Brevet FR2001707A1 — publié le 19690926

:00I707 \ La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le cintrage d'ébauches profilées en les enroulant progressivement à l'aide de rouleau'x profilés sur une matrice de forme, l'invention a pour but de permettre de réaliser une 5 structure qui se compose de courbes successives à différents rayons de courbure ou avec différentes combinaisons de parties droites et de courbes successives. Dans l'état actuel de la technique, on cintre des ébauches profilées sur des machines de formage spéciales 10 dont on connaît plusieurs types. La caractéristique commune de ces machines est que la table de travail, sur laquelle est bloquée une matrice, de forme ovale, rectangulaire ou irrégulière, comportant des bords arrondis»est montée de façon à tourner autour d'un axe qui est situé entre le profilé à cintrer et son centre de 15 courbure. En outre, cet axe est placé dans-.le plan de symétrie de cette partie incurvée à une distance inférieure à la moitié de la longueur de la pièce finie. Des rouleaux de profilage, ou bien une barre de profilage, sont appliqués en cours de formage contre la surface de la matrice sur laquelle est bloquée 1'ébau-20 che initiale. Les rouleaux de profilage sont poussés mécaniquement, pneumatiquement ou hydrauliquement. Egalement, on connaît des machines de cintrage comportant une table tournante sur laquelle est placée une autre table coulissant supportant une matrice. 25 L'inconvénient de ces machines connues de cintrage d'ébauches profilées consiste en ce que la matrice tourne en cours de formage seulement autour d'un axe?de sorte que la section de grand rayon de courbure est cintrée sur tua angle de rotation relativement petit t tandis que la section présentant un 30 petit rayon de courbure est cintrée sur un angle de rotation plus grand qui est déterminé par la longueur totale de la pièce. Il en résulte une répartition défavorable des forces du mécanisme de poussée sur les différents rouleaux qui assurent le cintrage de l'ébauche profilée. La grandeur des forces s'exerçant sur les dif-35 férents rouleaux de profilage varie au cours de l'opération de formage et leur rapport dans la position correspondant à l'extrémité de la matrice est opposé à celle nécessaire pour exécuter un formage parfait de l'extrémité de pièce. Pour supprimer cette répartition défavora-40 ble des forces, les machines connues de ce type sont munies d'un — 2 — 2001707 u903079 dispositif faisant pivoter le support des rouleaux de profilage. Cependant} cette disposition présente un inconvénient en ce que le dispositif comporte un ou plusieurs mécanismes et en se qu'en outre les rouleaux de profilage provoquent une accélération du mou-5 vement de la matrice tournante. Pour éliminer l'accélération de la matrice tournante,, il est nécessaire de prévoir, dans des machines entraînées hydrauliquement9 un dispositif de commande relativement complexe dans le circuit de distribution de fluide sous pression» Un autre inconvénient des machines 10 connues consiste en ce que la différence considérable entre les angles de rotation au début et à la fin du cintrage nécessite une longue course du mécanisme de poussée. En conséquence,, lorsqu'on utilise un système hydraulique pour pousser les rouleaux de profilage , une grande quantité de fluide sous pression doit être expul-15 sée du cylindre de pression et la course du piston et de la crosse est excessive» ce qui a une influence défavorable sur la capacité des pompes, la longueur du guide de la crosse, le système de refroidissement et par conséquent également sur les dimensions hors-tout de la machine» 20 Ave© la plupart des machines connues de cintrage d'ébauches profilées, la matrice de formage tourne dans un plan horizontal} ce qui rend difficile le chargement des ébauches et l'évacuation des pièces finies. Il en résulte que la capacité des machines de rintrage connues est fortement limitée» 25 Ces inconvénients sont éliminés par le procédé de cintrage selon l'invention qui est caractérisé par ce qu'on applique d'abord l'ébauche initiale contre une matrice de cintrage de profilée et supportée à l'aide de rouleaux profiléss puis on l'enroule par des rouleaux suivant le contour de la matrice 30 et agissant progressivement sur la surface active de eette dernière, et finalement on cintre la partie restante encore non-travaillée de l'ébauche en direction de la section de la matrice se composant de parties présentant de petits rayons de courbure, par rotation de la matrice dans le sens interve autour d'un sx* situé dans la zone 35 définie par les centres de courbure des petits rayons» l'invention s'étend également à un dispositif pour l'application du procédé précédentt caractérisé par ma bâti pivotant monté de manière à tourner autour d'un axe ex ayant une longueur égale au moins à la moitié de oeJle de la pièce finis 40 en étant espacé de la tangente extérieure commune aux rouleaux BAD ORIGINAL */y03O79 -3 - -vO ;70/ \ de profilage lorsqu'ils sont en position avancée, la matrice de cintrage étant montée sur un support pouvant tourner sur une 'broche principale à proximité des centres de courbure des petits rayons en étant bloqué dans sa position initiale. 5 Le procédé et le dispositif selon l'inven tion permettent d'obtenir, lors de la compression de l'ébauche à profiler sur la matrice de cintrage, la répartition souhaitable des forces sur les différents rouleaux du fait que le cintrage est assuré par déplacement des rouleaux et par rotation de la matrice 10 autour de deux centres différents de rotation et du fait que le rapport des forces de poussée est variable. La course des rouleaux lorsqu'ils sont sollicités par la force de cintrage est considérablement réduite, ce qui permet de monter la tête de poussée dans un bâti vertical 15 du fait que 3on guide est plus court et que son entraînement est plus simple. Cet agencement a par conséquent une influence favorable sur les dimensions hors-tout de la machine. Un autre avantage consiste en la position initiale horizontale de la matrice qui rend plus aisésle 20 chargement et l'évacuation des pièces tout en réduisant Iss risques de blessure pour l'opérateur. La description ci-après se rapporte aux dessins ci-joints représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels : 25 - la figure 1 est une section droite du dispositif selon l'invention montrant son agencement général ; - la figure 2 est une coupe de la partie d'appui et de guidage des vérins hydrauliques de la tête de poussée ; 30 - la figure 3 est une coupe des blocs- supports de la matrice ; - la figure 4 est une coupe d'iin carter de rouleau à l'endroit où est monté le rouleau de profilage ; - la figure 5 est une autre exemple de 35 montage de carters de rouleaux de profilage-sur les eoulisseaux* Dans la partie avant du bâti 1 est monté un bras pivotant 3 pouvant tourner sur un pivot principal cylindrique 2. Dans la partie supérieure de ce bras tournant 3 sont guidés, à l'aide de guides réglables 4 et d'.entretoises interposées 40 5» deux coulisseaux 6 formant des cylindres hydrauliques 7. Les ÊAÔ ORIGfN/ O903079 _4_ 2001707 pistons 8 avec leurs garnitures d'étanchéité respectives sont fixés sur des tiges 9 qui sont reliées au bras pivotant 3 par des "broches de suspension 10. A la partie inférieure des coulisseaux 6, il est est prévu des carters 12 de rouleaux de profilage 19 montés sur 5 des broches 11 et comprenant une partie supérieure 13 et une partie inférieure 14 assemblées par des boulons 15» Bien que cela ne soit pas représenté sur les dessins, des trous latéraux ménagés dans la partie supérieure 13 du carter 12 permettent le passage de broches de réglage 16 pourvues de collerette 17» les broches étant engagées 10 par vissage dans les parois latérales 18 de la partie inférieure 14 du carter 12. les broches de réglage 16 permettent de répartir de façon appropriée les forces des cylindres hydrauliques 7 sur les différents rouleaux de profilage 19 qui sont montés de manière à tourner sur des pivots 45 logés dans un évidement ménagé dans 15 la partie inférieure 14 du carter 12. Sur la figure 4»on a représenté une couj>e du carter 12 dans un plan passant par un axe, non représenté, du pivot 45. Le bras pivotant 3 est pourvu d'un côté de supports 20 pour un axe d'articulation 21 recevant un oeillet 20 22 d'une tige de piston 23 du cylindre hydraulique 24 monté de façon tournante sur un second axe d'articulation 25 fixé dans le bâti 1 du dispositif. Dans la partie opposée du bâti 1, il est prévu des supports 26 & 27 dans lesquels sont perçés des trous des-25 tinés à recevoir la broche de matrice 28. Sur cette broche sont montés des leviers tournants 29 sur lesquels sont fixées les matrices 30 de cintrage de profilé. La forme des supports 26, 27 et des leviers 29 ainsi que la position des trous ménagés dans ces éléments sont choisies de façon que la broche de matrice 28 soit si-30 tuée à proximité du centre de la partie incurvée de l'extrémité arrondie de la matrice de profilage 30. La longueur maximale des leviers 29 et des matrices de profilage 30 ne doit pas dépasser une valeur limite qui est fonction de l'écartement du pivot principal 2 du bras tournant 3 par rapport au centre de la surface acti-35 ve de la matrice de profilage 30. Cette distance doit être supérieure à la moitié de la longueur de la pièce finie. Les supports 29 sont reliés entre eux par un arbre 31 sur lequel coulisse également l'oeillet. 32 de 1a- tige de piston 33 actionné par un vérin hydraulique 34 monté sur un arbre fixe 35. Sntre les deux supports 40 29 est fixé le véfin hydraulique de blocage 36 qui est muni à une «903079 "5" 2001707 v extrémité d'une tige de piston 37 sur laquelle est fixée une mâchoire de blocage double 38 qui est pourvoie dans sa face inférieure de deux évidements dont la forme correspond au profilé à former. Dans la partie du bâti 1 du aisposi-5 tif, il est prévu dans un évidement 39 recouvert par le guide supérieur 40 des blocs coulissants 41 qui sont reliés par les tiges 42 aux pistons 43 des vérins hydrauliques auxiliaires 44» Un autre exemple de réalisation d'un carter 12 de rouleaux de profilags 19 est représenté sur la figure 10 5» Le corps du carter est massif et les broches 45 supportant les rouleaux de profilage 19 montés fou sont engagées dans la partie inférieure du corps» l'écarteraent radial relatif des rouleaux de profilage 19 est par conséquent invariable dans ce mode de réali~ sation» Les carters 12 sont fixés sur la face des coulisseaux 6 15 par une broche excentrique 46 dont la partie centrale, pourvue d'un diamètre bien plus petit» est excentrée par rapport à ces parties terminales» Cette disposition permet d*abord un mouvement de rotation du carter 12 et, par rotation de la broche 46, la répartition des forces de poussée sur les différents rouleaux de profilage 20 19 est modifiée» Le dispositif décrit plus haut fonctionne de la manière suivante s l'opérateur place des ébauches 47* préalablement profilées, sur les matrices de cintrage 30* La double mâchoire de blocage 38, actionnée par le vérin hydraulique 25 de blocage 36, assure un blocage étroit de deux pièces» Ensuite, le bras tournant 3 est déplacé dans la direction de la flèche I par action du vérin hydraulique 24 et de la tige de piston 23* rendant ce mouvement, les carters 12 portant les rouleaux de profilage 19 tournent autour des broches 11 de manière à suivre le profil de 30 la matrice de cintrage 30» Du fait que le centre de courcure.du contour de la pièce 48 en train d'être formée n'est pas situé sur l'axe de rotation du bras tournant 3, les rouleaux de profilage 19 reculent avec les coulisseaux 6 déplaçables dans les guides 4$ Après avoir atteint la position représentée par une ligne en tirets-, 35 les vérins hydrauliques auxiliaires 44 prévus à la partie supérieure du bâti 1, en arrière du trou 39, sont rais en action* Ces cylindres 44 s*écartent des blocs 41 sur lesquels s1appuient, dans la première phase de lfopération, les leviers 29« Les blocs 41 reculent dans des évidements 39* Leur mouvement a été isatéria-40 Usé sur la figure par la flèche II. Il en résulte une libération des leviers 29 qui, sous l'action des vérins hydrauliques BAD ORiGINA 6903079 ' 2001707 tournants 34, pivotent sur la broche de matrice 28 en direction de la plaque de hase du bâti 1, comme indiqué sur la figure 1 par la flèche III. La durée de chevauchement des mouvements du bras tournant 3 et des leviers 29 peut être prédéterminée à l'aide d'un sys-5 tème de commande-programme. De la manière décrite, on forme sur les matrices de cintrage 30 la moitié de la longueur des ébauches profilées 4'7. Après ouverture des doubles mâchoires de blocage 38, l'opérateur peut enlever les ébauches dans une position de réglage 10 appropriée des leviers 29 ou bien directement dans. la. position, initiale lorsque les blocs 41 sont engagés en-dessous des leviers 29. L'ensemble du cycle de fonctionnement du dispositif est commandé par un programme . L'opérateur introduit les ébauches dans la machine , assure leur.évacuation et com-15 mande la machine à l'aide de boutons-poussoirs. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés et à partir desquels on pourra concevoir d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 6903079 7 2001707 REVENDICATIONS 1°) Procédé pour le cintrage débauches profilées de façon à leur dormer une configuration comprenant des sections successives à courbures de différents rayons ou des com-5 binaisons de parties droites et de parties incurvées, par enroulement sur une matrice mobile à l'aide de rouleaux profilés^ procédé caractérisé par ce qu'on applique d'abord l'ébauche initiale par des rouleaux de profilage sur une matrice de cintrage profilée, puis on l'enroule par des rouleaux suivant 3_e contour de la matrice 10 de cintragef progressivement sur la surface active de la matrice de cintrage, et finalement on cintre la partie non encore travaillée de 3'ébaiiche en direction de la partie de la matrice qui comprend des sections de petits rayons de courburef par rotation de la matrice dans la direction inverse autour d'un axe situé dans une 15 zone définie par les centres de courbure correspondant aux petits rayons» ce qui assure une répartition p3.us régulière des forces sur les rouleaux. 2°) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1} dispositif comprenant un bras 20 pivotant supportant une tête de poussée qui est reliée à un carter associé aux rouleaux de profilage,, une matrice de cintrage tournante ainsi qu'un mécanisme d'actionnement de ce dernierdispositif caractérisé en ce que le dit bras pivotant est monté de façon à tourner autour d'un axe espacé de la tangente extérieure commune 25 aux rouleaux de profilage» lorsqu'ils se trouvent dans leur position avancée, d'une distance égale à au moins une moitié de la longueur de la pièce finie, et la matrice de cintrage est montée sur m levier pouvant tourner sur un pivot principal situé à proximité des centres de courbures correspondant aux petits rayons et bloqué 30 dans sa position initiale. 3°) Dispositif suivant la revendication 2} caractérisé en ce que la tête de poussée comprend* d'une part un coulisseau se présentant sous forme d'un vérin hydraulique coopérant avec un piston jet une tige, et d'autre part un corps et deux 35 rouleaux de profilage qui sont réglables latéralement par rapport au bras pivotant. BAD ORlGfr^