Brevet FR2526685A1 — publié le 19831118

La présente invention est relative à un procé- dé et un dispositif pour l'obtention par emboutissage de récipients tels que des boîtes de conserve. Ces 25 dernières années, des progrès ont été ré- alisés dans la fabrication de boîtes embouties pour produits alimentaires Ces récipients ont été fabriqués à partir de matériaux tels que l'aluminium et des aciers faiblement re- venus en vue de faciliter l'opération d'emboutissage Ces récipients avaient en outre une hauteur à peu près égale à leur diamètre ou inférieure à celui-ci et ils étaient réa- lisés en une ou deux opérations d'emboutissage. Ce n'est que récemment qu'il a été possible de fabriquer des récipients pour produits alimentaires en deux éléments réalisés par emboutissage multiple à partir d'acier sans étain prérevêtu d'une substance organique de sorte que des opérations de post-revêtement ou de post- traitement n'étaient pas nécessaires Plus particulière- ment, on a réalisé un récipient en acier sans étain 404 x 307 de 672 g dans une double opérationd'emboutissage (La convention adoptée par les fabricants de boîtes donne le diamètre pris sur le double joint terminé en pouces plus des seizièmes de pouce et ensuite la hauteur en pouces plus des seizièmes de pouce En conséquence le récipient préci- té a un diamètre de 4 4/16 " soit 1079,5 mm et une hauteur de 3 7/16 " soit 873,125 mm) Il est souhaitable de pouvoir fabriquer un récipient dont la hauteur est notablement su- périeure au diamètre, en utilisant une matière première prérevêtue dans un processus d'emboutissage multiple Il est également souhaitable de réaliser un récipient dans les dimensions classiques 303 x 406 soit 809, 625 x 1111,25 mm, 300 x 407 soit 762 x 1167,125 mm ou 211 x 400 soit 682, 625 x 1016 mm. Un processus d'emboutissage triple est nécessai- re pour réaliser les récipients précités et ce processus a tendance à épaissir la zone de la paroi latérale du réci- pient qui est proche de l'extrémité ouverte Le degré d'é- 2 2526685 paississement augmente depuis le bas du récipient jusqu'en haut et de toute manière jusqu'à l'extrémité de la colle- rette Cet épaississement est une conséquence de l'emboutis- sage de la matière à partir d'un disque plat et de la com- pression circonférentielle variable de la matière en fonc- tion de sa distance par rapport au fond de la cuvette for- mée finalement L'épaisseur additionnelle de matière en haut du récipient n'est pas utilisable et elle correspond à un déchet qui augmente le poids et le coût du récipient. Le récipient préféré est réalisé à partir d'une tôle doublement réduite et plus spécifiquement à partir d'- une tôle revenue de type DR 9 et ayant un grammage de base d'environ 65 livres par boite de base DR 9 est une spéci- fication d'un produit laminé pour étamage qui se rapporte au processus suivant Lequel le métal est laminé à froid en deux étapes avec un recuit opéré entre les deux opérations de laminage à froid L'acier est soumis à une première ré- duction d'environ 89 %, il est recuit puis il est soumis à une réduction d'environ 25 à 40 % dans la seconde phase fi- 23 nale de laminage à froid La terminologie "boite de base" pour un grammage est courante dans l'industrie de fabrica- tion des boîtes; elle s'est référée initialement à la quan- tité d'acier intervenant dans une "en tôle étamée se com- posant de 112 feuilles d'acier de 14 par 20 pouces ( 35,56 x 50,8 cm), c'est-à-dire une plaque de 20,23 m 2 environ A l'heure actuelle, la boîte de base qui est en relation a- vec le grammage correspond à une surface d'acier de 20,23 m, que l'acier soit sous la forme d'une bobine ou de tôle ou de flans découpés Dans le mode préféré de réalisation, on peut utiliser de l'acier exempt d'étain (TFS), de la tô- ie étamée, de l'acier plaqué de nickel ou l'acier de base. Cette matière peut être revêtue, sur ce qui constituera finalement la surface extérieure, d'une résine de type époxyde ou d'un organosol La surface intérieure peut être revêtue d'une combinaison de résines du type or- ganosol Les revêtements intérieurs et extérieurs sont ca- pables de résister aux contraintes d'emboutissage et d'é- tirage qui interviennent typiquement dans les opérations 3 2526685 de fabrication de boites En conséquence, le récipient peut être fabriqué à partir d'une matière ayant subi un revenu relativement élevé et il n'est pas nécessaire de prévoir un post-revêtement Il est évident qu'une tôle éta- mée qui n'est pas organiquement revêtue nécessite au moins une opération de post-revêtement interne. Le revêtement externe est appliqué à l'aide d'un rouleau ou sur la tôle en bobine et polymérisée au four Pour des opérations de revêtement de feuilles, le revêtement est cuit dans une gamme de températures com- prises entre 150 et 2050 C pendant environ 6 à 10 minutes. Il est habituellement déposé sur le substrat métallique avec un poids de film de 8 à 15 mg par surface de flan de 25 cm 2 Le revêtement extérieur peut &tre de plusieurs types chimiques, par exemple un organosol vinylique, une résine époxyde, une résine d'amine, une résine phénolique ou des mélanges de compositions appropriées desdites rési- nes Le revêtement intérieur est généralement déposé avec un poids de film de 15 à 35 mg par surface de flan de 25 cm 2; ce revêtement peut être déposé soit sur un flan, soit sur une bobine On utilise généralement pour un re- vêtement de flan une température de cuisson de 150 et 205 C pendant 8 à 10 minutes Des revêtements intérieurs contien- nent des mélanges de résines phénoliques, de résines époxy, de résines de solutions vinyliques du type copolymère d'a- cétate de vinyle-chlorure de vinyle et des résines de dis- persions de chlorure de vinyle de poids moléculaire élevé. Le procédé préféré utilisé pour produire un tel récipient contenant une quantité minimale de l'acier DR 9 à haut revenu fait intervenir trois opérations d'embou- tissage pouvant être effectuées dans une presse telle que celle décrite dans le brevet US 4 262 510 Dans le cas d'une boi- te à triple emboutissage et étirage, le diamètre du réci- pient et l'épaisseur de paroi sont concuremment réduits dans chaque opération de formage Plus spécifiquement, la première opération effectue l'ébauchage et le formage de La tôle de matière prérevêtue sous La forme d'une cuvette 4 2526685 peu profonde dont le diamètre est supérieur à la hauteur. Pendant cette opération, l'épaisseur de paroi est réduite par étirage pendant L'emboutissage de telle sorte qu'une partie de La paroi est réduite à une épaisseur inférieure à celle d'un récipient non étiré La seconde opération assu- re un réemboutissage du récipient et diminue le diamètre et elle assure concurremment un étirage de la paroi pour rédui- re de façon semblable l'épaisseur depuis Le haut jusqu'en bas Dans cette seconde opération, le diamètre est réduit et La hauteur est augmentée de sorte que ces deux paramètres deviennent peu près égaux L'opération finale diminue le diamètre encore plus et il se produit à nouveau concurrem- ment un étirage de la paroi latérale pour établir une min- ceur et une uniformité avantageuses qui sont telles que le récipient prend sa configuration finale avec une paroi la- térale qui a une épaisseur inférieure d'environ 0,025 mm à l'épaisseur nominale de départ avant le profilage du fond-et la formation du bourrelet en paroi latérale. Dans l'une quelconque des opérations multiples o le diamètre est réduit et o la paroi latérale est amin- cie, l'opération d'étirage peut être arrêtée avant qu'elle atteigne la collerette En conséquence, l'épaisseur de colle- rette ainsi que l'épaisseur de la zone de paroi latérale qui est immédiatement adjacente à la collerette peuvent être laissées plus grandes Il est à noter qu'un récipient complet peut être fabriqué à partir d'une matière première prérevêtue sans qu'il soit nécessaire d'effectuer une opération de lava- ge, de post-revêtement de finition ou d'autres opérations additionnelles consommatrices d'énergie. L'addition d'un étirage au processus d'embou- tissage multiple permet au flan circulaire découpé à l'ori- gine d'avoir un diamètre plus petit que ce qui est nécessai- re pour un récipient de dimensions semblables qui ne serait pas soumis à un étirage En conséquence, la quantité d'a- cier utilisée pour ce récipient est inférieure à ce qui est nécessaire pour les récipients emboutis de mêmes dimensions. 2526685 Cette réduction de La quantité d'acier permet d'économiser de la matière et elle réduit le poids du récipient final. Pendant un formage sous des pressions élevées, de la chaleur est engendrée Une lubrification localement exercée sur le récipient correspond à un aspect critique du formage de récipient réalisé par emboutissage multiple et par étirage Le lubrifiant établit les propriétés nécessai- res de glissement pendant que le flan prérevêtu est formé dans l'outillage de presse Sans une lubrification correc- te, le revêtement serait arraché par l'outillage de prezse et il en résulterait des rayures, des défauts d'emboutissa- ge et éventuellement un endommagement des poinçons et des matrices de la presse On peut utiliser des lubrifiants tels que la cire Boler, la lanoline ou la vaseline Pour des ré- cipients réalisés par emboutissage multiple, la vaseline convient le mieux en ce qui concerne la lubrification de l'outil, de bonnes propriétés pour la saveur, le prix et la stabilité Le lubrifiant peut être déposé localement par pul- vérisation à l'aide de pistolets pulvérisateurs classiques, par projection d'un brouillard par des machines électrosta- tiques spéciales sur ta plaque revêtue ou bien par mélange du lubrifiant au revêtement. Le lubrifiant doit pouvoir opérer à la fois à chaud et sous pression de manière à protéger la combinai- son du revêtement et du métal contre la destruction Le tra- vail mécanique du métal prérevêtu dans les matrices de la presse provoque une augmentation de température du prérevê- tement et du métal lors de leur formation en récipients Les températures dans l'outillage de presse et par conséquent dans les récipients, au moins dans l'interface, augmentent jusqu'à 66 C dans la premier poste de réemboutissage et el- les atteignent des températures aussi élevées que 93 O C dans le second poste de réemboutissage mais on a mesuré des tem- pératures pouvant atteindre 138 C En addition ou à la pla- ce des lubrifiants précités, on peut disperser les lubrifiants du type à film sec dans un solvant et les incorporer au revê- 6 2526685 tement Pendant les opérations de formage, le lubrifiant à film sec devient disponible dans l'interface chauffée sous la forme d'une couche protectrice solide et dure Il est essentiel que le point de fusion du Lubrifiant solide puisse être réglé en adaptation aux niveaux de chaleur se manifestant pendant les étapes de formage multiple de façon que le lubrifiant ne soit disponible sous une forme fluable qu'au moment o la température dépasse un niveau prédéterminé. On arrive finalement à une température de tra- vail pendant les opérations de formage multiple et, à la dif- férence de l'emboutissage et de l'étirage de récipients pour boissons, on n'opère pas de submersion des récipients, et de l'outillage utilisé, dans le réfrigérant-lubrifiant pour former des boîtes pour produits alimentaires sans con- tamination La submersion des récipients et de l'outillage nécessiterait que les récipients soient nettoyés par lava- ge et séchage apres le formage En conséquence, on a affaire à un processus essentiellement sec et propre qui permet d'- obtenir un récipient prêt à être emballé et traité Il est évitent que la description faite ci-dessus se rapporte prin- cipalement à une matière première portant un prérevêtement organique et non nécessairement à une t Ole étamée qui n'a pas été pourvue d'un revêtement organique La température de travail est la résultante des paramètres opératoires, de la conception de l'outillage, de la matière utilisée et d'- autres facteurs qui ont une influence sur la pression exer- cée en cours de formage. Traditionnellement, les variations de l'épais- seur de tôle, de la dureté ou du revenu qui ont affecté l'ap- titude d'emboutissage sont contrebalancées par des dimensions différentes données aux poinçons et aux matrices En parti- culier, jne différence de l'ordre de 0,025 mm dans l'inter- valle entre le poinçon et la matrice (pour un diamètre de récipient embouti et étiré qui est compris entre 63 et 125 mm) pourrait affecter sensiblement l'évolution d'un processus d'emboutissage et d'étirage Le métal a tendance à résister ? à un amincissement pendant la déformation plastique résul- tant de l'emboutissage Dans un processus d'emboutissage/ réemboutissage multiple avec étirage, la résistance à l'a- mincissement affecte le volume final du récipient du fait que, lorsque le métal est aminci, il s'allonge et provoque une augmentation de la hauteur de paroi latérale De même, l'épaisseur de tôle varie dans une bobine et elle a par conséquent une influence sur les dimensions finales du ré- cipient Dans un récipient en deux parties, la hauteur et le volume sont critiques du fait que chaque récipient doit avoir des dimensions uniformes pour pouvoir passer correc- tement dans tes convoyeurs et les équipements de condition- nement et d'étiquetage existants. La description faite ci-dessus montre claire- ment que le processus utilisé pour la fabrication de réci- pients de produits alimentaires qui sont fabriqués par em- boutissage multiple et étirage produit une quantité suffi- sante de chaleur et de pression de travail pour engendrer des variations non contrôlées des dimensions de l'outilla- ge Ces variations ont une influence critique sur la forme extérieure du récipient et plus spécifiquement sur les va- riations qu'on enregistre d'un récipient à un autre en ce quiconcerne la hauteur finale, le volume, l'état de paroi latérale, l'intégrité de profil du fond et la longueur de collerette avant ébavurage La longueur de collerette avant ébavurage sur une partie circonférentielle donnée de celle- ci est également une fonction de l'épaisseur initiale de la matière et de la direction du grain qui s'est formé au cours du laminage de la tôle En conséquence, si le métal a donné lieu à une structure très orientée, la collerette est allon- gée radialement dans les directions qui sont orientées à peu près à 450 par rapport au sens du grain et à un degré tel qu'il se produit des déchets de matière et une influen- ce perturbatrice sur le processus Inversement, unmétal don- nant lieu à une structure faiblement orientée ne s'allonge pas autant Un métal de faible épaisseur a tendance à créer 8 2526685 une collerette courte ou étroite dans la direction radia- le, perpendiculairement au sens du grain Cet allongement radial minimal pourrait se traduire par des collerettes é- bavurées incomplètes qui ne pourraient plus être traitées et/ou par une collerette trop courte. Egalement un acier faiblement revenu et/ou une tôle ou plaque épaisse, avec de faibles quantités de lubri- fiant produisent de grandes collerettes engendrant un fron- cement autour de la périphérie circonférentielle de colle- rette Ce froncement crée des difficultés au fluage lors du passage sur le manchon de blocage prévu dans l'outilla- ge entre le poinçon et la matrice Plus particulièrement, le froncement incontrôlé de la périphérie de collerette produit un coincement sur le manchon de blocage qui est conçu pour contrôler l'avance du métal à l'allure prescri- te Ce coincement exerce une contrainte excessive sur la paroi latérale pendant l'emboutissage et/ou sur le fond pen- dant le profilage Cette contrainte produit des déchirures dans la paroi latérale et des ruptures dans la paroi de fond. Plus spécifiquement, l'avancement de la matière dans la ma- trice sous l'effet du tirage exercé par le poinçon n'est pas uniforme et contrôlé à cause du coincement se produisant sous l'effet du froncement autour de périphérie de colleret- te. Dans une opération de formage multiple de ré- cipients de produits alimentaires subissant un emboutissa- ge/réemboutissage à grande vitesse et à des cadences de 100 récipients par minute ou plus, les variables qui détermi- nent la qualité du récipient produit sont nombreuses et va- rient au cours du temps Il est par conséquent essentiel, dans une telle opération industrielle, de pouvoir contrô- Ler avec précision le processus et par conséquent les ré- sultats par des moyens appropriés L'objectif de la présen- te invention est de créer une technique, un procédé et un appareil qui permettent de résoudre les problèmes définis ci-dessus. 9 2526685 L'invention a pour but de régler radialement les dimensions de l'outillage au cours de marche pour con- trebalancer des variations des matières et des opérations qui affecteraient le récipient, ses dimensions et sa qua- lité. L'invention a également pour but de remédier aux difficultés concernant les tolérances d'épaisseur qui affectent la longueur de la collerette non ébavurée et le volume du récipient. L'invention a également pour but de fournir un procédé à l'aide duquel on puisse contrôler le degré de froncement de collerette. L'invention a en outre pour but de fournir un dispositif peu coûteux, efficace et pratique à l'aide du- quel on puisse régler le volume de récipient et la longueur de collerette dans un processus industriel de fabrication de boites pour produits alimentaires par emboutissage et é- tirage à grande vitesse. Conformément à l'invention, on utilise une tô- le métallique mince, ayant des tolérances d'épaisseur ou de calibrage de 5 % par rapport à l'épaisseur idéale ou nomi- nale qui est nécessaire pour l'exécution d'opérations de formage multiple continues en toute sécurité Par le passé, les tolérances maximales d'épaisseur qui-ont été adoptées pour la fabrication de récipients acceptables sans colleret- te excessive, sans volume incorrect, sans déchirures, sans arrachement et autres défauts, ont été d'environ + 3 % par rapport à l'épaisseur idéale La tolérance de + 3 % est im- posée par le fait reconnu que, dans une opération indus- trielle rapide, l'excentricité de l'outillage par rapport à son axe varie de telle sorte que les collerettes d'éba- vurage sont décalées ou excentrées par rapport aux réci- pients ébavurés De même, un blocage inégal affecte le contrôle du métal embouti au travers de la matrice en cré- ant des collerettes d'ébavurage excentriques Pendant une mise en route normale, la normalisation de la température d'outillage se traduit par une diminution du degré d'ébavura- ge Ce problème de concentricité, associé à celui des tolé- rances nominales de tôles, signifie que la tolérance de + 3 % est critique si on ne prend pas d'autres mesures La présente invention concerne ces autres mesures qui permettent d'aug- menter les tolérances nominales de tôle jusqu'à aumoins + 5 %. L'épaisseur nominale d'une tôle ayant 29,4 kg par pla- que de base est de 0,182 mm et, pour une tolérance de + 5 %, on obtient une variation d'épaisseur de 0,173 à 0,191 mm La dif- férence entre une tôle prérevêtue et une tôle ordinaire est d'environ 0, 0102 mm de sorte que l'épaisseur, avec tolérance de + 5 %, pour une tôle prérevêtue est de 0,183 à 0,201 mm Plus spécifiquement, on peut utiliser un refroidissement sélectif par eau des poinçons et/ou des matrices pour contrôler les dimensions des poinçons par rapport aux matrices Des passa- * ges d'eau ménagés pour permettre un refroidissement par eau de l'outillage contribuent au contrôle des tolérances entre le poinçon et la matrice suffisamment pour tenir la tolérance d'épaisseur de + 5 %. La longueur de collerette est également fonction de la température d'outillage puisque les dimensions de l'ou- tillage varient avec la température enprovoquant des varia- tions dans la charge qui est exercée sur le métal La tempé- rature augmente dans lepoinçon,ou bien elle diminue dans la matrice et il en résulte une plus grande longueur de la col- lerette non ébavurée et un plus grand volume du récipient De même une longueur minimale de collerette ébavurée est en cor- rélation avec une diminution de la température de poinçons et avec une augmentation de la température de matrice pour une tôle d'épaisseur plus petite et, plus spécifiquement, lorsque L'épaisseur diminue, le degré d'ébavurage diminue également. Lorsque l'outillage est froid ou à la température ambiante, les boîtes qui sont embouties et étirées comportent des col- lerettes ébavurées qui sont grandes ou excessives Si on les laisse les outils s'échauffer par étranglement de l'écou- lement d'eau de refroidissement ou par augmentation de la il 2526685 température de l'eau de refroidissement, les collerettes ébavurées diminuent de dimensions Cela résulte du fait que le fluage du métal ou l'aptitude d'emboutissage sont améliorés, en permettant le fluage d'une quantité supé- rieure de métal vers le flanc et le fond du récipient. Cette amélioration du fluage diminue la contrainte engen- drée dans le récipient en cours de formage, en réduisant ainsi au minimum le risque de ruptures ou de déchirures. Il est évident qu'on peut réduire la consommation de mé- o 10 tal en augmentant le degré de refroidissement,mais cepen- dant avec un risque d'augmentation de la contrainte dans le flanc et le fond de la boîte Il existe un compromis d'équilibre consistant à obtenir une exploitation optima- le de la matière pour le minimum de contraintes tout en maintenant les dimensions du récipient ébavuré dans une gamme qui est considérée comme normale Le mode préféré de réalisation dans une pres- se typique du type décrit pour la fabrication de boîtes é- tirées dans un processus d'emboutissage multiple et d'éti- rage fait intervenir un écoulement d'eau refroidie à envi- ron 4 C dans les matrices à partir d'une première source d'alimentation et dans les poinçons à partir d'une autre source d'alimentation séparée En conséquence, on peut con- trôler les températures des poinçons et/ou des matrices. Par exemple, une réduction de l'écoulement d'eau dans les poinçons augmente le degré d'étirage à mesure que les poin- çons s'échauffent et se dilatent Réciproquement, une aug- mentation de l'écoulement de réfrigérant dans les poinçons les empêche de se dilater dans la direction radiale et ré- duit le degré de l'étirage qui se produit à mesure que les matrices s'échauffent et se dilatent De même, une augmen- tation de l'écoulement de réfrigérant dans les matrices di- minue la température de celles-ci en augmentant le degré d'étirage, et une augmentation de la température de l'eau utilisée pour te refroidissement a le même effet qu'une di- minution de l'écoulement ou bien en variante, une réduction de la température a le même effet qu'une augmentation de l'écoulement du fait que l'outillage a tendance à s'échauf- fer par suite de ce réglage Des réglages de température d'outillage sont effectués en contrôlant l'écoulement, en modifiant la température du réfrigérant ou bien par une combinaison des deux moyens précités Il est évident qu'un réglage de l'écoulement à l'aide de vannes est plus simple et a tendance à produire une réaction plus rapide. L'influence d'une possibilité de réglage de l'intervalle entre les poinçons et les matrices sera mieux apprécié si on considère que des variations peuvent être apportées afin de permettre à l'outillage d'être ajusté en fonction des tolérances d'épaisseur des tôles, de l'ap- titude d'emboutissage, de l'alignement des outils, et des effets du revenu et de la lubrification Un autre facteur résultant de l'influence du contrôle de La température de la matrice consiste dans la variation de la précharge sur l'élément rapporté de matrice en carbure Lorsque la tem- pérature augmente, la partie en acier de l'outil se dila- te radialement et la précharge diminue Cela a une in- fluence directe sur l'augmentation de l'intervalle entre le poinçon et la matrice. Le degré de lubrification a également une in- fluence sur les dimensions de la collerette d'ébavurage. Lorsque de grandes quantités de lubrifiants sont déposées localement ou bien sont incorporées au revêtement, on ob- tient de petites collerettes d'ébavurage puisque le flua- ge du métal ou l'aptitude d'emboutissage sont améliorés. Inversement, de faibles quantités de lubrifiant produi- sent de grandes collerettes d-'ébavurage du fait que la contrainte engendrée dans le processus est augmentée et que le fluage du métal est entravé Le taux de lbrifica- tion préféré est de 1,9 à 2,3 + 0,8/dm 2 sur le côté in- térieur et sur le côté extérieur du récipient lorsqu'on utilise de la vaseline comme lubrifiant De même, le reve- nu a une influence sur les dimensions de la collerette d'ébavurage De l'acier faiblement revenu a une faible ré- sistance à la traction et par conséquent il fournit de lon- 13 2526685 gues collerettes d'ébavurage du fait que l'allongement du métal est plus grand Un métal fortement revenu four- nit de courtes collerettes d'ébavurage puisque la résis- tance à la traction est grande et puisque l'allongement sous contrainte est faible. Le processus préféré d'emboutissage et d'é- tirage permet d'obtenir des récipients de hauteur unifor- me ayant une tolérance de + 0,0025 mm Il est par consé- quent important de pouvoir ajuster rapidement et aisément le processus en relation avec les paramètres de la matiè- re pour que les récipients obtenus soient uniformes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans La suite de la description, donnée à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels: Fig 1 est une vue en perspective partielle du dispositif selon l'invention incorporé à une presse com- portant trois postes, dans lesquels une tôle métallique mince est d'abord ébauchée et emboutie en cuvette, puis réemboutie et finalement réemboutie à nouveau et profilée dans son fond Fig 2 est un schéma montrant les circuits de refroidissement et d'écoulement d'eau dans le dispo- sitif de la figure 1. Fig 3 est une vue en élévation latérale par- tielle, avec coupe du poinçon et de la matrice du premier poste de réemboutissage du dispositif de la figure 1. Fig 4 est une vue en élévation latérale par- tielle et en coupe d'une autre conception de poinçon pour le dispositif de la figure 1. Fig 5 est une vue en plan d'une colleret- te d'ébavurage qui est presque trop mince ou fragile pour la manutention. Fig 6 est une vue en plan d'une collerette d'ébavurage comportant un excès de matière de sorte qu'el- le n'est pas économique et d'une manipulation difficile. Fig 7 est une vue en plan d'une collerette d'ébavurage dans laquelle la quantité de matière et sa 14 2526685 distribution sont considérées comme normales. La figure 1 est une vue en perspective par- tielle de l'outillage 10 intervenant dans une presse o des opérations multiples sont effectuées pour transformer un flan métallique mince en un récipient ayant une hauteur plus grande que son diamètre L'outillage 10 comprend un outil d'ébauchage et de formage de cuvette 11, un premier outil de réemboutissage à poinçon et matrice 12 et un se- cond outil de réemboutissage et profilage de fond 13. L'outillage 10 est maintenu entre la partie supérieure 14 et la partie inférieure 15 de la presse Pour supporter la partie inférieure 15 par rapport à la partie supérieure 14, il est prévu plusieurs colonnes de guidage 16, dont juste une est représentée sur la figure 1, cette colonne étant supportée d'une manière classique par la partie su- périeure 14 par l'intermédiaire d'organes de retenue 17 de manière à être dirigés perpendiculairement à partir de la partie supérieure de presse 14 jusque dans un coussinet inférieur de guidage 18 qui est fixé sur la partie infé- 2 O rieure 15 par un organe de retenue 19 Lapartie inférieu- re 15 est par conséquent supportée à l'intérieur de la presse de façon à exécuter un mouvement alternatif guidé la rapprochant et l'éloignant de la partie supérieure 14, comme indiqué par la double flèche sur la figure 1. L'outillage d'ébauchage et de formation de cuvette 11 se compose d'un ensemble à poinçon et matrice d'ébauchage 20 qui est monté sur la partie inférieure de presse 15 par l'intermédiaire d'un organe de retenue de matrice 21 qui est fixé sur le sabot de matrice 22 porté directement par la partie inférieure de presse 15 L'en- semble de matrice 20 comprend un support 23 monté sur l'organe de retenue de matrice et conçu pour supporter un flan sur la matrice d'emboutissage 24 De même un ensem- ble de poinçon 25 intervenant dans l'outillage d'ébaucha- ge et de formation de cuvette 11 comprend un sabot 26, un organe de retenue de poinçon 27, un espaceur de poin- çon 28 et un poinçon 29 qui sont montés axialement dans l'ordre descendant à partir de la partie supérieure de presse 14 Le poinçon 29 est entouré par un serre-flan , cf figure 1. L'outillage d'ébauchage et formage de cuvet- te 11 et le second outil de réemboutissage et profilage de fond 13 sont essentiellement identiques au premier outil de réemboutissage et, en ce qui concerne la présen- te description,les passages de refroidissement sont essen- tiellement conformes à ce qui est représenté sur la figu- re 3 dans les autres postes et seules les dimensions sont différentes en ce qui concerne les outils lors du formage de récipients ayant d'autres dimensions Les références numériques utilisées sur la figure 3 sont identiques en ce qui concerne le premier poste de réemboutissage 12 et les parties composant les mécanismes à poinçons et matri- ces de chacun des outils 11, 12 ou 13 La description dé- taillée ne sera faite qu'en référence qu'au premier poste de réemboutissage représenté en coupe sur la figure 3 et à l'autre ensemble de poinçon représenté sur la figure 4. En considérant la figure 3 qui est une vue en élévation latérale partielle et en coupe du premier outil de réemboutissage 12, on voit que cette figure montre en détail les passages de refroidissement Spécifiquement, il est prévu un organe de retenue de matrice 31 qui est monté sur un sabot de matrice 32 porté par la partie infé- rieure de presse 15 de façon à supporter le support annu- laire de matrice 33, cylindrique et creux, qui contient la matrice annulaire 34 en carbure, cette matrice étant alignée coaxialement et concentriquement avec le support. Le premier outil de réemboutissage 12 comprend un ensem- ble de poinçon comportant un sabot de poinçon 36, un or- gane de retenue de poinçon 37, un espaceur de poinçon 38 et évidemment le poinçon 39 Il est prévu deux manchons cylindriques de centrage, à savoir un manchon supérieur 40 et un manchon inférieur 41, qui sont centrés coaxialement à l'intérieur de la partie-poinçon du premier poste de réemboutissage 12 Lemanchon inférieur de positionnement 41 estmaintenu à l'intérieur du poinçon par un organe de cen- trage de poinçon 42 associé à un élément de forme annulai- re qui est disposé à l'intérieur de la cavité du poinçon 39. Un passage de refroidissement 43 est ménagé dans le côté su- périeur gauche de l'outillage à poinçon de la figure 3 et il permet à du réfrigérant de s'écouler transversalement et vers le bas au travers del'organe de retenue de poinçon 37, de l'espaceur de poinçon 38 et dans l'organe central de poinçon 42 Autour de l'organe central de poinçon 42, il est prévu dans sa périphérie une série de rainures en spi- rale désignées dans leur ensemble par 44 Le passage d'en- trée de réfrigérant 43 alimente les rainures en spira Le 44 qui sont dirigées vers le côté intérieur de la matrice d'em- boutissage 34, en permettant ainsi au réfrigérant de s'écou- ler autour de la périphérie de l'organe central de poinçon 42 et d'entrer en contact de transmission de chaleur avec la paroi intérieure du poinçon 39 Le réfrigérantpénètre dans les rainures en spirale 44 en un point haut et, au cours de sa circulation, le réfrigérant progresse jusqu'en bas de l'- organe central de poinçon 42 o il est prévu un passage de sortie 43 a permettant au réfrigérant de s'écouler vers le haut au travers de l'organe central de poinçon 42, de l'es- paceur de poinçon 38, de l'organe de retenue de poinçon 37 pour sortir transversalement au sabot de poinçon 36. Un passage d'entrée 45 est prévu sur le côté gauche du sabot de matrice 32 de la figure 3, ce passage 45 permet- tant au réfrigérant de s'écouler transversalement puis vers le haut au travers du sabot de matrice 32 dans l'organe de retenue de matrice 31 comporte une partie décalée 46 qui est située dans la zone de jonction o le passage 45 provenant de la base de l'organe de retenue de matrice 31 rejoint un autre passage 47 provenant du haut de l'organe de re- tenue de matrice 31 Ce décalage est nécessaire pour a- Ligner les passages 45 et 47 de façon qu'ils traversent les parties del'organe de retenue de matrice 31 compor- tant l'épaisseur maximale Plus spécifiquement, le décalage 46 des passages 45 et 47 permet à l'organe de retenue de ma- trice 31 d'avoir une résistance maximale malgré Le fait qu'- il est traversé par le passage de réfrigérant Le passage 47 se poursuit au travers de l'organe annulaire de support de matrice 33 o il est prévu un passage transversal et une rainure de paroi intérieure 48 pour permettre une circula- tion circonférentielle du réfrigérant entre la paroi inté- rieure du support annulaire de matrice 33 et la partie cor- respondante de la matrice annulaire d'emboutissage 34. Comme l'apprécieront les spécialistes en la matiè- re, les joints toriques, comme ceux qui sont indiqués par exemple sur les surfaces correspondantes existant entre le sabot de poinçon 36 et l'organe de retenue de poinçon 37 et qui sont désignés par 49, sont prévus dans toutes les zones de jonction entre tous Les composants de l'outillage afin d'établir les étanchéités nécessaires pour que le réfrigérant s'écoule sans fuir Le réfrigérant s'écoulant dans la matri- ce de la figure 3, et en particulier dans la rainure 48, peut sortir par l'intermédiaire du support annulaire de matrice 33, de l'organe de retenue de retenuedematrice 3 l etdusabot dematrice 32 enpassant par une série de passage 50, 51 (celui-ci étant à nouveau décalé) et 52 d'une manière semblable à l'a- gencement permettant l'introduction du réfrigérant Cette technique est utilisée pour maintenir la résistance de l'or- gane de retenue 31 Les passages 50 et 52 sont espacés des passages 45 et 47 pour permettre une circulation du réfri- gérant autour de la circonférence de la matrice annulaire 34. On va maintenant considérer la figure 2 qui est une vue schématique montrant l'écoulement du réfrigérant dans un système du type parallèle Bien que le mode préfé- ré de réalisation comporte un système du type parallèle, les spécialistes en la matière apprécieront que, dans des cas spécifiques, il est possible d'envisager d'autres a- gencements dans lesquels l'écoulement du réfrigérant est plus important pendant certaines étapes de formage que dans d'autres du fait qu'une augmentation de l'accumulation de chaleur, par exemple, la seconde opération de réemboutis- sage Sur la figure 2, on a représenté les outillages 1 l, 12 et 13 d'une façon schématique de la gauche vers la droite Les blocs supérieurs ont été désignés par " poin- cons " et ils représentent les ensembles de poinçons respectifs de l'outil d'ébauchage et formation de cuvet- te 11, du premier outil de réemboutissage 12 et du se- cond outil de réemboutissageet profilage de fond 13 De même, les blocs inférieurs situés immédiatement en des- sous des ensembles de poinçons correspondent aux ensem- bles de matrices de l'outil d'ébauchage et de formation de cuvette 11, du premier outil de réemboutissage 12 et du second outil de réemboutissage et profilage de fond 13. L'écoulement de réfrigérant commence à une pompe désignée par 54 a qui est reliée, par l'intermédiai- re du tuyau désigné par 53, à un refroidisseur 54 uti- lisé pour contrôler la température du réfrigérant qui est pompé dans le tuyau 53 Dans le mode préféré de réalisation, le réfrigérant est de l'eau et la tempéra- ture est de 4,5 C La pompe 54 a et le refroidisseur 54 agissent pour fournir au refrigérant aux ensembles poinçons matrices respectifs par l'intermédiaire des ensembles distributeurs respectifs 53 a, 53 b, associés aux matrices et poinçons Comme le montre schématique- ment la figure 2 et comme cela a été indiqué sur la fi- gure 1,la distribution s'effectue avec écoulements en pa- rallèle Les ensembles distributeurs 53 a et 53 b sont re- liés de façon indépendante à chacun des ensembles de matrices ou à chacun des ensembles de poinçons Les liaisons compren- nent des moyens de commande d'écoulement constitués par des vannes désignées par 55 (une pour chaque ensemble)et des débit- mètres de contrôle d'écoulement 56 (un pour chaque ensem- b Le) Les vannes 55 sont dessinées sur la figure 1 et re- présentées schématiquement sur La figure 2 et de même les débitmètres 56 sont dessinés sur la figure 1 et représenté schématiquement sur La figure 2 Les débitmètres 56 sont par exemple du type Hedland et ils sont conçus pour mesurer un débit de zéro à huit litres par minute En conséquence, on voit que la quantité de fluide réfrigérant disponible pour passer dans l'un quelconque des ensembles de matrice ou des ensembles de poinçons peut être déterminée et réglée indépendamment Des collecteurs de sortie 57 a et 57 b sont reliés aux matrices et poinçons respectifs, pour permet- tre une collecte du fluide réfrigérant les traversant et pour envoyer celui-ci par l'intermédiaire d'un tuyau 53 à l'entrée de la pompe 54 a. La figure 4 représenté une autre vue des passa- ges de refroidissement de poinçons Plus spécifiquement, on a représenté le second ensemble à poinçon de réembou- tissage et la vue est faite en partie en coupe pour mon- trer les détails des passages de refroidissement traver- sant cet ensemble D'une manière semblable à ce qui a été décrit en référence à la figure 3, le réfrigérant pénè- tre dans le sabot de poinçon 36 par l'intermédiaire d'un passage d'entrée 43 et il s'écoule vers le bas jusque dans une base 59 qui est constituée par un élément cylindrique disposé à l'intérieur d'un manchon de réemboutissage 60. Ce manchon de réemboutissage 60 est creux et cylindrique et il est monté autour de la périphérie extérieure d'une coquille de poinçon 61 en carbure qui se déplace autour d'un noyau de poinçon fixé sur la périphérie inférieure de la base cylindrique de poinçon 59 Le manchon de réem- boutissage 60 comporte une collerette de retenue 60 a qui coopère avec un organe de retenue 68 porté par le sabot de poinçon 36 Il est prévu dans le noyau de poinçon 63 des passages de réfrigérant qui sont placés contre l'in- térieur de la coquille de poinçon 61 en carbure. Plus spécifiquement, un passage 62 s'étend vers le bas depuis le passage d'entrée 43 jusque dans la base de poinçon 59 et il communique par l'intermédiaire d'un passage transversal 62 a avec une série de rainures para L- lèles, espacées et positionnées circonférentiellement dans le noyau de poinçon 63 Le passage transversal 62 a permet au réfrigérant de s'écouler dans des rainures du noyau de poinçon 63 Pour établir un circuit fluidique autour de la périphérie extérieure du tuyau 63, il est prévu une série de raccordements intérieurs 64 entre des rainures adjacen- tes du noyau de poinçon 63 en vue de permettre au réfri- gérant de s'écouler d'une rainure dans la suivante Comme le montre la figure 4, ces parties de jonction 64 sont al- ternativement espacées sur des côtés opposés de la base de poinçon 59 de manière que le réfrigérant doive s'écou- ler autour du noyau de poinçon 63 avant de pouvoir attein- dre un autre niveau;en conséquence l'écoulement de réfri- gérant doit passer dans les intervalles formés par les rainures dans le noyau de poinçon 63 et dans les parties internes de raccordement 64 qui sont adjacentes à la pa- roi intérieure de la coquille en carbure 61 Un passage de sortie 65 assure la liaison des rainures avec un passage d'évacuation 66 qui traverse la base de poinçon 59 jusqu' au sabot de poinçon 36 et qui débouche dans un passage de retour 67. En fonctionnement, le dispositif représenté sur la figure 1 peut être utilisé comme un outil expérimental pour déterminer la meilleure méthode de production de ré- * cipients comportant la collerette d'ébavurage idéale re- présentée et décrite en référence à la figure 7, malgré le fait que la dimension de matière, c'est-à-dire l'épaisseur, ou bien ses caractéristiques, par exemple de revenue, va- rient Notamment l'exemple A suivant donne un agencement dans lequel les températures de matrices ont été contrô- lées à l'aide d'un pyromètre à contact avec et sans re- froidissement Les températures ont varié et on a pu les contrôler à l'aide de l'écoulement de réfrigérant. EXEMPLE A REFROIDISSEMENT AVEC ECOULEMENTS EN PARALLELE ESSAI 1 ESSAI 2 Température de boite sortante 65-71 C 60-65 C Température de matrice de for- mation de cuvette 46-49 C 24 C Température de première matrice de reémboutissage 35 C 29 C Température de seconde matrice de réemboutissage 65 C 35 C Température de premier manchon de réemboutissage (manchon de blocage) 65 C 43 C Température de second manchon de réemboutissage (manchon de blocage) 65 C 38 C L'essai No 1 faisait intervenir seulement un re- froidissement du second poste (le premier outillage de réem- boutissage La presse fonctionnait à une cadence de 80 cour- ses par minute et fabriquait des boîtes à partir d'une tôle T-4 à un grammage de 34 kg par boite de base. L'essai No 2 a constitué une expérience plus re- présentative; tous les postes étaient refroidis par de l'eau du réseau à une température de 13 C et sous une pression d'a- limentation de 7 à 8 105 Pa (La pression d'alimentation cons- tituait également la baisse de pression totale dans te systè- me) La presse fonctionnait à une cadence de 100 courses par minute et fabriquait des boîtes à partir de la même tôle que l'essai No 1. On a effectué une expérience similaire dans la- quelle on a fait passer le réfrigérant dans un poste d'ou- tillage après l'autre avant qu'il soit à nouveau refroidi. (Cela n'est pas spécifiquement représenté et décrit dans le texte ci-dessus relatif au cas o les températures des pos- tes ne peuvent pas être commandé indépendamment) Dans une telle expérience, on a constaté un refroidissement infé- rieur. On n'a pas pu mesurer les températures sur les poinçons d'emboutissage du fait que le manchon de blocage recouvre la surface du poinçon et qu'il a été impossible de placer la sonce à pyromètre par contact de manière qu'- elle touche directement le poinçon. Refroidissement avec écoulements en série Température de matrice de formation de cuvette 43 C Température de première matrice de ré- emboutissage 71 C Température de seconde matrice de ré- emboutissage 760 C Température de premier manchon de bloca- ge de réemboutissage 65 C Température de second manchon de blocage O de réemboutissage 93 C Toutes les conditions concernant la presse n'ont pas été enregistrées mais la cadence a été de 85 cour- ses/minute Le refroidissement a été effectué en série à l'aide d'eau du réseau à la température et à la pression mentionnées ci-dessus Il est clair qu'une alimentation en parallèle est supérieure pour réduire au minimum la tempé- rature de fonctionnement de l'outillage, comme le montrent les essais No 1 et 2 qui ont fait intervenir des passages de refroidissement en parallèle dans lesquels l'eau prove- nant de la sonde d'alimentation a refroidi seulement un ou- til avant d'être déchargée de la presse La matière utili- sée était la même que pour ces essais T-4 Aucune matrice n'a dépassé une température de 76 C et aucun manchon de blocage n'a dépassé une température de 93 C. Des calculs concernant la quantité de chaleur évacuée peuvent aisément être effectués par une mesure des températures de réfrigérant avant et après qu'il a passé dans l'outillage A condition qu'on ait établi une condi- tion de régime stable, c'est-à-dire que l'outillage doit fonctionner à une vitesse de travail pendant un temps suf- fisant pour égaliser les températures de travail de tous les composants et de toutes les pièces Cela a été réalisé pour l'exemple B suivant. La quantité de chaleur évacuée de chaque outil par l'eau de refroidissement a été déterminée pendant une marche continue de la presse La température du réfrigé- rant dans chaque passage a atteint un régime stable et on a mesuré le débit d'eau et la température de l'eau de ma- nière à pouvoir calculer les taux d'évacuation de la cha- leur Les résultats sont les suivants: Taux d'évacuation Débit d' de la chaleur eau watt l/mm Poinçon de cuivre Premier poinçon de réem- boutissage Deuxième poinçon de réem- boutissage Poinçon de cuivre Premier poinçon de réem- boutissage Deuxième poinçon de réem- boutissage 2,04 1,48 1,08 3,32 2,64 3,56 Cadence de la presse: 80 course/minute matière utilisée: (cf Exemple A). On a trouvé que la matrice en cuivre donnait lieu à la plus forte évacuation de chaleur par le réfri- gérant, peut être du fait que la transmission de chaleur est supérieure à cause de cette pièce particulière d'ou- tillage ou bien parce que plus de chaleur est engendrée dans celle-ci La quantité de chaleur évacuée de chacun des poinçons est grossièrement la même que celle évacuée de la matrice respective. Après établissement du concept permettant de montrer comment le refroidissement indépendant de l'outil- lage des différents postes pouvait être le mieux appliqué, il a été nécessaire de se rendre compte des avantages com- merciaux qu'on pouvait en tirer et plus spécifiquement de - la manière dont le réglage de l'écoulement de réfrigérant de- vait être utilisé pour s'adapter à des variations de la tôLe, spécifiquement son épaisseur et des variations de revenu, et comment on pouvait ajuster Les collerettes d'ébavurage Les exemples suivants C, D et E donnent les résultats d'un essai qui a été fait pour déterminer l'influence d'un refroidisse- ment contrôlé sur l'ajustement des dimensions des colleret- tes d'ébavurage et sur l'adaptation à une large gamme de va- riations d'épaisseurs. EXEMPLE C On a mis en évidence les différences de débits entre les poinçons et les matrices Le trajet d'écoulement dans les poinçons (cf figure 3) présente une bien plus gran- de résistance à l'écoulement du fluide que dans les matri- ces. Les conditions d'essai suivantes ont été appli- quées à une presse en vue d'une détermination de l'influence que différents agencements de refroidissement par eau ont sur la quantité de métal dans la collerette d'ébavurage. Matrices d'emboutissage Poinçons d'emboutissage refroidies (postes) refroidis (postes) Aucun Aucun 1,2,3 1,2,3 Dans chaque essai, la cadence de la presse a été de 80 courses par minute et des panneaux de matière premiè- re repérés ont été introduits dans la pile de flancs à inter- valles réglés Des boites et collerette d'ébavurage corres- pondantes ont été prélevées et pesées pour déterminer le pour- centage de métal du flan initial qui a été utilisé dans la col- lerette d'ébavurage On a adopté des écoulements en parallèle de façon que les outillages 11, 12 et 13 puissent être refroi- dis indépendamment. La figure 5 représente une collerette d'ébavu- rage qui est difficile à manipuler sans coincement, c'est-à- dire que la collerette d'ébavurage représentée sur la figure est très étroite dansune zone normale à la direction degrain établie pendant le laminage du métal sous forme d'une tôle rendue suffisamment mince pour être utilisée pour l'embou- tissage de boîtes De même la collerette d'ëbavurage repré- sentée sur la figure 5, est très large dans les directions qui sont orientées à 45 par rapport à la direction de grain. Cet élargissement correspond à ce qu'on appelle une forma- tion à cornes Dans le cas le plus sévère, les zones étroi- tes représentées sur la figure 5 pourraient correspondre à une absence totale de métal et représenter par conséquent une collerette d'ébavurage rompue d'une manipulation parti- culièrement difficile du fait que les bords rompus seraient vifs et nepourraient pas coopérer avec l'équipement conçu pour faciliter l'enlèvement de la collerette d'ébavurage de la presse ou bien du fait que des copeaux ou des morceaux de métal provenant de la partie rompue pourraient produire un blocage de la presse et un endommagement des outils. Sur la figure 6, on a représenté une collerette d'ébavurage avec excès de matière Cette collerette d'ébavura- ge comporte des plis qui s'étendent sur la périphérie de la collerette Ces parties plissées gênent l'emboutissage du métal de la paroi du récipient pendant la formation de cuvet- te, le premier réemboutissage et le second réemboutissage a- vec profilage de fond Les plis ont tendance à se coincer entre la matrice et la partie de blocage de l'outillage, en empêchant ainsi un fluage du métal vers le corps du récipient. Il est par conséquent de réduire au minimum la dimension ra- diale de la collerette d'ébavurage de manière que le fluage du métal ne soit pas entravé par les plis Ces plis résultent de la contraction circonférentielle du métal lorsqu'il est transformé d'un flan plat ou d'un récipient de grand diamè- tre en un récipient de diamètre plus petit lorsque le métal est insuffisamment bloqué Dans ce cas également, la colle- rette d'ébavurage, même étant excessive, a tendance à être élargie suivant des lignes orientées à 450 par rapport à la direction de grain qui a été établie pendant le laminage du métal. Enfin la figure 7 représente une collerette d'é- bavurage normale et, bien qu'elle ne soit pas circulaire sur sa périphérie circonférentielle extérieure, elle est plus correcte que les collerettes d'ébavurage des figures 5 et 6. Dans ce cas,il se produit encore un certain rétrécissement dans des zones perpendiculaires à la direction des grains. Cette collerette d'ébavurage préférée contient une quantité suffisante de matière pour être aisément manipulée sans dif- ficulté provenant de ses dimensions ou de sa fragilité E- gaiement, la collerette d'ébavurage de la figure 7 ne compor- te pas de plis 58 tels que ceux qui apparaissent dans la col- lerette à excès de métal de la figure 6 En conséquence, il n'existe aucune entrave au fluage du métal pendant l'emboutis- sage ou le réemboutissage, et en particulier au mouvement ou fluage du métal pendant l'opération de profilage du fond, o du métal doit être transféré depuis la collerette et la paroi latérale du récipient jusque dans son fond. Les collerettes d'ébavurage obtenues dans l'es- sai o de l'eau a été fournie à tous les poinçons et matri- ces contenaient une quantité de métal supérieure de 27 % à la quantité obtenue dans l'essai avec absence de refroidisse- ment On a obtenu les valeurs exactes suivantes: Rapport du poids de la collerette d'ébavurage au poids du flan initial* Ecart-type Essais sans refroidisse- ment 0,037 0,004 Essai avec refroidissement de tous les poinçons et ma- trices 0,047 0,004 (* Note: poids de flan initial = poids de collerette d'ébavurage + poids de corps de boite correspondant) % d'augmentation de la matière dans la collerette d'ébavura- ge = 0,047 0,37 = 27 %. 0,037 EXEMPLE D Résultats d'essais de fabrication de boîtes à partir d'une matière du type DR 9 65 à 29,5 kg par boite de base pour: 1 Processus établi pour une tâle d'épaisseur nominale Gamme d'épaisseurs de sécurité pour une tôle revêtue: 0,185 mm ( 3,3 %) à 0,198 mm (+ 3,3 %) Débits d'eau de refroidissement (alimentation entre 4 et 100 C), en l/min: Poste Poinçon Matrice Formation de cuvette 1,5 0,95 Second 0,76 2,76 Troisième 0,95 0, 76 2 Processus réglés pourune tôle de forte épaisseur Limite de sécurité pour une tôle revêtue: jusqu'à 0,203 mm (+ 6,0 %) Débits d'eau de refroidissement (alimentation entre 4,5 et 10 O C), en l /min: Poste Poinçon Matrice Formation de cuvette 2,26 2,15 Second 1,40 1,40 Troisième 1,32 aucun On a décrit ci-dessus l'influence critique du contrôle de collerette d'ébavurage'en référence aux figures 5, 6 et 7 Des données qui dépassent la variation de matiè- re de la collerette d'ébavurage, en ce qui concerne le poids exprimé en grammes,ont été trouvées dans certaines experien- ces utilisées avec écoulement de réfrigérant pour des condi- tions variables et pour différents types de tôles,à savoir d'épaisseurs légère, idéale et forte On peut voir que les poids des collerettes d'ébavurage peuvent être contrôlés dans une certaine mesure, malgré le fait que la tôle varie considérablement. EXEMPLE E CONDITIONS POUR AUGMENTER L'ETIRAGE TOLE D'EPAISSEUR FAIBLE POINCONS MATRICES 1 2 3 I 2 3 Température en surface d'outillage,O O C Débit d'eau (l/min) Température en surface de boîte ( C) Poids de collerette d'ébavurage (g) 38 54 71 1,13 0,67 0,63 21 26 32 3,8 2,76 0,76 1,7 Température moyenne d'entrée d'eau: 7 C CONDITIONS NORMALES POUR UNE TOLE AYANT L'EPAISSEUR NOMINALE POINCONS 1 2 3 MATRICES 2 3 Température en surface d'outillage ( C) Débit d'eau ( 1/min) Température en surface de boite (OC) Poids de collerette d'é- bavurage (g) 28 41 54 2,26 1,40 1,32 21 28 3,8 2,76 1,7 Température d'entrée d'eau 7,5 C CONDITIONS POUR REDUIRE L'ETIRAGE PLAQUE DE FORTE EPAISSEUR POINCONS 1 2 3 MATRICES 1 2 3 Température en surface d'outillage (OC) Débit d'eau (l/min) Température en surface de boite (OC) Poids de collerette d'é- bavurage (g) 28 41 55 2,26 1,40 1,32 32 41 1,9 1,36 0,38 57- 1,7 Température moyenne d'entrée d'eau: 7,5 C 0,76 Des spécialistes en la matière apprécieront sans nul doute que des variations concernant les configu- rations particulières des passages de réfrigérant pour- raient être mises en oeuvre dans une diversité d'outil- S lage, de façon à réaliser un système dans lequel les di- mensions d'outillage pourraient être contrôlées en con- cordance avec les résultats désirés du processus de fabri- cation. REVENDICATIONS 1 Procédé utilisable dans une presse comportant des éléments de poinçons et matrices coopérants qui sont a- lignés pour se déplacer alternativement le long d'un axe commun afin de former des récipients ayant la forme d'une cuvette creuse à paroi mince, lesdits éléments de poinçon assurant l'emboutissage de la matière au travers desdits é- léments de matrice, procédé selon lequel: on fait arriver une partie de ladite matière dans un plan situé entre lesdits éléments de poinçons et matrices ( 20, 25) lorsque ceux-ci sont espacés et lorsqu'il existe entre eux un intervalle avant l'emboutissage, on fait déplacer lesdits éléments de poinçons ( 25) le long dudit axe en direction desdits éléments de matrice pour emboutir ladite matière au travers desdits élé- ments de matrice, caractérisé en ce qu'on régle l'espacement radial entre lesdits éléments de poinçons et matrices par commande de la température de fonctionnement de l'un ou l'autre desdits élé- ments en fonction des variations de ladite matière. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit réglage est effectué en faisant varier la quantité de réfrigérant passant au travers desdits éléments de matrice ( 20). 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que ledit réglage est effectué en faisant va- rier la température du réfrigérant s'écoulant au travers desdits éléments de matrice ( 20). 4 Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit réglage est effectué en faisant varier la quantité de réfrigérant passant au travers desdits éléments de poinçons. 5.Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit réglage est effectué en faisant va- rier la température du réfrigérant passant au travers desdits éléments de poinçon ( 25). 6 Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que Ledit réglage est effectué en fai- sant varier indépendamment les quantités de réfrigérant pas- sant au travers desdits éléments de poinçon ( 25) et de ma- trice ( 20). 7 Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit réglage est effectué en faisant varier indépendamment les températures de réfrigérant pas- sant au travers desdits éléments de poinçon et de matrice ( 20,25). 8 Dispositif pour emboutir et étirer un récipient à partir d'une matière sans qu'un réfrigérant soit appliqué directement sur ladite matière, comprenant un bâti de presse destiné à supporter un outillage déplaçable alternativement, ledit outillage comprenant un poinçon et une matrice pour assurer l'emboutissage et l'étirage de ladite matière empri- sonnée entre eux sous la forme d'un récipiert creux à paroi mince ayant une forme de cuvette, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend des passages de réfrigérant ( 46,47, 48, 50, 51,52) ménagés dans ladite matrice ( 20) pour permettre le passage du réfrigérant sans que ce réfrigérant entre en con- tact avec ladite matière, des moyens de régulation d'écou- lement ( 55, 56) associés auxdits passages de réfrigérant de ladite matrice pour r,égler le débit du réfrigérant autorisé à passer au travers de ladite matrice en fonction des varia- tions de ladite matière; et des moyens de commande de tem- pérature reliés auxdits passages de la matrice pour changer la température du réfrigérant en concordance avec des varia- tions de ladite matière. 9 Dispositif selon la revendication 8, caracté- risé en ce que ledit poinçon ( 25) comporte des passages de réfrigérant ( 62,54,65,66) qui sont reliés indépendamment des- dits passages de la matrice ainsi que d'autres moyens de régulation d'écoutement ( 55,56) qui sont reliés auxdits passages du poinçon. Dispositif selon la revendication 8, carac- térisé en ce que ledit poinçon ( 25) comporte des passages de réfrigérant qui sont indépendants des passages de la ma- trice ainsi qu'un autre moyen de commande de température qui est relié auxdits passages du poinçon. 11 Dispositif pour assurer l'emboutissage et l'é- tirage d'une cuvette pourvue d'une collerette périphérique à partir d'une matière relativement mince pour former un ré- cipient allongé comportant également une collerette par dé- placement d'une matrice et d'un poinçon l'un par rapport à l'autre et par tirage d'unmanchon de blocage et de centrage coaxialement à ceux-ci et ensuite par application d'un élé- ment de profilage de fond axialement par rapport à la ma- trice contre le poinçon pour effectuer le profilage du fond de récipient sans faire intervenir une submersion de ladite matière par du réfrigérant pendantl'emboutissage et l'éti- rage, dispositif caractérisé en ce qu'il est prévu des pas- sages séparés au travers dudit poinçon et de ladite matrice pour permettre un écoulement de réfrigérant, en ce qu'il est prévu une source d'alimentation en réfrigérant qui est re- liée indépendamment auxdits passages de matrice et de poin- çon et en ce qu'il est prévu un moyen de distribution placé enligne avec lesdits passages ménagés dans la matrice et le poinçon pour assurer une commande indépendante de l'écoule- ment de réfrigérant depuis ladite source de l'alimentation jusqu'à ladite matrice et audit poinçon afin de permettre une régulation de la température de fonctionnement de ladi- te matrice par rapport aupoinçon au cours de l'emboutissa- ge et de l'étirage dudit récipient allongé à des cadences de 100 récipients par minute. 12 Dispositif selon la revendication 11, carac- térisé en ce que lesdits passages de matrice et de poinçon comportent chacun un moyen indépendant de commande de tem- pérature pour faire varier la température de travail du ré- frigérant s'écoulant respectivement par l'intermédiaire des- dits passages vers la matrice et le poinçon. 13 Dispositif selon la revendication 12, carac- térisé en ce que Ledit moyen de commande de température estp Lacé entre Ledit moyen distributeur et Lesdits passa- ges de La matrice pour changer La température du réfrigé- rant fourni à La matrice. 14 Dispositif selon la revendication 12, carac- térisé en ce que ledit moyen de commande de température est p Lacé entre ledit moyen distributeur et lesdits passa- ges de poinçon pour modifier la température du réfrigérant fourni au poinçon.