Procédé de forgeage et appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé Les procédés de forgeage connus utilisent une presse de forgeage et un manipulateur à l'aide des quels une ébauche peut être forgée à la forme voulue en plusieurs phases successives. A chacune de ces phases, plusieurs opérations de pressage sont effec tuées sur l'ébauche par la presse, tandis que cette ébauche est déplacée par le manipulateur entre les opérations de pressage successives afin qu'elle pré sente une autre partie de sa surface à la presse de forgeage après chacune de ces opérations, l'ébauche étant repositionnée entre les différentes phases suc cessives.
Dans ces procédés de forgeage, la presse et le manipulateur sont commandés à la main après cha cune des opérations de pressage, et l'un des buts de l'invention est de diminuer le nombre de telles opé rations manuelles. La présente invention a pour objet un procédé de forgeage dans lequel on commande automatiquement le mouvement alternatif des outils de pressage d'une presse de forgeage et le déplace ment de l'ébauche entre des pressages successifs des outils, qui est caractérisé en ce qu'on effectue le for geage automatiquement durant un certain nombre de phases dans chacune desquelles l'ébauche est forgée à une forme différente déterminée pendant les pres sages successifs de cette phase, et on amorce chaque nouvelle phase automatiquement à la fin de la phase précédente.
L'appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé que comprend également l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour commander le mouvement alternatif des outils d'une presse de for geage et le déplacement de l'ébauche entre des pres sages successifs des outils et un dispositif de com mande de telle manière que le forgeage de l'ébauche est effectué automatiquement dans un certain nombre de phases dans chacune desquelles l'ébauche est for gée à une forme différente prescrite pendant un nom bre déterminé de passes constituant ladite phase, et en ce que chaque nouvelle phase est amorcée auto matiquement à la fin de la phase précédente.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil à forger.
La fig. 1 est le schéma du circuit de reposition- nement ; la fig. 2 représente le schéma de commande de passes ; les fig. 3, 4 et 5 représentent un appareil destiné à forger l'ébauche entre des limites longitudinales déterminées de cette dernière, et la fig. 6 représente un circuit destiné à comman der un ensemble de phases de forgeage, chacune de ces phases se composant de plusieurs passes succes sives.
Afin de pouvoir commander la presse et le manipulateur lors des phases successives et confor mément aux valeurs reportées avant le début de l'opération de forgeage, l'appareil comprend plusieurs panneaux de commande à raison d'un pour chacune des passes qui doit être effectuée. Chacun de ces panneaux comprend plusieurs interrupteurs à posi tions multiples sur lesquelles peuvent être reportées les valeurs relatives au mouvement que doivent effec tuer la presse et le manipulateur lors d'une passe déterminée.
Chaque panneau peut par exemple com prendre des moyens permettant de reporter respec tivement les positions supérieures et inférieures de l'outil de presse supérieur, de même que les positions horizontales, verticales et angulaire du manipulateur, qui doivent être occupées au début d'une passe, ces moyens permettant également de reporter les mouve ments horizontal et/ou angulaire que doit effectuer le manipulateur entre chaque opération de pressage de la passe.
Durant le déroulement du programme, la presse et le manipulateur sont commandés conformément aux valeurs qui ont été reportées sur les panneaux, les panneaux étant successivement mis en action par un commutateur qui, à la fin de chaque passe, avance d'une position de façon à relier successive ment les différents panneaux au circuit de commande de la presse et du manipulateur.
A la fin de chacune des passes, l'ébauche doit être repositionnée relativement aux outils de pressage. Si, par exemple, chaque passe comprend une succes sion d'opérations de pressage appliquées successive ment le long de deux faces de l'ébauche, cette ébau che sera ramenée à sa position de départ à la fin de chaque passe, excepté peut-être pour la dernière passe.
La fig. 1 représente un circuit de repositionne- ment destiné à faire exécuter au manipulateur les déplacements nécessaires entre deux passes et pour mettre en route la passe suivante.
En se reportant maintenant à la fig. 1, on voit que la commande automatique de la presse et du manipulateur lors des passes successives, est mise en marche par la fermeture d'un bouton de start, lequel ferme le circuit du relais D, ce circuit comprenant les contacts normalement ouverts F2. Le relais D, après avoir été excité, est maintenu excité en raison du fait que son contact D1 a quitté la position normale représentée à la irg. 1 pour passer dans l'autre position.
La fermeture des contacts D2 à partir de leur position ouverte normale représentée, provoque la fermeture d'un circuit d'excitation du relais C par les .contacts 02, et du relais F par les, contacts 02 et les contacts normalement fermés. J3. Lorsque le relais C est excité pour la première fois, un circuit est fermé, ce qui provoque le passage du commuta teur de la position zéro à une autre position, ce passage provoquant un changement de position des contacts 02 de leur position de commande manuelle et semi-automatique représentée à leur position de commande automatique.
Ce changement de la posi tion des contacts 02 ferme un circuit allant de la ligne L au relais, ce qui assure le passage de la commande manuelle de la presse et du manipulateur à l'aide des consoles de commande, à la commande automatique par les panneaux. Ce transfert de la commande manuelle à la commande automatique est rendu possible en excitant un relais F et en provo quant ainsi la fermeture de ces contacts Fl. Le relais F est maintenu excité par les contacts FI et les con tacts 02.
Le relais F comprend d'autres contacts agissant dans le circuit de commande de la presse et du mani pulateur afin de provoquer l'élévation de l'outil de pressage supérieur à sa position dégagée pour laquelle l'ébauche peut être déplacée, et pour déplacer le manipulateur de façon qu'il élève l'ébauche au-dessus de l'outil inférieur de la presse.
La fermeture du contact C3 du relais C, à partir de sa position normale ouverte représentée, provoque l'actionnement d'un dispositif temporisé TDl lequel, après un intervalle de temps déterminé, met en action le circuit de commande du manipulateur de façon que ce dernier vienne se placer dans la position repor tée sur le panneau de contrôle de la première passe.
L'excitation du relais D est interrompue par l'ouverture du contact F2 provoquée par l'excitation du relais F ; ceci entraîne un déplacement des con tacts Dl et l'excitation du relais C est interrompue par l'ouverture des contacts D2. Lorsque le manipu lateur a terminé ses déplacements, qui ont été provo qués par le dispositif temporisé TDl, les contacts A qui sont en série avec le relais J, sont automatique ment fermés. Le relais J est ensuite excité par les contacts Dl , les contacts X et les contacts A.
Le relais J interrompt l'excitation du relais F par ces contacts J3 et, par la fermeture de ces contacts J2 , il actionne un second dispositif temporisé TD2 ; ce dernier, après un laps de temps suffisant pour permet tre à l'ébauche d'être abaissée à la hauteur voulue avant que la presse soit mise en mouvement, agit sur le circuit de commande de la presse afin de la mettre en mouvement et sur ceux du manipulateur, ceci pendant toute la durée de la passe et conformément aux valeurs reportées sur le panneau de commande de la première passe. Le relais J reste excité jusqu'à ce que la passe soit terminée.
Lorsque la première passe est terminée, passe durant laquelle le manipulateur et la presse ont été commandés conformément aux valeurs reportées sur le panneau de commande de la passe No1, les con tacts B sont fermés automatiquement en réponse à un signal de fin de passe, ce qui provoque une nou velle excitation du relais D, l'interruption de l'excita tion du relais J par le déplacement des contacts Dl et enfin la mise en route d'un nouveau cycle. Comme pour le premier cycle, le relais C est ensuite excité, mais cette fois, pas par les contacts. 02 qui sont maintenant reliés à la ligne L.
Le relais C est en effet excité par les contacts UDl lorsque ces der niers sont dans leur position représentée par U+O. Toutefois, les contacts UDi pourraient aussi être commandés par un relais connecté en série avec l'électro-aimant commandant le mouvement vers le bas de l'outil supérieur de la presse, ceci de façon que les contacts UDl ne viennent dans la position représentée que lorsque cet électro-aimant n'est plus excité, c'est-à-dire lorsque l'outil supérieur de la presse se déplace vers le haut ou est immobile.
Ainsi, si les contacts B sont fermés pendant que cet électro aimant est excité, le relais C n'est pas excité tant que l'excitation de cet électro-aimant n'est pas inter rompue. Ensuite, le circuit fonctionne de la même manière que pour la première passe et les relais accomplissent la même suite @d'opérati@ons pour cha cune des passes suivantes, la presse et le nianlipu#lateur étant commandés dans chacune de ces passes par le panneau de commande correspondant.
Les données reportées sur le panneau de commande de la dernière passe ne comprennent aucune indication relative aux mouvements de la presse et ne servent qu'à provo quer le retrait du manipulateur. Pour cette raison, les contacts X sont ouverts automatiquement afin d'empêcher l'excitation du relais J, ceci lorsque le commutateur a été amené par les contacts C2 dans la position correspondant à la dernière passe. Ainsi, le relais C provoque le retrait du manipulateur con formément aux données reportées sur le panneau de commande de la dernière passe, la presse n'étant pas déplacée de sa position de retrait à laquelle elle a été amenée par la fermeture des contacts du relais F.
Le mouvement du manipulateur, dans cette dernière passe, est tel que l'ébauche est amenée à l'écart des outils de la presse afin qu'elle puisse être retirée facilement du manipulateur.
Les mouvements successifs de la presse et du manipulateur sont les suivants 1. L'outil supérieur de la presse se déplace vers la position de retrait, lorsque l'un des contacts du relais F est fermé.
2. Le manipulateur élève la pièce à sa hauteur maxi mum, lorsque d'autres contacts du relais F sont actionnés.
3. La commande est transférée au panneau de com mande automatique par un déplacement des con tacts 02 et le commutateur est avancé dans sa première position afin de rendre actif le panneau de commande de la passe N 1 (fig. 2).
4. Le manipulateur déplace l'ébauche dans les posi tions longitudinales et angulaires voulues et l'ébauche est ensuite abaissée à la hauteur à laquelle s'effectue le forgeage, comme déterminé par les informations reportées sur le panneau de la passe No 1. Lorsque ces mouvements sont ter minés, un signal provoque la fermeture des contacts A.
5. L'outil supérieur de la presse descend et forge l'ébauche entre ses limites supérieure et inférieure conformément aux informations reportées sur le panneau de commande No 1, le mouvement de la presse étant amorcé par le contact J2.
6. Chaque fois que l'outil de pressage change le sens de son déplacement et quitte l'ébauche, des signaux sont envoyés au circuit de commande du manipulateur afin que ce dernier déplace l'ébau che dans la position où elle subira la phase de pressage suivante.
7. Un dispositif sensible à la dernière phase de pres sage dans ch aoune des passes actionne les con tacts B de façon que les séries, de déplacements décrites ci-dessus soient répétées, chaque passe étant commandée conformément aux informa tions reportées sur le panneau de commande cor respondant. 8. Lorsque le programme de forgeage est terminé, les contacts X sont ouverts de façon que l'ébau che puisse être manipulée, mais qu'aucune opé ration de forgeage ne puisse avoir lieu.
Bien que, dans la description ci-dessus, on ait mentionné l'utilisation de panneaux séparés pour cha que passe, on peut en variante, reporter toutes les informations nécessaires pour l'exécution d'une phase complète de forgeage sur un seul panneau de com mande.
Par exemple, on peut reporter sur un pan neau unique les informations nécessaires pour déter miner les dimensions de l'ébauche qui doivent être obtenues à la fin de la phase, et les circuits de com mande de la presse et du manipulateur peuvent être agencés de façon que la presse et le manipulateur effectuent leur déplacement en tenant compte des dimensions effectives de l'ébauche à chacune des passes, l'ébauche étant à cet effet mesurée automati quement pendant la passe, et en tenant aussi compte des dimensions de l'ébauche obtenues par la passe précédente ou par les passes précédentes, ceci jus qu'à ce que les dimensions voulues soient obtenues.
Par exemple, lorsqu'il s'agit de donner à l'ébauche une section carrée sur toute sa longueur, il suffira d'utiliser un seul panneau de commande sur lequel on reportera quelques dimensions de départ et les dimen sions de l'ébauche qui doivent être obtenues.
Un tel exemple est représenté de façon schéma tique à la fig. 2. On supposera que l'ébauche est à l'origine déjà de forme carrée et qu'il s'agit de lui donner une section carrée de faible dimension. Le forgeage est effectué en une suite de passes, au cours de chacune desquelles l'ébauche est avancée entre chaque opération de pressage, mais n'est pas tournée entre ces opérations. Le déplacement des outils de pressage est le même pour chaque pressage d'une passe, de sorte qu'à la fin de la passe, l'ébauche a une épaisseur constante. Entre les passes, l'ébauche est tournée de 90 de façon qu'elle soit forgée alter nativement sur ses deux paires de faces parallèles.
Le dispositif de commande commande le dépla cement des outils de la presse entre une limite supé rieure et une limite inférieure. L'ébauche est portée par un manipulateur, lequel est commandé automati quement par un dispositif de commande pour dépla cer l'ébauche relativement aux outils de la presse, ces déplacements pouvant être longitudinaux, verticaux et angulaires. Le manipulateur peut notamment être commandé automatiquement de façon à déplacer l'ébauche dans la direction de sa longueur et d'une distance déterminée entre chaque opération de pressage.
On peut, pour réduire la section carrée d'une ébauche, commencer par lui donner une section rec tangulaire lors d'une passe, et lui donner ensuite une section carrée lors d'une passe suivante, ceci en rédui sant l'épaisseur de la pièce d'une valeur déterminée lors de chaque passe et également en donnant à l'ébauche un déplacement longitudinal déterminé entre deux opérations de pressage.
A cet effet, la valeur r dont la pièce doit être réduite doit être maintenue dans un rapport cons tant avec l'épaisseur initiale de l'ébauche précédant une nouvelle passe ; en outre, le rapport entre l'allongement de la pièce et l'épaisseur initiale de l'ébauche doit également être maintenu constant lors de chacune de ces passes. Ce rapport sera désigné O.
Le chariot 12 (voir fi-' 2) de l'outil de pression est commandé par un dispositif de commande 13, ce dispositif de commande 13 déterminant les limites supérieure et inférieure de la course du chariot 12, et ainsi celles de l'outil supérieur de pressage. Comme visibilité à la fig. 2, le chariot 12 est accouplé<B>à</B> un transducteur de position 14, lequel peut être consti- tué par un potentiomètre, et qui émet un signal sur les lignes 15 et 16 conformément aux positions occu pées par le chariot.
Le signal émis sur la ligne 16 est appliqué au dispositif de commande 13 et com paré avec les signaux des lignes 17 et 18 qui repré sentent respectivement les limites supérieure et infé rieure qui doivent être atteintes par le chariot. Le chariot 12 est également accouplé à un transducteur de vitesse 20, lequel commande, par l'intermédiaire d'un palpeur 21 un dispositif 22 destiné à indiquer l'épaisseur initiale de l'ébauche.
Le dispositif 22 est alimenté par le signal appliqué sur la ligne 15, lequel représente la position instantanée des outils de pres sage, et lorsque les outils de pressage engagent pour la première fois l'ébauche, un signal est appliqué par le palpeur 21 afin d'empêcher une variation ulté rieure du signal de sortie du dispositif 22. Ainsi, lors que les outils de pressage sont venus en contact avec l'ébauche, le signal sur la ligne 23 représente l'épais seur initiale de l'ébauche.
Le signal sur la ligne 23 est appliqué à un multiplicateur 24 où il est multiplié par un facteur (1-r) et représentant la réduction qui doit être effectuée par une opération de pressage. La tension de sortie sur la ligne 25 est appliquée, par l'intermédiaire d'un commutateur 26,à un dispositif d'emmagasinage (a) lorsque le nombre de passes est impair et à un dispositif d'emmagasinage (b) lorsque le nombre de passes est pair.
Les informations enre gistrées dans les dispositifs a et b sont appliquées au dispositif de commande 13 afin de représenter la limite inférieure du déplacement des outils de pres sage, ceci par l'intermédiaire d'un interrupteur 27 qui change de position à la fin de chaque passe et qui est connecté au dispositif d'emmagasinage a pour les passes impaires et au dispositif d'emmagasinage b pour les passes paires. Le signal sur la ligne 23 est également appliqué à un additionneur 28, de sorte qu'une valeur prédéterminée, par exemple 25 mm, est ajoutée au signal de la ligne 23 représentant l'épaisseur initiale de l'ébauche.
Le signal de sortie de l'additionneur 28 est également appliqué au dis positif de commande 13 afin de reporter la limite supérieure du déplacement :des outils de pressage. Ainsi, après chaque opération de pressage, les outils de pressage sont écartés d'une valeur supérieure à l'épaisseur initiale de l'ébauche, ceci afin de permet- tre à l'ébauche d'être déplacée par le manipulateur afin de pouvoir subir l'opération de pressage sui vante.
Ainsi, lors d'une passe, la presse effectue un mouvement alternatif compris entre une position supérieure correspondant à l'épaisseur initiale de l'ébauche plus la quantité qui a été ajoutée, et une position inférieure représentant une fraction d6termi- née de l'épaisseur initiale.
Le fonctionnement du dispositif de commande de l'avance de l'ébauche tient compte du fait que l'ébauche est tournée de 900 après chaque passe, l'épaisseur à laquelle cette ébauche a été forgée lors d'une passe devenant l'épaisseur initiale de l'ébauche lors de la passe suivante. L'avance de l'ébauche, c'est-à-dire le déplacement longitudinal qu'elle subit entre chaque phase de pressage dans une passe, est commandée de façon que la réduction de l'ébauche soit maintenue à une fraction O.
A cet effet, l'infôr- mation enregistrée dans le dispositif a lors des passes impaires est utilisée pour commander le mouvement du manipulateur lors de la passe suivante qui est paire, tandis que l'information enregistrée dans le dis positif b lors des passes paires est utilisée pour com mander le manipulateur lors de la passe suivante qui est impaire. Pour cette raison, le dispositif a émet, sur la ligne 30, un signal représentant l'information emmagasinée, ce signal étant appliqué à un multi plicateur 31, la valeur emmagasinée étant multipliée par le facteur O reporté précédemment dans le dis positif.
Le signal de sortie du multiplicateur 31 com mande le déplacement longitudinal du manipulateur lors de chacune des passes paires. De façon analogue, le signal de sortie en provenance du dispositif b est appliqué, par la ligne 32,à un multiplicateur 33 qui multiplie la valeur représentée par ce signal par le facteur 0, le signal de sortie de ce multiplicateur étant destiné à commander les déplacements longitu dinaux du manipulateur entre chacune des opérations de pressage des passes impaires.
Pour la première passe, il n'existe naturellement aucune passe précédente et, par conséquent, aucune donnée n'a été enregistrée dans le dispositif a ou dans le dispositif b. Toutefois, étant donné que l'ébauche est supposée être initialement de section carrée, l'épaisseur initiale de l'ébauche constitue éga lement sa largeur initiale. Pour cette raison, le signal indiquant l'épaisseur initiale sur la ligne 23 est appli qué à un interrupteur 34 lequel, lors de la première passe seulement, transmet ce signal au dispositif b. L'interrupteur 34 est agencé de façon à relier le dis positif b à la ligne 23 par l'intermédiaire d'un inter rupteur 44 lors de la première passe et à l'interrup teur 26 lors des passes suivantes.
Si l'ébauche est initialement de section rectangulaire, le commutateur 44 est actionné de façon qu'il applique au commu tateur 34 un signal en provenance d'un dispositif d'emmagasinage 45 et représentant la largeur initiale.
Les dimensions finales auxquelles l'ébauche doit être amenée sont reportées dans un dispositif 35 relié aux lignes 46 et 47. Lors de chacune des passes, le signal en provenance du multiplicateur 24 et repré sentant l'intervalle minimum entre les outils de pres sage dans cette passe, est comparé dans le dispositif 35 avec le signal fourni par la ligne 47, ceci lors des passes impaires, ce dispositif 35 étant commandé par un commutateur 27 par l'intermédiaire d'une ligne 48.
Si l'intervalle minimum est inférieur à la dimen sion finale représentée par le signal appliqué sur la ligne 46 ou sur la ligne 47, le dispositif 35 ouvre le commutateur 36 de la ligne 25 de sorte que le multi plicateur 24 ne peut plus contrôler l'intervalle mini mum, ou la limite inférieure de la presse pour cette passe. Par contre, le commutateur 26 reçoit un signal par la ligne 37, lequel représente la dimension finale sélectée dans cette passe par le commutateur 27.
De cette façon, l'ébauche est forgée à une section rectan gulaire dont les dimensions sont déterminées par les valeurs portées par les lignes 46 et 47. Si la section de l'ébauche terminée doit être carrée comme on l'a supposé dans le présent exemple, il suffit de ne repor ter qu'une seule valeur dans le dispositif 35 et il n'est pas nécessaire de contrôler le dispositif 35 par le commutateur 27. Par contre, l'épaisseur de l'ébauche à la fin de chacune des passes est comparée avec la valeur unique reportée dans le dispositif 35.
Le dispositif comprend aussi un indicateur de fin de passe 38, lequel émet des signaux lorsqu'une passe est terminée et commande un dispositif de remise à zéro 40, et un dispositif de mise en marche 41, lequel amorce le fonctionnement de l'ensemble du circuit de commande.
Lorsque le dispositif 41 est actionné, il remet à zéro le dispositif d'emmagasinage a, repositionne les commutateurs 26 et 27 à leur position correspondant aux passes impaires, actionne le commutateur 34 de façon qu'il soit connecté à la ligne 23 et agit sur la presse de façon que son chariot amorce un mouve ment descendant.
C'est dans ce stade de fonctionnement de l'appa reil, lorsqu'une opération commence et que les outils de pressage viennent pour la première fois en contact avec l'ébauche, que le signal sur la ligne 23 qui repré sente l'épaisseur de la pièce, est multiplié dans le mul tiplicateur 24 et emmagasiné dans le dispositif a ; la limite inférieure de la course de la presse pour la première passe est ainsi enregistrée.
De façon analogue, la limite supérieure de la course est indiquée par le signal appliqué sur la ligne 17. Au même instant, l'épaisseur initiale, telle qu'elle est représentée par le signal de la ligne 23, ou dans le cas d'une ébauche de section rectangulaire, par la largeur initiale représentée par le signal en prove nance du dispositif d'emmagasinage 45, est appliquée par l'intermédiaire du commutateur 34 au dispositif d'emmagasinage b et sert à déterminer les déplace ments du manipulateur entre chacune des opérations de pressage.
Un signal est appliqué par le dispositif de commande 13 à la ligne 42 afin d'amorcer les déplacements du manipulateur aussitôt que l'ébauche est libérée des outils de pressage. De cette façon, la presse poursuit son mouvement alternatif et le mani pulateur est déplacé entre chacune des opérations de pressage jusqu'à ce que la passe soit terminée.
Lorsque la passe est terminée, l'indicateur 38 agit sur le manipulateur par l'intermédiaire de la ligne 43 afin de lui faire effectuer les déplacements de reposi- tionnement entre deux passes ; dans ce cas, l'ébauche sera tournée de 900 et ramenée en arrière à sa posi tion longitudinale de départ relativement à la presse. L'indicateur 38 débloque le dispositif 22 de façon qu'il soit commandé par .d'autres signaux provenant du transducteur 14.
L'indicateur 38 actionne égale ment le commutateur 26 et repositionne le com mutateur 34 de façon que lors de la seconde passe, le dispositif d'emmagasinage b reçoive les données fournies par le multiplicateur 24.
De plus, l'indica teur 38 agit sur le dispositif de remise à zéro 40 afin que le dispositif d'emmagasinage b soit remis à zéro lors des passes impaires et de façon que le dis- positif d'emmagasinage a soit remis à zéro lors des passes paires, et il actionne également le commuta teur 27 de façon que lors de la seconde passe, le dispositif de commande 13 reçoive les signaux à par tir du dispositif d'emmagasinage b.
Dans la seconde passe, la limite inférieure du déplacement des outils de pressage est déterminée par la donnée enregistrée dans le dispositif b au moment de cette passe, la limite supérieure étant, comme précédemment, déterminée par la ligne 17 et l'avance du manipulateur étant déterminée par la donnée enregistrée dans le dispositif a lors de la pre mière passe.
La presse et le manipulateur sont commandés de façon similaire lors des passes successives. Dans cha cune de ces passes, le signal de sortie du multiplica teur 24 est comparé avec la ou les dimensions repor tées dans le dispositif 35 comme décrit plus haut. Lorsque la valeur représentée par le signal émis par le multiplicateur 24 est inférieure à la dimension finale qui doit être obtenue, le dispositif 35 ouvre un commutateur 36 de sorte que la donnée concernant la dimension finale est alimentée dans le dispositif a ou le dispositif b suivant que la passe en cours est paire ou impaire,
la limite inférieure atteinte par l'outil de pressage étant ainsi contrôlée de façon à être égale à la dimension que doit prendre l'ébauche. Cette passe est suivie de passes analogues qui amène ront l'ébauche aux dimensions voulues, la limite infé rieure de la course de la presse dans chacune de ces passes étant commandée par le dispositif 35.
Il y a lieu de remarquer que lorsque le coefficient de pressage a été reporté dans le multiplicateur 24, que le coefficient d'avancement a été reporté dans les multiplicateurs 31 et 33 et que la dimension qui doit être obtenue a été reportée dans le dispositif 35, le fonctionnement de la presse et du manipulateur est entièrement automatique jusqu'à ce que l'ébauche atteigne les dimensions requises, ceci indépendam ment des dimensions initiales de l'ébauche.
Au cours de la description précédente de la fig. 2, on s'est référé à différents transducteurs de position nement et, à titre d'exemple, on a considéré que ces transducteurs pouvaient être constitués par un poten tiomètre. Ce type de transducteur coopère le plus souvent avec des appareils utilisant des signaux de commande sous forme analogique.
Lorsqu'on veut utiliser un dispositif digital, ces transducteurs doivent comprendre un dispositif de conversion destiné à fournir un signal de sortie sous la forme digitale.
Bien que le fonctionnement du dispositif repré senté à la fig. 2 a été décrit en supposant que l'ébau che était de section initiale carrée ou rectangulaire, on peut aussi utiliser des ébauches dont la section transversale a une autre forme, étant donné qu'au cours du forgeage, la section de l'ébauche se rappro che de plus en plus de la forme carrée ou rectan gulaire.
La hauteur de l'ébauche est déterminée de façon continue par l'intervalle des outils de forgeage, dans lequel l'axe de la pièce se situe à mi-distance entre les outils, ceci à tout moment. De cette façon, lors que les outils sont retirés après une opération de pres sage, le manipulateur est mis automatiquement en action afin d'élever l'ébauche et de permettre à la partie de l'ébauche qui n'a pas été forgée d'être introduite entre les outils ouverts.
Le dispositif de commande de la hauteur est com mandé automatiquement par l'intervalle entre les outils de pressage, ceci en réponse à un signal émis par le transducteur de position correspondant à l'ou til de pressage supérieur, ce signal fournissant une indication de la, position instantanée de cet outil de pressage, et par conséquent de l'intervalle entre les deux outils de pressage.
Ce signal est utilisé pour commander le dispositif de commande de la hauteur du manipulateur de façon que l'axe de l'ébauche soit maintenu constamment à une distance de l'outil infé rieur égale à la moitié de l'intervalle entre les deux outils de pressage. Lors de chacune des opérations de pressage, l'axe de l'ébauche se situe exactement à mi-distance entre les deux outils et, par conséquent, elle est convenablement présentée à ces derniers.
Le manipulateur n'effectue pas son déplacement longitu- dinal avant que l'outil supérieur ait été élevé, et ce manipulateur élève également l'ébauche au-dessus de l'outil inférieur avant d'effectuer son déplacement longitudinal.
Lorsque l'ébauche doit être tournée, entre les passes, l'outil supérieur est déplacé dans une posi tion assurant un intervalle suffisant entre les outils pour permettre à l'ébauche d'être tournée sans venir en contact avec ces outils. Lorsque l'outil supérieur se déplace vers le haut, le manipulateur élève l'ébau che de façon que cette dernière puisse être tournée sans que ses angles viennent en contact avec l'outil inférieur.
Dans une variante du dispositif de commande de la hauteur, la hauteur de l'ébauche est contrôlée par l'épaisseur de l'ébauche lorsqu'elle n'est pas encore forgée, celle-ci étant toutefois montée de façon élas tique de manière à être abaissée lorsque les outils pénètrent dans l'ébauche lors d'une opération de pressage.
Lorsque les outils .de pressage sont retirés, l'ébauche s'élève automatiquement sous l'effet de la poussée élastique de façon à se libérer des outils pour pouvoir effectuer son déplacement longitudinal entre les opérations de pressage.
Dans cette variante, l'ébauche est portée par le manipulateur au moyen d'un mécanisme à ressort permettant à l'ébauche de prendre la position vou lue par rapport au manipulateur lorsqu'une pression est exercée sur elle. Dans ce cas, le dispositif de commande de la hauteur du manipulateur est com mandé automatiquement de façon que l'axe de l'ébauche vienne se placer au-dessus de l'outil de pressage inférieur à une distance égale à la moitié de l'épaisseur de l'ébauche avant le forgeage, ceci lorsque aucune pression n'est exercée sur cette ébau che.
A cet effet, le dispositif de commande de la hauteur du manipulateur est commandé par un signal émis sur la ligne 23 du circuit représenté à la fig. 2. Lorsque les outils pénètrent dans l'ébauche, le mécanisme à ressort du manipulateur est déplacé de façon que l'axe de l'ébauche vienne se placer à mi-distance entre les outils de pressage.
Aussitôt que l'outil de pressage supérieur commence à se déplacer vers le haut, le mécanisme à ressort élève rapide ment l'ébauche au-dessus de l'outil de pressage infé rieur de façon que cette ébauche puisse être dépla cée longitudinalement. Lorsque le signal émis par l'élément 38 de la fig. 2 indique qu'une passe longitudinale est terminée, le dispositif de commande de la hauteur du manipulateur est contrôlé par l'écartement des outils de pressage, c'est-à-dire direc tement par le transducteur de position commandé par le chariot de la presse,
ce qui a pour résultat de maintenir l'axe de l'ébauche à mi-distance entre les outils, cette ébauche pouvant maintenant être tournée sans venir en contact avec l'outil de pres sage inférieur.
Lorsque l'ébauche est supportée de façon à pou voir pivoter et est inclinée vers le bas à partir de sa position horizontale lors d'une opération de pres sage, le point de pivotement peut être commandé automatiquement dans le sens vertical en fonction de l'épaisseur actuelle de l'ébauche, ceci de façon qu'il .soit maintenu au-dessus de l'outil inférieur @ à une distance égale à la moitié de cette épaisseur de l'ébauche.
Cette troisième variante du dispositif de commande de la hauteur peut être utilisée avec le manipulateur dans lequel la pince est inclinable autour d'un axe dont la hauteur peut être commandée par le dispositif de commande de la hauteur du manipulateur, cette pince étant sollicitée élastique- ment,
de façon que l'ébauche soit normalment incli- née de manière que son extrémité libre soit plus élevée que l'autre. Lorsque l'outil de pressage supé rieur descend, l'ébauche est amenée dans sa position horizontale avant que l'opération de pressage ne puisse commencer.
Lorsque l'outil de pressage supé rieur amorce son mouvement ascendant, l'ébauche vient automatiquement reprendre sa position inclinée. Dans cette troisième variante, l'axe de pivotement de la pince du manipulateur est maintenu automa tiquement au-dessus de l'outil de pressage inférieur, ceci à une distance égale à la moitié de l'épaisseur de l'ébauche après qu'elle a été forgée. Ceci est obtenu en utilisant le signal émis par le multipli cateur 24 du dispositif représenté à la fig. 2, ce signal représentant l'épaisseur de l'ébauche qui doit être obtenue. Ce signal est appliqué au dispositif de commande de la hauteur du manipulateur.
Lorsque la hauteur de l'axe de pivotement est commandée de cette façon, l'ébauche est toujours horizontale lorsque l'opération de pressage est terminée.
Lorsque le forgeage doit être interrompu à une distance déterminée de l'extrémité de l'ébauche qui se dirige vers les outils, la position terminale doit être calculée de façon soigneuse et reportée avant l'enregistrement, étant donné que l'ébauche s'allonge durant la passe.
A cet effet, le manipulateur peut être commandé automatiquement de façon que le forgeage se termine au point voulu et cette variante sera maintenant décrite en référence aux fig. 3, 4 et 5.
Les outils de pressage dont la largeur est égale à 2T, sont représentés schématiquement en 50 et 51 à la fi-. 3. L'ébauche 52, qui présente une tige 53, est portée par la pince 54 du manipulateur. Le manipulateur est commandé, en ce qui concerne sa position longitudinale, c'est-à-dire la direction longi tudinale de l'ébauche 52, par un dispositif de com mande. La position du manipulateur, et partant celle de l'ébauche 52 étant ainsi connues à tout instant.
Lorsque la longueur L de la tige 53 est connue, la distance Lg entre le point de départ Z de la surface de l'ébauche et l'axe des outils de pressage 50 et 51, est commandée de façon conti nue par le dispositif de commande du manipulateur. Un palpeur 55, appuyant sur l'extrémité libre de l'ébauche 52 lit de façon continue la distance Lf entre l'extrémité libre X de l'ébauche et l'axe des outils de pressage 50 et 51.
Il est important de lire de façon continue cette distance Lf de même que la distance Lg, étant donné qu'au cours du forgeage, l'ébauche s'allonge et qu'aucune mesure faite à partir de l'extrémité de l'ébauche qui est fixée n'est capable d'indiquer la position des outils 50 et 51 relativement à l'extré mité libre X. Pour pouvoir terminer une passe à une distance déterminée de l'extrémité libre X, il est nécessaire de connaître la position des outils 50 et 51 relativement à cette extrémité libre.
La fig. 5 représente le circuit de commande uti lisé pour effectuer le forgeage de l'ébauche 52 de la fig. 3 en une passe se composant d'une succes sion d'opérations de pressage entre lesquelles le manipulateur déplace l'ébauche d'une distance infé rieure à 2T. Le circuit de commande comprend quatre dispositifs à commande manuelle 60, 61, 62 et 63 sur lesquels peuvent être reportées respective ment la longueur L de la tige 53, la distance A entre l'extrémité fixée Z et le point où doit com mencer le forgeage, la distance D entre l'extrémité libre X de l'ébauche et le point où le forgeage doit se terminer et la largeur T de l'outil.
De plus, la distance B dont le manipulateur doit être avancé entre chaque opération de pressage, est reportée dans l'appareil soit manuellement soit automatiquement par l'élément de calcul 64 décrit dans la fig. 2, cette distance étant indiquée par les multiplicateurs 31 et 33.
Le déplacement longitudinal du manipulateur est commandé par le dispositif de commande de la posi tion 65 et le dispositif 66 mesure de façon continue la valeur instantanée de Lg, représentant la distance entre le point Z et l'axe des outils de pressage. Un second dispositif de mesure 67 mesure de façon continue la valeur Lf.
Les signaux représentant les valeurs T et B sont appliqués à un dispositif additionneur 68, la somme calculée étant appliquée à deux circuits de compa raison 69 et 70 par l'intermédiaire de dispositifs additionneurs 71 et 72, recevant les signaux de sor tie des dispositifs 61 et 62 respectivement. Le signal de sortie du dispositif 66 est appliqué au circuit de comparaison 69, lequel émet un signal sur la ligne 73 lorsque le signal de sortie du circuit d'addition 68 est égal ou supérieur au signal de sortie du dis positif de mesure 66.
De façon similaire, le signal de sortie du dispositif 67 est appliqué au circuit de comparaison 70, de façon qu'un signal soit émis sur la ligne 74 lorsque le signal de sortie du dispositif additionneur 68 est égal ou supérieur au signal de sortie du dispositif de mesure 67.
Le signal émis par le dispositif 63 et indiquant la largeur de l'outil, est appliqué en parallèle à deux autres dispositifs additionneurs 75 et 76, lesquels reçoivent respecti vement les signaux de sortie des dispositifs 61 et 62, les signaux de sortie de ces dispositifs addition- neurs étant respectivement appliqués à deux circuits soustracteurs 77 et 78. Les circuits soustracteurs 77 et 78 reçoivent également les signaux de sortie des dispositifs de mesure 66 et 67.
Les signaux de sortie des circuits soustracteurs 77 et 78, appliqués sur les lignes 79 et 80, sont respectivement (Lg-T-A) et (Lf-T-D). Les signaux en provenance de l'organe 64 et des lignes 79 et 80 sont appliqués à un commu tateur 81, lequel est commandé par les signaux des lignes 73 et 74.
Le tout est agencé de façon que la ligne de sortie 82 du commutateur 81 reçoit le signal d'avance lorsque aucun signal n'est appliqué aux lignes 73 et 74, reçoit le signal de la ligne 79 lorsqu'un signal est appliqué sur la ligne 73, et reçoit le signal de la ligne 80 lorsqu'un signal est appli qué sur la ligne 74.
Les signaux en provenance des dispositifs 60 à 63, et le signal de la ligne 82 sont appliqués à un circuit de commande 83, lequel commande le circuit de commande de position 65, en fonction des signaux ci-dessus, et de façon à déterminer les mouvements que doit effectuer le manipulateur au départ de la passe et entre les opérations de pressage successives de la passe.
Les signaux en provenance du dispositif de mesure 66, sont également appliqués au circuit 65 de façon à constituer un signal de réaction, ceci afin d'assurer que le manipulateur se déplace bien vers les positions déterminées par le circuit 83.
Dans le cas du processus de forgeage illustré à la fig. 3, les dispositif 60 et 63 sont réglés confor mément à la longueur L de la tige et à la moitié T de la largeur de l'outil. Les dispositifs 61 et 62 sont tous les deux remis à zéro, étant donné que le for geage doit commencer et s'arrêter aux extrémités Z et X de l'ébauche.
Lorsque le manipulateur s'éloigne des outils 50 et 51, le dispositif de mesure 69 est rendu inactif et le circuit 83 agit sur le dispositif de commande de la position 65 afin d'amener l'ébauche à la position de -départ représentée à la fig. 3, la longueur Lg deve nant égale à T.
La suite des opérations de forgeage commence alors, le manipulateur étant avancé entre les opérations de pressage successives d'une distance égale à la valeur déterminée par l'organe de cal cul 64, aucun signal n'étant présent sur les lignes 73 ou 74.
Le forgeage se poursuit avec les avances déterminées par l'élément 64, jusqu'à ce que l'extré mité libre X de l'ébauche s'approche suffisamment des outils 50 et 51 pour que la valeur instantanée de Lf soit inférieure ou égale à (T -h B -I- D), la dis tance B étant égale à zéro.
Lorsque cette position est atteinte, un signal est émis sur la ligne 74 de sorte que le circuit 83 reçoit, par l'intermédiaire de la ligne 82, le signal de la ligne 80.
Le déplacement du manipulateur pour la dernière avance est ainsi auto matiquement réduit de B à Lf-T-D, ce qui représente la valeur nécessaire pour amener l'extrémité X de l'ébauche sous le bord des outils 50 et 51, et pour assurer que ces outils ne viennent pas dépasser le bord libre de l'ébauche, lors de la dernière opération de pressage.
Le déplacement du manipulateur peut ensuite être inversé en vue d'effectuer la passe suivante, l'ébauche étant tournée de 900 ou d'un autre angle entre ces passes. Dans cette passe suivante, le dispo sitif de mesure 70 est rendu inactif et le dispositif de mesure 69 est, au contraire, rendu actif, les opéra tions se déroulant comme décrit ci-dessus, avec cette exception,
que pour la dernière avance le dispositif 69 commande le commutateur 81 et que le déplace ment du manipulateur avant le dernier mouvement d'avance est déterminé par le circuit soustracteur 77. Ainsi, on voit que lorsque les dimensions primitives ont été reportées dans les dispositifs 60 à 63, le manipulateur est commandé automatiquement pour assurer le forgeage de l'ébauche entre les deux points Z et X et qu'aucun calcul de volume ou autre n'est nécessaire.
La commande automatique du manipulateur prend même plus d'importance lorsqu'on doit forger une ébauche plus compliquée, par exemple comme celle représentée à la fig. 4 où l'on forme un rétré cissement central afin de fabriquer une paire de rou leaux. Dans ce cas, le forgeage doit être effectué entre deux points déterminés P et Q situés entre les deux extrémités de l'ébauche 52.
Les distances A et D extérieurement aux points P et Q et les extrémités Z et X de l'ébauche sont prédéterminées et la lon gueur entre les points P et Q n'est pas déterminante ou peut être obtenue en calculant l'épaisseur RS nécessaire pour qu'on obtienne cette distance P-Q. Dans ce cas, on reporte la valeur A dans le dispo sitif 61 (fig. 5) et la valeur D dans le dispositif 62.
Le circuit représenté à la fig. 5 fonctionne comme précédemment, et lorsqu'on forge lors du mouvement de retrait de l'ébauche, l'avance correspondant à la dernière opération de pressage est diminuée afin que les faces des outils 50 et 51 arrivent au point Q situé à une distance D de l'extrémité libre de l'ébau che. De façon similaire, lorsque l'ébauche est d6pla- cée vers l'avant, la dernière avance est réduite de façon que les bords des outils 50 et 51 viennent au point P.
Bien que le fonctionnement du circuit de la fig. 5 ait été décrit en relation avec le forgeage de deux pièces relativement simples, ce circuit peut être modi fié afin de permettre le forgeage de formes plus compliquées.
La description ci-dessus concernait plus parti culièrement le forgeage automatique de formes rela tivement simples et les informations concernant les différentes passes à effectuer étaient prédéterminées et reportées de façon que puisse s'effectuer la commande des opérations successives de la presse et du manipulateur.
Lorsque des formes plus compliquées doivent être forgées, le processus de forgeage peut être divisé en plusieurs phases dans chacune desquelles l'ébau che est amenée à une forme déterminée en une suc cession de passes constituant une de ces phases. Ainsi, par exemple, si l'on veut forger une pièce de section circulaire, l'ébauche peut d'abord être ame née à une section carrée de grandeur déterminée, et ensuite à une section de forme octogonale de dimen sion déterminée et finalement à une section circulaire.
Chacune de ces phases nécessite une forme de con- trôle différent, l'angle dont doit être tournée l'ébau che entre les passes successives n'étant par exemple pas le même pour les sections de forme carrée et les sections de forme octogonale.
On a constaté que les opérations de forgeage peuvent, en général, être divisées en plusieurs phases différentes, chacune d'elles étant constituée par un ensemble simple d'opérations, ceci de façon que ces phases puissent être facilement programmées, pour se succéder automatiquement. On a déjà décrit un exemple d'une telle phase en regard de la fig. 2, d'autres phases pouvant être prévues pour obtenir des sections de forme octogonale, à seize côtés, ou encore à trente-deux côtés.
La fig. 6 du dessin représente un dispositif de commande tenant compte, dans une certaine limite, des phases destinées à l'obtention de sections car rées ou octogonales.
A la fi-. 6, le circuit à coïncidence 90 qui est actionné lorsque l'ébauche a été amenée à sa section carrée, commande un commutateur bistable 91, lequel excite normalement le circuit de commande 91 afin de faire tourner la pince du manipulateur de 901>. Dans son autre position stable, il commande un circuit de commande 93 destiné à faire tourner la pince du manipulateur de 450. Le circuit 93, lors qu'il est actionné, envoie un signal au circuit de coïn cidence 94, lequel reçoit également un signal de la ligne 95 à la fin de chaque passe.
Lorsque le cir cuit 94 reçoit simultanément des signaux sur ses deux entrées, il émet un signal vers le dispositif d7emmaga- sinage bistable 96, ce dispositif étant ainsi positionné de façon à appliquer lui-même un signal à la ligne 97 et à l'entrée du commutateur 91. Le dispositif d'emmagasinage 96, lorsqu'il a été positionné, appli que également un signal à un troisième circuit à coïncidence 98, dont l'autre entrée est reliée à la ligne 95 indicatrice d'une fin de passe.
Le signal de sortie du circuit 98 est appliqué à un autre dispositif d'emmagasinage bistable 99 lequel, lorsqu'il est posi tionné, applique un signal de commande au circuit 100, ce qui fait tourner la pince du manipulateur de 450, ceci sans tenir compte des circuits 92 et 93.
Les signaux de fin de passe de la ligne 95 sont également appliqués à un compteur 101 pouvant compter jusqu'à quatre. Le signal de sortie de ce compteur 101, qui est émis chaque fois que le comp teur a compté quatre impulsions, est utilisé pour repo- sitionner les dispositifs bistables 96 et 99 et est éga lement appliqué à la ligne 102, afin d'indiquer que l'ébauche a été amenée à une section octogonale et aux dimensions voulues.
Le compteur 101 est repositionné par des impul sions en provenance du circuit de coïncidence 103, lequel comprend deux bornes d'entrée. L'une de ces bornes est destinée à recevoir, par la ligne 104, des signaux en provenance du détecteur 21 de la sur face de l'ébauche, qui est représenté à la fig. 2. L'autre borne d'entrée est reliée à un inverseur 105, lequel est actionné par le dispositif de mesure 35, représenté à la fig. 2, lorsque l'ébauche a été ame née à la dimension voulue reportée dans le dis positif 35.
Le circuit de coïncidence 90 comprend quatre bornes d'entrée et, pour qu'il émette un signal vers le commutateur 91, un signal doit être appliqué à chacune de ces quatre bornes d'entrée en même temps. Un signal est appliqué à la première borne d'entrée lorsque l'ébauche a été amenée, lors de la phase précédente, à la section carrée voulue. Les seconde et troisième bornes d'entrée reçoivent un signal lorsque l'ébauche a été forgée entre deux points situés à des distances prédéterminées des extrémités de l'ébauche. La quatrième borne d'entrée reçoit un signal chaque fois qu'une passe est termi née.
Ainsi, la phase durant laquelle la section carrée est rendue octogonale ne peut être amorcée que lors que la section a déjà été amenée à sa forme carrée. Lorsque cela est le cas, la phase destinée à rendre la section octogonale est amorcée automatiquement par l'application d'un signal au commutateur 91, lequel excite le circuit de commande 93 et provoque la rotation de l'ébauche de 450, afin d'amener deux angles opposés de l'ébauche sous les outils de pres sage. La presse et le manipulateur exécutent ensuite une passe au cours de laquelle l'ébauche est amenée à une épaisseur constante et en regard de la fig. 2.
Lorsque la passe est terminée, le circuit 94 reçoit des signaux sur ses deux bornes d'entrée et actionne le dispositif 96, ce qui repositionne le commutateur 91, le circuit 92 faisant tourner l'ébauche de 900. Cette rotation amène l'autre paire d'arêtes de l'ébauche sous les outils et une seconde passe est effectuée comme précédemment. A la fin de cette seconde passe, le signal de fin de passe sur la ligne 95 est appliqué au circuit 98, lequel positionne le disposi tif 99, étant donné qu'il est déjà alimenté par un signal en provenance du dispositif 96. Le circuit de commande<B>100</B> est ensuite excité afin de faire tour ner l'ébauche de 450 après chaque passe.
Le forgeage de l'ébauche se poursuit jusqu'à ce que l'épaisseur voulue a été atteinte à la fin de cha cune des quatre passes successives. Chaque fois qu'une passe est terminée, l'épaisseur n'ayant pas la valeur requise, l'absence d'un signal d'entrée dans l'inverseur 105 provoque l'émission d'un signal par le circuit 103, ceci afin de repositionner le compteur 101.
Inversement, lorsque l'épaisseur voulue a été atteinte à la fin d'une passe, aucun signal n'est émis par l'inverseur 105 et le compteur 101 n'est pas repositionné. Ainsi, lorsque aucun signal n'est appli qué à l'inverseur 105 lors de quatre passes successi ves, le compteur 101 compte quatre fins de signal de passe sur la ligne 95 et émet un signal sur la ligne 102, ce qui provoque l'arrêt de la phase et amorce la phase suivante. En même temps, le signal de sortie du compteur repositionne les dispositifs 96 et 99 de façon qu'ils soient disponibles la prochaine fois qu'une ébauche est amenée de la section carrée à la section octogonale.
Il est clair que le signal de fin d'octogone appliqué sur la ligne 102 peut être utilisé pour amor cer le forgeage d'une autre section de l'ébauche plu tôt que le forgeage de la même section. Le circuit peut également être facilement modifié afin de per mettre le forgeage d'une section à seize côtés à par tir de la section octogonale, ceci en changeant les angles de rotation déterminés par les circuits 92, 93 et 100 et en augmentant la capacité du compteur 101.
Les données nécessaires pour chacune des pha ses de forgeage peuvent être reportées avant que soit mise en marche la première phase, ceci au moyen de disques de positionnement, de tableaux de connexion, du ruban, de cartes perforées ou au moyen de dis positifs d'emmagasinage de chiffres. Les données qui doivent être enregistrées pour chacune des phases peuvent comprendre le numéro de la phase, les points d'arrivée et de départ du déplacement longitudinal de l'ébauche, l'épaisseur qui doit être atteinte et les outils qui doivent être utilisés.
Forging Process and Apparatus for Carrying Out this Process Known forging processes use a forging press and a manipulator with the aid of which a blank can be forged to the desired shape in several successive stages. At each of these phases, several pressing operations are carried out on the blank by the press, while this blank is moved by the manipulator between successive pressing operations so that it presents another part of its surface to the forging press after each of these operations, the blank being repositioned between the different successive phases.
In these forging processes, the press and the manipulator are controlled by hand after each of the pressing operations, and one of the objects of the invention is to reduce the number of such manual operations. The present invention relates to a forging process in which the reciprocating movement of the pressing tools of a forging press and the movement of the blank between successive pressings of the tools are automatically controlled, which is characterized in that the forging is carried out automatically during a certain number of phases in each of which the blank is forged to a different shape determined during the successive presses of this phase, and each new phase is started automatically at the end of the preceding phase.
The apparatus for carrying out this method, which the invention also comprises, is characterized in that it comprises means for controlling the reciprocating movement of the tools of a forging press and the movement of the blank between successive pressing of tools and a control device in such a way that the forging of the blank is carried out automatically in a number of phases in each of which the blank is forged to a different prescribed shape for a determined number of passes constituting said phase, and in that each new phase is initiated automatically at the end of the preceding phase.
The drawing shows, by way of example, an embodiment of the forging apparatus.
Fig. 1 is the diagram of the repositioning circuit; fig. 2 shows the pass control diagram; figs. 3, 4 and 5 show an apparatus intended to forge the blank between determined longitudinal limits of the latter, and FIG. 6 represents a circuit intended to control a set of forging phases, each of these phases consisting of several successive passes.
In order to be able to control the press and the manipulator during the successive phases and in accordance with the values reported before the start of the forging operation, the device includes several control panels at the rate of one for each of the passes that must be carried out. . Each of these panels includes several multi-position switches on which can be reported the values relating to the movement to be made by the press and the manipulator during a given pass.
Each panel may for example include means making it possible to report respectively the upper and lower positions of the upper press tool, as well as the horizontal, vertical and angular positions of the manipulator, which must be occupied at the start of a pass. , these means also making it possible to postpone the horizontal and / or angular movements that the manipulator must perform between each pass pressing operation.
During the course of the program, the press and the manipulator are controlled in accordance with the values which have been reported on the panels, the panels being successively activated by a switch which, at the end of each pass, advances one position so as to in successively connecting the various panels to the control circuit of the press and the manipulator.
At the end of each pass, the blank must be repositioned relative to the pressing tools. If, for example, each pass comprises a succession of pressing operations applied successively along two faces of the blank, this blank will be returned to its starting position at the end of each pass, except perhaps for the last pass.
Fig. 1 represents a repositioning circuit intended to make the manipulator perform the movements required between two passes and to start the next pass.
Referring now to fig. 1, it can be seen that the automatic control of the press and of the manipulator during the successive passes is started by the closing of a start button, which closes the circuit of relay D, this circuit comprising the normally open contacts F2. Relay D, after being energized, is kept energized due to the fact that its contact D1 has left the normal position shown at irg. 1 to switch to the other position.
Closing the contacts D2 from their normal open position shown causes the closing of an excitation circuit of relay C by contacts 02, and of relay F by contacts 02 and normally closed contacts. J3. When relay C is energized for the first time, a circuit is closed, which causes the switch to move from the zero position to another position, this passage causing a change of position of contacts 02 from their manual control position and semi-automatic shown in their automatic control position.
This change in the position of contacts 02 closes a circuit going from line L to the relay, which ensures the change from manual control of the press and manipulator using the control consoles, to automatic control by the panels. This transfer from manual control to automatic control is made possible by energizing a relay F and thus causing the closure of these contacts Fl. Relay F is kept energized by contacts FI and contacts 02.
The relay F comprises other contacts acting in the control circuit of the press and of the manipulator in order to cause the lifting of the upper pressing tool to its disengaged position for which the blank can be moved, and to move manipulator so that it raises the blank above the lower press tool.
The closing of contact C3 of relay C, from its normal open position shown, causes the actuation of a time delay device TD1 which, after a determined time interval, activates the control circuit of the manipulator so that this last comes to the position reported on the control panel for the first pass.
The excitation of relay D is interrupted by the opening of contact F2 caused by the excitation of relay F; this causes a displacement of the contacts D1 and the excitation of the relay C is interrupted by the opening of the contacts D2. When the manipulator has finished his movements, which were caused by the time delay device TDl, the contacts A which are in series with the relay J, are automatically closed. Relay J is then energized by contacts Dl, contacts X and contacts A.
Relay J interrupts the excitation of relay F by these contacts J3 and, by closing these contacts J2, it activates a second time delay device TD2; the latter, after a sufficient lapse of time to allow the blank to be lowered to the desired height before the press is set in motion, acts on the control circuit of the press in order to set it in motion and on those of the manipulator, throughout the duration of the pass and in accordance with the values reported on the control panel of the first pass. Relay J remains energized until the pass is complete.
When the first pass is finished, pass during which the manipulator and the press have been controlled in accordance with the values reported on the control panel of pass No1, contacts B are closed automatically in response to an end of pass signal, this which causes a new excitation of the relay D, the interruption of the excitation of the relay J by the displacement of the contacts Dl and finally the starting of a new cycle. As with the first cycle, relay C is then energized, but this time not by the contacts. 02 which are now connected to line L.
Relay C is in fact energized by contacts UDl when the latter are in their position represented by U + O. However, the UDi contacts could also be controlled by a relay connected in series with the electromagnet controlling the downward movement of the upper tool of the press, so that the UDl contacts only come into the position shown. when this electromagnet is no longer energized, that is to say when the upper tool of the press moves upwards or is stationary.
Thus, if the contacts B are closed while this electromagnet is energized, the relay C is not energized as long as the excitation of this electromagnet is not interrupted. Then, the circuit operates in the same way as for the first pass and the relays perform the same series of operations for each of the following passes, the press and the nianlipu # lator being controlled in each of these passes by the corresponding control panel.
The data reported on the control panel for the last pass does not include any indication of press movements and is only used to cause the manipulator to be withdrawn. For this reason, the contacts X are opened automatically in order to prevent the energization of the relay J, this when the switch has been brought by the contacts C2 into the position corresponding to the last pass. Thus, relay C causes the manipulator to be withdrawn in accordance with the data reported on the control panel of the last pass, the press not being moved from its withdrawal position to which it was brought by the closing of the relay contacts. F.
The movement of the manipulator in this last pass is such that the blank is brought away from the press tools so that it can be easily removed from the manipulator.
The successive movements of the press and the manipulator are as follows: 1. The upper tool of the press moves to the retracted position, when one of the contacts of relay F is closed.
2. The manipulator raises the workpiece to its maximum height when other contacts of relay F are actuated.
3. The control is transferred to the automatic control panel by moving the 02 contacts and the switch is moved to its first position in order to activate the control panel for pass N 1 (fig. 2).
4. The manipulator moves the blank to the desired longitudinal and angular positions and the blank is then lowered to the height at which forging takes place, as determined by the information on the panel for pass 1. When these movements are terminated, a signal causes the closing of contacts A.
5. The upper press tool descends and forges the blank between its upper and lower limits according to the information given on control panel No 1, the movement of the press being initiated by contact J2.
6. Each time the pressing tool changes the direction of its movement and leaves the blank, signals are sent to the manipulator control circuit so that the latter moves the blank to the position where it will undergo the phase of. next pressing.
7. A device sensitive to the last phase of pressing in each of the passes activates the contacts B so that the series of displacements described above are repeated, each pass being controlled in accordance with the information given on the control panel. corresponding command. 8. When the forging program is finished, the X contacts are opened so that the blank can be handled, but no forging operation can take place.
Although in the above description the use of separate panels has been mentioned for each pass, it is alternatively possible to report all the information necessary for the execution of a complete forging phase on a single panel. ordered.
For example, the information necessary to determine the dimensions of the blank which must be obtained at the end of the phase can be transferred to a single panel, and the control circuits of the press and of the manipulator can be arranged so that the press and the manipulator perform their movement taking into account the actual dimensions of the blank at each of the passes, the blank being for this purpose automatically measured during the pass, and also taking into account the dimensions of the blank obtained by the previous pass or by the previous passes, this until the desired dimensions are obtained.
For example, when it comes to giving the blank a square section over its entire length, it will suffice to use a single control panel on which we will transfer some starting dimensions and the dimensions of the blank which must be obtained.
Such an example is shown schematically in FIG. 2. It will be assumed that the blank is originally already square in shape and that it is a question of giving it a square section of small dimension. Forging is performed in a series of passes, during each of which the blank is advanced between each pressing operation, but is not rotated between these operations. The movement of the pressing tools is the same for each pressing of a pass, so that at the end of the pass the blank has a constant thickness. Between passes, the blank is turned 90 so that it is forged alternately on its two pairs of parallel faces.
The controller controls the movement of the press tools between an upper limit and a lower limit. The blank is carried by a manipulator, which is automatically controlled by a control device to move the blank relative to the tools of the press, these displacements possibly being longitudinal, vertical and angular. The manipulator can in particular be automatically controlled so as to move the blank in the direction of its length and by a determined distance between each pressing operation.
To reduce the square section of a blank, it is possible to start by giving it a rec tangular section during one pass, and then give it a square section during a following pass, this by reducing the thickness of the blank. part of a value determined during each pass and also by giving the blank a determined longitudinal displacement between two pressing operations.
To this end, the value r, the part of which must be reduced, must be maintained in a constant ratio with the initial thickness of the blank preceding a new pass; in addition, the ratio between the elongation of the part and the initial thickness of the blank must also be kept constant during each of these passes. This report will be designated O.
The carriage 12 (see fig. 2) of the pressure tool is controlled by a control device 13, this control device 13 determining the upper and lower limits of the stroke of the carriage 12, and thus those of the tool. upper pressing. As visibility in fig. 2, the carriage 12 is coupled <B> to </B> a position transducer 14, which may be a potentiometer, and which emits a signal on lines 15 and 16 in accordance with the positions occupied by the carriage. .
The signal transmitted on line 16 is applied to the control device 13 and compared with the signals from lines 17 and 18 which respectively represent the upper and lower limits which must be reached by the trolley. The carriage 12 is also coupled to a speed transducer 20, which controls, by means of a feeler 21, a device 22 intended to indicate the initial thickness of the blank.
The device 22 is powered by the signal applied to the line 15, which represents the instantaneous position of the pressing tools, and when the pressing tools engage the blank for the first time, a signal is applied by the probe 21 in order to Prevent further variation of the output signal of device 22. Thus, when the pressing tools have contacted the blank, the signal on line 23 represents the initial thickness of the blank.
The signal on line 23 is applied to a multiplier 24 where it is multiplied by a factor (1-r) and representing the reduction which is to be effected by a pressing operation. The output voltage on line 25 is applied, through a switch 26, to a storage device (a) when the number of passes is odd and to a storage device (b) when the number of passes is even.
The information recorded in the devices a and b is applied to the control device 13 in order to represent the lower limit of the displacement of the pressing tools, this by means of a switch 27 which changes position at the end of each pass and which is connected to storage device a for odd passes and to storage device b for even passes. The signal on line 23 is also applied to adder 28, so that a predetermined value, for example 25mm, is added to the signal on line 23 representing the initial thickness of the blank.
The output signal of the adder 28 is also applied to the control device 13 in order to report the upper limit of the displacement: of the pressing tools. Thus, after each pressing operation, the pressing tools are spaced apart by a value greater than the initial thickness of the blank, in order to allow the blank to be moved by the manipulator in order to be able to undergo the following pressing operation.
Thus, during one pass, the press performs a reciprocating movement between an upper position corresponding to the initial thickness of the blank plus the amount that has been added, and a lower position representing a specific fraction of the blank. initial thickness.
The operation of the blank advance control device takes into account the fact that the blank is rotated 900 after each pass, the thickness at which this blank was forged in one pass becoming the initial thickness. of the blank during the next pass. The advance of the blank, that is to say the longitudinal displacement that it undergoes between each pressing phase in a pass, is controlled so that the reduction of the blank is maintained at a fraction O.
To this end, the information recorded in the device a during the odd passes is used to control the movement of the manipulator during the next pass which is even, while the information recorded in the positive device b during the even passes. is used to control the manipulator during the next pass which is odd. For this reason, the device a transmits, on line 30, a signal representing the stored information, this signal being applied to a multiplier 31, the stored value being multiplied by the factor O reported previously in the positive dis.
The output signal of the multiplier 31 controls the longitudinal displacement of the manipulator during each of the even passes. Similarly, the output signal from the device b is applied, via line 32, to a multiplier 33 which multiplies the value represented by this signal by the factor 0, the output signal of this multiplier being intended to control the longitudinal movements of the manipulator between each of the pressing operations of the odd passes.
For the first pass, of course, there is no previous pass and therefore no data has been recorded in device a or in device b. However, given that the blank is initially assumed to be of square section, the initial thickness of the blank also constitutes its initial width. For this reason, the signal indicating the initial thickness on line 23 is applied to a switch 34 which, during the first pass only, transmits this signal to device b. The switch 34 is arranged so as to connect the positive device b to the line 23 by means of a switch 44 during the first pass and to the switch 26 during the following passes.
If the blank is initially rectangular in cross section, switch 44 is operated so that it applies to switch 34 a signal from storage device 45 representing the initial width.
The final dimensions to which the blank is to be brought are reported in a device 35 connected to lines 46 and 47. During each of the passes, the signal coming from the multiplier 24 and representing the minimum interval between the pressing tools in this pass is compared in device 35 with the signal supplied by line 47, during odd passes, this device 35 being controlled by a switch 27 via a line 48.
If the minimum interval is less than the final dimension represented by the signal applied to line 46 or to line 47, device 35 opens switch 36 of line 25 so that multiplier 24 can no longer control. minimum interval, or the lower limit of the press for this pass. On the other hand, the switch 26 receives a signal through the line 37, which represents the final dimension selected in this pass by the switch 27.
In this way, the blank is forged to a rectangular section, the dimensions of which are determined by the values entered by lines 46 and 47. If the section of the finished blank is to be square as assumed herein example, it suffices to report only one value in device 35 and it is not necessary to control device 35 by switch 27. On the other hand, the thickness of the blank at the end of each of the passes is compared with the single value reported in device 35.
The device also comprises an end-of-pass indicator 38, which emits signals when a pass is completed and controls a reset device 40, and a starting device 41, which initiates the operation of the assembly. control circuit.
When device 41 is actuated, it resets storage device a, reposition switches 26 and 27 to their position corresponding to the odd passes, actuates switch 34 so that it is connected to line 23 and acts on presses it so that its carriage begins a downward movement.
It is in this stage of operation of the apparatus, when an operation begins and the pressing tools come into contact with the blank for the first time, that the signal on line 23 which represents the thickness. part, is multiplied in the multiplier 24 and stored in the device a; the lower limit of the press stroke for the first pass is thus recorded.
Likewise, the upper limit of the stroke is indicated by the signal applied on line 17. At the same time, the initial thickness, as represented by the signal on line 23, or in the case of a blank of rectangular section, by the initial width represented by the signal from the storage device 45, is applied via the switch 34 to the storage device b and serves to determine the movements of the manipulator between each pressing operations.
A signal is applied by controller 13 to line 42 to initiate manipulator movements as soon as the blank is released from the pressing tools. In this way, the press continues its reciprocating motion and the manipulator is moved between each of the pressing operations until the pass is complete.
When the pass is finished, the indicator 38 acts on the manipulator via the line 43 in order to make him perform the repositioning movements between two passes; in this case, the blank will be rotated by 900 and brought back to its starting longitudinal position relative to the press. Indicator 38 unlocks device 22 so that it is controlled by other signals from transducer 14.
The indicator 38 also actuates the switch 26 and reposition the switch 34 so that during the second pass, the storage device b receives the data supplied by the multiplier 24.
In addition, the indicator 38 acts on the reset device 40 so that the storage device b is reset to zero during odd passes and so that the storage device a is reset to zero during odd passes. even passes, and it also actuates the switch 27 so that during the second pass, the control device 13 receives the signals by firing from the storage device b.
In the second pass, the lower limit of the displacement of the pressing tools is determined by the data recorded in the device b at the time of this pass, the upper limit being, as previously, determined by line 17 and the advance of the manipulator being determined by the data recorded in device a during the first pass.
The press and the manipulator are controlled in a similar way during successive passes. In each of these passes, the output signal of multiplier 24 is compared with the size (s) reported in device 35 as described above. When the value represented by the signal emitted by the multiplier 24 is less than the final dimension which must be obtained, the device 35 opens a switch 36 so that the data concerning the final dimension is fed into the following device a or the following device b whether the current pass is even or odd,
the lower limit reached by the pressing tool thus being controlled so as to be equal to the dimension which the blank must take. This pass is followed by similar passes which will bring the blank to the desired dimensions, the lower limit of the stroke of the press in each of these passes being controlled by the device 35.
It should be noted that when the pressing coefficient has been transferred to the multiplier 24, that the advancement coefficient has been transferred to the multipliers 31 and 33 and that the dimension which must be obtained has been transferred to the device 35 , the operation of the press and the manipulator is fully automatic until the blank reaches the required dimensions, regardless of the initial dimensions of the blank.
During the previous description of FIG. 2, reference has been made to various positional transducers and, by way of example, it has been considered that these transducers could consist of a potentiometer. This type of transducer most often cooperates with devices using control signals in analog form.
When it is desired to use a digital device, these transducers must include a conversion device intended to provide an output signal in digital form.
Although the operation of the device shown in FIG. 2 has been described on the assumption that the blank had an initial square or rectangular section, it is also possible to use blanks whose cross section has another shape, given that during forging, the section of the blank is closer and closer to the square or rectangle shape.
The height of the blank is continuously determined by the interval of the forging tools, in which the axis of the workpiece is midway between the tools, at all times. In this way, when the tools are withdrawn after a pressing operation, the manipulator is automatically put into action in order to raise the blank and allow the part of the blank which has not been forged to be introduced between open tools.
The height control device is automatically controlled by the interval between the pressing tools, this in response to a signal from the position transducer corresponding to the upper pressing tool, this signal providing an indication of the height. , instantaneous position of this pressing tool, and consequently of the interval between the two pressing tools.
This signal is used to control the height control device of the manipulator so that the axis of the blank is constantly maintained at a distance from the lower tool equal to half the interval between the two cutting tools. pressing. During each of the pressing operations, the axis of the blank is located exactly halfway between the two tools and, consequently, it is suitably presented to them.
The manipulator does not perform its longitudinal movement before the upper tool has been raised, and this manipulator also raises the blank above the lower tool before performing its longitudinal movement.
When the blank is to be rotated, between passes the upper tool is moved to a position ensuring sufficient gap between the tools to allow the blank to be rotated without coming into contact with these tools. When the upper tool moves upwards, the manipulator lifts the blank so that the latter can be rotated without its angles coming into contact with the lower tool.
In a variant of the height control device, the height of the blank is controlled by the thickness of the blank when it is not yet forged, the latter however being elastically mounted so as to be lowered when the tools enter the blank during a pressing operation.
When the pressing tools are withdrawn, the blank automatically rises under the effect of the elastic thrust so as to free itself from the tools in order to be able to effect its longitudinal displacement between the pressing operations.
In this variant, the blank is carried by the manipulator by means of a spring mechanism allowing the blank to take the desired position relative to the manipulator when pressure is exerted on it. In this case, the device for controlling the height of the manipulator is automatically controlled so that the axis of the blank comes to be placed above the lower pressing tool at a distance equal to half of the length. thickness of the blank before forging, this when no pressure is exerted on this blank.
For this purpose, the device for controlling the height of the manipulator is controlled by a signal transmitted on line 23 of the circuit shown in FIG. 2. As the tools enter the blank, the manipulator's spring mechanism is moved so that the blank axis comes midway between the pressing tools.
As soon as the upper pressing tool begins to move upward, the spring mechanism rapidly raises the blank above the lower pressing tool so that this blank can be moved longitudinally. When the signal emitted by element 38 of FIG. 2 indicates that a longitudinal pass has been completed, the height control device of the manipulator is controlled by the spacing of the pressing tools, that is to say directly by the position transducer controlled by the carriage of the hurry,
which has the result of maintaining the axis of the blank at mid-distance between the tools, this blank can now be rotated without coming into contact with the lower pressing tool.
When the blank is supported so as to be able to pivot and is tilted down from its horizontal position during a pressing operation, the pivot point can be automatically controlled in the vertical direction according to the requirement. current thickness of the blank, this so that it is maintained above the lower tool @ at a distance equal to half of this thickness of the blank.
This third variant of the height control device can be used with the manipulator in which the clamp is tiltable about an axis whose height can be controlled by the height control device of the manipulator, this clamp being resiliently biased. is lying,
so that the blank is normally inclined so that its free end is higher than the other. As the upper pressing tool descends, the blank is brought into its horizontal position before the pressing operation can begin.
When the upper pressing tool begins its upward movement, the blank automatically returns to its inclined position. In this third variant, the pivot axis of the gripper of the manipulator is maintained automatically above the lower pressing tool, this at a distance equal to half the thickness of the blank after it was forged. This is obtained by using the signal emitted by the multiplier 24 of the device shown in FIG. 2, this signal representing the thickness of the blank which must be obtained. This signal is applied to the manipulator height control device.
When the height of the pivot axis is controlled in this way, the blank is always horizontal when the pressing operation is completed.
When forging has to be stopped at a fixed distance from the end of the blank that goes towards the tools, the terminal position must be carefully calculated and reported before recording, as the blank elongates during the pass.
To this end, the manipulator can be controlled automatically so that the forging ends at the desired point and this variant will now be described with reference to FIGS. 3, 4 and 5.
The pressing tools, the width of which is equal to 2T, are shown schematically at 50 and 51 at fi-. 3. The blank 52, which has a rod 53, is carried by the gripper 54 of the manipulator. The manipulator is controlled, as regards its longitudinal position, that is to say the longitudinal direction of the blank 52, by a control device. The position of the manipulator, and hence that of the blank 52 thus being known at all times.
When the length L of the rod 53 is known, the distance Lg between the starting point Z of the surface of the blank and the axis of the pressing tools 50 and 51 is continuously controlled by the control device. of the manipulator. A feeler 55, pressing on the free end of the blank 52 continuously reads the distance Lf between the free end X of the blank and the axis of the pressing tools 50 and 51.
It is important to continuously read this distance Lf as well as the distance Lg, since during forging the blank elongates and no measurement is made from the end of the blank which is fixed is capable of indicating the position of the tools 50 and 51 relative to the free end X. To be able to complete a pass at a determined distance from the free end X, it is necessary to know the position of the tools 50 and 51 relative to this free end.
Fig. 5 shows the control circuit used to perform the forging of the blank 52 of FIG. 3 in one pass consisting of a succession of pressing operations between which the manipulator moves the blank by a distance less than 2T. The control circuit comprises four manually operated devices 60, 61, 62 and 63 on which the length L of the rod 53, the distance A between the fixed end Z and the point where the forging must start can be transferred respectively. , the distance D between the free end X of the blank and the point where forging is to end and the width T of the tool.
In addition, the distance B by which the manipulator must be advanced between each pressing operation, is transferred to the device either manually or automatically by the calculation element 64 described in FIG. 2, this distance being indicated by the multipliers 31 and 33.
The longitudinal movement of the manipulator is controlled by the position controller 65 and the device 66 continuously measures the instantaneous value of Lg, representing the distance between point Z and the axis of the pressing tools. A second measuring device 67 continuously measures the value Lf.
The signals representing the values T and B are applied to an adder device 68, the calculated sum being applied to two comparison circuits 69 and 70 by way of adder devices 71 and 72, receiving the output signals from the devices 61 and 62 respectively. The output signal from device 66 is applied to comparison circuit 69, which outputs a signal on line 73 when the output signal from adding circuit 68 is equal to or greater than the output signal from measuring device 66.
Similarly, the output signal from device 67 is applied to comparison circuit 70, so that a signal is output on line 74 when the output signal from adder device 68 is equal to or greater than the output signal from device. measurement 67.
The signal emitted by the device 63 and indicating the width of the tool, is applied in parallel to two other adding devices 75 and 76, which respectively receive the output signals from the devices 61 and 62, the output signals from these devices adders being respectively applied to two subtractor circuits 77 and 78. Subtractor circuits 77 and 78 also receive the output signals from measuring devices 66 and 67.
The output signals of the subtractor circuits 77 and 78, applied to the lines 79 and 80, are respectively (Lg-T-A) and (Lf-T-D). The signals from the component 64 and from the lines 79 and 80 are applied to a switch 81, which is controlled by the signals from the lines 73 and 74.
The whole is arranged so that the output line 82 of the switch 81 receives the advance signal when no signal is applied to the lines 73 and 74, receives the signal of the line 79 when a signal is applied to the line 73, and receives the signal from line 80 when a signal is applied to line 74.
The signals from the devices 60 to 63, and the signal from the line 82 are applied to a control circuit 83, which controls the position control circuit 65, according to the above signals, and so as to determine the movements to be performed by the operator at the start of the pass and between successive pressing operations of the pass.
The signals coming from the measuring device 66 are also applied to the circuit 65 so as to constitute a feedback signal, this in order to ensure that the manipulator is indeed moving towards the positions determined by the circuit 83.
In the case of the forging process illustrated in fig. 3, the devices 60 and 63 are adjusted in accordance with the length L of the shank and half T of the width of the tool. Devices 61 and 62 are both reset, as forging must start and stop at the Z and X ends of the blank.
When the manipulator moves away from the tools 50 and 51, the measuring device 69 is made inactive and the circuit 83 acts on the position control device 65 in order to bring the blank to the starting position shown in fig. 3, the length Lg becomes equal to T.
The sequence of forging operations then begins, the manipulator being advanced between the successive pressing operations by a distance equal to the value determined by the calculating member 64, no signal being present on lines 73 or 74.
Forging continues with the feeds determined by element 64, until the free end X of the blank approaches sufficiently the tools 50 and 51 for the instantaneous value of Lf to be less than or equal to (T -h B -I- D), the distance B being equal to zero.
When this position is reached, a signal is transmitted on line 74 so that circuit 83 receives, via line 82, the signal from line 80.
The displacement of the manipulator for the last feed is thus automatically reduced from B to Lf-TD, which represents the value necessary to bring the X end of the blank under the edge of the tools 50 and 51, and to ensure that these tools do not come beyond the free edge of the blank during the last pressing operation.
The movement of the manipulator can then be reversed for the next pass, with the blank rotated 900 or other angle between these passes. In this next pass, the measuring device 70 is made inactive and the measuring device 69 is, on the contrary, made active, the operations taking place as described above, with this exception,
that for the last advance the device 69 controls the switch 81 and that the movement of the manipulator before the last advance movement is determined by the subtractor circuit 77. Thus, it can be seen that when the original dimensions have been transferred to the devices 60 at 63, the manipulator is automatically controlled to ensure the forging of the blank between the two points Z and X and that no volume calculation or the like is necessary.
The automatic control of the manipulator becomes even more important when a more complicated blank has to be forged, for example such as that shown in FIG. 4 where a central narrowing is formed in order to manufacture a pair of rolls. In this case, forging must be carried out between two determined points P and Q located between the two ends of the blank 52.
The distances A and D externally to the points P and Q and the ends Z and X of the blank are predetermined and the length between the points P and Q is not critical or can be obtained by calculating the thickness RS necessary for that we obtain this distance PQ. In this case, the value A is transferred to the device 61 (fig. 5) and the value D to the device 62.
The circuit shown in fig. 5 operates as before, and when forging during the withdrawal movement of the blank, the feed corresponding to the last pressing operation is reduced so that the faces of the tools 50 and 51 arrive at point Q located at a distance D of the free end of the blank che. Similarly, when the blank is moved forward, the last feed is reduced so that the edges of tools 50 and 51 come to point P.
Although the operation of the circuit of FIG. 5 has been described in connection with the forging of two relatively simple parts, this circuit can be modified to allow the forging of more complicated shapes.
The above description relates more particularly to the automatic forging of relatively simple shapes and the information concerning the different passes to be carried out was predetermined and reported so that the successive operations of the press and of the manipulator can be controlled.
When more complicated shapes are to be forged, the forging process can be divided into several phases in each of which the blank is brought to a specific shape in a succession of passes constituting one of these phases. Thus, for example, if one wishes to forge a part of circular section, the blank can first be brought to a square section of determined size, and then to an octagonal-shaped section of determined size and finally to a circular section.
Each of these phases requires a different form of control, the angle by which the blank must be turned between the successive passes not being, for example, the same for the sections of square shape and the sections of octagonal shape.
It has been found that the forging operations can, in general, be divided into several different phases, each of them being constituted by a simple set of operations, in such a way that these phases can be easily programmed, to follow one another automatically. An example of such a phase has already been described with reference to FIG. 2, other phases can be provided to obtain sections of octagonal shape, with sixteen sides, or even with thirty-two sides.
Fig. 6 of the drawing shows a control device taking into account, within a certain limit, the phases intended for obtaining square or octagonal sections.
At the fi-. 6, the coincidence circuit 90 which is actuated when the blank has been brought to its square section, controls a bistable switch 91, which normally energizes the control circuit 91 in order to rotate the gripper of the manipulator 901>. In its other stable position, it controls a control circuit 93 intended to rotate the gripper of the manipulator 450. The circuit 93, when actuated, sends a signal to the coincidence circuit 94, which also receives a signal. from line 95 to the end of each pass.
When the circuit 94 simultaneously receives signals on its two inputs, it sends a signal to the bistable storage device 96, this device thus being positioned so as to apply itself a signal to the line 97 and to the input. of switch 91. The storage device 96, when it has been positioned, also applies a signal to a third coincidence circuit 98, the other input of which is connected to line 95 indicating an end of pass.
The output signal from circuit 98 is applied to another bistable storage device 99 which, when positioned, applies a control signal to circuit 100, which rotates the gripper of the manipulator 450 without holding has routes 92 and 93.
Line 95 end-of-pass signals are also applied to a counter 101 which can count up to four. The output signal of this counter 101, which is emitted each time the counter has counted four pulses, is used to reposition flip-flops 96 and 99 and is also applied to line 102, to indicate that the blank was brought to an octagonal section and the desired dimensions.
The counter 101 is repositioned by pulses coming from the coincidence circuit 103, which comprises two input terminals. One of these terminals is intended to receive, via line 104, signals from detector 21 of the surface of the blank, which is shown in FIG. 2. The other input terminal is connected to an inverter 105, which is actuated by the measuring device 35, shown in FIG. 2, when the blank has been born to the desired dimension reported in the positive device 35.
The coincidence circuit 90 has four input terminals, and in order for it to output a signal to the switch 91, a signal must be applied to each of these four input terminals at the same time. A signal is applied to the first input terminal when the blank has been brought, in the previous phase, to the desired square section. The second and third input terminals receive a signal when the blank has been forged between two points located at predetermined distances from the ends of the blank. The fourth input terminal receives a signal every time a pass is completed.
Thus, the phase during which the square section is made octagonal can only be initiated when the section has already been brought to its square shape. When this is the case, the phase for making the section octagonal is initiated automatically by applying a signal to switch 91, which energizes control circuit 93 and causes the blank to rotate 450, in order to bring two opposite angles of the blank under the pressing tools. The press and the manipulator then perform a pass during which the blank is brought to a constant thickness and facing FIG. 2.
When the pass is complete, circuit 94 receives signals at its two input terminals and actuates device 96, which resets switch 91, with circuit 92 rotating the blank 900. This rotation causes the other pair to turn. edges of the blank under the tools and a second pass is made as before. At the end of this second pass, the end of pass signal on line 95 is applied to circuit 98, which positions device 99, given that it is already supplied by a signal from device 96. The circuit control <B> 100 </B> is then energized to rotate the blank 450 after each pass.
Forging of the blank continues until the desired thickness has been reached at the end of each of the four successive passes. Each time a pass is completed, the thickness not having the required value, the absence of an input signal in the inverter 105 causes the emission of a signal by the circuit 103, in order to to reposition the counter 101.
Conversely, when the desired thickness has been reached at the end of a pass, no signal is emitted by the inverter 105 and the counter 101 is not repositioned. Thus, when no signal is applied to inverter 105 during four successive passes, counter 101 counts four pass signal ends on line 95 and outputs a signal on line 102, which causes the phase stop and start the next phase. At the same time, the output of the counter reposition devices 96 and 99 so that they are available the next time a blank is fed from the square section to the octagonal section.
It is clear that the end of octagon signal applied to line 102 can be used to initiate the forging of another section of the blank earlier than the forging of the same section. The circuit can also be easily modified to allow the forging of a sixteen-sided section by firing the octagonal section, this by changing the angles of rotation determined by circuits 92, 93 and 100 and by increasing the capacity of the counter 101.
The data required for each of the forging phases can be reported before the first phase is started, this by means of positioning discs, connection boards, tape, punch cards or by means of storage of digits. The data which must be recorded for each of the phases may include the phase number, the points of arrival and departure of the longitudinal displacement of the blank, the thickness which must be reached and the tools which must be used.