Brevet FR2518452A1 — publié le 19830624

Perfectionnements apportés aux presses mécaniques à commande inférieure. L'invention concerne les presses mécaniques à commande inférieure, et elle s'applique avantageusement aux presses pour l'emboutissage à froid de toles. Pour l'emboutissage à froid de pièces en tôle, on utilise des outils d'emboutissage comPrenant des organes de travail formés d'un poinçon et d'une matrice qui sont conjugués avec un faible jeu (de l'ordre de quelques centièmes de millimètre). Pour obtenir des pièces de bonne qualité, il importe que ce jeu soit uniforme suivant tout le périmètre. A cet effet, on réalise les outils d'emboutissage sous forme de blocs se composant d'un plateau supérieur et d'un plateau inférieur relis par des colonnes sur lesquelles sont fixés les organes de travail de l'outil d'emboutissage, ce qui augmente la main d'oeuvre nécessaire à leur fabrication, à leur utilisation, ainsi que leur coût. L'outil d'emboutissage å utiliser est fixé sur la presse de manière à relier la partie inférieure de l'outil à la semelle inférieure de l'outil et la partie supérieure, au coulisseau de la presse. Pendant le découpage des pièces, le coulisseau de la presse est soumis aux charges produites par le mécanisme à bielle-manivelle, et aux charges de découpage résultant des efforts axiaux et latéraux et de moments de flexion. Sous l'effet de ces charges, le coulisseau de la presse et la partie supérieure de l'outil d'emboutissage reliée à ce coulisseau,d'une part, se déplacent dans le sens axial et dans le sens transversal par rapport à la semelle inférieure de l'outil et à la partie inférieure de l'outil reliée à cette semelle, et, d'autre part, tournent d'un certain angle sous l'action du moment de flexion. Si le déplacement du coulisseau dans le sens axial n'a aucune influence sensible sur la tenue de l'outil, son déplacement transversal et son pivotement diminuent notablement la tenue des outils d'emboutissage et affectent la qualité des pièces produites. A l'heure actuelle, les presses couramment utilisées pour l'emboutissage à froid sont des presses ouvertes à vilebrequin, du type en col de cygne. Dans ces presses, le coulisseau et le mécanisme à bielle-manivelle sont dis tossés dans la partie supérieure du bâti et la semelle inférieurs, dans sa partie intérieure. Sous l'action des charges, le bâti tend à se redresser, en orovoquant une déviation imnortante du coulisseau et de la partie supérieure de ltoutil d'emboutissage reliée au bâti par rapport à la semelle inférieure. Pour diminuer l'écart du coulisseau, on augmente la rigidité du bati, en augmentant son encombrement et sa masse, ce qui conduit à des inconvénients au point de vue de l'encombrement, du-poids et du court des presses.Pour diminuer l'écart au niveau de la partie -supérieure de l'outil, on augmente la rigidité et I4encom- brement des blocs des outils d'emboutissage. De ce fait, ces presses et ces outils d'emboutissage sont surtout uti lisés -pour la fabrication en grandes et très grandes séries. Il existe actuellement deux tendances dont l'une est de diminuer l'encombrement et le poids des presses par utilisation de presses à commande inférieure, et llau- tre, d'utiliser des outils d'emboutissage simplifiés et sans blocs permettant de réduire notablement les dépenses pour l'équipement et de réaliser l'emboutissage des pièces dans .des conditions de la fabrication en petites et moyennes séries. Etant donné #que les outils d'emboutissage simplifiés et sans blocs ne comportent pas de blocs avec leurs colonnes, la condition décisive pour leur utilisation consiste à supprimer le déplacement transversal du coulisseau de la presse sous l'action de la charge de travail. On connais des presses à commande inférieure décrites, par exemple, -dans le certificat d'auteur d'invention URSS NO 424735 et dans les prospectus de la firme suisse '2EssaJ' tpresse #C-l,5T.et EC-6T) comprenant des coulisseaux réalisés sous forme d'une traverse reliée à la traverse inférieure de commande par l'intermédiaire de tiges se déplaçant, dans-des manchons de guidage, par rapport au bâti. Ces tiges servent en même temps de guides pour le coulisseau. Sous l'action des charges de travail, ces tiges se déforment considérablement, provoquent de ce fait des écarts du coulisseau dans le sens axial et le sens transversal, et rendent impossible l'utilisation d'outils d'emboutissage simplifiés et sans blocs. Pour diminuer la déviation du coulisseau sous l'action des charges, on augmente la section des tiges, on les ajuste avec un jeu minimal par rapport aux manchons de guidage, etc, mais tout cel-a ne supprime pas le déplacement du coulisseau dans le sens transversal et conduit à un accroissement de la quantité de travail de fabrication et du coût du matériel. Selon l'une des conditions de l'utilisation du procédé d'emboutissage pour la réalisation# de pièces en petites séries, il faut assurer un changement rapide des outils d'emboutissage. L'un des procédés de changement rapide des outils d'emboutissage consiste à utiliser des outils dont la plaque supérieure est dotée d'une queue en T. Pour la fixation de la plaque supérieure des outils d'emboutissage de ce type, on utilise une monture à rainure en T délimitée par une surface cylindrique à gradins. La monture est fixée dans le coulisseau de la presse et la queue, fixée sur la plaque supérieure de l'outil d'emboutissage, est engagée dans la rainure en T de la monture. Un mode analogue de réalisation du moyen pour la fixation des outils d'emboutissage à queue en T est utilisé dans les presses EC-l,5T et EC-6T de la société suisse "Essa". L'inconvénient de ce dispositif réside en ce qu'il n'assure pas un bon blocage de l'outil et la sécurité de sa fixation. L'invention a pour but une presse mécanique à commande inférieure réalisée de manière à diminuer des écarts transversaux du coulisseau de la presse. Selon l'invention, là presse mécanique à commande inférieure comprend un bâti portant un coulisseau, doté d'un mécanisme de fixation-de la partie supérieure de l'outil d'emboutissage, disposé au-dessus de la semelle inférieure à laquelle est reliée la partie inférieure de l'outil d'emboutissage, et relié par des tiges à une traverse de commande disposée dans la partie inférieure de la presse, et elle est caractérisée en ce que le coulisseau est réalisé à partir de deux parties reliées entre elles, à savoir une première partie nortant le mécanisme de fixation de la partie supérieure de l'outil d'emboutissage et coopérant avec des guides solidaires du bati, et une deuxième partie reliée aux tiges. Un tel mode de réalisation de la presse permet de diminuer le dénlacement latéral du coulisseau avec la par -tie supérieure de l'outil d'emboutissage relié à ce coulisseau, gracie. au fait que les charges latérales de l'ensemble à bielle-manivelle sont encaissées par les guides de la-traverse inférieure et ne sont plus transmises plus loin, que la charge axiale est supportée par les tiges reliant la traverse inférieure au coulisseau, et que les guides de la pre mièrepartie du coulisseau sont libérés de l'action des charges de travail. Pour faciliter la fabrication et le-montage de la presse, les deux parties du coulisseau sont reliées entre elles par une articulation. Ce mode de réalisation permet de diminuer la précision requise pour la fabrication des--éléments de la presse, de comPenser les défauts éventuels de montage des tiges et des traver-ses, et de compenser un désalignement des éléments pendant les déplacements du coulisseau. Pour faciliter la fixation des outils d'emboutissage dotés d'une queue en T, la presse peut etre dotée d'un dispositif pour la fixation de la partie supérieure de ces outils. Ce dispositif comprend une monture à rainure en T, dont la surface extérieure norte une douille tournante. La surface extérieure de la douille présente une rainure dont les dimensions correspondent au diamètre et à la hauteur de la partie de la queue s'engageant dans la monture et l'une des extrémités de la douille comporte une butée em brassant une partie de la surface de la queue. La douille est dotée d'un arrêtoir servant à ltem- pecher de tourner par rapport à la monture. Un tel mode de réalisation du dispositif de fixa tion des outils d'emboutissage à queue en T permet d'accélé rer leur changement et leur fìxation, d'assurer leur blocage précis dans la position de travail de la presse, et de sup primer les charges latérales s'exerçant sur l'outil d'embou tissage dues aux déplacements du coulisseau pendant le fonctionnement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée, qui va suivre, des exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente de manière simplifiée une vue d'ensemble de la presse selon l'invention - la figure 2 est la vue suivant la flèche A de la figure i - la figure 3 est une coupe selon III-III figure 1 - la figure 4 est une coupe selon IV-IV figure 1 - la figure 5 représente le dispositif pour la fixa tion de la partie supérieure de l'outil d'emboutissage à queue en T - la figure 6 est la vue suivant la flèche A de la figure 5. La presse comprend un bati 1 sur lequel est fixé un support 2 se composant d'un corps 3 et de montants 4 et 5. Les montants sont disposés de manière diagonale par rapport à une semelle inférieure 6. Le support 2 porte des guides 7, 8 dans lesquels se déplace un coulisseau se composant de deux parties reliées entre elles, à savoir une première partie 9 et une deuxième partie 10. La sur face latérale de la première partie 9 coopère avec les guides -7, 8. La deuxième partie lo du coulisseau est réalisée sous forme d'une traverse et est reliée par des tiges 11, 12 et par des écrous 13 à une traverse 14 disposée dans la partie inférieure du bâti 1. Les deux parties 9 et 10 du coulisseau sont reliées entre elles à l'aide d'un articula tion comprenant une vis 15 à extrémité sphérique et un ecrou 16. la traverse 14 est reliée au bâti 1 par des guides réalisés sous forme de colonnes 17 et 18 compo tùnt des cages de roulement 19 et 20 et à un vilebrequin 23 par un axe 21 et une bielle 22; le vilebrequin 23 est relié à un moteur électrique 26 à l'aide d'une poulie 24 et d'une courroie de transmission 25. Le fonctionnement de la presse est le suivant: La rotation du moteur électrique 26 se transmet, par la courroie 25 et la poulie 24, au vilebrequin 23 qui entre raine la traverse 14 en-mouvement de-#va#et'vient par l'în- termediaire de la bielle 22.La traverse 14 transmet son mouvement, par le-s tiges Il et 12 et les écrous 13, à la deuxième partie 10 du coulisseau et, par la vis 15 avec l'écrou 16, àla première partie 9 du coulisseau Comme l'écart latéral de la traverse 14 est limité par les guides se composant des colonnes 17, 18, des ouvertures pratiquées dans la traverse 14 et des cages de roulement 19, 20, les charges latérales dues au mécanisme a' bielle-manivelle ne sont pas transmises par les tiges 11, 12 qui ne supportent que des charges axiales. Le régla- ge de la hauteur fermée de la presse est réalisé a l'aide de la vis 15 et de ltecrou 16. Pendant le fonctionnement de la presse, les tiges Il et 12 peuvent se déformer de manière irrégulière sous l'action de la charge de travail ce qui peut provoquer l'apparition de charges latérales au coulisseau. Cet inconvénient est évité grâce a' l'articulation comprenant la vis 15 à bout sphérique, l'écrou 16 et l'ouverture dans la première partie 9 du coulisseau. En même temps cette articulation permet de faciliter la fabrication des éléments de la presse et son montage.Comme la pr,emiè~ re partie 9 du coulisseau nta à supporter aucune charge latérale, l'utilisation de corps de roulement sous forme de billes et de rouleaux dans les guides 7, 8 permet dtassu- rer la précision de déplacement de la première partie 9 du coulisseau, alors que l'absense de charges latérales stexerSant sur cette partie permet d'éviter la deformation du support 2 et de conserver la position préçise du coulisseau pendant son déplacement. Le support 2 peut être réalisé de'différentes manière res. Pour pouvoir fixer les outils d'emboutissage à queue en T, on peut relier a' la première partie 9 du coulisseau un dispositif pour la fixation de la partie supérieure de ces outils (figures 5, 6). Le dispositif comprend une monture 27 fixée dans la première partie 9 du coulisseau. A la surface cylindrique de la monture 27 est montée une douille tournante 28 dotée d'un arrêtoir 29 et portant une butez 30-à son extrémité. La monture 27 et la douille 28 sont dotées de rainures en T servant à recevoir et à fixer une queue 31 en 2 à surface drappui sphérique, fixée sur la plaque supérieure de l'outil d'emboutissage. La monture 27 présente une rainu re supplémentaire 32 servant; à centrer l'outil-d1emboutis sage par rapport à l'axe de l'outil à l'aide d'un goujon 33. La monture 27 renferme un poussoir 54 a gradins servant à éjecter les pièces fabriquées hors de la matrice de l'outil d'emboutissage. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. La monture 27 avec la douille 28, arrêtoir 29 et la buvée 30 sont fixes dans la première partie 9 du coulisseau de la presse. La queue 31 fixee sur la plaque supérieure de l'outil est placée dans la rainure en T de la monture 27, centrée par rapport à l'axe du coulisseau à l'aide du goujon 33 et bloquée par la butte 30, lorsque la douille 28 est tournée jusqu'à la position déterminée par l'arbre toir 29. L'utilisation du dispositif, objet de l'invention, pour la fixation des outils dtemboutissage permet d'amé- liorer la sécurité de fixation et de blocage des outils, de faciliter le réglage et l'entretien des presses et d'éviter la cassure des outils d'emboutissage. Bien entendu diverses modifications peuvent. être apportées par lthomme d'art à la presse qui vient d'être décrite uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Presse mécanique à commande inférieure comprenant un bâti (1) portant un coulisseau, doté d'un mécanisme de fication de la partie supérieure de l'outil d'emboutissage, disposé au-dessus d'une semelle inférieure (6) à laquelle est reliée la partie inférieure de l'outil d'emboutissage, et relié par l'intermédiaire des tiges (11, 12) à une traverse de commande (14) disposée dans la partie inférieure du Sati (1) de la presse, caractérisée en ce que le coulisseau est réalisé à partir de deux parties reliées entre elles, à savoir une première partie (9) portant le mécanisme de fixation de la parti-e supérieure de l'outil d'emboutissage et coopérant avec des guides (7, 8) reliés de manière rigide au bâti (1), et une deuxième partie (10) reliée aux tiges (11, 12). 2 Presse mécanique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux parties (9, 10) du coulisseau sont reliées entre elles au moyen d'une articulation (15, 16). 3. Presse mécanique selon les revendications 1, 2, caractérisée en ce que le mécanisme de fixation de la partie supérieure#de l'outil d'emboutissage est doté d'un dispositif pour la fixation des outils d'emboutissage dotés d'une queue en T (31), ce dispositif comprenant une monture (27) à rainure en T, à la surface extérieure de laquelle est montée une douille tournante (28) présentant une rainure dont les dimensions correspondent au diamètre et à la hauteur de la partie de la queue (31) s'engageant dans la monture (27), l'extrémité de la monture (27) portant une butée (30) embrassant une partie de la surface de là queue (31), la douille (28) étant dotée d'un arretoir (29) qui l'empêche de tourner par rapport à la monture (27).