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Dans beaucoup de travaux effectués par certaines machines-outils ou machines du gros outillage des usines telles que les presses par exemple, il se développe des forces de plusieurs tonnes qui ont nécessité de fixer toujours les outils ou semi-outils des machines employées jusqu'à présent, aux pièces.travaillantes de ces derniè- res, par exemple à leurs plaques coulissantes et leurs @ tables de travail fixes, au moyen de dispositifs de fixa- tion de grande résistance et souvent complexes. Du point de vue de la fabrication, le montage et le stookage de ces organes et dispositifs de fixation tels que les agra- fes de tension, les boulons, etc., donnent lieu à une aug- mentation sensible du coût de la fabrication lorsqu'on utilise ces machines.
En outre, jusqu'à présent, dans la
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fabrication en série, on a employé pour certains travaux, ' spécialement l'emboutissage, le poinçonnage et l'étirage de matières en feuilles, des outils multiples contenant par exemple une série de jeux d'outils qui sont séparés les uns des autres par la distanoe exactement nécessaire pour correspondre aux trous, profils ou autres dessins qu'on désire pratiquer dans un flan de matière en feuille.
Dans ces cas, les tolérances sont habituellement de l'or- dre de quelques centièmes de millimètres. Pour la pro- duction de pièces en quantités considérables et de di- mensions variables; ces outils multiples présentent une très grande valeur. Lorsqu'il s'agit d'ateliers d'essais ou de recherches, il faut encore tenir compte d'autres frais représentés par les périodes d'attente improduc- tives jusqu'à ce qu'un nombre plus ou moins grand de pièces de détail soient obtenus dans les ateliers d'es- sais à l'aide d'outils plus ou moins préliminaires.
Lorsqu'on utilise le procédé et le dispositif suivant la présente invention, les procédés traditionnels . ci-dessus indiqués de production d'outils multiples pour la fabrication en série de produits'travaillés à froid sont éliminés jusqu'à une certaine limite à condition que le flan à traiter ait une forme qui le rend propre à l'emploi du procédé qui fait l'objet de l'invention.
Suivant l'invention, un outil au moins est monté à un endroit désiré sur une plaque, par exemple une table de presse de la machine par l'intermédiaire d'une surface adhésive, et une pièce mobile de cette machine, par exem- ple une plaque coulissante est alors agencée pour exercer par son déplacement une pression élastique contre l'outil monté, au moyen d'éléments, élastiques, par exemple des plaques en caoutchouc ou des ressorts, de préférence pendant une course à vide, de manière à faire adhérer l'outil intimement à la plaque, après quoi le flan à
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traiter est mis en place entre l'outil et la partie supé- rieure de la machine et le travail peut être commencé.
Pour beaucoup de travaux on emploie des jeux d'outils qui se composent de deux outils ou semi-outils conjugués, auxquels cas le procédé suivant l'invention est appliqué en montant d'abord ces semi-outils d'un jeu d'outils au moins à un endroit désiré de la machine sur une plaque, par exemple une table de presse, avec inter- calation d'une surface adhésive, après quoi les parties mobiles de la machine, par exemple la plaque coulissante, sont pourvues d'une surface adhésive et exécutent un mou- vement permettant d'exercer une pression élastique sur le groupe d'outils constitué par deux semi-outils et.
monté sur la plaque, de préférence pendant une course à vide, de telle sorte que la surface extérieure du semi- outil supérieur adhère intimement à cette pièce mobile et que le semi-outil participe au mouvement de cette piè- .ce lorsqu'elle se rend dans la position supérieure du cycle de la machine (position de repos), après quoi l'ar- ,ticle à traiter est placé entre les semi-outils du ou des jeux d'outils dans la machine, et l'on peut commen- cer le travail.
Le nombre d'outils pourvus de semi-outils ou non et montés de cette manière est entièrement arbitraire et il peut n'y avoir qu'un seul outil ou un seul jeu d'outils. La machine à laquelle le procédé est appliqué est également arbitraire mais doit être équipée de pla- ques parallèles dont l'une au moins est mobile, par exem- ple est susceptible d'être élevée ou abaissée, comme dans les machines du type des presses à excentriques.
Le procédé nouveau offre l'avantage que les groupes d'outils peuvent être montés, enlevés et inter- changés temporairement avec toute sécurité sans qu'il soit nécessaire de produire des outils multiples perma-
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nents coûteux. Le nouveau procédé permet de n'avoir en magasin que certains jeux d'outils de dimensions standard tels que poinçons, filières ou outils de cintrage, qui peuvent être employés séparément ou être combinés avec un outil multiple désiré selon les besoins au moyen du procédé suivant l'invenbion.
Les conséquences économiques de l'invention sont considérables car la fabrication d'une grande quantité d'outils multiples permanents - qui présentent fréquem- ment une très grande valeur - est évitée et parce que ces outils peuvent être remplacés par un stock de jeux d'outils standards individuels qui peuvent être réemployés continuellement. Le coût des pellicules ou liquides adhé- sifs destinés à fixer et retenir les groupes d'outils ; sur la machine suivant l'invention est entièrement né-' gligeable sous ce rapport.
Le nouveau procédé sera décrit ci-après avec plus de détails en se référant aux dessins annexés, dans les- quels
La figure la montre schématiquement une preese à excentrique à laquelle le procédé suivant l'invention peut être appliqué.
La figure 1b montre en plan un modèle de gabarit destiné à être employé dans la presse représentée sur la figure la.
La figure 2a montre en-plan une autre forme de gabarit.
La figure 2b montre en plan un flan monté contre des localiseurs après traitement suivant l'invention.
La figure 3 montre en coupe, à plus grande échel- le, un jeu d'outils de poinçonnage.suivant l'invention.
La figure 4a montre en élévation de côté, partiel- lement en coupe, un jeu d'outils, dans la position supé- rieure du cycle (position de démarrage) de la presse
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avant que le déplacement destiné à fixer la moitié supé- rieure de l'outil ou l'élément supérieur du jeu ait com- mencé.
La figure 4b est une vue de détail à plus grande échelle de la figure 4a.
La figure 4c est une vue de c8té partiellement en coupe du jeu d'outils suivant la figure 4a dans la posi- tion inférieure du cycle de la presse (pendant une course à vide) lors du mouvement de fixation de la moitié supé- rieure de l'outil.
Les figures 5a à 5c sont des coupes du jeu d'ou- tils suivant la figure 3, dans trois positions différen- tes à l'intérieur d'une presse pendant une opération de poinçonnage d'un trou.
Les figures 6 à 9 montrent quatre outils de poin- çonnage différents avec trous poinçonnés de formes diffé- rentes, et la figure 10 est une coupe transversale à grande échelle d'un certain type de ruban à employer pour l'exé- cution du procédé suivant l'invention.
Sur la figure 1a le chiffre de référence 1 dési- gne un coulisseau mobile d'une presse à excentrique stan- dard et 2 une plaque coulissante fixée au coulisseau, dans la position supérieure du cycle d'opération (posi- tion de démarrage). Sur la face inférieure de la plaque coulissante 2 on a représenté deux matrices, 3a; 3b, et sur une table de presse fixe 4 deux poinçons 5a, 5b cor- respondant aux matrices 3a, 3b. Les poinçons 5a, 5b sont disposés dans des trous d'un gabarit 6 qui;est adapté à la table de presse 4 au moyen de pointes de guidage 7.
Le procédé de centrage et de montage desjeux d'outils pour différentes opérations à froid suivant l'invention, telles que le poinçonnage, le cintrage, l'emboutissage ou l'étirage, est décrit ci-après'avec référence à d'au-
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tres figures.
La figure 1b montre le gabarit 6 avec deux poin- çons 5a et 5b qui y sont adaptés et sont vus en plan. Le poinçon 5b a un profil circulaire et le poinçon 5a le profil d'une entaille. Les trous pour recevoir les poin- tes de guidage 7 sont désignés par 8.
La figure 2a montre un autre exemple de gabarit
9 pourvu de treize trous répartis sur toute la surface de la plaque pour recevoir des outils de poinçonnage présentant deux diamètres extérieurs différents et des formes de poinçonnage différentes. Les lignes en traits interrompus inscrites à l'intérieur de ces diamètres extérieurs indiquent la forme des poinçons (dans l'exem- ple choisi, onze poinçons circulaires de diamètres di- vers, un poinçon carré et un poinçon en forme d'entaille).
Les trous de guidage du calibre 9 sont désignés par 10.
Les rectangles en traits interrompus 11 et 12 désignent des fragments de rubans enduits de matière adhésive sur les deux faces ou des pellicules ayant le même pouvoir ad- hésif. La fonction de ces bandes sera décrite plus com- plètement avec référence à la figure 3.
La figure 2b montre un flan 13, par exemple une feuille d'acier ou tout autre genre de matières en feuil- les, métaux, plastiques, carton, papier ou bois, telle qu'il apparaît aprèsque l'opération de poinçonnage est terminée en y laissant treize trous correspondant aux outils de poinçonnage du calibre 9 qui est représenté sur la figure 2b en-dessous du flan 13. Ce dernier s'ap- plique contre trois localiseurs fixes ajustables 14 de la table 4 de la presse suivant la figure 1a.
La figure 3 est une vue en coupe d'un jeu d'outils de poinçonnage, la plaque coulissante 2 (conforme à celle de la figure la) de la presse à excentrique se trouvant dans la position correspondant au pointsupérieur de la
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course de l'excentrique. L'un des éléments ou moitié du jeu d'outils consiste en une matrice circulaire creuse 15 avec tige d'éjection circulaire 16 au centre. A l'inté- ' rieur de la matrice 15 se trouve une rondelle 17 destinée à maintenir un certain nombre (neuf dans l'exemple repré- senté) de ressorts en cuvette compressibles libres 18 pour l'éjection. Entre la plaque coulissante 2 de la presse à excentrique et la surface extérieure supérieure non opérante de la matrice 15 on applique un fragment de ruban 20 qui est adhésif sur les deux faces suivant l'invention.
L'autre moitié ou élément du jeu d'outils consiste en un arracheur creux circulaire 21 au centre duquel un poinçon circulaire 22 est entouré d'une bague à ressort 23, une rondelle 24 et une autre bague à res- sort plus grande 25 située en-dessous de la rondelle 24, maintenant conjointement avec des ressorts à cuvette compressibles libres 26 (au nombre de huit dans l'exemple . représenté) entourant le poinçon 22, dans une position non opérante par rapport à l'arracheur 21. Le but des , ressorts en cuvette 26 est de produire la force nécessai- re pour enlever la feuille poinçonnée du, poinçon.
Entre la face inférieure non opérante du poinçon 22 et la table
4 de la presse (voir figure 1a) on intercale un ruban
27 qui est adhésif sur les deux fa.ces et,la partie infé- rieure du poinçon 22 est guidée dans un gabarit 29 pour- vu de trous appropriés pour l'outil considéré. Le flan
28 à poinçonner repose sur l'arracheur 21.
L'introduction et le montage d'un outil de poin- çonnage choisi comme exemple pour le poinçonnage de trous suivant l'invention sont décrits ci-après avec référence aux figures 4a à 4c, où les figures 4a et 4c montrent un outil de poinçonnage selon la figure 3 dans la position de démarrage et dans la position inférieure respectivement de la presse à excentrique tournant à vide
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tandis que la figure 4b est une vue à plus grande échelle des parties travaillantes de l'outil de poinçonnage dans la même position que sur la figure 4a. Pour plus de clarte, sur cette figure la matrice est désignée par 15, la tige d'éjection par 16, l'arracheur par 21 et le poinçon par 22 en. concordance avec la figure 3.
Les deux bouts de ruban sont désignés par 20 et 27 respecti- jvement.
Sur les figures 4a et 4c la plaque coulissante de la presse à excentrique est désignée par 2, la table de presse par 4 et.le gabarit'(en coupe transversale)par 6.
Le montage des outils - dans le cas particulier considéré, un outil de poinçonnage - comporte principa- lement les phases suivantes :
1/ on produit un calibre ou gabarit pourvu d'ou- vertures (de préférence des trous ronds) pour des jeux d'outils consistant en deux moitiés ou éléments et com- prenant par exemple des poinçons ayant la forme désirée et l'écartement voulu , par exemple comme c'est repré- senté sur les figures 1b, 2a , ou disposés de toute au- tre manière;
2/ sur la face inférieure du gabarit on fixe des bouts de ruban à double face adhésive en travers d'un trou (tel que 11 sur la figure 2a), en travers de plu- sieurs trous (tels que 12 sur la figure 2a) ou en travers du calibre entier.
Le ruban peut aussi être fixé à la table de presse ou directement à la partie inférieure du poinçon ou de la matrice (figure 5a);
3/ on monte le gabarit de préférence au-dessus de pointes de guidage sur la table de la presse;
4/ on applique des bouts de ruban à deux faces adhésives sur la surface de la matrice (élément supérieur du jeu d'outils) tournée vers la plaque coulissante de la presse, aux endroits individuels désirés ou sur toute la surface;
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5/ suivant la forme du gabarit on place un ou plusieurs jeux d'outils dans les trous du gabarit pourvu d'un ruban sur la face inférieure et reposant sur la ta- ble de la presse;
6/ la presse à excentrique est mise en marche de telle sorte:
que la plaque coulissante 2 est abaissée de la position de repos (position supérieure du cycle sui- vant les figures 3 ou 4a) , où la distance entre l'arra- cheur 21 et la table de presse 4 est égale à e1, à la position inférieure du cycle (suivant la figure 4c) où la distance entre l'arracheur 21 et la table de presse est égale à e2 , l'arracheur 21 étant alors pressé contre la matrice 15. La force nécessaire pour le montage est pro- duite par les ressorts en curette 26 à l'intérieur de l'arracheur 21 qui sont comprimés lorsque la presse des- cend et est transmise à la paire de surfaces - matrice et plaque coulissante ainsi que poinçon et table de presse - où l'adhérence des surfaces a lieu ce qui a pour effet de fixer les deux moitiés de l'outil.
7/ de cette position inférieure, représentée sur la figure 4c la plaque coulissante 2 est alors amenée conjointement avec la matrice adhérente 15 dans la posi- tion supérieure du mouvement de la presse (point mort supérieur). Cette position est représentée sur la figu- re 5a. L'outil est maintenant centré exactement dans la , position de travail, sans qu'on ait eu à employer des dis- positifs de fixati,on ou d'ajustement quelconques, à l'ex- . ception des rubans adhésifs.
Les semi-outils , c'est-à-dire, les deux éléments d'un jeu présentent des dimensions telles qu'il existe un intervalle radial a entre le poinçon et la matrice, comme c'est représenté sur les figures 4a à 4c, cet in- tervalle devenant uniforme et les deux éléments étant alors correctement centrés. Ceci est dû au fait que la
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tige éjectrice 16 (voir figure 4b) est pourvue à son ex- trémité active d'un prolongement ayant un diamètre b et qui est identique au diamètre .2 du poinçon 22/de l'arra- cheur 21 et que la tige éjectrice 16 présente' un diamètre externe d qui est identique au diamètre interne de la ma- trice 15.
L'outil peut aussi être construit sans que la tige éjectrice 16 ait le prolongement mentionné. Dans ce cas, le poinçon peut par exemple faire saillie à l'inté- rieur de la matrice et les deux éléments sont alors cen- trés directement, ce qui donne lieu à un mode opératoire quelque peu différent, comme c'est décrit ci-après. L'in- tervalle entre le poinçon et la matrice devient tellement petit dans ce cas qu'on dépend alors davantage de l'é- paisseur du flan poinçonné pour obtenir un résultat satis- f ai s ant.
Les outils peuvent évidemment être placés sur les plaques sans l'emploi de gabarit quelconque, par exemple le long de deux coordonnées appropriées.
Les opérations successives sont exposées ci-après en se référant aux figures 5b et 5c: Avant de commencer -l'opération de poinçonnage, lorsque les organes se trou- vent encore dans les positions occupées sur la figure 5a, on place la feuille à traiter 23 entre la matrice et l'arracheur.
Sur la figure 5b un trou a été poinçonné dans la feuille 23 et le poinçon 22 a éjecté une pièce circulaire 24 de la feuille.
Suivant la figure 5c la plaque coulissante 2 a été ramenée conjointement avec la matrice 15 dans la position de départ correspondant à la position supérieure de la course de la presse.
Le montage des deux éléments d'outils au moyen des rubans 20 et 27 respectivement ne subit aucun change-
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ment aussi longtemps que les outils et les rubans ne sont pas enlevés. Les outils peuvent être convenablement enle- vés du ruban par un dispositif tel qu'une paire de pinces ou de tenailles qui s'engagent autour du diamètre des outils, saisissent ceux-ci et les enlèvent. On peut aussi arracher les outils à la main, au moyeh de racloirs, de grattoirs ou d'une solution chimique à l'aide de laquelle on humecte le ruban. Les morceaux de ruban pour chaque surface individuelle supérieure ou inférieure d'un outil peuvent âtre remplacés par des feuilles entières de la matière du ruban ayant des dimensions égales à la surface entière de l'outil ou du banc de la presse.
En outre, l'emploi d'un ruban permet de monter et d'enlever les outils plusieurs fois sans qu'il soit nécessaire de rem- placer ces rubans, spécialement lorsqu'il est fait usage de feuilles entières de la matière du ruban.
Les forces adhésives qui sont produites par le ruban pour les moitiés ou éléments d'outils peuvent évi- demment être développées par d'autres moyens équivalents.
Des pellicules adhésives peuvent être produites en endui- sant les surfaces considérées de la presse ou des élé- ments d'outils, de liquides ou de pâtes appropriés. Ces matières sont par'exemple le bostik, le cémentex,ou des types de colles synthétiques semblables ou de la cire d'abeilles et d'autres matières naturelles de consistance semblable et de qualités similaires. La force adhésive aux plaques d'acier parallèles peut aussi être produite par un procédé électrique et de préférence électro-ma- gnétique. Des surfaces finement polies sur les plaques de la presse ou les faces externes des moitiés ou élé- ments d'outils donnent lieu à une adhérence moléculaire qui peut être utilisée de la même manière que les rubans.
On peut également produire un vide individuel au moyen d'une pompe à vide centrale avec conduits passant dans /
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les plaques de la presse et communiquant avec des ouver- tures à chaque élément d'un outil ou vice versa. Le type de montage par adhérence peut dans chaque cas être adap- té au nombre d'opérations qui peuvent être exécutées sur une planque, la matière d'une feuille et le nombre de feuilles qui doivent être traitées.
En vue d'assurer un maximum de stabilité aux par- ties travaillantes, on donnera à la surface de support dans le plan de montage ou de support de l'outil des di- mensions relativement grandes en comparaison de la hau- teur totale de l'outil entre les surfaces de montage.
Dans ce cas des organes élastiques peuvent aussi être disposés dans la matrice (lorsqu'il s'agit de poinçonna-, ge) en vue d'éjecter les déchets lorsqu'on exécute des ouvertures, des dépressions, ou leurs équivalents de grandes dimensions par rapport aux dimensions de la sur- face de support. De cette manière on peut assurer les proportions désirées pour cette stabilité et réalisér- en même temps une construction pratique.
- Les figures 6 à 9 représentent en élévation et en plan divers types d'outils de poinçonnage. La figure 6d reprsente un outil de poinçonnage 30 pour l'exécution de trous circulaires, la figure 7-' un outil de poinçon- de trous . nage 31 pour l'exécution/rectangulaires , eh figure 8d un outil de poinçonnage pour l'exécution d'entailles à c8tés parallèles et bouts arrondis et la figure 9 un outil 33 pour l'exécution d'un trou à contours arbi- traires.
Dans les cas où l'on doit produire des trous à contour non circulaire dans une tôle ou une feuille.des graduations ou des marques doivent être tracées à la fois sur le poinçon et sur le gabarit pour que les trous soient poinçonnés exactement dans la position désirée dans la feuille, ou bien les éléments ou moitiés d'outil doivent être fixés dans là'position angulaire correcte
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par d'autres moyens. Ces graduations ou repères sont indiqués en 34 sur la figure 7, en 35 sur la figure 8 et en 36 sur la figure 9. Des graduations correspondante (repères) sont indiquées en 37 et 38 sur le gabarit 9 de la figure 2a.
Les rubans, comme ceux indiqués sur les figures 2a-5c peuvent être d'un type standardisé commercialement ou d'un type spécial différent adapté au procédé suivant l'invention. Avant de commencer le travail à froid des tôles ou feuilles on peut dresser à l'aide de pinceaux, de pointes d'acier'ou autres instruments de marquage ) un plan de la position des outils sur un ruban ou une feuille
Comme c'est représent schématiquement à plus grande échelle en coupe transversale sur la figure 10 , la ma- tière du ruban peut comporter une couche intérieure ou noyau a, des couches adhésives b et ± sur les faces extérieures respectives de ce dernier, une couche de . charbon (carbone) d sur une face extérieure b et des cou- ches protectrices extérieures e et f .
Après avoir enlevé . la couche protectrice ce ruban ou cette feuille est propre à recevoir les marques de repérage et le plan des posi- tions que doivent y occuper les semi-outils d'un outil multiple comprenant un certain nombre de poinçons indivi- duels ou d'autres outils.
Le procédé suivant l'invention ne nécessite en aucune façon l'emploi de gabarits ou calibres tels que ceux représentés sur la figure 1b, en figure 2b, ni d'au- tres, mais il peut être réalisé entièrement en montant les outils désirés directement entre la plaque coulissante et la table de presse, par exemple, avec ou sans dessins tracés d'avance. Des dessins qui indiquent les distances réciproques entre les outils peuvent être fixés ou repro- duits sur la table de la presse et/ou la plaque coulissan- te. Il est également possible d'employer des coulisseaux ou des tiges de guidage disposés sur des coordonnées
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rectangulaires ou autres pour obtenir la position dési- rée.
Il est inutile de posséder des outils multiples per- manents coûteux mais un stock de semi-outils ou éléments d'outils conjugués nécessaires, spécialement d'outils standardisés pour montage temporaire (et enlevés après @ usage), peut être maintenu et utilisé un nombre illimité de fois.
Le centrage et le montage d'outils suivant l'in- vention n'est pas limité à l'exemple décrit montrant un procédé pour le poinçonnage de trous, mais le nouveau procédé peut être utilisé avec grand avantage pour des opérations sur d'autres matières plastiques (ductiles), telles que l'étirage, l'extension, le cintrage et l'em- boutissage de produits en feuilles ou leurs combinaisons.
REVENDICATIONS ---------------------------
1/ :Procédé pour le montage d'outils dans des ma- chines-outils, caractérisé en ce qu'un outil au moins est monté sur une plaque fixe ou mobile, par exemple une table-de presse d'une machine-outil, par l'intermédiaire d'une surface adhésive de telle manière que l'outil est fixé dans la position désirée et est maintenu dans cette position pendant le fonctionnement de l'outil.
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In much of the work carried out by certain machine tools or large tooling machines in factories such as presses, for example, forces of several tons develop which have made it necessary to always fix the tools or semi-tools of the machines used up to present, to the working parts of the latter, for example to their sliding plates and their fixed work tables, by means of fastening devices of great resistance and often complex. From a manufacturing point of view, the mounting and storage of such fasteners and devices such as tension clips, bolts, etc., results in a substantial increase in the cost of manufacture when we use these machines.
In addition, so far in the
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series production, for certain jobs, especially the stamping, punching and stretching of sheet materials, multiple tools containing for example a series of sets of tools which are separated from each other by the distanoe exactly necessary to correspond to the holes, profiles or other designs that one wishes to make in a blank of sheet material.
In these cases, the tolerances are usually on the order of a few hundredths of a millimeter. For the production of parts in considerable quantities and of varying dimensions; these multiple tools are very valuable. When it comes to testing or research workshops, account must also be taken of other costs represented by unproductive waiting periods until a greater or lesser number of parts. details are obtained in the test workshops using more or less preliminary tools.
When using the method and device according to the present invention, the traditional methods. above indicated production of multiple tools for the mass production of cold-worked products are eliminated up to a certain limit provided that the blank to be treated has a shape which makes it suitable for the use of the process which is the subject of the invention.
According to the invention, at least one tool is mounted at a desired location on a plate, for example a press table of the machine by means of an adhesive surface, and a movable part of this machine, for example a sliding plate is then arranged to exert by its movement an elastic pressure against the mounted tool, by means of elastic elements, for example rubber plates or springs, preferably during an empty stroke, so as to make adhere the tool intimately to the plate, after which the blank to
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process is placed between the tool and the upper part of the machine and work can be started.
For many jobs, tool sets are used which consist of two combined tools or semi-tools, in which case the method according to the invention is applied by first fitting these semi-tools of a set of tools to the at a desired location of the machine on a plate, for example a press table, with interposing an adhesive surface, after which the moving parts of the machine, for example the sliding plate, are provided with a surface adhesive and perform a movement allowing elastic pressure to be exerted on the group of tools made up of two semi-tools and.
mounted on the plate, preferably during an empty stroke, so that the outer surface of the upper semi-tool adheres intimately to this moving part and that the semi-tool participates in the movement of this part when it comes together. returns to the top position of the machine cycle (rest position), after which the article to be processed is placed between the semi-tools of the tool set (s) in the machine, and one can start - cer the work.
The number of tools with or without semi-tools and mounted in this way is entirely arbitrary and there may be only one tool or one set of tools. The machine to which the process is applied is also arbitrary but must be equipped with parallel plates of which at least one is movable, for example is capable of being raised or lowered, as in machines of the press type. with eccentrics.
The novel process offers the advantage that tool groups can be mounted, removed and temporarily interchanged with complete safety without the need to produce multiple permanent tools.
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costly nents. The new process allows only certain tool sets of standard sizes, such as punches, dies or bending tools, which can be used separately or combined with a desired multiple tool as required by the following process the invenbion.
The economic consequences of the invention are considerable because the manufacture of a large quantity of permanent multiple tools - which are often of very great value - is avoided and because these tools can be replaced by a stock of sets of tools. individual standard tools that can be reused continuously. The cost of adhesive films or liquids intended to fix and retain the groups of tools; on the machine according to the invention is entirely negligible in this respect.
The new process will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings, in which
The figure shows schematically an eccentric preese to which the method according to the invention can be applied.
Figure 1b shows a plan of a template for use in the press shown in Figure la.
Figure 2a shows in the plan another form of template.
FIG. 2b shows in plan a blank mounted against locators after treatment according to the invention.
FIG. 3 shows in section, on a larger scale, a set of punching tools according to the invention.
Figure 4a shows in side elevation, partly in section, a set of tools, in the upper cycle position (start position) of the press.
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before movement to secure the upper half of the tool or the upper part of the set has begun.
Figure 4b is a detail view on a larger scale of Figure 4a.
Figure 4c is a partially sectional side view of the tool set according to Figure 4a in the lower press cycle position (during an empty stroke) during the clamping movement of the upper half of the press. the tool.
Figures 5a to 5c are cross sections of the tool set of Figure 3 in three different positions inside a press during a hole punching operation.
Figures 6 to 9 show four different punching tools with punched holes of different shapes, and Figure 10 is an enlarged cross section of a certain type of tape to be used in carrying out the process. according to the invention.
In figure 1a the reference numeral 1 denotes a movable slide of a standard eccentric press and 2 a sliding plate fixed to the slide, in the upper position of the operating cycle (start position). On the underside of the sliding plate 2 there is shown two dies, 3a; 3b, and on a stationary press table 4 two punches 5a, 5b corresponding to the dies 3a, 3b. The punches 5a, 5b are arranged in holes of a template 6 which is adapted to the press table 4 by means of guide pins 7.
The method of centering and mounting the sets of tools for various cold operations according to the invention, such as punching, bending, stamping or drawing, is described below with reference to other
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very figures.
Figure 1b shows the template 6 with two punches 5a and 5b which are adapted to it and are seen in plan. The punch 5b has a circular profile and the punch 5a has the profile of a notch. The holes to receive the guide points 7 are designated by 8.
Figure 2a shows another example of a template
9 provided with thirteen holes distributed over the entire surface of the plate for receiving punching tools having two different outer diameters and different punching shapes. The dashed lines inscribed inside these outer diameters indicate the shape of the punches (in the example chosen, eleven circular punches of different diameters, one square punch and one notch-shaped punch).
The 9 gauge guide holes are designated 10.
The rectangles in dotted lines 11 and 12 denote fragments of tapes coated with adhesive material on both sides or films having the same adhesive power. The function of these bands will be described more fully with reference to Figure 3.
Figure 2b shows a blank 13, for example a sheet of steel or any other kind of sheet material, metals, plastics, cardboard, paper or wood, as it appears after the punching operation is completed in leaving thirteen holes corresponding to the punching tools of the gauge 9 which is represented in figure 2b below the blank 13. The latter is applied against three adjustable fixed locators 14 of the table 4 of the press according to figure 1a .
Figure 3 is a sectional view of a set of punching tools, the sliding plate 2 (as shown in Figure 1a) of the eccentric press being in the position corresponding to the upper point of the
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eccentric race. One or half of the tool set consists of a hollow circular die 15 with a circular ejector rod 16 in the center. Within die 15 is a washer 17 for holding a number (nine in the example shown) of free compressible cup springs 18 for ejection. Between the sliding plate 2 of the eccentric press and the non-operative upper outer surface of the die 15, a piece of tape 20 is applied which is adhesive on both sides according to the invention.
The other half or part of the tool set consists of a circular hollow puller 21 in the center of which a circular punch 22 is surrounded by a spring ring 23, a washer 24 and another larger spring ring 25 located. below washer 24, now together with free compressible cup springs 26 (eight in number in the example shown) surrounding punch 22, in a non-operative position relative to puller 21. The purpose of the cup springs 26 is to produce the force necessary to remove the punched sheet from the punch.
Between the non-operative lower face of the punch 22 and the table
4 of the press (see figure 1a) a ribbon is inserted
27 which is adhesive on both sides and, the lower part of the punch 22 is guided in a template 29 provided with holes suitable for the tool in question. The flan
28 to be punched rests on the puller 21.
The introduction and mounting of a punching tool chosen as an example for punching holes according to the invention are described below with reference to Figures 4a to 4c, where Figures 4a and 4c show a punching tool according to figure 3 in the starting position and in the lower position respectively of the eccentric press rotating empty
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while Figure 4b is an enlarged view of the working parts of the punching tool in the same position as in Figure 4a. For greater clarity, in this figure the die is designated by 15, the ejection rod by 16, the puller by 21 and the punch by 22 in. concordance with figure 3.
The two pieces of tape are designated 20 and 27 respectively.
In figures 4a and 4c the sliding plate of the eccentric press is designated by 2, the press table by 4 and the jig (in cross section) by 6.
The assembly of the tools - in the particular case considered, a punching tool - mainly comprises the following phases:
1 / a gauge or jig is produced provided with openings (preferably round holes) for sets of tools consisting of two halves or elements and comprising, for example, punches having the desired shape and the desired spacing , for example as shown in Figures 1b, 2a, or otherwise arranged;
2 / on the underside of the template, pieces of double-sided adhesive tape are fixed across a hole (such as 11 in figure 2a), across several holes (such as 12 in figure 2a) or across the entire gauge.
The tape can also be attached to the press table or directly to the lower part of the punch or die (Figure 5a);
3 / the jig is preferably mounted above guide pins on the press table;
4 / pieces of tape with two adhesive sides are applied to the surface of the die (upper element of the set of tools) facing the sliding plate of the press, at the desired individual locations or over the entire surface;
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5 / depending on the shape of the jig, one or more sets of tools are placed in the holes of the jig provided with a tape on the underside and resting on the press table;
6 / the eccentric press is started in such a way:
that the sliding plate 2 is lowered from the rest position (upper position of the cycle according to figures 3 or 4a), where the distance between the picker 21 and the press table 4 is equal to e1, at the lower position of the cycle (according to figure 4c) where the distance between the puller 21 and the press table is equal to e2, the puller 21 then being pressed against the die 15. The force necessary for assembly is produced by the curette springs 26 inside the puller 21 which are compressed as the press descends and is transmitted to the pair of surfaces - die and slide plate as well as punch and press table - where the adhesion of the surfaces takes place which has the effect of fixing the two halves of the tool.
7 / from this lower position, shown in FIG. 4c, the sliding plate 2 is then brought together with the adherent die 15 into the upper position of the movement of the press (upper dead center). This position is shown in Fig. 5a. The tool is now centered exactly in the working position, without having to use any fastening or adjusting devices at the ex-. ception of adhesive tapes.
The semi-tools, that is to say, the two elements of a set have dimensions such that there is a radial gap a between the punch and the die, as shown in Figures 4a to 4c , this interval becoming uniform and the two elements then being correctly centered. This is due to the fact that the
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ejector rod 16 (see figure 4b) is provided at its active end with an extension having a diameter b and which is identical to the diameter .2 of the punch 22 / of the puller 21 and which the ejector rod 16 has an outer diameter d which is identical to the inner diameter of matrix 15.
The tool can also be constructed without the ejector rod 16 having the mentioned extension. In this case, for example, the punch can protrude inside the die and the two elements are then centered directly, which gives rise to a somewhat different procedure, as described above. after. The gap between the punch and the die becomes so small in this case that it is then more dependent on the thickness of the punched blank to obtain a satisfactory result.
The tools can obviously be placed on the plates without the use of any template, for example along two appropriate coordinates.
The successive operations are explained below with reference to Figures 5b and 5c: Before starting the punching operation, when the members are still in the positions occupied in Figure 5a, the sheet to be treated is placed. 23 between the die and the puller.
In Figure 5b a hole has been punched in the sheet 23 and the punch 22 has ejected a circular piece 24 from the sheet.
According to figure 5c the sliding plate 2 has been brought together with the die 15 in the starting position corresponding to the upper position of the stroke of the press.
The mounting of the two tool elements by means of the bands 20 and 27 respectively does not undergo any change.
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ment as long as tools and ribbons are not removed. The tools can conveniently be removed from the tape by a device such as a pair of pliers or nippers which engage around the diameter of the tools, grip the tools and remove them. Tools can also be pulled out by hand, using scrapers, scrapers or a chemical solution with which the tape is moistened. The pieces of tape for each individual top or bottom surface of a tool may be replaced with whole sheets of the tape material having dimensions equal to the entire surface of the tool or press bed.
Furthermore, the use of a tape allows the tools to be fitted and removed several times without the need to replace these tapes, especially when whole sheets of the tape material are used.
The adhesive forces which are produced by the tape for the halves or parts of the tools can of course be developed by other equivalent means.
Adhesive films can be produced by coating the surfaces of the press or parts of suitable tools, liquids or pastes. These materials are, for example, bostik, cementex, or similar types of synthetic glues or beeswax and other natural materials of similar consistency and of similar qualities. The adhesive force to the parallel steel plates can also be produced by an electrical and preferably electromagnetic process. Finely polished surfaces on the press plates or the outer faces of the tool halves or parts give rise to molecular adhesion which can be used in the same manner as tapes.
It is also possible to produce an individual vacuum by means of a central vacuum pump with ducts passing through /
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the press plates and communicating with openings at each element of a tool or vice versa. The type of adhesion mounting can in each case be matched to the number of operations that can be performed on a stash, the material of a sheet and the number of sheets that are to be processed.
In order to ensure maximum stability of the working parts, the supporting surface in the mounting or supporting plane of the tool should be given relatively large dimensions compared to the total height of the tool. tool between the mounting surfaces.
In this case, elastic members can also be arranged in the die (when it is a question of punching) in order to eject the waste when making openings, depressions, or their equivalents of large dimensions by in relation to the dimensions of the support surface. In this way it is possible to ensure the proportions desired for this stability and at the same time to realize a practical construction.
- Figures 6 to 9 show in elevation and in plan various types of punching tools. Figure 6d shows a punch tool 30 for making circular holes, Figure 7 a punch tool. swimming 31 for the execution / rectangular, eh Figure 8d a punching tool for the execution of notches with parallel sides and rounded ends and Figure 9 a tool 33 for the execution of a hole with arbitrary contours.
In cases where non-circular contour holes are to be produced in a sheet or sheet, graduations or marks must be made on both the punch and the jig so that the holes are punched exactly in position. desired in the sheet, or the tool elements or halves must be fixed in the correct angular position
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by other means. These graduations or marks are indicated at 34 in FIG. 7, at 35 in FIG. 8 and at 36 in FIG. 9. Corresponding graduations (marks) are indicated at 37 and 38 on the template 9 of FIG. 2a.
Tapes, such as those shown in Figures 2a-5c may be of a commercially standardized type or of a different special type suitable for the process according to the invention. Before starting the cold work of the sheets or sheets it is possible to draw up with the help of brushes, steel points' or other marking instruments) a plan of the position of the tools on a tape or a sheet
As shown schematically on a larger scale in cross section in Figure 10, the tape material may include an inner or core layer a, adhesive layers b and ± on the respective outer faces of the latter, a layer of. carbon (carbon) d on an outer face b and outer protective layers e and f.
After removing. the protective layer this tape or this sheet is suitable for receiving the registration marks and the plane of the positions which the semi-tools of a multiple tool must occupy therein comprising a certain number of individual punches or other tools .
The process according to the invention does not in any way require the use of jigs or gauges such as those shown in FIG. 1b, in FIG. 2b, or others, but it can be carried out entirely by mounting the desired tools directly. between the sliding plate and the press table, for example, with or without pre-drawn designs. Drawings which indicate the reciprocal distances between the tools can be attached or reproduced on the press table and / or the sliding plate. It is also possible to use sliders or guide rods arranged on coordinates
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rectangular or other to obtain the desired position.
There is no need to have expensive permanent multiple tools, but a stock of required semi-tools or conjugate tool pieces, especially standardized tools for temporary assembly (and removed after use), can be maintained and used at any number. unlimited times.
The centering and mounting of tools according to the invention is not limited to the example described showing a method for punching holes, but the new method can be used with great advantage for operations on other. plastics (ductile), such as stretching, stretching, bending and stamping of sheet products or combinations thereof.
CLAIMS ---------------------------
1 /: Method for mounting tools in machine tools, characterized in that at least one tool is mounted on a fixed or movable plate, for example a press table of a machine tool, via an adhesive surface such that the tool is fixed in the desired position and is held in that position during operation of the tool.