Brevet FR2512703A1 — publié le 19830318

Installation d'emboutissage profond pour platines L'installation se réfère à une installation d'emboutissage profond pour la déformation à la presse d'une pièce en tôle d'acier (platine) pour obtenir une pièce façonnée par exemple munie d'un bord bombé, avec une plaque d'appui inférieure créant la force d'appui de la tôle et reposant sur un coussin de pression, ainsi qu'avec un poinçon et un anneau de traction, qui sont déplaçables l'un par rapport à l'autre dans la direction de traction. Dans les dispositifs de traction habituels de ce type, le poinçon avançant tire la platine par l'intermédiaire de l'anneau de traction La déformation s'accomplit sous l'action de contraintes de traction et de pression Per- pendiculairement à la surface de tôle agit une contrain- te provoquée par la force d'appui de tôle La force d'appui de tôle empêche une formation de plis dans le bord bombé, qui, cependant, après l'achèvement du proces- sus de traction, n'est plus rectiligne par suite des pro- cessus de fluage s'étant produits auparavant dans le ma- tériau Pour ce motif, une découpe ultérieure du bord est nécessaire, qui a lieu dans un outil d'estampage particu- lier. Partant de là, le but de l'invention est de développer un dispositif de traction du type mentionné ci-dessus de 251 fl O 5 telle sorte qu'un dispositif d'estampage particulier pour la découpe du bord est superflu et, de cette manière, le parc de machines est limité et les processus d'utilisa- tion, en particulier le transfert de la pièce façonnée hors du dispositif de traction dans le dispositif d'es- tampage sont évités. Le problème est, selon l'invention, résolu par ce fait qu'une unité de déplacement consistant en le coussin de pression, la plaque d'appui inférieure, ainsi que l'anneau de traction, est déplaçable transversalement à la direc- tion de traction et en ce que, pour la-découpe du bord de la pièce façonnée, le poinçon stationnaire et l'anneau de traction sont chacun munis d'un bord de découpe Dans une telle réalisation peuvent être économisés par le parc de machines réduit, non seulement les frais et l'espace utile, mais également la qualité de la découpe peut être accrue, parce que la platine reste, pour la découpe, dans la posi- tion de traction achevée, o elle est fixée dé manière idéale et, en outre, est découpée par les mêmes organes que ceux qui accomplissent également le processus de trac- tion. Dans la-description qui suit, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels La figure 1 montre l'installation en vue pardessus la figure 2 montre l'installation en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 (la moitié gauche après l'achè- vement et la moitié droite avant le début du-processus de traction) la figure 3 montre une coupe suivant la ligne III-III de l'installation selon la figure 1; la figure 4 montre un arrachement de l'installation, en coupe horizontale et à plus grande échelle; et la figure 5 est une représentation schématique du système hydraulique de l'installation. L'installation est disposée dans une presse verticale La partie supérieure 12 de cette presse verticale est guidée sur des colonnes 14, qui sont ancrées dans la partie infé- rieure 13 de la presse La surface de pression de la par- tie supérieure de presse 12 est garnie sur toute sa sur- face utile d'une plaque de réception d'outil 10 Sur la partie inférieure de presse 13 repose une plaque d'appui portant le coussin de pression 19, laquelle s'étend également sur toute la surface utile de la presse Sur cette surface d'appui 15 repose également, par l'intermé- diaire de manchons de distancement, le poinçon stationnaire 16 qui se trouve à une distance correspondante de la plaque d'appui 15 Le poinçon 16 et les manchons 18 sont traversés par des vis de liaison 17 dont les têtes sont noyées dans le poinçon et dont les extrémités inférieures sont en prise de filetage avec la plaque d'appui 15 Le poinçon station- naire 16 est, en conséquence, fixé par l'intermédiaire des vis de liaison 17 à la plaque d'appui 15 et maintenu à distance par celle-ci par l'intermédiaire des manchons de distancement 18 Les manchons de distancement 18 traversent le coussin de pression 19 par l'intermédiaire de trous de traversée 38 dont la largeur inférieure est plus grande que le diamètre des manchons de distancement 18 Sur la plaque de réception d'outil 10 est fixée une plaque d'appui 20 pour l'anneau de traction 21 Celui-ci se termine à la périphérie suivant un rebord 20 a dirigé vers le bas. L'anneau de traction 21, de même recouvrement que ce rebord a, est relié avec la plaque d'appui 20 par l'intermé- diaire de boulons d'entraînement 26 Les boulons d'entral- nement 26 sont pris dans des forages du rebord 20 a par l'intermédiaire de têtes 26 b A la fin du processus de traction (figure 2 à gauche), les boulons d'entraînement 26 sont entourés chacun par un intervalle annulaire 41, qui est formé par le forage correspondant dans le rebord a de plus grande largeur intérieure Avant le début du processus de traction (figure 2 à droite), la tête 26 b de chacun des boulons d'entraînement 26 en disposition sur un. épaulement annulaire dans le rebord 20 a est simultanément centrée dans cette position dans ce rebord Les boulons d'entraînement 26 traversent sans jeu l'anneau de traction 21, avec lequel ils sont en prise par leurs têtes infé- rieures 26 a Lors du processus de traction, ces têtes 26 a ainsi que les sections inférieures des boulons d'en- traînement 26 plongent dans des forages 48 de la plaque de maintien inférieure 28 Par cette constitution, est rendu possible un mouvement relatif limité de l'anneau de traction 21 par rapport à la plaque d'appui 20 aussi bien dans la direction de traction qu'également transversalement à celle-ci Le mouvement relatif dans la direction de trac- tion est dimensionné suivant la longueur des boulons d'en- trainement 26 Le mouvement relatif transversalement à la direction de traction est dimensionné d'après la grandeur des intervalles annulaires 41. Le coussin de pression 19 consiste en une seule pièce, com- me visible de la figure 1, sensiblement rectangulaire en plan et s'étend au-dessus de toute la surface utile de la presse Le coussin de pression 19 est porté par les tiges de piston 32 reposant sur la plaque d'appui 15 et apparte- nant au cylindre hydraulique de pression 19, 31 à 33 Les chambres de cylindre 30 a de ces cylindres de pression sont formées par des forages 30 dans le coussin de pression 19, qui sont recouverts par le couvercle 33 Une plaque de maintien vers le bas 28 est reliée à l'aide d'éléments de fixation 27 avec le coussin de pression 19 Les éléments de fixation 27 sont en prise de filets avec le coussin de pression 19 et plongent, lors du processus de traction 21, comme visible en particulier sur la figure 2 (moitié de gauche) La plaque de maintien vers le bas 28 est sembla- ble en recouvrement avec l'anneau de traction 21 disposé au-dessus d'elle au cours du processus de traction Dans la position de sortie, avant le processus de traction profonde, la platine 29 repose en disposition symétrique sur le poinçon 16 et par son bord en saillie de tous côtés audessus du poinçon sur l'anneau de maintien vers le bas 48 (voir figure 2 moitié de droite) Lors du processus de traction profonde, la partie supérieure de la presse 12 avec la plaque de réception d'outil, la plaque d'appui et l'anneau de traction 21, déplacés vers le bas avec une force, qui par exemple correspond à 400 tonnes. L'anneau de traction 21, se trouvant d'abord à distance de la plaque d'appui 20 et se déplace lors de la pour- suite de la course vers le bas sur le bord de la platine 29 reposant sur la plaque d'appui vers le bas 28 Lors de la poursuite du processus de traction, l'anneau de traction 21 se déplaçant vers le bas tire le bord de la platine 29 au-dessus du poinçon stationnaire 16 Dans la position qu'on peut voir sur la figure 2 (moitié gauche), le processus de traction est terminé Dans cette position les sections supérieures des boulons d'entraînement 26 ont pénétré par leur tête 26 b dans l'intervalle annulaire 41 des forages dans le rebord 20 a et les sections infé- rieures de ces boulons d'entraînement dans les forages 48 de la plaque de maintien vers le bas 28, tandis que les vis de fixation 27 pénètrent en centrant dans les forages 49 de l'anneau de traction Lors du processus detraction, la plaque de maintien vers le bas 28 est pressée vers le bas par le coussin de pression 19 et parvient, à partir de la position selon la figure 2 à droite, dans une position selon la figure 2 à gauche Le coussin de pression 19 en développe une contre-pression, qui peut correspondre dans l'exemple considéré à environ 100 tonnes La contre-pres- sion est développée à l'aide des cylindres de pression hydraulique 19, 31 à 33 Par la contre-pression du coussin de pression, on empêche la formation de plis à la partie de traction. Après achèvement du processus de traction profonde, l'unité de mouvement consistant en le cylindre de pression 19, la plaque de maintien vers le bas 28 ainsi que l'anneau de traction 21 est déplaçable transversalement à la direction de traction d'une course qui est quelque peu plus grande que l'épaisseur de matériau de la platine 29 La possibi- lité de déplacement implique que la largeur intérieure des trous de traversée 38 est plus grande que le diamètre des manchons de distancement 18 et ainsi est créé un espa- ce libre pour le mouvement de réglage en relation avec les manchons de distancement stationnaires 18 Un espace libre analogue est créé par les intervalles annulaires 41 pour les boulons d'entraînement 26 se déplaçant avec l'unité de mouvement mentionnée Lors du déplacement d'ajustement, ces boulons d'entraînement se déplacent relativement à la plaque d'appui 20 Pour le détourage du bord 29 b de la pièce de f o r m e, le poinçon stationnaire 16 et l'anneau de traction 21 sont chacun pourvus d'un bord de coupe 24, 23 Un anneau de section transversale rectangulaire formant le bord de coupe 24 du poinçon de traction 16 est noyé dans le poinçon de traction 16 Il affleure la face inférieure du poinçon 16 Un anneau de section transversale rectangu- laire est noyé dans l'anneau de traction 21 et forme le bord de coupe 23 de l'anneau de traction 21 Sa face supé- rieure affleure la face supérieure de l'anneau de traction 21 L'unité de mouvement 19, 21, 28 est entraînable pour le mouvement de déplacement par des cylindres de pression hydraulique 19, 34 à 36 Les chambres-de cylindre 34 a de de ces cylindres de pression sont formées par des forages 34 dans le coussin de pression 19 et recouvertes par des couvercles 37 Les tiges de pistons 36 des cylindres de pression 19, 34 à 36 s'appuient sur des oreilles de contre- appui 11 Ces oreilles de contre-appui il sont appyées du côté arrière sur les colonnes 14 de la presse 12, 13 Vers l'avant, les oreilles de contreappui 11 sont reliées à la plaque d'appui 15 Sur chaque côté du coussin de pression 19 rectangulaire en plan sont disposées deux têtes cylin- dres de pression 19, 34 à 36 En conséquence, l'unité de mouvement 19, 21, 28 est déplaçable de manière limitée en sens contraire et dans deux directions se trouvant perpen- diculaires l'une à l'autre Il est donc possible, dans une séquence, de découper d'abord le bord de droite, ensuite le bord de gauche, après quoi le bord antérieur et ensuite le bord postérieur de la pièce de forme 29 a Sur la figure 3, le processus de coupe pour le bord de gauche est précisément terminé Le déplacement d'entraînement des cylindres de pression 19, 31 à 33 créant la force de maintien de la tôle est commandé par des commutateurs de fin de course 42 Les commutateurs de fin de course sont actionnés par l'intermédiaire de tiges de commutation 43, qui traversent l'oreille de contre-appui 11 et sont appliqués par la charge d'un ressort 46 contre le coussin de pression 19, comme on peut le voir en particulier à la figure 4 Le ressort 46 est disposé sous tension préalable entre un rebord 44 de la tige de commutation 43 et une vis de contre-appui 47, qui se trouve en prise par un filetage intérieur du forage de traversée Par le ressort 46 et la tige de commutation 45, le coussin de pression 19 est ramené dans la position de départ Après découpe com- plète du bord de la pièce de forme 29 a, la presse est déplacée dans la position montrée sur la figure 2 à droite de sorte que la pièce de forme peut être retirée de l'outil de traction profonde. Pour la fixation à volonté d'anneaux de traction 21 de gran- deurs différentes, la plaque de réception d'outil 10 est munie de trous de centrage 40 disposés à des distances l'un de l'autre normalisées Dans ces trous de centrage peuvent pénétrer des vis de fixation 25 de l'anneau d'appui 20 de position correspondante à l'anneau de traction 21. D'une manière analogue, le coussin de pression est, pour la fixation à volonté de poinçons 16 de différentes gran- deurs, qui correspondent à la grandeur de l'anneau de trac- tion 21 considéré, muni de nombreux trous de traversée 38 disposés à distances normalisées les uns des autres, qui sont traversés par des vis de liaison 17 qui correspondent, en ce qui concerne leurs distances, à la grandeur du poin- çon 16. La fonction hydraulique pour l'installation de traction profonde peut être présentée comme suite en partant d'une position selon la figure 2, moitié de droite. La pompe 51 achemine l'huile par l'intermédiaire de la 2512703- canalisation 80 dans le distributeur 50 A la position o, l'huile, pour un fonctionnement à vide économisant l'éner- gie, parvient sans pression dans le réservoir 54 par l'in- termédiaire de la canalisation 81. Lors du processus de traction, le coussin de pression vient en fonction, L'huile est déplacée passivement à partir de la chambre de cylindre 30 a et parvient, par l'intermédiai- re de la soupape de retenue 73 et des canalisations 60, 58, 59, 64, 62, à la supape de limitation de pression 76 régla- ble Là est obtenue la contre-pression nécessaire pour le processus de traction L'huile parvient ensuite par l'in- termédiaire de canalisations 69 au réservoir 54 La chambre de cylindre 30 b aspire l'huile à partir du réservoir 54 par l'intermédiaire de la soupape de retenue 72 et des canalisations 76, 68, 69, 65. Lors du processus de découpe "de gauche", le distributeur se trouve dans la position a L'huile circule par l'in- termédiaire de la canalisation 55 et par l'intermédiaire du distributeur 52 se trouvant dans la position a ainsi que par l'intermédiaire de la canalisation 82 vers le groupe de cylindres 34 I Par son arrivée dans la chambre de cy- lindre 34 a, le coussin de pression 19 pour la découpe est pressé vers la gauche L'huile provenant du groupe de cylindres 34 III provenant de la chambre de cylindres 34 a est acheminée par l'intermédiaire des canalisations 83, 52 dans la canalisation 56 et dans le réservoir 54. Lorsque la position finale est atteinte, ceci est annoncé par le commutateur 42 Le-distributeur 52 commute dans la position O Ainsi, le coussin de pression 19 est pressé dans la position médiane à l'aide des ressorts 46 (figure 4). Au cours du processus de coupe "de gauche", le distribu- teur 50 se trouve dans une position b Le groupe de cylin- dres 34 III en est rendu actif qui fonctionne de la même manière que le grappe de cylindres 34 I. Pour le processus de coupe "à l'arrière", le distributeur 53 commute dans la position a Par l'intermédiaire de la canalisation 84, l'huile parvient au groupe de cylin- dres 34 II qui fonctionne de la même manière que le groupe de cylindres 34 I. Pour le processus de coupe "à l'avant", le distributeur 52 est amené dans la position b Le groupe de cylindres 34 IV en est rendu actif. Lors du déplacement vers le haut du coussin de pression 19, l'huile circule à partir de la pompe 51 par l'intermédiaire de la canalisation 80 vers le distributeur 50 Dans la po- sition b l'huile circule dans la canalisation 57 et la soupape de retenue 74 vers les régulateurs de quantité de 86 (le régulateur de quantité 85 règle à chacun des quatre cylindres la même quantité d'huile, pour rendre possible un soulèvement parallèle du coussin de pression 19) A partir de là, l'huile parvient dans la chambre de cylindre 30 a. Le piston 31 se déplace vers-le bas et fait circuler l'hui- le à partir de l'autre chambre de cylindre 30 b Cette huile ne peut pas parvenir par l'intermédiaire de la sou- pape de retenue 72 au réservoir 54 (dispositif de blocage), mais est acheminée par l'intermédiaire de la soupape de retenue 79 complémentairement dans la chambre de cylindre a nommée en premier lieu Il en résulte un montage différentiel, par lequel une surface-du piston 31 sollicité est opératoire seulement de la grandeur 30 a 30 b. P a r c e montage, on obtient un soulèvement plus rapide du coussin de pression 19 avec une quantité d'huile moindre, ce qui signifie une économie en énergie Lorsque les quatre cylindres de gauche 19, 31-33 parviennent à la butée fixe, la pression hydraulique croit au-delà de la valeur réglée de la soupape de limitation de pression 75 et rend opératoires les quatre cylindres présentés sur la figure 5 à droite par l'intermédiaire des canalisations 62, 64 Par l'intermédiaire des canalisations 65, l'huile est mise sous pression à partir de la chambre de cylindre 30 b, mais n'est acheminée ici à la chambre de cylindre 30 a, comme décrit en référence au côté de gauche Car ici il n'y a pas besoin de montage différentiel, étant donné que ce mouvement des quatre cylindres -iéu pendant lé temps de mise en place et d'enlèvement de la pièce de travail hors de la presse (intervalle de temps long) De cette manière, le coussin de pression est déplacé vers le haut en deux phases (phase rapide et phase plus lente) Les soupapes de limitation de pression 71 et 78 sont des soupapes de sécurité pour la limitation de la pression maximale. Tous les cylindres de pression 19,34-37, 31-33 formés par des forages 34 ou 30 du coussin 19 sont commandés par un distributeur commun 50 La découpe qui se produit en suc- cession, "à droite" et "à gauche", ainsi qu' "à l'arrière" et "à l'avant", est commandable par deux distributeurs 52 et 53 fonctionnant en dépendance du distributeur 50 Ainsi, les déplacements allant de la droite vers la gauche et de la gauche vers la drolte, sont dépendants d'un distribu- teur 52 et les déplacements de l'avant vers l'arrière et de l'arrière vers l'avant sont dépendants de l'autre dis- tributeur 53. Comme il ress Drt des fonctions hydrauliques décrites ci- dessus lors du déplacement vers le haut du coussin de pression 19, tous les huit cylindres de pression 19, 34-37; 19, 31-33 disposés dans le coussin de pression 19 coopèrent. Une première phase du déplacement vers le haut du coussin de pression 19, par laquelle la pièce est rendue libre pour l'enlèvement, a lieu à une vitesse plus grande par quatre cylindres de pression ( 19, 31-33) fonctionnant en montage différentiel. il Revendications 1 Installation de traction profonde pour la déformation d'une pièce à estamper en tôle d'acier (platine) suivant une pièce de forme munie par exemple d'un bord étiré, avec une plaque de support vers le bas créant la force de main- tien de tôle reposant sur un coussin de pression ainsi qu'avec un poinçon et un anneau de traction, qui sont dé- plaçables l'un par rapport à l'autre dans la direction de traction, caractérisée en ce qu'une unité de mouvement ( 19, 21, 28) consistant en un coussin de pression ( 19), une plaque de maintien vers le bas ( 28), ainsi qu'un anneau de traction ( 21) est déplaçable transversalement à la direc- tion de traction et en ce que, pour la découpe du bord ( 29 b) de la pièce de forme ( 29), le poinçon stationnaire ( 19) et l'anneau de traction ( 21) sont munis chacun d'un bord de coupe ( 23, 24). 2 Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité de mouvement ( 19, 21, 28) est entrainable par des cylindres de pression hydraulique ( 19, 34 à 37) dont les chambres de cylindres ( 34 a, 34 b sont formées par des forages ( 34) recouverts ( 37) dans le coussin de pression. 3 Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que les tiges de piston ( 36) des cylindres de pression ( 19, 34 à 37) prennent appui contre des oreilles de contre-appui ( 11) qui sont appliquées du côté arrière contre des piliers verticaux ( 14) de la presse recevant l'installation de trac- tion et vers l'avant sont reliées à la plaque d'appui ( 15) pour le coussin de pression ( 19). 4 Installation d'après l'une des revendications précéden- tes, caractérisée en ce que le coussin de pression ( 19) est porté par les tiges de piston ( 32) des cylindres de pression hydraulique ( 19, 31 à 33) reposant sur une plaque d'appui ( 15) dont les chambres de cylindres ( 30 a, 30 b) sont formées par des forages ( 30) recouverts ( 33) dans le coussin de pression ( 19). 2 127 Oi Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que des boulons d'entraînement ( 26) sont pris dans des forages de la plaque d'appui ( 20) par l'intermédiaire de têtes ( 26 b) qui, à la fin du processus de traction (figure 2 à gauche) sont entourées par un in- tervalle annulaire ( 41) du forage correspondant et avant le début dui processus de traction (figure 2 à droite) sont centrées dans une découpe inférieure ( 41 a) des forages. 6 Installation d'après l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le poinçon stationnaire ( 16) est fixé sur la plaque d'appui ( 15) pour le coussin de trac- tion ( 19) par l'intermédiaire de vis de liaison ( 17), et est maintenu à distance de celles-ci par l'intermédiaire de douilles de distancement ( 18) qui traversent le coussin de pression ( 19) par l'intermédiaire de trous de traversée ( 38) dont la largeur intérieure est plus grande que le dia- mètre des manchons de distancement ( 18). 7 Installation d'après l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un anneau rectangulaire en section transversale formant le bord coupant ( 24) du poinçon ( 16) est noyé dans le poinçon ( 16) et a sa surface inférieure qui affleure la surface inférieure du poinçon ( 16) et en ce qu'un anneau de section transversale rectangulaire for- mant le bord de coupe ( 33) de l'anneau de traction ( 21) est noyé dans l'anneau de traction ( 21) et a sa surface supérieure de niveau avec la face supérieure de l'anneau de traction ( 21). 8 Installation d'après l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la plaque de réception d'outil ( 10) pour la fixation au choix d'anneaux de traction ( 21) de différentes grandeurs présente de nombreux trous de cen- trage ( 40) pour les vis de fixation ( 25) de l'anneau d'ap- pui ( 20) disposés à des distances normalisées les uns des autres et en ce que le coussin de pression ( 19) présente pour la fixation au choix de poinçons ( 16) de grandeurs différentes sur la plaque d'appui ( 15) de nombreux trous de traversée ( 38) pour les vis de liaison ( 17) disposés à distances normalisées les-uns des autres. 9 Installation d'après l'une des revendications précé- dentes, caractérisée en ce que la découpe en succession "droite" et "gauche" ainsi que "arrière" et "-avant", est commandable par deux distributeurs ( 52, 53) travaillant en dépendance d'un distributeur commun ( 50), un distri- buteur ( 52) ou ( 53) étant affecté à deux déplacements parallèles de l'unité de déplacement ( 19, 21, 28). Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que, pour l'élévation du coussin de pression ( 19) sont prévus huit cylindres de pression ( 19, 30-33) et en ce quwune première phase de l'élévation à grande vi- tesse libérant la pièce de forme pour l'enlèvement est exécutable par quatre cylindres de pression ( 19, 30-33) fonctionnant en montage différentiel.