Brevet FR2166259A1 — publié le 19730817

La présente invention concerne l'équipement des presses, et plus particulièrement les outils de presse pour le travail des profilés en alliages facilement déformables. Il est particulièrement avantageux d'utiliser l'outil de presse conforme à la présente invention pour le travail des profilés en aluminium ou en alliages d'aluminium. On connatt déjà bien un outil de presse pour l'emboutissage des profilés, constitué par deux pièces dont l'une est rigidement accouplée au poinçon de la presse et dont le diamètre est plus grand à son extrémité libre. A cette extrémité de la pièce est ménagée une enceinte à surface cylindrique, et sa partie de plus grand diamètre comporte une surface conique. Dans cette enceinte est montée, coaxialement à ladite pièce, une autre pièce dont la forme correspond à celle de la surface intérieure de l'enceinte de la première pièce. Les deux pièces sont rigidement assemblées entre elles par l'intermédiaire d'un boulon disposé le long de l'axe géométrique d'emboutissage. Lesdites pièces sont montées de telle façon qu'entre leurs faces en bout voisines subsiste un jeu destiné à être rattrapé pendant l'emboutissage (voir par exemple le brevet d'invention n0 170905, classe 7b, 10/80, délivré en U.R.S.S.). L'inconvénient de l'outil de presse décrit plus haut réside dans le fait que dans les zones de transition de la surface cylindrique de l'enceinte en surface plane, la concentration des contraintes engendrées pendant l'emboutissage réduit notablement la charge admissible de l'outil de presse. tes outils de presse de ce type sont en outre difficiles à fabriquer et leur exploitation pose des problèmes. D'invention a pcur but aréliminer les inconvénients précités. A cette fin l'invention vise un outil de presse pour le travail de profilés, dont les deux pièces constituantes seraient conçues et assemblées entre elles de manière à permettre d'augmenter la charge admissible de l'outil de presse et de prolonger sa durée de vie, tout en simplifiant sa fabrication et l'opération de remplacement de l'outil lorsque ce dernier est mis hors dtusage. Cet objectif est atteint du fait que dans un outil de presse pour le travail de profilés en alliages facilement déformables, du type comportant deux pièces coaxialement disposées et assemblées rigidement entre elles avec un certain jeu entre leurs faces en bout (voisines), ce jeu étant destiné à être pendant l'emboutissage par déplacement de l'une des deux pièces par rapport à l'autre, ce qui entraîne une modification du diamètre de l'outil de presse, due aux déformations élastiques de ces pièces au cours des courses aller et retour du poinçon de la presse, conformément à 11 invention l'une desdites pièces disposée intérieurement par rapport à l'autre, est constituée par un mandrin dont une extrémité est fixée au poinçon et dont l'autre est de forme générale cylindrique, tandis que l'autre pièce, disposée extérieurement, se présente sous forme d'un écrou de forme générale cylindrique monté padassemblage démontable sur l'extrémité cylindrique libre du mandrin de telle façon que sous l'action de la pression d'emboutissage, l'écrou, en se déformant, conserve une surface extérieure cylindrique. lie dit assemblage démontable peut être avantageusement constitué par un filetage extérieur réalisé sur lez~ndrin et limité par un épaulement, et par un taraudage réalisé dans l'écrou. Il peut être aussi avantageux d'utiliser un assemblage démontable constitué par des cannelures de verrouillage extérieures réalisées sur le mandrin et limitées par un épaulement, et par des cannelures de verrouillage intérieures réalisées sur 1' écrou. L'outil de presse exécuté conformément à l'invention permet d'accroître sa charge admissible de 10 à 12 %0 tout en augmentant sa durée de vie de deux fois. L'outil de presse proposé est en outre simple à fabriquer et facile à exploiter. Ci-dessous est donnée la description de deux exemples de réalisation concrets mais non limitatifs de la présente invention, avec références aux dessins annexés qui mprésentent : - la figure 1, une vue en coupe longitudinale pSGledeMoutil de presse conforme à l'invention, comportant un assemblage fileté de l'écrou au mandrin -la figure 2, idem, avec un assemblage à cannelures de verrouillage de l'écrou au mandrin - la figure 3, un mandrin à cannelures de verrouillage vue en coupe longitudinale partielle - la figure 4, idem, vue en bout - la figure 5, un écrou à cannelures de verrouillage vue en coupe longitudinale partielle - la figure 6, idem, vue en bout. Ltoutil de presse conforme à l'invention est constitué par deux pièces disposées coaxialement. L'une de ces. pièces est constituée par un mandrin 1 (figure 1) sur l'une des extrémités duquel est ménagé un filetage intérieur pour son vissage surie poinçon 2, de la presse tandis que sur son extrémité libre, de forme cylindrique, est exécuté un filetage extérieur. La longueur de ce filetage est limitée par un épaulement 3. L'autre pièce est constituée par un écrou 4 de forme cylindrique à filetage intérieur. Cet écrou est vissé sur l'extrémité libre du mandrin 1 de telle façon qu'entre sa face en bout et l'épaulement 3 subsiste un jeu A destiné à être rattrapé pendant l'emboutissage et qui peut être déterminé à l'aide de la formule suivante où i est l'angle au sommet du filet de l'écrou 4 (angle choisi entre 30 et 600) B, le déplacement radial admissible d'un point intérieur de l'écrou 4 ; sa valeur est proche de celle du déplacement radial admissible de la surface intérieure de la douille du container de la presse (non représentés), qu'on détermine suivant la formule 1 + A q R, (Il) E est es le coefficient de Poisson E, le module de Young q, la pression admissible dans la douille du container de presse R, le rayon intérieur du container de la presse. La valeur du déplacement radial du point intérieur de l'écrou 4, désigné par B, peut être déterminée par où est la déformation circulaire le lerayon d'un point quelconque du filetage de l'écrou 4. La déformation de la circonférence est déterminée suivant la loi de où E est le module de Young la contrainte tangentielle la contrainte axiale la tension radiale. Etant donné que est une valeur calculée et qu'elle est au moins égale à la contrainte admissible & , on obtient définitivement où B est le déplacement radial admissible du point intérieur de l'écrou 4 le , lerayon moyen du filetage de l'écrou 4 de l'outil de presse. Etant donné que pour les aciers où q est la pression admissible dans la douille du container de la presse, on a Il est possible de réaliser l'assemblage du mandrin 5 (figure 2) à l'écrou 6 par l'intermédiaire de cannelures de verrouillage 7. La forme d'exécution des cannelures de verrouillage 7 sur le mandrin 5 est représentée sur les figures 3 et 4. La longueur des cannelures 7 est limée par l'épaulement 8 du mandrin. L'angle d'inclinaison OC 1 des cannelures de verrouillage est choisi de la même façon que l'angle d'inclinaison g du filetage d'assemblage du mandrin 1 et de l'écrou 4. La forme d'exécution des cannelures de verrouillage 9 de l'écrou 6 avec sa ceinture de travail C est représentée sur les figures 5 et 6. lie calcul du jeu "A" (figure 2) entre les faces en bout voisines de l'écrou 6 et du mandrin 5 est analogue à celui du jeu A entre le mandrin 1 et l'écrou 4 à assemblage fileté (formule VII). L'exploitation de l'outil de presse à assemblage à cannelures de verrouillage entre le mandrin 5 et l'écrou 6 est plus simple que celle des outils de presse à assemblage fileté, t1 outil de presse pour le travail de profilés en alliages facilement déformables fonctionne de la façon suivante. Pendant la course de travail du poinçon 2, les faces avant du mandrin 1 et de l'écrou 4 sont soumises à la pression du métal en cours d'emboutissage se trouvant dans le container (non représenté). Sous l'effet de cette pression, l'écrou 4 se déplace jusqu'au moment où il vient s'appliquer par sa face arrièrisur l'épaulement 3 du mandrin 1. Le jeu "A" I devient alors nul, et le rayon de la ceinture de travail "C" de l'écrou4ai#m#te-parsuite des déformations élastiques, d'une valeur égale au jeu 3,tout en conservant la forme cylindrique de sa surface extérieure. Pendant la course retour du poinçon 2, les forces élastiques engendrées dans l'écrou 4 et sur le filetage du mandrin 1, ainsi que les forces de frottement créées sur la ceinture de travail C de l'écrou 4, ramènent ce dernier, par rapport au mandrin 1, à sa position inttiale. L'outil de presse à assemblage à cannelures de verrouillage fonctionne de la même façon que l'outil de presse exécuté suivant le mode de réalisation précédent. L'outil de presse pour le travail de profilés en alliages facilement déformables, exécuté conformément à la présente invention, assure une déformation continue. lie volume de travaR-nécessaire pour la fabrication d'un tel outil est en outre réduit de 1,5 à 2 fois, tandis que sa durée de vie est prolongée de 1,5 à 2 fois. La simplicité de la construction de l'outil de presse proposé permet de réduire le temps nécessaire à son remplacement de 10 à 12 fois environ. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés 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 et mises en oeuvre dans la cadre des revendications qujsuivent. REVEN# ICAT IONS 1. - Outil de presse pour le travail de profilés en alliages facilement déformables, du type constitué de deux pièces disposées coaxialement, assemblées rigidement entre elles et entre les faces en bout voisines desquelles est prévu un jeu destiné à être rattrapé, pendant l'emboutissage, par déplacement de l'une desdites pièces par rapport à l'autre, ledit déplacement entraînant une modification du diamètre de l'outil de presse, due aux déformations élastiques desdites pièces pendant les courses aller et retour du poinçon de la presse, caractérisé en ce que l'une desdites deux pièces, disposée intérieurement par rapport à l'autre, est constituée par un mandrin 1 dont une extrémité fixée au poinçon 2, et dont l'extrémité libre a une forme générale cylindrique, tandis que la pièce extérieure est constituée par un écrou 4, de forme générale cylindrique, monté par assemblage démontable sur ladite extrémité cylindrique du mandrin 1 de telle façon que, sous l'action de la pression d'emboutissage, l'écrou 4 en se déformant, conserve une surface extérieur e cylindrique. 2. - Outil de presse suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit assemblage démontable est réalisé par un filetage extérieur taillé sur le mandrin et limité par un épaulement, et par un filetage intérieur réalisésMsur l'écrou. 3. - Outil de presse suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit assemblage démontable est réalisé par des cannelures de verrouillage extérieures ménagées sur le mandrin et limitées par un épaulement, et par des cannelures de verrouillage intérieures correspondantes prévues sur l'écrou.