Brevet FR2546778A1 — publié le 19841207

La présente invention concerne le domaine du matériel de forgeage et d'estampage et a notamment pour -objet une machine automatique pour le refoulement de pièces du type barre dans deux directions,autrement dit, de pièces sous forme de barre aux extrémités de laquelle sont refoulées deux têtes, par exemple des âmes d'isolateurs. L'invention peut être appliquée dans la construction d'ouvrages de production d'énergie, les constructions mécaniques, ainsi que dans d'autres branches de l'indWstrig pour la fabrication de toute une série de pièces sous forme de barre aux extrémités de laquelle sont réalisées des têtes, telles que âmes d'isolateurs, biellettes, axes, arbres de chaînes de traction, bielles de machines de compression, etc. A l'heure actuelle, on connaît une machine automatique pour le refoulement de pièces du type barre dans deux directions (cf., pa exemple, le certificat d'auteur soviétique nO 307841, classe B 21 zr 5/08), comportant deux coulisseaux montés sur un bâti et sur lesquels sont fixés des poinçons de refoulement, un ensemble de demi-matrices mobile et fixe muni d'un mécanisme de serrage, un mécanisme d'avance des ébauches, un mécanisme de coupe comprenant un couteau mobile et un couteau fixe, un mécanisme de transport de l'ébauche en position de refoulement, ce mécanisme de transport étant réalisé sous forme d'un disque cruciforme monté dans ledit ensemble de demi-matrices et portant sur ses saillies des paires de mors interchangeables extensibles serrés l'un contre l'autre par des éléments élastiques. Compte tenu de -leurs possibilités technologiques, ces machines automatiques ne permettent pas de fabriquer une large gamme de pièces a têtes de forme variée à partir d 'ébauches avancées une par une, constituées de profilés métalliques non calibrés, du fait que ces machines comportent deux coulisseaux nécessitant une synchronisation de leur course, ce qui est limité par la difficulté des réglages à réaliser, par suite de la complexité de la chaîne cinématique de la machine automatique (système de pignons et de mécanismes bielle-manivelle). Pour assurer la production d'une gamme variée de pièces, on est obligé de changer les rapports de transmission des pignons et le réglage du mécanisme bielle-manivelle. De plus, par suite de la non synchr.onisation de la course des coulisseaux, les poinçons n'entrent pas en action simultanément. De ce fait, un surplus de bavures se forme sur l'une des têtes, tandis que l'autre tete se trouve insuffisamment refoulée, ce qui baisse la qualité de la pièce refoulée On s'est donc proposé de mettre au point une machine automatique pour le refoulement de pièces sous forme de barre dans deux directions, dans laquelle les poinçons et l'ensemble de refoultement seraient disposés de manière à élargir les possibilité technologiques de la machine automatique et à élever la qualité du refoulement. Le problème ainsi posé est résolu à laide d'une machine automatique pour le refoulement de pièces sous forme de barre dans deux directions, qui comporte, montés sur un bâti, un arbre moteur de distribution, des poinçons de refoulement dont l'un est relié par l'intermédiaire d'un coulisseau à l'arbre de distribution, un ensemble de refoulement comprenant des demi-matrices, un mécanisme de serrage des demi-matrices muni dXune barre de commande, et un dispositif d'avance des ébauches, caractérisée, selon l'invention, en ce quelle est pourvue de guidages fixés dans le bâti parallèlement à la course du coulisseau,l'en- semble de refoulement étant monté sur ces guidages de manière à pouvoir effectuer un mouvement de va-et-vient conjointement avec la barre de commande du mécanisme de serrage des demi-matrices le long de l'axe de refoulement et étant serré élastiquement contre le coulisseauJet d'un dispositif d'amortissement coopérant avec le deuxième poinçon de refoulement faisant fonction de poinçon d'appui, et poussant ce dernier vers l'autre poinçon de refoulement. Suivant l'invention, le dispositif d'amortissement peut comprendre un élément élastique et un levier à deux bras dont un bras est en contact constant avec le poinçon et dont; autre bras coopèreavec l'élément élastique. La présence de l'ensemble de refoulement mobile permet de réaliser le refoulement des pièces dans deux directions par application d'un seul coup dans une seule direction, du fait que, pendant-une course du coulisseau, on forme d'abord une tête de la barre et puis la deuxième tête à la suite du déplacement des demi-matrices. Ceci simplifie notablement la conception de la machine automatique et assure la fabrication de pièces à tetes différentes en réglant la position du poinçon d'appui (butée arrière) et la-longueur de l'ébauche. Le fait que le poinçon d'appui soitrelastique crée les condi nécessaires au refoulement sans formation de bavures grâce à la tolérance de longueur de la pièce et protège la machine automatique contre les surcharges et les coincements. Il est avantageux que la barre de commande soit reliée par l'intermédiaire d'un élément articulé au mécanisme de serrage des demi-matrices, celui-ci étant exécuté sous forme d'un mécanisme à levièr et à coulisse, dont la couliss est raccordée à l'élément articulé et est pourvue d'une butée et d'un patin à ressort entre lesquels se trouve le levier de ce mécanisme, relié au patin-à ressort et à l'arbre de distribution. Une telle liaison de la barre de commande avec le mécanisme de serrage des demi-matrices permet à la barre de commande de se déplacer librement conjointement avec l'ensemble de refoulement sans aucune perturbation du fonctionnement du mécanisme de serrage ni déplacement de celui-ci par rapport au bâti. De plus, le mode de realisation proposé du mécanisme de serrage des demi-matrices permet non seulement de déplacer et serrer d'une manière sûre les demi-matrices, mais aussi de les bloquer dans cette position avec un effort de serrage croissant constamment, ce qui est obtenu grâce à la compression graduelle du ressort, l'effort du ressort atteignant sa valeur maximale à la fin de la course de travail du coulisseau. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif d'une machine automatique de refoulement de pièces sous forme de barre dans dieux directions, selon l'invention, avec références. aux dessins non limi tatas annexés dans lesquels - la figure 1 représente un schéma de principe de la machine automatique pour le refoulement de pièces sous forme de barre dans deux directions, selon l'invention; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 montre un schéma de principe de la disposition du dispositif pour l'avance des ébauches dans la machine automatique de la figure 1. La machine automatique pour le refoulement de pièces sous forme de barre dans deux directions comporte un bâti 1 (figure 1.) sur lequel sont montés tous les organes et les mécanismes de la machine automatique, et notamment un arbre moteur de distribution 2, des poinçons de refoulement 3 et 4, dont l'un (3) est commandé, un ensemble de refoulement 5 comprenant des demi-matrices mobiles 6, un mécanismes 7 de serrage des demi-matrices, muni d'une barre de commande 8 reliée aux demi-matrices 6, et un dispo sitif 9 d'avance des ébauches. Le poinçon de refoulement 3 est fixe sur le coulisseau 10 disposé dans les guidages 11 du bâti 1. Le coulisseau 10 est relié à l'arbre de distribution 2 mis en rotation à l'aide d'une commande connue quelconque (non représentée sur les figures 1 à 3) par l'intermédiaire d'une roue dentée 12 (figure 2). Le deuxième poinçon de refoulement 4 fait fonction de poinçon d'appui, est monté en face du poinçon 3 et coopère avec un dispositif d'amortissement 13 (figure 1) poussant le poinçon 4 vers le poinçon 3. Le dispositif d'amortissement 13 oeitorte- un élément élastique et un levier 14 à deux bras dont un bras 14a est en contact permanent avec le poinçon de refoulement 4, tandis que l'autre bras 14b coopère avec l'élément élastique. Le levier 14 est disposé sur un axe 15 fixé sur le bâti 1. L'élément élastique est forme par un ressort 16 enfilé sur une barre 17, dont une extrémité est articulée au bras 14b du levier 14. Sur l'autre extrémité de la barre 17 est fixée une butée 18. Le ressort 16 et la barre 17 sont disposés dans un boîtier 19 fixé sur le bâti, le ressort 16 prenant appui par l'une de ses extrémités contre la butée 18, tandis que son autre extrémité prendXappuz.sur le boîtier 19. En tant que dispositif d'amortissement 13, il est possible d'utiliser n'importe quel moyen connu permettant de pousser le poinçon 4 vers le poinçon 3. L'ensemble de refoulement 5 comporte un corps 20 (figure 3), dans les rainures inclines duquel sont disposes les demi-matrices 6, et des appuis 22 (figure 1) pour les ébauches, disposes au-dessous des demi-matrices, dans les parois du corps 20. Les demi-matrices 6 (figure 3) ont un joint de contact mutuel dans un plan vertical et des évidements qui, lors de la jonction des demi-matrices, forment une cavité de chargement 23 et une cavité de travail 24 dans lesquelles sont placées les ébauches. La cavité de chargement 23 est prévue à la partie supérieure des demimatrices 6, comme montré sur la figure 3. Les demi-matrices 6 sont reliees par un moyen approprie quelconque à la barre de commande 8, par exemple à l'aide d'une traverse, pour leur déplacement suivant les rainures inclinées 21 du corps 20, autrement dit, pour entrer en contact mutuel pendant le refoulement des pièces et pour s'écarter l'une de l'autre lors de la sortie de l'ébauche de la cavité de travail 24. La barre de commande 8 traverse une douille 25 fixée à la partie inférieure du corps 20. Une partie du bâti 1 (figure 1) est exécutée sous forme d'un châssis 26 dans lequel sont fixés des guidages 27 parallèlement à la course du coulisseau 10. L'ensemble de refoulement 5 est monté sur les guidages 27.par son corps 20 de manière qu'il puisse effectuer un mouvement de va-etvient le long de l'axe de refoulement conjointement avec la barre de commande 8, et venir siappliquer d'une maniere élastique contre le coulisseau 10. Pour le déplacement de la barre 8, on a prévu dans le châssis 26 une rainure 28. Dans le corps 20 de l'ensemble 5 et dans le châssis 26, on a prévu des rainures 29 dans lesquelles sont guidées les poinçons 3 et 4 Le serrage élastique de l'ensemble de refoulement 5 contre le coulisseau 10 suivant l'axe de -refoulement est assuré par des ressorts 30 disposés sur les guidages 27 et butant par une extrémité contre le châssis 26 et par l'autre contre le corps 20 de l'ensemble de refoulement 5. En tant que mécanisme 7 de serrage des demi-matrices 6, on utilise un mécanisme à leviers et à couliss-e comportant, articulés entre eux, une bielle 31-, un levier 32-, une coulisse 33 et un levier coud 34 monté pivotant sur le bâti à l'aide d'un axe 35 et articulé à la coulisse 33. La bielle 31 est liée cinématiquement à l'arbre de dis tribution 2 et au levier 32 Une butée 36 et un patin. à ressort 37 sont montés sur la coulisse 33. L'extrémité du levier 32 , reliée au patin 37 estwenggee entre la butée~36 et le patin 37. Le-patin 37 est serré d'une manière élastique contre la butée 36'par un ressort 38 disposé sur la: coulisse 33 et appuyant sur le patin 37 et la bute 39 montée dé façon à pouvoir effectuer sur la coulisse 33 un déplacement imposé. La barre de commande 8 est reliée au mécanisme 7 de serrage des demi-matrices 6 à l'aide d'un élément articulé 40 relié par le levier coudé 34 à- la coulisse 33. Le patin 37, la butée 36 et l'élément articulé 40.permettent à la barre 8 de se déplacer librement conjointement avec l'ensemble de refoulement 5 sans déranger les liaisons dans le mécanisme 7 de serrage des demi-matrices et sans perturber son fonctionnement. L'amenée des ébauches dans la cavité de chargement 23 des demi-matrices 6 est assurée par le dispositif 9, en qualité duquel on peut utiliser un dispositif approprié quelconque, y compris celui représenté sur la figure 3. Le dispositif 9 d'avance des ébauches comporte un polygone articulé ou "pantographe" 41, un organe de préhension supérieur 42, un organe de préhension inférieur 43, et un système de leviers 44 mis en action par l'arbre de distribution 2 par.l'intermédiaire d'une came 45. Un transporteur 46 à rouleaux (figure 1), muni d'une commande, est associé aux organes de préhension 42 et 43. Dans la section terminale de ce transporteur, au voisinage de l'organe de préhension inférieur 43 disposé entre les rouleaux, sont montés une butée 47 et un dispositif connu 48 pour le contrôle des paramètres des ébauches. Il est évident que la-machine automatique comporte, outre les organes et mécanismes décrits, des moyens connus qui assurent le fonctionnement de la machine automatique en régime automatique et qui ne sont pas décrits ici car ils sont connus en soi. La machine automatique. fonctionne de la manière suivante. Le transporteur 46 actionné par sa commande .mène les ébauches jusqu a la butée 47 dans la zone d'action du dispositif 9 d'avance des ébauches. L'organe de préhension inférieur 43 (figure 3) passe entre les rouleaux du transporteur 46 en se déplaçant vers le haut sous l'action de l'arbre de distribution 2, lève une ébauche 49, en la portant à travers le dispositif 48 pour l'exposer au contrôle et la transmet aux organes de préhension supérieurs 42. Les ébauches qui ne satisfont pas aux conditions du refoulement (par exemple : longueur, qualité de chauffage etc.,) sont rejetées. Les organes de préhension 42 qui maintiennent l'ébauche 49 par les mors à ressort sont délacés à laide du pantographe 41, du système de leviers 44 et de l'arbre de distribution 2 vers la cavité de chargement 23 sur les demi-matrices solidarisés 6 de l'ensemble de refoulement 5, rappelé, à ce moment, en position de départ par le ressort 30. Le mécanisme 7 de serrage des demi-matrices 6 fait descendre la barre de commande 8, et les demi-matrices 6, en se déplaçant vers le bas suivant les rainures -inclinées 21 du corps 20, s'écartent et l'ébauche 49 glissé de la cavité de chargement 24- à travers l'espacement entre les demi-matrices et se pose sur les appuis 22. La pièce finie est évacuée de la cavité de travail 24. Pendant la montée de la barre 8, les demi-matrices commencent à se déplacer. Au fur et à mesure de leur déplacement vers le haut les demi-matrices 6 se rejoignent, saisissent l'ébauche 49 posée sur les appuis 22 et la transportent vers la zone de refoulement. En se déplaçant vers le haut, la barre 8 repproche les demi-matrices 6 qui serrent fortement l'ébauche 49 sous action du mécanisme de serrage 7. Les demi-matrices 6 (figure 1) se déplacent pendant la course à vide -du coulisseau 10 lorsque la coulisse 33 associee au patin 37 et au ressort 38 fonctionne avec ceux-ci comme un seul élément rigide. Dans la position supérieure des demi-matrices 6, lorsqu'elles se sont désolidarisées, le ressort 38 se comprime différentiellement en augmentant l'effort de serrage des demi-matrices. Ce serrage continue pendant toute la période de refoulement et atteint sa valeur maximale à la fin de celle-ci. Le fait que le mécanisme de serrage puisse fonctionner comme un élément rigide est utilise pour le remplacement des demi-matrices usées. Les opérations de transport et de serrage de l'ébauche sont suivies du processus-de refoulement proprement dit, qu'on peut décrire comme consistant essentiellement en deux étapes. Tout d'abord, la tête de la barre est formée du côté du coulisseau 10, puis le poinçon de refoulement 3 se déplace avec l'ensemble 5 vers lue deuxième poinçon (d'appui) 4, la valeur de ce déplacement correspondant à celle de l'aplatissement df l'ébauche nécessaire à la formation de l'autre tête. En pratique, ce-processus s'effectue parallèlement. Le-poinçon d'appui 4, poussé par le ressort par rapport au bâti, est réglépour un effort optimal de refoulement. Lors de l'accroissement de cet effort, le poinçon 4 peut se déplacer légèrement dans la direction axiale en prévenant ainsi un écoulement excessif du métal dans la bavure. La machine autoamtique décrite pour le refoulement de pièces sous forme de barre dans deux directions est un ensemble de parties dont la liaison présente un caractère stable, ce qui contribue à l'apparition de nouvelles qualités, donc à l'élargissement des possibilités technologiques du matériel et à l'élévation simultanée de la qualité de ces pièces fabriquées en grandes séries pour la construction d'ouvrages de production d'énergie1 telles que les âmes des isolateurs haute tension. La machine automatique faisant l'objet de l'invention permet de fabriquer des pièces à partir débauches débitées une par une et constituees de profilés métalliques lamines par estampage à chaud et par refoulement à froid Il convient de noter que ses possibilités technologiques ne sont pas limitées par la nomenclature des pièces et par le procédé de refoulement. La machine automatique peut être utilisée tant pour le refoulement dans deux directions que dans une seule direction en plusieurs passes. REVENDICATIONS ========~======== ~ ======== 1. Machine automatique pour le refoulement de pièces sous forme de barre dans deux directions, du type comportant montés sur un bâti (1), un arbre moteur de distribution (2), des poinçons de refoulement (3 et 4) dont l'un (3) est relié par l'intermédiaire d'un coulisseau (10) à l'arbre de distri bution (2), un ensemble de refoulement (5) comprenant des demi-matrices mobiles (6), un mécanisme (7) de serrage des ébauches, caractérisée en ce qu'elle est équipée de guidages (27) fixés sur le bâti (1) parallèlement à la direction de déplacement du coulisseau (10)}.l'ensemble de refoulement (5) étant monté sur les guidages de manière à pouvoir effectuer un mouvement de va-et-vient le long de l'axe de refoulement conjointement avec la barre de commande (8) du mécanisme (7) de serrage des demi-matrices, et à être serré d'une manière élastique contre le coulisseau (10), et d'un dispositif d'amortissement (13) coopérant avec le deuxième poinçon de refoulement (4), lequel fait fonction de poinçon d'appui, et le poussant vers l'autre poinçon de refoulement (3). 2. Machine automatique selon la revendication 1, carac térisée en ce que le dispositif (13) comporte un élément élastique et un levier (14) à deux bras, dont un bras est en contact permanent avec le poinçon de refoulement (4) et dont l'autre bras coopère avec ledit élément élastique. 3. Machine automatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la barre de commande (8) est reliée par un élément articulé (40) au mécanisme (7) de serrage des demi-matrices, ce dernier étant réalisé sous forme d'un mécanisme à leviers et à coulisse, dont la coulisse (33) est reliéeà l'élément articulé (40) etest munie d'une butée (36) et d'un patin (37) à ressort, entre lesquels est monté un levier (32) relié par l'une de ses extrémités au patin à ressort (37) et par son autre extrémité à l'arbre de distribution (2).