Brevet FR2442677A1 — publié le 19800627

La présente invention concerne essentiellement un procédé et un dispositif facilitant la mise en oeuvre et le réglage d'outils amovibles pouvant être montés sur une machine-outil. Dans l'industrie, il est souvent nécessaire, en vue de limiter les investissements et d'utiliser au maximum de leurs possibilités de grosses machines très conteuses et sophistiquées telles que des presses modernes, de faire travailler ces machines en leur faisant fabriquer successivement des séries de pièces différentes. Ceci est obtenu en montant sur la machine des types d'outils, par exemple de poinçonnage ou d'emboutissage différents, chaque fois adaptés au type de pièces & produire. L'ensemble de la production se fait alors d'une manière séquentielle ou hachée, mais peut être réalisé à partir d'une seule machine. Une grosse difficulté qui se rencontre dans la mise en oeuvre d'une telle méthode de travail est que le réglage des outils sur la machine est une opération longue, délicate qui provoque une perte de temps non négligeable correspondant & une iaobilisation de la machine lors des opérations de réglage et conduit d'autre part à des défauts de fabrication dans la série des pièces tant que la machine n'est pas parfaitement réglée. L'obJet de la présente invention est de réduire le temps de réglage des outils tout en améliorant la qualité du réglage chaque fois qu'on vient à changer l'équipement de la machine0 Il y a d'ailleurs lieu de noter que le gain de temps se répercute généralement sur toute la ligne de fabrication quand plusieurs machines doivent fonctionner plus ou moins simultanément à la chaise0 Avant d'exposer comment l'invention permet de résoudre les problèmes posés, on expliquera comment se font actuellement les réglages des outils sur de telles machines. En particulier, il est connu d'utiliser dans la technique d'emboutissage un dispositif prévoyant d'une part, une matrice et un serre-flanc, d'autre part, un poinçon. Le serre-flanc maintient la plaque de tôle que l'on veut emboutir sur la matrice avant et pendant l'opération de formage ou d'emboutissage. La plaque est enserrée entre le serre-flanc et la matrice dont le positionnement relatif est très prXclsé- ment aJusté, lais de façon variable selon l'endroit du contour de la pièce à former afin que cette dernière puisse entre emboutie dans de bonnes conditions.C'est en effet grâce au 3eu relatif ménagé en chaque point entre serre-flanc et matrice qu'est contrôlé le fluage correct de la tôle lors de l'opération d'emboutissage. On comprend que ce contrôle du 3eu relatif et variable suivant le contour de la pièce doit votre repris avec soin chaque fois que les outils sont remontés sur la puissante machine à déplacement imposé que représente une presse moderne. En effet, les masse. et les efforts mis en Jeu sont très grands et diverses pièces intercalaires sont interposées entre les outils et les organes fixes et mobiles de la machine. Cela fait qu'après chaqua démontage et remontage des outils sur la machine, il faut effectiveient reprendre tous les réglages avant de redémarrer un cycle de fonctionnement. De fait, le régleur est chaque fois obligé de réaliser son contrôle à partir de différentes mesures locales du 3eu des outils mis en place sur la machine i vide. n s'agit là d'un travail long et du reste insuffisant car imprécis du fait que les efforts ne sont pas introduits à ce stade et qu'en fonctionnement ces efforts engendreront des déformations de la presse, des organes intercalaires et des outils qui fausseront les résultats qu'on pouvait escompter du réglage effectué b vide. Conformément à l'invention, dans un procédé de formage sur une presse, entre un poinçon et une matrice, d'une piècesdans lequel procédé la pièce, telle qu'une plaque par exemple, k former est d'abord serrée entre une partie extérieure de la matrice et un serre-flanc actionné par la presse afin de contre ler le maintien et le fluage de la plaque pendant l'opération de formage, le procédé se caractérise en ce qu'en vue d'obtenir un meilleur contrôle du serrage de la plaque entre serre-flanc et partie extérieure de la matrice et permettre après dépose et repose des outils de formage sur la presse de retrouver immédiatement le réglage approprié des outils, on effectue le premier réglage des outils en amenant le serre-flanc et la matrice au rapprochement souhaité contre des butées réglables que l'on règle en conséquence, lesdites butées étant réparties entre serre-flanc et matrice en des points choisis de façon que lorsqu'une plaque est serrée entre le serre-flanc et la matrice, sous l'action de la presse, en vue de son formage, lesdites butées, étant susceptibles d'encaisser l'effort maximal de serrage serre-flanc-matrice maintiennent entre ledit serre flanc et ladite matrice,en entout point du périmètre de formage, sensiblement le Jeu nécessaire à obtenir le serrage contrôlé approprié au formage correct de la plaque, ce Jeu étant normalement immédiatement et automatiquement recréé à toute repose sur la presse des outils accompagnés de leurs butées. On comprend que de cette façon il suffit pour le régleur à la remise en place des outils de s'assurer que lorsque le serre-flanc est pressé contre la matrice avec interposition des butées, aucune déformation ou aucun effort anormal n'appa- ratt sur la presse ou sur les outils, les butées Jouant le rôle de références naturelles imposant sous effort l'entrefer nécessaire mis au point lors du premier réglage.Cette création automatique de l'entrefer en mise sous contrainte~ de la machine à former rattrappe les déréglages inévitables introduits par les opérations de dépose et pose des outils en les faisant absorber par des déformations élastiques essentiellement des outils (en l'occurence ici serre-flanc et matrice) et accessoirement des organes de la presse s b ti, plateau, coulisseau et pièces intermédiaires. L'invention se rapporte également à un dispositif permettant la pose et la dépose d'outils sur une machine formant presse comprenant une matrice, un poinçon et un serre-flanc, la matrice et le serre-flanc étant destinés à enserrer une plaque en la maintenant et en contrôlant son fluage lors de l'opération de formage de la plaque par le poinçon actionné contre la matrice, ledit dispositif étant caractérisé en ce qutentre ledit serre-flanc et ladite matrice, au voisinage du périmètre de formage de la matrice, sont prévues des butées réglables qui sont reçues en des emplacements bien localisés formés en regard dans la matrice et dans le serre-flanc.Les butées, qui seront au minimum au nombre de trois et de préférence quatre devront btre prévues aussi proches que possible du périmètre de formage de la matrice de façon à réduire autant que faire se peut les déformations des outils dans cette région et assurer ainsi la constance du réglage. Avantageusement, les butées sont disposées en outre à proximité des axes d'eiiorts de fermeture du serreflanc contre la matrice de façon à encaisser le mieux possible ces efforts sans introduire de phénomènes secondaires de déformation en particulier en flexion et en torsion. L'invention apparattra plus clairement à l'aide de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés illustrant à titre d'exemple un mode de mise en oeuvre. Dans ces dessins - la figure 7 est une vue en coupe schématique faite avec arrachement d'une partie d'une presse de formage équipée d'un disp#sitif de l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe avec arrachement faite sensiblement au niveau de la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 montre à plus grande échelle en coupe une butée pouvant Otre utilisée dans le dispositif; - la figure 4 est une vue en coupe faite selon le plan Iv-Iv de la figure 3. Selon le mode de réalisation illustré et en faisant tout d'abord référence aux figures I et 2, on a montré une matrice 1 supportant une forme intérieure de matrice 2 coopérant avec un poinçon 3 et un serre-flanc 4 pour le formage entre le poinçon 3 et la forme 2 d'une pièce, par exemple un pavillon de toit de véhicule automobile à partir d'une plaque (non représentée). Comme il a été expliqué précédemment, le formage de la plaque est assuré par emboutissage entre la forme 2 et le poinçon 3 après que la plaque ait été convenablement serrée plus particulièrement sur le contour extérieur visible en 5 (figure 2) de la matrice entre un rebord 6 de la matrice et un rebord 7 de contour semblable du serre-flanc. Le montage des outils sur la presse n'a pas été illustré car il est classique, la matrice 2 étant montée par tout moyen convenable sur l'embase 8 de la presse. De mdme le serre-flanc 4 est monté solidaire par l'intermédiaire de pièces intercalaires 9, 10 d'un coulisseau Il actionné par la presse assurant la mise en pression du serre-flanc contre la matrice avant et pendant le formage et libérant le serre-flanc de la matrice après formage. De mime, le poinçon 3 est monté par l'intermédiaire d'un intercalaire 12 sur le coulisseau 13 de la presse qui assure l'effort nécessaire à l'emboutissage. A la figure 2, on a illustré en outre schématiquement en 14, des moyens de guidage par exemple des colonnes pour le mouvement d'abaissement et de relèvement du serre-flanc. Conformément à l'invention, on prévoit en outre entre le serre-flanc 4 et la matrice 1 des butées réglables 15, par exemple une aux quatre angles de la machine comme illustré à la figure 2. Ces butées sont prévues aussi proches que possible du contour extérieur de formage de façon à limiter les déformations du serre-flanc et de la matrice près de ce contour. Egalement pour les nomes raisons, les butées 15 sont disposées aussi proches que possible des axes des efforts de fermeture du serre-flanc ou en des endroits de moindre déformation du serre-flanc. Avant de décrire en détail un mode de réalisation possible des butées 15 en relation avec les figures 3 et 4, on expliquera le mode de mise en oeuvre de 1'invention. Dans un premier temps, le régleur règle les outils, c'est à-dire essentiellement le pourtour 7 du serre-flanc et le pourtour 6 de la matrice 1 pour que, après abaissement du coulisseau Il commandant le serrage du serre-flanc 4 contre la matrice 1, on obtienne en tout endroit du pourtour de la pièce à former, ltexacte pression de serrage nécessaire à obtenir le bon fluage de la plaque serrée entre serre-flanc et matrice lors de l'opération de formage réalisée ensuite lors de l'abaissement du poinçon dans la forme de la matrice. Lorsque ce réglage est obtenu, par exemple par réglage des intercalaires 9, 10 et/ou par usinage des rebords 6, 7, de la façon usuelle, le régleur règle les butées 15 de façon que lorsque le serre-flanc est appliqué contre la matrice juste avant ou pendant l'opération de formage d'une pièce, ces butées soient en appui contre le serre-flanc et contre la matrice en s'opposant à tout abaissement ultérieur du serreflanc mame si la machine était à vide. Avantageusement les butées sont formées en deux parties dont l'une est fixée au serre-flanc et l'autre à la matrice. Ainsi après dépose et repose des outils on recrée automatiquement entre serreflanc et matrice le Jeu nécessaire au bon formage des pièces que l'on veut former.En effet, tout déréglage éventuel dans l'assemblage des diverses pièces sur la machine sera compensé par les déformations élastiques des outils Jusqu'à mise en appui sur les butées dont une partie est restée solidaire du serre-flanc et dont l'autre partie est restée solidaire de la matrice, recréant automatiquement le Jeu initial. On décrira maintenant en référence aux figures 3 et 4 un mode de réalisation avantageux des butées. Corme illustré à ces figures, chaque butée 15 peut être constituée essentiellement en deux parties dont l'une forme un vérin à vis 46 comprenant une vis 16 largement dimensionnée à pas fin faiblement incliné se vissant dans un corps récepteur de filetage correspondant 17, et l'autre une toute de butée 47 articulée, les deux parties 46, 47 portant l'une sur l'autre selon un plan de Joint 48. Avantageusement le filetage de la vis 16 est à denture en dents de scie pour qu'un effort axial de poussée sur le vérin ne fasse nitre qu'un couple de réaction de rotation très faible. Le corps 17 de la partie formant vérin 46 est fixé dans l'exemple illustré dans un emplacement 18 de la matrice 1 (figure 1) et maintenu en place au moyen d'un certain nombre de vis 19 se vissant sur un épaulement 20 correspondant de la matrice. La partie 47 de la butée est formée à son extrémité supérieure avec une fusée 43 sur laquelle sont enfilées un certain nombre de butées et rondelles. En particulier, on notera les deux rondelles coopérantes 22', 22 à portée sphérique ou conique pouvant glisser l'une sur l'autre et formant rotule, ces deux rondelles étant coiffées par une entretoise 23 sur laquelle s'exerce l'effort du serreflanc 4 dont l'épaulement 21 repose sur cette entretoise. La construction est complétée par diverses rondelles 24, 25, 26 ainsi qu'une rondelle élastique type Belleville 27 et enfin un écrou 28 et un contre-écrou 29 permettant le serrage convenable sur la fusée 43 de l'ensemble des pièces qui viennent d'être décrites et qui sont maintenues en place du fait de la réaction créée sous la pièce 21 par une rondelle de montage 30 vissée par des vis 31 dans l'entretoise 23, elle-m#me fixée par tout moyen convenable (non représenté) contre l'épaulement 21 du serre-flanc 4. Avec une telle constru#ction, il apparaît que lorsque le serre-flanc 4 est pressé sur la matrice 1, l'épaulement 21 du serre-flanc sur lequel est fixée l'netretoise 23 transmet l'effort aux rondelles 22, 22' formant rotule et de là par les faces au contact selon le plan de joint 48 des parties 46, 47 et le vérin à vis 46, sur le fond 32 de l'emplacement 18 formé dans la matrice. Les rondelles 22, 22' formant rotule permettent l'alignement automatique des deux parties 46, 47 sur l'axe des efforts transmis et la bonne portée de ces deux parties selon le plan de Joint 48. Pour permettre de régler le vérin de façon précise et le verrouiller une fois le réglage choisi, on utilise avantageusement le dispositif qui va être décrit maintenant. Solidaire de la vis 16 du vérin est montée une couronne dentée 33 par exemple au moyen de vis 34 se vissant dans une collerette 35 de la vis 16. Cette couronne dentée vient en regard d'un curseur 36 portant à son extrémité des dents 37 susceptibles de venir s'engager dans les dents 38 de la couronne 33 en la verrouillant ou entre dégagées de ces dents lorsque le curseur 36 est retiré en arrière dans le sens de la flèche 39 (figure 3) après déverrouillage de la vis de blocage 40 qui joue dans une lumière 44 du curseur. Evidemment le curseur est monté sur une partie fixe 42 elle-même fixée à la matrice 1. Avantageusement, comme illustré à la figure 4, on prévoit un deuxième curseur 36' analogue au curseur 36 mais décalé angulairement de celui-ci d'un nombre entier de dents 38 plus une demi-dent. Ceci permet en utilisant l'un ou l'autre des deux curseurs d'avoir un réglage en hauteur du vérin de demi-dent en demi-dent. Avec un tel dispositif comportant une vis à pas fin il est possible d'encaisser de très gros efforts et d'assurer un réglage de la hauteur à quelques centièmes de millimètres près. Avantageusement pour faciliter les opérations de réglage, la couronne 33 comporte également des divisions de repérage 44 dont l'écartement peut être égal à une dent ou demi-dent par exemple et qui se déplace devant un index fixe 45. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de mise en oeuvre illustré et décrit qui n'a été donné qu'à titre d'exemple; l'invention comprenant tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont réalisées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1.- Procédé de formage sur une presse entre un poinçon et une matrice d'une pièce dans lequel procédé la pièce telle qu'une plaque par exemple à former est d'abord serrée entre une partie extérieure de la matrice et un serre-flanc actionné par la presse afin de contrôler le maintien et le fluage de la plaque pendant l'opération de formage, ce procédé étant caractérisé en ce qu'en vue d'obtenir un meilleur contrôle du serrage de la plaque entre serre-flanc et partie extérieure de la matrice et permettre après dépose et repose des outils de formage sur la presse de retrouver inédiatement le réglage approprié des outils, on effectue le premier réglage des outils en amenant le serre-flanc et la matrice au rapprochement souhaite' contre des butées réglables que l'on règle en conséquence, lesdites butées étant réparties entre serre-flanc et matrice en des points choisis de façon que lorsqu'une plaque est serrée entre le serre-flanc et la matrice sous l'action de la presse en vue de son forage, lesdites butées, étant susceptibles d'encaisser l'effort maxi- mal de serrage serre-flanc! matrice, maintiennent entre ledit serre-flanc et ladite matrice en tout point du périmètre de formage sensiblement le Jeu nécessaire à obtenir le serrage contrôlé approprié au fermage correct de la plaque, ce Jeu étant normalement immédiatement et automatiquement recréé à toute repose sur la presse des outils accompagnés de leurs butées. 2.- Dispositif permettant la pose et la dépose d'outils sur une machine formant presse comprenant une matrice, un poinçon et un serre-flanc, la matrice et le serre-flanc étant destinés à enserrer une plaque en la maintenant et en contrôlant son fluage lors de l'opération de formage de la plaque par le poinçon actionné contre la matrice, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'entre ledit serre-flanc et ladite matrice, au voisinage du périmètre de formage de la matrice, sont prévues des butées réglables qui sont reçues en des emplacements bien localisés formés en regard dans la matrice et dans le serreflanc. 3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites butées sont disposées à proximité des axes d'efforts de fermeture du serre-flanc contre la matrice. 4. - Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que chaque butée est essentiellement constituée en deux parties dont l'une est fixée au serre-flanc, l'autre à la matrice, et qui viennent porter l'une sur l'autre selon un plan de Joint. 5. - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que chaque butée comprend une partie formant vérin à vis à pas fin. 6. - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que chaque butée comprend une partie formant articulation, par exemple à rotule. 7. - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite liaison formant articulation comprend au une rondelle sphérique et/ou une rondelle conique portant l'une sur l'autre. 8. - Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'une couronne dentée est associée à la vis du vérin et permet le réglage angulaire précis de ladite vis grâce à des index de blocage conJugués de la couronne permettant son positionnement angulaire à une dent ou une fraction de dent près.