Brevet FR2368319A1 — publié le 19780519

La présente invention concerne le travail des métaux par déformatien et a plus spécialement pour objet une presse-marteau. La presse-uarteau selon l'invention peut être utilisée avec succès pour le matriçage, dans des matrices fermées, des ébauches de roues à couronne dentée, de raccords à trois voies, de croisillons, de douilles et d'autres pièces de forme compliquée, nécessitant pour leur fabrication une matrice en deux pièces. On connaît des presses-marteaux comportant un bAti sur lequel est fixée une table portant une demi-matrice. L'autre deil-matrice est fixée sur un coulisseau monté dans des guidages du btti et relié à des tiges de vérins qui mettent le coulisseau en mouvement rectiligne alternatif pour la fermeture et l'ouverture des matrices. BD poinçon est fixé sur un autre coulis seau, monté dans d'autres guidages du bSti et pouvant se déplacer en mouvement rectiligne alternatif. Dans cette presse-sarteau connue le serrage des demi- matrices au cours du matriçage est réalisé à l'aide des vérins qui servent de commande pour les déplacements rectilignes alternatifs du coulisseau portant la demi-matrice. Pour réaliser un serrage suffisamment fiable des demi- matrices au cours du matriçage et pour éviter la formation d'une bavure suivant le plan de joint des demi-matrices, il faut créer un efiort de serrage dont la valeur peut atteindre celle de l'effort de déformation. Dans ce but, on monte des vérins dont les dimensions sont relativement importantes. En mOme temps, il faut assurer une vitesse suffisante de déplacement du coulisseau portant la demi-matrice, pour éviter le refroidissement de l'ébauche et pour assurer le rendement voulu de la presse-marteau. Pour satisfaire à ces deux conditions (effort relativement grand et vitesse suffisante) il faut augmenter notablement les dépenses d'énergie, ce qui aboutit en définitive à une diminution du rendement de la presse-sarteau. Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients indiqués. On s'est proposé pour cela de mettre au point une pressemarteau qui serait dotée d'un moyen pour le serrage des demi-matrices au cours du matriçage. Ce problème est résolu du fait que la presse-uarteau du type comportant un poinçon monté avec possibilité de mouvement rectiligne alternatif, une demi-matrice fixée rigidement sur le bAti, et une autre montée sur un coulisseau placé dans des guidages du bâti de la presse-xarteau avec possibilité de mouvement alternatif pour la fermeture et l'ouverture desdites demi-matrices, est caractérisée, suivant l'invention, en ce qu'elle comprend un mécanisme pour le serrage des demi-matrices au cours du matriçage, constitué par un couple cinématique écrou-vis, un élément duquel est solidaire du coulisseau et dont l'autre élément, exécutant un mouvement rotatif, porte deux disques s'appliquant l'un sur l'autre et dont un premier est relié à cet élément d'une manière rigide, et le deuxième,à l'aide dtun filetage à autofreinage, avec possibilité de déplacement hélicoIdal par rapport au premier disque sous l'action des forces d'inertie, pour assurer le serrage des demi-matrices au cours du matriçage, une commande étant prévue pour effectuer le retour de ce deuxième disque à sa position initiale. Il est avantageux que la commande pour le retour du deuxième disque à sa position initiale comporte un mécanisme à rochet, dont le rochet est constitué par le deuxième disque, celui-ci comportant à cet effet, sur sa surface cylindrique extérieure, une couronne dentée, et dont le cliquet est monté sur un chariot placé dans des guidtg* du bdti avec possibilité de mouvement rectiligne alternatif suivant une direction perpendiculaire à l'axe géométrique du couple écrou-vis, et est poussé d'une manière dlastiqze vers ledit deuxième disque. Une telle commande pour le retour du deuxibse disque en position initiale est de construction simple et de fabrication facile, et est fiable en exploitation. La presse-marteau exécutée suivant la présente invention, assure un serrage sdr des demi-matrices au cours du matriçage dans des matrices fermées, ce qui prévient la formation d'une bavure et accrott la précision de matriçage. la plus, la conception du mécanisme pour le serrage des demi-matrices assure un serrage rapide grSce aux foroes dynamiques d'inertie qui sont engendrées lors de l'arrAt du coulisseau aux moments de fermeture des demi- matrices. Cela permet d'utiliser la presse pour le matriçage à chaud de précision, qui nécessite des vitesses élevées de déplacement des organes de travail de la presse-marteau. Les déposes d'énergie de la presse-marteau proposée au cours de son exploitation sent considérablement inférieures à celles des presses-marteaux connues, et son rendement est notablement supérieur. On donne ci-après la description d'un exemple concret lais non limitatif de réalisation de l'invention, avec référence aux dessins annexés qui représentent - la figure 1, une presse-sarteau suivant l'invention, avec coupe longitudinale partielle, les disques du mécanisme de serrage des demi-matrices étant en position initiale; - la figure 2, le mécanisme de serrage des demi-matrices, la position des disques étant celle correspondant au serrage des demi-matrices au cours du matriçage; et - la figure 3, une vue en coupe suivant III-III de la figure 2. La presse-marteau comporte un bâti 1 (figure 1) pourvue de guidages dans lesquels est monté un coulisseau 2 portant n pinçon 3. Le coulisseau 2 est monté avec possibilité de mouvement rectiligne alternatif pour l'exécution, par le poinçon 3, de la course de travail et de la course à vide. Sur le bati 1, est monté une table 4 sur laquelle est placée une plaque 5 porte-matrice avec une demi-matrice 6 fixée dans cette plaque. L'autre demi-matrice 7, est fixée sur un coulisseau 8 monté dans des guidages 9 du bâti 1. Le coulisseau 8 est lié rigidement à une traverse 10 est reliée à son tour aux tiges 11 des vérins 12 placés sur le bâti 1. Les vérins 12 servent de commande de déplacement di coulisseau 8 pour la fermeture et l'ouverture des demi- matrices 6 et 7. Pour le maintient des demi-matrices 6 et 7 en position fermée au cours du matriçage, on a prévu un mécanisme 13 de serrage des demi-matrices 6 et 7. Ce mécanisme est constitué par un couple cinématique dorou-vis. La vis 14 de ce couple est l'élément exécutant le mouvement alternatif. A cet effet, elle est reliée rigidement au coulisseau 8. L'écrou 15 fait fonction d1élément effectuant U mouvement rotatif. Sur l'écrou 15 sont placés deux disques 16 et 17 l'un au-dessus de l'autre. Le disque 16 est fixé rigidement sur l'écrou 15 et sert de volant pour l'acúzu- lation d'énergie cinétique. Le disque 17 est situé au-desss du disque 16 et relié à l'écrou 15 à l'aide d'un filetage à autofreinage (ctest-i-dire un filetage dont l'angle d'hélice est inférieur à l'angle de frottement). Le sens de ce filetage-coIncide avec celui du filetage de la vis 14. Le mécanisme 13 est logé dans un corps 18 fermé par un couvercle 19. Le corps 18 est solidaire du bbti 1 et renferme des paliers 20 et 21 sur lesquels est monté l'écrou 15. Le disque 16 est relié à l'écrou 15 à l'aide d'une pièce 22 (figure 2) qui, conventionnellement, n'est pas montrée, sur la figure 1. Dans la position initiale, les disques 16 et 17 sont appliqués l'un contre l'autre comme montré sur la figure 1. Entre le disque 17 et le corps 18, on a prévu un Jeu "a" qui détermine la valeur de la course de déplacement axial du disque 17. Pour le retour du disque 17 à sa position initiale, on a prévu une commande 23 (figure 3). Cette commande se présente sous forme d'un mécanisme à rochet, dont le rochet est constitué par le disque 17. A cet effet, sur la surface extérieure du disque sont exécutées des dents 24. Le cliquet 25 coopérant avec les dents 24 du disque 17 est monté sur un axe 26 fixé dans un chariot 27. Dans le chariot 27 est montée une pièce 28 absorbant l'effort lors de l'engrènement du cliquet 25 avec les dents 24 du disque 17. Le chariot 27 est placé dans des guidages 29 (figure 2) exécutés dans le corps 18 suivent une direction perpendiculaire à l'axe géométrique de la vis 14. Le déplacement du chariot 27 se fait à l'aide d'un vérin 30 (figure 3) dont le plongeur ou piston 31 agit sur l'un des cités du chariot 27. Le retour du chariot 27 en position initiale est assuré par un ressort 32 engagé sur une tige 33 agissant sur le cdté opposé du chariot 27. Le ressort 32 bute par l'une de ses extrémités contre un épaulement 34 réalisé sur une tige 33, et par son autre extrémité contre une douille 35 placée dans un costard 36 relié au corps 18. Pour le réglage de la compression du ressort 32, on a prévu un écrou 37 vissé dans le fond du costard 36. Le cliquet 25 est poussé constamment et élastiquement vers le disque 17, suivant une direction perpendiculaire au déplacement du chariot 27, par un ressort 38 situé dans un costard 39 et agissant sur le cliquet 25 au moyen d'une tige 40. Un éjecteur 41 (figure 1) servant à l'éjection de l'ébauche matricée est fixé sur le coulisseau 8, le long de l'axe de matriçage. La presse-marteau conforme à l'invention fonctionne de la manière décrite ci-après. On pose une ébauche chauffée dans la cavité de la demi-matrice immobile 6. Ensuite on relie les enceintes 12a, côté piston, des vérins 12 à une source d'alimentation (non représentée), et leurs enceintes 12b cdté tige, à la conduite d'évacuation. L'effort des vérins 12 est transmis alors par les tiges 11 au coulisseau 8, en le déplaçant dans les guidages 9 du bâti 1. La demi-matrice 7 et la vis 14 faisant partie du mécanisme 13 de serrage des demi-matrices 6 et 7 et reliée à la demi-matrice 7 s'abaissement avec le coulisseau 8. Lors du mouvement de translation de la vis 14, l'écrou 15 coopérant avec celle-ci par l'intermédiaire du filetage à autofreinage est mis en mouvement rotatif. Les deux disques 16 et 17 tournent conjointement avec l'écrou 15. A la fin de la course au coulisseau 8, la demi-matrice 7 entre en contact avec la demi-matrice 6 en formant une matrice fermée. il peut alors se produire une certaine déformation de 11 ébauche, si ses dimensions en hauteur sont supérieures à la gravure de la matrice. A la fermeture des demi-matrices 6 et 7, le mouvement de translation du coulisseau 8 et de la vis 14, ainsi que le mouvement rotatif dqt'dorou 15 et du disque 16 relié à celui-ci s'interrompent. L'énergie cinétique accumulée par le disque 16 est dépensée pour la création d'un effort de traction sur la vis 14 qui est transmis par le coulisseau 8 et assure le serrage des demi-matrices 6 et 7. En même temps, au moment de l'arrêt de ltécrou 15 et du disque 16, le disque 17 exécute un mouvement hdlicoidal par rapport à 11 écrou 15 sous effet des forces d'inertie. Le disque 17 s'écarte alors du disque 16 et, en rattrapant le jeu "a", vient buter par sa face supérieure contre le corps 18, comme montré sur la figure 2. Du fait que le disque 17 est pourvu d'un filetage à autofreinage, il se coince, en quelque sorte, entre l'écrou 15 et le corps 18. L'effort de serrage créé par le disque 16 reste constant et les demi-matrices 6 et 7 restent serrées au cours du matriçage. Ensuite, le coulisseau 2 portant le poinçon 3 entre en action. A la fin de sa course de travail, le poinçon 3 entre-dans-l'orifice de la demi-matrice 7 et effectue la déformation de l'ébauche dans la matrice fermée. Une fois terminé la course de travail, le coulisseau 2 revient avec le poinçon 3 en position initiale. Après le matriçage, le mécanisme de serrage 13 doit etre mis en position initiale. A cet effet, l'enceinte du vérin 30 est mise en comsunication avec la source d'alimentation. Sous pression du liquide, la tige 31 déplace le chariot 27 sur les guidages 29. La tige 33 s'abaisse alors en comprimant le ressort 32. Le cliquet 25, en se déplaçant avec le chariot 27, entre en prise, sous l'action du ressort 38, avec l'une des dents 24 du disque 17 et fait tourner le disque 17 'un certain angle. Le disque 17 s'écarte du corps 18 et revient en position initiale (figure 1). L'effort de coinçage du disque 17 s'annule et l'effort axial agissant le long de la vis 14 et assurant le serrage des demi-matrices 6 et 7 est supprimé. IHiaédiatement après la rotation du disque 17, le chariot 27 retourne en position initiale. A cet effet, ltenceinte du vérin 30 est mise en communication avec 1' écoulement. Le ressort 32 butant contre ltépaulement 34 de la tige 33 déplace le chariot 27 Jusqu'à sa mise en position initiale. Ensuite les enceintes 12b, caté tige, des vérins 12 se mettent en communication avec la source d'alimentation, et les enceintes 12a cOté piston, avec l'écoulement. Le coulisseau 8 se déplace alors vers le haut suivant les guidages 9, ce qui a pour effet d'ouvrir la matrice, car la demi-matrice 7 monte avec le coulisseau 8. A la fin de la course, se produit l'éjection de la pièce matrice à l'aide de l'éjecteur 41, si la pièce est restée dans la demi-matrice inférieure 6. Si la pièce est restée dans la demi-matrice 7, elle est éjectée par le poinçon 3. Bien entendu, l'invention n1 est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à -titre d'exemple.. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Presse-marteau du type comportant un poinçon monté avec possibilité de mouvement rectiligne alternatif, une demi-matrice fixée rigidement sur le bati de la pressemarteau, et une autre demi-matrice montée sur un coulisseau disposé dans des guidages du båti de manière à pouvoir se déplacer en mouvement rectiligne alternatif pour la fermeture et pour 11 ouverture desdites demi-matrices, caractérisée en ce qu'elle comporte un mécanisme assurant le serrage des demi-matrices au cours du matriçage et constitué par un couple cinématique écrou-vis dont l'un des éléments est fixé rigidement au coulisseau, tandis que sur l'autre élément, qui est mobile en rotation, sont montés deux disques s'appliquant l'un sur l'autre, un premier de ces disques étant lié audit autre élément d'une manière rigide, tandis que le deuxième disque est relié à ce dernier à l'aide d'un filetage à autofreinage et peut se déplacer en mouvement hélicoïdal par rapport audit premier disque sous l'action des forces dtinertie de façon à assurer le serrage des demi-matrices au cours du matriçage, une commande étant en outre prévue pour le retour dudit deuxième disque à sa position initiale. 2. Presse-marteau conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que la commande pour le retour du deuxième disque en position initiale comporte un mécanisme à rochet, dont le rochet est cnnstitué par ledit deuxième disque, celui-ci comportant à cet effet sur sa surface extérieure cylindrique une couronne dentée, tandis que le cliquet dudit mécanisme à rochet est monté sur un chariot disposé dans des guidages du bâti avec possibilité de mouvement alternatif suivant une direction perpendiculaire à l'axe géométrique du couple écrou-vis, et est sollicité élastiquement vers ledit deuxième disque.