Brevet FR2665382A1 — publié le 19920207

La présente invention concerne une presse à chan- freiner destinée à chanfreiner et cisailler des matériaux tels qu'une feuille métallique tirée d'une bobine, pour la réalisation de produits uniformes de configuration5 particulière. Une presse classique à chanfreiner, telle que représentée sur la figure 7, comporte une matrice 20 et un poinçon 21, et utilise un matériau 22 tiré d'une bobine. Des ressorts 28 a d'un éjecteur 28 repoussent le matériau10 22, soumis à une opération de cisaillement, vers le poinçon 21 de chanfreinage. Le matériau 22 tiré d'une bande avance sous l'action d'un dispositif d'alimentation (non représenté), par exemple à cylindres, dans le sens de la flèche A de la15 figure 6 et il est soumis à diverses opérations D'abord, une partie chanfreinée 23 est formée par la matrice 20 et le poinçon 21, et des trous 24 sont ensuite formé Un produit 25 ayant une partie chanfreinée 25 a et des trous 24 est ensuite formé par une opération de cisaillement à l'aide d'une matrice 26 et d'un poinçon 27 de découpe de flan Les trous 24 sont utilisés comme dispositif de positionnement pour la formation du produit 25 par cisail- lement et, à partir de cet emplacement, la partie chan- freinée 23 est cisaillée En conséquence, comme représenté à la partie inférieure de la figure 6, la partie chanfrei- née 25 a est formée à un bord du produit 25. Cependant, une telle presse classique à chanfreiner pose les problèmes suivants. ( 1) La partie chanfreinée 23 est formée dans le matériau 22 déroulé d'une bobine et en conséquence, même si la partie chanfreinée 23 est réalisée uniformément, l'épaisseur de la partie chanfreinée 25 a du produit 25 est irrégulière à cause de la bavure formée dans une partie de support d'enroulement du matériau 22 tiré d'une bobine et dans le dispositif de positionnement par les trous 24 En conséquence, la position du poinçon 21 doit être ajustée fréquemment. ( 2) Comme représenté à plus grande échelle sur la figure 8, lorsque la partie chanfreinée 23 est formée par la matrice 20 et le poinçon 21, un côté du matériau 22 est retenu par le dispositif de positionnement formé par les5 trous 24, et l'autre côté est retenu par la partie enroulée du matériau 22 En conséquence, le matériau serré ou déformé ne peut pas s'échapper Il faut une pression élevée de travail. ( 3) Lorsque la partie chanfreinée 23 est formée par la matrice 20 et le poinçon 21 au voisinage du poinçon 21, le matériau est soulevé dans le sens de l'épaisseur du matériau et se déplace dans le sens d'avance A comme indiqué par les flèches de la figure 8 si bien que le produit 25 est déformé et sa planéité est réduite. ( 4) Lorsque le poinçon 21 à chanfreiner et le poinçon 27 de découpe sont proches l'un de l'autre comme représenté sur la figure 7, l'espace de logement de ces poinçons peut être réduit; cependant, comme les sens de déplacement des deux poinçons 21 et 27 sont opposés, le matériau 22 subit une courbure ou déformation indésirable si bien que la planéité du produit 25 est réduite. L'invention concerne la résolution des problèmes précités. Plus précisément, l'invention concerne la réalisa- tion d'un produit chanfreiné ayant une dimension uniforme, une forme précise et une planéité suffisante, sans néces- siter une pression élevée. L'invention concerne aussi la réduction du nombre d'étapes utilisées pour le transfert du flan et la réduc- tion de l'espace nécessaire au logement des flans. Plus précisément, la presse à chanfreiner selon l'invention comprend une section de découpe-chanfreinage ayant une matrice, un poinçon destiné à cisailler le matériau placé dans cette section afin qu'il forme un produit, et un patin d'amortissement logé dans la matrice et destiné à se déplacer verticalement afin qu'il supporte le produit La matrice de la section de découpe- chanfreinage a une section de matrice de cisaillement placée à son extrémité supérieure et ayant une forme correspondant à celle du poinçon, une section de matrice à chanfreiner ayant une surface inclinée dépassant de la section de matrice à cisailler et inclinée progressivement vers le bas, et une section de guidage partant de la section de matrice à chanfreiner et utilisée pour le guidage du patin d'amortissement. Dans la presse à chanfreiner ayant la construction indiquée, le produit de forme prédéterminée est réalisé à partir d'un matériau par des opérations de cisaillement et de chanfreinage Avant ces opérations cependant, le maté- riau est placé dans une section de découpe-chanfreinage ayant une matrice et un poinçon destinés à former un flan ou un poinçon de découpe. Dans ces conditions, la presse assure la descente du poinçon de découpe En conséquence, le matériau est découpé par la section de matrice de cisaillement et forme un flan de configuration prédéterminée A ce moment, la face inférieure du flan est supportée élastiquement par le patin d'amortissement si bien que le flan ne peut pas se déformer de manière indésirable La surface rompue du flan formé par cisaillement a une partie retombante à son extrémité inférieure, une partie bombée qui prolonge cette partie retombante, et une cavité au-dessus de la partie bombée. Le poinçon de cisaillement est en outre abaissé afin qu'il repousse le flan en face de la section de matrice de cisaillement vers la section de matrice à chanfreiner, alors que la face inférieure du flan est supportée élasti- quement par le patin d'amortissement si bien que le bord inférieur du flan (plus précisément la partie retombante) est repoussée contre la surface inclinée A ce moment, comme le poinçon de découpe a une configuration correspon- dant à la section de matrice de découpe, presque toute la surface supérieure du flan est au contact de la face inférieure du poinçon de découpe et ne peut donc pas se déformer de manière indésirable La partie voisine de la partie retombante est avantageusement déformée afin qu'elle constitue la partie chanfreinée Le matériau déformé au voisinage de la partie retombante pénètre dans la cavité placée au-dessus de la partie bombée si bien que l'épais- seur du matériau varie très peu dans la direction de l'épaisseur de la feuille. Après la formation du produit de configuration prédéterminée, le poinçon de découpe est déplacé vers le haut En outre, le produit est repoussé vers le haut par le patin d'amortissement vers l'espace dont le produit a été retiré, et le produit est transféré avec le matériau restant. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe d'une partie importante d'une presse à chanfreiner; la figure 2 est une coupe illustrant le fonctionne- ment de la presse à chanfreiner; la figure 3 est une coupe agrandie d'une surface de rupture d'un flan; la figure 4 est une coupe illustrant le fonctionne- ment de la presse à chanfreiner; la figure 5 est un schéma représentant un produit obtenu selon l'invention; la figure 6 A est une vue en plan illustrant une opération de fabrication d'une presse classique à chanfreiner; la figure 6 B est une vue en élévation latérale de la figure 6 A; la figure 7 est une coupe en élévation latérale permettant la description du fonctionnement d'un poinçon à chanfreiner et d'un poinçon à découper d'une presse clas- sique à chanfreiner; et la figure 8 est une coupe schématique illustrant le fonctionnement d'un poinçon à chanfreiner d'une presse classique à chanfreiner. On décrit maintenant un mode de réalisation préféré de l'invention en référence aux dessins. Les figures 1 à 5 représentent un mode de réalisa- tion préféré Une section 1 à découper et chanfreiner est montée sur un support (non représenté) Une partie 6 de matrice de la section 1 a une section 6 a de matrice de cisaillement, une section 6 b de matrice à chanfreiner et une section 6 c de guidage qui sont placées dans cet ordre depuis l'extrémité supérieure de la partie 6 de matrice La section 6 a de matrice à découper a une configuration en coupe qui correspond à celle du poinçon 3 de découpe placé en face de la section 1 L'espace (figure 4) compris entre les deux organes 1 et 3 est d'environ 7 mm La section 6 b de matrice à chanfreiner a une surface inclinée 6 d partant de la section 6 a de matrice de découpe et est inclinée progressivement vers le bas La surface inclinée 6 d est placée du côté auquel doit être réalisé le chanfrein La section 6 c de guidage partant de la section 6 b a une section correspondant à celle du patin 2 d'amortissement si bien que la section de guidage permet le guidage du patin d'amortissement. Le patin 2 d'amortissement est formé d'un métal et il reçoit une pression P d'amortissement qui est une pression hydraulique ou pneumatique afin que le patin 2 puisse se déplacer vers le haut et vers le bas dans la partie 6 de la matrice 1 Le patin d'amortissement est mobile sous la commande de la pression P d'amortissement entre une position supérieure (figure 1) dans laquelle le patin dépasse légèrement au- dessus de la face supérieure de la section 1 et vient au contact de la section 6 a de matrice de découpe et une position inférieure (figure 4) dans laquelle le patin d'amortissement est au contact de la section 6 c de guidage. Un éjecteur 4 est fixé au poinçon de découpe 3 placé en face de la section 1 Ainsi, l'éjecteur 4 a pour rôle de retirer la partie restante, placée sur le poinçon 3, après qu'un produit 7 (le flan) représenté sur la figure 5, a subi les opérations de découpe et de chanfreinage L'éjec- teur 4 entoure le poinçon 3 et il est chassé élastiquement5 vers le bas par des ressorts 4 a. Un matériau 8 tiré d'une bobine (par exemple une tôle d'acier ayant une épaisseur d'environ 5 mm) avance par intermittence sous la commande d'un dispositif d'alimenta- tion (non représenté) vers un emplacement compris entre le10 poinçon 3 et la section 1, c'est-à-dire sur le patin 2 d'amortissement maintenu dans sa position supérieure par la pression P. On décrit maintenant le fonctionnement de la presse à chanfreiner selon l'invention. Le produit 7 de forme prédéterminée (plus précisé- ment une pièce de support d'un patin de friction d'un frein à disque à étrier flottant) telle que représentée sur la figure 5 est tiré du matériau 8 provenant de la bobine par les opérations de découpe et de chanfreinage Avant ces opérations de découpe par cisaillement et de chanfreinage cependant, le matériau 8 est placé sur le patin 2 et est disposé entre la section 1 de découpe-chanfreinage et le poinçon 3 de découpe comme représenté sur la figure 1. Dans cette position, la presse est commandée afin qu'elle abaisse le poinçon 3 de découpe En conséquence, le matériau 8 est cisaillé par la section 6 a de matrice de découpe et forme un flan 8 a par une opération de cisaille- ment comme indiqué sur la figure 2 A ce moment, la face inférieure du flan 8 a est supportée élastiquement par le patin 2 soumis à la pression P d'amortissement, et ne peut pas se déformer de manière indésirable A la suite du cisaillement du flan 8 a, une surface 8 b de rupture est formée avec une partie retombante 8 c de cisaillement à sa partie d'extrémité inférieure, une partie bombée 8 d (surface cisaillée) qui prolonge la partie retombante 8 c, et une cavité 8 e formée au-dessus de la partie bombée 8 d comme représenté à plus grande échelle sur la figure 3 La dimension de la partie bombée 8 d est d'environ 0,7 mm lorsque l'épaisseur T de la tôle est d'environ 5 mm. Le poinçon 3 de découpe est abaissé encore plus afin qu'il repousse le flan 8 a au-delà de la section 6 a vers la section 6 b de la matrice à chanfreiner, alors que la face inférieure du flan est supportée par le patin 2, si bien que la partie du bord inférieur du flanc 8 a, c'est-àdire la partie retombante 8 c, est repoussée par la surface inclinée 8 d Le poinçon 3 a une configuration telle qu'il se loge dans la section 6 a en laissant un faible espace, si bien que presque toute la face supérieure du flan 8 a est au contact de la face inférieure du poinçon 3 De cette manière, le flan 8 a ne peut pas se déformer de manière indésirable et la partie du flan qui est proche de la partie retombante 8 c se déforme de façon avantageuse en formant une partie chanfreinée 7 a comme représenté sur la figure 5 Le matériau déformé au voisinage de la partie retombante 8 c pénètre dans la cavité 8 e placée au-dessus de la partie 8 d si bien que l'épaisseur du matériau varie peu. En outre, la partie chanfreinée 7 a est destinée par exemple à empêcher la concentration des contraintes résultant des contacts locaux avec d'autres parties. Les dimensions de la partie chanfreinée utilisée à cet effet sont d'une part un angle d'inclinaison, par rapport à la face inférieure du produit 7, qui est d'envi- ron 30 de préférence, et d'autre part une largeur L qui est d'environ 3 + 0,5 mm. Après la formation du produit 7 de forme prédéter- minée, le poinçon 3 est ramené vers le haut En outre le produit 7, formé par découpe du flan 8 a, est chassé vers le haut par le patin 2 et se place dans l'espace de découpe dont le produit a été retiré, et le produit est alors transféré avec le matériau restant. Comme l'indique la description qui précède, la presse à chanfreiner selon l'invention présente les avan- tages pratiques suivants. ( 1) Comme l'opération réalisée sur la partie chan- freinée est réalisée sur le flan, la partie chanfreinée n'est pas décalée En conséquence, la partie chanfreinée a une dimension uniforme et une configuration très précise. ( 2) La partie chanfreinée du produit est formée par pressage de la partie retombante, par utilisation de la cavité formée à la surface de rupture par le cisaillement comme partie de relaxation des contraintes dans le matériau traité En conséquence, une pression élevée de travail n'est pas nécessaire. ( 3) La partie chanfreinée du produit est réalisée avec des faces supérieure et inférieure qui sont supportées par le poinçon de découpe et le patin d'amortissement respectivement, et une petite quantité du matériau passe dans la cavité formée à la surface de rupture par le cisaillement Le produit a donc une bonne planéité. ( 4) L'opération de cisaillement et l'opération de chanfreinage sont réalisées en une seule fois, par utilisa- tion de la section de découpe-chanfreinage et du poinçon de découpe En conséquence, le nombre d'opérations nécessitant un transfert du flan est réduit et l'espace de logement des flans est aussi réduit. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux presses et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Presse à chanfreiner, caractérisée en ce qu'elle comprend une section ( 1) de découpe-chanfreinage ayant une partie de matrice ( 6) qui comporte une section ( 6 a) de matrice de découpe, une section ( 6 b) de matrice à chanfrei- ner et une section de guidage ( 6 c), un poinçon ( 3) destiné à cisailler une feuille d'un matériau en donnant un produit de configuration prédéter- minée, la feuille du matériau étant placée sur la section de découpechanfreinage afin qu'elle soit cisaillée, et un patin d'amortissement ( 2) logé dans la partie de matrice et pouvant se déplacer verticalement afin qu'il supporte le produit.15 2 Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la section de matrice de cisaillement ( 6 a) est placée à une extrémité supérieure de la partie de matrice et a une configuration correspondant à celle du poinçon. 3 Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la section de matrice à chanfreiner ( 6 b) a une surface inclinée partant de la section de matrice à cisail- ler et inclinée progressivement vers le bas. 4 Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la section de guidage ( 6 c) part de la section de matrice à chanfreiner ( 6 b) et guide le patin d'amor- tissement ( 2). Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est destinée au traitement d'une tôle d'acier ( 8). 6 Procédé de chanfreinage d'un article métallique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: la formation d'une section de découpe-chanfreinage ayant une partie de matrice ( 6) qui comprend une section de matrice de découpe ( 6 a), une section de matrice à chanfrei- ner ( 6 b) et une section de guidage ( 6 c), un premier déplacement d'un poinçon ( 3) afin qu'il cisaille une feuille de matériau au niveau de la section de matrice de découpe en formant un produit de configuration prédéterminée, un second déplacement du poinçon ( 3) afin qu'il forme le bord chanfreiné du produit par déplacement du produit dans la section de matrice à chanfreiner, la disposition d'un patin d'amortissement ( 2) dans la matrice afin qu'il supporte le produit pendant le premier et le second déplacement du poinçon, et la disposition d'un espace dans la partie de matrice pour le logement du matériau déformé à partir du produit pendant le pressage de celui-ci pour la formation du bord chanfreiné.