Brevet FR2276889A1 — publié le 19760130

La présente invention se rapporte à un procédé d'usinage nouveau g,oz ettant d'obtenir des perçages présentant des lamages à haute définition. Ce genre de perçage existe par exemple sur certains flasques de roues de véhicules. Un flasque de roue d'un véhicule automobile est fixé sur le flash que d'un tambour correspondant par boulonnage sur des goujons immo s lités dans ledit tambour qui traversent le flasque de roue~Dans le cas de véhicules légers, le flasque de roue, en tôle mince, est embouti de manière à présenter des alvéoles dans lesquels se centrent automatiquement des écrous de roue de type à embase sertie. Dans le cas des véhicules lourds, le flasque troue est en tôle forte.Pour les véhicules- lourds construits en Europe, les écrous à embase sertie sont alors remplacés par des écrous à siège sphérique convexe dits à "cul d'oeuf ', qui sont boulonnés sur les goujons du tambour de roue.Le flasque de roue présente alors des perçages à lamage sphérique concave de mdme rayon que celui du siège de 1 ?écrou de roue. Pour les véhicules lourosconstruits aux Etats-Unis, le centrage des roues s'effectue sur des lamages tronconiques coopérant avec des écrous à siège également tronconique. L'usinage de ces lamages sphériques concaves sur le flasque de roue est effectué auivant la technique traditionnelle par fraisage des perçages avec une fraise boule~Selon ce procédé, qui se révèle onéreux en pratique, de légères irrégularités subsistent sur la portée sphérique usinée, irrégularités obtenues aux endroits précis où les surfaces de coupe de la fraise boule quittent le contact du métal en fin d'usinage.Ces irrégularités constituent des amorces de rupture sensiblement radiales, pouvant entraîner une détérioration plus ou moins importante d'un flasque d'une roue soumise à des conditions de travail très dures. La présente invention a pour objet un procédé d'usinage des lan- ges de ce genre, qui assure un meilleur état de surface, c'Sà-dire dépourvu d'amorces de rupture, que les procédés traditionnels. Le procédé d'usinage objet de la présente invention permet de pratiquer un ou plusieurs perçages avec lamage de forme définie sur une pièce mécanique métallique d'épaisseur moyenne et consiste à effectuer une première opération de matriçage profond entre un ou plusieurs poinçons et une ou plusieurs matrices en vue d'obtenir le lamage désiré et à effectuer éventuellement ensuite une deuxième opération de poinçonnage. Il est possible ainsi de séparer sous la forme d'une pastille le métal enlevé à l'endroit de chacun des perçages avec lamage réalisés. Il est avantageux d'effectuer la première opération de matriçage du ou des perçages précités simultanément avec une opération d'emboutissage de mise en forme de la pièce métallique précitée. Suivant une première variante du procédé de la présente invention, on effectue la deuxième opération de Doinçonnage avec des poinçons et des matrices différents de ceux ut lisés pour la première opération de matriçage. Suivant une deuxième variante du procédé d'usinage suivant l'invention, on poursuit la première opération de matriçage sensiblement jusqu'au contact entre les poinçons et les matrices pour séparer les pastilles de métal enlevé. Les lamages que l'on peut obtenir avec la première opération de matriçage profond sont définis par la forme de poinçons utilisés et certains lamages peuvent être de forme très complexe pour servir de surfaces d'appui ou de centrage dans certaines applications ou de surfaces de came complexes pour d'autres utilisations. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de différentes variantes du procédé selon l'invention, données à titre d'exemple à caractère non limitatif, en référence au dessins annexé sur lequel : - la figure 1 représente une vue en coupe du poinçon et matrice d'une presse à matricer assurant une première opération d'un premier procédé suivant l'invention; - la figure 2 représente les parties actives d'une presse à poinçonner en position prête à assurer une deuxième opération du procédé illustré sur la figure 1; - la figure 3 représente les parties actives d'une presse à matricer mettant en oeuvre un second procédé suivant l'invention; - la figure 4 est une vue de dessus d'une pièce comportant un perçage avec lamage tronconique gauche obtenu par un troisième procédé suivant l'invention;; - la figure 5 est une vue en coupe V-V de la pièce de la figure 4. En se référant maintenant à la figure 1, on voit une matrice 1 et un poinçon 2 représenté en fin de course d'une opération de matriçage d'un flan initialement plan 3. La matrice 1 comporte pour cela un canon de matriçage 4 destiné à recevoir le métal repoussé par le poinçon 2. Celui-ci se trouve centré par rapport au canon de matriçage 4 à l'aide de plusieurs alésages 5 de positionnement coopérant avec des doigts 6 du poinçon 2. Le poinçon 2 est constitué par une plaque 7 et une contre plaque 8 assujettie au moyen de vis 9. Les doigts de centrage 6 dépassent de la contre-plaque 8, étant immobilisés en appui contre la plaque 7. La contre plaque 8 comporte un alésage 10 en partie cylindrique 10a et en partie sphérique 10b permettant respecti vement d'introduire une bille décalottée 11 et de la retenir. La bille décalottée Il comporte ainsi un méplat d'attaque lia situé du côté du flan 3 et un méplat d'appui 11b coopérant avec la plaque 7 pour comprimer des plaques de choc 12 en tôle d'acier. L'enfoncement du poinçon 2 dans le flan 3 provoque un refoulement de métal sous la forme d'un téton 3a dans le canon 4 permettant l'obtention d'une empreinte 3b en forme de tronc de sphère, Une étape ultérieure de l'usinage du flan 3 est repré sentée à la figure 2. La référence 13 désigne une matrice de poinçonnage comportant un canon de poinçonnage 14 de diamètre légèrement supérieur au canon de matriçage 4 précédent. Posé sur cette matrice de poinçonnage 14 se trouve un flan 3 semblable à celui visible sur la figure 1. Un poinçon 15 avantageusement pourvu d'un voile de coupe 15a descend verticalement et découpe une pastille 16 comprenant le téton 3a du flan 3. On réalise ainsi un tronc de cylindre 3c attenant au tronc de sphére 3b précités Le perçage obtenu ainsi est appelé communément "cul d'oeuf par les fabricants de roues de véhicules de fort tonnage. L'état de surface des pièces usinées de la manière précédemment décrite est très supérieur à celui résultant d'un perçage suivi d'un fraisage Le métal préalablement écroui par la première opération de matriçage (figure 1) est découpé nettement sans arrachement de métal par le poinçon 15 sur toute la hauteur de la partie cylindrique 3c. Si l'on se réfère maintenant à la figure 3, on retrouve une matrice de poinçonnage 13 comportant un canon de poinçonnage 14. Un flan 17 a été serré sur la matrice 13 par un serre flan 18 dans lequel s'engage un poinçon 19 porté par une base de poinçon#20. Le poinçon 19 comporte une partie active tronconique 19a et une partie cylindrique 19b traversant le serre-flan 18. Le poinçon 19 est ici représenté en fin d'opération de matriçage et de poinçonnage, sa partie 19a arrivant sensiblement au contact de la partie supérieure du canon de poinçonnage 14, ce qui libère une pastille 16 de métal. Le flan 17 comporte alors une empreinte tronconique 17a et est usiné en une seule opération. En se référant maintenant aux figures 4 et 5, un flan 21 comporte une surface de came femelle 22a tronconique gauche obtenue par un poinçon de type spécial après une opération semblable à celle décrite en référence avec la figure 1. Le flan 21 comporte également un perçage cylindrique droit 22b obtenu par une opération semblable à celle décrite en référence avec la figure 2. Il est bien entendu que l'on peut apporter au procédé d'usinage décrit, divers changements, perfectionnements ou additions sans altérer pour cela l'économie générale de l'invention. En particulier, le procédé d'usinage décrit précédemment en référence avec les figures 1 et 2 s'applique particuliètement bien à la réalisation de roues de véhicules de fort tonnage, la première opération de matriçage (figure 1) pouvant entre effectuée en môme temps que l'emboutissage de mise en forme d'un flasque de roue. Les surfaces des cames que l'on peut réaliser suivant le procédé de la présente invention ne se limitent pas aux seules surfaces réglées que l'on a pu décrire précédemment. La surface active du poinçon peut en effet titre de nature géométrique quelconque. Dans ces conditions, le procédé de l'invention est particulièrement efficace et bon marché puisqu'il permet d'éviter notamment un usinage par fraisage et rectification à commande numérique, REVENDICAT# ONS 1. Procédé d'usinage d'un ou plusieurs perçages avec lamage de forme définie sur une pièce mécanique métallique d'épaisseur moyenne caractérisé par le fait que l'on effectue une première opération de matriçage profond entre un ou plusieurs poinçons et une ou plusieurs matrices en vue d'obtenir l~ lamage désirés et que l'on effectue éventuellement ensuite une deuxième opération de poinçonnage de façon à séparer sous la forme d'une pastille le métal enlevé à l'endroit de chacun des perçages avec lamage réalisé. 2. Procédé d'usinage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on effectue la première opération de matriçage du ou des perçages précités simultanément avec une opération d'emboutissage de n;ise en forme de la pièce métallique précitée. 3. Procédé d'usinage suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'on effectue -la deuxième opération de poinçonnage avec des poinçons et matrices différents de ceux utilisés pour la première opération de matriçage. 4. Procédé d'usinage suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'on poursuit la première opération de matriçage sensiblement jusqu'au contact entre les poinçons et matrices pour séparer les pastilles de métal enlevé.