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Outil de découpage de deux pièces de tôle circulaires concentriques
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La présente invention concerne les presses à disposi- tion verticale des plans d'emboutissage utilisées pour le découpage, à partir d'une bande, de deux pièces circu- laires en tôle, à contours concentriques, et plus particu- lièrement, elle concerne les outils à action combinée uti- lisés sur ces presses. Les outils proposés peuvent en parti- culier être utilisés pour le découpage simultané dans une bande ou un ruban, des tôles statoriques et des flans de tôles rotoriques pour c ircuits magnétiques de machines électriques, par exemple des moteurs asynchrones.
Actuellement, on connaît une presse automatique à disposition verticale des plans d'emboutissage pour le découpage des tôles rotoriques et statoriques à l'usage des machines électriques dans une bsxide.
:La construction de la presse prévoit au moins deux outils montés l'un au-dessus de l'autre, de telle façon que leurs plans d'emboutissage soient disposés suivant un seul plan vertical.
Dans l'outil supérieur, en une opération, on découpe de la bande la pièce annulaire, par exemple la tôle stato- rj.que, et la partie centrale qui constitue le flan de la deuxième pièce que l'on abaisse jusqu'au deuxième outil qui en découpera alors la deuxième pièce, par exemple la tôle
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Dans cette presse, en qualité d'outil supérieur pour le découpage dans la bande, en une seule opération, des pièces annulaires et des flans de la deuxième pièce, on utilise un outil connu à action combinée comportant une semelle fixe portant la matrice sur ressorts et le dévêtis- seur (presse-bande) , ainsi qu'une semelle mobile dotée de poinçons, de bagues de découpage (intérieure et extérieure) pour le découpage de la pièce annulaire et de sa partie centrale constituant le flan de la deuxième pièce, et des éjecteurs pour la pièce annulaire et sa partie centrale.
Cependant, cet outil est essentiellement utilisé pour l'emboutissage en des positions horizontales ou légèrement inclinées, c'est-à-dire pour des dispositions horizontales ou légèrement inclinées des plans d'emboutissage.
L'installation de l'outil connu de façon que son plan d'emboutissage soit disposé verticalement, n'assure ni l'orientation du déplacement de la bande dans l'outil, ni son application sur la surface lisse de la matrice, ni la séparation nette de la pièce annulaire découpée par rap- port à sa partie centrale qui constitue le flande la deuxiè- me pièce, ni leur évacuation de la zone d'emboutissage par deux voies différentes sous l'action de leur propre poids.
'Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients mentionnés ci-dessus.
Dans cette invention, on se propose de mettre au point un outil à action combinée pour les presses à disposition verticale des plans d'emboutissage, qui permettrait d'assurer une orient!!1:ion stricte de la translation de la bande et son application fiable à la surface de la matrice, la
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séparation nette de la pièce annulaire découpée de sa partie centrale, l'extraction progressive de la pièce annulaire des poinçons au fur et-à-mesure de la séparation de l'outil, et l'évacuation de la pièce finie ainsi que de sa
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partie centrala, aaua l'action de leur propre poids,sui- vant deux voies différentes.
Le problème posé est résolu par le fait que dans l'outil à action combinée pour presses à disposition verticale des plans d'emboutissage, comportant une semelle fixe portant la matrice sur ressorts et le dévétisseur de bande, ainsi qu'une semelle mobile dotée de poinçons, de bagues de écoupage pour le découpage des pièces annulaires et de sa partie centrale constituant le flan de la deuxième pièce, et deséjecteurs pour la pièce annulaire et sa partie cen- -.raie, la surface de l'éjecteur de la pièce annulaire, venant en contact direct avec cette dernière.. est réalisée, suivant l'invention, avec inclinaison,
de telle façon que son point .inférieur est légère--en'%. plus éloigné de !la surface de la semelle mobile que le point supérieur tandis
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que le d7atiseeur de bande est doté de canaux de guid5fe disposés aux parties inférieure et supérieure de celle -ci, emportant des brides pour 1''application de la bande sur la face lisse de le. matrice ; dans le canal supérieur, on a alors logé en plus une bride assurant 1'application de la
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band9 sur le canal inférieur.
Conform6ent à 1 3.n?e.3':ionla matricez l'éjecteur de la p33 r.nu:a1rG. 1 Ôjecteu- de la partie centrale et la bague interne de .-'r.'c R?'$ sont dt6s di91Jents 3épart la pc 2nn12i=0 j% a pr?'3 ¯-''.: ':;. . ..t'.. .des .3wd Pw?w . ë3D !JQ:::;':±:3 '3S â.. i..:'. ¯. ? -)2
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jectaurs, et maintenant la partie centrale pendant un certain temps au cours de la séparation de l'outil.
Il est préférable que l'inclinaison de la surface de l'extracteur des pièces annulaires soit de 30' à 40'. Une telle solution de ce problème permet d'obtenir, sur les presses à disposition verticale des plans d'emboutissage. une présentation orientée de la bande passant par la zone d'emboutissage de l'outil supérieur, ainsi que de répartir avivant deux voies différentes l'évacuation des pièces annu- laires et de leur partie centrale, découpées dans l'outil supérieur, sous l'effet de leur propre poids, cette deuxième partie constituant alors le flan de la pièce suivante. La pièce annulaire est alors dégagée au-delà des limites de la presse, tandis que le flan de la deuxième pièce est amené à l'outil situé au-dessous.
Cela est devenu possible grâce au fait que les guides du canal assurent une orientation stricte de la bande amenée à la zcne d'emboutissage par rapport à la matriceret les brides situées dans le canal supérieur assurent l'application de celui-ci sur la face lisse de la matrice. La réali- sation de la surface de l'éjecteur de la pièce annulaire, venant directement en contact avec cette dernière avec une faible inclinaison, a permis de réaliser une extraction progressive de la pièce arnulairs engagée sur le poinçon
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ainsi u'u^e orientation correBpcsdante de sa chute dans l'accessoire qui l'évasuera des limites de l'outil.
En outre, la =é3ce dans la tti2S 1e lléjecteur Ses pièces 2..!::f.:::is 2 " ff: ¯ â"..: ¯: 2.2. :7';:bo CQ:r:t:;C1.::cJ et'da la ;:.1 ¯g ; :::=-y¯':3 :1:::. - :.:.: 2J ::::::::<:i'G..fo 'JG])1:an l: ):1sce
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annulaire et sa partie centrale des surfaces d'emboutissage (poinçons, matrices et éjecteurs) permet d'obtenir une sé- paration franche de la pièce annulaire et de sa partie cen- trale, après leur découpage dans l'outil, ainsi que le main- tien de la partie centrale dans la zone d'emboutissage pen- dant un certain temps lorsque l'outil se sépare.
Ce dernier fait permet aux parties centrales découpées de conserver une position verticale stricte avant leur chute, ce qui leur confère une orientation précise lors de la translation con- sécutive dans la zone d'emboutissage de l'outil situé au- dessous,qui réalisera le découpage de la deuxième pièce.
L'invention est expliquée ci-après par la description d'un exemple concret d'exécution de l'outil pour la fabrica- tion, à partir d'une bande, des tôles statoriques et des flans de tôles rotoriques pour moteurs asynchrones, en se référant aux dessins annexés que lesquels
Figure 1 représente l'outil conforme à l'invention (vue en coupe).
Figure 2, la vue de la semelle fixe de l'outil de la figure 1 suivant la flèche A.
Figure 3, le dévêtisseur de bande de l'outil,
Figure 4, la coupe IV-IV de la figure 3.
Figure 5, la coupe V-V de la figure 3.
Figure 6, la vue de la semelle mobile de l'outil suivant la flèche B de la figure 1.
L'outil proposé à action' combinée comporte des semelles fixe 1 (figure 1) et mobile 2 assemblées entre elles par les colonnes 3, Un bout de chaque colonne 5 'est rigi- -lèsent fixé à la semelle fixe 1, tandis que l'autre est serti
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dans les supports à billes 4 de la douille 5 qui est rigi- dement solidaire de la semelle mobile 2.
La semelle fixe 1 porte la matrice sur ressorts 6 et le dévêtisseur de bande 7.
La matrice 6 est constituée par la partie centrale 8, la bague 9 et les secteurs 10 qui sont disposés autour . La partie centrale 8 est emboutie de force dans le porte- matrice il, et elle est prévue pour le découpage de l'ori- fice central dans le flan de la tôle rotorique; tandis que les secteurs 10 sont rigidement fixés au porte-matrice 11 par des vis 12,les secteurs 10 en question ayant alors la forme représentée sur la figure 2, qui assurera le découpage des encoches au cours de la fabrication des tôles statori- ques pour moteurs asynchrones.
La bague 9 assure le découpage du flan de tôle rotorique, et elle est accouplée aux poussoirs 13 (figure 1) engagés dans les encoches de la semelle fixe 1 et .du portematrice 11, qui s'appliquent sur la bague 14 solidaire du dispositif amortisseur de la presse (non représenté aux dessins).
Entre le porte-matrice 11 et la bague 9.; on a prévu un espace libre 15 pour rendre possible la translation de la bague 9 lors du découpage des pièces dans l'outil. Cet/espace 5 est protégé contre l'engorgement par des chutes de découpage à l'aide de la bague de protection sur ressort 16.
Le dévëtisseur de bande 7 est situé dans le plan d'emboutissage; il est constitué par une pièce plane avec un orifice circulaire 17 (figure 3) percé dans sa partie ces- tr@le et correspondaes à la dimension de la. matrice 6.
Sur
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le dévêtisseur 7, à,ses parties inférieure et supérieure,
Boni rigidement fixés les guides 18 et 19 correspondants dans chacun desquels on a prévu une bride sur ressort 20 destinée à appliquer la bande sur la face lisse de la matri- ce 6, et dans le canal supérieur 19, on a alors monté une bride 21 formée par une lame ressort procédant à l'application de la bande sur le canal inférieur 18 tout en l'orien- tant strictement dans la zone d'emboutissage.
Chaque bride sur ressort 20 est constituée par un ressort courbé rigide 22 (figures 4 et 5) dont l'un des bouts est fixé au canal, tandis que l'autre est appliqué au dévétisseur 7 par le ressort complémentaire 23.
Les canaux 18 et 19 comportent du côté de l'entrée de la bande des chanfreins 24 prévus pour une orientation complémentaire de la bande lorsque celle-ci est engagée dans la zone d'emboutissage sous les brides 20.
A la partie supérieure du dévêtisseur 7 est placée la plaque de guidage 25 (figure 2) formant un léger jeu avec le dévêtisseur 7. et prévue pour prévenir le cambrage de la bande pendant son mouvement dans la zone d'emboutissage. la semelle mobile 2(figure 1) est dotée d'un portepoinçons 26 sur lequel eont fixée les poinçons 27 assurant le découpage des encochez dans la tôle statorique, un poinçon 28 pour le découpage de l'orifice central dans le flan du rotor, une bague de découpage extérieure 29 pour le découpage du contour extérieur de la tôle statorique, et une - bague de découpage intérieure 30 pour la séparation de la
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t1. centrale au la t!le +.+nriu8 congtltuant le flan de la tôle rotorqiue.
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Le poinçon 28 est situe au centre du porte-poinçons
26 (comme indiqué sur la figure 6), les poinçons 27 sont disposés suivant le pourtour de la bague de découpage in- - térieure 30, condentriquement par rapport au poinçon 28.
Les poinçons 27 sont dotés de canalisations 31 pour le passage de l'air, s'opposant au collage des chutes décou- pées sur les faces des poinçons 27.
Sur la semelle mobile 2 sont également placés l'éjec- teur 32 pour l'enlèvement de la tôle statorique des poin- çons 27, et un éjecteur 33 pour l'enlèvement du flan de tôle rotorique des poinçons 28. Les éjecteurs 32 et 33 ont la possibilité de se déplacer par rapport aux poinçons 27 et
28 et, à cet effet, dans l'éjecteur 32, on a prévu des ori- fices 34 (figure 1) tandis que l'éjecteur 33 comporte un orifice 35.
La surface 36 de l'éjecteur 32 venant directement en contact avec la tôle statorique emboutie est réalisée avec une certaine inclinaison ,de telle façon que son point in- férieur C est un peu plus éloigné de la surface de la plaque mobile 2 que le point supérieur D, cette inclinaison cons- tituant alors une pente de 30' à 40' (c'est-à-dire que la différence indiquée aux points mentionnés constitue 3-4 mm) pour une tôle statorique découpée de 350 mm de diamètre en- viron. Cela est indispensable à l'extraction régulière et progressive de la tôle statorique découpée des poinçons 27.
Chaque orifice 34 de 1'éjecteur 32 comporte un coussinet en matière plastique 37 prévu pour réduire le trot- '
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lèsent des pièces en mouve1!!.:'t pas :.,;.T -ez supports > ¯ .r ¯ supplémentaires à l'usage des poinçons 27 et pour améliorer la précision des encoches découpées.
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L'électeur 32 eat assemblé aux poussoirs 38 s'appli- quant sur la bague 39 solidaire du mécanisme ( non repré- senté sur la figure) de la presse synchronisant l'extrac- tion des tôles statoriques finies avec le mouvement des coulisseaux.
L'éjecteur 33 est monté sur le ressort 40.
Dans la bague 9 de la matrice 6, dans l'éjecteur 32 de tôle statorique, dans l'éjecteur 33 du flan de tôle roto- rique et dans la bague de découpage intérieure 30, on a pré- vu des éléments sous forme de poussoirs sur ressort 41, qui sépareront la tale statorique et le flan de la tôle rotori- que des surfaces d'emboutissage et qui maintiendront les ébauches pendant un certain temps au cours de la séparation de l'outil.
Le fonctionnement de l'outil proposé s'effectue de la façon suivante .----
Lors de l'engagement de la bande dans les canaux de guidage 18 et 19 (figure 2) suivant le sens indiqué par la flèche E, le ressort 21 (figure 3) applique la bande au canal inférieur 18, et les ressorts 22 et 23 (figures 4 et 5), ainsi que la plaque de guidage 25 (figure 3) appliquent la 'bande sur la face lisse de la matrice 6 (figure 1). Lorsque la semelle mobile 2 se rapproche de la semelle fixe 1, les colonnes 3 se déplacent dans les supporte à rotule 4 des douilles 5, et les éjecteurs 32 et 33 appliquent la bande sur la matrice 6.
Lors du rapprochement des semelles 1 et 2, les poin- çons 27 s'engagent dans les découpant des encoches dans la bande pour la tôle statorique suivante;
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la bague extérieure de découpage,29 agissant en combinaison avec le contour extérieur des secteurs 10 découpe le con- tour extérieur de la tôle statorique; le poinçon 28 s'engage dans l'orifice 42 de la partie centrale 8 de la matrice et découpe dans la bande l'orifice central pour le flan consé- cutif de la tôle rotorique.
Lorsque les semelles 1 et 2 sont complètement assem- blées, la bague intérieure de découpage 30, en coopérant avec le contour intérieur des secteurs 10, découpe le con- tour du flan de la tôle rotorique en séparant celle-ci de la tôle statorique. Les chutes obtenues au cours du découpage des encoches et de l'orifice central tombent à travers les orifices 43 ménagés dans la semelle fixe 1 et dans le porte- matrice 11. -
Au cours du découpage, lors du rapprochement des se- melles 1 et 2 et de l'action réciproque des poinçons et des bagues de découpage avec la bande et la matrice, les éjecteurs 32 et 33 ae déplacent par rapport aux poinçons 27 et 28 et aux bagues de découpage 29 et 30 en se rapprochant du porte-poinçons 26.
Simultanément, le dévêtisseur 7 se dépla- ;cera par rapport à la matrice 6 en se rapprochant du portematrice 11,
Lors de l'éloignement de la semelle mobile 2 par rapport à la semelle fixe 1,c'est avant tout l'éjecteur 33 qui sera ramené sous l'action du ressort 40 à sa position initiale et dégagera le flan de tôle rotorique du poinçon 28.
La tôle statorique finie reste sur les poinçons 27. les poussoirs 41 de l'électeur 33 et les poussoirs 41 de la bague 9 séparent le flan de tôle rotorique des pièces mentionnées,
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lequel sera maintenu pendant un certain temps en une posi- tion verticale stricts,puis, au cours de l'éloignement con- sécutif de la semelle 2 par rapport à la semelle 1, les poussoirs se séparent en libérant le flan qui conservera la position verticale impliquée-en tombant.
Simultanément, le dévëtisseur de bande ? revient à sa position initiale grâce au ressort 44, et il enlève le reste de la bande de la matrice 6.
Lorsque les semelles 1 et 2 sont presque entièrement séparées, le dispositif de synchronisation de la presse (non représente sur la figure ) agit par l'intermédiaire de la bague 39 et des poussoirs 38 sur l'éjecteur 32 en rame- nant ce dernier à sa position initiale. En revenant à sa position initiale, l'éjecteur 32 enlève des poinçons 27 la tôle rotorique finie.
Grâce au fait que la surface de l'électeur 32 est conçue avec une certaine inclinaison, l'extraction de la tôle statorique des poinçons 27 aura lieu d'abord à la partie inférieure, ensuite sur les flance, puis à la partie supérieure, ce qui assure un enlèvement progressif et régulier de la tôle statorique en protégeant cette dernière des glissements intempestifs de dessus les poinçons. Les poussoirs de l'éjecteur ;2 séparent la tôle statcrique de la surface de l'éjecteur, et la tôle statori- que glisse de l'électeur 32 vers l'auge (non représentée sur le dessin) évacuant les pièces finies vers leur lieu de montage..
Sur l'électeur 33, on a prévu un chanfrein 45 pré-
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venant le laaisage des encoches de la t310 statariqne au cas où 21 se proiuirait un choc entra cete 4vh et 3'4jee- teur 33 pendant la chute.