Brevet FR2141604A1 — publié le 19730126

La présente invention concerne les dispositifs pour la déformation plastique des métaux et, plus particulièrement, les têtes de travail des machines d'emboutissage rotatives. On connaît déjà des tubes de travail pour machines d'emboutissage rotatives, comportant une broche, des coulisseaux-percuteurs disposés radialement et un fourreau disposé coaxialement à ces derniers et portant des rouleaux coniques coopérant avec les percuteurs pendant la rotation de la broche afin d'emboutir les flans amenés à la broche entre lesdits percuteurs. Dans ces têtes de travail connues, les rouleaux coniques disposés dans une cage sont montés librement dans le fourreau mobile en forme de bague conique. La pratique a démontré que la mobilité des surfaces en contact et la disposition relativement libre des galets coniques engendrent des charges de choc se répercutant défavorablement sur la stabilité de la bague conique ou fourreau de la cage, des rouleaux et des coulisseaux-percuteurs. Dans ces têtes de travail, il subsiste des jeux considérables entre les pièces conjuguées, ce qui engendre un bruit supplémentaire pendant la marche de la machine. La précision d'usinage des pièces au moyen d'une telle tête de travail dépend de la précision d'usinage des surfaces des pièces en contact qui sont plusieurs fois plus étendues que celles des pièces travaillées, ainsi que la qualité d'assemblage d'un grand nombre de pièces formant le système rigide comprenant le fourreau (bague conique) et le flan à travailler. Les têtes de travail connues sont difficiles à fabriquer , ce qui complique le remplacement des différentes pièces et n'assure pas la précision avec laquelle doit s'effectuer l'emboutissage. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus. L'invention vise, par conséquent, une tête de travail pour machine d'emboutissage rotative, dans laquelle la disposition des rouleaux coniques dans le fourreau et leur liaison cinématique avec la broche seraient telles qu'elles permettraient de simplifier la construction et la fabrication en comparaison de celles des têtes connues des machines de ce type, tout en assurant une précision d'usinage élevée des pièces et en diminuant le bruit pendant le fonctionnement. Get objectif est atteint du fait que dans la tête de travail de la machine d'emboutissage rotative, selon l'invention, les rouleaux coniques sont montés librement sur des axes fixés dans le fourreau, afin d'assurer leur rotation libre lors du roulement des percuteurs sur lesdits rouleaux au cours de la rotation de la broche, celle-ci comportant, en outre, une liaison cinématique motrice avec le fourreau afin de communiquer à ce dernier un mouvement rectiligne alternatif dans le sens axial. On obtient la solution la plus favorable en réalisant la liaison cinématique entre la broche et le fourreau sous forme d'engrenages cylindriques constituant une chaîne cinématique unique dans laquelle l'engrenage menant est accouplé à la broche tandis que l'engrenage mené est monté fou sur le fourreau avec possibilité de déplacement axial conjointement avec ce dernier, et d'un mécanisme à cames formé par des plateaux profilés coopérant entre eux et fixés sur les faces mutuellement en regard des engrenages menant et mené ayant des vitesses de rotation différentes. Grâce à une telle disposition des rouleaux coniques dans le fourreau et à la liaison cinématique de ce dernier avec la broche, lui communiquant un mouvement axial, la tête de travail proposée procède à l'emboutissage radial des pièces dans de larges limites et avec une précision élevée. En outre, la tête de travail conforme à l'invention engendre peu de bruit, est facile à utiliser et commode à monter et démonter. Dans l'exposé qui suit, l'invention est expliquée par un exemple non limitatif de réalisation et par les dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente le schéma cinématique de la tête de travail d'une machine d'emboutissage rotative conforme à l'invention - la figure 2 est une vue en coupe suivant II-II de la figure 1. La tête de travail pour machine d'emboutissage rotative conforme à l'invention comporte une broche t (figure 1), et des percuteurs 2 disposés radialement dans sa partie formant rotor la, ainsi qu'un fourreau 3 disposé coaxialement par rapport à cette dernière et portant des rouleaux coniques 4. le fourreau 7 est monté dans un corps 5 au moyen de clavettes 6 (figure 2), avec possibilité de déplacement rectiligne alternatif dans le sens axial. Conformément à l'invention, les rouleaux coniques 4 sont montés fous sur des axes 7 solidaires du fourreau 3 (figure 2), ce qui permet leur rotation indépendante lorsque les percuteurs 2 roulent sur eux pendant l'usinage du flan amené à la broche entre les percuteurs 2. Conformément à l'invention, la broche 1 comporte une liaison cinématique motrice avec le fourreau 3 afin de lui communiquer un mouvement rectiligne alternatif dans le sens axial. La liaison cinématique motrice entre la broche 1 et le fourreau 3 s'opère de préférence conformément à l'invention, par l'intermédiaire d'engrenages cylindriques 8, 9, 10 et 11, constituant une chaîne cinématique unique où l'engrenage menant 8 est solidaire de la broche, tandis que l'engrenage mené 11 est monté fou sur le fourreau 3 avec possibilité de déplacement axial ; conjointement avec ce dernier, ladite liaison cinématique comprend, en outre, un mécanisme à cames A. le mécanisme à cames A est formé par des plateaux profilés 12 et 13 coopérant entre eux et fixés respectivement sur les faces mutuellement en regard des engrenages menant 8 et mené 11. Les plateaux profilés 12 et 13 sont maintenus-en contact élastique permanent, du fait que le fourreau 3 est sollicité par un ressort 14 prenant appui sur la partie formant rotor la de la broche 1. Les engrenages 8 et 11 tournent à des vitesses différentes. Les engrenages 9 et 10 sont calés sur un même arbre 15. Pour diminuer encore plus le bruit pendant le fonctionnement, des amortisseurs 16 (figure 2) sont interposés entre les têtes des percuteurs 2 et le rotor la de la broche 1. Pour le fonctionnement régulier de la tête, un volant-poulie 17 comportant une commande est monté à l'extrémité de la broche 1 opposée au rotor la. La tête de travail, conforme à l'invention, fonctionne de la façon suivante le flan (non-représenté sur le dessin) est amené dans l'espace B de la partie formant rotor la de la broche 1, entre les percuteurs 2. le mouvement du moteur électrique est transmis par des courroies de transmission (non représentées) au volant-poulie 17 qui fait tourner la broche 1 avec son rotor la. Pendant la rotation les percuteurs 2 roulent sur les rouleaux coniques 4 tournant librement sur leurs axes 7 respectifs. Pendant la rotation de la broche 1, l'engrenage 8 tourne et attaque l'engrenage 9 qui, en tournant, entraîne l'arbre 15 conjointement avec l'engrenage 10. L'engrenage 10 transmet le mouvement de rotation à l'engrenage 11 monté fou sur le fourreau 3 et dont la vitesse de rotation diffère de celle de l'engrenage menant 8. Par suite des vitesses de rotation différentes des engrenages 8 et 11, les cames profilées 12 et 1 3 se trouvant en contact mutuel élastique permanent, agissent l'une sur l'autre, ce qui a pour effet d'imprimer au fourreau 3, soumis à l'action du ressort 14, un mouvement rectiligne alternatif dans le sens axial, c'est-à-dire dans le sens de l'axe géométrique de la broche 1.Les rouleaux coniques 4 disposés dans le fourreau sur les axes 7 se déplacent conjointement avec ce dernier en agissant par leur surface conique sur les percuteurs 2 qui roulent sur les rouleaux coniques tournant librement sur leurs axes respectifs. De cette façon, au cours de la rotation de la broche 1, les pe.uteurs 2 se déplacent (se rapprochent et se séparent) radialement rar rapport au centre. En un tour de broche 1, les percuteurs 2 se rapprec}ïent et se séparent autant de fois qu'il y a de rou veaux coniques 4. lie fourreau 3 portant les rouleaux 4, en se déplaçant pendant ls retatcu de la broche dans le sens axial (à droite sur la figure 1), modifie le diametre de l'espace B(où est placé le flan devant entre embouti par les percuteurs 2) d'une valeur maximale à une trayeur minimale. Cette dernière cote détermine le diamètre définitif de la pièce à travailler. L'avance du flan n'est pas cinématiquement reliée aux déplacements des pièces de la tête elle-m8me. De cette façon, l'avance du flan dans l'espace B, entre les percuteurs, peut être réalisée à la main ou automatiquement sans interrompre la rotation de la broche. Ce facteur est très important du point de vue du rendement de la machine pour la fabrication en série ou en masse, en particulier au cours de travaux de montage. Grâce à sa structure décrite plus haut, la tête de travail proposée assure, surtout pour les pièces de longueur relativement faible, une déformation plastique considérable par emboutissage progressif dans des sens radiaux en un seul cycle de travail. Les essais ont démontré, par exemple, qu'au cours de la fabrication de semi-conducteurs de puissance par serrage progressif d'une douille sur une connexion, la déformation est de l'ordre de 3096 et m8me plus, en un seul cycle de fonctionnement de la tête de travail. Il faut, en outre, noter que la tette proposée permet de réaliser le serrage progressif de tubes ou de bandes sur les extrémités de fils électriques, par exemple, par réduction d'un diamètre de 13 à 8 mm, tout en assurant une connexion fiable et de bonne qualité sans faire appel au brasage. la tte proposée peut être utilisée pour le formage de corps de révolution (tubes ou tiges) sur n'importe quelle longueur de la pièce à travailler. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Tête de travail pour machine d'emboutissage rotative du type comportant une broche avec des percuteurs radiaux et un fourreau monté coaxialement à ladite broche et portant des rouleaux coniques coopérant avec les percuteurs pendant la rotation de la broche pour réaliser l'emboutissage des pièces à emboutir qui sont amenées dans ladite broche entre lesdits percuteurs, caractérisée en ce que les rouleaux coniques sont montés librement sur des axes fixés dans le fourreau 3, en vue de leur rotation indépendante lorsque les percuteurs roulent sur eux pendant la rotation de la broche, celle-ci comportant une liaison cinématique motrice avec le fourreau afin de communiquer à ce.dernier un mouvement rectiligne alternatif. 2. Tête de travail suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la liaison cinématique précitée entre la broche 1 et le fourreau est réalisée au moyen d'engrenages cylindriques constituant une chaîne cinématique unique dans laquelle l'engrenage menant est solidaire de la broche tandis que l'engrenage mené est monté librement sur le fourreau avec possibilité de déplacement axial conjointement avec ce dernier, et d'un mécanisme à cames formé par les plateaux profilés coopérant entre eux et fixés sur les faces mutuellement en regard desdits engrenages menant et mené ayant des vitesses de rotation différentes.