Brevet FR2233111A1 — publié le 19750110

L'invention concerne un dispositif de poinçonnage ou d'emboutissage pour pièces de-formes. quelconques. L'objet de l'invention se rattache au secteur technique du travail mécanique des métaux sans enlèvement substantiel de matière, pièces de Lorsqu'on veut poinçonner ou emboutir sur des/formes quelconques metalliqus de section mince, on dispose actuellement d' appareils, machines ou organes, comprenant généralement un poinçon -mobile et une matrice fixe ou inversement, qui eott commandé de manière mécanique, hydraulique ou pneumatique, et qui opèrstte poinçonnage ou l'emboutissage par choc dû à la vitesse et au déplacement du poinçon ôu de la matrice. Ces machines sont de construction complexe et encombrante, donc relativement coixuss,difficiles å loger, et sujettes à des ennuis mécaniques. De plus le poinçonnage n'offre pas toutes les .garanties de finition, car il se produit souvent, des dé fosmationspar réaction au niveau et autour de l'oriîice créé par le poinçon, lors du débouchage. Le dispositif suivant l'invention remédie à ces inconvénients, en ce qu'il est de rtéalisation simple et robuste, qu'il peut être unitaire ou multiple sur une même machine et pour opérer sur une seule pièce ou plusieurs. De plus, il permet de poin çonner sans choc et avec un équilibre constant des forces entre la matrice et le poinçon, évitant ainsi les déformations de la-pièce. Le dispositif est remarquable en ce que le poinçon et la matrice sont mobiles afin tout d'abord dw venir en appui sous 1' action dtu-n fluide, contre les fa-ces de la pièce à travailler; puis ce même fluide autorisant-ltemboutissage ou le poinçonnage par le poinçon avec appui de la matrice ; l'inversion d'arrivée du fluide provoquant le dégagement du poinçon puis de la matrice par rapport à la pièce. Ces caractéristiques et d'autres Ressortiront de la description qui suit.. Pour fixer l'objet de l'invention sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés La figure 1 est une vue en coupe longitudinale du dispositif suivant 1 'invention. Les figures 2,3,4 et 5 sont des vues schématiques illustrant les différentes phases du poinçonnage. La figure 6 est une vue en plan montrant un agencement possible de dispositifs suivant l'invention pour poinçonner une pièce annulaire La figure 7 est une vue en plan montrant le poinçonnage par un seul dispositif d'une bande de profil quelconque. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant sous une forme non limitative de réalisation illustrée aux figures des dessins. Le dispositif comprend essentiellement un support ou bâti fixe 1 présentant deux paliers la - lb pouvant recevoir s'il y a lieu des bagues 2, de préférence en alliage facilitant le coulissement. Dans ces paliers sont engagées les portée cylindriques 3a et 4a, respectivement d'un support 3 et d'un cylindre 4 solidaire du support. A noter que le cylindre et le support peuvent être en une seule pièce ou conçus encore différemment. Le cylindre 4 reçoit intérieurement un piston double effet 5 dont la tige Sa traverse de manière étanche en 6, les parois du cylindre et/ou d'un chapeau 7, et porte à une de ses extrémi téd, directement ou de manière rapportée, un poinçon 8 pour l'em- boutissage ou le poinçonnage de la -pièce. Dans l'exemple illustré, c'est une opération de poinçonnage qui est décrite. Ce poinçonnage correspond, par exemple , à l'e- xécution des orifices d'attache des rations surles jantes J de bicyclettes et véhicules similaires. Le support 3, à cet effet, présente dans l'alignement de sa portée cylindrique 3a, une matrice 9 directement formée sur le support ou rapportée, qui est percée en 9a pour le passage et 1' évacuation de la partie poinçonnée. La jante J est posée par exemple en appui par une de ses faces latérales sur un tasseau ou organe d'appui fixé à demeure ou d'une-manière règlable sur le bâti, en laissant toute latitude de déplacement libre au support 3. Dans l'hypothèse où les pièces à poinçonner ou à emboutir sont légères et ne peuvent gêner le déplacement du support 3, les dites pièces pourraient prendre appui, éventuellement , sur le dit support. Les pièces à poinçonner ou à emboutir peuvent être positionnées et maintenues indépendamment du dispositif. On trouve encore, à l'opposé de la matrice 9, une butée règlable 10 portee par un bras lc du bâti 1 et situeedangl'alignement de la tige Sa du piston. Des orifices 4b dans le cylindre, munis de raccords 11, relient par tuyauteries , le cylindre à un distributeur quelconque de fluide. On décrit maintenant le fonctionnement du dispositif, en se réfèrant aux figures 1 à 5 des dessins. Dans un premier temps (figure 2), le fluide f, envoyé dans la partie gauche du cylindre, déplace le piston jusqu' ce que le poinçon 8 vienne au contact de la jante J qui est maintenue fermement et instantanément lorsque plusieurs dispositifs semblables agissentsimultanément en plusieurs points de la jante de sorte que l'appui des poinçons en ces divers points maintienne la jante. 5i l'on utilise.qu'un deul dispositif pour réaliser plu.- sieurs poinçonnages ou emboutissages, la pièce peut être maintenue par d'autres moyens indépendants et animés d'un mouvement cyclé de rotation ou d'avancement. Lorsque le poinçon est auscontact , le fluide continuant d'exercer sa pression, oblige le cylindre~4 à se déplacer en sens inverse du piston, par coulissement de sa portée 4a dans le palier la (figure 3)-. Cette action a pour effet de rapprocher la matrice 9 de la jante jusqu'au contact. La pièce est alors fermement tenue sous deux pressions égales et opposées et il suffit d'une pression supplémentaire pour que le poinçon et la matrice se rapprochent encore en exécutant ainsi l'emboutissage ou le pdhçonna- ge. Le fluide f est alors envoyé dans l'autre partie du cylindre, ce qui provoque le retour du piston, donc le dégagement du poinçon. La tige Sa du piston vient alors au contact de la butée règlable 10 (figure 4). A cet instant, la pression du fluide oblige le cylindre à se déplacer en sens inverse, ce qui-a pour effet de déga ger la matrice 9 de la jante (figure 5). Ce dispositif peut être une unité indépendante, ou encore plusieurssdispositifs peuvent être disposés et agir en synchronisme ou non sur une même pièce ou sur plusieurs pièces. L'unité peut prendre toute position, orientation, dans ltes- pace et opérer sur des pièces de forme quelconque. On a illustré à la figure 6 une multitude d'unités U dispo sées périphériquement pour réaliser le poinçonnage des orifices de jante. Pour des raisons d'encombrement, on peut inverser les dispositifs, comme le montre la figure, c'est-à-dire alterner la position du poinçon et de la matrice par rapport à la pièce. A la figure 7 on voit une pièce ou bande B de profil quel-conque, qui est poinçonnée ou emboutie par un seul dispositif ou unité U. La bande défile alors devant l'unité par tous moyens appropriés. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne - la simplification des mécanismes de poinçonnage ou d'emboutissage, - lëquilibre constant des forces entre le poinçon et la matrice assurant un travail sans déformations de la pièce, ni dans sa forme générale, ni autour du point de poinçonnage ou d'emboutissage. - l'adaptation facile sur tous supports de forme quelconque en vue d'opérer sur des pièces de formes et sections quelconques. - la possibilité de réaliser des poinçonnages ou emboutissages différents sur une même pièce. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1- Dispositif de poinçonnage ou d'emboutissage pour :Acesdefames quelconques, caractérisé en ce que le poinçon et la matrice sont mobiles afin tout d'abord de venir en appui sous l'action d'un fluide, contre les faces de la pièce à travailler ; puis ce même fluide autorisant l'emboutissage ou le poinçonnage par le poinçon avec appui de la matrice ; l'inversion d'arrivée du fluide provoquant le dégagement du poinçon puis de la matrice par rapport à la pièce. 2- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente un cylindre solidaire du support de pièce et de la matrice, directement ou de manière rapportée ; le poinçon étant porté directement ou de manière rapportée, par la tige d'un piston double effet coulissant dans le cylindre sous l'action du fluide ; l'ensemble support-cylindre coulissant par rapport au bâti général fixe. 3- Dispositif suivant les revendications I et 2 ensemble, caractérisé en ce que le cylindre présente de part et d'autre du piston, des arrivées de fluide reliées à un distributeur quelconque, de telle sorte que la pression de fluide provoque, dans un premlertemps, le déplacement du piston dans le sens où son extrémité formant poinçon vient en appui contre la pie-- ce à travailler, puis le déplacement inverse du cylindre jusqu' ce que la matrice soit au contact de l'autre face de la pièce, et le poinçonnage ou emboutissage de la pièce par le poinçon et la matrice agissant avec des forces équilibrées et inverses ;; par inversion de l'arrivée du fluide, la pression provoque le recul du piston donc du poinçon, puis par réaction dû à un appui de la tige de piston, le déplacement inverse du cylindre, donc le dégagement de la matrice. 4- Dispositif suivant les revendications 1,2 et 3 ensemble caractérisé en ce que le déplacement de la tige de piston en vue du dégagement du poinçon, est limité par une butée règlable portée par le bâti et coaxiale à la dite tige, et provoquant la réaction des forces du fluide, qui oblige le cylin dra se déplacer par rapport au piston. 5- Dispositif suivant les revendications 1, 2 et 3 ensemble, caractérisé en ce que le cylindre et le support de pièce et de matrice d'une seule pièce ou en plusieurs parties , sont montés coulissant pat des portées cylindriaues, sur des paliers du bâti, directement ou par l'intermédiaire de bagues en alliage facilitant le coulissement 6- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif est une unité indépendante agissant sur une pièce de forme quelconque convenablement fixée pendant l'opé- ration et défilant entre le poinçon et la matrice d'une manière cyclique entre chaque opération. 7- Dispositif suivant la revendication ;, caractérisé en ce que plusieurs dispositifs sont montés sur un bâti général ou des bâtis individuels , suivant une disposition appropriée à la forme des pièces à travailler et opérant en synchronisme ou non, pour former des emboutissages ou des poinçonnages semblables ou différentes sur unemême pièce les dits dispositifs pouvant agir dans toute position, orientation dans l'espace. 8- Dispositif suivant les revendications 1 et 7 ensemble, caractérisé en ce que la pièce à travailler est fixe et maintenue soit par desmoyens indépendants, soit par l'appui des poin çons et matrices des dispositifs agissant alors simultanément ou non sur toute la pièce.