Brevet FR2112266A1 — publié le 19720616

r 71 33003 1 2112266 L'invention concerne line presse à forger hydraulique à course rapide comportant des poinçons agissant en opposition et actionnés par des pistons. Dans le perfectionnement des presses à forger hydrau-5 liques, on s'efforce surtout d'augmenter 1-3 noiibre de courses par minute afin d'obtenir un plus grand rendement de forgeage et de faciliter le forgeage d'alliages difficiles à déformer, qui doivent être déformés avec une moindre rédiiction par course et donc avec de grands nombres de courses par minute. Mais les 10 nombres de courses croissants posent de grands problèmes en ce qui concerne le débattement de la machine et 1'énergie de débattement. Dans les machines à fonctionnement mécanique, on peut admettre que le retour élastique du bâti, le fléchissement des 15 arbres excentriques d'entraînement et la compression des outils de bielle atteignent environ 0,6 à 1 ,3 du diamètre maximal de la pièce qui peut être fixée sur le type de machine considéré. Si la machine est équipée d'un entraînement hydraulique, aux débattements mécaniques s'ajoute la c ospr e s s ib il i t é- du fluide hydrau-20 lique qui est notablement plus grande et nettement plus gênante. Alors que pour la pression maximale de forgeage le fléchissement de l'arbre excentrique est seulement de 0,3 à 0,6 mm selon le type de machine, la valeur est notablement plus élevée pour la suspension hydraulique et on la calcule par la formule : 25 30 dans laquelle A1 désigne le débattement, P la force de pressage, 1_ la hauteur de la colonne de liquide, S le module d'élasticité. Le module d'élasticité de l'huile hydraulique est par exemple : sans inclusions d'air E = 1,5.10^ kg/cm.2 avec inclusions d'air E = 0,7.104- kg/cm^ lorsqu'on utilise un liquide non combustible (phosphates dissous dans de 1'eau), on a : avec inclusions d'air E = 1,5,10^ icg/cm^ ^ sans inclusions d'air E = 3,0.ICA kg/cm^. Pour une pression de 2>u atffiosplièrss effectives et compte tenu des inclusions d'air toujours présentes dans le liquide, on obtient environ 3 Y° de la hauteur de la colonne de liquide quand on utilise de l'huile hydraulique et environ 1,5 vo V 71 33003 2 2112266 de la hauteur de la colonne de liquide quand on utilise le liquide non combustible. Antérieurement, on opérait hydrauliquement le réglage de la position de course et la course hydraulique proprement 5 dite, plus précisément au moyen d'un cylindre hydraulique commun. Si l'on suppose que pour une presse hydraulique à petite course et à grand nombre de courses la grandeur de course pour chaque poinçon est de 100 mm, ce qui est une valeur pratique pour une presse de 3000 à 5000 t, le débattement hydraulique 10 pour chaque poinçon est donc d'environ 5 mm, soit 6 mm au total pour les deux poinçons dans le cas de l'huile hydraulique et environ 3 mm quand on utilise le liquide non combustible. Pour un type donné de presse, on peut évaluer la gamme totale de réglage de course à 500 mm pour chaque poinçon, soit en tout 15 1000 mm. Dans le forgeage de petites dimensions, il faut déployer les poinçons de cette distance et la colonne d'huile produit toute son action. Les courses supplémentaires de débattement sont donc de 3 % et de 1,5 % respectivement, soit 30 mm et 15 mm. Par suite, au total, dans une presse de ce genre, en addition-20 nant le débattement mécanique d'environ 3 mm et 1,5 mm respectivement, le débattement hydraulique en partant de la hauteur de course soit 6 mm et .3 mm respectivement et le débattement hydraulique en partant de la hauteur de déplacement, soit environ 30 mm et 15 mm respectivement, il faut donc compter 40 mm et 25 mm 25 respectivement. Si l'on déploie la presse à forger, c'est-à-dire si l'on travaille à la puissance maximale, il faut à chaque course de forgeage surmonter cette course de débattement avant que ne commence la course de travail proprement dite (déformation de la matière). Plus le nombre de courses de la machine est 30 grand, plus souvent il faut consommer cette énergie de débattement qui n'est récupérée que pour une très petite part. Par suite, dans une presse à course rapide, la part d'énergie de débattement est notablement plus grande que dans une presse à course lente de construction classique et consomme une part 35 notable de la puissance du moteur d'entraînement. L'invention a donc pour but d'éliminer ces inconvénients et de fournir une presse à forger hydraulique à course rapide du.genre décrit plus haut dont le débattement soit aussi réduit que possible et qui n'ait donc à appliquer qu'une faible 40 énergie dr- débattsswnt » BAD ORIGINAL 71 33003 5 2112266 L'invention résout ce problème essentiellement par le fait que les pistons de presse sont couplés à des transmissions mécaniques, de préférence à des transmissions à vis, servant à régler la position de course. Ainsi, le réglage de la 5 position de course est séparé de la course proprement dite et s'effectue mécaniquement et seule la course de travail proprement dite est effectuée hydrauliquement. Ainsi, on supprime la majeure partie de l'énergie de débattement qui serait engendrée par le réglage hydraulique de la position de course. La colonne de 10 liquide nécessaire à la course de travail peut rester relativement petite et ainsi, l'énergie hydraulique résiduelle de débat-'tement reste aussi entre des limites tolérables. Selon un mode d'exécution de l'invention, les pistons de presse assujettis contre la rotation présentent un taraudage 15 dans lequel est guidée une tige filetée pouvant être entraînée qui est reliée au poinçon. Si l'on veut modifier la position de course des poinçons, on entraîne les tiges filetées qui se meuvent alors dans la direction de leur longueur relativement au piston, entraînent les poinçons et établissent ainsi la 20 nouvelle position de course désirée. Quand celle-ci est atteinte, on met hors d'action l'entraînement à tige filetée et on peut exécuter hydrauliquement la course de travail des poinçons grâce aux pistons. En outre, selon l'invention, pour chaque poinçon sont 25 prévus au moins deux, mais de préférence quatre pistons munis de transmissions à vis correspondantes, les tiges filetées présentant du côté du poinçon une face frontale convexe et s'appliquant à des blocs munis d'évidements concaves correspondants et appuyés avec jeu latéral dans les poinçons. Ainsi, une liaison de mobi-30 lité limitée est assurée entre les poinçons et les tiges filetées. Cette liaison a une grande importance si 1'on veut que la machine fonctionne sans difficulté, car on peut ainsi compenser les inexactitudes de montage et certains phénomènes de coinçage du poinçon et du piston, qui se produisent en service. Grâce à la 35 disposition latérale d'au moins deux, mais de préférence de quatre pistons pour chaque poinçon, on peut donner une longueur suffisante au poinçon et obtenir un bon guidage, ce qui est la condition d'une bonne absorption des forces de coinçage. Si les pistons n'étaient pas disposés latéralement, la longueur totale 71 33003 4 2112266 de la machine serait excessive. En outre, grâce à cette disposition latérale de deux ou quatre pistons au lieu d'un seul, qui sont assemblés au poinçon, on obtient l'avantage de diminuer la grandeur des transmissions de poinçon, celles-ci étant plus 5 faciles à monter et à démonter et pouvant être changées rapidement en cas de détérioration. Selon une autre proposition de l'invention, les tiges filetées qui s'appliquent conjointement à un poinçon sont entraînées par l'intermédiaire de transmissions à vis sans fin 10 accouplées mécaniquement. On assure ainsi un déplacement uniforme des différentes tiges filetées pour la variation de la position de course et on obtient une solution concrète simple de l'entraînement à tige filetée. Un exemple d'exécution de l'invention est représenté 15 de façon partiellement schématique par les dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 montre ime presse à forger à course rapide en coupe transversalement à l'axe de la pièce ; la figure 2 est une vue en coupe dans la direction de 20 l'axe de la pièce ; la figure 3 montre d'un côté me élévation frontale, de l'autre une vue en coupe suivant III-III de la figure 4, et la figure 4 est une vue en coupe partielle suivant IV-IV de la figure 3. 25 Dans un bâti porteur 1 sont montés deux poinçons 2 qui travaillent en opposition. Le maintien de la pièce est assurée par deux têtes de serrage 4 munies de mâchoires et glissant sur un banc Les dispositifs 6 servant à soutenir la pièce sont placés juste devant et juste derrière le bâti !• Chacun des 30 deux poinçons 2 coulisse dans des guides 2 et 8 du bâti 1 sous l'action de quatre transmissions à piston 9,. Ces transmissions à piston 9. comprennent un piston 10 présentant une perforation 11 dans laquelle est emmanché un écrou 12. Cet écrou 12 dépasse un peu hors du piston 10 et porte en cet endroit une denture 35 extérieure 13 dans laquelle s'engage un rebord correspondant 14, assurant ainsi l'assujettissement contre la rotation. L'écrou 12 et une tige filetée lj? reliée au poinçon 2. forment une transmission à vis 15a. La tige filetée 1£ peut être entraînée par une transmission à vis sans fin 15. Du côté du poinçon, la tige 71 33003 5 2112266 filetée 1J3 est équipée d'une face frontale convexe 17 qui s'applique contre un bloc 18 muni d'un évidement concave correspondant et monté de manière à pouvoir coulisser avec un jeu latéral 19 dans le poinçon 2. Toutes les transmissions à vis 15 5 adjointes aux quatre transmissions à piston 9 d'un poinçon 2 peuvent être entraînées conjointement grâce à des arbres 20 accouplés entre eux, à des transmission d'angle 21 et à des arbres de liaison 22. Pour modifier la position de course, on fait tourner les tiges filetées 1^ par l'intermédiaire des trans-10 missions à vis entraînées conjointement 1_5, de sorte que les tiges coulissent suivant leur longueur relativement à 11écrou fixé 12, tandis que les pistons 10 ne participent pas à ce mouvement. Avec les tiges filetées 15, les poinçons 2 coulissent aussi et, ainsi, la nouvelle position de course est atteinte. La 15 course de travail proprement dite s'effectue indépendamment de ce réglage de position de course et plus précisément, les pistons 10 sont alimentés en liquide hydraulique par des tuyauteries 23 et par les cavités de cylindre 24 et ils poussent en avant les tiges filetées et les poinçons 2 qui leur sont reliés et 20 effectuent la course de travail. Le rappel des pistons 10 et des poinçons 2 est assuré par les cavités de cylindre 25 qui sont alimentées en alternance avec les cavités de cylindre 24. 71 33003 6 2112266 REVENDICATIONS 1. Presse à forger hydraulique à course rapide comportant des poinçons agissant en opposition et actionnés par des 5 pistons, caractérisée par le fait que les pistons de presse sont couplés à des transmissions mécaniques, de préférence à des transmissions à vis, servant à régler la position de course. 2. Presse selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les pistons assujettis contre la rotation présentent 10 un taraudage dans lequel est guidée une tige filetée pouvant être entraînée qui est reliée au poinçon. J. Presse selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que pour chaque poinçon sont prévus au moins deux, mais de préférence quatre pistons munis de transmissions à 15 vis correspondantes, les tiges filetées présentant du côté du poinçon une face frontale convexe et s'appliquant à des blocs munis d'évidements concaves correspondants et appuyés avec jeu latéral dans les poinçons. 4. Presse selon l'une des revendications 1 à 4, carac-20 térisée par le fait que les tiges filetées qui s'appliquent conjointement à un poinçon sont entraînées par l'intermédiaire de transmissions à vis sans fin accouplées mécaniquement. bàdoriginal