<Desc/Clms Page number 1>
MACHINE D'ESTAMPAGE A MATRICES FERMEES
La présente invention se rapporte, d'une manière générale, à des machines de forgeage ou d'estampage et, plus particulièrement, à une machine d'estampage d'un type nouveau et perfectionné dont les matrices sont fermées à grande vitesse.
Des machines d'estampage à matrices fermées sont fréquement actionnées hydrauliquement, pour ouvrir et fermer les matrices et pour développer les forces d'estampage. Lorsque des systèmes hydrauliques sont employés pour ouvrir et fermer les matrices, une grande capacité de pompage est habituellement nécessaire du fait que les matrices doivent effectuer un mouvement d'une distance considérable, entre la position fermée et la position ouverte dans laquelle des pièces achevées sont éjectées, et des ébauches successives sont insérées en vue de leur usinage ultérieur. Par le passé, ces considérations ont, en général, sérieusement limité les vitesses de fonctionnement pouvant être obtenues avec de telles machines.
En outre, du fait que des machines d'estampage à matrices fermées exigent souvent de grandes forces pour maintenir ces matrices dans la position fermée, de telles machines commandées hydrauliquement réclament une forte pression hydraulique et nécessitent, par conséquent, la présence de systèmes de pompage aptes à engendrer une forte pression.
De forts débits sous haute pression, outre le fait qu'ils limitent la vitesse des cycles de telles machines, provoquent également un échauffement notable du fluide hydraulique et exigent, par conséquent, un dispositif de refroidissement sophistiqué. Les brevets US-A-4 148 209 et US-A-4 321 818 traitent de machines combinées, dans lesquelles un dispositif d'entrainement mécanique à ma-
<Desc/Clms Page number 2>
nivelles et à pignons est incorporé dans une machine d'estampage à matrices fermées, commandée hydrauliquement. Toutefois, une telle machine n'en exige pas moins un débit de fluide sensiblement fort, sous une haute pression.
De surcroît, les vitesses cycliques relativement faibles de telles machines à matrices fermées ont pour effet que le matériau soumis à estampage demeure en contact avec les matrices pendant des périodes relativement longues. Il en résulte des températures des matrices élevées, en particulier lorsque l'estampage a lieu à chaud. De telles températures élevées des matrices réduisent la longévité.
Conformément à la présente invention, une machine d'estampage à matrices fermées d'un type nouveau et perfectionné combine des entraînements mécaniques et un serrage hydraulique. Dans une machine de ce genre, de grandes forces de serrage des matrices sont développées hydrauliquement sans exiger de forts débits. Ainsi, une grande capacité de pompage n'est pas nécessaire. En outre, comme le débit réclamé est faible, le problème de l'échauffement du fluide hydraulique est minimisé.
Selon la présente invention, toutes les opérations de la machine autres que la fonction de serrage des matrices sont provoquées par des entraînements mécaniques.
L'on obtient, de la sorte, de grandes vitesses des cycles opératoires. Par ailleurs, la longévité des matrices s'en trouve améliorée, même lorsque la machine est employée pour l'estampage à chaud. Dans la forme de réalisation illustrée ci-après, les matrices sont ouvertes presque immédiatement après l'achèvement du processus d'estampage. Cela réduit le temps pendant lequel les pièces usinées chaudes sont en contact intime avec la surface des matrices, et cela diminue l'ampleur de l'échauffement des matrices avec, pour corollaire, une durée de vie prolongée de ces matrices.
<Desc/Clms Page number 3>
Dans la forme de réalisation illustrée, un mouvement est imprimé mécaniquement aux matrices entre leurs positions fermée et ouverte. Une fois la position fermée atteinte, un moyen d'espacement est interposé entre la matrice mobile et un mécanisme de serrage hydraulique. Un tel moyen d'espacement est en mesure de répercuter les très grandes forces de serrage nécessaires pour maintenir la matrice mobile, lors du processus d'estampage, dans sa position intégralement fermée. Lorsque le moyen d'espacement est mis en place, le mécanisme de serrage hydraulique est mis sous pression et entre en action pour appliquer une très grande force de serrage audit moyen d'espacement, lequel répercute à son tour cette force sur la matrice mobile.
Etant donné que le moyen d'espacement comble sensiblement la totalité de l'espace situé entre le dispositif à matrice mobile et le mécanisme de serrage hydraulique, un très petit mouvement de ce mécanisme de serrage s'avère nécessaire. Ainsi, un très faible débit de fluide est exigé et la capacité de pompage, requise pour le fonctionnement du mécanisme de serrage, n'est pas excessive.
A l'achèvement de la phase d'estampage, la pression hydraulique est détendue et le moyen d'espacement est dégagé mécaniquement. Une fois ce moyen dégagé, un interstice est réservé pour permettre à la matrice mobile d'être déplacée mécaniquement à sa position d'ouverture intégrale. Dans une telle position totalement ouverte, la pièce usinée achevée est enlevée, puis une ébauche successive est engagée entre les matrices, pour permettre des interventions ultérieures de formage. Ensuite, la matrice mobile est déplacée mécaniquement jusqu'à la position fermée, puis le moyen d'espacement est inséré de telle sorte que le mécanisme de serrage hydraulique puisse fermer les matrices par serrage.
Du fait que le moyen d'espacement est engagé et dégagé mécaniquement, son-fonctionnement peut se dérouler
<Desc/Clms Page number 4>
à de grandes vitesses cycliques et l'on obtient un fonctionnement à grande vitesse de la machine. Comme le système de serrage hydraulique ne participe pas à l'ouverture et à la fermeture des matrices, mais sert seulement à appliquer une force de serrage aux matrices lorsqu'elles sont fermées, de très faibles débits sont nécessaires et la capacité de pompage du système est minimisée. De plus, étant donné que la quantité de fluide déplacée lors d'un cycle opératoire est relativement modeste, l'échauffement du fluide hydraulique ne revêt aucun caractère de gravité.
Dans la forme de réalisation illustrée, les interventions d'estampage proprement dites, ayant lieu à l'intérieur de la cavité de matriçage fermée, sont dues à la puissance développée par un mécanisme d'entraînement à bielle et à manivelle. Là encore, l'entraînement mécanique permet des fonctionnements à grande vitesse, en comparaison avec les vitesses de fonctionnement normalement obtenues dans des systèmes commandés hydrauliquement.
Selon un autre aspect de la présente invention, les matrices sont ouvertes presque immédiatement après l'a- chèvement du processus d'estampage. En conséquence, aucun contact intime n'est entretenu, pendant une durée prolongée, entre la pièce usinée et les surfaces de la matrice fixe. De ce fait, la température de la matrice fixe est réduite, même lorsqu'on procède à un estampage à chaud, et la longévité de cette matrice est améliorée.
L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une élévation latérale schématique, avec coupe longitudinale partielle, d'une machine d'estampage à matrices fermées conforme à la présente invention ; la figure 2 est une coupe verticale fragmentaire à échelle agrandie, passant par l'axe médian du poste de
<Desc/Clms Page number 5>
travail ; la figure 3 est une coupe horizontale fragmentaire à échelle agrandie, passant par l'axe médian du poste de travail ; la figure 4 est une coupe fragmentaire, illustrant la structure du bloc d'espacement dans sa position rétractée ; la figure 5 est une coupe fragmentaire, représentant la plaque de pression et l'agencement des pistons de serrage actionnés hydrauliquement ;
et les figures 6A à 6H sont des coupes schématiques, montrant progressivement le fonctionnement de la machine d'un bout à l'autre d'un cycle opératoire complet.
La figure 1 est une illustration globale d'une machine conforme à la présente invention. Cette machine présente un bâti principal 10. Une manivelle 11 entrainée par un moteur 12 est montée à l'une des extrémités du bâti. Un volant lia est calé sur l'une des extrémités de la manivelle. Un mécanisme d'entrainement à bielle et à manivelle, illustré schématiquement en 13, relie le volant 11a à un coulisseau alternatif 14. Ce coulisseau est supporté à va-et-vient dans des coussinets (non représentés) en appui sur le bâti, et le mécanisme d'entrainement 13 à bielle et à manivelle peut lui imprimer un mouvement entre une position de point mort avant et une position rétractée, ou de point mort arrière.
Un poste de travail 16 est constitué d'une matrice fixe 17 supportée à l'intérieur d'un mouton 18, et d'une matrice mobile 19 retenue dans un bloc de support 21.
Sur les figures 1 à 3, la matrice mobile 19 est illustrée dans sa position antérieure ou fermée, dans laquelle elle est appliquée contre la matrice fixe 17. Les deux matrices coopèrent pour délimiter une cavité de matriçage fermée 22, lorsque la matrice mobile occupe la position représentée, antérieure ou fermée.
- Un arbre à cames 23 tourillonne sur le bâti 10 de
<Desc/Clms Page number 6>
la machine et il est mené, en synchronisme avec la rotation de la manivelle 11, par une chaîne d'entraînement 24 et un pignon 26 à chaîne, calé sur cet arbre à cames.
Trois cames distinctes, implantées sur l'arbre 23, manoeuvrent respectivement un levier d'éjection 27, un levier 28 d'actionnement du transfert et un levier 29 actionnant un bloc d'espacement. Deux seulement parmi ces cames ressortent de la figure 1, c'est-à-dire une came 31 manoeuvrant le levier de transfert et une came 32 manoeuvrant le bloc d'espacement. La troisième came, manoeuvrant le levier d'éjection 27, n'apparaît pas sur la figure 1 étant donné qu'elle est masquée par les deux autres cames 31 et 32.
Le levier d'éjection 27 est monté pivotant sur le bâti 10 de la machine par un tourillon 33, tandis qu'un tourillon 34 permet aux deux leviers 28 et 29 de pivoter sur ce bâti. Chacun des leviers 27,28 et 29 est muni d'un galet 36 suiveur de came, qui coopère avec sa came associée de telle sorte qu'une rotation de l'arbre à cames provoque un mouvement pivotant oscillatoire des différents leviers, en synchronisme avec le fonctionnement de la machine.
Le levier d'éjection 27 remplit un certain nombre de fonctions, englobant l'éjection des pièces usinées hors des matrices, ainsi qu'un mouvement de la matrice mobile entre ses positions ouverte et fermée. Cette opération sera commentée plus en détail ci-après. Le levier de transfert 28 est relié de manière à imprimer un vaet-vient à un mécanisme 37 de transfert de pièces, entre la position dans laquelle il reçoit une pièce provenant d'un tube 38 de délivrance de pièces à usiner, et une position déployée dans laquelle il positionne ladite pièce entre les matrices. Le levier d'actionnement 29 est relié de manière à rétracter et à déployer un bloc d'espacement 39.
Une plaque de pression 41 est implantée du côté du
<Desc/Clms Page number 7>
bloc d'espacement 39 qui est opposé au support 21 de la matrice mobile. Du côté de la plaque de pression 41 tournés à l'opposé du bloc d'espacement 39, se trouvent quatre pistons 42 (illustrés en traits mixtes sur la figure 2) qui sont agencés symétriquement autour de l'axe médian du poste de travail 16. Comme le montre optimalement la figure 5, ces pistons sont disposés le long de diagonales inclinées de 450 ; c'est pourquoi ils ne peuvent pas être inclus dans la coupe verticale de la figure 1. Les pistons sont logés dans des cylindres 43 ménagés dans le bâti 10.
Un fluide hydraulique sous pression est fourni à un accumulateur 46 par une petite pompe éloignée (non représentée), pour être ensuite délivré aux cylindres 43, lors de processus d'estampage, par l'intermédiaire d'une valve de commande 44. Cela se traduit par une grande force d'origine hydraulique qui est transmise par les pistons 42 au support 21 de la matrice mobile, par l'intermédiaire de la plaque de pression 41 et du bloc d'espacement 39, de manière à maintenir les matrices en position fermée pendant le déroulement des processus de formage proprement dits.
Concrètement, le formage de la pièce à usiner est assuré par un actuateur de poinçonnage 47 qui se prolonge, à son extrémité antérieure, par un poinçon 47a (outil) pénétrant dans la matrice mobile 19, l'extrémité postérieure de cet actuateur étant soumise à l'action d'un mentonnet 48 solidaire du coulisseau 14, lorsque ce coulisseau avoisine sa position de point mort avant. Le poinçon a pour objet de"bourrer"la piè- ce à usiner à l'intérieur de la cavité de matriçage fermée 22, et de l'obliger à prendre la forme de cette cavité.
Il convient à présent de se référer aux figures 2 et 3 qui illustrent, plus en détail et à échelle agrandie, la structure du mécanisme d'actionnement. Sur ces figures, les matrices sont représentées dans la position fermée, l'actuateur de poinçonnage 47 occupant sa posi-
<Desc/Clms Page number 8>
tion de point mort avant à l'achèvement du processus de formage. Dans une telle position fermée, la matrice fixe 17 s'engage d'une petite distance dans la cavité de matriçage ménagée dans le support 21 de la matrice mobile, et elle assure un alignement précis des deux matrices 17 et 19.
Le support 21 de la matrice mobile est monté sur une paire de broches coulissantes 48', qui s'étendent par des perçages 49 pratiqués dans le mouton 18, par lesquels elles sont guidées. Ces broches pénètrent dans la face antérieure du support 21, elles ont pour fonction de supporter la matrice mobile 19 lorsqu'elle se déplace vers l'avant et vers l'arrière entre ses positions ouverte et fermée, et elles constituent également la structure obligeant la matrice mobile à se déplacer à sa position ouverte. Les extrémités postérieures des broches coulissantes 48'sont emmanchées à force dans les extrémités d'une barrette d'entretoisement 51, dont la face postérieure est soumise à l'action de l'extrémité antérieure d'une tige d'actionnement 52.
Cette tige s'étend vers l'arrière de la machine, jusqu'à un étrier 53 relié avec faculté de pivotement par des pivots 54, de part et d'autre de la tige d'actionnement, à l'extrémité inférieure du levier d'éjection 27. L'extrémité postérieure de la tige d'actionnement est filetée, pour recevoir un écrou de réglage 56. Lorsque l'extrémité inférieure du levier d'éjection 27 se déplace vers la gauche en considérant la figure 3, la prise existant entre l'étrier 53 et l'écrou de réglage 56 oblige la tige d'actionnement 52 à se mouvoir vers la gauche en considérant la même figure. Cela se traduit, à son tour, par un mouvement imprimé à la matrice mobile 19 vers sa position ouverte lorsque le bloc d'espacement 39 est rétracté à l'écart du support 21 de cette matrice mobile, comme exposé en dé- tail ci-après.
Un ressort de compression 57, installé autour de la
<Desc/Clms Page number 9>
tige d'actionnement 52, est appliqué par son extrémité postérieure contre l'écrou de réglage 56, et contre un collet 58 par son extrémité antérieure. L'extrémité antérieure de ce collet 58 porte contre les extrémités postérieures d'une fourche 59 qui est illustrée optimalement sur la figure 2, et est montée coulissante dans le mouton 18. La fourche 59 est dotée d'un poussoir 61 qui s'étend vers l'avant, et coopère avec l'extrémité postérieure d'une broche d'éjection 62 (éjecteur). Cette broche 62 est montée à coulissement dans la matrice fixe 17, et elle est pourvue d'une tête 63 reposant contre un organe d'espacement 64.
Au cours du processus d'estampage proprement dit, l'extrémité antérieure de la broche d'éjection 62 forme une partie de la cavité de matriçage 22 et des efforts d'estampage, imposés à cette extrémité antérieure, sont répercutés au mouton 18 par l'entremise de l'organe d'espacement 64, si bien que de tels efforts d'estampage ne sont pas répercutés rétroactivement à travers la fourche 59. Une force suffisante est toutefois répercutée à travers cette fourche pour faire coulisser le collet 58 vers l'arrière, d'une faible distance, en s'opposant à la force élastique du ressort 57. Le but recherché par ce mouvement sera commenté plus en détail ci-après.
Deux ressorts de compression 66 s'étendent entre une plaque de montage 67, à leur extrémité postérieure, et le support 21 de la matrice mobile à leur extrémité antérieure. Ces ressorts chargent élastiquement la matrice mobile 19 vers sa position fermée. Un ressort central de compression 68, s'étendant par ailleurs entre la plaque de montage 67 et un décrochement 69 situé sur l'actuateur de poinçonnage 47, pousse élastiquement cet actuateur vers l'avant en direction de la face de la matrice. L'extrémité antérieure de l'actuateur 47 est associée à l'extrémité postérieure du poinçon 47a, lequel peut coulisser dans un coussinet 71 porté par le support 21 de la
<Desc/Clms Page number 10>
matrice mobile.
Un jeu de huit ressorts de compression 72 disposés symétriquement autour de la plaque de pression 41 a pour effet, par l'intermédiaire de boulons 73, de pousser cette plaque de pression 41 vers la gauche en considérant les figures 1 et 2, dans une direction de rétraction.
Sur les figures 1 et 2, l'un des ressorts de compression 72 et l'un des boulons 73 sont décalés de leur position réelle, dans le plan des coupes des figures 1 et 2, à des fins d'illustration. Toutefois, ces ressorts et boulons sont agencés par paires autour de la périphérie de la plaque de pression 41, comme illustré sur la figure 5.
Les ressorts 72 et les boulons 73 ont pour fonction de rétracter la plaque de pression vers une position arrière lorsque la pression régnant dans les cylindres 43 est supprimée, et de permettre un mouvement vers l'avant (ou de déploiement) de ladite plaque, pour serrer les matrices dans la position fermée, lorsqu'un fluide hydraulique sous pression est délivré auxdits cylindres.
Le bloc d'espacement 39 est configuré de la manière illustrée sur la figure 4 et il est percé d'un évidement central 74, de telle sorte que ce bloc d'espacement puisse, sans aucune interférence, retomber le long du tube 38 de délivrance des pièces, du ressort de compression 66 et de l'actuateur de poinçonnage 47. Néanmoins, ce bloc d'espacement confère un support pour la transmission de la force de serrage, de la plaque de pression au support 21 de la matrice mobile, des deux côtés de l'axe des matrices..
Comme le montre optimalement la figure 2, le mécanisme de transfert 37 est équipé de deux doigts de préhension opposés 76 configurés, *à leurs extrémités inférieures, pour recevoir et saisir des pièces 77 à usiner. Un système de cames (non représenté) est prévu pour écarter légèrement les doigts de préhension lorsque le mécanisme de transfert est totalement soulevé jusqu'à sa position
<Desc/Clms Page number 11>
de prélèvement de pièces à usiner, illustrée sur la figure 2. Dans cette position, la gravité fait progresser les pièces 77 vers le bas le long du tube de délivrance 38, et les fait pénétrer dans les doigts de préhension soulevés.
Lorsque la matrice mobile est rétractée ou déplacée à sa position ouverte, le mécanisme de transfert achemine ensuite une pièce vers le bas jusque dans la région des matrices, où elle est ultérieurement saisie de la manière décrite ci-après, puis comprimée pour prendre la forme de la cavité de matriçage 22. Un élément 78 en forme de soc, par ailleurs monté sur le mécanisme de transfert 37, vient en prise avec la pièce usinée achevée et assure que cette pièce soit enlevée de la zone des matrices.
La séquence opératoire de la machine est optimalement illustrée sur les figures 6A à 6H. La figure 6A montre la condition dans laquelle le coulisseau a atteint sa position de point mort avant, et achevé la passe d'estampage. Sur les dessins, la pièce à usiner est illustrée par un petit rectangle noir, pour faire clairement ressortir sa position et sa forme. Sur les figures 6A à 6H, le mécanisme de transfert a été supprimé dans un but de clarté, et l'un des pistons 42 a été déplacé a l'écart de sa position réelle, pour offrir une meilleure illustration du fonctionnement de la machine. En outre, certains des éléments constitutifs ne sont pas illustrés, là encore, pour permettre une meilleure illustration du fonctionnement de la machine.
La figure 6A illustre la position des divers éléments à l'achèvement du processus d'estampage, dans laquelle le coulisseau occupe sa position de point mort avant, impliquant la pénétration complète du poinçon 47a dans la cavité de matriçage. A ce stade du cycle opératoire de la machine, une pression hydraulique a été imposée aux cyclindres 43 et une force de serrage des matrices, développée par les pistons 42, est répercutée
<Desc/Clms Page number 12>
sur le support 21 de la matrice mobile, par l'intermédiaire de la plaque de pression 41 et du bloc d'espacement 39. La présence d'une pression dans les cylindres est indiquée par des flèches 43a. Par exemple, une telle force de serrage peut être de l'ordre de 3,11 MN.
Ainsi, les matrices sont maintenues fermées avec une force suffisante pour surmonter de quelconques forces résultant de l'estampage et ayant tendance à provoquer une séparation des matrices, et l'on obtient une pièce conformée avec une très grande précision.
La force d'estampage est transmise à la broche d'éjection 62, ce qui implique son décalage ; toutefois, avant l'occurrence de ce décalage proprement dit, de telles forces agissent par l'intermédiaire de la fourche 59 pour repousser le collet 58 le long de la tige d'actionnement 52, en s'opposant à l'action du ressort 57, d'une petite distance habituellement de l'ordre de 0,79 mm.
A ce stade du cycle opératoire, la pièce à usiner 77 successive est descendue dans le tube de délivrance 38 et elle est positionnée à l'intérieur des doigts de préhension du mécanisme de transfert (non représentés sur les figures 6A à 6H).
Dès que le coulisseau 14 quitte sa position de point mort avant et commence à se rétracter, la pression hydraulique régnant dans les cylindres 43 est supprimée. Cette condition est celle de la figure 6B. Cela permet aux ressorts 72 rétractant la plaque de pression (représentés sur la figure 2) de rétracter cette plaque 41 d'une faible distance, et cela autorise le ressort 57 à déplacer vers l'avant (d'environ 0,79 mm) la fourche 59 et, à son tour, la broche d'éjection 62, de façon à soulever la pièce usinée achevée, d'une faible distance, à l'écart de la matrice fixe 17. La force du ressort 57 est choisie supérieure aux forces conjuguées des ressorts 66, ce qui permet à ce processus de se dérouler.
Les jeux, prévus dans la plaque de pression 41 et dans le bloc d'es-
<Desc/Clms Page number 13>
pacement 39, sont sélectionnés pour autoriser ce léger mouvement. Du fait que la pièce usinée achevée est soulevée d'une petite distance à l'écart de la matrice fixe 17, virtuellement aussitôt après l'achèvement de la passe d'estampage, le transfert de chaleur de la pièce usinée chaude à la matrice fixe 17 est minimisé, et la température de cette matrice fixe ne devient pas excessive. Il en résulte une plus grande durée de vie de la matrice.
Cela revêt une importance particulière lorsqu'on procède à des estampages à chaud.
L'ampleur de l'extension du collet 58, sous l'action du ressort 57, est toutefois limitée par le fait que ce collet vient s'appliquer sur la tête de la tige d'actionnement 52, de sorte que la matrice mobile ne continue pas d'être en contact par serrage contre le bloc d'espacement 39. Par conséquent, ce bloc d'espacement 39 ne peut pas être soulevé librement, de sa position de verrouillage de la figure 6B à la position rétractée illustrée sur la figure 6C. L'écrou de réglage 56 représenté sur la figure 3 permet un ajustement précis de l'ampleur du mouvement du support 21 de la matrice mobile, provoqué par le ressort 57, pour faire à coup sûr en sorte que la légère rétraction de la plaque de pression 41 annule les forces agissant sur le bloc d'espacement, afin de permettre son dégagement aisé.
L'on fera toutefois observer que la course des pistons est très faible ; cela se traduit par un faible débit de fluide hydraulique devant nécessairement intervenir entre les positions déployée et rétractée desdits pistons.
Dès que le bloc d'espacement 39 est soulevé à l'écart du support 21 de la matrice mobile, ce support peut être déplacé d'une distance considérable jusqu'à sa position d'ouverture intégrale selon la figure 6D. Un tel mouvement est du à une extension de la tige d'actionnement 52, provoquée par le levier d'éjection 27 illustré sur la figure 1. Cette extension de la tige d'actionne-
<Desc/Clms Page number 14>
ment 52 a pour effet, par l'intermédiaire de la barrette d'entretoisement 51, de pousser les broches coulissantes 48'vers l'avant, en s'opposant à l'action des ressorts 66, et déplace la matrice mobile à sa position d'ouverture complète.
Il convient de noter que le trajet parcouru par cette matrice mobile, entre la position sensiblement fermée selon la figure 6C et celle de la figure 6D, est substantiellement plus grand que l'ampleur du mouvement des pistons 42. Un tel mouvement de la tige d'actionnement 52 vers l'avant permet au ressort 57 d'imprimer un mouvement vers l'avant au collet 58 et à la fourche 59, pour obliger la broche 62 à éjecter des matrices une pièce usinée achevée 77a. En outre, l'action du ressort 68 oblige le poinçon 47a à se déplacer d'une faible distance vers l'avant, par rapport au support de la matrice mobile, de manière que la pièce usinée achevée soit infailliblement éjectée de cette matrice mobile 19. Ce mouvement du poinçon, par rapport à la matrice mobile, est limité par la venue en prise d'une tête 47b avec le support 21 de la matrice mobile.
Lorsque la matrice mobile se déplace vers sa position d'ouverture intégrale de la figure 6D, le mécanisme de transfert s'engage vers le bas entre les matrices, ce qui oblige l'élément 78 en forme de soc (illustré sur la figure 2) à venir s'appliquer contre la pièce usinée achevée 77a, dans l'éventualité où cette dernière demeure sur la broche d'éjection 62, afin de dégager à coup sûr cette pièce usinée achevée de la région des matrices.
Simultanément, le mécanisme de transfert fait descendre une pièce à usiner 77b successive, pour l'aligner avec les matrices. Cette condition est illustrée sur la figure
EMI14.1
6D.
Aussitôt que la pièce à usiner 77b successive est correctement positionnée sur l'axe médian du poste de travail, la tige d'actionnement 52 se rétracte d'une petite distance, permettant aux ressorts 66 de déplacer le
<Desc/Clms Page number 15>
support de la matrice mobile, d'une petite distance vers l'avant. Cela permet également au poinçon 47a de se mouvoir vers l'avant, pour venir s'appliquer contre l'extrémité de la pièce successive 77b. Au cours du déploiement de la tige d'actionnement 52, la broche d'éjection 62 se décale en limitant par conséquent le mouvement conjoint de la fourche 59 et de la tige 52 vers l'avant, et elle oblige le collet 58 à comprimer le ressort 57.
De ce fait, lorsque la tige d'actionnement 52 amorce sa rétraction, le ressort 57 maintient la broche d'éjection 62 en avant, si bien que le mouvement d'avance du support 21 de la matrice mobile et du poinçon 47a provoque la saisie de la pièce successive 77b, entre ledit poinçon 47a et la broche d'éjection 62. Cette condition est illustrée sur la figure 6E. Etant donné que ladite pièce 77b est supportée, le mécanisme de transfert peut ensuite se rétrac-
EMI15.1
ter à l'écart des matrices.
Une fois le mécanisme de transfert dégagé des matrices, la poursuite de la rétraction de la tige d'actionnement 52 permet aux ressorts 66 de déplacer le support de la matrice mobile vers la position fermée, représentée sur la figure 6F. Là encore, le mouvement notable du support 21 de la matrice mobile, vers la position de fermeture complète, est commandé mécaniquement par le mouvement de la tige d'actionnement 52.
Dès que la matrice mobile est déplacée à sa position fermée illustrée sur la figure 6F, le bloc d'espacement 39 est abaissé à sa position efficace, entre la plaque'de pression 41 et la face postérieure du support 21 de la matrice mobile. Cette position efficace est illustrée sur la figure 6G. A l'achèvement de l'extension du bloc d'espacement 39, une pression est à nouveau développée dans les cylindres 43 afin de déplacer les pistons 42 d'une petite distance vers l'avant, de sorte qu'une force de serrage est répercutée par l'intermédiaire de la plaque de pression 41 et du bloc d'espacement
<Desc/Clms Page number 16>
39, en maintenant les matrices fermées avec une très grande force, dans l'attente du processus d'estampage suivant. Cette condition est illustrée sur la figure 6H.
Ensuite, le mouvement du coulisseau 14 vers l'avant a pour effet que le poinçon 47a se déploie et comprime l'ébauche successive dans la cavité de matriçage, ce qui ramène les différents éléments interactifs à la position illustrée sur la figure 6A, et marque l'achèvement d'un cycle opératoire complet.
Du fait que la course des pistons 42 est très modeste, la quantité de fluide hydraulique sous pression nécessaire pour développer la force de serrage est minimisée. Par conséquent, la capacité de la pompe ne doit pas nécessairement être grande. En outre, la consommation de puissance réclamée pour serrer et libérer les matrices est minimisée. De surcroît, l'échauffement du fluide hydraulique, résultant de l'effet de pompage, est lui aussi minimisé. Cela supprime la nécessité d'un système de grande envergure pour refroidir le fluide hydraulique.
Cette structure, dans laquelle le débit du fluide assurant le serrage est très faible, autorise par ailleurs un accroissement radical de la vitesse des cycles opératoires de la machine.
A l'exception du serrage qui a lieu hydrauliquement, toutes les diverses fonctions sont commandées mécaniquement. L'on peut par conséquent obtenir de grandes vitesses cycliques et une forte puissance de sortie. Par exemple, une machine réalisée conformément à la présente invention peut fonctionner à un rythme de 60 à 100 cycles par minute. En effet, une machine conforme à la présente invention englobe les meilleures caractéristiques de systèmes commandés à la fois mécaniquement et hydrauliquement.
De plus, l'ouverture et la fermeture des matrices, de même que l'éjection de la pièce usinée achevée et la -saisie de la pièce à usiner successive, sont entièrement
<Desc/Clms Page number 17>
commandées par le levier d'éjection, grâce à l'effet exercé par la tige d'actionnement 52 et le ressort 57. Le regroupement de la commande d'un grand nombre de fonctions dans une seule et unique tige d'actionnement permet une simplification considérable du mécanisme de la machine.
En outre, l'utilisation de simples ressorts de compression, qui sont d'un fonctionnement très fiable et ne sont pas sujets à des défaillances dues à la fatigue et à des phénomènes analogues, permet à différents éléments du système d'être commandés à l'aide d'un entraînement simple équipé d'une seule et unique tige d'actionnement, même à de grandes vitesses de service. Par conséquent, les problèmes de maintenance sont réduits à un minimum et un fonctionnement fiable à de grandes vitesses peut être obtenu.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la machine décrite et représentée, sans sortir du cadre de l'invention.