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Dispositif d'emboutissage de corps creux de capacités relativement grandes, particulièrement de boites de 1 kg, en tôle, aluminium,etc.
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Dans les procédés connus d'emboutissage des corps creux, les flans servant à la formation de ces derniers sont maintenus pendant le processus d'emboutissage entier sous la pleine pression des presses d'emboutissage, d'où il résulte que le matériau est soumis, pendant le façonnage, à des efforts tellement élevés que les boites se déchirent facilement. Pour cette raison on ne pouvait fabriquer jusqu'à présent que des boites ou récipients analogues d'une profondeur relativement faible en une seule phase de travail, ou des boites d'une profondeur plus grande en une pluralité de phases de travail.
Pour la fabrication économique en une phase de travail, le corps creux d'une capacité relativement grande, les flans sont d'abord main- tenus sous une pression relativement faible, suffisante pour le déplissage, puis le fond de la boite est bombé vers l'extérieur, puis la paroi est emboutie ou étirée par glissement sur un man- drin, à travers un canal formé entre le déplisseur et la face frontale de la matrice, et finalement, peu avant la fin du pro- cessus d'emboutissage, le fond de la boite est refoulé vers l'in- térieur et façonné par la formation de cannelures.
Le nouvel outil d'emboutissage comprend, conformément à l'invention, un anneau de bordage soumis à l'action de ressorts et entourant l'espace qui sert à recevoir les flans et est situé entre le déplisseur et la face frontale du poinçon de la matrice, la distance de cet anneau de bordage à une pièce d'appui prévue dans le déplisseur étant d'environ 0,005 mm, alors,que la profondeur de l'espace limité ou formé par le déplisseur et l'anneau de bordage et servant à recevoir le flan est de, par exemple, 0,4 mm. En même temps la partie-centrale du mandrin d'emboutissage est mobile en sens axial, par exemple, étant montée de manière élastique par rapport au mandrin au moyen de ressorts de pression, et se présente normalement dans le plan du déplisseur.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple une forme d'exécution du nouveau dispositif.
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Au centre d'un plateau de base 3, présentant dans des oeillets de support latéraux 1 deux tiges de guidage 2, est fixé au moyen de vis 5 un mandrin 4 servant de poinçon mâle. A l'intérieur des parois latérales du carter 6 raccordé au plateau de base 3 sont prévues, à deux endroits disposés l'un en face de l'autre, deux mortaises verticales 7, dans lesquelles s'engagent des galets 8 d'un anneau de guidage 9 entourantle mandrin 4, ce qui .assure un bon guidage par glissement et empêche avec certitude les torsions.
Un guidage supplémentaire de cet anneau 9 sur le plateau de base 3 est assuré par des tiges 10 qui coulissent dans des trous 11 du plateau de base 3, les têtes noyées des dites tiges étant logées dans des évidements de forme correspondante d'un anneau de tôle 12, fixé à la face inférieure de l'anneau de guidage 9, pour empêcher les tiges 10 de prendre une position oblique. L'anneau de guidage 9 possède un collier 13 s'étendant vers le haut et formant l'ouverture centrale de l'anneau. Ce collier 13 est entouré, à frottement doux, par un couteau annulaire en cornière 15 s'appuyant par l'intermédiaire d'un anneau entretoise 14 sur l'anneau de guidage 9, et dont l'arête supérieure se présente, dans la position de départ, au niveau de l'arête supérieure du collier 13 de l'anneau de guidage.
Le couteau annulaire en cornière 15 est maintenu dans sa position inférieure par des ressorts 16 portant, d'une part, contre la face inférieure de l'anneau de guidage et, d'autre part, contre des butées prévues sur des vis 17 qui sont montées dans le couteau annulaire 15 de manière déplaçable à travers des trous ménagés dans l'anneau de guidage 9 et dans l'anneau intermédiaire 14. Sous l'anneau intermédiaire 14, des chevilles de soulèvement 18 sont montées de manière déplaçable dans l'anneau de guidage 9, ces chevilles saillant vers le bas hors du plateau de l'anneau de guidage 9 et coopérant avec une enclume. Le couteau annulaire 15 est percé d'une perforation verticale 19, dans le prolongement de laquelle est prévue également une perforation dans l'anneau de guidage 9, une tuyauterie de soufflage 20 étant raccordée à cette dernière perforation.
Sur la face supérieure de l'anneau de guidage est fixée, au moyen de vis 21, une pièce annulaire.22 entourant le couteau annulaire 15 et servant de déplisseur, présentant un évidement circulaire 23 permettant au couteau annulaire 15 de monter et descendre. L'arête supérieure de ce déplisseur 22 est située dans un plan commun avec les arêtes supérieures du couteau annulaire 15 et du collier 13 de l'anneau de guidage.
Entre le déplisseur 22 et la paroi 6 du carter, solidaire du plateau de base, est guidé un anneau de bordage déplaçable 24, présentant des évidements servant à recevoir des ressorts de pression 25, dont les extrémités inférieures sont logées dans des évidements de l'anneau de guidage 9, ces ressorts servant à maintenir l'anneau de bordage 24 en position élevée à une certaine distance audessus de l'anneau de guidage et d'appui.Le réglage de la distance de l'anneau de bordage 24 à l'anneau de guidage et d'appui 9 est effectué au moyen de vis de réglage 26, déplaçables dans des trous ménagés dans l'anneau de guidage 9.
L'arête supérieure de l'anneau de bordage 24 dépasse en hauteur les arêtes supérieures du déplisseur 22, du couteau de cisaillement 15 et du collier 13, et ceci d'environ 0,4 mm, alors que la distance entre la face supérieure de l'anneau de guidage et d'appui 9 et la face inférieure de l'anneau de bordage 24 est seulement de 0,005 mm. L'anneau de bordage 24 est entouré par un armeau de retenue 27, fixé au moyen de vis 28 au bord supérieur de la paroi latérale 6.
Le mandrin 4 du poinçon mâle présente à son extrémité supérieure un évidement 29, destiné à recevoir une tête 30, munie à sa face supérieure de rainures annulaires et servant à @
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façonner le fond du corps creux à fabriquer. Le milieu de cette tête 30 est située dans un plan commun avec les arêtes supérieures du collier 13 de l'anneau de guidage, du couteau annulaire 15 et du déplisseur 22. La tête 30 du mandrin 4 est montée d'une manière élastique par rapport à ce dernier au moyen de ressorts 31. Ces ressorts 31 sont exécutés sous forme de ressorts à boudin et entourent les vis 32 qui relient la tête 30 au mandrin 4. Les vis 32 sont guidées dans des perforations axiales du mandrin 4.
Autour du pied du mandrin 4 est fixée, dans un évidement annulaire 33 du plateau de base 3, au moyen de vis 35, une enclume annulaire 34. Aussi bien cette enclume annulaire 34 que le plateau de base 3 présentent des perforations 36 destinées à laisser passer les vis 17 fixées au couteau annulaire 15. En outre, l'enclume annulaire 34 présente un évidement -annulaire 37, dans lequel peut s'accumuler de l'eau boueuse, ou analogue, et d'où cette dernière peut être évacuée latéralement par des canaux radiaux 38 prévus dans le plateau de base 3.
Les parois latérales 6 du carter du poinçon mâle, solidaire du plateau de base 3, présentent deux ouvertures 39 (figures 2 et 3) situées l'une en face de l'autre, obturables au moyen de portes 41 garnies de manettes 40. Afin de pouvoir surveiller les processus de travail de l'outil, les portes 41 sont munies de regards garnis de vitres en verre incassable, ou analogue. Des verrous a bille 43, enchâssés ou encastrés dans le plateau de base, servent à maintenir en position de fermeture les portes 41 articulées aux parois latérales 6 au moyen de charnières. Les portes 41 sont garnies sur leurs bords extérieurs de joints en caoutchouc 44 assurant une fermeture, étanche à la poussière, du carter.
Les extrémités supérieures des tiges de guidage 2 du plateau de base 3 stétendent dans des guides à glissement 45 de la matrice 46. A la face inférieure de la matrice 46 est fixée, au moyen de vis 48, une pièce annulaire cylindrique 47, garnie d'un fourreau 49, dont l'arête inférieure 50, située extérieurement, sert de contre-tranchant au couteau annulaire 15 du poinçon, mâle. Entre la pièce annulaire 47 et le fourreau 49 est guidé , dans un évidement circulaire de la pièce annulaire 47, un anneau en cornière 51, mobile en sens ascendant et descendant et se présentant en face du couteau annulaire 15 du poinçon mâle.
Cet anneau en cornière 51 est maintenu dans sa position inférieure par un ressort de pression 52, logé dans un évidement de la matrice 46, et par l'intermédiaire d'un boulon 53. Une cheville 54 disposée dans le fourreau 49 et passant à travers une perforation dans l'anneau en cornière 51 empêche la rotation de ce dernier.
Dans une perforation, prévue dans l'anneau en cornière 51 et obturable par une vis sans tête, est logé un ressort de pression agissant sur une tige de soupape faisant saillie sur l'arête in- férieure de l'anneau.
A l'intérieur du fourreau 49 est disposé, sur une tige 56 soumise à l'action d'un ressort 55, un piston de refoulement 57, coopérant avec la tête mobile 30 du mandrin 4, ce piston présentant des bourrelets correspondant aux rainures annulaires de la tête 30.
La matrice est fixée au moyen de vis 58 à la tige d'une presse d'emboutissage inclinée.
Le fonctionnement du nouvel outil d'emboutissage se présente comme suit: '
Dans l'espace du poinçon mâle, limité vers le bas par la\face supérieure du déplisseur 22 et latéralement par l'anneau
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de bordage 24, est placé un flan, par exemple en aluminium, dont l'épaisseur est d'environ 0,4 mm. La distance de l'anneau de bordage 24 à l'anneau de guidage 9 est d'environ 0,005 mm.
Lors de la mise en marche de la presse d'emboutissage la matrice 46 descend et sa partie formée par la pièce annulaire 47 se pose sur l'anneau de bordage 24 du poinçon mâle et presse ce dernier vers le bas, en comprimant les ressorts 25, jusqu'à ce que la pièce annulaire 47 ait aplati le flan qui présente, le plus souvent, une forme qui n'est pas entièrement plane, la hauteur de l'espace contenant le flan ayant été modifiée ainsi d'environ 0,005 mm.
Ensuite commence le processus d'emboutissage proprement dit, le fond du corps creux à emboutir étant d'abord légèrement bombé vers le haut, dans l'espace creux du fourreau 49 de la matrice 46, sous l'effet de la poussée du mandrin 4, pendant que la partie formant le corps de la pièce creuse à emboutir est emboutie sur le mandrin 4, le déplisseur 22, avec les pièces y reliées, se déplaçant pendant ce temps vers le bas. Entretemps la pièce annulaire 47 et le déplisseur 22 n'exercent plus de pression notable sur le flan, de sorte que la tôle n'est pas soumise à des efforts d'étirage inutiles.
Lorsque la matrice arrive en position finale, les chevilles 18 du couteau de cisaillement 15 rencontrent la face supérieure de l'enclume annulaire 34 et déplacent le couteau annulaire 15 vers le haut, contre l'action des ressorts 16, le bord intérieur de ce dernier provoquant ainsi, en coopération avec l'arête 50 du fourreau 49, le cisaillement du bord replié du corps creux embouti.
La largeur du bord replié à couper du corps creux peut être faci- lement modifiée par l'interposition d'un anneau intermédiaire entre le plateau de base 3 et l'enclume annulaire 34. Ce réglage à toute grandeur voulue de la largeur du bord replié peut s'effectuer sans devoir démonter l'outil.
Peu avant la fin du processus d'emboutissage le poinçon 57, déplaçable à la manière d'un piston dans le fourreau 49, est poussé vers le bas par sa commande, en refoulant vers l'intérieur la partie bombée de la tôle, formant le fond, ce qui assure en même temps le profilage définitif du fond.
Après la fin de la course de travail de la matrice, celle-ci est retirée dans la position de départ représentée, pendant que le déplisseur 22 avec l'anneau de bordage 24 et le mandrin 4, 30 retournent dans la position de départ représentée, sous l'effet de la poussée de la tige de la presse agissant sur la face inférieure du plateau de base 3. L'anneau de déchet cisaillé du bord replié est expulsé de l'espace, limité par le déplisseur 22 et l'anneau de bordage 24, par un coup d'air envoyé par la conduite de soufflage 20.
La boite finie est entraînée dans le fourreau cylindrique 49 lors de la montée de la matrice, en étant ainsi déchaussée du mandrin 4 et est ensuite expulsée vers le bas, hors du fourreau cylindrique 49, par le piston refouleur 57.
R E V E N D I C A T 1 0 N S
1.- Dispositif d'emboutissage de corps creux de capacités relativement grandes, particulièrement de boites de 1 kg, en tôle, aluminium, etc, caractérisé en ce que le déplisseur est entouré par un anneau de bordage soumis à l'action de ressorts et dont la distance à une pièce lui servant d'appui et prévue dans le déplisseur est d'environ 0,005 mm. par rapport à une profondeur de 0,4 mm. de l'espace limité par le déplisseur et l'anneau de bordage, et destiné à recevoir le flan.
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