Brevet FR2348815A1 — publié le 19771118

La présente invention a pour objet un outil destiné à équiper les presses mécaniques ou hydrauliques, en vue d'ef- fectuer les différents travaux de pliage, enboutissage, poinçonnage, perçage, etc... qui leur sont propre. Actuellement, pour travailler sur ce genre de machine on utilise a - soit des outils à col de cygne, commercialisés, dont ltense- ble poinçon-matrice est interchangeable qui, d'une part ont une limite de passage égale à la profondeur du col de cygne et d'autre part ne permettent l'emploi que d'un seul ensel- ble à la fois. b - soit des ensembles porte-poinçon et/ou porte-matrice qui,eux, ne créent aucune limite de passage mais ne montent aussi qui un seul ensemble poinçon-matrice. c - soit des outils fabriqués à partir de socles spéciaux à co lonnes en ligne ou à colonnes déportées mais fixes, ne per mettant pas d'adapter le passage à la demande et dont tout le travail d'aménagement et des matrices entre-autre > restent à réaliser. d - soit des outils conçus et réalisés spécialement pour chaque type de pièces. Ces outils sont fabriqués dans des aciers spéciaux, ils sont onéreux et ne peuvent pas, ou très rare ment, titre réutilisés pour des séries autres que celles pour lesquelles ils ont été mis en oeuvre. Le but de la présente invention est de fournir un outil dont la conception est telle qu'il ne constitue en luimême aucune limite de passage, ni de position de travail, tout en présentant l'avantage de pouvoir juxtaposer plusieurs ensembles poinçons-matrices interchangeables, s'adaptant à sa structure de base qui, dans tous les cas reste utilisable, ce qui procure une économie très inportaste. Cet outil est caractérisé par le fait qu'il est cons titube par l'assemblage d'éléments constants, Interchangeables, associés à des éléments particuliers et variables auxquels ils servent de supports. Ces éléments permettent à l'utilisateur de construire un outil répondant à ses besoins en disposant les différentes sections en fonction du travail à exécuter et en y in sériant les poinçons et matrices nécessaires. Cette caractéristique a pour avantage d'offrir un très large éventail de possibilités et, par conséquent, un gain de prix substantiel. Cet outil comprend un porte poinçon, une table avant et une table arrière enserrant entre elles un porte matrice. Une autre caractéristiqie de cet outil est qu'il est susceptible de recevoir un grand nombre d'accessoires complétant les tables, les supports de matrice et de poinçon, ce qui augmente remarquablement sa polywalence. Parmi les variantes d'utilisations offertes par les différentes possibilités d'assemblage des sections qui le composent et permettent le travail frontal, latéral, en diagonale, etc..., on a choisi de décrire une disposition optimale qui permet tous travaux sur bande de largeur inférieure ou égale à la longueur des supports de poinçon et matrice choisis, un travail latéral pour petits profilés et tubes et qui autorise plus par ticulibrement un travail d'angle. Les dessins annexés permettront de bien comprendre la description qui va suivre en s'y référant - la figure 1 est une vue de face de l'outil, - la figure 2 est une vue en plan, par dessus, des tables de l'outil entourant le porte matrice et ses colonnes de guidage, - la figure 3 est une vue en coupe de l'outil complet avec le porte poinçon et le porte matrice, suivant I-I de la figure 1, - la figure 4 est une vue en coupe du bottier de serrage du porte matrice suivant 111-111 de la figure 5, - la figure 5 est une vue en coupe par dessus suivant Il-Il de la figure 4, - les figures 6 - 7 - 8 et 9 sont des vues schémati- ques des variantes de construction possibles - figure 6 avec colonnes de guidage en ligne, - figure 7 avec colonnes de guidage en opposition (exemple choisi dans la description) - figure 8 avec colonnes de guidage déportées, - figure 9 avec colonnes de guidage butées. Le porte matrice 1 montré figures 1 - 2 et 3 se fixe sur la table de presse. Il est constitué par la Juxtaposition de différents éléments ou sections 1 -Un support central de matrice 2, rectangulaire et creux en une ou deux parties et réalisé en acier allié par exemple, mais non exclusivement, 35 NCD 16 ou 50 CY4 (Référence NF A 35.551) avec traitement thermique 50.55 HRc. Les faces intérieures sont creusées de rainures longitudinales 3 - 3t pour recevoir des réglettes de retenue 4 - 41 des matrices (figures 2 et 3).Le bord supérieur de chaque face longitudinale est cren- sé d'une rainure 36 pour l'utilisation éventuelle de matrices spéciales avec languettes sty embottant à titre de compensateur de voilage. Dans l'exemple décrit le support de matrice est en deux parties assemblées par vis CHC repérées 54 sur les figures 2 et 3. Dans la cavité 5 du porte matrice 2 sont logées des entretoises de matrices 6 en acier 16 NC 6 de différentes épais- seurs dont les cOtés en rapport avec les faces verticales et longitudinales de la cavité 5 sont chacun creusés d'une rainure 7 coopérant avec les rainures 3 - 3' (figure 3) pour le logement des réglettes. Les réglettes 4 - 4' ont une longueur inférieure à celle des rainures 3 - 3t de manière A ménager, en bout, une section libre permettant doter facilement la dernière entretoise, de faire coulisser les autres et de les dégager de la stue manière sans démonter tout l'ensemble pour les remplacer par une ou plusieurs matrices. Les réglettes 4 - 4' sont fixées au moyen de vis cHc, repérées 8 (figure 3) et la dernière entretoise au moyen de xis Hc repérées 12. Le fond du support de matrice 2 est évidé pour l'é- vacuation des chutes de métal, des ponts amovibles 9 dont le bord supérieur est arrondi pour faciliter le dégagement des chutes se fixent aux emplacements les mieux adapté a pour une répartition correcte des forces, emplacements choisis par l'utilisateur parmi ceux offerts par des perçages 56 à intervalles réguliers pratiqués sur le support de matrices. 2 ~ Un bottier de serrage des matrices en acier IC 48 f, par exemple, avec traitement pour Rr 100 KG/mm2 + 5%. Ce bottier visible figures 1 et 2 et en coupe figures 4 et 5 est en deux parties 10 et 11, assemblées par vis CHc. Entre ces deux parties est inclus un système de Xlo- cage des matrices (figure 4) qui coxprend une plaque de pression épaulée 13 et deux cales coniques 14 - 14' avec inclinaison droit et gauche en opposition, coopérant avec les faces inclinées de de la plaque 13 et reliées par une vis 15, pas i droite, pas à gauche dont la toute débouche sur la face verticale avant du bottier. La plaque de pression 13, les deux cales coniques 14 - 1 4 ainsi que la vis 15 sont, de préférence exécitées on acier NCD 16 ou 50 CV4 (NF A 35.551) avec traitement thermique pour 50.55 HRC. Les parois intérieures des deux parties 10 et Il du bottier sont, lune 10, creusée pour le logement de la moitié de l'ensemble cales et vis t perforée par une lumière rectangulaire 16 pour le passage d'une masselotte d'éJection de chutes, tandis que l'autre 11, creusée symétriquement de la mbme empreinte est perforée au droit de la plaque de pression d'une lumière 17 permettant le passage du talon de ladite plaque de pression- 13. Au dessous de cette lumière 17 se trouve une autre lumière 16', qui n'est pas visible figure 5, identique à celle repérée 16 et en concordance de cotes avec elle pour la même destination. Sur le dessus de la partie Il se trouve également un trou borgne 53 (figure 1 et 3) réceptionnant la broche de éntrage rétractable 52. L'ensemble du bottier 10 - Il est Juxtaposé par la face externe de la partie Il contre le support central de matrice 2 avec la cavité 5 duquel est en rapport d'une part, le talon de la plaque de pression épaulée 13 à travers la lumière 17 et d'autre part, une masselotte d'éJection non représentée qui traverse les lumières 16 - 16'. L'assemblage s'effectue au moyen de vis CHc logées dans les trous 19. 30 -Une butée de matrice, Juxtaposée' et fixée par vis CHc repérées 20, sur le support de matrices 2, symétriquement au bottier de serrage 10 - 11. Cette butée de même acier que le support de matrices est réalisée en trois parties 21 - 22 210 embottées par rainures verticales (figure 2). Sur le dessus de la partie 21' se trouve également un trou borgne 53' (figure 1 et 2) réceptionnant la broche de centrage rétractable 52'. Cette disposition est prévue pour permettre la manipulation des entretoises et/ou des matrices, avec seulement un démontage partiel. 40 - Enfin deux éléments 23 - 23' supportant chacun une colonne de guidage 24- 24' coiffées chacune par une cage à billes 25 sont Juxtaposés l'un 23 en arrière et au droit du bottier de serrage 10 - 11, l'autre 23t en avant et au droit de la butée de matrices 21 - 22 et fixé par vis CHc repérée 57 de manière que les colonnes 24 - 24' se trouvent en opposition extrame par rapport à l'axe longitudinal du support de matrice 2. Les porte colonnes 23 - 23' sont exécutés préféren- tiellement en acier XC 48 f traité pour Rr 100 KG/mm2 fi 5 X. Les colonnes 26 et 27 sont démontables et bloquées dans leur logement par vis HC. Elles doivent subir un traitement pour dureté en surface R ) 60 HRc et conserver à coeur une Rt > / 1070 N/n2 : conditions obtenues par exemple avec un acier 16 NC 6 cémenté sur une profondeur minimum de 0,8mm. Quant aux cages à billes 25 - 25', elles répondent aux normes NF E 63 124. Le support de matrice ainsi construit est entour par une table avant et une table arrière, composées chacune de sections, juxtaposables qui sont, dans l'exemple choisi, au nombre de douze. - six d'entre elles, 26, égales en dimensions sont carrées, - deux sections réduites, 27 - 27', en forme de rectangle dont la longueur est égale au cttd du carré précédent, - deux demi sections réduites fixes 28 - 281, - deux demi sections réduites amovibles 29 - 29' qui peuvent permuter avec les porte colonnes 23 - 23'. Bien que de dimensions différentes, ces sections ont toutes la même structure de base et le même profil. Elles comportent des rainures parallèles à T (figures 1 et 2) pour positionner les butées ou différentes équerres de travail, équerres orientables avec rapporteur d'angle, etc...... Sur une face ces rainures sont axées perpendiculairement aux cOtés, tandis que sur la face opposée, elles sont orientées en diagonale à 450, par rapport aux rainures supérieu- res. Les éléments décrits 26 à 29' sont exécutés en acier XC 48 f traité theriiquement pour Rr 100 KG/mm2 ' 5 % et réunis entre eux par un système de vis pas à droite, pas à gauche 30 - 31 prison nières du corps de chaque élément de table et qui se serrent sur un écrou central 32 accessible à la clé par une encoche 33 creusée de part et d'autre dans les éléments. Dans l'exemple décrit, les différentes sections sont disposées de la manière suivante (figure 2) 10 - De part et d'autre du support de matrice, on trouve à l'avant trois sections 26, solidarisées entre elles par les vis 30 - 31 et coulissant sur deux broches 34 - 34'en wstubXw prenant logement dans les ponts amovibles 9 et à l'arrière, sy métriquement trois autres sections 26 solidarisées de la même manière et coulissant sur deux autres broches 35 - 35' en "stubb". 20 - Contre le bottier de serrage 10 - il une demi section 27, l'autre demi section 27' étant Juxtaposée contre la butée de matrices 21 - 22. 3 -En avant et contre le bloc forum par la demi section 27 et le bottier de serrage 10 - 11, une demi section 28 et en arrière du bloc formé par la demi section 27' et la butée de matrices 21 - 22, une demi section 28'. 40 - Enfin : en arrière de l'élément porte colonne 23 une demi section réduite 29 et en avant de l'élément porte colonne 23' une demi section réduite 29'. Au dessus du porte matrice 1 ainsi censtruit vient se superposer le porte poinçon 38, composé lui aussi d1éléments Juxtaposés en concordance avec ceux du porte matrice 10 - Un support de poinçon 39 rectangulaire et creux réalisé en une ou deux parties dans le même métal que le support 2, chanfreiné en 40 à la base de ses deux faces longitudinales pour augmenter la capacité de passage lors d'opérations de pliage (figure 1 et plus particulièrement figure 3). Dans le cas considéré le support est en deux parties réunies par vis CHc repérées 56 sur la figure 3. Les faces intérieures du support 39 sont creusées de rainures longitudinales 41 - 41' pour le logement de réglettes 42 - 42' de retenue des poinçons. Dans la cavité 43 du support 39 sont logées des entretoises de poinçon 44, de différentes épaisseurs, de même nature que les entretoises de matrice 6 avec les mêmes rainures pour logement des réglettes de retenue 42 - 42'. Coae pour le support de matrices 2, les réglettes du support de poinçon laissent un emplacement libre en bout des rainures pour la manipulation des entretoises et/ou des poinçons. Les réglettes des entretoises et/ou des poinçons sont/maintenues par des vis CHc repérées 45, figures 1 et 2, tandis que la der nière entretoise (ou poinçon) est fixée par vis Ho repérées 46. 20 ~ Un bottier de serrage des poinçons de Péne ma- tibre que celui des matrices, réalisé en deux parties 47 et 48 entre les faces desquelles est inclus un système de serrage par plaque de pression 13 coopérant avec deux cales coniques 14 - 14' au moyen d'une vis 15, système identique à celui du bottier 10 Il et réalisé dans le même acier. Dans la partie 48 se trouve le logement de la broche rétractable 52. Les seules diffOrences entre ces deux bottiers étant sa hauteur et l'entraxe des trous de fixation percés à sa base à une distance inférieure en raison de la section trapézodale du support de poinçon 39 contre lequel il est Juxtaposé et fixé par vis CHc. 5 - Une butée de poinçon 49,acier et structure identiques aux perçages et logement de broche rétractable près, à la butée de matrice 21 - 22, et réalisée également en trois parties embottées est Juxtaposée et fixée par vis CHc contre le support de poinçon symétriquement au bottier de serrage 47 - 48. 40 - Deux éléments 50 et 50' porte guide bagués dans lesquels viennent s'aJuster les colonnes 24 et 24' coiffées de leurs cages à billes 25 - 25' Pour fixer le porte poinçon au nez de la presse on a prévu une plaque de ripartititon de bridage 51 (figure 1) fixée par tout moyen connu et solidarisée au support de poinçon 39 par vis CHc et confectionnée à la demande de la presse. Dans la construction décrite ci-dessus, la coopération du porte poinçon avec le porte matrice s'effectue par le guidage au moyen des colonnes 24 - 24'. Cependant, compte tenu des différentes dispositions possibles parmi lesquelles une variante "sans colonnes" est prévue, il est apparu nécessaire d'avoir dans tous les cas un autre guidage constitué par deux broches 52 - 52', l'une 52 située dans la partie 48 du bottier de serrage de poinçon, 11 autre 52' située dans la butée de poinçon 49, toutes deux débordant la face inférieure de l'ensemble porte poinçons et coopérant avec deux trous borgnes 53 - 53t creusés en correspondance, l'un 53 à la surface du bottier de serrage des matrices partie Il (figure 2), l'autre 53' à la surface de la butée de matrice, partie 211e Ces deux broches sont rétractables une fois l'outil bridé. Les autres variantes de construction qu'on peut envisager sont 10 - Disposition des colonnes de guidage en ligne (vue schématique figure 6) qui permet toua travaux sur bande de largeur inférieure ou égale à la lot pur des supports de poinçons et matrices choisis. 2- - Disposition des colonnes de guidage déportées (figure 7)en plus des travaux du paragraphe précédent nitra- vail latéral pour petits profilés et tubes ainsi qu'un passage latéral comme dans le cas faisant l'objet de la description g- nérale mais cette fois avec passage illimité sur une face. - -Disposition sans colonnes de guidage dans ce cas l'outil ne crée aucune limitation de passage. La constitution des tables avec rainures à T longitudinales, tranaversales et diagonales avec trous de service taraudés permet l'adaptation de toutes sortes de butées et tire fers. Les supports de matrices et poinçons sont interchangeables dans des longueurs différentes par tranches de 120 m/m par exemple 120 - 240 etc... 720, leur largeur est réglable par calage étalonné. Il est aussi possible de travailler avec deux ou plusieurs outils ctte à cete, leur décalage et centrage respectifs étant assurés par les broches horizontales des tables. L'évacuation des chutes s'effectue dans la maJorité des cas par inclinaison de la presse mais les lumières de dégagement prévues dans le fond du support de matrice permettent cette opération, quel que soit le type de presse utilisé. L'outil reçoit indifféremment des matrices à découpe intérieure ou extérieure, des matrices de pliage, d'emboutissage pour le travail des tales, profilés, tubes, plats, -etc... Différents accessoires peuvent s'adapter sur l'outil, 10 sur l'ensemble - système de comptage de pièces, - système de commande automatique d'évacuation des chutes, - système d'évacuation manuel électro-mécanique ou pneumatique, 2. sur les tables - butées fixes, - butées orientables à lecture d'angle, - tire-fers (pour tubes, plats, U etc...) - butées de reprise, 30 sur le support de poinçons - poinçons, - serre-flans, - remontées autonomes, - adaptateurs poinçons (exemple DIN 986). 4e sur le support de matrices - matrices, - dbv8tisseurs; - guide-tube, - adaptateurs matrices (exemple BAG 1001) 5. en bout des porte-poinçons et matrices,permettnnt un travail simultané avec les poinçons t - tette de coupe en bout pour tube, - tête de coupe d'onglets, etc... Il ressort de la description qui précède que cet outil présente une polyvalence d'utilisation due au principe même de l'invention, c'est-à-dire aux possibilités offertes par les diverses constructions envisageables et également aux adaptations offertes par cette conception. Ces avantages sont appréciables sur le plan économique, quelle que soit la conJoncture du moment et sur le plan des manipulations facilitées par les différents systèmes mis en oeuvre. Il va de soi que des modifications de détails pourraient être apportées à cet outil, notamment nature des aciers, vis d'assemblage, sans pour autant sortir du cadre de la pré- sente invention. REVENDICATIONS 1 - Outil de presse à combinaisons multiples destiné à équiper les presses mécaniques et/ou hydrauliques, ca ractérisé par le fait qu'il est constitué par l1assemblage,au o- yen de vis Hc, CHc et broches, d1éléments constants et interchangeables, associés à des éléments particuliers variables en dimensions, tous ces éléments étant regroupés en trois sous-ensem- bles : un porte matrice (1) des tables (26) à (29') et un porte poinçons (38) et que ces éléments peuvent permuter entre eux pour engendrer des dispositions adaptées aux travaux à effectuer. 2 - Outil suivant la revendication 1, caracté- risé par le fait que le sous-ensemble porte matrices est constitué par un élément variable qui est le support de matrices (2) contre les extrémités duquel sent respectivement Juxtaposés et fixés des éléments constants qui sont : un bottier de serrage (10 - 11) et une butée de matrices (21 - ait - 22) contre lesquels sont à leur tour Juxtaposes et fixés en opposition, ou en ligne ou en déport deux supports (23) (23') de colonnes de guidage (24) (24') coiffées par une cage à billes (25) (25'). 3 - Outil suivant la revendication 1, caracté- risé par le fait que le sous-ensemble constituant les tables comprend un certain nombre d'éléments (ou sections ou demi sections) constants (26 à 29') Juxtaposés et réunis entre eux et entourant le support de matrices (2) et que leur implantation est définie en fonction des positions choisies pour le travail à effectuer. 4 - Outil suivant la revendication 1, caract6- risé par le fait que le sous-ensemble porte poinçons est cons titubé par un élément variable qui est le support de poinçons (39) contre les extrémités duquel sont respectivement Juxtaposés et fixés un bottier de serrage des poinçons (47 -48) et une butée de poinçons (49) contre lesquels sont à leur tour Juxtaposés et fixés, en opposition ou en ligne ou déportés, deux porte guides bagués (5Q) (50') destinés à recevoir les colonnes de guidage (24) (24') et que leurs implantations sont définies pour correspondre à celles des éléments du support de patrices (2). 5 - Outil suivant la revendication 2, caracté- risé par le fait que le support de matrices (2) est évidé à sa partie inférieure pour le dégagement des chutes et que des ponts amovibles (9) dont le bord supérieur est arrondi, se fixent à la demande dans les trous percés à des entraxes correspondant à un éventail de possibilité pour conserver au support de matrice son assise, sa rigidité et ses caractéristiques géométriques. 6 - Outil suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que les parois intérieures de la cavité (5) du support (2) sont rainurées longitudinalement en (3) (3') pour recevoir des réglettes (4) (4') de retenue d'entretoises de matrices (6) et/ou de matrices et que la partie supérieure des bords longitudinaux du support (2) sont rainurés en (36) pour embottement des languettes de certaines matrices spéciales qui jouent un roule compensateur de voilage. 7 - Outil suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que le support de poinçons (39) est chanfreiné en (40) à la base de ses deux faces longitudinales et que ses-parois intérieures verticales sont creusées de rainures longitudinales (41) (411) pour le logement de réglettes (42) (42') de retenue des entretoises et/ou des poinçons. 8 - Outil suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que les réglettes (4 - 4') et (42 - 42') ont une longueur inférieure à celle de leur rainures respectives (3) (3') et (41) (41'). 9 - Outil suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que les bottiers de serrage du porte matrices et- du porte poinçons sont en deux parties recpectivement (10 - 11) et (47 48) entre lesquelles sont inclus pour chacun un système de blocage des matrices ou des poinçons et que dans leurs parois verticales sont creusées deslumières (16) pour passage d'une masselote d'éJection de chutes tandis que seules les parois des parties (11 et 48) sont percées d'une lumière (17) pour le passage du talon d'une plaque de pression. 10 - Outil suivant la revendication 9, caractérisé par le fait que le système de blocage des matrices ou des poinçons est constitué par une plaque de pression épaulée (13) dont le talon désafleure par la lumière (17) la paroi de la partie (11) ou (48) du bottier de serrage, et deux cales coniques ou trapézoT- dales (14) (14') avec inclinaison droite et gauche en opposition coopérant avec les faces inclinées de la plaque (13) sous l'action d'une vis (15) qui relie les deux cales (14) (14'). Il - Outil suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que les éléments (26 à 29') constituant les tables avant et arrière sont creusés de rainures parallèles à T pour positionnement de butées ou équerres de travail et que ces rainures sont orientées, sur une des faces perpendiculairement aux cOtés des éléments, et sur la face opposée en diagonale à 450 par rapport aux rainures de la preribre face. 12 - outil suivant les revendication 3 et 11, carac terris par le fait que les éléments (26 à 29') constituant les tables sont réunis entre eux par un système de vis pas à droite, pas à gauche (30) (30') prisonnibres du corps de chaque élément et qui se serrent sur un écrou central (32) accessible à la clé par une encoche (35) creusée de part et d'autre dans lesdits é- léments et que des broches (34) (34') et (35) (35') prennent logement dans le corps du support de matrices (2) et leur sert de guidage à coulissement. 13 - Outil suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que les butées de matrices et de poinçons sont réalisées en trois parties embouties par rainures verticales (21) (22) (21') pour la butée de matrice et repérées globalement (49) pour la butée de poinçon. 14 - Outil suivant les revendications 2 et 4, caractérisé par le fait qu'en plus des colonnes de guidage (24) et (24') sont prévues deux brochez (52) (52'), en opposition, d- bordant la face inférieure de l'ensemble porte-poinçons et coopérant avec deux trous borgnes (53) (53') creusés en correspondance à la surface de l'ensemble porte matrice (1).