Brevet FR2719244A1 — publié le 19951103

La présente invention concerne une unité de poinçonnage destinée à la réalisation de découpes, de formes diverses, dans des plaques, tôles ou pièces analogues. Généralement, les unités de poinçonnage usuelles comportent un corps monobloc ayant une forme de C appelée "col de cygne" et définissant deux parties sensiblement parallèles qui sont reliées l'une à l'autre par une partie de jonction. Aux extrémités libres desdites parties sont ménagés des passages alignés, coaxiaux, dans lesquels sont respective- ment montés une matrice, pour la partie dite basse du corps, et un ensemble de poinçonnage, pour la partie dite haute dudit corps. L'action d'une presse sur une plaque de frappe de l'ensemble provoque sa descente le long du passage de la partie haute et la découpe de la tôle disposée entre l'en- semble et la matrice, par l'outil dudit ensemble s'engageant dans la matrice. Des moyens de rappel élastiques sont en outre prévus sur le corps pour tendre à éloigner l'ensemble de la matrice et, donc, à ramener spontanément en position initiale l'ensemble de poinçonnage, après l'opération de poinçonnage proprement dite. Pour cela, ces moyens sont définis par des guides associés à des ressorts et logés dans des trous qui sont ménagés à proximité du passage de l'en- semble de poinçonnage, parallèlement et autour de celui-ci, dans la face supérieure de la partie haute du corps. Ces guides, qui sont soumis à l'action des ressorts, noyés dans les trous, s'appliquent sous la plaque de frappe de l'ensem- ble. Aussi, bien que donnant des résultats satisfaisants, il s'avère néanmoins à l'usage que la conception actuelle des moyens de rappel élastiques entraîne des inconvénients. En effet, le fonctionnement répété de l'unité de poinçonnage implique cycliquement des déformations en compression et en extension desdits ressorts qui s'opposent à l'effort de la presse. En conséquence, les déformations des ressorts sont directement reprises par la partie haute ou supérieure du corps, puisqu'ils s'appliquent dans le fond des trous ménagés dans celle-ci, de sorte que cela tend à produire, à l'usage, un désalignement du passage portant l'ensemble de poinçonnage avec le passage de l'embase (passages initiale- ment coaxiaux), ce qui est la cause d'un mauvais fonctionne- ment des unités de poinçonnage. Par ailleurs, même si les ressorts sont calculés pour exercer un effort minimal sur la partie supérieure du corps monobloc (de l'ordre de 50 DaN), cet effort n'est pas négligeable et oblige à réaliser le corps en une matière résistante, telle que de la fonte malléable. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvé- nients et concerne une unité de poinçonnage dont la concep- tion des moyens de rappel élastiques garantit un fonctionne- ment fiable de l'unité, sans provoquer un désalignement des passages à cause de la déformation de la partie haute du corps portant l'ensemble de poinçonnage. A cet effet, l'unité de poinçonnage du type comportant un corps monobloc sensiblement en forme de C et définissant deux parties parallèles, dont les extrémités libres sont pourvues de passages alignés, portant respectivement une matrice et un ensemble de poinçonnage qui est soumis à l'action de moyens de rappel élastiques associés audit corps et tendant à éloigner ledit ensemble de ladite matrice, est remarquable, selon l'invention, en ce que lesdits moyens de rappel élastiques agissant sur ledit ensemble comprennent: - un levier qui est lié de façon pivotante, par sa première extrémité, à la partie de jonction des deux parties parallèles du corps monobloc, et dont la seconde extrémité coopère avec ledit ensemble; et - un mécanisme élastique prenant appui sur ledit corps et agissant sur ledit levier, au voisinage de sa première extrémité, de façon que ce dernier tende à éloigner ledit ensemble de ladite matrice. Ainsi, grâce à l'invention, l'effort de la presse sur l'ensemble de poinçonnage se traduit par un simple pivote- ment du levier qui est lié, par sa première extrémité, à la partie de jonction du corps monobloc, laquelle est parti- culièrement rigide, de sorte que les déformations préala- bles, au niveau de l'extrémité libre de la partie haute portant l'ensemble, n'apparaissent pas. Par exemple, la liaison pivotante de la première extrémité dudit levier peut être réalisée par un axe d'articulation solidaire de ladite partie de jonction du corps monobloc et15 orthogonal à l'alignement desdits passages portant la matrice et l'ensemble de poinçonnage. Dans un mode préféré de réalisation, ledit levier est logé dans une fente ménagée le long de la partie parallèle portant ledit ensemble de poinçonnage et de la partie de20 jonction correspondante dudit corps monobloc. En outre, la seconde extrémité dudit levier fait alors saillie dans le passage de l'extrémité libre portant ledit ensemble, pour agir sur celui-ci grâce audit mécanisme élastique. En particulier, ledit ensemble de poinçonnage monté dans le passage correspondant est constitué par un outil de poinçonnage, un dévêtisseur lié axialement audit outil, une bague de centrage dudit ensemble, des rondelles élastiques prévues entre ledit dévêtisseur et ladite bague, et une plaque de frappe liée audit outil et s'appliquant sur ladite bague. Dans ce cas, la seconde extrémité dudit levier débouche entre le dévêtisseur et la bague de centrage pour s'appliquer contre cette dernière par l'intermédiaire dudit mécanisme élastique. Ce dernier peut, par exemple, comprendre un poussoir, qui est logé dans un trou ménagé dans la partie de jonction du corps, et un ressort de compression, logé dans ledit trou et pressant ledit poussoir partiellement hors dudit trou pour agir sur ledit levier. En particulier, ledit ressort prend appui respectivement sur un bouchon obturant d'un côté ledit trou et sur un épaulement externe dudit poussoir, s'appli- quant contre un épaulement interne terminant l'autre côté dudit trou. Avantageusement, puisque la partie haute ou supérieure du corps ne subit plus d'effort de poinçonnage, le corps de l'unité peut être réalisé en n'importe quelle matière, telle15 qu'en un alliage léger métallique, en une matière plastique ou analogue. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des réfé- rences identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 représente, en coupe longitudinale, un exemple de réalisation de ladite unité de poinçonnage, conforme à l'invention. La figure 2 est une vue de dessus de la figure 1. L'unité de poinçonnage, montrée sur ces figures, comprend un corps monobloc 2 qui présente une forme générale en C, dénommée "col de cygne", pour définir ainsi deux parties sensiblement parallèles et allongées 3,4, reliées entre elles par une partie de jonction 5. Dans les extrémités libres 3A et 4A desdites parties sont respectivement ménagés30 des passages 6 et 7 alignés l'un par rapport à l'autre suivant un axe commun X-X, sensiblement perpendiculaire aux parties allongées parallèles 3,4. Plus particulièrement, la partie 3 constitue la partie inférieure ou basse du corps 1, destinée à s'appliquer fixement sur un support ou une table, et porte la matrice 8 de l'unité de poinçonnage, laquelle matrice est représentée en traits mixtes sur la figure 1. Quant à la partie 4, elle définit la partie supérieure ou haute du corps et porte l'ensemble de poinçonnage 9 contre lequel est destinée à10 s'appliquer une presse et qui est également représenté en traits mixtes. A son propos, l'ensemble de poinçonnage 9 comporte, de façon usuelle, un outil de poinçonnage 9A, un dévêtisseur 9B, une bague de centrage 9C et une pluralité de rondelles élasti-15 ques empilées 9D entourant l'outil et disposées entre le dévêtisseur et la bague de centrage. Ces deux derniers sont montés coulissant dans le passage 7, autour dudit outil qui présente, d'un côté, une partie active 9E, dont le contour définit la forme du poinçon à obtenir dans la plaque ou tôle20 à perforer et, de l'autre côté, une plaque de frappe 9F contre laquelle s'applique le coulisseau de la presse, non représenté. Quant à la matrice 8, elle présente un contour interne 8A correspondant à celui de la partie active de l'outil et elle est maintenue en place dans la partie25 inférieure 3 du corps par des organes de centrage 10. Par ailleurs, des moyens de rappel élastiques 11 sont associés au corps 2 pour tendre à éloigner l'ensemble de poinçonnage 9 de la matrice 8, et ramener ainsi en position initiale l'ensemble 9 contre une butée axiale 20, après30 poinçonnage, pour créer entre ceux-ci un espace pour introduire une nouvelle plaque. La butée 20 est située dans l'extrémité libre 4A de la partie 4 pour faire saillie radialement dans le passage 7, de façon que le dévêtisseur 9B s'applique contre celle-ci en position initiale de l'ensemble. Conformément à l'invention, les moyens de rappel élastiques 11 sont définis, dans cet exemple préféré de réalisation, par un levier 12 lié, de façon pivotante, à la partie de jonction 5 du corps monobloc et agissant sur ledit ensemble, et par un mécanisme élastique 13 prenant appui sur le corps monobloc, à sa partie de jonction, et agissant sur le levier 12 de façon à éloigner l'ensemble de la matrice, après poinçonnage. En particulier, la première 12A des deux extrémités du levier est montée pivotante sur un axe d'arti- culation 14, solidaire de la partie. de jonction 5 du corps monobloc et orthogonal à l'axe X-X des passages alignés 6 et 7. La seconde extrémité 12B du levier fait, quant à elle, saillie dans le passage 7 de l'extrémité libre 4A de ladite partie supérieure 4 du corps, pour s'appliquer, sous l'ac- tion du mécanisme élastique tendant à faire pivoter le levier autour de l'axe 14 vers le sens dextrorsum, sous la bague 9C de l'ensemble 9 et à éloigner celui-ci de l'embase 8. Comme le montrent les figures 1 et 2, le levier 12, qui présente par exemple une configuration allongée de section transversale rectangulaire, est logé dans une fente longitu- dinale 15 ménagée depuis la partie de jonction 5 jusqu'au passage 7 de l'extrémité libre 4A de la partie supérieure dudit corps monobloc 2. La fente est, en outre, réalisée dans le plan médian longitudinal du corps monobloc 2. Le mécanisme élastique 13 se compose, dans ce mode particulier de réalisation, d'un poussoir 16 et d'un ressort de compres- sion 17 qui sont logés dans un trou 18 prévu dans la partie de jonction 5 du corps. Ce trou est débouchant et s'étend, parallèlement à l'axe X-X, c'est-à-dire orthogonalement à l'axe 14, depuis la surface de base 3B de la partie infé- rieure 3 jusque dans la fente 15. Un bouchon fileté 19 obture le trou 18 du côté de la surface de base 3B, de sorte que le ressort 17, qui entoure le poussoir, prend appui sur le bouchon fileté 19 et sur un épaulement externe 16A du poussoir venant en butée axiale contre un épaulement interne 18A terminant le trou du côté de la fente. Ainsi, sous l'action du ressort 17, le poussoir 16 fait saillie par rapport au fond 15A de la fente 15 pour s'appliquer contre le levier pivotant 12, au voisinage de sa première extrémi- té. Par conséquent, le levier 12 tend à pivoter autour de l0 l'axe d'articulation 14, pour appliquer sa seconde extrémité 12B sous la bague 9C de l'ensemble et tendre ainsi à éloi- gner l'ensemble 9 par rapport à la matrice fixe 8. On comprend donc que, lors d'une opération de poinçonnage, pour laquelle la partie active 9E de l'outil perfore une plaque jusqu'à s'engager dans l'embase 8, la seconde extré- mité 12B du levier, poussée par la bague 9C, pivote simple- ment autour de l'axe 14 situé à la partie de jonction 5 dans le sens senestrorsum, de sorte que la partie supérieure 4 du corps n'est en aucune façon sollicitée par l'effort de20 poinçonnage. Lorsque l'opération est terminée, le ressort 17, alors comprimé par la descente du poussoir par suite du pivotement du levier, se détend pour agir sur le poussoir, ce qui implique le pivotement du levier, dans le sens dextrorsum et l'action de la seconde extrémité 12B sur la25 bague 9C. L'ensemble de poinçonnage 9 est éloigné de l'em- base 8 et ramené en position initiale, en venant s'appliquer par le dévêtisseur 9B contre la butée 20. Puisque le corps monobloc 2 de l'unité ne subit plus de déformations inhérentes à l'effort axial du coulisseau de la30 presse, il n'a d'autre fonction que d'assurer l'alignement géométrique du poinçon et de la matrice selon l'axe X-X, ce qui autorise sa réalisation en d'autres matières, par exemple en un alliage léger métallique, en une matière plastique appropriée, etc... Par ailleurs, l'absence de déformations de la partie supé- rieure du corps en cours de fonctionnement autorise la réalisation d'opérations délicates telles que le poinçonnage de tôles minces, de tôles magnétiques, etc... REVENDICATIONS 1. Unité de poinçonnage du type comportant un corps monobloc (2) sensiblement en forme de C et définissant deux parties parallèles (3, 4), dont les extrémités libres sont pourvues de passages alignés (6,7), portant respectivement une5 matrice et un ensemble de poinçonnage qui est soumis à l'action de moyens de rappel élastiques (11) associés audit corps et tendant à éloigner ledit ensemble de ladite ma- trice, caractérisée en ce que lesdits moyens de rappel élastiques10 (11) agissant sur ledit ensemble comprennent: - un levier (12) qui est lié de façon pivotante, par sa première extrémité (12A), à la partie de jonction (5) des deux parties parallèles du corps monobloc, et dont la seconde extrémité (12B) coopère avec ledit ensemble; et - un mécanisme élastique (13) prenant appui sur ledit corps et agissant sur ledit levier (12), au voisinage de sa première extrémité, de façon que ce dernier tende à éloigner ledit ensemble de ladite matrice. 2. Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce que la liaison pivotante de la première extrémité (12A) dudit levier est réalisée par un axe d'arti- culation (14) solidaire de ladite partie de jonction du corps monobloc et orthogonal à l'alignement desdits passages (6,7) portant la matrice et l'ensemble de poinçonnage. 3. Unité selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit levier (12) est logé dans une fente (15) ménagée le long de la partie parallèle (4) portant ledit ensemble de poinçonnage et de la partie de jonction correspondante (5) dudit corps monobloc. 4. Unité selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la seconde extrémité (12B) dudit levier fait saillie dans le passage (7) de l'extrémité libre (4A) portant ledit ensemble, pour agir sur celui-ci grâce audit mécanisme élastique. 5. Unité selon la revendication 4, du type dans lequel ledit ensemble de poinçonnage (9) monté dans le passage correspon- dant est constitué par un outil de poinçonnage (9A), un dévêtisseur (9B) lié axialement audit outil, une bague deo10 centrage (9C) dudit ensemble, des rondelles élastiques (9D) prévues entre ledit dévêtisseur et ladite bague, et une plaque de frappe (9F) liée audit outil et s'appliquant sur ladite bague, caractérisée en ce que la seconde extrémité (12B) dudit15 levier (12) débouche entre le dévêtisseur (9B) et la bague de centrage (9C) pour s'appliquer contre cette dernière par l'intermédiaire dudit mécanisme élastique (13). 6. Unité selon l'une quelconque des revendications précéden- tes 1 à 5, caractérisée en ce que ledit mécanisme élastique (13) comprend un poussoir (16), qui est logé dans un trou (18) ménagé dans la partie de jonction du corps, et un ressort de compression (17), logé dans ledit trou et pressant ledit poussoir partiellement hors dudit trou pour agir sur ledit25 levier. 7. Unité selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit ressort (17) prend appui respectivement sur un bouchon (19) obturant d'un côté ledit trou et sur un épaulement externe (16A) dudit poussoir,30 s'appliquant contre un épaulement interne (18A) terminant l'autre côté dudit trou. il 8. Unité selon l'une quelconque des revendications précéden- tes 1 à 7, caractérisée en ce que ledit corps (2) est réalisé en métal, tel qu'un alliage léger, ou en matière plastique.