<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention concerne l'emboutissage de matrices et en particulier la formation de matrices pour des poinçons d'emboutissage à froid utilisés pour le façonnage de la tête à froid de vis évidées et ana- logue, le produit final étant par exemple une vis évidée du type dit "Phil- lips" tel que décrit par le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 2 474 994 du 5 juillet 1949 au nom de J.J. TOMALIS.
Les matrices actuellement utilisées pour la fabrication de poin- çons pour fabriquer ces vis sont elles-mêmes obtenues par un procédé compre- nant le perçage d'un bloc de matière appropriée par un poinçon principal qui a été soigneusement usiné à partir d'une matière de qualité et de dure- té supérieures. Ce procédé nécessite souvent que le perçage soit réalisé en plusieurs stades avant d'obtenir une pénétration correcte. Après chaque stade, on doit retirer le poinçon, le nettoyer, le lubrifier et le replacer dans la matrice selon une orientation exacte, toutes ces manoeuvres néces- sitant du temps et une attention particulière, et elles s'ajoutent au prix de fabrication des matrices en question.
Si on applique une plus grande puissance dans le but d'éviter le processus à stades multiples souligné ci-dessus, on a constaté que la ma- tière de matrice "tombe" à partir du poinçon en cours d'avancement ou, en d'autres termes, ne se conforme de façon précise à l'inclinaison et au con- tour réels du poinçon, en assurant la formation d'une matrice qui n'est pas précise, et par conséquent qui est incapable de former des poinçons qui sont des reproductions précises du poinçon principal. Le défaut de préci- sion des évidements de la tête de vis ainsi obtenus est quelque peu augmen- té, les défauts de précision de ce genre étant accrus en importance en rai- son de leur double transfert, ce manque de précision des évidements de la tête de vis constituant un inconvénient industriel qui peut prendre de sé- rieuses proportions.
On a recherché à remédier à la difficulté décrite en corrigeant le poinçon principal en vue de la défectuosité attendue de la matière de matrice pour se conformer à cette dernière, mais ce procédé de correction d'erreur est naturellement empirique et peu sûr de façon inhérenteo
Par conséquent, la présente invention se propose de fournir un procédé de perçage de matrices qui élimine la raison de la difficulté en faisant en sorte que la matière de la matrice, en se retirant avant le choc du poinçon principal, reste néanmoins à son contact étroit et présente ain- si un évidement qui est une reproduction parfaite de la forme du poinçono
Naturellement, la matrice doit être usinée après le perçage,
pour éliminer tout métal qui a été extrudé au-dessus de l'embouchure de l'évide- ment ou de la cavité de la matrice et pour fournir la surface plate ou in- curvée désirée de la zone entourant l'évidement.
Plus particulièrement, l'invention se propose de fournir un pro- cédé de perçage de matrices, comprenant les stades consistant à presser un poinçon dans un bloc de matière formant la matrice, en refoulant ainsi vers l'extérieur et vers le haut une partie de ladite matière, d'application d'une pression à la dite matière de matrice déplacée sur une zone annulaire entourant immédiatement le poinçon et d'application simultanée d'une pres- sion égale audit poinçon pour faire en sorte que la matière déplacée remplis- se toutes les dépressions du poinçon à mesure que ce dernier pénètre davan- tage dans ledit bloc, de suppression de ladite pression, et de retrait du poinçon.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la descrip- tion qui va suivre faite en regard du dessin dans lequel :
<Desc/Clms Page number 2>
Les figures 1, 2 et 3 sont des coupes schématiques représentant les phases successives de l'invention ;
La figure 4 est une vue fragmentaire à plus grande échelle cor- respondant'à la figure 3 ; et
Les figures 5 et 6 respectivement représentent des matrices ter- minées, destinées à fabriquer des poinçons pour des vis à tête plate et à tête ronde.
Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux formes de réali- sation décrites et représentées et est susceptible de recevoir diverses va- riantes rentrant dans le cadre et l'esprit de l'invention.
Sur les figures 1 à 4 inclus, le bloc de matière de matrice, par exemple en acier présentant les caractéristiques nécessaires, est indiqué en 10. Un poinçon principal 11 est susceptible de coulisser mais est étroi- tement entouré par un manchon 12 qui à son tour est maintenu de façon ana- logue dans un dispositif 13 de maintieni de poinçon. Un tampon de charge 14 s'adapte dans le manchon 12 au sommer du poinçon 11.
Auicours du premier stade du procédé, après que les divers éléments aient semblés comme représenté, on applique une force vers le bas au tampon 14 en refoulant le tampon et le poinçon 1 rapport au manchon 12 et au dispositif de maintien 13. Le poinçon pénètre dans le bloc de matrice 10, en y provoquant la formation partielle d'une dépression et un écoulement de métal correspondant vers le haut et vers l'extérieur pour'* former autour du périmètre de l'évidement une saillie 15 qui soulève le manchon 12 à peu près comme représenté sur la figure 2.
L'application de'pression au tampon et au poinçon, dans cette phase de l'o- pération seulement, permet un écoulement initial relativement illimité de la matière de matrice qui est désirable pour éviter une déformation ou dé- fectuosité du poinçon et pour éliminer un cisaillement ou une orientation incorrecte du grain dans la matrice proprement dite. A la suite de ce sta- de, le tampon 1¯4'est sensibt au niveau du sommet du manchon 12.
Dans le stade suivant du procédé, on applique simultanément une pression au tampon 14 et au manchon 12, en provoquant une légère pénétration ultérieure du poinçon et, en même temps, un serrage du métal de la saillie 15 dans l'espace**compris entre le manchon 12 et les ailes ]1; du poinçon, en faisant en sorte que ce métal se conforme étroitement à toutes les surfaces de la partie de la pointe du poinçon qui pénètre au-dessous de la surface 18 du bloc 10. Cette opération assure la formation d'une cavité ou évidement'de matrice 19 qui constitue la contre-partie exacte de la pointe du poinçon.
On retire alors le poinçon, le dispositif de maintien du poinçon et les parties associées et .on usine la matrice pour obtenir dans la zone de la cavité 19 une surface finie correspondant au poinçon désiré à former dans la matrice. Ceux-ci peuvent être destinés à emboutir des évidements dans des vis à tête plate, auquel cas la matrice est terminée comme repré- senté sur la figure 5, ou dans des vis à tête ronde (voir figure 6), ou en- core dans un autre type de tête de vis, la surface 18 de la matrice étant terminée en conséquence.
On met en oeuvre le procédé de l'invention en tant qu'opération continue sur toute presse ou appareil analogue hydraulique approprié, et il n'est pas nécessaire de retirer et de réintroduire le poinçon comme décrit ci-dessus, ou d'appliquer une pression en divers stades intermittents, com- me on l'a décrit ci-dessus.