Brevet FR2554743A1 — publié le 19850517

Tête de formage pour cannelures lontitudinales sur toute la périphérie de pièces cylindriques. La présente invention concerne un outil de formage de cannelures longitud:inales ou de formes diverses sur des pièces cylindriques, par matriçage å froid sur des pièces en pleine matière ou par retreint et laminage pour des pièces en tôle. Cet outil est monté sur presse verticale pour des pièces de faible longueur. Pour des pièces de grande longueur il est monté sur une presse hydraulique horizontale. On contact des outillages de formage pour le laminage de pièces hydrauliques. Dans tous ces outils on utilise un nombre de galets profilés correspondant au nombre de canne lurex, disposés en cercle, perpendiculairement autour de la pièce et amenés simutanément en contact. Les forces de laminage sont absorbées par les galets; ces galets prennent appui de différentes façons a) sur des paliers de forte dimension avec des galets correspondant ce qui augmente l'effort de laminage-par la surface en contact avec la pièce. b) sur une suite de galets montés en appui et en rotation sur des axes indépendants ce qui augmente considérablement la dimension des outillages. c) par un anneau de contrainte coulissant servant à réactionner les galets. d) il existe également des dispositifs destinés à laminer des profils de dentures et comportant plusieurs outils de laminage disposés en cercle autour de la pièce. Ces outils prennent appui sur des languettes qui sont logées dans des rainures ménagées dans un corps de palier annulaire. En même temps, les cylindres roulent sur les languettes. Les outils de laminage, ainsi que la pièce, se déplacent donc dans le sens du laminage. Dans tous les systèmes connus, l'effort de laminage est toujours reactionné par un point de tangence opposé, d'où une usure prématurée des parties fonctionnelles. Le dispositif selon l'invention permet d'obtenir un outillage à faible usure, de faible dimension, acceptant de très fortes charges, pouvant être utilisé sur des machines standard et incorporé dans des unités de production pour de très grandes séries. la présente invention comprend des roulements profilés (21) suivant la forme à obtenir. Ils sont montés annulairement sur un axe torique (16) en deux parties clevettées (10). Cet ensemble, roulements profilés et axe torique assemblés, est monté dans une cage-coquille (3-4) en deux parties ajourées de façon à permettre le passage (17) des roulements aux positions choisies, et dans lesquelles on aura usiné l'emplacement du tore. Cet ensemble ainsi réalisé est inséré dans une frette conique (2) de telle sorte que la contrainte exercée au moment du montage soit identique à celle exercée au moment de l'effort, ceci afin d'éviter toute flexion et de maintenir une-bonne précision. Différentes variantes peuvent intervenir sur cet outil dans des cas précis I) Pour des profils tourmentés et très précis, on exécute une deuxième rangée de roulements en alternance sous la première. Chaque rangée permet ainsi une phase de l'opération : 1ère rangée fond de forme (18) et 2ème rangée calibrage sommet de forme (19). II) Pour des pièces en tôle emboutie avec un fond, il est possible d'obtenir un doublage partiel (13) et simultané avec l'opération de formage. Pour cette phase de doublage il suffit de - modifier le mandrin supérieur (6) à une dimension capable de supporter cette double épaisseur selon la longueur souhaitée (13). - prévoir une pièce emboutie de dimension supérieure (12) de manière à provoquer un fluage et un débordement de matière sur le mandrin supérieur (6) ceci afin qu'au passage des roulements (21) cette double épaisseur soit matricée. III) Cette invention permet également un réglage dimentionnel afin de parfaire les cotes. Ce réglage peut s'effectuer par la bague intérieure (a) du roulement. Cette bague est usinée en son alésage de telle sorte qu'elle épouse la forme du tore (16). L'usinage de la partie extérieure de cet te bague (8) est excentré par rapport à son axe ; le réglage s'effectue el tournant cette bague suivant des repérages et en l'immobilisant à la la position choisie. IV) On peu également prévoir un axe circulaire d'une autre forme géométrique telle qu'un hexagone ou un octogone circulaire. Il suffira pour cela de prévoir un passage identique dans la bague intérieure (e) et sur les cages-coqu-lles (3-4). Ce système permet c'éviter d'immobiliser la bague (s) tout conservant plusieurs positions de réglage. V) Cette invention nous offre une autre possibitité en ce qui concerne les pièces en tole emboutie d'une hauteur maximum de cinquante millimètres En excentrant la partie active (7) du roulement (21) il est possible d'obtenir, sur l'extérieur de la pièce, une forme légèrement conique, positive ou négative, permettant ainsi de compenser une détente de la matière. VI)Il est également possible, en choisissant un autre point du roulement, d'obtenir un galbe concave ou convexe. Ce lever galbe, dans le cas d'une jante pour poulie crantée; améliore la tenue de la courroie. Il est néanmoins nécessaire de prévoir, à l'aide d'un ressort de traction, un système de rappel des roulements a leurs positions initiales. Les dessins annexés, figure 1 et figure 2, décrivent par un exemple d'utilisation, la réalisation de cannelures sur une pièce en tGle emboutie et, en variante, un doublage cannelé (12 et 13). La figure n01 zeprésente une vue en coupe suivant 3.3. La figure n 2 représente une vue en coupe partielle suivant A.A. La figure ne 1 représente l'outil fermé on y distingue les repères suivants - Dans une semelle (1) on façonne un ajour au profil du mandrin (5). Ce dernier est placé coulissant dans l'ajour et solloicité en permanence en direction de la flêche (15) pour se placer outil ouvert au niveau de la pie ce a transformer sbématisé gar (20). - En opposition au mandrin (5) le mandrin supérieur (6), actionné par le coulissean d'une presse, se déplace de haut en bas au moment du formage, puis remonte dans un moindre effort à la position d'outil ouvert. - Sur la semelle (15 concentriquement an mandrin (5) on fixe par des vis (îi) une frette (2) d'une résistance suffisante pour y maintenir des cages-coquilles (3-4) sous contrainte. - Dans les cages-coquilles (3-4) est nonté un axe de roulement (16) en deux parties réunies par deux clavettes (10). Sur cet axe sont montés les roulements profilés (21). - Ces roulements se composent d'une cage extérieure profilée (7), d'une rangée de rouleaux (9) permettant la rotation et la répartition de l'effort sur une bague intérieure (8) ajustée sur axe torique (16). - La dimention de ces roulements est caleulée de façon à ce que la rampe d'engagement soit suffisament faible pour éviter un effort d'opposition important une part, et, d'autre part, pour un choix de direction des efforts axiaux. l'outil avec ce type de pièce fonctionne de la aanere suivante En fin de cycle, le mandrin supérieur (6) est toujours sorti de l'outil pour permettre le passage de la pièce à former. Le mandrin (5) sous l'action de la pression du coussin inférieur se place à la position haute (20). On place ensuite la pièce' à exécuter (2C). tu cours du formage, le mandrin (63 descend, actionné par la presse et efface la pression inférieure (15) par poussée sur la pièce (20). Cette dernière arrive en contact avec les galets puis s'engage dans les galets profilés (7) eux-memes entrains en rotation sur les rouleau (9) par la poussée exercée sur la matière à déformer au cours du laminage. En utilisant une pièce emboutie d'une dimension plus grande (12), variable en fonction de la hauteur du retournement (13), il se produit au moment du contact avec les roulements (21) une flexion au niveau de la zone.(12), un retreint à l'endroit du contact avec les roulements (21) et un effort de re-nétration supérieur à @@effort nécessaire pour pousser la zone (12) dans la position de retournement. ce moment, L'effort de pénétration devient sensiblement identique, la pièce s'engage dans le roulement et l'outil termine son cycle. Un système d'éjection est prévu pour extraire la pièce des mandrins par un système pneumatique selon l'équipement du poste de travail. REVENDICATIONS I) Tte de formage pour cannelure sur toute la périphérie des pièces cylindriques, caractérisée par une quantité de roulements (7) Ênsrouriés, montés annulairement en rotation sur un axe fixe (16) torique ou octogonal circulaire, sur lequel sont montées les bagues réglables (s) ; l'ensemble est placé dans une cage-coouille support (3-4), réactionné par une frette conique (2) agizzar.t par contrainte au moment du montage sur les éléments supports intérieurs (3-4-16). i) Outil selon la revendication n0 1 caractérisé par le fait que les roulements ont un nombre de rouleaux important permettant une répartition de la charge dynamique calculée an double de l'effort nécessaire permettant ainsi une très grande viabilité. III) Outil selon la revendication n0 1 caractérisé par un axe torique (16) augmentant ainsi la surface de contact et permettant une bonne retransmission des efforts sur les cagescoquilles (3-4). IV) Outil selon la revendication n0 i caractérisé par une bague (8) ajustée serrée entre les toiles porteuses (22) évitant ainsi tout flambage de ces toiles. V) Outil selon la revendication n0 i caractérisé par une frette bride (2) conique agissant par contrainte sur tous les éléments porteurs évitant ainsi tous les jeux dans le temps. VI) Outil selon la revendication n0 1 permettant le réglage des cotes en agissant sur la bague (8). VII) Outil selon la revendication n0 1 caractérisé par le fait que par un mouvement rectiligne on obtient des formes différentes ( coniques, positives ou négatives, concaves ou convexes) en façonnant la cage extérieure du roulement (7) excentrée et en choisissant sur la développante du cercle la forme à obtenir sur la pièce. VIII) Outil selon la revendication n0 I caracterisé par une double opération de retournement et de cannelages simultanés, améliorant ainsi la structure moléculaire de la matière et le cotit de production. IX) Outil selon la revendication n0 1 caractérisé par le fait que l'on peut superposer deux tetes alternées permettant dans tous les cas de réaliser le cannelage et le matriçage en une seule opération, fond de forme (19) et sommet de forme (18).