EP0336862A1 - Procédé de réalisation d'un chanfrein extérieur sur une pièce cylindrique emboutie - Google Patents

Procédé de réalisation d'un chanfrein extérieur sur une pièce cylindrique emboutie Download PDF

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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D35/00—Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/26—Deep-drawing for making peculiarly, e.g. irregularly, shaped articles

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an external chamfer on a stamped cylindrical part.
  • Such an external chamfer is conventionally produced by a resumption in turning of the straight edge of the stamped part, this resumption being carried out by means of a tool which removes chips in sufficient quantity to produce the chamfer.
  • the invention aims to remedy this drawback.
  • a method for producing an external chamfer on a stamped cylindrical part consisting, starting from a flat metallic part: - First of all to carry out a conical pre-stamping of the part to be obtained, using a punch whose end piece has a shape of a truncated cone with an angle substantially equal to that of the chamfer to be obtained, with provision for a peripheral rim plan, - then axially severing the outer periphery of the frustoconical end piece obtained, for example by vertical guillotine shears, - And then straighten, by a final stamping, the frustoconical side wall of this stamped in order to obtain a cup with coaxial wall, the edge of this cup then being provided with an external chamfer.
  • the part to be obtained 1 is a cup whose bottom 5 is pierced with an orifice 2 for the passage of a drive shaft, and whose edge is provided with an external chamfer 3 This chamfer 3 is practically essential for carrying out the introduction of the cup 1 into an associated bore.
  • FIGS 2 to 6 show the essential successive stages in the manufacture of the cup 1.
  • the first operation is performed on a first station. It consists of cutting, in a very conventional manner between punch and die, a metal disc 4 of diameter much larger than that of the cup 3.
  • This disc 4 is then transferred to another station, where a conical pre-stamping of this disc 4 is carried out, FIG. 3, the angle at the apex ⁇ of the pre-stamping cone being equal to that of the chamfer to be obtained, while is provided , at the periphery of this stamped, a flat edge.
  • the tool is shaped so that the small base 5 of the truncated cone 6 obtained has the same diameter as the bottom of the cup to be obtained, and that its flank or apothem 7 has a constant length L substantially equal to the height H (FIG. 1) of this cup.
  • the part 6 is then transferred to another station, comprising a guillotine shears with circular periphery which axially cuts, in the vertical direction 8, the external periphery of the frustoconical stamp 6.
  • the stamp 6 is then transferred to a fourth station, where its side 7 is straightened axially, that is to say vertically: this side 7 then becomes circular cylindrical and perpendicular to the bottom 5 of the stamp.
  • This side 7 is then provided with an external chamfer 3 of angle ⁇ , which is the result that we aim to obtain.
  • the piece 6 obtained is then optionally passed through a calibration station, then is made, on a last station ( Figure 6), the central hole 2 for passage of the drive shaft of the cup.
  • the tools used for cutting the disc 4 ( Figure 2) and for drilling the hole 2 ( Figure 6) are conventional tools operating as a cookie cutter. They are therefore not represented.
  • FIG. 7 shows the tool used for stamping, according to FIG. 3, the frustoconical part 6 from the disc 4.
  • This tool comprises a complementary punch 10 and a matrix 11, of frustoconical shape.
  • a conventional sidewall press 12 comes to press strongly on the periphery of the disc 4 in order to maintain it during stamping, which prevents the material from wrinkling.
  • an extraction pusher 24, pushed upwards by an axial spring 13, equips the die 11.
  • FIG. 8 The tool allowing the axial sectioning, according to FIG. 4, of the periphery of the stamping 6, is represented in FIG. 8. It is a circular cutting tool comprising a circular cylindrical punch 14, an associated die 15, a press -wall 16, and an extraction pusher 17 pushed back by a spring 18.
  • the tool used for the straightening according to FIG. 5 is represented in FIG. 9. It comprises a beveled flank press 19, a circular cylindrical matrix, of diameter D equal to the external diameter of the cup 1 to be obtained, a pusher 21 with spring. 22, and a circular cylindrical punch 23, of diameter d equal to the inside diameter of the aforementioned cup 1.

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Abstract

Procédé de réalisation d'un chanfrein extérieur (3) d'angle prédé­terminé (α) sur une coupelle cylindrique emboutie.
On réalise tout d'abord un embouti tronconique (6) d'angle (α). On découpe axialement (selon 8) le pourtour du tronc de cône (6), puis on redresse son flanc (7).

Description

  • La présente invention se rapporte à un procédé de réalisation d'un chanfrein extérieur sur une pièce cylindrique emboutie.
  • Pour faciliter l'introduction d'une pièce cylindrique emboutie dans un alésage, il est nécessaire que cette pièce cylindrique ait un chanfrein sur tout son pourtour extérieur, sans quoi, l'introduction de la pièce dans son alésage associé peut être rendue impossible en raison d'irrégularités, aussi minimes soient-elles.
  • Un tel chanfrein extérieur est classiquement réalisé par une reprise en tournage de la tranche droite de la pièce emboutie, cette reprise étant effectuée au moyen d'un outil qui enlève des copeaux en quantité suffisante pour réaliser le chanfrein.
  • Cette solution traditionnelle est d'un prix de revient élevé. Il faut en effet insérer, dans la chaîne de fabrication, un poste de stockage des pièces embouties mais non encore chanfreinées, puis veiller à transférer ces pièces sur le tour pour y réaliser une opération d'enlèvement de métal. Il faut ensuite prévoir une opération particulière de nettoyage de ces mêmes pièces, de sorte que cette série d'interventions spéciales pénalise lourdement le prix de revient de chaque pièce.
  • L'invention vise à remédier à cet inconvénient. Elle se rapporte à cet effet à un procédé de réalisation d'un chanfrein extérieur sur une pièce cylindrique emboutie, ce procédé consistant, en partant d'une pièce métal­lique plane :
    - à réaliser tout d'abord un préemboutissage conique de la pièce à obtenir, en utilisant un poinçon dont l'embout a une forme de tronc de cône d'angle substantiellement égal à celui du chanfrein à obtenir, avec ména­gement d'un rebord périphérique plan,
    - à sectionner ensuite axialement le pourtour extérieur de l'em­bout tronconique obtenu, par effet de cisaille-guillotine à coupe verticale par exemple,
    - et à redresser ensuite, par un emboutissage final, la paroi latérale tronconique de cet embouti afin d'obtenir une coupelle à paroi coaxiale, le bord de cette coupelle étant alors muni d'un chanfrein extérieur.
  • L'invention sera bien comprise, et ses avantages et autres carac­téristiques ressortiront, au cours de la description suivante d'un exemple non limitatif de réalisation, en référence au dessin schématique annexé dans lequel :
    • Figure 1 est une vue en perspective de la pièce à obtenir ;
    • Figures 2 à 6 montrent les phases successives d'obtention de cette pièce par le procédé de l'invention ;
    • Figures 7 à 9 montrent les trois outils utilisés pour la mise en oeuvre de ce procédé, dans les trois phases successives essentielles d'exé­cution de ce procédé.
  • En se référant à la figure 1, la pièce à obtenir 1 est une coupelle dont le fond 5 est percé d'un orifice 2 pour le passage d'un arbre d'entraînement, et dont le bord est muni d'un chanfrein extérieur 3. Ce chanfrein 3 est pratiquement indispensable pour réaliser l'introduction de la coupelle 1 dans un alésage associé.
  • Les figures 2 à 6 montrent les phases successives essentielles de fabrication de la coupelle 1.
  • La première opération, figure 2, est effectuée sur un premier poste. Elle consiste à découper, de manière très classique entre poinçon et matrice, un disque métallique 4 de diamètre nettement supérieur à celui de la coupelle 3.
  • Ce disque 4 est ensuite transféré vers un autre poste, où est réalisé, figure 3, un préemboutissage conique de ce disque 4, l'angle au sommet α du cône de préemboutissage étant égal à celui du chanfrein à obtenir, tandis qu'est ménagé, à la périphérie de ce préembouti, un rebord plan. L'outil est conformé pour que la petite base 5 du tronc de cône 6 obtenu ait le même diamètre que le fond de la coupelle à obtenir, et que son flanc ou apothème 7 ait une longueur constante L sensiblement égale à la hauteur H (figure 1) de cette coupelle.
  • La pièce 6 est alors transférée sur un autre poste, comportant une cisaille-guillotine à pourtour circulaire qui sectionne axialement, selon la direction verticale 8, le pourtour extérieur de l'embouti tronconique 6.
  • Le résultat obtenu est représenté en vue partiellement agrandie sur la figure 4 : le bord extérieur 9 de l'embouti 6 forme un angle égal à la valeur α précitée avec son flanc ou apothème 7.
  • L'embouti 6 est alors transféré sur un quatrième poste, où son flanc 7 est redressé axialement, c'est-à-dire à la verticale : ce flanc 7 devient alors cylindrique circulaire et perpendiculaire au fond 5 de l'embouti.
  • Ce flanc 7 se trouve alors muni d'un chanfrein extérieur 3 d'angle α, ce qui est le résultat que l'on vise à obtenir.
  • La pièce 6 obtenue est ensuite facultativement passée par un poste de calibrage, puis est réalisé, sur un dernier poste (figure 6), le trou central 2 de passage de l'arbre d'entraînement de la coupelle.
  • Les outils utilisés pour la découpe du disque 4 (figure 2) et pour le perçage du trou 2 (figure 6) sont des outils classiques fonctionnant en emporte-pièce. Ils ne sont en conséquence pas représentés.
  • La figure 7 montre l'outil utilisé pour l'emboutissage, selon figure 3, de la pièce tronconique 6 à partir du disque 4. Cet outil comporte un poinçon 10 et une matrice 11 complémentaires, de forme tronconique. Un presse-flanc classique 12 vient appuyer fortement sur le pourtour du disque 4 afin de le maintenir pendant l'emboutissage, ce qui évite à la matière de plisser. De manière classique également, un poussoir d'extraction 24, repous­sé vers le haut par un ressort axial 13, équipe la matrice 11.
  • L'outil permettant le sectionnement axial, selon figure 4, du pourtour de l'embouti 6, est représenté figure 8. Il s'agit d'un outil de découpe circulaire comportant un poinçon cylindrique circulaire 14, une matrice associée 15, un presse-flanc 16, et un poussoir d'extraction 17 repoussé par un ressort 18.
  • L'outil utilisé pour le redressement selon figure 5 est représenté à la figure 9. Il comporte un presse-flanc biseauté 19, une matrice cylindrique circulaire, de diamètre D égal au diamètre extérieur de la coupelle 1 à obtenir, un poussoir 21 avec ressort 22, et un poinçon 23 cylindrique circulaire, de diamètre d égal au diamètre intérieur de la coupelle 1 précitée.

Claims (4)

1 - Procédé de réalisation d'un chanfrein extérieur sur une pièce cylindrique emboutie, caractérisé en ce qu'il consiste, en partant d'une pièce métallique plane :
- à réaliser tout d'abord un préemboutissage conique (6) de la pièce à obtenir, par utilisation d'un poinçon (10) dont l'embout a une forme de tronc de cône d'angle (α) substantiellement égal à celui du chanfrein (3) à obtenir, avec ménagement d'un rebord périphérique plan,
- à sectionner ensuite axialement le pourtour de l'embouti tron­conique (6) obtenu et
- à redresser, par un emboutissage final, la paroi latérale tronco­nique (7) de cet embouti (6) afin d'obtenir une coupelle (1) à paroi coaxiale dont le bord se trouve alors muni d'un chanfrein extérieur (3).
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flanc, ou apothème (7), du tronc de cône (6) a une longueur constante et sensiblement égale à la hauteur (H) de la coupelle (1) à obtenir, et en ce que sa petite base (5) est de diamètre égal à celui du fond de la coupelle (1).
3 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les trois phases du procédé sont successivement réalisées sur trois postes différents, comportant chacun un outil à poinçon et matrice, avec opération de transfert à chaque fois d'un poste au suivant.
4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première phase est réalisée par un emboutissage entre poinçon (10) et matrice (11) tronconique, en ce que la deuxième phase est réalisée par poinçon (14) et matrice (15) produisant un effet de cisaille-guillotine, et que la troisième phase est réalisée en utilisant un presse-flanc biseauté (19), un poinçon (23) et une matrice (20) cylindriques, ledit poinçon (23) étant de diamètre (d) inférieur à celui (D) de ladite matrice (10).
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