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Presse à forger et à refouler horizontale avec mordaches divisées horizontalement.
Les presses à forger horizontales connues à ce jour, pré- sentent pour la plupart des mordaches ou mâchoires de serrage divisées verticalement à empreintes partagées sur les deux mâ- choires et des poinçons de refoulement disposés en conséquence.
Le corps de la machine consiste, tant dans le sens de la pression de fermeture des mordaches que dans le sens de la pression de refoulement, en un bâti ouvert, des tirants étant
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tendus sur le côté ouvert afin de limiter la déformation du bâti. Néanmoins, cette déformation reste considérable et ré- duit notablement la précision des pièces forgées finies. Ce type de bâti défavorable, et dont les, efforts sont difficiles à calculer, s'impose principalement par la fait que le chariot des mordaohes est monté mobile dans un guidage rectiligne et est assujetti par un ou deux leviers coudés qui le déplacent simultanément. Dans ce cas, ces leviers sont commandés d'une ma- nière compliquée par plusieurs systèmes bielle-levier depuis l'arbre-manivelle de la presse.
Lors du refoulement., notamment avec des mandrins coniques, il se produit des efforts importants dans le sens de l'ouverture des mordaches. Pour des raisons tech- niches, celles-ci ne peuvent pas être appuyées sur toute leur longueur., de sorte que le chariot des mordaches ou son guidage rectiligne doivent absorber des moments considérables. Comme ce guidage ne peut pas embrasser le chariot sans jeu en raison de la chaleur communiquée au chariot pendant le fonctionnement et de l'influence exercée par la déformation, une fermeture effi- cace des mordaches n'est pas assurée,,d'où des écarts inadmissi- bles par rapport aux cotes requises et une formation de bavures sur les pièces forgées. Un autre désavantage important réside dans la mauvaise accessibilité des mordaches divisées vertica- lement et surtout du poinçon inférieur.
Dans les presses à forger horizontales à mordaches divisées horizontalement, qui ont été rarement construites jusqu'à pré- sent, l'accessibilité, il est vrai, est améliorée, mais les dé- savantages du bâti compliqué et du guidage du chariot des mor- daches subsistent. A cela s'ajoute le fait que, pour des rai- sons techniques, la mordache inférieure est montée dans le cha- riot, de sorte que le guidage est situé dans le bas de la machi- ne et est fortement souillé et sujet à usure par la chute des battitures.
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La presse à forger horizontales à mordaches divisées horizontalement selon la présente invention élimine tous les désavantages des types connus grâce à l'emploi de deux bâtis superposés avec mordaches situées à une extrémité et librement accessibles de devant et latéralement, le bâti inférieur, lequel reçoit le chariot dès poinçons de refoulement, étant fixe, tan- dis que le bâti supérieur est pivotable à la manière d'une pin- ce, par des moyens hydrauliques ou mécaniques, jusqu'au contact des deux mordaches, autour d'une articulation prévue à l'autre extrémité des deux bâtis. Le guidage rectiligne est dono rempla- cé par un guidage à bielles. Il est vrai que la mordache supé- rieure se soulève de dessus de la mordaohe inférieure suivant un arc de cercle.
Ceoi ne présente toutefois aucune importance, vu que des surfaces d'épaulèrent coniques sont prévues dans les em- preintes pour faciliter le dématriçage des pièces forgées et que, vu la longueur des bâtis imposée par des raisons techniques, il se produit un écart des surfaces d'épaulement de 1 à 2 tout au plus lors du relèvement de la mordache supérieure de dessus de la pièce forgée. Lorsque, notamment, selon l'invention, le centre de rotation de l'articulation des deux bâtis est situé au-dessus du plan de séparation horizontal des mordaches, cet écart peut être inférieur à 1 par rapport à la verticale, dont il est ai- sément tenu compte par un choix approprié de l'obliquité des surfaces de colliers obtenues par refoulement sur les pièces forgées.
Pour assurer l'ouverture et la fermeture des deux bâtis mo- biles à la manière d'une pince, on prévoit une bielle en forme de cadre articulée au bâti inférieur immédiatement derrière les mordaches et embrassant et guidant le bâti supérieur, ainsi qu'u- ne courte bielle articulée au bâti supérieur, la tige de fermetu- re et d'ouverture des mordaches, actionnée hydrauliquement ou mé- caniquement, agissant sur les extrémités libres, articulées entre
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elles, de ces bielles. Grâce à cette position de la bielle-cadre, on obtient le libre accès aux mordaches par l'avant et par le côté, sans que le fait de faire agir l'effort de fermeture en dehors du centre des mordaches présente un inconvénient quelcon- que pour la transmission des efforts dans la machine même.
La pression de fermeture est absorbée par deux organes travaillant à la traction et chargés d'une manière également favorable et symétrique; d'autre part, les bâtis sont soumis à des efforts simples, faciles à calculer. Grâce à la répartition uniforme des contraintes du fait que la pression de fermeture des mordaches et la pression de refoulement s'exercent dans un système fermée on réalise des déformation minima, pouvant être exactement calculées d'avance, cela avec une consommation de matière minimum. On sup- prime, en outre, tous les guidages coulissants sensibles à proxi- mité des outils et, de ce fait, les usures dues aux battitures.
La nouvelle presse permet donc d'obtenir la plus grande pré- cision des pièces forgées non encore réalisées à ce jour. En ou- tre, la transmission favorable des efforts lors de la fermeture des mordaohes permet aisément de développer une telle pression de fermeture, et qui dépasse éventuellement la pression de re- foulement, quelle peut être utilisée pour le façonnage, c'est- à-dire l'ébauchage et le finissage des pièces forgées.
L'accessibilité latérale des mordaches et du porte-poinçon, due à la construction selon l'invention, permet de retirer les outils latéralement pour les déposer par exemple sur une tablette montée à côté de la machine. Les' outils peuvent donc être rem- placés et remis en place en un minimum de temps.
On prév&it utilement des commandes séparées pour produire la pression de fermeture des mordaches et la pression de refou- lement par le poinçon. Ceci présente vis-à-vis de la commande commune des constructions connues l'avantage que les mordaches et le poinçon- peuvent se déplacer indépendamment les uns des
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autres. Par conséquent, les mordaches sont complètement immobi- iisées lors du refoulement, de sorte que, tout en étant soumise à l'effort maximum la commande des mordaches ne subit pas une usure, oe qui améliore la précision du travail.
Dans une commande hydraulique., la séparation des commandes ne présente aucune difficulté étant donné qu'un cylindre hydrau- lique avec piston est prévu séparément pour la commande des mor- daches et pour celle du poinçon.' Alors que le piston des morda- ches agit directement sur les bielles de fermature, il est utile d'intercaler entre le chariot des poinçons et le piston hydrau- lique correspondant des leviers de genouillère dont l'articulation médiane peut se déplacer d'un côté à l'autre de l'axe de la ge- nouillère. Par conséquent, la course de travail et la course de retour du chariot des poinçons nécessitent seulement une course du piston, ce qui élimine la perte de temps due au renversement en fin de course.
On obtient ainsi, outre une rapidité maximum du refoulement, un temps de contact minimum des poinçons avec la pièce à forger. En outre, et grâce à l'effet de genouillère, la multiplication de la pression s'adapte de la meilleure façon à l'accroissement nécessaire de la pression lors du refoulement, sans que la commande hydraulique doive être renversée après l'ap- plication de la pression de refoulement maximum. Il suffit donc de baser les calculs sur une valeur moyenne de la pression.
Dans le cas d'une commande mécanique, on emploie utilement des commandes par manivelle séparées pour le chariot des poinçons et des mordaches, de telle sorte que chaque arbre-manivelle est commandé par intermittence., par l'intermédiaire d'un accouplement individuel, depuis un organe moteur constamment en mouvement, sous le contrôle d'un dispositif d'actionnement agissant confor- mément aux déplacements requis des outils.
Les dessins annexés représentent des exemples d'exécution de la presse à forger horizontale à mordaches divisées horizon- @
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talement selon l'invention, à savoir :
La figure 1 montre une presse à commande hydraulique, en vue latérale (mordaches fermées).
La figure 2 montre la même presse en vue frontale.
La figure 3 montre la même presse en plan, sans le bâti supérieur.
La figure 4 montre une presse à commande mécanique séparée, en vue latérale (mordaches ouvertes).
Dans le bâti fixe inférieur 1 est montée à une extrémité la mordache 2 avec plaque de garniture 3. Le bâti supérieur 4, dont une extrémité porte la mordache 5 avec plaqua de garniture 6, est pivotable à la manière d'une pince autour d'une articu lation 7 prévue à l'autre extrémité des deux bâtis. Le centre d'articulation est situé'au-dessus du plan de séparation hori- zontal des mordaches d'une distance telle que, lors du relè- vement de la mordache supérieure de dessus de la pièce forgée, l'écart entre les surfaces d'épaulement pratiquées dans les em'- preintes est inférieur à 1 par rapport à la verticale.
La biel- le-cadre 8 qui .entoure le bâti supérieur en le guidant à l'aide des plans de guidage 9, est articulée au bâti inférieur immédia- tement derrière les mordaches 2 et 5, tout en étant articulée autour du boulon 10. Les prolongements inférieurs des bielles 8 sont en outre réunis, avec interposition d'un manchon d'écartement 11, de façon à former un tout rigide. La courte bielle 12 est articulée au bâti supérieur autour du boulon 13, tandis que son extrémité libre est articulée à l'aide du boulon 14 à l'extrémi- té libre de la bielle-cadre 8. Sur ce boulon 14 vient agir la tige 15 de fermeture et d'ouverture des mordaches, cette tige étant, dans le cas d'une commande hydraulique, articulée par exemple à la tige de piston 16 d'un cylindre hydraulique 17 (fig.l). Le fonctionnement des bielles 8 et 12 ressort claire- ment du dessin.
La disposition des bielles est choisie telle que,
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lorsque les mordaches sont fermées, la bielle-cadre et la cour- te bielle se trouvent dans un plan vertical, c'est à dire absor- bent la pression de fermeture, de sorte que la tige de fermeture et d'ouverture 15 est complètement déchargée. Les mordaches 2 et 5 accessibles de l'avant et latéralement dont celle de dessus (5) peut être mise au point exactement par rapport à la mordache inférieur grâce à la conformation sphérique de la surface de con- tact entre la garniture 6 et le bâti supérieur 4, peuvent être re- tirées latéralement en vue d'un remplacement et être déposées sur une tablette auxiliaire par exemple 18.
Le porte-poinçon 19 muni des poinçons 20 est monté dans un chariot 21 mobile dans le bâti inférieur 1 et peut être déplacé et assujetti dans chaque sens à l'aide de plusieurs coins 22.
Eventuellement, chaque poinçon peut être déplaçable et ajustable séparément. Tout comme les mordaches, le porte-poinçon peut être déposé latéralement sur la tablette 18 en vue du remplacement des poinçons.
Lorsque le porte-poinçon est à commande hydraulique, on pré- voit, conformément à l'invention, une genouillère 23,24, disposée de telle façon que son articulation médiane 25 peut passer de part et d'autre de son axe (fig.l). Pour produire le déplacement de la genouillère, le levier articulé postérieur 24 par exemple présente la forme d'un levier coudé sur l'extrémité libre duquel agit la tige de piston 27 du cylindre hydraulique par l'intermé- diaire d'une bielle articulée 26. Par conséquent, à. chaque cour- se du piston, le chariot 21 des poinçons exécute une course de travail et une course de retour, l'effort maximum étant développé dans la position médiane de la genouillère, ce qui correspond à la plus forte pression de refoulement qui s'exerce dans cette genouillère.
Dans le système de commande mécanique séparé, selon l'in- vention, de la presse à forger horizontale, l'articulation 7
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des deux bâtis 1 et 4 est constituée par l'arbre-manivelle 29, lequel commande le chariot 21 des poinçons de la manière connue en soi par l'intermédiaire de la tige 30 (fig. 4). Sur l'arbre 29 est monté un embrayage 32 solidaire du pignon 31 qu'il en- traîne dais la position engagée. Le pignon 31 est entraîné en rotation constante par le pignon moteur et la poulie motrice 33 ou analogue. Le pignon 31 engrène avec un pignon 34 de même grandeur, solidaire d'un embrayage 35 et tournant sur l'arbre- manivelle 36, que l'embrayage entraîne lorsqu'il est engagé.
Ce dernier arbre est monté dans des flasques 37 sur le bâti su- périeur 4 et agit directement sur les bielles 8 et 12 à l'aide de la tige de fermeture et d'ouverture :L5 établie comme tige de poussée.
L'engagement volontaire de l'embrayage 35 a pour effet une fermeture des mordaches 2 et 5, après quoi 1'embrayage, après exécution d'une demi-révolution par l'arbre 36, est à nouveau dégagé automatiquement par un mécanisme de commande approprié.
Ce même mécanisme provoque ensuite l'engagement de l'embrayage 32, ce qui a pour effet d'amorcer la course de refoulement. Après une révolution complète de l'arbre 29, c'est à dire après exécu- tion de la course de refoulement et de la course de retour, ce dernier embrayage est dégagé automatiquement et l'embrayage 35 est à nouveau engagé. Ceci détermine une nouvelle demi révolu- tion de l'arbre 36 ,d'où ouverture des mordaches. A la fin de la course d'ouverture., l'embrayage se dégage à nouveau automati- quement. Les embrayages peuvent être d'un type quelconque. L'a- doption d'embrayages pneumatiques assure un fonctionnement par- ticulièrement rapide. La commande automatique est assurée par des disques à canes agissant sur les soupapes pneumatiques.
Les cames de ces disques sont établies de telle façon que les opéra- tions de commande requises s'effectuent automatiquement.
Ce nouveau mode de commande d'une presse à forger présente
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le grand avantage que la course de refoulement peut être cal- culée indépendamment de la course requise pour les mordaches et peut donc être aussi réduite que possible. Dans les commandes communes des presses à forger, connues à ce jour, la course de refoulement devait être adaptée à la course des mordaches, vu les systèmes de timonerie utilisés dans ces machines. Par con- séquent, la commande mécanique séparée selon l'invention peut aussi être appliquée très avantageusement dans les presses à for- ger horizontales à mordaches divisées,verticalement ou horizon- talement.
A cela s'ajoute l'avantage déjà mentionné, à savoir, que, lors du refoulement, la commande des mordaches est immobi- lisée et ne subit aucune usure.
Il va de soi que la commande commune connue du mouvement des mordaches et du mouvement de refoulement peut également être appliquée dans la nouvelle presse à serrage à la manière d'une pince, dans lequel cas la réalisation particulière de la machine permet d'assurer la fermeture des mordaches par les bielles d'une façon symétrique depuis le centre de l'arbrea- nivelle. La commande commune connue intéresse principalement les petites presses à forger. Dans les machines de grandes dimensions ainsi que les machines travaillant avec une pression de morda- ches supérieure à la pression de refoulement, il est préférable d'employer la commande séparée.
L'invention n'est évidemment pas limitée aux exemples de réalisation représentés. Elle est susceptible de vantantes de construction sans sortir du oadre de l'invention.
Ainsi, le bâti inférieur pourrait être rendu mobile tout comme le bâti supérieur. Ceci aurait l'avantage que la pièce à travailler, qui présente la forme d'une barre, ne doit pas être soulevée lors de son déplacement d'une matrice dans une matrice de forme différente.