Brevet FR2414374A1 — publié le 19790810

Les procédés d'emboutissage hydromécaniques profonds actuellement appliqués consistent à presser, à l'aide d'un fluide hydraulique sous haute pression, la tôle à transformer contre une étampe qui effectue un mouvement d'avancement. Jusqu'à présent, la transformation du matériau exigeait, d'une part, une pression hydrostatique élevée agissant contre le mouvement de l'étampe et, d'autre part, une étampe de grande puissance. Il incombe à l'invention de définir un procédé, ainsi qu'un dispositif permettant d'appliquer ce procédé et qui supprime l'inconvénient resultant de la grande puissance à diriger sur l'étampe. Ce problème est résolu par un procédé qui consiste à presser la pièce à transformer dans un coussin hydraulique en passant par dessus une matrice d'emboutissage, caractérisé en ce que un contre-piston s'appuie contre la face inférieure de la pièce à transformer, non en contact direct avec l'étam- pe avec une force telle que toute infiltration du liquide du coussin hydraulique, entre la face inférieure de la pièce à transformer et la paroi frontale du contre-piston se trouve empêchée. Ce procédé est mis en oeuvre à l'aide d'un outil caractérisé en ce que la paroi frontale de l'étampe est opposée à un contre-piston, réglable en hauteur, qui s'appuie sur un coussin hydraulique à pression réglable. L'avantage particulier apporté par le procédé selon l'invention réside en ce que la pression hydrostatique emmagasinée dans le coussin hydraulique n'agit plus sur le fond de la pièce à emboutir, celui-ci étant protégé par un contre-piston. L'équilibrage de la pression à l'intérieur du coussin est obtenu par le fait que le contre-piston est doté d'un joint d'étanchéité. La pression d'appui nécessaire du piston contre le fond de la pièce à emboutir est déterminée de manière à ce qu'elle empêche la pénétration du fluide hydraulique entre le fond de la pièce à emboutir et le contre-piston. Au départ, cette pression entrave encore, lors du formage, le mouvement de l'étampe, tout en étant beaucoup plus faible que la pression hydrostatique dans le coussin hydraulique. Selon un autre avantage de l'invention, la pression du piston agissant contre la force de l'étampe est fournie par un deuxième coussin hydraulique réglable. En fonction des besoins, il peut être fait appel soit à une pression d'origine pneumatique soit à une pression d'origine mécanique. Selon une autre forme de réalisation de l'objet défini par l'invention, l'espace entre l'é- tampe et le piston est relié au deuxième coussin hydraulique par une perfora tion logeant une soupape de retenue. Dans les cas où le joint d'étanchéité du contre-piston laisserait s'échapper de faibles quantités de fluide hydraulique, le fonctionnement du piston n'en serait pas entravé pour autant.Ce fluide hydraulique est en effet dirigé, par l'intermédiaire de la perforation et de la soupape de retenue, dans le coussin hydraulique du piston, d'où il peut être évacué au travers d'une soupape de limitation de la pression. Ainsi la pression dans le deuxième coussin hydraulique se trouve maintenue à un niveau constant. La soupape de retenue fait que le piston, sous l'effet de son coussin hydraulique, s'appuie constamment avec une même pression uniforme, contre l'étampe. Une forme d'exécution de l'objet de la présente invention est décrite ci-après à titre d'exemple en référence à la figure unique du dessin annexé. Les outils utilisés pour l'emboutissage hydromécanique se composent d'une étampe 7 qui enfonce dans un coussin hydraulique 1 une pièce à usiner 11, guidée entre un serre-flan 9 et une matrice d'emboutissage 10. La pression P du coussin hydraulique 1 assure le contact étroit entre la pièce à o usiner 11 et l'étampe 7. Le serre-flan 9 empêche la formation de plis primai res dans la pièce à usiner 11. Pour éviter que la pression P du coussin hy o draulique 1 n'agisse contre la paroi inférieure 2 de la pièce à usiner, celle-ci s'appuie étroitement contre un piston 3. Sur la circonférence de sa paroi frontale 13, ce piston 3 comporte des joints d'étanchéité 12 qui empêchent le fluide hydraulique d'accéder entre la paroi 2 et le piston 3.La pression de ce piston 3, qui assure son appui contre l'étampe 7 et qui est sensiblement inférieure à la pression P du coussin hydraulique 1 est fournie par un coussin hydrauli o que 4. Ce même piston 3 est relié à une conduite 6 qui loge une soupape de retenue 5. Le coussin hydraulique 4 est raccordé à une conduite d évacuation équipée d'une soupape de limitation de la pression 8.- Dans le cas où deifaibles quantités de fluide du coussin hydraulique franchiraient le barrage des joints d'étanchéité 12, celles-ci seraient dirigées, par l'intermédiaire de la conduite 6 et de sa soupape de retenue 5, dans le coussin hydraulique 4 du piston 3, d'où elles peuvent finalement être évacuées par la soupape de limitation de la pression 8. La soupape de retenue 5 fait que le piston 3, sous l'effet de son coussin hydraulique 4, s'appuie constamment contre l'étampe 7 avec une même pression uniforme "P". Si l'on désigne par r le rayon de l'étampe 7, augmen o té de la valeur de l'épaisseur de la pièce à usiner il et par rl le rayon du piston 3, l'économie de force réalisée pendant le processus de transformation s'exprime par l'équation 2 F = r1 ll-- . P - FG o dans laquelle FG représente la force dirigée par le piston:3 sur l'étampe 7. L'économie de force maximale est réalisée lorsque F=r 2 P -F G dans lequel cas la pression dans le coussin hydraulique du contre-piston devrait être aussi faible que possible afin de limiter également au minimum la contre-force REVENDICATIONS 1. Procédé d'emboutissage hydromécanique profond qui consiste à presser la pièce à transformer dans un coussin hydrauliqlleeen passant pardessus une matrice d'emboutissage, caractérisé en ce que un contre-piston.(3) s'appuie contre la face inférieure (2) de la pièce à transformer, non en contact direct avec l'étampe (7) avec une force telle que toute infiltration du liquide du coussin hydraulique (1), entre la faee inférieure (2) de la pièce à transformer et la paroi frontale (13) du contre-piston (3) se trouve empêchée. 2. Procédé d'emboutissage hydromécanique profond selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appui du contre-piston (3) est assuré par une force hydraulique réglable. 3. Outil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la paroi frontale de l'étampe (7) est opposée à un contre-piston (3), réglable en hauteur, qui s'appuie sur un coussin hydraulique à pression réglable. 4. Outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le contrepiston (3) porte des joints d'étanchéité (12) fixés sur le pourtour de sa paroi frontale (13). 5. Outil selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'espace entre la faceriféneure (2) de la pièce à transformer non en contact direct avec l'étampe (7) et le contre-piston (3) est reliée au coussin hydraulique (4) par l'intermédiaire d'une conduite (6). 6. Outil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la conduite (6) loge une soupape de retenue (5). 7. Outil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le deuxième coussin hydraulique (4) est équipé d'une soupape de limitation de pression (8).