Brevet FR2497128A1 — publié le 19820702

249712E La présente invention concerne d'une façon généra- le une presse comportant un outillage servant à encocher des flans métalliques et elle a trait plus particulièrement à une presse comportant des blocs élastiques de butée pour con- tr6ler les jeux de l'outillage dans la position de fermetu- re. A titre d'exemple d'illustration, la présente in- vention sera décrite et représentée en référence à une presse mécanique comportant un banc fixe pourvu d'un porte-outil in- férieur sur lequel est montée une matrice d'encochage ainsi qu'un piston de presse mobile verticalement, placé au-dessus du banc et comportant un porte-outil supérieur sur lequel est monté un poinçon d'encochage. Ce type de presse est appli- cable en particulier à l'encochage d'un flan métallique en vue de former un couvercle à ouverture facile qui est asso- cié à une boite métallique. L'opération d'encochage qui définit la partie amo- vible du fond de boîte crée une partie résiduelle ou non-en- cochée ayant une épaisseur relativement critique. On a trou- vé qu'une épaisseur résiduelle excessive rend le couvercle à ouverture facile effectivement difficile ou impossible à ouvrir. D'autre part, unetrop faible épaisseur de la partie résiduelle rend le couvercle fragile, car il ne peut pas résister à la pression ou au vide régnant à l'intérieur de la boîte. Les tolérances d'épaisseur résiduelle sont souvent maintenues à une valeur maximale de 0,0125 mm. Il est bien connu que toutes les presses mécaniques comportent des intervalles de jeu qui permettent la pénétra- tion d'huile de lubrification, de sorte que les surfaces de travail puissent être lubrifiées de façon appropriée. Ces intervalles de jeu, qui ont une influence sur la position exacte de point mort bas du piston de presse, se trouvent entre l'arbre-manivelle ou l'arbre excentrique et les bielles de liaison ainsi qu'entre l'extrémité de la biel- le de liaison et le piston de presse proprement dit. Bien que le jeu total varie avec les dimensions de la presse, il est courant que des presses utilisées pour produire des couver- cles à ouverture facile aient des jeux totaux de 3,2 mm ou plus. Traditionnellement, on assure une compensation de tels Jeux dans une presse en utilisant des blocs cylin- driques massifs de butée qui sont fixés en regard du piston et du bane. Des surfaces correspondantes des blocs de butée smut verticalement réglées de façon à établir un contact quand le piston deseend vers le banc en vue de précharger la presse au degré nécessaire pour éliminer ies jeux-preci- tés en vue de produire l'épaisseur résiduelle de métal dans le couvercle à ouverture facile. Bien que de tels blocs de butée résolvent de fa- çon appropriée ile problème des jeux, on a trouvé que la char- ge instantanée exercee sur la presse lors de l'entrée en con- tact mutuel de blocs de butée opposes se traduit par une aug- mentation importante du niveau de bruit de la presse ainsi que par une usure des parties mobiles. Ces probl!mes sont d'autant plus accentués a mesure que la vitesse de fonction= nement de la presse est grande. La présente invention est relative à des moyens élastiques de butée qui sont places entre le piston et le banc pour commander la position de fermeture de la matrice et du poinçon. Dans un mode préféré de réalisation de 1l'in- vention, les moyens élastiques de butée comprennent plu- sieurs blocs métalliques de butée pleins de forme cylin- drique, espacés et de construction classique qui sont fixes sur le piston de presse et dirigés vers le bas à partir de celui-ci. Chacun des blocs pleins comporte une face extrê- me inférieure essentiellement plane qui est placée en regard du banc. L'invention prévoit également que plusieurs blocs élastiques de butée de forme.cylindrique, espacés les uns des autres, sont fixes sur le banc et sont dirigés vers le haut en dessous des blocs pleins correspondants. Chacun des blocs élastiques comprend un élément métallique pourvu 3 2497 128 d'une face-extrême supérieure plane profilée de manière à venir buter contre la face du bloc solide situé au-dessus quand la matrice et le poinçon se rapprochent de la posi- tion de fermeture, et d'un trou longitudinal ménagé dans le bloc au travers de sa face. Le bloc élastique comprend en outre des paires, espacées et alignées verticalement, de fentes segmentaires diamétralement opposées et s'étendant vers l'intérieur au travers des-côtés du bloc élastique pour pénétrer dans le trou, ainsi qu'une paire de fentes de profil semblable qui sont positionnées entre les paires de fentes mentionnées en premier et perpendiculairement à-celles-ci. Comme cela sera décrit en détail dans la suite, les parties du bloc élastique qui sont comprises entre les fentes agissent comme de simples poutres permettant la fle- xion du bloc élastique le long de l'axe longitudinal. En conséquence, le bloc élastique d'arrêt est compressible par le bloc plein d'arrêt quand le piston se rapproche du banc en vue de précharger graduellement la presse pour un contr8- le précis de la pénétration du poinçon et de l'épaisseur de la partie résiduelle. Il est à noter que le bloc élastique de butée-est par conséquent touché à un instant prématuré lors de la des- cente du piston en vue d'exercer sa charge graduellement sur la presse. Cette précharge graduelle de la presse absor- be les jeux existant dans celle-ci pendant une plus longue période de temps, ce qui. réduit le choc exercé dans la pres- se et diminue le bruit. Bien qu'on estime que des dispositifs ayant une construction semblable au bloc élastique de butée décrit ci- dessus aient été utilisés, ils n'ont pas été employés, à la connaissance des inventeurs, dans le type de presse dé- crit dans la suite. En fait, une telle substitution ne pour- rait pas être réalisée à cause de l'adaptation substantiel- le qui est nécessaire pour rendre cette structure applica- ble au type de presse décrit. D'autres avantages et caractéristiques de l'inven- tion seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: Fig. 1 est une vue en coupe fragmentaire, eri par- tie arrachée, d'une presse utilisant les blocs élastiques de butée selon l'invention, l'outillage étant montré dans la position de fermeture. Fig. 2 est une vue en coupe fragmentaire à échel- le agrandie et en partie arrachée montrant le poinçon d'en- cochage et d'autres détails de la presse de la figure 1. Fig. 3 est une vue en élévation de face du bloc é- lastique de butée conforme à l'invention. Fig. 4 est une vue en élévation latérale du bloc élastique de butée conforme à la présente invention. Fig. 5 est une vue-en plan du bloc élastique de butée conforme à l'invention. Fig. 6 est une représentation graphique donnant la flèche sous charge du bloc élastique de butée conforme à l'invention; et Fig. 7 est une vue en plan-schématique du banc de presse montrant un autre agencement du bloc de butée. La figure 1 représente une presse classique, dé- signée dans son ensemble par 1 et comportant un banc fixe 2 qui présente une surface supérieure horizontale plane 3. La surface 3 supporte un-porte-outil inférieur 4 de type classique qui est monté sur le banc à l'aide de boulons 5. Le porte-outil inférieur 4 supporte une matrice d'enco- chage 6 profilée de façon à former un couvercle à ouvertu- re facile, comme cela sera décrit de façon plus détaillée dans la suite. Un piston de presse 7 mobile verticalement est placé au-dessus du banc 2 et comporte une surface horizon- tale plane 8 sur laquelle est fixé un porte-outil supérieur 9 à l'aide de boulons 10. Le porte-outil supérieur 9 sup- porte un poinçon d'encochage 11 profilé de manière à coo- pérer avec la matrice 6 pour former le couvercle à ouver- ture facile. La matrice 6 et le poinçon 11 sont représentés de façon plus détaillée sur la figure 2. La matrice 6 com- porte une surface supérieure plane 12 et un trou cylindri- que 13 situé au centre. Un poinçon cylindrique 14, ayant une extrémité supérieure hémisphérique 15, est monté de façon à pouvoir coulisser à l'intérieur du trou 13 exécu- tant un mouvement vertical tel que l'extrémité hémisphéri- que 15 puisse être amenée au-dessus de la surface de matri- ce 12. Le poinçon d'encochage 11 comporte une surface in- térieure plane 16, profilée en correspondance à la surface 12, et un trou central 17 placé immédiatement au-dessus du poinçon 14. La surface 16 du poinçon d'encochage comporte deux saillies 18 espacees dirigées vers le bas, et servant à créer des lignes d'encochage dans la surface du couvercle à ouverture facile. Comme le montre la figure 2, une tôle métallique 19 est placée sur la surface de matrice 12 et le poinçon d'encochage 11 descend contre la tôle 19 de façon à former les lignes d'encochage à l'aide des saillies 18. En même temps, le poinçon 14 à extrémité hémisphérique se déplace vers le haut pour créer la partie 20 en forme de rivet sphé- rique du couvercle à ouverture facile. Il est à noter que la partie en forme de patte 21 de la tôle 19, située en- tre les lignes d'encochage, reste reliée.à la partie res- tante du couvercle à ouverture facile par une section rési- duelle de métal non encochée 22. Comme indiqué ci-dessus, l'épaisseur t de cette partie résiduelle doit être contrô- lée avec précision pour assurer une utilisation correcte de la patte 21. La présente invention fait intervenir des moyens élastiques de butée, désignés dans leur ensemble par 23 et placés entre le banc 2 et le piston 7 de la presse pour commander la position de fermeture de l'outillage se com- posant de la matrice d'encochage 6 et du poinçon d'encocha- ge 11. afin de déterminer avec précision l'épaisseur de la partie résiduelle 22 assurant la liaison de la partie enco- chée au reste de la tôle. Dans un mode préféré de réalisation de l'inven- tion, les moyens élastiques de butée 23 comprennent plu- sieurs blocs de butée 24 métalliques, pleins et cylindri- ques, qui sont espacés l'un de l'autre et qui sont fixes sur la surfacede montage 8 du piston en étant dirigés vers le bas à partir de ladite surface. Chacun des blocs d'arrêt 24 présente une face extrême inférieure plane 25 disposée en regard du banc de presse 2. Plusieurs blocs élastiques de butée 26, de forme cylindrique, espacés les uns des autres, sont fixés sur la surface 3 du banc et s'étendent vers le haut à partir de eelle-ci, de chaque côté du porte-outil Inférieur 4 et chacun en dessous d'un bloc pleins correspondant 24. Cha- que bloc élastique de butée 26 comprend un!lément imétal- lique qu- peut être formé a partir d'uns barre d'acier pré- durci, comportant une face extrême supérieure plane 27 dis- posée de manière à venir buter contre la face extrême 25 du bloc plein placé au-dessus lorsque la riatrice et le pcinçon sc rapprochent de la position de fer-etures L'ex- trvrite opposée du bloc élastique de butée 26 présente une surface 2.; ayant subi une finition rigoureuse etun trou 29 servant, à fixer le bloc élastique de butée sui le banc 2 de la presse par l'intermédiaire d'un boulon 30. L'intérieur du bloc élastique de butée 26 compDor- te un trJu longitudinal 31 trsversant la face extréme su- périeure 27 jusqu'à une profondeur espacée de!'extréiité-in- férieure 28. Comme le montrent les figures 3 et 5, le bloc e- lastique de buzée 26 comporte des paires de fentes segmen- taires 32 diEnétralement opposées et s'étendant vers l'in- térieur au travers des côtes du bloc 26 jusqu'au trou 31, el'une ces paires de fentes étant espacees et placées /au-dessus et de!'autre. Une paire de fentes 33 diamétra]ement/opposées, de profil semblable, est placée entre des fentes 32 orien- tée perpendiculairement à celles-ci, Il est à noter que chaque bloc élastique de butée 26 forme une serie de poutres simples empilées. Il est éga- lement à noter que, bien que dans l'exemple considéré on ait décrit et représenté le bloc élastique de butée comme ayant une section droite de forme circulaire, il va de soi qu'il pourrait également avoir une section carrée ou rectangulai- re. Dans l'exemple représenté, o le bloc comporte au total huit poutres simples, chaque poutre absorbe 1/8 de la flè- che totale du bloc d'arrêt. Le bloc est conçu de manière que cette flèche ne dépasse pas la limite élastique du ma- tériau, en permettant à chaque poutre de récupérer complè- tement et à l'ensemble du bloc d'arrêt de reprendre sa po- sition de relaxation normale. Comme le montre la représentation graphique de la figure 6, la flexion du bloc élastique de butée varie linéairement en fonction de la charge appliquée. Par exem- ple, si les blocs de butée sont installés de manière que le bloc élastique 26 entre en contact avec le bloc plein 0,25 mm avant que la partie résiduelle encochée 22 soit créée, chaque bloc élastique 26 exige une force de 24700 Newton pour être comprimé de 2,5 mm. En conséquence, qua- tre blocs élastiques de butée utilisés comme décrit ci-des- sus correspondraient à une forée totale de 100.000 N sur le piston de presse 7. En d'autres termes, les blocs élastiques de bu- tée 26 sont comprimés par les blocs pleins de butée à me- sure que le piston 7 se rapproche du banc 2 en vue de pré- charger graduellement la presse pour commander avec pré- cision la pénétration des poinçons ou des saillies 18, et par ònséquent l'épaisseur de la partie résiduelle 22. A mesure que les outils se rapprochent de la position de fer- meture, les blocs élastiques de butée réduisent progressi- vement les jeux de la presse. Il est à noter que la configuration du bloc é- lastique de butée 26 peut être modifiée en vue d'établir différentes constantes d'élasticité. Par exemple, des fentes additionnelles diminueraient la constante d'élas- ticité, tandis qu'une augmentation du diamètre extérieur pour le même diamètre intérieur et le même espacement de fentes augmenterait la constante d'élasticité. La configu- ration du bloc élastique de butée peut être modifiée en fonction d'une application donnée de la presse et en fonc- tion de caractéristiques données de jeux dans la presse. La figure 7 représente, un peu schématiquement, une variante utilisant une combinaison de blocs élastiques de butée 26 et de blocs pleins de butée 24 qui sont posi- tionnés sur la surface supérieure 3 du banc pour contrôler les jeux dans la presse. Dans cet agencement, les blocs é- lastiques de butée 26 coopèrent avec un bloc plein de butée 24 placé au-dessus (et non représenté) de la manière décri- te ci-dessus. En outre, les blocs solides de butée 24 qui sont disposés latéralement et dans des positions adjacentes aux blocs élastiques de butée 26 sont réglés de manière que, lorsque les blocs pleins, placés au-dessus d'eux, sont fina- lement touchés, la position précise de fermeture de l'outil est établie. Bien entendu, la présente invention n'est nulle- ment limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles a l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. Par exemple, bien qu'on ait fait intervenir dans l'exemple décrit ci-dessus que les blocs pleins de butée 27 étaient associés au piston 7 de la presse alors que les blocs élastiques de butée 26 étaient associés au banc 2 de la presse, il va de soi qu'on peut inverser ou intermélanger les positions rela- tives de ces éléments. De même, les blocs pleins de butée peuvent être remplacés par des blocs élastiques de butée, ou bien les blocs pleins de butée peuvent être éliminés en fai- sant porter directement les faces extrêmes supérieures 27 des blocs élastiques des butée contre la surface de montage de piston 8. De même, les blocs élastiques de butée peu- vent seuls être reliés directement au piston de presse 7 de manière que la face plane 27 s'appuie directement contre la surface de banc 3 quand l'outillage se trouve dans la position de fermeture. En outre, dans la présente description, le ter- me "segmentaire" utilisé pour définir les fentes exprime que ces fentes sont ménagées au travers de la surface du corps d'un bloc élastique de butée transversalement à l'axe longitudinal de ce bloc et sur moins de la moitié de la lar- geur de ce dernier. REVENDICATIONS 1. Presse du type comportant un piston (2) et un banc (7) mobiles linéairement l'un par rapport à l'autre en- tre une position d'ouverture et une position de fermeture et dans laquelle un outillage associé auxdits piston et banc opère de façon à former une piece métallique, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens élastiques de butée (23) qui sont placés entre le piston et le banc pour commander la position de fermeture de l'outillage, ces moyens comprenant un bloc élastique de butée (26) qui est fo'rme par un élément analogue à un bloc, comportant un axe longitudinal orienté essentiellement perpendiculairement audit banc et audit pis- ton, ainsi qu'une pluralité de- fentes (32,33) alignées angulai- rement, longitudinalement espacées, seétendant vers lPinte- rieur à travers les côtés dudit bloc et orientées transver- salement a l'axe longitudinal du blocu ledit bloc étant com- pressible a m-esure que le banc et le piston se rapprochent l'un de l'autre en vue de précharger graduellement la pres- se. 2. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit bloc est formé d'un matériau métallique. 3. Presse selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit matériau métallique comprend de l'acier trem- pe. 4. Presse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite pluralité de fentes comprend une première paire de fentes segmentaires diamétralement op- posées (32) et une seconde paire de fentes segmentaires et diamétralement opposées (33)qui sont longitudinalement espa- cées des fentes de la première paire et qui sont alignées perpendiculairement a celles-ci. 5. Presse selon la revendication 4, caractérisée er ce que ladite pluralité de fentes comprend en outre une troisième paires de fentes segmentaires (32) diamétralement opposees, espacées de et alignées essentiellement parallè- lement aux fentes de la première paire, la seconde paire de fentes (33) étant placée entre lesdites première et troi- sième paires. 6. Presse selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend un trou central (31) s'étendant longitudinalement à l'intérieur dudit bloc, lesdites fentes s'étendant dans ledit trou. 7. Presse selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit bloc (26) est fixé sur le banc de presse et s'étend en direction du piston, l'extré- mité extérieure dudit bloc formant une face profilée de manière à entrer en contact avec le piston. 8. Presse selon la revendication 7, caractéri- sée en ce qu'elle comprend un bloc plein métallique (24) de butée qui est fixé sur le piston de presse et qui s'é- tend en direction dudit banc en étant aligné axialement avec ledit bloc élastique de butée (26), chacun desdits blocs comportant des faces essentiellement planes (25, 27) qui sont formées sur leurs extrémités extérieures, lesdits blocs étant placés de manière que lesdites faces puissent entrer en contact lorsque ledit outillage se rapproche de la position de fermeture, lesdits blocs élastique et soli- de de butée formant une paire de blocs élastique-plein. 9. Presse selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend une paire de blocs pleins de butée (24) qui est fixée sur ledit banc et sur ledit piston dans une zone adjacente à ladite paire de blocs élastique-plein et qui est placée de manière à établir u.n contact après qu'un contact a été établi entre la paire de blocs élasti- ques-solide. 10. Presse selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité des- dits blocs élastiques de butée qui sont placés dans des positions espacées. 11. Presse selon l'une des revendications 1 à , caractérisée en ce que ledit bloc élastique de butée a une section droite de forme essentiellement circulaire. 12. Presse selon l'une des revendications 1 à 11, et d'un type comportant un banc fixe (2) pourvu d'un porte-outil inférieur (5) supportant une matrice d'enco- chage (6) et un piston dessus du banc et comportant un porte-outil supérieur (9) sur lequel est monté un poinçon d'encochage (il) servant à encocher un plan pour former un couvercle de boite à ouver- ture facile comportant une partie résiduelle (22), carac - térisée en ce que ledit bloc élastique (26) d'arrêt est po- sitionné et profilé de manière à contrôler avec précision l'épaisseur de ladite partie résiduelle. 13. Presse du type comportant un banc fixe (2) et un piston (7) mobile verticalement et situé au-dessus du banc, ledit banc et le piston supportant une matrice d'encochage (6) etun poinçon (11) destiné à produire l'- encochage d'un flan d'un couvercle de boîte à ouverture facile comportant une partie résiduelle (22) assurant la fixation du fond encoché sur le flan, presse caractérisée en ce qu'elle comprend en combinaison des moyens élasti- ques de butée sont espacés et fixés sur le piston de presse en étant di- rigés vers le bas à partir de celui-ci, chacun desdits blocs pleins comportant une face extrême inférieure (25) essentiellement plane qui est placée en regard du banc, ainsi qu'une pluralité de blocs élastiques de butée (26), espacés, fixés sur le banc et s'étendant vers le haut cha- cun en dessous d'un bloc plein correspondant, chacun des- dits blocs élastiques comprenant un élément métallique comportant une face extrême supérieure plane (27) profilée de manière à venir buter contre la face du bloc plein situé au-dessus quand la matrice et le poinçon se rapprochent de la position de fermeture ainsi qu'un trou longitudinal (31) ménagé au travers de ladite face, ledit bloc élas- tique comprenant en outre des paires, verticalement espa- cées et situées l'une au-dessus de l'autre, de fentes (32) segmentaires et diamétralement opposées qui s'étendent vers l'intérieur au travers des côtés dudit bloc pour pénétrer dans le trou (31), et une paire de fentes (33) diamétrale- ment opposées et de profil semblable qui sont positionnées entre les premières paires de fentes et perpendiculaires à celles-ci, ledit bloc élastique de butée étant compressi- ble par ledit bloc plein de butée à mesure que le piston se rapproche du banc en vue de précharger graduellement la pres- se pour contrôler avec précision la pénétration du poinçon et l'épaisseur de la partie résiduelle. 6 14. Presse selon la revendication 13, caractéri- sée en ce que ledit bloc élastique métallique de butée (26) a une forme essentiellement circulaire. 15. Presse selon la revendication 13 ou 14, ca- ractérisée en ce qu'elle comprend un bloc supérieur plein métallique de butée (24) qui est fixé sur le piston de pres- se, et est dirigé vers le bas à partir de celui-ci dans une zone adjacente à chacun des blocs pleins de butée mention- nés en premier, chacun desdits blocs pleins supérieurs de butée comportant une. face extrême inférieure essentielle- ment plane qui est placée en regard du banc, ainsi qu'un bloc inférieur plein métallique de butée qui est fixé sur le banc et s'étend vers le haut à partir dudit banc en é- tant située axialement en dessous et en alignement avec un bloc supérieur plein correspondant, chacun desdits blocs inférieurs pleins de butée comportant une face extrême su- périeure plane qui est profilée de manière à venir buter contre la face du bloc plein situé au-dessus lorsque la ma- trice et le poinçon se rapprochent de leur position de fermeture, lesdits blocs pleins étant disposés de manière à entrer en contact l'un avec l'autre dans une certaine po- sition du piston après qu'un contact a été établi entre un bloc élastique (26) et le bloc plein (24) correspondant lorsque le piston descend en direction du banc.