EP0549771B1 - Wobble press - Google Patents

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EP0549771B1
EP0549771B1 EP92915796A EP92915796A EP0549771B1 EP 0549771 B1 EP0549771 B1 EP 0549771B1 EP 92915796 A EP92915796 A EP 92915796A EP 92915796 A EP92915796 A EP 92915796A EP 0549771 B1 EP0549771 B1 EP 0549771B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wobble
die half
mass
die
press according
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP92915796A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0549771A1 (en
Inventor
Walter Schlatter
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Colcon Anstalt
Original Assignee
Colcon Anstalt
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Filing date
Publication date
Application filed by Colcon Anstalt filed Critical Colcon Anstalt
Publication of EP0549771A1 publication Critical patent/EP0549771A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0549771B1 publication Critical patent/EP0549771B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00—Forging presses
    • B21J9/02—Special design or construction
    • B21J9/025—Special design or construction with rolling or wobbling dies

Definitions

  • the invention relates to a wobble press with a first die half, which is driven to wobble with a drive with respect to a spatial axis about a pivot point, and with a second die half, which moves axially parallel relative to the first die half, the wobble drive having hydraulic working pistons with a regular, defined, pulsating flow of a hydraulic medium are supplied, and which in turn are connected to the first half of the die to generate a wobble movement.
  • Such a wobble press is known, for example, from CH 662 983, CH 666 857 or DE 1 652 653 and is used to manufacture solid parts made of metal or other solid materials, the part or workpiece being formed between two forming tool or die parts, and whereby, in contrast to the classic axially parallel pressing process, one tool half executes a rolling tumbling movement with respect to the other. Due to the partial contact of the upper tool with the material, the material can be made to flow with a significantly lower pressing force during the wobble movement, so that significantly larger degrees of deformation and a more precise shaping of the die contours can be achieved in one step.
  • the feed possible when handling results from the angle of inclination of the wobbling tool and is limited accordingly. The size of this feed then determines that for the total working stroke, i.e. for the desired upsetting height, the number of wobble rounds and, according to the wobble frequency, the deformation time.
  • the dome-shaped bearing of the wobbling tool must also absorb the entire pressing pressure.
  • the bearing pressure per unit area and thus the resulting work of friction increases significantly.
  • the frictional heat generated there must be removed from the bearing gap using a thin oil film.
  • the frictional heating which must be dissipated by the lubricant, also increases.
  • the narrow bearing gap limits the flow rate of the lubricant and coolant.
  • the invention sets itself the task of eliminating the stated disadvantages of the prior art and of creating a wobble press which permit continuous operation with an increased wobble frequency and a reduction in the forming time of a workpiece, in particular also in the half and warm ranges.
  • this object is achieved in that a counter mass is connected to the first, tumbling driven die half, which is designed and arranged in such a way that its center of gravity is shifted by 180 ° on the opposite side of the pivot point as the center of gravity of the first die half, and that the product of their mass and their center of gravity from the pivot point of the wobble movement roughly corresponds to the product of the mass of the first half of the die and their center of gravity distance from the pivot point.
  • the compensation of the inertial forces of the wobbling tools can be achieved in that a displaceable mass is provided on the same side of the pivot point of the tool.
  • the invention is based on the knowledge, apparently not taken into account in the previously known wobble presses, that the disadvantages of the prior art can largely be remedied by compensating the centrifugal forces of the wobbling die half, so that the wobble press can be operated at an increased frequency.
  • frequencies of approximately 2400 rpm and a reduction in the deformation time to approximately 1-1.5 seconds could be achieved in continuous operation without disturbing vibrations.
  • This short forming time also allows the wobble pressing to be expanded into the area of hot forming without fear that the tools will wear out uneconomically due to the long contact time with the heated material and at the same time the material will cool prematurely during the forming process.
  • the wobble drive of the first die half has at least three wobble pistons which surround the wobble axis and act on the die half and which periodically receive a cyclically varying amount of pressure medium from a multiple pump.
  • This cyclic variation is advantageously generated by two interacting axial piston pumps with rotating inclined swash plates, which act on a number of pump pistons which are connected to pressure medium lines, each with an associated swash piston.
  • the wobble press shown in FIG. 1 with a wobbling driven upper die half 1 and a lower die half 2 moved axially parallel and the workpiece 10 to be deformed arranged between the two die halves 1, 2 has a press frame 12 with built-in slide guides 15, a press slide 8, and a carriage drive hydraulically movable by a piston 9.
  • the press frame absorbs the counterforce to the press force generated by the press slide 8 or the hydraulic piston 9.
  • the press frame 12 or the slide guide 15 is formed by an upper cross member 7, a lower cross member 14 and a number of columns 13 arranged rotationally symmetrically about the press axis A. As shown in FIG. 2, four such columns 13 can be provided, for example.
  • a box frame can also be used, in which case a prismatic bed profile is advantageous.
  • the press slide 8 carries the fixed lower tool or die part 2 and is hydraulically pressed by the piston 9 against the tumbling upper die half 1 fastened in a tool holder 4.
  • the wobbling movement of the upper die half 1 is generated by several, at least three, working pistons 5, 6 acting on a diameter of the tool holder 4 movable in a spherical cap 3, which are acted upon by a periodically sinusoidally pulsating amount of oil which is pumped by a hydraulic multiple pump 20 with a number is produced by pump pistons 25, 26.
  • This consists of two axial piston pumps 21, 22 arranged in the same axial position transversely to the wobble axis, each of which is driven by an electric motor 31, 32 at a controllable speed.
  • the two pumps 21, 22 each work with a rotating swash plate 23, 24, dynamically balanced to avoid centrifugal forces, with a fixed inclination against the drive axis B, respectively.
  • the swash plates 23, 24 cyclically move pump pistons 25 and 26, the number of which corresponds to the number of working pistons 5, 6.
  • one pump piston 25 of one pump 21 is fixedly connected to the pump piston 26 of the other pump 22, which is arranged in the same order, by means of a hydraulic line 27 or 28, and this connecting line 27 or 28 is in turn rigid with the pressure line 29 or 30 of the associated working piston 5 or 6.
  • the wobble stroke of the upper tool can be regulated continuously from the maximum at 0 ° difference in the phase position of the two pumps to zero with a difference in the mutual phase position of 180 °.
  • the drive shafts 31, 32 of the swash plates are driven by means of separate motors, so that different forms of tumbling unwinding of the upper tool 1 can be generated by mutually varying their speeds.
  • Fig. 6a shows an example of a star-shaped, Fig. 6b a spiral, Fig. 6c an approximately rectilinear movement in the selectable direction, and Fig. 6d a circular wobble movement T with respect to the wobble axis A. Thanks to the small rotating masses and the electronic control on the Pump drive motors 31, 32 can program various such variants and can be executed under one and the same deformation process under load.
  • the tool holder 4 is dome-shaped, so that the tumbling die half 1 is centered relative to the fixed die half 2.
  • the counter pressure of the lower die half 2 is not absorbed by the dome-shaped tool holder 4 or its guide 3, but by the hydraulic medium in the working cylinders 5, 6.
  • the lower die half 2 is arranged in the press slide 8, which can be moved by means of the piston 9.
  • a hydraulically actuated ejection piston 11 for the workpiece 10 is also provided in the piston 9.
  • the design of the upper wobbling die half 1 is shown in detail, in which the centrifugal forces generated during operation are compensated for.
  • the magnitude of these centrifugal forces Z o on the upper die half 1 is determined by the eccentricity E o of the center of gravity S o with respect to the Axis A determined.
  • a counterweight G with a center of gravity offset by 180 ° is attached below the upper wobbling die half 1.
  • the eccentricity E u and the center of gravity S u of the counterweight G are selected such that a centrifugal force Z u is of the same magnitude as the centrifugal force Z o of the die half 1 results.
  • the product from the distance of the center of gravity S u of the counterweight G from the pivot point M is chosen to be as equal as possible to the corresponding product of the tumbling driven die half 1.
  • the resultant of both centrifugal forces Z o and Z u perpendicular to axis A then becomes approximately zero, regardless of the angle of inclination of the upper tool and the wobble frequency.
  • the moment resulting from the axial distance a between the two centrifugal forces can be easily absorbed by the drive of the wobble movement.
  • the compensation of the inertial forces of the wobbling tools can be achieved in that a displaceable mass is provided on the same side of the pivot point of the tool.
  • the described centrifugal force compensation allows a significant increase in the wobble frequency to values of up to approx. 2400 rpm and thus a reduction in the deformation time of a workpiece to the value usual for drop forging in mechanical presses, ie a significant increase in production output , as well as an application even at elevated temperatures of about 800 to 1100 °, without excessive heating of the tools and without premature cooling of the workpiece.
  • the counter mass G takes up as little space as possible and is easy to accommodate, it is advantageously made of a material with a high specific weight, e.g. from lead, another heavy metal or from tungsten carbide.
  • a direct centering is provided according to the example according to FIG. 5.
  • a centering plate 17 is connected directly to the tool holder of the upper die half 1, which fits onto the outer diameter of the lower tool 2 practically without play and forms a rigid connection with the latter during the forming process.
  • the lower tool 2 is immersed in the centering plate 17 and ensures compliance with very narrow tolerances with regard to the axis offset, even with eccentric material distribution.
  • the direct tool guidance ensures that the axes of the two tools are exactly aligned.
  • the counterweight G serving to compensate the centrifugal force is in this case designed as a ring and rigidly connected to the tumbling upper tool 1 via a number of stud bolts 16. Openings or slots 18 of suitable shape in the centering plate 17 enable the pendulum movement of the stud bolts 16.
  • the described embodiment with hydraulic drive is particularly advantageous since there is no need for a highly loaded axial bearing which would only survive a short service life at high speeds.
  • the smoothness is significantly improved and further increased speeds can be achieved in continuous operation.
  • the mutual movements of the two tools can easily be adapted to the technological requirements, and a circular, spiral, oscillating or swiveling movement can be easily realized as required, both the size of the tendency to wobble and the initiation of the various exercise programs can be preprogrammed and controlled without delay.
  • the upsetting process can be started, for example, with the upper tool at rest and then brought to the desired wobble stroke without delay.
  • the warm hydraulic medium circulating between the pump and the working piston can be rinsed out and any leakage losses at the end of the plunger stroke can be compensated for using a suction valve.
  • the pressurized oil that heats up in the course of a press cycle can be recooled at the end of each cycle using a suitable oil cooler.

Abstract

In a wobble press with a first wobbling die-half (1) and an axially parallel moving second half-die (2), the wobbling motion is generated by a plurality of hydraulically actuated working pistons (5) cyclically engaging with the wobbling half-die (1). By means of the elimination of centrifugal forces by a counterweight (G) connected to the wobbling half-die (1), the precise guiding of the die-halves (1, 2) by a centring disc (17) and the avoidance of a mechanical drive by using a multiple-pistons pump (20) and a hydraulic control system for the working pistons (5), it is possible to reduce undesirable rotary forces, vibration, friction and heat generation in such a way that substantially higher wobble frequencies and shorter processing times are attained at lower cost while maintaining the geometrical wobble effect owing to the higher wobble frequency, with a simple and rapidly acting control of the extent and form of the wobbling movement even during operation, thus making it possible to preselect the most suitable pressing programme.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung betrifft eine Taumelpresse mit einer ersten Gesenkhälfte, die mit einem Antrieb bezüglich einer Raumachse um einen Drehpunkt taumelnd angetrieben ist, und mit einer Zweiten, sich achs- parallel relativ zur ersten Gesenkhälfte bewegenden Gesenkhälfte, wobei der Taumelantrieb hydraulische Arbeitskolben aufweist, die mit einem regelmässigen, definierten, pulsierenden Fluss eines hydraulischen Mediums versorgt sind, und die ihrerseits zur Erzeugung einer Taumelbewegung mit der ersten Gesenkhälfte verbunden sind.The invention relates to a wobble press with a first die half, which is driven to wobble with a drive with respect to a spatial axis about a pivot point, and with a second die half, which moves axially parallel relative to the first die half, the wobble drive having hydraulic working pistons with a regular, defined, pulsating flow of a hydraulic medium are supplied, and which in turn are connected to the first half of the die to generate a wobble movement.

Stand der TechnikState of the art

Eine derartige Taumelpresse ist zum Beispiel aus der CH 662 983, CH 666 857 oder DE 1 652 653 bekannt und dient zur Herstellung von massiven Teilen aus Metall oder anderen festen Stoffen, wobei das Teil oder Werkstück zwischen zwei umformenden Werkzeug- oder Gesenkteilen geformt wird, und wobei im Gegensatz zum klassischen achsparallelen Pressverfahren die eine Werkzeughälfte gegenüber der anderen eine abwälzende taumelnde Bewegung ausführt. Wegen der nur partiellen Berührung des Oberwerkzeuges mit dem Werkstoff kann der Werkstoff bei der Taumelbewegung mit wesentlich geringerer Presskraft zum Fliessen gebracht werden, so dass in einer Stufe wesentlich grössere Umformgrade und eine genauere Ausformung der Matrizenkonturen erzielt werden können. Der bei einem Umgang mögliche Vorschub ergibt sich aus dem Neigungswinkel des taumelnden Werzeuges und ist entsprechend begrenzt. Die Grösse dieses Vorschubes bestimmt dann die für den Gesamtarbeitshub, d.h. für die gewünschte Stauchhöhe notwendige Anzahl der Taumelumgänge und entsprechend der Taumelfrequenz die Verformungszeit.Such a wobble press is known, for example, from CH 662 983, CH 666 857 or DE 1 652 653 and is used to manufacture solid parts made of metal or other solid materials, the part or workpiece being formed between two forming tool or die parts, and whereby, in contrast to the classic axially parallel pressing process, one tool half executes a rolling tumbling movement with respect to the other. Due to the partial contact of the upper tool with the material, the material can be made to flow with a significantly lower pressing force during the wobble movement, so that significantly larger degrees of deformation and a more precise shaping of the die contours can be achieved in one step. The feed possible when handling results from the angle of inclination of the wobbling tool and is limited accordingly. The size of this feed then determines that for the total working stroke, i.e. for the desired upsetting height, the number of wobble rounds and, according to the wobble frequency, the deformation time.

Bei den bekannten Taumelpressen mit mechanischem Antrieb der Taumelbewegung wird die Umlauf- oder Taumelfrequenz durch eine Reihe von Faktoren limitiert:
In ausgeschwenkter Stellung des taumelnden Werkzeuges entstehen störende Zentrifugalkrafte, die insbesondere auch von der grossen Masse des Exzenterschaftes und der exzentrischen Antriebsteile herrühren. Diese freien Kräfte erzeugen bei höheren Taumelfrequenzen untragbare Vibrationen zwischen den beiden Werkzeugteilen, weshalb bei bekannten Taumelpressen die Taumelfrequenz auf tiefere Werte beschränkt werden musste.In the known wobble presses with mechanical drive of the wobble movement, the circulation or wobble frequency is limited by a number of factors:
In the swung-out position of the wobbling tool, disruptive centrifugal forces arise, which in particular also result from the large mass of the eccentric shaft and the eccentric drive parts. These free Forces at higher wobble frequencies generate intolerable vibrations between the two tool parts, which is why, in known wobble presses, the wobble frequency had to be limited to lower values.

Das kalottenförmige Lager des taumelnden Werkzeuges muss zudem den gesamten Pressdruck aufnehmen. Zufolge der kalottenförmigen Ausbildung des oberen Drucklagers erhöht sich die Lagerpressung pro Flächeneinheit und damit die entstehende Reibungsarbeit wesentlich. Die dort erzeugte Reibungswärme muss durch einen dünnen Oelfilm aus dem Lagerspalt abgeführt werden. Mit zunehmender Taumelfrequenz steigt analog die Reibungserwärmung, welche durch das Schmiermittel abgeführt werden muss. Umgekehrt limitiert der enge Lagerspalt die Durchflussmenge des Schmier- und Kühlmittels.The dome-shaped bearing of the wobbling tool must also absorb the entire pressing pressure. As a result of the dome-shaped design of the upper thrust bearing, the bearing pressure per unit area and thus the resulting work of friction increases significantly. The frictional heat generated there must be removed from the bearing gap using a thin oil film. With increasing wobble frequency, the frictional heating, which must be dissipated by the lubricant, also increases. Conversely, the narrow bearing gap limits the flow rate of the lubricant and coolant.

Die ungenügende Wärmeabfuhr und die Zentrifugalkräfte der aussermittigen Massen verhindern bei bekannten Konstruktionen den Betrieb mit Taumelfrequenzen von mehr als ca. 600 U/min. Soll der zulässige Vorschub pro Taumelumgang nicht überschritten werden, so ergeben sich daraus für Werkstücke mittlerer Abmessungen Verformungszeiten von etwa 4 - 5 Sekunden und eine entsprechende Produktionsleistung von nur 10 - 12 Teilen pro Minute. Bei dem Versuch, bei dieser limitierten Taumelfrequenz die Verformungszeit durch eine Erhöhung der Schliessgeschwindigkeit der Presse zu verkürzen, würde sich jedoch die Kontaktfläche zwischen Werkstoff und Taumelwerkzeug vergrössern. In diesem Fall wäre ein Gesamtpressdruck erforderlich, der bis zur gleichen Grösse steigen kann, wie beim achsparallelen Pressen, so dass hier ein Taumelpressen keinen wesentlichen Vorteil mehr bieten würde.The insufficient heat dissipation and the centrifugal forces of the eccentric masses prevent known designs from operating at wobble frequencies of more than approx. 600 rpm. If the permissible feed per wobble is not exceeded, this results in deformation times of approximately 4 - 5 seconds for workpieces of medium dimensions and a corresponding production output of only 10 - 12 parts per minute. Attempting to shorten the deformation time at this limited wobble frequency by increasing the closing speed of the press would increase the contact area between the material and the wobble tool. In this case, a total pressing pressure would be required, which can increase to the same size as with the axially parallel Pressing, so that a wobble press would no longer offer any significant advantage.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Erfindung setzt sich die Aufgabe, die angegebenen Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine Taumelpresse zu schaffen, die einen Dauerbetrieb mit erhöhter Taumelfrequenz und eine Verkürzung der Umformzeit eines Werkstückes, insbesondere auch im Halb- und Warmbereich gestatten.The invention sets itself the task of eliminating the stated disadvantages of the prior art and of creating a wobble press which permit continuous operation with an increased wobble frequency and a reduction in the forming time of a workpiece, in particular also in the half and warm ranges.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass mit der ersten, taumelnd angetriebenen Gesenkhälfte eine Gegenmasse verbunden ist, die derart ausgebildet und angeordnet ist, dass deren Schwerpunkt um 180° verschoben auf der entgegengesetzten Seite des Drehpunktes liegt wie der Schwerpunkt der ersten Gesenkhälfte, und dass das Produkt von deren Masse und ihrem schwerpunktabstand vom Drehpunkt der Taumelbewegung etwa dem Produkt der Masse der ersten Gesenkhälfte und deren Schwerpunktabstand vom Drehpunkt entspricht.According to the invention, this object is achieved in that a counter mass is connected to the first, tumbling driven die half, which is designed and arranged in such a way that its center of gravity is shifted by 180 ° on the opposite side of the pivot point as the center of gravity of the first die half, and that the product of their mass and their center of gravity from the pivot point of the wobble movement roughly corresponds to the product of the mass of the first half of the die and their center of gravity distance from the pivot point.

Da der Schwerpunkt der Gegenmasse um 180° gegenüber dem Schwerpunkt des taumelnden Werkzeuges verschoben ist und sich die Produkte aus Masse und Schwerpunktabstand gegenseitig aufheben, können somit keine Zentrifugalkräfte infolge der aussermittigen Lage des taumelnden Werkzeuges entstehen, und zwar werden die Zentrifugal-Kräfte automatisch bei allen Taumelfrequenzen, Taumel-Amplituden und Neigungswinkeln eliminiert Mit einer anderen Variante kann die Kompensation der Massenkräfte der taumelnden Werkzeuge dadurch erreicht werden, dass eine verschiebbare Masse auf der gleichen Seite des Schwenkpunktes des Werkzeuges vorgesehen wird. Durch Verschieben der Gegenmasse im Ausmass des exzentrischen Ausschlages des Werkzeuges auf die gegenüberliegende Seite der Mittelachse kann die notwendige Gegenkraft aufgebracht werden, wobei die Verschiebung der Gegenmasse über ein Hebelgstänge in Funktion des Exzenterausschlages erfolgen kann.Since the center of gravity of the counter mass is shifted by 180 ° with respect to the center of gravity of the wobbling tool and the products of mass and center of gravity cancel each other out, no centrifugal forces can arise due to the eccentric position of the wobbling tool, and the centrifugal forces are automatically applied to everyone Wobble frequencies, wobble amplitudes and angles of inclination eliminated With another variant, the compensation of the inertial forces of the wobbling tools can be achieved in that a displaceable mass is provided on the same side of the pivot point of the tool. By shifting the counter mass to the extent of the eccentric deflection of the tool on the opposite side of the central axis, the necessary counterforce can be applied, whereby the counter mass can be shifted via a lever rod in function of the eccentric deflection.

Die Erfindung beruht auf der offenbar bei den vorbekannten Taumelpressen nicht berücksichtigten Erkenntnis, dass die Nachteile des Standes der Technik durch eine Kompensation der Fliehkräfte der taumelnden Gesenkhälfte zum grossen Teil behoben werden können, so dass die Taumelpresse mit erhöhter Frequenz betrieben werden kann.The invention is based on the knowledge, apparently not taken into account in the previously known wobble presses, that the disadvantages of the prior art can largely be remedied by compensating the centrifugal forces of the wobbling die half, so that the wobble press can be operated at an increased frequency.

Bei einer praktischen Ausführung einer erfindungsgemässen Taumelpresse liessen sich im Dauerbetrieb Frequenzen von ca. 2400 U/min und eine Reduktion der Verformungszeit auf etwa 1 - 1,5 sec ohne störende Vibrationen erreichen. Diese kurze Umformzeit erlaubt auch die Ausweitung des Taumelpressens in das Gebiet der Warmumformung, ohne dass befürchtet werden muss, dass sich die Werkzeuge wegen zu langer Kontaktzeit mit dem erhitzten Werkstoff unwirtschaftlich abnützen und gleichzeitig der Werkstoff während der Umformung vorzeitig abkühlt.In a practical embodiment of a wobble press according to the invention, frequencies of approximately 2400 rpm and a reduction in the deformation time to approximately 1-1.5 seconds could be achieved in continuous operation without disturbing vibrations. This short forming time also allows the wobble pressing to be expanded into the area of hot forming without fear that the tools will wear out uneconomically due to the long contact time with the heated material and at the same time the material will cool prematurely during the forming process.

Besonders vorteilhaft ist es, eine exakte Führung der zwei Gesenkhälften auch bei aussermittiger Werkstoffverteilung dadurch zu gewährleisten, dass mit der ersten Gesenkhälfte eine Zentrierplatte kraftschlüssig verbunden ist, welche eine praktisch spielfreie Zentrierung mit der anderen Gesenkhälfte bildet.It is particularly advantageous to ensure exact guidance of the two die halves, even with eccentric material distribution, in that a centering plate is non-positively connected to the first die half, which forms a practically play-free centering with the other die half.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Taumelantrieb der ersten Gesenkhälfte mindestens drei die Taumelachse umgebende, auf die Gesenkhälfte einwirkende Taumelkolben auf, die von einer Mehrfachpumpe periodisch eine zyklisch variierende Druckmittelmenge erhalten. Mit Vorteil wird diese zyklische Variation durch zwei zusammenwirkende Achsialkolbenpumpen mit umlaufenden geneigten Taumelscheiben erzeugt, die auf eine Anzahl von Pumpenkolben einwirken, welche mit Druckmittelleitungen mit je einem zugeordneten Taumelkolben verbunden sind.In a particularly advantageous development of the invention, the wobble drive of the first die half has at least three wobble pistons which surround the wobble axis and act on the die half and which periodically receive a cyclically varying amount of pressure medium from a multiple pump. This cyclic variation is advantageously generated by two interacting axial piston pumps with rotating inclined swash plates, which act on a number of pump pistons which are connected to pressure medium lines, each with an associated swash piston.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Die Erfindung sowie Weiterbildungen derselben werden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
eine Taumelpresse im Längsschnitt entlang der Taumelachse,
Fig. 2
einen Querschnitt der Taumelpresse nach Fig. 1 entlang der Ebene II,
Fig. 3
einen Ausschnitt des Längsschnittes der Presse,
Fig. 4
eine Detaildarstellung des Fliehkraftausgleichs,
Fig. 5
eine Detaildarstellung der Werkzeugführung, und
Fig. 6
a-d verschiedene mögliche Taumelbewegungen.
The invention and further developments thereof are explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the figures. Show it:
Fig. 1
a wobble press in longitudinal section along the wobble axis,
Fig. 2
2 shows a cross section of the wobble press according to FIG. 1 along the plane II,
Fig. 3
a section of the longitudinal section of the press,
Fig. 4
a detailed representation of the centrifugal force compensation,
Fig. 5
a detailed representation of the tool guide, and
Fig. 6
ad various possible wobbles.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays of Carrying Out the Invention

Die in Fig. 1 dargestellte Taumelpresse mit einer taumelnd angetriebenen oberen Gesenkhälfte 1 und einer achsparallel bewegten unteren Gesenkhälfte 2 und dem zwischen den beiden Gesenkhälften 1, 2 angordneten, zu verformenden Werkstück 10 weist ein Pressengestell 12 mit eingebauten Schlittenführungen 15, einen Pressschlitten 8, sowie einen hydraulisch durch einen Kolben 9 bewegbaren Schlittenantrieb auf. Das Pressengestell nimmt die Gegenkraft zu der vom Pressschlitten 8 bzw. dem hydraulischen Kolben 9 erzeugten Presskraft auf. Das Pressengestell 12 bzw. die Schlittenführung 15 wird durch eine obere Traverse 7, eine untere Traverse 14 und eine Anzahl von rotationssymmetrisch um die Pressenachse A angeordneten Säulen 13 gebildet. Wie in Fig. 2 dargestellt, können z.B. vier solcher Säulen 13 vorgesehen sein. Anstelle eines Säulengestells kann auch ein Kastengestell Verwendung finden, wobei dann ein prismatisches Bettprofil von Vorteil ist. Der Pressschlitten 8 trägt das feste untere Werkzeug oder Gesenkteil 2 und wird vom Koben 9 hydraulisch gegen die in einem Werkzeughalter 4 befestigte taumelnde obere Gesenkhälfte 1 gepresst.The wobble press shown in FIG. 1 with a wobbling driven upper die half 1 and a lower die half 2 moved axially parallel and the workpiece 10 to be deformed arranged between the two die halves 1, 2 has a press frame 12 with built-in slide guides 15, a press slide 8, and a carriage drive hydraulically movable by a piston 9. The press frame absorbs the counterforce to the press force generated by the press slide 8 or the hydraulic piston 9. The press frame 12 or the slide guide 15 is formed by an upper cross member 7, a lower cross member 14 and a number of columns 13 arranged rotationally symmetrically about the press axis A. As shown in FIG. 2, four such columns 13 can be provided, for example. Instead of a column frame, a box frame can also be used, in which case a prismatic bed profile is advantageous. The press slide 8 carries the fixed lower tool or die part 2 and is hydraulically pressed by the piston 9 against the tumbling upper die half 1 fastened in a tool holder 4.

Die Taumelbewegung der oberen Gesenkhälfte 1 wird durch mehrere, mindestens drei, auf einem Durchmesser des in einer Kalotte 3 beweglichen Werkzeughalters 4 angreifende Arbeitskolben 5, 6 erzeugt, die mit einer periodisch sinusförmig pulsierenden Oelmenge beaufschlagt werden, der durch eine hydraulische Mehrfachpumpe 20 mit einer Anzahl von Pumpenkolben 25, 26 erzeugt wird. Diese besteht aus zwei in der gleichen Achslage quer zur Taumelachse angeordneten Achsialkolbenpumpen 21, 22, die durch je einen Elektromotor 31, 32 mit regelbarer Drehzahl angetrieben sind. Die beiden Pumpen 21, 22 arbeiten mit je einer umlaufenden, zur Vermeidung von Fliehkräften dynamisch ausgewuchteten Taumelscheibe 23, 24 mit fester Neigung gegen die Antriebsachse B resp. C und gegeneinander verstellbarer Winkelposition. Die Taumelscheiben 23, 24 bewegen zyklisch Pumpenkolben 25 bzw. 26, deren Anzahl der Zahl der Arbeitskolben 5, 6 entspricht. Jeweils ein Pumpen- kolben 25 der einem Pumpe 21 ist mit dem in der gleichen Reihenfolge angeordneten Pumpenkolben 26 der anderen Pumpe 22 durch eine hydraulische Leitung 27 bzw. 28 fest verbunden, und diese Verbindungsleitung 27 bzw. 28 ist wiederum starr mit der Druckleitung 29 bzw. 30 des zugeordneten Arbeitskolbens 5 bzw. 6 verbunden.The wobbling movement of the upper die half 1 is generated by several, at least three, working pistons 5, 6 acting on a diameter of the tool holder 4 movable in a spherical cap 3, which are acted upon by a periodically sinusoidally pulsating amount of oil which is pumped by a hydraulic multiple pump 20 with a number is produced by pump pistons 25, 26. This consists of two axial piston pumps 21, 22 arranged in the same axial position transversely to the wobble axis, each of which is driven by an electric motor 31, 32 at a controllable speed. The two pumps 21, 22 each work with a rotating swash plate 23, 24, dynamically balanced to avoid centrifugal forces, with a fixed inclination against the drive axis B, respectively. C and mutually adjustable angular position. The swash plates 23, 24 cyclically move pump pistons 25 and 26, the number of which corresponds to the number of working pistons 5, 6. In each case one pump piston 25 of one pump 21 is fixedly connected to the pump piston 26 of the other pump 22, which is arranged in the same order, by means of a hydraulic line 27 or 28, and this connecting line 27 or 28 is in turn rigid with the pressure line 29 or 30 of the associated working piston 5 or 6.

Bei jeder Umdrehung der Pumpenantriebswelle bzw. der Taumelscheiben 23, 24 steigt der Förderstrom eines Pumpenkolbenpaares 25, 26 von Null beim Winkel 0° auf ein Maximum beim Winkel 180°, und von dort an wird die Fluidmenge bis zum Winkel 360° wieder zurückgezogen. Der über die Leitungen 27, 28, 29, 30 direkt mit den Pumpenkolben 25, 26 verbundene Arbeitskolben 5 kopiert diese sinusförmige Bewegung und überträgt sie auf das taumelnde Werkzeug, wobei die Hubgrösse vom Verhältnis des Querschnittes des Pumpenkolbens zum Querschnitt des Taumelkolbens abhängt. Wird durch entsprechende Steuerung der Pumpenmotoren die Phasenlage der Taumelscheiben gegeneinander verschoben, so kann stufenlos der Taumelhub des Oberwerkzeuges vom Maximum bei 0° Differenz der Phasenlage der beiden Pumpen bis auf Null bei einer Differenz der gegenseitigen Phasenlage von 180° reguliert werden. Die Antriebswellen 31, 32 der Taumelscheiben werden mittels separater Motoren angetrieben, so dass mittels gegenseitiger Variation ihrer Drehzahlen verschiedene Formen der taumelnden Abwicklung des Oberwerkzeuges 1 erzeugt werden können.With each revolution of the pump drive shaft or the swash plates 23, 24, the flow rate of a pair of pump pistons 25, 26 increases from zero at an angle of 0 ° to a maximum at an angle of 180 °, and from there the amount of fluid is withdrawn again up to an angle of 360 °. The working piston 5, which is connected directly to the pump pistons 25, 26, is copied via the lines 27, 28, 29, 30 this sinusoidal movement and transfers it to the wobbling tool, the stroke size depending on the ratio of the cross section of the pump piston to the cross section of the wobble piston. If the phase position of the swash plates is shifted against each other by appropriate control of the pump motors, the wobble stroke of the upper tool can be regulated continuously from the maximum at 0 ° difference in the phase position of the two pumps to zero with a difference in the mutual phase position of 180 °. The drive shafts 31, 32 of the swash plates are driven by means of separate motors, so that different forms of tumbling unwinding of the upper tool 1 can be generated by mutually varying their speeds.

Durch Differenzierung der Drehzahlen und Drehrichtungen der Pumpenantriebsmotoren 31, 32 können dabei alle gewünschten Formen der taumelnden Abwälzung erzeugt werden. Fig. 6a zeigt als Beispiel eine sternförmige, Fig. 6b eine spiralförmige, Fig. 6c eine angenähert geradlinige Bewegung in wählbarer Richtung, und Fig. 6d eine kreisförmige Taumelbewegung T bezüglich der Taumelachse A. Dank der geringen umlaufenden Massen und der elektronischen Steuerung an den Pumpenantriebsmotoren 31, 32 können verschiedene solche Varianten programmiert und innerhalb ein und desselben Verformungsvorganges unter Last ausgeführt werden.By differentiating the speeds and directions of rotation of the pump drive motors 31, 32, all desired forms of tumbling pass-through can be generated. Fig. 6a shows an example of a star-shaped, Fig. 6b a spiral, Fig. 6c an approximately rectilinear movement in the selectable direction, and Fig. 6d a circular wobble movement T with respect to the wobble axis A. Thanks to the small rotating masses and the electronic control on the Pump drive motors 31, 32 can program various such variants and can be executed under one and the same deformation process under load.

Bei Achsialkolbenpumpen der beschriebenen Bauart treten hohe Achsialkräfte auf, welche normalerweise durch ein Achsialwälzlager aufgenommen werden müssen. Bei Drehzahlen über 2000 U/min ist die Lebensdauer solcher Lager beschränkt. Bei der erfindungsgemässen Ausführung wird diese Achsialkraft an den Enden der Pumpenwellen gegenseitig abgestützt, wobei bei einer eventuellen Drehzahldifferenz ein Drucklager 33 die Abstützung übernimmt.In axial piston pumps of the type described, high axial forces occur, which normally have to be absorbed by an axial roller bearing. At speeds above 2000 rpm, the service life is such Limited stock. In the embodiment according to the invention, this axial force is mutually supported at the ends of the pump shafts, a thrust bearing 33 taking over the support in the event of a possible speed difference.

Der Werkzeughalter 4 ist, wie insbesondere aus der vergrösserten Darstellung in Fig. 3 ersichtlich, kalottenförmig ausgebildet, so dass die taumelnde Gesenkhälfte 1 gegenüber der festen Gesenkhälfte 2 zentriert ist. Dabei wird der Gegendruck der unteren Gesenkhälfte 2 nicht vom kalottenförmigen Werkzeughalter 4 oder dessen Führung 3 aufgenommen, sondern vom Hydraulikmittel in den Arbeitszylindern 5, 6.As can be seen in particular from the enlarged illustration in FIG. 3, the tool holder 4 is dome-shaped, so that the tumbling die half 1 is centered relative to the fixed die half 2. The counter pressure of the lower die half 2 is not absorbed by the dome-shaped tool holder 4 or its guide 3, but by the hydraulic medium in the working cylinders 5, 6.

Die untere Gesenkhälfte 2 ist im Pressschlitten 8, der mittels des Kolbens 9 bewegbar ist, angeordnet. Im Kolben 9 ist weiterhin ein hydraulisch betätigbarer Ausstosskolben 11 für das Werkstück 10 vorgesehen.The lower die half 2 is arranged in the press slide 8, which can be moved by means of the piston 9. A hydraulically actuated ejection piston 11 for the workpiece 10 is also provided in the piston 9.

In Fig. 4 und 5 ist im Detail die Ausbildung der oberen taumelnden Gesenkhälfte 1 dargestellt, bei der die im Betrieb erzeugten Fliehkräfte kompensiert sind Die Grösse dieser Fliehkräfte Zo an der oberen Gesenkhälfte 1 wird durch die Exzentrizität Eo des Schwerpunktes So bezüglich der Achse A bestimmt. Zur Kompensation der Zentrifugalkraft ist unterhalb der oberen taumelnden Gesenkhälfte 1 eine Gegenmasse G mit um 180° versetztem Schwerpunkt angebracht. Die Exzentrizität Eu und Schwerpunktlage Su der Gegenmasse G sind so gewählt, dass sich eine Zentrifugalkraft Zu in der gleichen Grösse wie die Zentrifugalkraft Zo der Gesenkhälfte 1 ergibt. Dazu ist das Produkt aus dem Abstand des Schwerpunktes Su der Gegenmasse G vom Drehpunkt M möglichst gleich dem entsprechenden Produkt der taumelnd angetriebenen Gesenkhälfte 1 gewählt. Die Resultierende beider Zentrifugalkräfte Zo und Zu senkrecht zur Achse A wird dann angenähert Null, und zwar unabhängig vom Neigungswinkel des Oberwerkzeuges und von der Taumelfrequenz. Das sich durch den achsialen Abstand a der beiden Zentrifugalkräfte ergebende Moment kann problemlos vom Antrieb der Taumelbewegung aufgenommen werden.4 and 5, the design of the upper wobbling die half 1 is shown in detail, in which the centrifugal forces generated during operation are compensated for. The magnitude of these centrifugal forces Z o on the upper die half 1 is determined by the eccentricity E o of the center of gravity S o with respect to the Axis A determined. To compensate for the centrifugal force, a counterweight G with a center of gravity offset by 180 ° is attached below the upper wobbling die half 1. The eccentricity E u and the center of gravity S u of the counterweight G are selected such that a centrifugal force Z u is of the same magnitude as the centrifugal force Z o of the die half 1 results. For this purpose, the product from the distance of the center of gravity S u of the counterweight G from the pivot point M is chosen to be as equal as possible to the corresponding product of the tumbling driven die half 1. The resultant of both centrifugal forces Z o and Z u perpendicular to axis A then becomes approximately zero, regardless of the angle of inclination of the upper tool and the wobble frequency. The moment resulting from the axial distance a between the two centrifugal forces can be easily absorbed by the drive of the wobble movement.

Mit einer anderen Variante kann die Kompensation der Massenkräfte der taumelnden Werkzeuge dadurch erreicht werden, dass eine verschiebbare Masse auf der gleichen Seite des Schwenkpunktes des Werkzeuges vorgesehen wird. Durch Verschieben der Gegenmasse im Ausmass des exzentrischen Ausschlages des Werkzeuges auf die gegenüberliegende Seite der Mittelachse kann die notwendige Gegenkraft aufgebracht werden, wobei die Verschiebung der Gegenmasse über ein Hebelgstänge in Funktion des Exzentrausschlages erfolgen kann.With another variant, the compensation of the inertial forces of the wobbling tools can be achieved in that a displaceable mass is provided on the same side of the pivot point of the tool. By shifting the counter mass to the extent of the eccentric deflection of the tool on the opposite side of the central axis, the necessary counterforce can be applied, whereby the counter mass can be shifted via a lever rod as a function of the eccentric deflection.

Die beschriebene Fliehkraft-Kompensation erlaubt zusammen mit den anderen beschriebenen Massnahmen eine markante Erhöhung der Taumelfrequenz auf Werte bis ca. 2400 U/min und damit eine Reduktion der Verformungszeit eines Werkstückes auf den beim Gesenkschmieden in mechanischen Pressen üblichen Wert, d.h. eine wesentliche Steigerung der Produktionsleistung, sowie eine Anwendung auch bei erhöhten Temperaturen von etwa 800 bis 1100°, ohne übermässige Erhitzung der Werkzeuge und ohne vorzeitige Abkühlung des Werkstückes.The described centrifugal force compensation, together with the other measures described, allows a significant increase in the wobble frequency to values of up to approx. 2400 rpm and thus a reduction in the deformation time of a workpiece to the value usual for drop forging in mechanical presses, ie a significant increase in production output , as well as an application even at elevated temperatures of about 800 to 1100 °, without excessive heating of the tools and without premature cooling of the workpiece.

Damit die Gegenmasse G möglichst wenig Raum einnimmt und leicht unterzubringen ist, ist sie mit Vorteil aus einem Material mit hohem spezifischen Gewicht ausgebildet, z.B. aus Blei, einem anderen Schwermetall oder aus Wolframkarbid.So that the counter mass G takes up as little space as possible and is easy to accommodate, it is advantageously made of a material with a high specific weight, e.g. from lead, another heavy metal or from tungsten carbide.

Für die Erhaltung der mittigen Lage der beiden Gesenkhälften auch bei Werkstücken mit stark unsymmetrischer Materialverteilung ist die Starrheit der gegenseitigen Führung von grosser Bedeutung. Um das Spiel in der Führung des Schlittens 8 zu reduzieren und möglichst auszuschalten, ist gemäss dem Beispiel nach Fig. 5 eine direkte Zentrierung vorgesehen. Dazu ist eine Zentrierplatte 17 unmittelbar mit dem Werkzeughalter der oberen Gesenkhälfte 1 verbunden, welche praktisch spielfrei auf den Aussendurchmesser des Unterwerkzeuges 2 passt und mit diesem während des Umformvorganges eine starre Verbindung bildet. Im letzten Teil des Verformungsweges taucht das Unterwerkzeug 2 in die Zentrierplatte 17 ein und gewährleistet auch bei aussermittiger Werkstoffverteilung die Einhaltung sehr enger Toleranzen bezüglich der Achsversetzung, d.h. auch bei nicht-rotationssymmetrischer Verteilung des Werkstoff-Querschnittes gewährleistet die direkte Werkzeugführung die genaue Einhaltung der Uebereinstimmung der Achsen der zwei Werkzeuge.The rigidity of the mutual guidance is of great importance for maintaining the central position of the two die halves even with workpieces with a highly asymmetrical material distribution. In order to reduce the play in the guide of the carriage 8 and to switch it off as far as possible, a direct centering is provided according to the example according to FIG. 5. For this purpose, a centering plate 17 is connected directly to the tool holder of the upper die half 1, which fits onto the outer diameter of the lower tool 2 practically without play and forms a rigid connection with the latter during the forming process. In the last part of the deformation path, the lower tool 2 is immersed in the centering plate 17 and ensures compliance with very narrow tolerances with regard to the axis offset, even with eccentric material distribution. Even in the case of a non-rotationally symmetrical distribution of the material cross-section, the direct tool guidance ensures that the axes of the two tools are exactly aligned.

Die dem Fliehkraftausgleich dienende Gegenmasse G ist in diesem Fall als Ring ausgebildet und über eine Anzahl Stehbolzen 16 mit dem taumelnden Oberwerkzeug 1 starr verbunden. Oeffnungen oder Schlitze 18 geeigneter Form in der Zentrierplatte 17 ermöglichen dabei die pendelnde Bewegung der Stehbolzen 16.The counterweight G serving to compensate the centrifugal force is in this case designed as a ring and rigidly connected to the tumbling upper tool 1 via a number of stud bolts 16. Openings or slots 18 of suitable shape in the centering plate 17 enable the pendulum movement of the stud bolts 16.

Die beschriebene Ausführung mit hydraulischem Antrieb ist besonders vorteilhaft, da ein hochbelastetes Axiallager entfällt, das bei hohen Drehzahlen nur eine kurze Lebensdauer überstehen würde. Die Laufruhe ist deutlich verbessert und es lassen sich weiter erhöhte Drehzahlen im Dauerbetrieb verwirklichen. Durch Aendern der Drehzahl, der Drehrichtung oder der Phasenverschiebung der zwei Pumpen können die gegenseitigen Bewegungen der beiden Werkzeuge leicht an die technologischen Erfordernisse angepasst werden, und es lässt sich jenach Bedarf mühelos eine Kreis-, Spiral-, Schwing- oder Schwenkbewegung realisieren, wobei sowohl die Grösse der Taumelneigung als auch die Einleitung der verschiedenen Bewegungsprogramme vorprogrammiert und ohne Zeitverzug gesteuert werden kann. Der Stauchvorgang kann dabei zum Beispiel mit ruhendem Oberwerkzeug begonnen und dann ohne Verzögerung auf den gewünschten Taumelhub gebracht werden.The described embodiment with hydraulic drive is particularly advantageous since there is no need for a highly loaded axial bearing which would only survive a short service life at high speeds. The smoothness is significantly improved and further increased speeds can be achieved in continuous operation. By changing the speed, the direction of rotation or the phase shift of the two pumps, the mutual movements of the two tools can easily be adapted to the technological requirements, and a circular, spiral, oscillating or swiveling movement can be easily realized as required, both the size of the tendency to wobble and the initiation of the various exercise programs can be preprogrammed and controlled without delay. The upsetting process can be started, for example, with the upper tool at rest and then brought to the desired wobble stroke without delay.

Am Ende jeden Messvorganges kann das im Umlauf zwischen Pumpe und Arbeitskolben zirkulierende warme Hydraulikmedium ausgespült und eventuelle Leckver luste am Ende des Presskolbenhubes über ein Nachsaugventil ausgeglichen werden. Das sich im Verlaufe eines Presszyklus erwärmende Drucköl kann am Ende eines jeden Zyklus mit einem geeigneten Oelkükler wieder rückgekühlt werden.At the end of each measuring process, the warm hydraulic medium circulating between the pump and the working piston can be rinsed out and any leakage losses at the end of the plunger stroke can be compensated for using a suction valve. The pressurized oil that heats up in the course of a press cycle can be recooled at the end of each cycle using a suitable oil cooler.

Claims (12)

  1. Wobble press having a first die half (1) which is run wobblingly around a fulcrum (M) with regard to a spatial axis (A) by a drive, and with a second die half (2) moving in parallel to the axis relatively to the first die half (1), wherein the wobble drive comprises hydraulice working pistons (5, 6) supplied with a regular, defined, pulsating flow of an hydraulic medium, und which are connected, on their part, to the first die half (1) for generating a wobbling movement, characterized in that a counter-mass (G) is connected to the first, wobblingly driven die half (1), which is designed and arranged in such a way that the product of its mass and the distance (Eu) of its center of gravity from the spatial axis (A) corresponds, at least approximately, to the product of the mass of the first die half (1) and the distance (Eo) of its center of gravity from the spatial axis, so that the centrifugal forces of the counter-mass (G) of the first die half (1) are compensating each other, at least approximately.
  2. Wobble press according to claim 1, characterised in that the counter-mass (G) is arranged in such a way that its center of gravity (Su) is situated at the opposite side of the fulcrum (M) of the wobbling motion as the center of gravity (So) of the first die half (1), and that the product of its mass and of the distance of its center of gravity from the fulcrum (M) of the wobbling motion corresponds, at least approximately, to the product of the mass of the first die half (1) and of the distance of its center of gravity from the fulcrum (M).
  3. Wobble press according to claim 1, characterized in that the counter mass (G) is situated at the same side of the fulcrum (M) as upper die (1), and that the counter-mass (G) is displacable in the degree of the excentric displacement of the upper die (1), to the opposite side of the spatial axis (A).
  4. Wobble press according to one of claims 1 to 3, characterized in that the counter-mass (G) consists of a material having a high specific weight, especially above 10g/cm², for example tungsten carbide.
  5. Wobble press according to one of claims 1 to 4, characterized in that a centering plate (17) is arranged in front of the first wobbling die half (1), which is centering the first die half, relatively to the second die half (2), actuated by force.
  6. Wobble press according to claim 5, characterized in that the counter-mass (G) is arranged outside of the centering plate (17) and is connected to the first die half (1) through apertures (18) in the centering plate.
  7. Wobble press according to claim 6, characterised in that the counter-mass (G) surrounds the second die half (2) in a ring-shaped manner.
  8. Wobble press according to one og claims 1 to 7, characterized in that the wobble drive of the first die half (1) comprises at least three pump/working-piston systems (5, 6) to which cyclically varying oil quantities are fed by a multiple pump (20).
  9. Wobble press according to claim 8, characterized in that the multiple pump comprises two axial piston pumps (21, 22) in the same axial position, working against each other.
  10. Wobble press according to claim 8, characterized in that both axial piston pumps comprise each a wobble plate (23, 24) having a fixed inclination, as well as each a number of pump pistons (25, 26) corresponding to the number of working pistons (5), the pressure pipes (27, 28) of which are connected in pairs to each other and to the pressure pipe (29) of the respective associated working piston (5).
  11. Wobble press according to claim 10, characterized in that means are provided for varying the wobble lift of the first die half (1) by shifting the phase situation of the two synchronously rotating pumps (21, 22).
  12. Wobble press according to claim 10, characterized in that means are provided for varying the number of revolutions and/or the direction of rotation of the two pumps (21, 22) for obtaining different shapes of the wobble motion of the first die half (1).
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