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Procédé et dispositif pour l'estampage de pièces de façonnage métalliques, en particulier de têtes de boulons.
@ La présente invention concerne un procédé polir l'estampage de têtes sur des boulons ou des pièces analogues, ainsi que des dispositifs pour la réalisation de ce procédé. Dans les procé- dés connus, on opère de telle façon qu'une matrice de façonnage déplacée en va-et-vient par une commande positive coopère avec une contre-matrice en forme de poinçon creux entourant le boulon à estamper. La contre-matrice est en outre supportée de façon fixe ou bien elle est déplacée en recul par rapport à la ma- trice de façonnage qui avance, en vue de libérer progressivement la longueur complète d'estampage.
Le but de la présente invention est de perfectionner ce procédé par la production d'une augmentation de débit. 'Ce but est obtenu, suivant la présente invention, par le fait que le recul du poinçon creux vers la fin du mouvement de recul est exécuté de façon accélérée. Cette invention repose sur la cons- tatation qu'une pareille accélération ne nuit pas à la qualité du produit vu que le danger de flambage , pour l'extrémité du boulon libérée, diminue avec la progression de l'opération @
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d'estampage de sorte que l'extrémité du boulon ne peut s' échapper d'un côté malgré sa libération accélérée.
Par l'élévation :le la vitesse de travail, on augmente le danger que la matrice soit déjà, lors :le l'introduction de la pièce, refoulée en arrière par celle-ci de sorte que la pièce ne serait pas introduite dans la matrice à la longueur prescrite.
Lors du commencement :le l'opération d'estampage, la pièce dépasse trop fortement hors de la matrice de sorte qu'un estampage régulier ne peut se produire mais qu'on observe une flexion de l'extrémité libre de la pièce, ce qui tonne naturellement du déchet.
Pour éviter ces difficultés il est à recommander de fournir un appui rigide tout d'abord à la matrice coulissante pendant l'in- troiuction de la pièce dans le trou de la matrice, dans sa position extrême antérieure, et :le la libérer seulement pour le recul au commencement :le l'opration d'estampage.
Ce dispositif peut être fait de telle façon que non seulement l'immobilisation de la matrice mais aussi son avancement sont produits par une commande positive. Le recul et également l'avancement de la matrice et son appui-dans la position extrême antérieure peuvent être produits par un disque à voie, monté sur l'arbre à manivelle :le la machihe . Le ressort d'avan- cement nécessaire dans les anciens dispositifs disparaît alors, de sorte qu'on évite en même temps les dérangements ou les coincements se produisant facilement en cas d'emploi de ressorts.
Il va de soi qu'avec l'augmentation de débit produite suivant la présente invention, va :le pair une sollicitation plus élevée des dispositifs utilisés pour la réalisation du nouveau procédé. Pour tenir compte de ces exigences plus élevées, il est a recommander :le constituer le poinçon creux sous la forme d'un tube en gradin extérieurement, épaissi à l'arrière et de le fixer, avec emploi de pièces d'adaptation interchangeables, dans un support évidé en conséquence de sorte que le poinçon creux peut
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être réglé sans iifficui6 on MO -11..¯¯¯¯- ...
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riorations ou d'usure de l'arête de travail il n'est pas nécessaire de renouveler tout le poinçon;
Pour éviter fortement les détériorations des dispositifs, en particulier celles qui prennent naissance par suite de résistances non prévues et dont le danger augmente avec l'accroissement de la vitesse de travail, il est à recommander d'employer un appui à ressort pour les outils de presse déplacés l'un par rapport à l'autre. Il est vrai que d'une manière connue le poinçon creux peut être soutenu par un ressort pendant son recul !de sorte que dans cette première phase de travail, déjà de ce fait, une certaine compensation élastique est assurée.
Toutefois par suite de l'accélération du recul suivant la présente invention cette élasticité est mise hors d'action déjà prématurément. Il est pour cette raison avantageux d'appuyer les outils de presse de telle façon que pendant toute l'opération du travail une compensation élastique est assurée. Ceci s'obtient avantageusement par le fait que la matrice de façonnage est appuyée dans son support sur de forts ressorts, de prrence des ressorts en plateaux.
Le dessin représente des exemples de réalisation de l'invention.
La fig. 1 montre une presse pour la réalisation du nouveau procédé en vue de dessus.
La fig. 2 montre une vue de côté d'un disque à voie pour le mouvement de la matrice.
Les fig. 3 à 5 montrent les outils de travail de la presse dans trois positions de travail différentes.
La fig. 6 montre un diagramme temps-trajet pour le poinçon et la matrice dans la constitution suivant la présente invention.
La presse représentée à la fig.l possède d'une manière connue un bâti.en forme de cadre 28 dans la paroi postérieure 1 duquel est disposée la matrice d'estampage 39 décrite ci-après.
Entre les deux parois longitudinales du bâti est guidé le chariot
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32 monté dans le bati. A l'extrémité tournée vers la matrice 39, on a disposé dans le chariot le support :le poinçon 33 -lui porte un poinçon d'estampage 16 représenté en détail aux fig. 3 à 5.
L'amenée de la pièce traitée se fait par des dispositifs connus iui ne sont pas représentés à la fige 1. L'expulsion :le la pièce hors de la matrice 39 se fait également i'une manière connue, par la tige d'expulsion 12, 13 à l'aide du levier 35 et de la tige 36 avec ressort 37.
La constitution de la matrice constituée de plusieurs pièces est visible aux fig. 3 à 5.
Dans un évidement de la paroi 1 du bati est fixée une garniture intérieure 2 en forme :le cadre, dans laquelle est guidé, :le façon à coulisser longitudinalement un support :le matrice consistant en deux pièces 3, 4 vissées l'une dans l'autre. La pièce antérieure 5 du support de matrice 3,contient d'une part la matrice 5 proprement dite, lui consiste en un tube, en gradin pour ce qui concerne le diamètre extérieur, dont l'extrémité antérieure amincie 5' possède un profil approprié à la section transversale :le la matrice de façonnage.
Ce tube 5 est introduit par l'arrière dans un trou rétréci et conformé en concordance :le la tête 3 du support, au point que l'extrémité antérieure profilée 5' du tubé sort librement du support de matrice. Un anneau fileté 6 vissé à la partie postérieure de la pièce 3, ainsi qu'un anneau d'adaptation 7 intercalés entre l'épaulement du tube 5 et le contre-appui du support 3, fixent le tube dans sa position dans le support :le matrice.
Par le remplacement :le l'anneau d'adaptation 7 et le réglage :le la position de l'anneau fileté 6 ou par 1'introduction de rondelles 8 entre l'anneau fileté et la face frontale postérieure du tube 5, on a la possibilité de mettre en position de façon précise l'arête frontale libre 5' du tube 5 par rapport à la face frontale du support 3 de la matrice ou bien en cas 3'usure de l'arête antérieure du tube, on peut régler la position de celui-ci de la quantité nécessaire, après un raccour-
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Le support de matrice 3,4 est placé sous l'action 3un ressort-tampon (9) disposé dans un trou ils la paroi 1 du bâti, ressort qui repousse toujours le support avec la matrice creuse 5 dans une position extrême antérieure dans laquelle la tête 3 du support presse contre une plaque :le butée 10 fixée à la garniture intérieure 2. Le support de matrice 3, 4 peut être reculé contre la force du ressort 9 jusqu'à la butée contre une plaque d'acier 11 prévue au fond de l'évidement de la paroi 1 du bâti* Dans le trou de la matrice creuse est guidée une broche de pression 12 qui sert à la fois de butée pour la tige traitée 14 et également d'expulseur pour la pièce terminée.
Cette broche 12 est montée sur une tige de pression 13 guidée dans la paroi du bâti et qui est commandée par un mécanisme non représenté, sous la dépendance du mouvement de va-et-vient du chariot de presse, de telle façon que la tige 13 et la broche 12 sont appuyées de farce lors de l'opération d'estampage dans une position extrême postérieure et sont déplacées vers l'avant au contraire lors du recul à vide du chariot de p resse.
Coaxialement à la matrice creuse 5 on a disposé dans le chariot de presse 15, se mouvant en va-et-vient par une commande positive, un poinçon d'estampage 16 dont le côté actif a la forme d'une matrice de façonnage. Dans l'exemple représenté, la presse sert à l'estampage de têtes hexagonales sur des boulons ; en conséquence la matrice :le façonnage 16 présente également une ouverture :le profil hexagonal en section transversale et la paroi de fond 17 de cette ouverture est conformée de telle façon que le chanfreinage usuel de la tête hexagonale est produit en même temps que l'opération d'estam¯ page.
La profondeur de l'évidement de la matrice de façonnage est plus grande que la hauteur de la tête du boulon à estamper vu que lors de l'estampage final de la tête du boulon l'ex¯
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le fond 17 de la matrice de façonhage est placé de façon détachable dans la matrice 16 pour que moyennant un simple remplacement du fond, on puisse fabriquer avec les mémes pièces de matrice des têtes de boulon de hauteurs différentes.
. La matrice de façonbage 16 taillée obliquement vers l'avant, avec% fond interchangeable 17, est fixée à l'aide 3un écrou à recouvremsnt 18, également taillé obliquement à sa surface d'appui, sur l'extrémité filetée 3'un support 19 en forme de tige lui est inséré dans un évidement du chariot de presse 15. Dans l'espace restant libre dans l'é- vidèrent derrière la tige 19, on a intercalé entre deux pla¯ ques métalliques 21 plusieurs très forts ressorts 20 en forme :le plateaux, en acier.
Toutes ces pièces sont empêchées de tomber du trou du chariot de presse par un dispositif approprié, par exemple une vis de retenue s'engageant dans un évidement longitudinal de la tige 19, mais peuvent se déplacer vers l'arrière dans le trou, contre l'action des ressorts en plateaux 20.
La matrice :le façonnage 16 peut donc par suite de son appui élastique céder quelque peu dans le sens axial et par conséquent pendant l'estampage final, en cas d'excès de ma- tière à estamper, elle peut s'écarter en diminuant sa course de travail de telle façon qu'une destruction :le la matrice de façonnage n'est pas à redouter.
En-dessous :le la matrice d'estampage 16 on a guidé dans un trou longitudinal du chariot de presse 15 une tige de pression 22 qui s'avance avec son extrémité antérieure hors du chariot et a pour but, lors de l'avancement du chariot :le presse, :le refouler en arrière le support de matrice 3 avec la matrice 5 contre l'action du ressort 9. La tige 22 prend appui par son extrémité interne contre le bras dirigé vers 'le bas 3'un levier coudé 23, 24 qui est disposé dans une
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fixé à la partie supérieure du chariot. un autre bras 24, dirigé vers l'arrière, de ce levier coudé 23, 24 porte un galet 27 pouvant tourner.
Ce dernier roule contre l'arête inférieure d'une latte de guidage 26 fixée de façon réglable sur le châssis de.presse ou maintenue de façon à pouvoir coulisser et déplacée par un dispositif de commande, laquelle latte 26 commande à son tour le levier servant d'appui à la tige de poussée. L'arête inférieure :le la barre de guidage s'étend principalment horizontalement mais par contre à l'extrémité 26' située vers le poinçon creux 5, elle est dirigée obliquement vers le haut.
Par cette conformation de la barre de guidage, on obtient qu'aussi longtemps que le galet 27 roule sur la partie horizontale de l'arête inférieure de la barre, le levier 23,24 est empêché de tourner en sens inverse de celui des aiguilles d'une montre. Le levier soutient alors rigidement la tige de pression 22 de sorte que cette dernière est accouplée de force au chariot 25 dans le sens d'avancement de celui-ci. La tige 22 repousse par conséquent, des qu'elle s'applique contre la face frontale du support 3 de la matrice, ce support avec la matrice 5 contre la pression du resso'rt 9.
A l'instant toutefois où le support de matrice a atteint sa, position extrême vers l'ar- rière, c'est-à-dire ou il rencontre la plaque 11, le galet 27 roule sur l'extrémité oblique 26' de.l'arête inférieure de la barre, de sorte que le levier 23 , 24 peut tourner et par conséquent la tige 22 peut coulisser dans le trou du chariot 15. L'allure de la partie inclinée 26' est telle que la tige 22 reste immobile dans sa position atteinte lorsque la matdce 3, 4 est entièrement reculée et maintient ainsi la matrice dans sa position extrême postérieure tandis que le chariot de presse 15 effectue le reste de la course de travail avec la matrice de façonnage 15.
De cette manière, la pièce traitée 14 est,
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Entre la partie :le guidage rectiligne :le la barre 26 et la partie 26' descendant obliquement, on a prévu une saillie 26" qui est dirigée fortement vers le bas, vers l'extrémité de la barre tournée vers le poinçon creux 5.
La tige de p¯ression 22 est commandée de telle façon par la saillie 26" qu'avant l'achèvement :le l'opération l'estampage elle refoule en arrière le support de matrice 3 avec la matrice creuse 5, de telle manière qu'à la fin :le la course de travail la barre traitée 14 est libérée plus rapidement. De ce fait un estampage complet accéléré de la pièce traitée est également rendu possible,
La coopération :le la matrice creuse et de la matrice :le façonnage est représentée au diagramme " temps-trajet. de la fig. 6.
Dans cette représentation le temps est porté sur l'axe horizontal et le trajet parcouru par là matrice creuse et la matrice :le façonnage pendant le temps t est porté sur l'axe vertical s. En outre, pour la simplification de la représentation, on a supposé que la matrice de façonnage se déplace à une vitesse uniforme. La courbe temps-trajet ie la matrice de façonnage pendant une course de travail est représentée par une ligne en traits pleins, la courbe corresponiante :le la matrice creuse par une ligne en traits de chainet- te. Comme on le voit diaprés cette représentation, la matrice creuse et la matrice de façonnage parcourent initialement les mêmes trajets, c'est-à-dire qu'elles se meuvent avec la même vitesse.
Mais après que la pièce à estamper a subi déj-à un certain épaississement, la matrice creuse est ramenée en arriè¯ re avec accélération. Ceci est visible à la fig. 6 par l'écart vers le haut ie la courbe en traits de chaînette par rapport à lacourbe s'étendant en ligne droite de la matrice de façonnage. Dans cet intervalle de temps, la matrice creuse parcourt de plus grands trajets que le poinçon de façonnage. Par conséquent la longueur :le pièce à estamper est plus rapidement
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Ce recul accéléré est terminé des que le poinçon creux a atteint sa position fixe postérieure.
En ce point la partie ascendante de la courbe en traits de chaînette du diagramme de la fig. 6 se transforme en une branche horizontale s'étendant vers la droite.
Dans le cas du support de matrice représenté aux fig.
3 à 5, le dispositif est établi :le telle façon que le mouvement de recul se fait sous une commande positive tandis que l'avancement se fait au moyen d'un ressort. Contrairement à ce dispositif, dans celui des fig. 1 et 2, non seulement le recul de la matrice creuse se fait sous une commande positive mais également son avancement. En outre l'appui dans la position extrême antérieure est assuré dans les deux sens.
Au support de matrice 39 sont fixées deux tiges 40 horizontales placées de part et :l'autre :le la tige d'éjection 12, 13; ces tiges sortent delà paroi 1 du bâti vers l'arrière, par des trous de la paroiet sont reliées à leurs extrémités postérieures par un pont 41. Le pont 41 est relié par deux pivots 42 coaxiaux, qui sont prévus au-dessus et endessous de lui et qui sont montés chacun dans un coulisseau guidé dans une fente du pont 41, à un levier 44 à une branche montée en 43 sur la paroi 1 du bâti, levier qui est formé de deux brides situées l'une au-dessus et l'autre au-dessous du pont 41. Ce levier est relié par une tige articulée 45 à un levier 46 articulé sur le bâti et qui porte à son extrémité libre un galet 47.
Ce galet s'engage dans une rainure :le voie 48 d'un disque 49 qui est fixé à l'arbre à manivelle 32 et qui sert à déplacer vers l'avant et vers l'arrière le support de matrice 39 et à luifournir un appui dans la position extrême antérieure.
La rainure 48 du disque à voie 49 présente une partie concentrilue à l'arbre s'étendant environ sur un demi-cercle,
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dans chaque cas.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à l'exemple représenté; au contraire :le nombreuses modifications et autres formes de réalisation de la presse sont possibles. Par exemple l'estampage préalable de la pièce traitée pourrait également être réalisé avec le poinçon creux fixe de telle manière lue la broche il appui est poussée vers l'avant contre la matrice de façonnage tandis que la matrice de façonnage elle-même reste immobile dans sa position pendant l'estampage préalable et exécute seulement ensuite le reste de sa course de travail, lorsque la matière à transformer est complètement libérée et a subi l'estampage préalable brut.
Le nouveau procédé est utilisable avec avantage non seulement pour l'estampage de têtes sur des boulons mais aussi pour l'estampage d'objets sans tige, comme des billes, des pièces façonnées, etc...en particulier des pièces :le grand volume.
Revendications.
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=4:=t==t=t=t==-t==t===t!=+= 1/ Procédé pour l'estampage de pièces de façonnage, en particulier de têtes de boulons et 3'objets analogues, dans lequel une matrice de façonnage déplacée en va-et-vient par une commande positive coopère avec une contre-matrice en forme de poinçon creux et enveloppant la pièce à estamper, contrematrice lui est déplacée en arrière par rapport à la matrice :le façonnage lui s'avance, en vue :le dégager progressivement la longueur complets d'estampage, caractérisé en ce lue le recul du poinçon creux est réalisé avec accélération vers la fin de ce mouvement de recul.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.