Brevet FR2214552A1 — publié le 19740819

La présente invention a trait à un procédé perfectionné de réalisation par étincelage d'outillages, notamment pour presse de découpe, de détourage ou à suivrez Suivant une technique maintenant usuelle, on usine tout d'abord le poinçon aux cotes précises du contour de la pièce à découper puis l'on utilise ce poinçon pour réaliser la matrice aux formes complémentaires, à partir d'une ébauche, par le procé dé dit d'étincelage suivant lequel l'excédent de matière est enlevé par électro-érosion au moyen d'un arc et d'une circulation de fluide diélectrique. Cependant, ce procédé présente cet inconvénient que ,l'intervalle à ménager (ou "gap") entre le poinçon et la matrice, et correspondant à l'épaisseur de la tôle à découper, ntest pas régulier. En effet dans la technique courante l?on déplace par un mouvement relatif le poinçon par rapport à la matrice,- et le fluide diélectrique circule dans le sens opposé à ce sens de déplacement. I1 en résulte que les particules arrachées en cours d'attaque de la partie inférieure de la matrice s t évacuent vers la partie déjà érodée, ce qui crée des arcs parasites qui atta quent de nouveau et de façon non désirée la partie supérieure de la matrice. De plus le poinçon au cours de cette opération est également érodé et comporte au moins une partie qui ne correspond plus 3 la forme primitive. Le but de la présente invention, due à la collaboration de Monsieur Rémy BAUCHET, est de pallier les inconvénients ci -dessus. Elle consiste notamment à inverser le sens de circulation du diélectrique, c'est-à-dire à le faire circuler dans le même sens que le poinçon par rapport 3 la matrice, et à faire comporter au poinçon avant étincelage une surépaisseur, prati quement le double de celle nécessaire, puis après opération à sectionner la surépaisseur de manière à limiter la-partie qui a subi une érosion. Sous une forme plus perfectionnée, le poinçon est muni dtau moins un barreau de graphite servant d'électrode, fixé par collage dans une cavité prévue à cet effet. Le poinçon est dans ce cas;avant agencement 'rectifié à l'aide d'une machine contrôlée par projection optique, et pour permettre la rectification de la partie du barreau de graphite, il est prévu une lamelle de clinquant appliquée par collage pour augmenter le pouvoir de réflexion. L'invention sera maintenant décrite en se référant au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un poinçon et d'une matrice avant l'attaque par étincelage - la figure 2 est une coupe partielle agrandie après l'attaque par étincelage, le poinçon comportant une surépaisseur - la figure 3 est une coupe d'un poinçon avec barreau de graphite - la figure 4 est une coupe partielle agrandie du talon du poinçon. Les figures 1 et 2 montrent une ébauche de matrice'l dé laquelle on veut éliminer un excédent de matière 4 à l'aide d'un poinçon métallique 2 obtenu aux cotes précises de la pièce à découper. Lorsqu'on opère suivant la technique usuelle, le poinçon 2 se déplaçant vers la matrice 1 pendant l'étincelage, on envoie un courant de diélectrique qui circule suivant la flèche F, il se forme alors sur le bord de la matrice, en raison des particules arrachées qui créent des arcs parasites, une pente 3 créant un ttgap" élargi vers la face d'attaque de la matrice. Selon une caractéristique de l'invention, le sens de circulation du fluide est inversé, c'est-à-dire que le fluide circule dans le même sens que le poinçon suivant la flèche B. Ce faisant, les particules métalliques arrachées au cours de l'opé- ration d'étincelage de la partie supérieure de la matrice, sont évacuées vers sa partie inférieure. Si des arcs électriques parasites sont alors créés, ceux-ci se -produisent dans une partie non encore rectifiée de la matrice et tout enlèvement de matière à ce niveau ne peut que favoriser le processus d'érosion. La figure 2 montre qu en fin d'opération, tandis que la face d'attaque de la matrice 1 est amenée aux cotes exactes, au contraire, la poinçon 2 conformateur a perdu les siennes. Pour remédier à cet état de chose, une première solution consiste à prévoir une épaisseur totale de ce dernier d'environ deux fois supérieure à l'épaisseur de la-matrice à ltendroit de sa rectification étant entendu que le poinçon 2 est usiné rigoureusement aux cotes de la surface d'attaque sur toute sa longueur. Au cours d'une opération postérieure à la conformation de la matrice 1, on tronçonne alors la partie déformée du poinçon 2 par exemple au niveau de la ligne 6 de la figure 2. La face dtattaque est donc maintenue aux cotes primitives du fait qu'elle n"a jamais participé à l'érosion de la matrice l. Il peut être avantageux, suivant une technique connue, d'associer au poinçon une ou des électrodes de graphite. A cet effet, on ménage sur une épaisseur du poinçon 2 du même ordre que celle qui est sectionnée dans le cas de la figure 2, une cavité dans laquelle est fixé au moyen d'une couche d'adhésif 21 adéquate, tel qu'en Araldite, un barreau 20 de graphite légèrement surdimensionné. Le poinçon 2 ainsi que le barreau de graphite 20 sont alors usinés aux cotes définitives de façon connue. Une méthode généralement employée dans le cas de la rectification d'un poin çon exclusivement constitué de métal consiste à procéder à cette opération à l'aide d'une machine à rectifier par meule les profils, contrôlée par projection optique (par exemple du type de celle qui est commercialisée par la société MARTIN sous la dénomination "Pe Te We"). Cette machine comporte un dispositif de projection agrandie sur un écran de l'image de la meule et de celle de l'ébauche à rectifier, ainsi que du dessin de la pièce terminée. Un dispositif permet d'asservir le déplacement réel de la meule le long de l'ébauche à son déplacement virtuel sur l'écran le long du dessin de la pièce à obtenir, qui est réalisé par des moyens manuels tels que deux volants commandant respectivement les déplacements selon deux axes : vertical et horizontal. L'opérateur fait en sorte que par attaque de l'ébauche au moyen de la meule, l'image de l'ébauche soit superposable à celle du dessin de la pièce terminée. L'image de l'ébauche est obtenue par réflexion de lumière incidente sur la face en cours d'usinage de la pièce. Dans le cas précédemment décrit de l'usinage d'un poin çon métallique, on obtient un bon coefficient de réflexion de la lumière incidente sur la face métallique par seul polissage de cette dernière. Dans le second cas,- selon lequel une partie de la face-d'attatue du poinçon est constituée d'un barreau de graphite, le coefficient de réflexion de la lumière incidente est insuffisant pour donner sur l'écran de l'appareil à rectifier une image correcte de la surface travaillée. Selon ltinventlon un moyen de remédier à cet inconvénient consiste à fixer sur le barreau de graphite 20,par exemple au moyen d'adhésif tel que l'Araldite, une pièce de clinquant 22 de faible épaisseur, tout le long du bord à usiner, comme cela est indiqué à la figure 4. On peut- alors procéder à la rectification par machine à contrôle par projection optique en opérant conformément au schéma de la figure 3. Le poinçon 2 portant lé barreau 20 est fixé latéralement sur un bâti 24 par l'intermédiaire d'une plaque de réaction 25 contre laquelle s'appuie le talon de réaction 26 du poinçon 2 ; le positionnement vertical est obtenu par exemple par fixation à une potence non représentée pour la clarté du dessein. L'outil à éroder 27 de la rectifieuses par e-xemple la meule dans le cas prédédemment décrit,se déplace selon les flèches A le long des lignes directrices de l'ensemble poinçon métallique l - barreau de graphite 20 - lame réfléchissante 22 jusqu'à ce que les cotes définitives soient atteintes, ctest-à-dire que les contours de l'image de l'ebauche et du dessin de l'objet définitif soient confondus sur l'écran de la machine à rectifier. Le poinçon obtenu est alors utilisé pour conformer la matrice complémentaire comme précédemment décrit à l'aide des figures 1 et 2. L'excédent de métal 4 de ébauche de matrice l est éliminé par étincelage au niveau du barreau de graphite 20 qui se détériore. La matrice ainsi obtenue et le poinçon, qui peut comme dans le cas de la figure 2 avoir été sectionné selon une ligne 28, au-dessus de laquelle la forme n'a pas été altérée par étincelage avec la matrice, sont alors utilisés dans une presse poule découpage de flans de tôle. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation par étincelage d'outillage de presse consistant en un poinçon et la matrice correspondante, procédé suivant lequel le poinçon est préalablement conformé aux cotes définitives puis est utilisé pour usiner par étincelage une ébauche de la matrice par rapprochement de ces deux éléments, caractérisé par ceci que le poinçon présente une surépaisseur égale à environ l'épaisseur nécessaire, cette surépaisseur étant découpée après l'opération d'étincelage, et par ailleurs que durant cette opération d'étincelage, le fluide diélectrique circule dans le sens de déplacement du poinçon par rapport à la matrice. 2. Procédé selon la revendication 1 suivant lequel le poinçon est constitué d'une seule pièce métallique. 3. Procédé selon la revendication 1, suivant lequel le poinçon est formé d'un corps métallique comportant au moins un barreau de graphite, l'ensemble étant usiné sur une machine rectifileuse à projection optique en utilisant un recouvrement du métal clinquant sur la face émergeante du barreau-pour permettre la projection optique sur cette partie. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la partie du poinçon entourant le ou les logements de barreaux forme un talon qui est utilisé pour le maintien, en cours de rectification contre une plaque de réaction solidaire d'un bâti.