Procédé et machine pour empêcher le développement, dans les pièces en tôle, de défauts superficiels dûs à des efforts d'usinage. La présente invention concerne un procédé et une machine pour empêcher le développe ment, dans les pièces en tôle,, de défauts su perficiels dûs à des efforts d'usinage, par exemple des efforts de tension ou -d'étirage.
L'expérience acquise par la pratique, dans l'usage de tôles pour la. fabrication de divers articles,, a montré que de légères irré gularités se produisent fréquemment dans la surface de la tôle, .en particulier après que celle-ci a été soumise à une opération -qui tend à étirer le métal, comme c'est le cas par exemple lorsque l'on soumet la tôle à l'ac tion de matrices en vue :de l'emboutir, action au .cours de laquelle un léger effet d'étirage est produit sur le métal pour le façonner au contour, irrégulier ou autre, désiré.
Ces irré gularités superficielles clues à cles efforts<B>d'é-</B> tirage sont excessivement préjudiciables, en particulier dans le cas où la surface de la pièce dans laquelle elles se produisent est des tinée à recevoir un fini ou poli, .comme tel est le cas, par -exemple,, pour les pièces em bouties employées dans la fabrication de car rosseries d'automobiles. Deus le cas où de telles irrégularités ou défauts superficiels existent dans une pièce de tôle emboutie, leur enlèvement constitue un travail lent et très coûteux car il exige des opérations de limage, de meulage,
de martelage ou de polissage qui demandent beaucoup -de temps et de main- d'#uvre et qui augmentent considérablement le prix -de revient -de l'article embouti.
On a déjà eu recours à divers expédients en vue d'éviter l'apparition -de telles irrégu larités dans les surfaces -clos tôles et, en par ticulier, on a proposé à cet effet des machines à dresser à rouleaux dans lesquelles on faisait passer les tôles entre des rouleaux qui étaient disposés de (diverses façon les uns par rap port aux autres, dans le but de produire -dans la tôle :des flexions ou :courbures dans des directions opposées alternativement, avant de la travailler pour en faire l'article que l'on désirait fabriquer. Ces procédés, et d'autres que l'on a proposés, n'ont pas -donné les ré sultats voulus.
Le procédé suivant l'invention consiste en ce qu'on travaille d'abord la tôle de laquelle les .pièces doivent être faites progressivement sur toute sa longueur et sa surface par une manipulation de courbure initiale de manière à. déformer le métal, puis en la dressant de nouveau, et de faire ensuite usage de cettc tôle ainsi préalablement travaillée et -dressée pour en former les pièces voulues.
La. machine pour la misse en oeuvre du procédé suivant l'invention comporte deux séries de rouleaux coopérants disposés pour courber à plusieurs reprises la feuille de tôle passant entre eux et un rouleau .auxi liaire disposé pour donner à la tôle une cour bure initiale plus grande que celle qui lui est imprimée par lesdites séries de rouleaux coopérants. L'opération de courbure pour déformer le métal de la tôle peut se faire soit à la main, soit mécaniquement à l'aide d'un appareil ap proprié.
Il est avantageux que la tôle ainsi travaillée et dressée soit soumise à, l'usinage subséquent,. par exemple à l'action -des ma- triees d'estampage ou d'emboutissage avant due le métal de cette tôle soit revenu à son état initial, c'est-à-dire que après que la tôle a. été, pour commencer, travaillée comme il a été dit, puis soumise à l'action d'une -dres seuse à rouleaux, ou dressée autrement, il existe une tendance propre du métal de cette tôle à revenir de lui-même à son état initial.
Par conséquent, si l'on veut tirer du travail initial de la tôle, et du travail subséquent auquel on la soumet pour la dresser, le maxi mum d'avantage, il ne devrait pas s'écouler un laps de temps suffisant, après ce travail préliminaire et le dressage subséquent, avant qu'on ]'utilise dans la matrice pour la for mer ou l'emboutir. On a trouvé préférable le soumettre la tôle préalablement travaillée et subséquemment dressée au matriçage ou emboutissage moins d'une heure après que cette tôle a été d'abord travaillée puis dres- s4e, toutefois, ce laps de temps dépend plus oii moins de l'épaisseur .de la tôle et du degré auquel a été poussée la courbure ou autre forme de travail initial.
Il va sans dire que l'opération ,de dressage, par la dresseuse à rouleaux ou autrement, :après la flexion ou courbure initiale de la tôle augmente les effets du travail initial et contribue à mettr, la tôle dans l'état voulu pour -empêcher l'ap parition des irrégularités superficielle; cil question, aussi bien que pour lui permettre d'être convenablement reçu dans les matrices form,cuses.
Des forme; d'exécution de la machine pour l'application du procédé objet de la présente invention, sont représentées, à titre d'exem ple, au dessin annexé, dans lequel: Fig. 1. est une coupe verticale longitu dinale schématique, par l'axe, d'une ma chine à travailler la tôle, cette figure re présentant la tôle en position, prête à être travaillée conformément nu susdit procédé; Fi-. 2 est une vue similaire, représentant la tôle après qu'elle a commencé @à être tra vaillée;
Fig. 3, 4 et 5 sont des vues similaires d'autres formes d'exécution de machines pour travailler la tôle.
Aux fig. 1. ci; 2, on a représenté une forme d'exécution de machine propre à effec tuer le travail initial mécanique .et le dres sage subséquent de la tôle. Cette machine consiste en un bâti dans lequel sont montées une série de rouleaux supérieurs et une série -de rouleaux inférieurs entre lesquelles la, tôle à travailler ]f), est destinée à être pas sée. Les deux rouleaux 11, un supérieur et un inférieur, de la, première paire sont dis posés l'un immédiatement au-dessus de l'au tre, avec leurs axes disposés parallèlement dans un même plan vertical.
De même. les deux rouleaux, 12, de la dernière paire sont ,disposés d'une façon semblable l'un par rap port à l'autre. Ces deux paires de rouleaux sont ce que l'on peul: appeler les rouleaux de pincement. Les rouleaux supérieurs intermé diaires 13 sont déplacés par rapport aux rou leaux inférieurs intermédiaires 14. Cette dis position constitue l'une des formes d'exécu tion de la machine à dresser, à rouleaux. or dinaire.
En avant des premiers rouleaux de pincement 11, est disposé un rouleau auxi liaire 15 qui est mobile de façon à pouvoir être.ainen.P en contact avec la surface de la tôle 10, après que l'extrémité avant de celle- ci -a -été engagée entre les rouleaux de pince ment 11, pour courber la tôle brusquement, de façon à en déformer le métal, transver salement sur toute sa largeur, suivant une ligne adjacente et parallèle à son bord anté rieur, comme cela est représenté à la fig. 2.
Pendant que la tôle se trouve maintenue ,dans cette position courbée, on la fait alors avan cer :entre les rouleaux 11, ce qui effectue ainsi le travail initial ou préliminaire de la tôle, progressivement sur toute sa surface et toute sa longueur.
L'action des rouleaux d,,-.- placés 13, 14 :et des rouleaux de pincement 12 sur la tôle a pour résultat non seulement un travail supplémentaire de cette tôle, mais aussi un dressage de celle-ci de telle sorte que, lorsqu'elle sort de la machine, elle est dans l'état et la forme voulue pour être re çue dans les matrices formeuses, ou ma trices d'emboutissage et être soumise à l'ac tion de ces dernières et pour réaliser les bé néfices du travail initial de la tôle par la suppression des défauts superficiels.
Le rou leau c.o:urbeur auxiliaire 15 peut être amené en position pour courber la tôle, et être re tiré de .cette position, d'une façon quelcon que convenable, par exemple, au moyen d'un piston qui travaille dans un cylindre 16, sous l'action d'un fluide sous pression, et dont la. tige est reliée, par l'intermédiaire de connexions convenables, au rouleau courbeur. et actionne celui-ci, pour l'amener dans la position voulue afin qu'il courbe la tôle, ou le retirer de cette position. Il va sans dire que tous les rouleaux, ou certains d'entre eux, peuvent être commandés par force mo trice.
Ordinairement il suffit d'actionner ainsi les rouleaux de pincement et les rou leaux intermédiaires supérieurs, -ou les rou leaux intermédiaires inférieurs.
A la fig. 3, on a, représenté schématique ment une .autre disposition dans laquelle deux rouleaux auxiliaires 17, disposés sur des côtés opposés de la tôle 10, sont reliés en semble, et montés de telle sorte que, en fai sant osciller les bras 18, les reliant on amène simultanément ces -rouleaux en position de courbure par rapport aux surfaces opposées de la tôle et en contact avec ces surfaces, ou on les retire simultanément de cette position, en accomplissant par cela même le travail initial,
de la tôle sur toute sa surface et toute sa longueur à mesure que la tôle avance en tre lesdits rouleaux et les passe. Dans ce cas, les rouleaux" 17 peuvent être déplacés d'une manière convenable quelconque, par exem ple, par suite de leur liaison avec la tige :du piston travaillant :dans le cylindre 1,6.
Les rouleaux de pincement 11 et 20 reçoivent la tôle et la libèrent, tandis que les rouleaux intermédiaires 21 reçoivent la feuille courbée et préalablement travaillée et agissent sur elle pour la soumettre à un travail supplé mentaire aussi bien que pour la dresser. Tous les rouleaux, ou certains d'entre eux, aussi bien que les rouleaux mobiles 17, peuvent être mus par force motrice.
Dans la disposition représentée à la fig. 4, les rouleaux co.urbeurs de tôle auxiliaires 22, qui :accomplissent le travail initial progres sif<B>dé</B> la tôle sur toute sa. surface et toute sa longueur sont disposés sur :des côtés oppo sés .de .cette tôle, non en .face l'un de l'autre, et sont amenés indépendamment en prise avec la tôle pour la courber, et retirés de celle-ci, par les pistons qui travaillent dans les cy lindres moteurs 23 et aux tiges desquels ils sont reliés.
Les rouleaux de pincement 24, 25 servent à recevoir :et à libérer la tôle, tan dis que les rouleaux intermédiaires 26 la sou mettent à un travail supplémentaire et la dressent.
La fig. 5 représente une autre forme d'exécution d'appareil dans laquelle il est fait usage de deux paires de rouleaux de pincement 27, 28 et de rouleaux intermé diaires déplacés, 29 et où un rouleau auxi liaire, ou courbeur initial, 30, :est porté par rides bras .oscillants 31 de façon à pouvoir être amené en position :de courbure, par rap port à la tôle, et retiré de cette position.
Method and machine for preventing the development, in sheet metal parts, of surface defects due to machining forces. The present invention relates to a method and a machine for preventing the development, in sheet metal parts, of surface defects due to machining forces, for example tensile or stretching forces.
The experience gained through practice in the use of sheets for. manufacture of various articles ,, has shown that slight irregularities frequently occur in the surface of the sheet, .particularly after the latter has been subjected to an operation which tends to stretch the metal, as is the case case for example when the sheet is subjected to the action of dies with a view to: stamping it, an action during which a slight stretching effect is produced on the metal to shape it to the contour, irregular or other, desired.
These superficial irregularities clue to these pulling efforts are excessively detrimental, in particular in the case where the surface of the part in which they occur is tined to receive a finish or polish, .as such is the case, for -example, for the parts em bouties used in the manufacture of automobile bodies. In the event that such surface irregularities or defects exist in a piece of stamped sheet metal, their removal is slow and very expensive work because it requires filing, grinding,
hammering or polishing which are very time consuming and labor intensive and which considerably increase the cost price of the stamped article.
Various expedients have already been resorted to in order to avoid the appearance of such irregularities in the sheet-enclosed surfaces and, in particular, straightening machines with rollers have been proposed for this purpose through which the sheets between rollers which were arranged in various ways relative to each other, with the aim of producing - in the sheet: bends or: bends in opposite directions alternately, before working it to make it The article desired to be made These methods, and others that have been proposed, have not produced the desired results.
The method according to the invention consists of first working the sheet of which the .pieces must be made progressively over its entire length and its surface by manipulating the initial curvature so as to. deforming the metal, then straightening it again, and then making use of this sheet thus previously worked and -dressed to form the desired parts.
The machine for carrying out the process according to the invention comprises two series of cooperating rollers arranged to repeatedly bend the sheet of metal passing between them and an auxiliary roll arranged to give the sheet a more initial curvature. larger than that imparted to it by said series of cooperating rollers. The bending operation to deform the metal of the sheet can be done either by hand or mechanically using a suitable device.
It is advantageous that the sheet thus worked and dressed is subjected to the subsequent machining. for example to the action of the pre-stamping or stamping materials due to the metal of this sheet having returned to its initial state, that is to say that after the sheet has. been, to begin with, worked as it has been said, then subjected to the action of a roller handle, or erected otherwise, there is a specific tendency of the metal of this sheet to return by itself to its state initial.
Therefore, if one wishes to derive the maximum advantage from the initial work of the sheet, and the subsequent work to which it is subjected to straighten it, there should not be a sufficient period of time after this. preliminary work and subsequent dressing, before it is used in the die for forging or stamping. It has been found preferable to subject the previously worked and subsequently dressed sheet to forging or stamping less than an hour after this sheet has been first worked and then drawn, however, this time depends more or less on the thickness of the sheet and the degree to which the curvature or other form of initial work has been applied.
It goes without saying that the operation, straightening, by the roller straightener or otherwise,: after the initial bending or curvature of the sheet increases the effects of the initial work and helps to put the sheet in the desired state for - prevent the appearance of surface irregularities; cil question, as well as to allow it to be properly received in the form matrices, cuses.
Forms; execution of the machine for the application of the method which is the subject of the present invention, are represented, by way of example, in the appended drawing, in which: FIG. 1. is a schematic longitudinal vertical section, by the axis, of a machine for working the sheet, this figure showing the sheet in position, ready to be worked in accordance with the aforesaid process; Fi-. 2 is a similar view, showing the sheet after it has started to be worked;
Fig. 3, 4 and 5 are similar views of other embodiments of machines for working sheet metal.
In fig. 1. ci; 2, there is shown an embodiment of a machine suitable for effec kill the initial mechanical work. And the subsequent dres sage of the sheet. This machine consists of a frame in which are mounted a series of upper rollers and a series of lower rollers between which the sheet to be worked] f) is intended to be passed. The two rollers 11, one upper and one lower, of the first pair are arranged one immediately above the other, with their axes arranged parallel in the same vertical plane.
The same. the two rollers, 12, of the last pair are arranged in a similar fashion with respect to each other. These two pairs of rollers are what we can call pinch rollers. The upper intermediate rolls 13 are moved relative to the lower intermediate rolls 14. This arrangement constitutes one of the embodiments of the straightening machine, with rollers. gold.
In front of the first nip rollers 11, there is an auxiliary roller 15 which is movable so as to be able to be in contact with the surface of the sheet 10, after the front end of the latter has -been engaged between the nip rollers 11, to bend the sheet abruptly, so as to deform the metal, transversely cross over its entire width, following a line adjacent and parallel to its front edge, as shown in fig. 2.
While the sheet is held in this curved position, it is then made to advance between the rollers 11, which thus performs the initial or preliminary work of the sheet, progressively over its entire surface and its entire length.
The action of the rollers d ,, -.- placed 13, 14: and of the nip rollers 12 on the sheet results not only in additional work of this sheet, but also in a straightening thereof such that, when it leaves the machine, it is in the condition and shape required to be received in the forming dies, or stamping masters and to be subjected to the action of the latter and to achieve the benefits the initial work of the sheet by removing surface defects.
The auxiliary co: urber roller 15 can be brought into position to bend the sheet, and be pulled out of that position, in any convenient way, for example, by means of a piston which operates in a cylinder 16. , under the action of a pressurized fluid, and whose. rod is connected, via suitable connections, to the bending roller. and actuates it, to bring it into the desired position so that it bends the sheet, or to withdraw it from this position. It goes without saying that all or some of the rollers can be driven by force.
Usually it suffices to actuate the pinch rollers and the upper intermediate rollers, -or the lower intermediate rollers.
In fig. 3, there is schematically shown another arrangement in which two auxiliary rollers 17, arranged on opposite sides of the sheet 10, are connected in appearance, and mounted so that, by oscillating the arms 18, the connecting these rollers are simultaneously brought into a position of curvature with respect to the opposite surfaces of the sheet and in contact with these surfaces, or they are simultaneously withdrawn from this position, thereby accomplishing the initial work,
of the sheet over its entire surface and its entire length as the sheet advances between said rollers and passes them. In this case, the rollers "17 can be moved in any suitable manner, for example, as a result of their connection with the rod: of the working piston: in the cylinder 1,6.
The nip rollers 11 and 20 receive the sheet and release it, while the intermediate rollers 21 receive the bent and previously worked sheet and act on it to subject it to additional work as well as to straighten it. All or some of the rollers, as well as the movable rollers 17, can be driven by motive power.
In the arrangement shown in FIG. 4, the auxiliary sheet metal co.urbator rollers 22, which: carry out the initial progressive work <B> de </B> the sheet over its whole. surface and its entire length are disposed on: opposite sides of this sheet, not facing each other, and are independently brought into engagement with the sheet to bend it, and withdrawn therefrom , by the pistons which work in the cylinder engines 23 and to the rods of which they are connected.
The nip rollers 24, 25 are used to receive: and to release the sheet, tan say that the intermediate rollers 26 submit it to additional work and straighten it.
Fig. 5 shows another embodiment of the apparatus in which use is made of two pairs of pinch rollers 27, 28 and displaced intermediate rollers, 29 and where an auxiliary roll, or initial bender, 30, is: carried by wrinkles oscillating arms 31 so as to be able to be brought into position: of curvature, relative to the sheet, and withdrawn from this position.