie schon weiter oben festgelegt, gehört die Kurve C der Klasse III an und beginnt im Halbierungspunkt der längsten, gekrümmten Seite (siehe Fig. 35). Der einfacheren Darstellung wegen ist wiederum der kleinste Durchmesser der Matrizenöffnung als Einheitslänge genomhieraus folgt men,/T = 1. Um die Herstellung der Segmente zu erleichtern, läßt man am besten die Kurve an der nächstfolgenden Außenkante der Matrize enden. S wird daher S = 1,25664 rad (oder 720).As already stated above, curve C belongs to class III and begins at the midpoint of the longest, curved side (see Fig. 35). For the sake of simplicity, the smallest diameter of the die opening is again as a unit length it follows that men, / T = 1. About the production of the segments To make it easier, it is best to leave the curve on the next following outer edge of the Die ends. S therefore becomes S = 1.25664 rad (or 720).

Um den Arbeitsdruck im Anfangspunkt der Kurve an der Matrizeninnenwand herabzusetzen, wählt man ein emax 'O. Für größere Arbeitsdrucke sollte emax entsprechend größer gewählt werden.About the working pressure at the starting point of the curve on the inner wall of the die one chooses an emax 'O. For larger work prints, emax should be used accordingly be chosen larger.

Aus Gleichung (31) bestimmt man nun ne entsprechend den Werten max T = 1, S = 1,25664 und emax = o,o87267 rad (oder 50).Für ng erhält max man dann 2,oil. Setzt man diesen Wert in Gleichung (29) ein, dann erhält man für Alpha einen Wert von 40so4'. Aus Gleichung (25) folgt für K = 1,543.From equation (31) one now determines ne according to the values max T = 1, S = 1.25664 and emax = o, o87267 rad (or 50). For ng one then gets max 2, oil. If you put this value in equation (29), you get one for alpha Value of 40so4 '. From equation (25) it follows for K = 1.543.

Wie zuvor, setzt man nun die gefundenen Werte für n und K in Gleichung (19) ein, um zu der Kurve zu gelangen, die man nun graphisch in Polarkoordinaten darstellt, wie in Fig. 35 gezeigt.As before, put the values found for n and K in the equation (19) to arrive at the curve that can now be graphed in polar coordinates as shown in FIG. 35.

Wie schon in den vorhergehenden Beispielen,erfolgen alle weiteren Schritte in der Herstellung der Matrize, des Schrumpfrings und Gehäuses nach den üblichen Standardverfahren.As in the previous examples, all others are carried out Steps in making the die, shrink ring and housing according to the usual standard procedures.

- Patentansprüche -- patent claims -

Claims (1)

Patentansprüche 9 Matrize zum Formen von Material, welche durch einen Halter zusammengehaltene Segmente aufweist, die jeweils einen Teil der Matrizenöffnung begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Segrein mente (2) jeweils eine nicht/radial verlaufende Anlagefläche (C) und eine dieser gegenüberliegende, in Umfangsrichtung versetzte, komplementäre Anlagefläche (C) aufweisen, mit ds sie an den komplementären Anlageflächen benachbarter Segmente anliegen. Claims 9 die for forming material, which by a Holder has segments held together, each part of the die opening limit, characterized in that the Segrein elements (2) each one non / radial running contact surface (C) and one opposite this, in the circumferential direction have offset, complementary contact surface (C), with ds they to the complementary Contact surfaces of adjacent segments. 2. Matrize nach Anpsruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (C) bei der Innenwand der Matrizenoffnung mit einem Strahl vom Mittelpunkt der Matrizenöffnung einen Winkel O; einschließen, der größer als Oo und kleiner als 900 ist.2. die according to claim 1, characterized in that the contact surfaces (C) at the inner wall of the die opening with a beam from the center of the die opening an angle O; that is greater than Oo and less than 900. 3. Matrize nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (2) eben sind.3. Die according to claim 1 or 2, characterized in that the Contact surfaces (2) are flat. .1 Matrize nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen durch konvexe Flächen und entsprechend gekrümmte konkave Flächen gebildet werden..1 die according to claim 1 or 2, characterized in that the Contact surfaces be formed by convex surfaces and correspondingly curved concave surfaces. .5. Matrize- nach- einem der Ansprüche 1 bis- 4i dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente in-axialer Richtung gleichbleibenden Querschnitt aufweisen.-6. Matrize nach einem der Ansprüche-1,2,4,5, dadurch gekennzeichnet, daß-die Schnittkurven der Anlageflächen (C) mit einer senkrecht auf der Achse der Matrize stehenden Ebene Kreisbögen sind..5. Die according to one of claims 1 to 4i characterized in that that the segments have a constant cross-section in the axial direction.-6. Die according to one of Claims 1, 2, 4, 5, characterized in that the cutting curves of the contact surfaces (C) with a plane perpendicular to the axis of the die Arcs are. 7 Matrize nach einem der Ansprüche 1,2,4,5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittkurven der Anlageflächen (CY mit einer senkrecht auf der Achse der Matrize stehenden Ebene Spiralen sind.7 die according to one of claims 1, 2, 4, 5, characterized in that that the intersection curves of the contact surfaces (CY with a perpendicular to the axis of the Die are standing plane spirals. 8. Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Anlageflächen und der Innenwand der Matrizenöffnung eingeschlossene Winkel sowie die Krümmung der Anlagefläche so gewählt sind, daß wahlweise eine längs der Anlagefläche gleichbleibende, abnehmende oder zunehmende Kohäsionskraft erhalten wird.8. Die according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the enclosed between the contact surfaces and the inner wall of the die opening Angle and the curvature of the contact surface are chosen so that optionally one longitudinal the contact surface constant, decreasing or increasing cohesive force obtained will. 9. Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindests drei Segmente innerhalb eines Halters angeordnet sind, die jeweils Anlageflächen aufweisen, welche mit der Ebene, die durch den Mittelpunkt der Matrizenöffnung und jene.9. Die according to one of claims 1 to 8, characterized in that that at least three segments are arranged within a holder, each Have contact surfaces which correspond to the plane through the center point of the die opening and those. Gerade aufgespannt wird, die durch den Schnitt der Anlagefläche mit der Innenwand der Matrizenöffnung entstehen, einen Winkel einschließen, der bei i) gekrümmtenMatri zenöf fnungsquers chnitte Werte im Intervallvon größer als 00 und kleiner als 900 ii)vieleckigen Matrizenöffnungsquerschnitte mit mehr als acht Seitenwerte im Intervall von mehr als Oo bis zu weniger als 900 - 1800/m, wobei m der genauen Seitenzahl entspricht, und weniger iii)vieleckigen Matrizenöffnungsquerschnitte mit als acht Seiteerte im Intervall von größer als 900 - 1800/m bis kleiner als 900 + 1800/m, wobei m wiederum der genauen Seitenzahl entspricht, annehmen kann. Is just spanned by the cut of the contact surface with the inner wall of the die opening create an angle lock in, for i) curved matrix opening cross sections values in the interval greater than than 00 and less than 900 ii) polygonal die opening cross-sections with more than eight side values in the interval from more than Oo to less than 900 - 1800 / m, where m corresponds to the exact number of pages, and less iii) polygonal die opening cross-sections with than eight sides in the interval from greater than 900 - 1800 / m to less than 900 + 1800 / m, where m again corresponds to the exact number of pages. 10. Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohäsivdruck zwischen den Segmenten, ausgedrückt durch die Forn wobei H einen experimentell bestimmbaren Proportionalitätsfaktor darstellt und r = f(g) die Erzeugungsgleichung für die Querschnittskurve der Anlageflächen der Segmente ist, sowohl durch die Arbeitsbedingungen bestimmt ist, als auch durch die Wahl der Querschnittskurven der Transversalflächen aus einer der Gruppen, a) in der der Kohäsivdruck zwischen den Segmenten entlang der gesamten Zwischensegmentberührungsflächen feich und (f' + (f(9))2 konstant ist; b) in der der Kohäsivdruck zwischen den Segmenten in Richtung der Matrizenöffnung größer als in Richtung der Matrizenperipherie ist und (f'(O))² + (f(O))2 eine zunehmende Funktion von 8 ist: c) in der der Kohäsivdruck zwischen den Segmenten über einen bestimmten Anfangsbereich OcBcBmax der Segmentkurven beginnenvon der Matrizeninnenwand zunehmend gemacht werden kann und (f'(9))2 + (f(e))2 im Intervall oe<e max eine abnehmende Funktion von 9 ist; d) in der der Kohäsivdruck zwischen den Segmenten an der Innenwand noch weiter erhöht werden kann durch Spiegelung der im Gegenuhrzeigersinn verlaufenden Kurven a), b) und c).10. Die according to one of claims 1 to 9, characterized in that the cohesive pressure between the segments, expressed by the form where H represents an experimentally determinable proportionality factor and r = f (g) is the generation equation for the cross-sectional curve of the contact surfaces of the segments, is determined both by the working conditions and by the choice of the cross-sectional curves of the transverse surfaces from one of the groups, a) in the the cohesive pressure between the segments along the entire inter-segment contact surfaces feich and (f '+ (f (9)) 2 is constant; b) in which the cohesive pressure between the segments in the direction of the die opening is greater than in the direction of the die periphery and (f' ( O)) ² + (f (O)) 2 is an increasing function of 8: c) in which the cohesive pressure between the segments can be made increasing over a certain initial range OcBcBmax of the segment curves starting from the inner wall of the die and (f '(9)) 2 + (f (e)) 2 in the interval oe <e max is a decreasing function of 9; d) in which the cohesive pressure between the segments on the inner wall can be increased even further by mirroring the counterclockwise curves a), b) and c). gewählt ist und die maximale Wandstärke der Matrizenwand T max a) gleich csc Alpha - 1 für Kurven der Klasse I b) gleich exp (S ctg Alpha) - 1 für elliptische Spiralen der Klasse II c) gleich für Kurven der Klasse III ist.is selected and the maximum wall thickness of the die wall T max a) equal to csc alpha - 1 for curves of class I b) equal to exp (S ctg alpha) - 1 for elliptical spirals of class II c) equal for Class III curves. 11. Matrize nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohäsivdrucke zwischen den Segmenten über die gesamte Berührungsfläche der Segmente gleich ist solange die Arbeitsdrucke vom Werkstück her gleichmäßig radial wirken, und solange die Querschnittskurve der Anlageflächen der Segmente durch die Gleichung in Polarkoordinaten r = f(9) = sin O ctgs + ctg 9 definiert ist, wobei 9 der Winkel ist, den der Radiusvektor mit der Horizontalen einschließt.11. Die according to claim 10, characterized in that the cohesive prints is the same between the segments over the entire contact area of the segments as long as the working pressures act radially evenly from the workpiece, and as long as the cross-sectional curve of the contact surfaces of the segments through the equation in polar coordinates r = f (9) = sin O ctgs + ctg 9 is defined, where 9 is the angle that the radius vector with the horizontal. 12. Matrize nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohäsivdrucke zwischen den Segmenten in Richtung der Innenwand der Segmente größer ist als in Richtung der Matrizenperipherie, solange die Arbeitsdrucke gleichmäßig radial wirken, und solange die Querschnittskurven der Anlageflächen der Segmente durch die Gleichung in Polarkoordinaten r = f (O) = eg ctgX gegeben ist.12. Die according to claim 10, characterized in that the cohesive prints between the segments in the direction of the inner wall of the segments is greater than in the direction the die periphery as long as the working pressures act radially evenly, and as long as the cross-sectional curves of the contact surfaces of the segments by the equation is given in polar coordinates r = f (O) = eg ctgX. 13. Matrize nach Anspruch 10, dadurch gekennzachnet, daß die Kohäsivdrucke zwischen den Segmenten über einen bestimmten Bereich O 9< 9max über die Segmentberührungsflächen zunehmen, solange die Querschnittskurve der Transversalflächen der Segmente-durch die Gleichung in Polarkoordinaten gegeben ist, wobei n und K positive, unabhängige Größen sind, die der Ungleichung gehorchen.13. Die according to claim 10, characterized in that the cohesive pressures between the segments increase over a certain range O 9 <9max over the segment contact surfaces as long as the cross-sectional curve of the transverse surfaces of the segments is given by the equation in polar coordinates is given, where n and K are positive, independent quantities that correspond to the inequality to obey. 14. Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich-~ net, daß die Kohäsivdrucke zwischen den Segmenten, ausgedrückt durch die Formel sind, wobei Ii einen experimentell bestimmbaren Proportionalitätsfaktor darstellt und die Gleichung für die Beschreibung der Querschnittslinie der ebenen Anlage-fläche eines Segmentes ist, größer sind in Richtung der Matrizenöffnung als in Richtung der Peripherie der Matrize, und (f'(9)) 2 + (f(9))2 eine zunehmende Funktion von 9 ist.14. Die according to one of claims 1 to 9, characterized in that the cohesive pressures between the segments are expressed by the formula are, where Ii represents an experimentally determinable proportionality factor and is the equation for describing the cross-sectional line of the flat contact surface of a segment, are larger in the direction of the die opening than in the direction of the periphery of the die, and (f '(9)) 2 + (f (9)) 2 is an increasing function of 9 is. 15. Matrize nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohäsivdrucke zwischen den Segmenten größer sind in der Umgebung der Segmentinnenwände und daß die Querschnittskurven ihrer Transversalflächen Spiegelungen der jeweiligen Kurven nach Patentanspruch 11, 12 oder 13 sind, gespiegelt entlang einer Geraden, die durch den Anfangspunkt der Querschnittskurve der Transversalfläche an der Matrizeninnenwand verläuft und mit einer Geraden durch denselben Punkt und den Mittelpunkt der entsprechenden Matrizenöffnung einen bestimmten, positiven Winkel Gamma einschließt.15. Die according to claim 10, characterized in that the cohesive prints between the segments are greater in the vicinity of the segment inner walls and that the cross-sectional curves of their transverse surfaces reflections of the respective curves according to claim 11, 12 or 13 are mirrored along a straight line passing through the starting point of the cross-sectional curve of the transverse surface on the inner wall of the die runs and with a straight line through the same point and the center of the corresponding Die opening encloses a certain, positive angle gamma. Diese reflektierten Kurven sind durch folgende vier Gleichungen definiert: x = r cos (2 Gamma - 9) + 2 sin2 Gamma y = r sin (2 Gamma - 9) + sin (2 Gamma) r = x2 + y2 wobei Gamma wie oben definiert ist, und r = f(g) die Entstehungsglechung der jeweils entsprechenden unreflektierten Kurve darstellt.These reflected curves are defined by the following four equations: x = r cos (2 gamma - 9) + 2 sin2 gamma y = r sin (2 gamma - 9) + sin (2 gamma) r = x2 + y2 where gamma is defined as above, and r = f (g) represents the equation of origin of the respective unreflected curve. :16. Matrize nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittskurve der ebenen Transversalflächen der Segmente durch die folgende Gleichung in Polarkoordinaten bestimmt,ist, wobei Alpha der Winkel ist, den die durch die Gleichung beschriebene Kurve mit der Geraden einschließt, die durch den Anfangspunkt derselben Kurve an der Matrizeninnenwand und durch den Mittelpunkt derselben Matrizenöffnung verläuft, und i) für gekrümmte Matrizenöffnungsquerschnitte Werte zwischen mehr als 0° und weniger als 9o0, ii) erz für vieleckige Matrizenöffnungsquerschnitte mit mehr als acht Seiten Werte zwischen mehr als 0° und weniger als 900 - 18o0/m, wobei m der genauen Seitenzahl der Matrizenöffnung entspricht, und iii) für vieleckige Matrizenöffnungsquerschnitte mit acht oder weniger Seiten Werte zwischen mehr als 900 - 18o°/m und weniger als 900 + 18o0/m, wobei m wiederum der genauen Seitenzahl der Matrizenöffnung entspricht, annimmt.: 16. Die according to Claim 10, characterized in that the cross-sectional curve of the flat transverse surfaces of the segments is given by the following equation in polar coordinates where alpha is the angle enclosed by the curve described by the equation with the straight line that passes through the starting point of the same curve on the inner wall of the die and through the midpoint of the same die opening, and i) values between more than 0 for curved die opening cross-sections ° and less than 9o0, ii) ore for polygonal die opening cross-sections with more than eight sides values between more than 0 ° and less than 900 - 18o0 / m, where m corresponds to the exact number of sides of the die opening, and iii) for polygonal die opening cross-sections with eight or fewer sides values between more than 900 - 180 ° / m and less than 900 + 18o0 / m, where m again corresponds to the exact number of sides of the die opening. dadurch 17. Matrize nach Anspruch 10,/gekennzeichnet, daß über einen Anfangsbereich O## °max der Transversalflächen der Segmente die Kohäsivdrucke zunehmen und im selben Bereich die Querschnittskurven r = f(O) der Transversalflächen die Ungleichung f(&commat;) + f"(B)(O erfüllen und außerdem für den Fall im selben Bereich die Ungleichung erfüllen, wobei n und K unabhängige positive Größen sind.17. Die according to claim 10, / characterized in that the cohesive pressures increase over an initial area O ## ° max of the transverse surfaces of the segments and in the same area the cross-sectional curves r = f (O) of the transverse surfaces give the inequality f () + f "(B) (O meet and also for the case in the same area the inequality satisfy, where n and K are independent positive quantities. 18. Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß wesentliche Teile der Querschnittskurve der Transversaiflächen der Segmente gemäß einem der Ansprüche lo bis 17 geformt sind. 19. Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Querschnittskurven der Segmenttransversalflächen voneinander verschieden sind.18. Die according to one of claims 1 to 17, characterized in that that essential parts of the cross-sectional curve of the transverse surfaces of the segments according to any one of claims lo to 17 are shaped. 19. Die after one of claims 1 to 18, characterized in that one or more cross-sectional curves of the segment transversal surfaces are different from one another. 20. Matrize nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines vorbestimmten Anfangsintervalls 04 0 018Bmax für Segmenttransversalflächen, deren Querschnittskurven durch r = f(9) gegeben sind, die Ungleichung f() + f"(e) + f"(O) zu O gilt, und daß im selben Intervall oder °max die Querschnittskurven der Segmenttransversalflächen die Gleichung in Polarkoordinaten approximieren, wobei K und n positive, unabhängige Größen sind, die der Ungleichung genügen.20. Die according to claim 19, characterized in that within a predetermined starting interval 04 0 018Bmax for segment transverse surfaces whose cross-sectional curves are given by r = f (9), the inequality f () + f "(e) + f" (O) applies to O, and that in the same interval or ° max the cross-sectional curves of the segment transversal surfaces the equation in polar coordinates approximate, where K and n are positive, independent quantities that correspond to the inequality suffice. 21. Matrize nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichung der Querschnittskurve der Transversalfläche eines jeden Matrizensegmentes in Polarkoordinaten durch gegeben ist, wobei der Winkel N jener Winkel ist, den die Tangente an die Kurve im Anfangspunkt mit der Horizontalen einschließt, und Werte zwischen mehr als Oo und weniger als 900 annimmt und die Breite des effektiven Teils der Matrize durch den Ausdruck cscoc - 1 bestimmt ist, und wobei der Kohasivdruck zwischen den Segmenten durch das Symbol P und die Formel ausgedruckt entlang der effektiven Teile der Berührungsflächen der Segment gleich fe weswegen 2 der Segmente gleich ist, weswegen (f(&commat;))2 Afür alle O im effektiven Bereich konstant sein muß.21. Die according to claim 19, characterized in that the equation of the cross-sectional curve of the transverse surface of each die segment in polar coordinates is given, where the angle N is that angle which the tangent to the curve includes at the starting point with the horizontal and assumes values between more than Oo and less than 900 and determines the width of the effective part of the die by the expression cscoc - 1 is, and where the cohesive pressure between the segments is represented by the symbol P and the formula expressed along the effective parts of the contact surfaces the segment equals fe, which is why 2 of the segments is equal, which is why (f ()) 2 A must be constant for all O in the effective area. 22. Matrize nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichung der Querschnittskurve der Segmenttransversalflächen r = f(O) in Polarkkordinaten angegeben und aus der Ungleichung 2f' () (f"(O) + f(O))>0 abgeleitet ist, wobei der Anfangswinkel der Tangente an die Kurve mit der Horizontalen einen Winkel zwischen mehr als 0° und weniger als 900 einschließt, die Maximalb~reite des effektiven Teils der Matrize für Querschnittskurven in der Form logarithmischer Spiralen durch exp(S ctgα ) - 1 gegeben istl während der Polarwinkel in rad ist, den die Kurve von ihrem Anfangs-I punkt bis zu ihrem Endpunkt an der Matrizenperipherie durchläuft, und der Kohesivdruck P zwischen den Segmenten durch die Beziehung ausgedrückt ist, in der H einen Proportionalitätsfaktor darstellt und der Nenner (f(g))2 + (f'(9)) 2 eine über den effektiven Bereich der Querschnittskurve zunehmende Funktion von e ist.22. Die according to claim 19, characterized in that the equation of the cross-sectional curve of the segment transversal surfaces r = f (O) is given in polar coordinates and is derived from the inequality 2f '() (f "(O) + f (O))> 0 , where the starting angle of the tangent to the curve with the horizontal includes an angle between more than 0 ° and less than 900, the maximum width of the effective part of the matrix for cross-sectional curves in the form of logarithmic spirals is given by exp (S ctgα) - 1 istl while the polar angle in rad that the curve traverses from its starting point to its end point at the die periphery, and the cohesive pressure P between the segments by the relationship is expressed, in which H represents a proportionality factor and the denominator (f (g)) 2 + (f '(9)) 2 is a function of e increasing over the effective range of the cross-sectional curve. 23. Matrize nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichung der Querschnittskurve der Segmenttransversalflächen r = f(9) in Polarkkordinaten gegeben ist, der Anfangswinkelx , den die Tangente an die Kurve mit der Horizontalen einschließt, von mehr als 0° zu weniger als 900 reichen kann, die maximale Wandstärke tmax durch die Beziehung mit den unabhängigen Größen K und n bestimmt ist, wobei für K und n die Ungleichung gilt, und der Kohäsivdruck zwischen den Matrizensegmenten durch die Beziehung ausgedrückt ist, in der H einen Proportionalitätsfaktor darstellt und (f'(e)) 2 + (f(&commat;))2 in einem Anfangsbereich Oc 8< max, in dem der Kohäsivdruck entlang des effektiven Bereichs der Transversalflächen zunimmt, angefangen vom Anfangspunkt der Segmentkurven an der Matrizeninnenwand eine abnehmende Funktion von @ ist.23. Die according to claim 19, characterized in that the equation of the cross-sectional curve of the segment transversal surfaces r = f (9) is given in polar coordinates, the starting angle x, which the tangent to the curve includes with the horizontal, from more than 0 ° to less than 900 can range, the maximum wall thickness tmax by the relationship is determined with the independent quantities K and n, where for K and n the inequality holds, and the cohesive pressure between the die segments by the relationship is expressed in which H represents a proportionality factor and (f '(e)) 2 + (f ()) 2 in an initial area Oc 8 <max in which the cohesive pressure increases along the effective area of the transverse surfaces starting from the initial point of the segment curves on the inner wall of the die is a decreasing function of @. dadurch 24. Matrize nach Anspruch 23,/gekennzeichnet, daß die Gleichung der Querschnittskurve der Segmenttransversalfläche durch r = f(g) = ei ctg ctgα aus gedrückt ist. characterized 24. Die according to claim 23, / characterized in that the equation the cross-sectional curve of the segment transversal surface through r = f (g) = ei ctg ctgα is pressed. 25. Matrize nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichung der Querschnittskurve der Segmenttransversalfläche durch gegeben ist, wobei K und n unabhängige, positive Größen sind, die der Ungleichung genügen.25. Die according to claim 23, characterized in that the equation of the cross-sectional curve of the segment transverse surface is through is given, where K and n are independent, positive quantities that correspond to the inequality suffice. 26. Matrize nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß r = f(O) die Gleichung der Querschnittskurve der Segmenttransversalflächen ist, deren Tangente im Anfangspunkt mit der Horizontalen einen Winkell zwischen mehr als OO und weniger als 9o° einschließt, und der Kohäsivdruck P zwischen Segmenten, ausgedrückt durch die Beziehung wobei H einen experimentell bestimmbaren Proportionalitätsfaktor darstellt, an der Innenwand der Matrize innerhalb eines effektiven Bereichs maximiert wird durch Spiegelung der ursprünglichen, im Gegenuhrzeigersinn orientierten Segmentquerschnitts-kurven entlang einer Geraden.26. Die according to one of claims 19 to 25, characterized in that r = f (O) is the equation of the cross-sectional curve of the segment transversal surfaces, the tangent of which at the starting point with the horizontal includes an angle between more than OO and less than 9o °, and the cohesive pressure P between segments expressed by the relationship where H represents an experimentally determinable proportionality factor, which is maximized on the inner wall of the die within an effective area by mirroring the original, counterclockwise oriented segment cross-section curves along a straight line. 27. Matrize nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohäsivdruck zwischen den Segmente in Richtung der Matrizeninnenwand größer ist und die Querschnittskurven der Segmenttransversalflächen Spiegelbilder der Kurven in 32) entlang einer Geraden, die durch den Anfangspunkt der Querschnittskurve an der Matrizeninnenwand geht und mit der Geraden durch denselben Punkt r = 1, e = 0 einen positiven Winkel v einschließt, gespiegelt sind und durch die vier Gleichungen t x = r cos (2g - e) + 2 sin²γ y y = r sin C2 - e) - sin bestimmt sind, wobei r = f(9) die Gleichung der unreflektierten Kurve ist.27. Die according to one of claims 1 to 26, characterized in that the cohesive pressure between the segments in the direction of the die inner wall is greater and the cross-sectional curves of the segment transverse surfaces mirror images of the curves in 32) along a straight line passing through the starting point of the cross-sectional curve on the die inner wall goes and with the straight line through the same point r = 1, e = 0 encloses a positive angle v, are mirrored and by the four equations tx = r cos (2g - e) + 2 sin²γ yy = r sin C2 - e) - sin are determined, where r = f (9) is the equation of the unreflected curve. 28. Matrize nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohäsivdruck P zwischen den Matrizensegmenten, ausgedrückt durch die Beziehung wobei H einen experimentell bestimmbaren Proportionalitätsfaktor darstellt und r = f (9) die Darstellungsgleichung des effektiven Teils der Querschnittskurve der Segmenttransversalflächen ist, an der Matrizeninnenwand maximiert wird durch Spiegelung jener im Gegenuhrzeigersinn orientierten Querschnittskurven, für welche der Kohäsivdruck zwischen den Segmenten in Richtung der Matrizeninnenwand größer ist als in Richtung der Matrizenperipherie, (f'(9)) 2 + (f(9)) 2 eine zunehmende oder nicht abnehmende Funktion von 9 ist, der Winkel α , den die Tangente im Anfangspunkt der Kurve mit der Horizontalen einschließt, Werte zwischen mehr als Oo und weniger als 9o° annimmt, und die maximale Matrizenbreite für logarithmische Spiralen durch exp (S ctgx ) - 1 ausgedrückt ist, wobei S der Winkel in Radiens ist, den die Segmentkurve zwischen ihrem Anfangspunkt und ihrem Endpunkt an der Matrizenperipherie überstreicht.28. Die according to claim 27, characterized in that the cohesive pressure P between the die segments is expressed by the relationship where H represents an experimentally determinable proportionality factor and r = f (9) is the representation equation of the effective part of the cross-sectional curve of the segment transversal surfaces, is maximized on the inner wall of the die by mirroring those cross-sectional curves oriented in the counterclockwise direction, for which the cohesive pressure between the segments in the direction of the inner wall of the die is greater is as in the direction of the matrix periphery, (f '(9)) 2 + (f (9)) 2 is an increasing or not decreasing function of 9, the angle α, which the tangent encloses at the starting point of the curve with the horizontal, values assumes between more than Oo and less than 90 °, and the maximum die width for logarithmic spirals is expressed by exp (S ctgx) - 1, where S is the angle in radii that the segment curve sweeps between its starting point and its end point at the die periphery . 29. Matrize nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohäsivdruck P zwischen den Segmenten, ausgedrückt durch die Beziehung wobei H einen experimentell bestimmbaren Proportionalitätsfaktor darstellt und r = f() die Darstellungsgleichung des effektiven Teils der Querschnittskurve der Segmenttransversalflächen ist, an der Matrizeninnenwand maximiert wird durch Spiegelung jener im Gegenuhrzeigersinn orientierten Querschnittskurven, für welche der Kohäsivdruck zwischen den Segmenten über einen gewissen Anfangsbereich O e< emax der Segmentkurven zunimmt, der Ausdruck (f'(e)) 2 + (f(9)) im selben Bereich O#O#Omax eine abnehmende Funktion von e ist und der Anfangswinkel Werte zwischen mehr als Oo und weniger als 900 annimmt.29. A die according to claim 26, characterized in that the cohesive pressure P between the segments is expressed by the relationship where H represents an experimentally determinable proportionality factor and r = f () is the representation equation of the effective part of the cross-sectional curve of the segment transversal surfaces, is maximized on the inner wall of the die by mirroring those cross-sectional curves oriented in the counterclockwise direction, for which the cohesive pressure between the segments over a certain initial area O e <emax of the segment curves increases, the expression (f '(e)) 2 + (f (9)) in the same range O # O # Omax is a decreasing function of e and the starting angle assumes values between more than Oo and less than 900 . L e e r s e eL e r s e e
DE19752501613 1975-01-16 1975-01-16 Die built up of segments for metal forming - has curved segment contact interfaces ensuring favourable distribution of forces Pending DE2501613A1 (en)

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