Brevet FR2232438A1 — publié le 19750103

La présente invention se rapporte à une presse à coin munie d'un dispositif perfectionné de guidage du coin5 dans laquelle un coin mobile en translation alternative et attaqué par un mécanisme d'entrainement, agit sur un coulisseau également mobile en translation alternative, et dans laquelle le coin forme, sur une face, une surface de contact et de transition de la pression commune avec le coulisseau et, sur la face opposée, une surface de contact et de transmission de la pression commune avec le bâti de la presse. On utilise des presses de ce type, par exemple comme presses à forger ou presses à choc et, actuellement, ces presses sont principalement destinées à la déformation des métaux. Dans la plupart des cas, le coin est mis en mouvement au moyen d'un mécanisme à bielle-manivelle, à piston et cylindre ou à vis et volant d'inertie. Habituellement, le coin est disposé au-dessus du coulisseau mais, dans le cas d'un coulisseau à mouvement alternatif vertical, il est également possible de placer le coin au-dessous du coulis seau tandis que, lorsque le coulisseau se déplace en translation alternative horizontale, il est possible de disposer le coin et le coulisseau l'un à cSté de l'autre.Dans les presses du genre cité au debut du présent mémoire et qui sont déjà connues, les surfaces de contact et de transmission de la pression entre le coin et le bati de la presse ou entre le coin et le coulisseau sont planes et on prévoit des guides latéraux entre le coin et le bâti de la presse. En outre, la surface de contact entre le coin et le coulis seau est perpendiculaire au guidage du coin dans le bati de la presse tandis que la surface de contact entre le coin et le bâti de la presse est inclinée par rapport au guidage du coulisseau, c'est-à-dire que cette surface présente une inclinaison différente de 900. Lorsque le coin presse le coulisseau vers l'avant pour déformer une matière dans une matrice et que cette matrice est décentrée par rapport au coulisseau, ce coulisseau se place en biais, ce qui conduit à son tour à la mise au biais du coin. Cet inconvénient est connu, du fait de la revue dustrie Anzeiger, 91ème année, NO 30, pages 686 à 688, notamment page 686p colonne de gauche, et on cherche à le supprimer par un guidage latéral du coin. D'une façon générale, dans une presse à coin, il y a lieu d'éviter que le coin ne s'incline autour d'un axe parallèle à son plan incliné, ne pivote autour d'un axe parallèle à la direction du mouvement du coulisseau et ne se déplace dans une direction perpendiculaire au mouvement du coulisseau et à son mouvement général propre.Le but de l'invention est donc de réaliser un dispositif aussi simple que possible et capable d'éviter les rotations, décalages et mises en biais du coin. Lorsque le coin se déplace en translation alternative sur le coulis seau, il se manifeste dans la région de la surface de contact entre le coin et le coulisseau, une force de frottement qui agit sur le coulisseau et qui, en dernier recours, doit être absorbée par les guides avant et arrière.du coulisseau (vu dans le sens du mouvement du coin). Ceci est indiqué dans la revue "Industrie - Anzeiger, 91ème année, N" 30, pages 686 à 688, notamment page 687, colonne de gauche. L'invention a encore pour but de réaliser un dispositif aussi simple que possible et capable d'atténuer la contrainte appliquée au guidage du coulisseau. Suivant l'invention, les problèmes mentionnés plus haut sont résolus, dans une presse à coin du genre défini au début du-présent mémoire, par le fait que le guidage perfectionné est assuré par une forme particulière donnée à au moins l'une desdites surfaces de contact et de transmission de la pres sinon. Suivant une caractéristique particulière de l'invention, dans une presse à coin équipée d'un dispositif destiné à éviter les mouvements indésirables du coulisseau mobile en translation alternative, qui est attaqué de préférence,suivant son axe, par un dispositif d'entraînement et qui agit luimême sur un coulisseau mobile en translation alternative susceptible de subir des efforts appliqués par une matrice décentrée et où le coin forme, sur une face, une surface de contact et de transmission de la pression commune avec le coulisseau et, sur l'autre face, une surface de contact et de transmission de la pression commune avec le bti de la presse, au moins la surface de contact et de transmission de la pression entre le bâti de la presse et le coin forme une rainure à profil de toit ou de rigole, orientée parallèlement à la direction de déplacement du coin et dont la section se réduit dans une direction parallèle au mouvement du coulisseau. Grace à la forme de toit ou de rigole donnée à la surface de contact, le coin est constamment empêché de décrire la moindre rotation ou translati4n indésirable, puisque la force de pression fonctioIulelle comprime directement le coin entre les deux flancs de la rainure, lesquels sont inclinés l'un par rapport à l'autre. Dans presse à coin suivant l'invention, il ne peut se former aucun jeu entre le coin et le bâti de la presse, de sorte qu'on peut supprimer les guidages latéraux du coin sur le bâti de la presse, ce qui réduit également les moyens techniques nécessaires pour la construction. Cet agencement simplifie également la construction du coin. Dans une forme de réalisation de la presse à coin suivant l'invention, la surface de contact, où chacune des surfaces de contact5 présente une seule rainure à profil de toit ou de rigoleS et dont la section s'étend sur toute la largeur ou presque toute la largeur du coin. Toutefois, il est également possible de prévoir deux rainures juxtaposées, de préférence au nombre de deux, et qui couvrent la largeur du coin Le profil de la rainure est par exemple triangulaire ou semi-circulaire. Il est également possible de prévoir également une rainure sur la surface de contact enrre ie coulisseau et le coin. La rainure peut être formée dans le coin ou lrautre élément, bati ou coulisseau. Suivant une réalisation préférée, on prévoit une seule rainure parce que cette réalisation permet de réduire le prix de revient de fabrication tout en permettant d'obtenir entièrement l'effet recherché. Suivant l'invention, la rainure s'étend sur toute la largeur du coin. Dans cette forme de réalisation, la surface de contact et de transmission de la pression ne comporte aucune partie orientée horizontalement, c'est-à-dire perpendiculairement à l# direction du mouvement du coulisseau, ce qui, non seulement,apporte des avantages relatifs à la technique dve fabrication mais, surtout, supprime totalement la possibilité de jeu entre le coin et l'autre élément, bâti ou coulisseau. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le profil de la rainure est triangulaire. La forme triangulaire apporte non seulement un avantage particulier relatif à la technique de fabrication, mais également l'avantage de s'opposer particulièrement aux déplacements indésirables du coulisseau et elle contribue également à supprimer totalement le jeu dans la région de la surface de contact. L'effet recherché est obtenu d'autant plus sflrement que la profondeur maximale de la rainure est plus grande. Il est avantageux de choisir pour la profondeur maximale de la rainure, une distance égale ou supérieure à 1/3 de la largeur maximale de la rainure formée par la surface de contact. Si la rainure est à profil en arc de cercle, sa profondeur ne peut pas excéder la moitié de sa largeur. Si cette rainure possède un profil triangulaire5 il est avantageux de donner à l'angle intérieur une valeur de 100 , pour obtenir les conditions optimales pour la fabrication, tandis qu'un angle intérieur de 90" est plus avantageux pour éliminer les mouvements indésirables. L'invention a également pour objet une presse à coin équipée d'un dispositif approprié pour réduire la sollicitation des guides de coulisseau entrainé par coin dans lequel le coin est guidé le long d'une surface du baati de la presse par une surface de contact qui forme avec les guides du coulisseau un angle différent de 900, et qui est incliné en direction du coulisseau, et ot le coin présente une surface de contact commune avec le coulisseau,~qui est inclinée par rapport aux guides du coulisseau dans le mame sens que la surface de contact entre le coin et- le bâti de la presse, mais avec un plus grand angle par rapport aux surfaces de guidage du coulisseau. Dans une presse suivant l'invention et présentant cette dernière caractEristique, les guides avant et arrière du coulisseau sont.soulagés lors= que le coin et le coulisseau avancent pour la course de déformation. Dans le mouvement de retour du coin, le coulisseau est certes également pressé contre son guide, mais la sollicitation imposée à ce guide est négligeable comparativement à celle que ce guide subit lors de la course de déformation. Suivant l'invention, la diminution de la sollicitation des guides du coulisseau est obtenue d'une façon extrêment simple, puisqu'il suffit d'un usinage peu important du coulisseau et du coin5 qui est le seul élément à agir sur ce coulisseau, pour donner la légère inclinaison voulue à la surface de contact entre le coin et le coulisseau.En exerçant une pression sur le coulisseau et en glissant en avant, pendant la course travaillante, le coin exerce maintenant sur le coulis seau non seulement une force résultant du frottement et qui tend à comprimer le coulisseau contre son guide avant mais en raison de l'inclinaison de la surface de contact entre le coin et le coulisseau, il exerce égale ment une force quiempêche le coulisseau d'exercer une pression contre son guide avant ou de se mettre en biais L'angle d'inclinaison de la surface de contact entre le coin et le coulisseau est de préférence de 90" moins l'angle de frottement p, c'est-à-dire que la surface de contact forme de préférence avec une perpendiculaire aux guides du coulisseau un angle égal à l'angle de frottement P . Angle de frottement p est -une notion bien connue dans la technique et il est indicatif du frottement qui exerce entre deux corps pressés l'un contre l'autre lorsque ces corps se déplacent l'un par rapport à l'autre. L'angle de frottement p peut âtre calculé par l'homme de l'art pour chaque cas particulier considéré, ou être mesuré par des expériences. Pour les besoins de l'invention, on mesure l'angle de frottement p pour le cas où la surface de contact entre le coin et le coulisseau est perpendiculaire aux guides du coulisseau. Ensuite, on donne à la surface de contact une inclinaison égale l'angle de frottement P ainsi obtenu. L'inclinaison de la surface de contact entre le b ti de la presse et le coin, c'est-à-dire le rapport de transmission de force du coin est sans influence sur l'inclinaison qu'il est nécessaire de donner à la surface de contact entre le coin et le coulisseau.Pour un rapport de transmission donné, dans une presse à coin suivant l'invention, on majore l'angle d'inclinaison de la surface de contact entre le bti de la presse et le coin de manière qutil soit sup8rieur, d'une valeur égale à i'an- gle d'inclinaison de la surface de contact entre le coin et le coulisseau,à celui qu'on adopte dans une pressè à coin dans laquelle la surface de contact entre le coin et le coulisseau n'est pas inclinée. Pour obtenir un coin possédant un rapport de transmission donné et une inclinais on donnée de la surface de contact entre le coin et le coulisseau, on doit donc calculer en conséquence l'inclinaison de la surface de contact entre le bâti de la presse et le coin. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de quelques exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels, la figure 1 est une coupe d'une presse verticale à coin et vis ; les figures 2 à 9 représentent diverses dispositions relatives du bati, du coin et du coulisseau, en combinaison avec divers profils des rainures ménagées dans les surfaces de contact et de transmission de la pression ; et la figure 10 est une coupe d'une presse verticale à coin et vis. Suivant l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1,- la presse comprend un contre-appui 1, qui est constitué par une enclume fixe et appartient par conséquent au bati 2 de la presse. A un certain écartement de l'axe vertical 3, c'est-à-dire dans une position décentrée, est prévu un outil 4 en deux pièces dont une partie est appuyée sur le contre-appui 1 tandis que l'autre partie est fixée au coulisseau 5 qui décrit un mouvement alternatif dans la direction de la flèche 6. Sur sa face qui est à l'opposé de l'outil 4, le coulisseau 5 est relié à un coin 8 par l'intermédiaire de guides latéraux 7. Le coin 8 est encore muni d'un appui 14 prévu pour le cas où le couiisseau n'est pas équipé de vérin de compensation du poids.Le dispositif d'appui 14 peut supporter le poids propre du coulisseau, du coin, de l'outil, etc.et il entre en jeu dans le cas où une résistance de retrait s'exerce lors du mouvement de retour du coulisseau. Le coin 8 est couplé à une vis 9 qui fait partie d'un mécanisme vis-volant d'inertie incliné, représente en détail disposé le long des guides horizontaux 7 et qui attaque le coin au centre de ce dernier. Le coulisseau 5 et le coin 8 sont appuyés l'un sur l'autre par une surface 10 de contact et de transmission de la pression, de forme plane et qui, dans l'exemple de réalisation considéré, est perpendiculaire à 1 axe 3 dans toutes les directions. Sur la face du coin 8 qui est à l'opposé du coulisseau 5, est prévu un élément ll du bati 2 de la presse contre lequel le coin est appuyé et coulisse. Pour le reste, la presse est de construction analogue à celle décrite dans le brevet de la République Fédérale d'Allemagne 2.007.505, dans laquelle la hauteur du coin varie dans le sens du déplacement de ce coin, c'est-à-dire dans une direction perpendiculaire au plan du dessin de la figure 1 Suivant l'inventionX on prévoit une rainure 12 orientée dans la direction du déplacement du coin, qui est ménagée dans l'élément 11 du bâti de la presse et délimitée par la surface 13 de contact et de transmission de la pression entre le bâti de la presse et le coin 8. La partie du coin 8 qui est dirigée vers l'élément 11 est de forme appropriée pour s emboîter dans la rainure 12.La section de la rainure 12 est symétrique par rapport à l'axe 3 la partie de la surface de contact 13 qui est située à gauche de l'axe 3 est donc égale à la partie de cette rainure qui est située à droite de cet axe, mais symétrique de cette dernière par rapport à cet axe. Dans la réalisation représentée sur la figure 1, et de meme que dans le cas. de la figure 2, la section de la rainure est triangulaire et le bati de la presse ne présente qu'une seule rainure dans laquelle le coin est emboité. Dans la réalisation de la figure 3, qui est plus élaborée que celle de la figure 2, on a prévu également dans le coin une rainure unique de section triangulaire dans laquelle le coulisseau est engagé. Dans le cas représen- té sur la figure 4, le coin présente une seule rainure de section triangulaire dans laquelle s'engage le bati de la presse.Dans la réalisation represe.:té~ sur la figure 5 qui constitue une forme plus élaborée de l'exemple représen8\-a sur la figure 4, le coulisseau présente également une rainure triangulaire unique dans laquelle le coin est engagé. La figure 6 représente un bati de presse muni d'une seule rainure de section semi-circulaire dans laquelle le coin est engagé. Dans la forme de réalisation de la figure 6, qui est une variante plus élaborée de celle de la figure 7, le coin présente également une rainure unique de section semi-circulaire et dans laquelle le coulisseau est engagE Bans la réalisation de la figure 8, le bati de la presse présente deux rainures juxtaposées, de section triangulaire, dans lesquelles le coin est engagé.Dans la réalisation de la figure 9, et en variante par rapport h la figure 8, les deux rainures sont de section semi-circulaire. La presse représentée schématiquement sur la figure 10 est de construction essentlel- lement analogue à celle de la presse décrite dans le brevet 2.007.505 précit-. Cette presse comprend un bats, non représenté en détail sur le dessin, compare nant un élément principal 101 dont la face inférieure présente une surface 102 contre laquelle s'appuie une surface de guidage 103 appartenant à un coin 104. Dans ce coin 104 est monté un écrou 105 dans lequel tourne une vis 106. Cette vis fait partie d'un mécanisme volant d'inertie-vis non représenté en détail. Le coin 104 s'appuie, par sa face inférieure, sur un coulisseau 107 et forme avec ce dernier une surface de contact commune 108. Le coulisseau 107 est guidé dans des guides solidaires du bati de la presse, la figure 10 représentant un guide avant 109 et un guide arrière 110. Les guides 109 et 110 du coulisseau sont parallèles entre eux et rectilignes et le coulisseau 107 se déplace en translation alternative dans ces guides, dans une direction indiquée par la flèche 111. La surface de con- tact 108 forme, avec la direction représentée par la flèche 111, c'est-à-dire avec les guides 109 du coulisseau, un angle 112 inférieur à 900. La surface de contact 108 forme avec la perpendiculaire 113 au guide 109 un angle pqui correspond à l'angle de frottement entre le coulisseau 107 et le coin 1Q4. Ta surface de guidage 102 forme, avec le guide 109 du coulisseau, ou plus préci- sèment avec le prolongement rectiligne de ce guide, un angle 114 inférieur a 900 et inférieur à l'angle 112 formé entre la surface de contact 108 et la direction du guide 109. Le coin se déplace en mouvement alternatif latéral comme indiqué par la flèche 115 et, sous l'effet de ce mouvement, il est également anime d'un mouvement alternatif dans le sens de la flèche il qui est elle-même perpendiculaire à la flèche 115 Bien entendu, dlverses variantes et modifications pourront Autre apportées par lthomme de l'art aux dispositifs qui viennent d'erre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans pour cela sortir du domaine de Itinvention. - REVENDICATIONS 1. Presse à coin munie d'un guidage perfectionné du coin, dans laquelle un coin mobile en translation alternative attaqué par uf mécanisrfle d'entraînement, agit sur un coulisseau également mobile en translation altier native, et dans laquelle le coin forme, sur une face, une surface de contact et de transmission de la pression commune avec le coulisseau et, sur la face opposée, une surface de contact et de transmission de ia pression commune avec le bati de la presse, cette presse étant caractérisée en ce que le guidage perfectionné est assuré par une forme particulière donnée à au moins l'une desdites surfaces de contact et de transmission de la pression. 2. Presse à coin selon la revendication 1, caractérisée en ce qu elle est équipée d'un dispositif destine à éviter les mouvements indesirables du coin, lequel est attaqué de préférence en son centre par le mécanisme d'entre nement et agit sur le coulisseau à mouvement de translation alternative qu peut éventuellement être sollicité par des outils excentrés, et en ce que la surface de contact et de transmission de la pression entre le bâti de la presse et le coin forme au moins une rainure à pro-fil de toit ou de rigole, qui est orientée parallèlement à la direction du mouvement du coin et dont la sectìÇ-^ se réduit dans une direction parallèle au mouvement du coulisseau. 3. Presse à coin selon la revendication 2, earactérisée en ce que ladite rainure s'étend sur toute la largeur du coin. 4. Presse à coin selon revendication 2 ou 3, caractérisée en ce c,le le profil de ladite rainure est triangulaire. 5. Presse à coin selon la revendication 1, caractérXsée en ce qu'-llc est équipée d'un dispositif destiné à réduire la contrainte exercée sur le guides du coulisseau entraîné par le coin, dispositif dans lequel e coin est guidé le long d'une sur-face du bâti de la presse par une surface de contact qui forme avec le guide du coulisseau un angle différent de 90 , et qui est incliné en direction du coulisseau, et en ce que la surface de contact entre le coin et le coulisseau est inclinée par rapport aux guides du coulisseau dans le meme sens que la surface de contact entre le bâti de la presse et le coin mais avec un plus grand angle par rapport aux surfaces de guidage du coulisseau.