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PROCEDE ET APPAREIL POUR LA MISE
EN FORME DE FEUILLES! MINCES
La présente invention concerne un procédé et un appareil ou outil pour mettre en forme ou emboutir des feuilles minces, par exemple des feuilles métalliques convenables pour la fabrication de diaphragmes de microphones ou de haut-parleurs.
Les principales difficultés renoontrées pour l'emboutissa- ge ou la mise en forme de feuilles minces résident principalement dans la grande précision que doit avoir l'outil et la faible résis- tance mécanique de la feuille à travailler.
Si la réalisation de pièces de révolution en feuilles mince peut encore être envisagée pour des épaisseurs de l'ordre de quel- ques centièmes de millimètre, l'exécution d'un outil classique, à matrice et poinçon, pour des pièces de forme complexe, par exemple des diaphragmes microphoniques, devient un problème très difficile du fait que les écarts de fabrication entre poinçon et matrice d'un tel outil et les jeux de fonctionnement sont inévitablement de
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l'ordre de grandeur de l'épaisseur de la substance à mettre en forme.
Sous son aspect général, la présente invention prévoit un procédé de mise en forme de feuilles minces n'entraînant pas de telles difficultés de réalisation de l'outil. Ce procédé oonsiste à supprimer l'une des parties de l'outil, poinçon ou matrice, et à la remplacer par un fluide comprimé, de préférence un. gaz, azote ou air par exemple. Ce fluide remplacera ordinairement, mais non de façon absolue, la partie poinçon de l'outil classique.
Dans un outil à emboutir mettant en oeuvre des caracté- ristiques de l'invention, la matrice portant en creux tous les dé- tails positifs que l'on désire obtenir sur la pièce à réaliser, n'est exécutée qu'avec les procédés usuels d'usinage, sans précautions par- tioulières de précision. Elle est portée au fond d'une chambre oylin- drique dans laquelle peut se déplacer, vers le haut et le bas alter- nativement, un corps d'amenée du fluide sous pression, ce corps ser-: vant également à serrer sur le pourtour de la matrice la feuille min- oe à partir de laquelle sera formé. le diaphragme.
Des moyens sont prévus pour laisser éohapper l'air qui peut se trouver enfermé entre la feuille mince et la matrice et pour permettre au début de l'ap- plication de la pression un certain glissement de la feuille afin d'éviter une perforation de cette feuille. Des moyens sont également prévus pour permettre le découpage et le retrait de la feuille hors de la matrice, après emboutissage.
L'invention sera exposée en détail dans la description suivante, donnée en relation avec les dessins annexés, dans lesquels :
Les figures 1 et 2 représentent des vues en élévation et en coupe, selon deux plans orthogonaux, d'un exemple de réalisatic d'un outil à emboutir des diaphragmes microphoniques, selon certaines caractéristiques de l'invention ;
La figure 3 est une vue en coude de la figure 2, selon la ligne a,b;
Les figures 4 , 5 et 6 sont des vues de profil et en plan, respectivement, d'un exemple de dispositif pour le retrait du diaphragme microphonique hors de l'outil après emboutissage ; selon une caractéristique de l'invention;
et,
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Les figures 7 et 8 représentent, en vues de dessus et la- térale respectivement , un exemple de diaphragme microphonique réa- lisé au moyen de l'outil des figures 1 à 3.
Dans l'outil représenté à titre d'exemple de réalisation, la matrice 1 est modelée en creux pour correspondre aux détails positifs de la pièce à former sans précautions spéciales. Cette matrioe 1 est portée sur une tige 2 terminée par un bouton moleté 3. Cette tige 2 pénètre dans une pièce 4 constituant le bouchon inférieur d'une chambre cylindrique alésée dans un bloc à section oarrée 5. A sa partie supérieure, le bloc 5 est terminé par un fond 6 à travers lequel passe une bague 7 fixée dans un écrou de régla- ge 8.
La chambre constituée par le bloc 5 et le fond 4 peut cou- lisser en un tout le long d'une tige filetée 9 par la manoeuvre de l'écrou 8 selon une caractéristique de l'invention, de manière que la partie inférieure de cette tige 9 vienne reposer sur le fond 4, avec une pression déterminée par le ressort 10. L'arrivée du fluide sous pression utilisé comme poinçon de l'outil, se fait par un canal longitudinal 11 de la tige 9.
Deux côtés du bloc 5 sont percés de fenêtres 12 et 13 per- mettant l'insertion de la feuille métallique 14 à mettre En forme.
Cette feuille métallique 14 peut, par exemple, provenir d'un rouleau porté par un dévidoir 15 porté par une potence 16 fixée sur la tige 17 par un étrier convenable 18, serré par une vis 19.
La feuille à emboutir est insérée dans l'outil de façon à reposer sur la matrice 1 fixée sur le bloc 5. Cet ensemble monte sur la tige 9 au moyen de l'écrou 8 et de la bague 7 qui rend soli- daires en translation mais non en rotation, le bloc 5 et l'écrou 8.
Puis l'écrou 8 est vissé, le bloc 5 s'élève ou s'abaisse sans tour- ner en raison de la vis 20 dont l'extrémité est guidée dans une rai- nure longitudinale 21 de la tige 9 qui est fixe. La position des deux parties de l'outil, matrioe 1 et poinçon à fluide sous pression 9, est alors celle représentée sur la figure 1.
Selon une caractéristique de l'invention, le ressort 10
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assure par sa pression le joint entre les pièces 4 et 9, La présen- ce de ce ressort permet d'appliquer la pièce 9 sur la pièce 4 en pin çant la feuille à emboutir avec une pression bien déterminée en pro- fitant du jeu de fabrication entre 8 et 7 d'une part et 6 d'autre part. Une première manoeuvre de l'écrou 8 ayant amené le piston 9 sur la feuille à former, le ressort 10 seul exerçant un effort dans le sens axial, l'envoi du fluide comprimé à travers le canal 11 provo- que, à partir d'une certaine pression, un soulagement du bord de la feuille qui permet au métal de glisser dans la matrice 1.
Ceci afin de pouvoir emboutir la pièce à partir d'une forme intermédiaire, pré sentant des plis qui disparaîtront dans la dernière passe mais per- mettant de ne pas dépasser l'allongement possible du métal avant rupture. L'écrou 8 est alors bloqué pour maintenir solidement la feuille à emboutir entre les pièces 9 et 4, et la pression de fluide nécessaire est transmise pour emboutir la feuille par application sur la matrice 1. Un oanal 22 est prévu entre la matrice 1 et le fond 4 pour permettre à l'air qui est entre la feuille et la matrice de s'échapper.
Lorsque la pièce est emboutie, on doit la découper avant d'abaisser le corps 5 le long du piston 9 pour dégager la piè- oe emboutie de l'outil. Ce découpage est assuré, selon une autre caractéristique de l'invention, par une bague 24 parfaitement ajusta sur le fond 4, comme montré, et qui est légèrement en retrait par rapport à la feuille à mettre en forme pendant l'emboutissage. .Après l'emboutissage, cette bague est soulevée, par exemple par rotation au moyen d'une manette,(figure 2) étant en prise avec le fond 4 par une rampe hélicoidale, elle glisse sur lui et découpe la feuille emboutie avant de se centrer sur la partie inférieure du corps 9.
Pour réaliser un découpage sans bavure, un presse plan est obtenu en plaçant une bague 23 sur la partie inférieure du corps 9. Cette bague affleure normalement avec 9, elle est sollicitée vers le bas par un ressort.
Après emboutissage et découpage, l'écrou 8 est vissé sur la tige 9 de manière à séparer le piston de la matrice. La
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matrice est soulevée du fond 4 en appuyant sur le bouton moleté 3.
L'outil est alors dans la position représentée sur la figure 2, la pièce formée peut alors être saisie à l'aide d'une pince dégagée de la matrice 1 et retirée par ouverture ou fenêtre 12. On lâohe le bouton moleté 3, ce qui ramène la matrice 1 en place contre le fond 4 sous l'action du ressort 25, qui avait été comprimé par la remontée de la matrice.
On pourrait utiliser une pince pour sortir la pièce em- boutie de l'outil. Selon une caractéristique de l'invention, il est prévu d'utiliser le dispositif particulier représenté sur les figu- res 4 à 6, et qui présente sur la pince, l'avantage de ne pas ris- quer d'abîmer le diaphragme mis en forme. Ce diaphragme, représenté en plan sur la figure 7 et de profil air la figure 8, présente en effet un bord 26 particulièrement fragile après l'emboutissage, autour d'un corps en cuvette 27.
Ce tiroir ou dispositif de retrait d'une pièce formée, de l'outil, consiste essentiellement en une tôle en U, 28, dans laquelle on a prévu un ohambrage 29 d'un diamètre légèrement supérieur à celui de la pièce finie; l'ouverture de l'U étant légèrement supérieure au diamètre de la partie 26 du diaphragme. Cette tale en U est fi- xée sur deux supports latéraux 30 et 31 servant à la manipulation du tiroir et supportant également une tôle mince pleine 32 au dessus de la tôle en U 28 et à un espacement de cette t8le 28 supérieur à l'épaisseur du rebord de la pièce emboutie.
Le tiroir est glissé en position à l'intérieur de l'ou- til, dans la position de ce dernier montrée sur la figure 2. La tôl pleine supérieure 32 passe en dessous du ruban ou feuille mince à partir duquel a été embouti et découpé le diaphragme. Le tiroir est enfoncé de manière à ce que la tôle en U 28 vienne se placer sous le rebord du diaphragme. On libère alors le bouton moleté 3, la matric 1 redescend sous l'action du ressort 25, mais le diaphragme est ar- rêté par le ohambrage 29 de la tôle en U, 28, et le retrait du ti- roir permet d'enlever le diaphragme sans manipulation directe..
Le procédé et la réalisation d'outil décrits peuvent
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évidemment s'appliquer, non seulement à des diaphragmes microphoni- ques, mais encore à des membranes de haut-parleurs, de phonographes, de piok-ups, etc., et de façon générale à toute pièce mince ou mé- tal ou substance quelconque devant être mise en forme aveo une gran de précision. L'opération peut être réalisée, soit à froid, soit à chaud, l'outil pouvant être placé dans un four à température conve- nable, notamment pour les emboutis profonds et délicats.
Le fluide sous pression peut être fourni par un compresse' disposé à proximité de l'outil ou par une bouteille-réservoir. Dans ce dernier cas, on doit prévoir un réservoir auxiliaire dans lequel on maintient la pression nécessaire pour l'emboutissage, soit manu- ellement, soit automatiquement à l'aide d'un détendeur.
Il est clair que l'exemple de réalisation décrit et mon- tré n'a été donné qu'à titre d'illustration et que de nombreuses modifications et adaptations peuvent y être apportées sans sortir du domaine de l'invention.
RESUME.
La présente invention concerne un procédé et des appareils ou outils pour mettre en forme ou emboutir des feuilles minces, métalliques ou non, notamment pour la fabrication de membranes de microphones, de haut-parleurs, etc .
L'invention prévoit en particulier un procédé et des moyens de réalisation n'entraînant pas de difficultés de fabrioa- tion des outils à utiliser tout en permettant d'obtenir des pièces embouties avec une très grande précision. A cet effet, l'action d'une partie de l'outil olassique d'emboutissage, poinçon ou matri- ce est remplaoée par l'aotion d'un fluide sous pression, de préfé- rence un gaz, azote ou air.