Brevet FR2525932A1 — publié le 19831104

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA REALISATION D'UNE DEFORMATION PERMANENTE PREDETERMINEE SUR DES MACHINES FONCTIONNANT PAR ETIRAGE La présente invention se rapporte à un procédé de réalisation d'une déformation permanente prédéterminée sur une machine pour le calibrage, le redressage ou le planage par étirage ainsi qu'à un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Le planage, le redressage ou le calibrage par étirage sont utili- sés dans l'industrie pour réaliser le redressage des demi-produits en métal, pour atténuer les irrégularités longitudinales des tôles, des tiges, des tubes et d'autres produits laminés, estampés ou étirés Par suite du développement des techniques de fabrication et des diverses technologies, il se pose de plus en plus le problème de maintenir dans des tolérances déterminées au cours de l'étirage, les changements de forme des différentes sections et épaisseurs pour des profilés de forme particulière. En Europe, le réglage de la tête d'étirage sur les machines de pla- nage est réalisé uniquement en fonction des impressions subjectives du personnel qui en assure la marche, ce qui a pour conséquence que l'on ne peut pas garantir la continuité de la qualité des produits et ce qui cons- titue un inconvénient important à plusieurs points de vue Un étirage exa- géré péjore aussi bien les paramètres d'état de surface du produit que sa précision géométrique dans le sens transversal Lorsque l'étirage est insuffisant, les paramètres d'état de surface sont, il est vrai, également modifiés mais les cotes du produit dans le sens transversal se trouvent également hors destolerances. Les appareillages de planage ou de redressage par étirage les plus modernes comportent un contact de fin de course pour l'arrêt de la tête d'étirage La position du point d'arrêt est déterminée en fonction du pro- duit à étirer et est de toute façon réglable Un inconvénient de cette disposition est dû au fait que le déplacement de la tête d'étirage ainsi régléecomprend également la course nécessaire pour le redressement des fibres du métal et leur allongement élastique et permanent Sur le plan technologique, se pose le problème de maintenir cet allongement permanent constant pour toutes les fibres Un inconvénient grave de cette solution est dû au fait que la course nécessaire pour la déformation permanente au cours du déplacement pendant le processus ne peut pas être limitée Il s'ensuit que le déplacement de la tête d'étirage ainsi réglée ne peut être déterminé qu'à partir d'essais préalables et que cette solution conduit à des déformations permanentes constantes pour les fibres successives du métal, seulement lorsque les paramètres de résistance des fibres ou leur courbure au moment de la mise sous contrainte, sont en correspondance d'une pièce à l'autre. On ne peut alors garantir de façon sûre les cotes des produits fi- nis que lorsque, aussi bien les dimensions avant étirage, que les variations de dimensions au cours de l'étirage, sont maintenues à une valeur constante au cours de tout le processus de fabrication Ces dernières exigences sont satisfaites sans problème lorsque la déformation permanente réalisée au cours de l'étirage est maintenue à une valeur constante. L'un des buts de la présente invention est précisément de proposer un procédé et un dispositif à l'aide desquels, d'une part, on puisse obte- nir un changement de forme qui, pour toutes les pièces à étirer, reste iden- tique indépendamment des qualités du matériau et de ses dimensions géomé- triques, ce changement de forme pouvant être prédéterminé et réglable en fonction de l'importance de la déformation élastique et des variations di- mensionnelles qui peuvent provenir des contraintes provoquées par les dif- férence de courbure des fibres et, d'autre part, on pallie les inconvénients des solutions connues. Le dispositif selon l'invention peut être intégré directement dans les nouvelles machines d'étirage, mais il peut également être monté sur les machines de planage, de calibrage ou de redressage par étirage exis- tantes La mise en oeuvre du dispositif est très simple et n'exige pas l'emploi de connaissances techniques particulières. Selon l'invention, au cours du processus d'étirage, on mesure le déplacement d'une ou plusieurs têtes d'étirage ainsi que la force de trac- tion produisant cet étirage, l'on détermine continuellement à l'aide de ces mesures la déformation permanente de la pièce à étirer et l'on stoppe le processus d'étirage lorsque cette déformation a atteint la valeur pré- déterminée. Après la mesure en continu du déplacement de la course d'étirage et de la force nécessaire pour cet étirage, l'on détermine le quotient des deux grandeurs issues de ces mesures Ce quotient est un signal proportion- nel au coefficient d'élasticité de la pièce à étirer et qui est-stocké dans une mémoire jusqu'à la fin du processus d'étirage La valeur de la force d'étirage mesurée continuellement au cours du processus d'étirage est transformée en un signal électrique proportionnel à cette force et le quo- tient de ce signal électrique et du signal stocké dans la mémoire est com- biné avec le signal proportionnel au coefficient d'élasticité Ce signal lu est soustrait de la valeur instantanée du signal proportionnel à l'étirage total AI 9 M La valeur de l'étirage total se compose de deux composantes: d'une partde la déformation élastique A Ie et, d'autre partde la déforma- tion permanente Alp Ag = Ale + Alp A l'aide d'un organe comparateur, on calcule en permanence la valeur de la différence entre le signal différentiel obtenu et la valeur de con- signe prédéterminée de l'étirage demandé Lorsque les deux signaux corres- pondent l'un à l'autre, c'est-à-dire lorsque leur différence est sensible- ment nulle, le processus d'étirage est stoppé. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé comporte au moins une tête d'étirage, des circuits multiplicateurs et diviseurs ainsi qu'une mémoire Selon l'invention, il comporte au moins un capteur de déplacement ainsi qu'un capteur de force, pour la mesure, respectivement, du déplace- ment de la tête d'étirage et des efforts transmis par la tête d'étirage à une pièce à étirer, le capteur étant relié à la première entrée d'un premier circuit diviseur et d'un organe différentiateur tandis que la sortie du capteur de force est reliée à la deuxième entrée du premier circuit divi- seur et à la première entrée d'un deuxième circuit diviseur, la sortie du premier circuitdiviseur est reliée,via une mémoire,à la deuxième entrée du deuxième circuit diviseur dont la sortie est reliée à la deuxième entrée de l'organe différenciateur dont la sortie est reliée à la deuxième entrée d'un circuit comparateur dont la première entrée est reliée à un émetteur réglable de valeurs de consigne tandis que la sortie du circuit comparateur comniande un organe de positionnement de la tête d'étirage Le réglage de l'émetteur de valeurs de consigne permet ainsi, via le circuit comparateur, de faire régler la course d'étirage par l'organe de positionnement. D'autres buts, avantages et caractéristiques apparaîtront à la lec- ture de la description d'un mode de réalisation de l'invention, faite en regard du dessin annexé o la figure unique représente un schéma synopti- que d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. L'appareillage du dispositif selon l'invention comporte, selon le mode de réalisation de la machine, un ou deux capteurs de déplacement 1, aveclesquelsonpeut mesurer le déplacement des têtes d'étirage mobiles. L'appareil comprend par ailleurs, selon sa taille, un ou deux capteurs de force 2 permettant demesurer la valeur de l'effort exercé par les têtes d'étirage pour provoquer leur déplacement Les sorties des capteurs de déplacement l et de force 2 sont reliées chacune à une entrée d'un circuit diviseur 3 qui forme le quotient des deux signaux reçu de ces capteurs, lequel quotient est proportionnel au coefficient d'élasticité de la pièce en cours de déformation Le signal de quotient obtenu est stocké dans une mémoire 4 jusqu'à l'achèvement du processus d'étirage de la pièce en cours de déformation. Au cours du processus d'étirage, la valeur de l'effort est mesurée en continu par le capteur de force 2 et à l'aide d'un circuit diviseur 5, on forme en continu le quotient ou le rapport entre la valeur du signal mis en mémoire et celle du signal proportionnel à la valeur instantanée de la force et ce quotient apparaît à la sortie du circuit diviseur 5. La valeur du quotient issue du circuit 5 est constamment soustraite du signal proportionnel à la valeur de l'étirage, à l'aide d'un organe diffé- renciateur 6 dont l'une des entrées est reliée au capteur de déplacement 1. La sortie du circuit différenciateur 6 est reliée à l'une des en- trées d'un circuit comparateur 8 dont l'autre entrée reçoit le signal d'un émetteur 7 d'une valeur de consigne représentant l'étirage demandé. Lorsque le signal de sortie de l'organe différenciateur 6,transmis à la deuxième entrée du circuit comparateur 8, correspond au signal de valeur de consigne précédemment ajusté et transmis à la première entrée du cir- cuit comparateur 8, le processus d'étirage est interrompu car le circuit comparateur 8 commande un organe de positionnement des têtes d'étirage pour obtenir le blocage de ces têtes d'étirage et arrêter ainsi le proces- sus d'étirage. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décritset représentés et elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la réalisation d'une défonuation permanente prédé- terminée en particulier sur des machines de planage, de calibrage ou de redressage par étirage, caractérisé en ce qu'au cours du processus d'éti- rage, on mesure le déplacement d'une ou plusieurs têtes d'étirage ainsi que la force de traction produisant cet étirage, en ce que l'on détermine continuellement à l'aide de ces mesures la déformation permanente de la pièce à étirer et en ce que l'on stoppe le processus d'étirage lorsque cette déformation atteint la valeur prédéterminée. 2 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendi- cation 1, comportant au moins une tête d'étirage, des circuits multiplica- teurs et diviseurs ainsi qu'une mémoire, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur de déplacement ( 1), ainsi qu'un capteur de force ( 2) pour la mesure, respectivement, du déplacement de la tête d'étirage et des efforts transmis par cette tête d'étirage à une pièce à étirer, le capteur ( 1) étant relié à la première entrée d'un premier circuit diviseur ( 3) et d'un organe différenciateur ( 6) tandis que la sortie du capteur de force ( 2) est reliée à la deuxième entrée du premier circuit diviseur ( 3) et à la première entrée d'un deuxième circuit diviseur ( 5), en ce que la sortie du premier circuit diviseur ( 3) est reliée via une mémoire ( 4) à la deuxième entrée du deuxième circuit diviseur ( 5) dont la sortie est reliée à la deuxième sortie de l'organe différenciateur ( 6) dont la sortie est elle-méme reliée à la deuxième entrée d'un circuit comparateur ( 8 > dont la première entrée est reliée à un émetteur réglable ( 7) de valeur de con- signe tandis que la sortie du circuit comparateur ( 8) commande un organe de positionnement ( 9) de la tête d'étirage.