EP0435722A1 - Procédé et dispositif de mise en forme d'un flan de tôle notamment pour réaliser un masque de tube cathodique - Google Patents

Procédé et dispositif de mise en forme d'un flan de tôle notamment pour réaliser un masque de tube cathodique Download PDF

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EP0435722A1
EP0435722A1 EP90403514A EP90403514A EP0435722A1 EP 0435722 A1 EP0435722 A1 EP 0435722A1 EP 90403514 A EP90403514 A EP 90403514A EP 90403514 A EP90403514 A EP 90403514A EP 0435722 A1 EP0435722 A1 EP 0435722A1
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EP
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punch
sheet blank
deformable
peripheral
matrix
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EP90403514A
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Gabriel Ferdinand De Smet
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Original Assignee
Sollac SA
Lorraine de Laminage Continu SA SOLLAC
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/14—Manufacture of electrodes or electrode systems of non-emitting electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/10—Stamping using yieldable or resilient pads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B5/00—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups
    • B30B5/02—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups wherein the pressing means is in the form of a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/14—Manufacture of electrodes or electrode systems of non-emitting electrodes
    • H01J9/142—Manufacture of electrodes or electrode systems of non-emitting electrodes of shadow-masks for colour television tubes

Definitions

  • the subject of the present invention is a method and a device for shaping a sheet blank, in particular for producing a cathode-ray tube mask.
  • the subject of the invention is also a cathode-ray tube mask obtained by this method.
  • the device described in the aforementioned application comprises a die and a punch subjected to the action of a press, the die and the punch being made of a deformable material, a member for clamping the peripheral part of the sheet blank, means to exert a mechanical action on the clamping member by bringing the opposite elements closer to said clamping member, means of relative movement of the clamping member and complementary means for controlling the buckling and falling of the peripheral part of the sheet blank along the side walls of the punch or of the die in order to obtain the fallen edge.
  • the buckling and falling of the peripheral part of the sheet blank are caused by a deformable peripheral blade.
  • the devices necessary for producing the cathode ray tube mask are relatively complex and fragile.
  • the object of the invention is to provide a method of shaping a sheet metal blank making, in a single operation, the curve of the central part and the falling or lifting of the peripheral zone of the sheet blank without deforming the network of perforations, while avoiding the aforementioned drawbacks.
  • a series of ribs is produced on the fallen edge of the sheet metal blank, the number, distribution, size and shape of which are determined so as to absorb the excess length.
  • the edge of said peripheral free part remains in abutment on inclined faces of the 'forming body.
  • the subject of the invention is also a device for shaping a sheet blank, in particular for producing a cathode-ray tube mask, on a press comprising a deformable matrix and a punch subjected to a pressure force, the punch and the matrix made of a deformable material being arranged on a cavity and cooperating to form the curve of the cathode ray tube and means for falling the peripheral free part of the sheet blank along the side walls of the punch in order to obtain the final fallen edge, characterized in that the punch comprises a base deformable, a substantially rectangular peripheral rigid belt, a substantially parallelepipedal sole and cushion deformable in incompressible elastic material contained in the punch belt, said base of the punch being subjected over its entire surface to a pressing force and the means for folding down the part free peripheral of the sheet blank include a peripheral forming member and a deformable ring of an incomprehensible elastic material, the deformation of which by the peripheral forming member pushes on the peripheral free part of the sheet blank and controls the bending
  • the invention also relates to a cathode-ray tube mask produced according to the method mentioned above.
  • Fig. 1 represents a sheet blank 1 of very small thickness from which a cathode-ray tube mask is produced.
  • This sheet metal blank 1 comprises a central part 1a provided with a network 2 of perforations, a peripheral part 1b comprising in the corner areas notches 2a to facilitate the falling of the edge and thus eliminate the excess material due to said falling from the edge.
  • the mask produced after forming has a curved central part 1a and a raised peripheral part 1b called the dropped edge as it appears in FIG. 2, allowing the shape of the curved.
  • the shaping device shown in FIG. 3 to make, for example, a cathode-ray tube mask comprises a matrix 11 composed of a flat bottom sole 10 on which a matrix bottom 9 rests.
  • This matrix bottom 9 has at its upper part a shape imprint 12 on the surface of which is distributed a series of calibrated shims 13.
  • the shaping device comprises an upper part 14 of a deformable matrix of elastic material which rests by its peripheral part on the edge 15 of the form imprint 12.
  • the lower surface of the upper part 14 of the matrix is in contact, by means of a support 16a, with a rod 16 connected for example to the piston 17 of a jack.
  • the forming device also consists of a punch 20 comprising a punch sole 21, a deformable cushion 22 made of incomprehensible elastic material, a deformable base 24 disposed below the cushion 22 and a substantially rectangular peripheral rigid belt 25 containing said cushion 22.
  • the base 24 of the punch 20 is subjected to pressure by means of the deformable cushion 22, itself subjected to pressure by pressure means 27 by means of the sole 21 of the punch.
  • the upper surface of the upper part 14 of the die is planar while the surface in contact with the sheet blank 1 of the base 24 of the punch 20 is curved according to a curve identical to the finished part to be obtained.
  • the upper part 14 of deformable matrix and the base 24 of the punch 20 have a shape for example lenticular which, taking into account a determined load distributed over the surface 28 of the base 24 of the punch 20 and the laws of mechanical deformation materials from which they are made, allows to obtain a curve of the sheet blank 1 without damaging the network 2 of perforations constituting the grid of the mask of the cathode ray tube.
  • the belt 25 of the punch 20 is a rectangular frame which has a "T" shaped section, the core 25a of which covers the deformable cushion 22.
  • the core 25a has on its internal face a profile 25b to influence the load exerted and on which the peripheral part of the deformable cushion 22 slides and the external face 25c of said core 25a forms the side wall of the punch 20.
  • This outer face 25c may include reliefs 29, for example of substantially conical shape.
  • the shaping device also comprises around the punch 20 and the upper part 14 of the die, a peripheral forming member designated as a whole by the reference 30 (Fig. 3).
  • the forming member 30 consists of two superimposed frames (31, 32), a rectangular upper frame 31 having on its internal wall a shoulder 33 for fitting and centering the sheet blank 1 and inclined faces 34 forming a means substantially pyramidal support and sliding, edge of the peripheral free part 1b of the sheet blank 1, and a lower frame 32 comprising a groove 35 formed in front of the upper frame 31 and into which is inserted a deformable ring 36 made of incomprehensible elastic material for shaping the part free peripheral 1b of the sheet blank 1, as will be seen later.
  • the upper frame 31 has an internal clearance 37 on which the belt 25 is in elastic support by means of a peripheral pressure means 38 formed for example by springs.
  • the lower frame 32 can be linked to the bottom of the matrix 9 and to the lower sole 10 to form a block.
  • the incompressible elastic deformable materials constituting the cushion 22 and the ring 36 may be composite materials, natural or synthetic and in particular polymers, polyurethanes of hardnesses which may be different; the materials constituting the cushion and the ring are not necessarily the same.
  • the cushion 22 and the ring 36 can be made of different materials.
  • the deformable ring 36 has been shown below the sheet blank 1 which leads to a lifting of the edge, but it is obvious that it is possible to design a symmetrical version in which the edge is folded down using a deformable ring 36 disposed above the blank and which is imparted a downward movement.
  • the sheet blank 1 is formed as follows.
  • the retractable rod 16 is held in the high position by the piston 17 which prevents any deformation of the upper part 14 of the matrix.
  • the retractable rod 16 is unlocked and, still under the action of the press slide, and by means of the deformable cushion 22, a shape is determined, according to a curve determined by the defined characteristics of the base 24 of the punch 20, the upper part 14 deformable of the matrix, of the imprint 12 of the bottom of the matrix 9 provided with calibrated shims 13, the central part 1a of the sheet blank 1 by deforming the assembly: base 24 of the punch, sheet blank 1a and part upper matrix 14 (Figs 5 and 6), the average fiber of the sheet blank 1 being placed in a determined position relative to the neutral fiber of said assembly, the base 24 of the punch 20 then regaining its initial curved shape.
  • the load exerted by the punch 20 is uniformly distributed over the entire surface of the base 24 of the punch 20 by means of the cushion 22.
  • the upper frame 31 fits into the lower frame 32 and compresses the ring deformable 36.
  • This ring 36 is deformed and inserted into the space between the internal inclined face 34 of the upper frame 31 and the external face 25c of the belt 25 of the punch 20 which gives an upward movement to the free peripheral part 1b of the blank sheet metal 1.
  • the upper part of the device is reassembled so that the ring 36, the cushion 22, the base 24 of the punch and the upper part 14 of the die return to their initial position as shown in FIG. 7.
  • the number, the distribution, the size and the shape of the ribs 40 formed by the reliefs 29 are determined so as to absorb the excess length corresponding to the variation in length of the fallen edge generated during its production.

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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de mise en forme d'un flan de tôle (1), notamment pour réaliser un masque de tube cathodique, sur une presse, selon lequel on forme, suivant un galbe déterminé, la partie centrale (1a) du flan de tôle (1) sous l'effet d'un poinçon (20) qui déforme dans une empreinte (12), la partie supérieure (14) de matrice, la charge exercée sur le poinçon (20) étant répartie sur toute la surface de la base (24) du poinçon (20), et en ce qu'après la mise au galbe de la partie centrale du flan de tôle, on exerce une action mécanique sur un organe de formage périphérique (30) de façon à presser un anneau (36), on déforme l'anneau (36) qui appuie sur la partie libre (1b) du flan de tôle (1) pour la réalisation d'abord d'une flexion contrôlée de ladite partie libre, puis on applique toujours sous l'action de l'anneau (36) ladite partie libre (1b) le long des parois latérales du poinçon (20) pour former le bord tombé. <IMAGE>

Description

  • La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de mise en forme d'un flan de tôle notamment pour réaliser un masque de tube cathodique.
  • L'invention a également pour objet un masque de tube cathodique obtenu selon ce procédé.
  • On connait dans la demande de brevet français n° 89 00 545, un procédé et un dispositif de formage d'un flan de tôle notamment pour réaliser un masque de tube cathodique muni de perforations, procédé dans lequel:
    • on dispose un flan de tôle entre un poinçon déformable et une matrice déformable,
    • on serre la partie centrale du flan de tôle entre le poinçon déformable et la matrice déformable,
    • on forme, selon un galbe déterminé la partie centrale du flan de tôle en déformant le poinçon et la matrice sous l'action d'une force de pression de façon à placer la fibre moyenne du flan de tôle dans une position déterminée, par rapport à la fibre neutre de l'ensemble formé par le poinçon, le flan de tôle et la matrice,
    • on tombe la partie périphérique du flan de tôle le long des parois latérales du poinçon pour obtenir le bord tombé final.
  • Le dispositif décrit dans la demande précitée comprend une matrice et un poinçon soumis à l'action d'une presse, la matrice et le poinçon étant réalisés en un matériau déformable, un organe de serrage de la partie périphérique du flan de tôle, des moyens pour exercer une action mécanique sur l'organe de serrage en rapprochant les éléments opposés dudit organe de serrage, des moyens de déplacement relatif de l'organe de serrage et des moyens complémentaires pour contrôler le flambage et tomber la partie périphérique du flan de tôle le long des parois latérales du poinçon ou de la matrice afin d'obtenir le bord tombé.
  • Ce procédé et ce dispositif présentent différents inconvénients.
  • Tout d'abord, l'action exercée par la presse ne s'applique que sur une partie centrale du poinçon et le flan de tôle est maintenu périphériquement par l'organe de serrage ce qui engendre des tensions mécaniques dans le flan de tôle lors de la mise en forme du bord tombé
  • Par ailleurs, le flambage et le tombage de la partie périphérique du flan de tôle sont provoqués par une lame périphérique déformable.
  • Par conséquent, les dispositifs nécessaires à la réalisation du masque de tube cathodique sont relativement complexes et fragiles.
  • L'invention a pour but de fournir un procédé de mise en forme d'un flan de tôle réalisant, en une seule opération, le galbe de la partie centrale et le tombage ou le relevage de la zone périphérique du flan de tôle sans déformer le réseau de perforations, tout en évitant les inconvénients précités.
  • L'invention a ainsi pour objet un procédé de mise en forme d'un flan de tôle, notamment pour réaliser un masque de tube cathodique, sur une presse, dont la caractéristique originale réside dans le fait qu'on aplatit la base d'un poinçon déformable et galbée en serrant la partie centrale du flan de tôle posée sur le plan horizontal d'une partie supérieure de matrice, également déformable et on forme selon un galbe déterminé, la partie centrale du flan de tôle, sous l'effet d'une charge répartie sur toute la surface d'un poinçon qui déforme, dans une empreinte, la partie supérieure de matrice, le flan de tôle, le poinçon dont la base reprend le galbe initial, et en ce que, après la mise au galbe de la partie centrale du flan de tôle:
    • on exerce une action mécanique sur un organe de formage périphérique de façon à presser un anneau déformable en matériau élastique incompressible,
    • on déforme ledit anneau qui appuie ainsi sur la partie libre périphérique du flan de tôle pour la réalisation d'une flexion contrôlée de ladite partie libre, et poursuivant toujours sous l'action de l'anneau, on applique la partie libre du flan de tôle le long des parois latérales du poinçon pour former le bord tombé.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, pour appliquer la partie libre périphérique du flan de tôle contre les parois du poinçon et notamment pour compenser la variation de longueur du bord tombé situé entre les zones d'angle, due au galbe de la partie centrale du flan de tôle,
  • - on réalise une série de nervures sur le bord tombé du flan de tôle dont le nombre, la répartition, la dimension et la forme sont déterminés de façon à absorber l'excès de longueur.
  • Selon encore une autre caractéristique de l'invention, au cours de la flexion de la partie libre périphérique du flan de tôle par l'anneau déformable en matériau élastique incompressible, le bord de ladite partie libre périphérique reste en appui sur des pans inclinés de l'organe de formage.
  • L'invention a également pour objet un dispositif de mise en forme d'un flan de tôle, notamment pour réaliser un masque de tube cathodique, sur une presse comprenant une matrice déformable et un poinçon soumis à une force de pression, le poinçon et la matrice réalisés en un matériau déformable étant disposés sur une empreinte et coopérant pour former le galbe du tube cathodique et des moyens pour tomber la partie libre périphérique du flan de tôle le long des parois latérales du poinçon afin d'obtenir le bord tombé final, caractérisé en ce que le poinçon comporte une base déformable, une ceinture rigide périphérique sensiblement rectangulaire, une semelle et un coussin sensiblement parallélépipédique déformable en matériau élastique incompressible contenu dans la ceinture du poinçon, ladite base du poinçon étant soumise sur toute sa surface à une force de pression et les moyens pour rabattre la partie libre périphérique du flan de tôle comprennent un organe de formage périphérique et un anneau déformable en un matériau élastique incompréssible dont la déformation par l'organe de formage périphérique exerce une poussée sur la partie libre périphérique du flan de tôle et contrôle la flexion de ladite partie libre périphérique pour l'appliquer contre les parois latérales du poinçon.
  • Selon d'autres caractéristiques de l'invention:
    • les matériaux élastiques déformables incompréssibles constituant le coussin et l'anneau sont des matériaux composites naturels ou synthétiques notamment des polymères, des polyurétanes à duretés éventuellement différentes,
    • le coussin et l'anneau sont en matériaux différents
    • la surface inférieure de la base du poinçon en contact avec la surface du flan de tôle a un galbe identique à celui de la pièce finie à obtenir,
    • la base du poinçon et la partie supérieure de la matrice ont une forme sensiblement lenticulaire,
    • l'organe de formage périphérique est formé de deux cadres superposés, un cadre supérieur sensiblement rectangulaire et un cadre inférieur également sensiblement rectangulaire comportant une gorge dans laquelle est inséré l'anneau déformable en matériau élastique, ledit cadre supérieur s'emboitant dans ledit cadre inférieur,
    • le cadre supérieur comporte un épaulement interne d'emboîtement et de centrage du flan de tôle,
    • le cadre supérieur comporte des pans inclinés internes formant un moyen d'appui et de glissement sensiblement pyramidal, du bord de la partie libre périphérique du flan de tôle,
    • le cadre inférieur est solidaire d'une semelle inférieure supportant le fond de matrice,
    • la ceinture du poinçon a une section en forme de "T" dont l'âme enveloppe le coussin déformable en matériau élastique, ladite ceinture étant en appui élastique sur un dégagement du cadre supérieur de l'organe de formage par l'intermédiaire d'un moyen de pression périphérique,
    • la surface interne de l'âme de la ceinture a un profil sur lequel glisse la partie périphérique du coussin déformable en matériau élastique du poinçon,
    • la surface externe de l'âme de la ceinture comporte des reliefs.
  • L'invention a aussi pour objet un masque de tube cathodique réalisé selon le procédé mentionné précédemment.
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels:
    • la Fig. 1 est une vue en perspective d'un flan de tôle à partir duquel est réalisé un masque de tube cathodique,
    • la Fig. 2 est une vue en perspective d'un masque formé,
    • la Fig. 3 est une vue en coupe d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention,
    • les Figs. 4 à 7 sont des vues en coupe montrant les étapes successives de formage d'un masque,
    • la Fig. 8 est une vue schématique en perspective d'une partie d'un masque montrant les nervures formées sur le bord tombé dudit masque.
  • La Fig. 1 représente un flan de tôle 1 de très faible épaisseur à partir duquel est réalisé un masque de tube cathodique. Ce flan de tôle 1 comporte une partie centrale 1a munie d'un réseau 2 de perforations, une partie périphérique 1b comportant dans les zones d'angle des encoches 2a pour faciliter le tombage du bord et éliminer ainsi l'excédent de matière dû audit tombage du bord.
  • Le masque réalisé après formage présente une partie centrale 1a galbée et une partie périphérique 1b relevée dite bord tombé comme cela apparait sur la Fig. 2, permettant de conserver la forme du galbe.
  • Le dispositif de mise en forme représenté sur la Fig. 3 pour réaliser par exemple un masque de tube cathodique comporte une matrice 11 composée d'une semelle inférieure 10 plane sur laquelle repose un fond de matrice 9. Ce fond de matrice 9 possède en sa partie supérieure une empreinte de forme 12 sur la surface de laquelle est répartie une série de cales calibrées 13.
  • Au-dessus du fond de matrice 9, le dispositif de mise en forme comporte une partie supérieure 14 de matrice déformable en matériau élastique qui repose par sa partie périphérique sur le bord 15 de l'empreinte de forme 12.
  • La surface inférieure de la partie supérieure 14 de matrice est en contact, par l'intermédiaire d'un appui 16a, avec une tige 16 reliée par exemple au piston 17 d'un vérin.
  • Le dispositif de formage est constitué également, d'un poinçon 20 comprenant une semelle 21 de poinçon, un coussin 22 déformable en matériau élastique incompréssible, une base déformable 24 disposée au-dessous du coussin 22 et une ceinture 25 rigide périphérique sensiblement rectangulaire contenant ledit coussin 22.
  • La base 24 du poinçon 20 est soumise à pression par l'intermédiaire du coussin déformable 22, lui-même soumis à pression par des moyens de pression 27 par l'intermédiaire de la semelle 21 de poinçon.
  • La surface supérieure de la partie supérieure 14 de matrice est plane tandis que la surface en contact avec le flan de tôle 1 de la base 24 du poinçon 20 est galbée selon un galbe identique à la pièce finie à obtenir.
  • Par ailleurs, la partie supérieure 14 de matrice déformable et la base 24 du poinçon 20 ont une forme par exemple lenticulaire qui, tenant compte d'une charge déterminée répartie sur la surface 28 de la base 24 du poinçon 20 et des lois de déformation mécanique des matériaux dont elles sont constituées, permet d'obtenir un galbe du flan de tôle 1 sans détériorer le réseau 2 de perforations constituant la grille du masque du tube cathodique.
  • La ceinture 25 du poinçon 20 est un cadre rectangulaire qui possède une section en forme de "T" dont l'âme 25a enveloppe le coussin 22 déformable.
  • L'âme 25a comporte sur sa face interne un profil 25b pour influer sur la charge exercée et sur lequel glisse la partie périphérique du coussin déformable 22 et la face extérieure 25c de ladite âme 25a forme la paroi latérale du poinçon 20.
  • Cette face extérieure 25c peut comporter des reliefs 29 par exemple de forme sensiblement conique.
  • Le dispositif de mise en forme comporte aussi autour du poinçon 20 et de la partie supérieure 14 de matrice, un organe de formage périphérique désigné dans son ensemble par la référence 30 (Fig. 3).
  • L'organe de formage 30 est constitué de deux cadres superposés (31, 32), un cadre supérieur 31 rectangulaire comportant sur sa paroi interne un épaulement 33 d'emboîtement et de centrage du flan de tôle 1 et des pans inclinés 34 formant un moyen d'appui et de glissement sensiblement pyramidal, du bord de la partie libre périphérique 1b du flan de tôle 1, et un cadre inférieur 32 comportant une gorge 35 ménagée en face du cadre supérieur 31 et dans laquelle est inséré un anneau déformable 36 en matériau élastique incompréssible pour la mise en forme de la partie libre périphérique 1b du flan de tôle 1, comme on le verra ultérieurement.
  • Le cadre supérieur 31 comporte un dégagement intérieur 37 sur lequel la ceinture 25 est en appui élastique par l'intermédiaire d'un moyen de pression périphérique 38 formé par exemple par des ressorts.
  • Le cadre inférieur 32 peut être lié au fond de matrice 9 et à la semelle inférieure 10 pour former un bloc.
  • Les matériaux déformables élastiques incompréssibles constituant le coussin 22 et l'anneau 36 peuvent être des matériaux composites, naturels ou synthétiques et notamment des polymères, des polyurétanes de duretés pouvant être différentes; les matériaux constituant le coussin et l'anneau n'étant pas forcément les mêmes.
  • Le coussin 22 et l'anneau 36 peuvent être en matériaux différents.
  • Dans le mode de réalisation illustré, l'anneau déformable 36 a été représenté en dessous du flan de tôle 1 ce qui conduit à un relevage du bord, mais il est évident que l'on peut concevoir une version symétrique dans laquelle le bord est rabattu à l'aide d'un anneau déformable 36 disposé au dessus du flan et auquel on imprime un mouvement descendant.
  • Le formage du flan de tôle 1 est réalisé de la façon suivante.
  • Tout d'abord, on pose le flan de tôle 1 sur la partie supérieure 14 de matrice de telle sorte qu'une faible largeur de son bord périphérique recouvre la partie supérieure de l'anneau 36.
  • Sous l'action d'un coulisseau, non représenté, de la presse qui agit sur le cadre supérieur 31, on descend la partie supérieure du dispositif de façon à centrer et à tenir la partie périphérique du flan de tôle 1 en appui dans l'épaulement 33 du cadre supérieur 31 de l'organe de formage 30 (Fig. 4).
  • Au cours de cette opération, la tige escamotable 16 est maintenue en position haute par le piston 17 ce qui empêche toute déformation de la partie supérieure 14 de matrice.
  • Ainsi, la base 24 du poinçon 20 se déforme (Fig. 4), si bien que la partie centrale 1a du flan de tôle 1 est serrée suivant un plan horizontal entre ladite base 24 et la partie supérieure 14 de matrice.
  • Ensuite, on déverrouille la tige escamotable 16 et, toujours sous l'action du coulisseau de la presse, et par l'intermédiaire du coussin déformable 22 on forme, selon un galbe déterminé par les caractéristiques définies de la base 24 du poinçon 20, de la partie supérieure 14 déformable de matrice, de l'empreinte 12 du fond de matrice 9 munie des cales calibrées 13, la partie centrale 1a du flan de tôle 1 en déformant l'ensemble: base 24 du poinçon, flan de tôle 1a et partie supérieure 14 de matrice (Figs 5 et 6), la fibre moyenne du flan de tôle 1 étant placée dans une position déterminée par rapport à la fibre neutre dudit ensemble, la base 24 du poinçon 20 retrouvant alors sa forme initiale galbée.
  • La charge exercée par le poinçon 20 est uniformément répartie sur toute la surface de la base 24 du poinçon 20 par l'intermédiaire du coussin 22.
  • En modifiant la position du flan de tôle 1 par rapport à la fibre neutre de l'ensemble: base 24 du poinçon, partie centrale 1a du flan de tôle, partie supérieure 14 de matrice, on peut générer au moins dans des zones localisées du flan de tôle des contraintes internes de compression ou de traction en fonction de l'utilisation ultérieure de la pièce formée. De plus, on exerce la déformation par rapport à la fibre moyenne du métal constituant le flan de tôle 1 pour avoir une déformation homogène et pour ne pas modifier la géométrie du réseau 2 de perforations de la partie centrale 1a du flan de tôle 1.
  • Enfin, toujours sous l'action du coulisseau de la presse, après la mise au galbe, de la partie centrale 1a on réalise la flexion contrôlée de la partie libre périphérique 1b du flan de tôle 1 située entre le poinçon 20 et l'organe de formage périphérique 30.
  • Pour cela on exerce toujours sous l'action de la presse, sur l'organe de formage périphérique 30, une action mécanique rapprochant les cadres supérieur 31 et inférieur 32 dudit organe de formage périphérique pour réaliser sur la partie libre 1b du flan de tôle 1, une flexion orientée et contrôlée de façon à minimiser voir annuler les forces appliquées à la périphérie du poinçon 20 pour ne pas déformer le réseau de perforations.
  • A cet effet, le cadre supérieur 31 s'emboite dans le cadre inférieur 32 et compresse l'anneau déformable 36.
  • Cet anneau 36 se déforme et s'insère dans l'espace situé entre le pan incliné interne 34 du cadre supérieur 31 et la face externe 25c de la ceinture 25 du poinçon 20 ce qui imprime un mouvement ascendant à la partie libre périphérique 1b du flan de tôle 1.
  • Au cours de ce mouvement ascendant, la partie libre 1b du flan de tôle 1 se déplace (Fig. 5) de telle sorte que son bord glisse sur les pans inclinés 34 du cadre supérieur 31 et s'applique le long de la face externe 25c du poinçon 20 (Fig.6).
  • Ensuite, la partie supérieure du dispositif est remontée si bien que l'anneau 36, le coussin 22, la base 24 du poinçon et la partie supérieure 14 de matrice reprennent leur position initiale comme représenté sur la Fig. 7.
  • Après l'ouverture du dispositif, il suffit de retirer le masque de tube cathodique ainsi formé.
  • Au cours du rabattement de la partie libre périphérique 1b du flan de tôle 1 sur la face externe 25c de la ceinture 25, par la déformation de l'anneau 36, les reliefs 29 prévus sur ladite face externe 25c forment, entre les zones d'angle du bord tombé 1b du flan de tôle 1, une série de nervures 40 par exemple de forme conique (Fig. 8).
  • Le nombre, la répartition, la dimension et la forme des nervures 40 formées par les reliefs 29 sont déterminées de façon à absorber l'excès de longueur correspondant à la variation de longueur du bord tombé engendrée lors de sa réalisation.

Claims (18)

  1. Procédé de mise en forme d'un flan de tôle (1), notamment pour réaliser un masque de tube cathodique sur une presse, dans lequel:
    - on dispose le flan de tôle (1) entre un poinçon déformable (20) et une matrice déformable (11),
    - on serre la partie centrale (1a) du flan de tôle (1) entre le poinçon déformable (20) et la matrice déformable (11),
    - on forme, selon un galbe déterminé, la partie centrale (1a) du flan de tôle (1) en déformant le poinçon et la matrice sous l'action d'une force de pression de façon à placer la fibre moyenne de la partie centrale (1a) du flan de tôle (1) dans une position déterminée, par rapport à la fibre neutre de l'ensemble poinçon, flan de tôle et matrice,
    - on tombe la partie libre périphérique (1b) du flan de tôle (1) pour obtenir un bord tombé, caractérisé en ce que:
    - on aplatit la base (24) d'un poinçon (20) déformable et galbée en serrant la partie centrale (1a) du flan de tôle (1) posée sur le plan horizontal d'une partie supérieure (14) de matrice également déformable,
    - on forme selon un galbe déterminé la partie centrale (1a) du flan de tôle sous l'effet d'une charge répartie sur toute la surface d'un poinçon (20) qui déforme, dans une empreinte (12), la partie supérieure (14) de matrice, le flan de tôle (1), le poinçon (20) dont la base (24) reprend le galbe initial, et en ce qu'après la mise au galbe de la partie centrale (1a) du flan de tôle (1):
    - on exerce une action mécanique sur un organe de formage périphérique (30) de façon à presser un anneau (36) déformable en matériau élastique incompressible,
    - on déforme ledit anneau (36) qui appuie ainsi que la partie libre périphérique (1b) du flan de tôle (1) pour la réalisation d'une flexion contrôlée de ladite partie libre (1b), et poursuivant toujours sous l'action de l'anneau (36), on applique la partie libre périphérique (1b) du flan de tôle (1) le long des parois latérales du poinçon (20) pour former le bord tombé.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour appliquer la partie libre périphérique (1b) du flan de tôle (1) contre les parois du poinçon (20), notamment pour compenser la variation de longueur du bord tombé situé entre les zones d'angle due au galbe de la partie centrale (1a) du flan de tôle (1),
    - on réalise une série de nervures (40) sur le bord tombé du flan de tôle (1), dont le nombre, la répartition, la dimension et la forme sont déterminés de façon à absorber l'excès de longueur.
  3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours de la flexion de la partie libre périphérique (1b) du flan de tôle (1) par l'anneau déformable (36) en matériau élastique incompressible, le bord de ladite partie libre périphérique (1b) reste en appui sur des pans inclinés (34) de l'organe de formage (30).
  4. Dispositif de mise en forme d'un flan de tôle, notamment pour réaliser un masque de tube cathodique, sur une presse comprenant une matrice déformable (14) et un poinçon (20) soumis à une force de pression, le poinçon et la matrice réalisés en un matériau déformable étant disposés sur une empreinte (12) et coopérant pour former le galbe du tube cathodique et des moyens (30, 36) pour tomber la partie libre périphérique (1b) du flan de tôle (1) le long des parois latérales du poinçon (20) afin de finir le bord tombé, caractérisé en ce que le poinçon (20) comporte une base déformable (24), une ceinture rigide (25) périphérique, une semelle (21) et un coussin (22) sensiblement parallélépipédique déformable en matériau élastique incompressible contenu dans la ceinture (25) du poinçon (20), ladite base (24) du poinçon (20) étant soumise sur toute sa surface à une force de pression et les moyens pour rabattre la partie libre périphérique (1b) du flan de tôle (1) comprennent un organe de formage périphérique (30) et un anneau déformable (36) en matériau plastique incompressible dont la déformation par l'organe de formage périphérique (30) exerce une poussée sur la partie libre périphérique (1b) du flan de tôle (1) et contrôle la flexion de ladite partie libre périphérique (1b) pour l'appliquer contre les parois latérales du poinçon (20).
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les matériaux élastiques déformables incompressibles constituant le coussin (22) et l'anneau (36) sont des matériaux composites naturels ou synthétiques notamment des polymères, des polyurétanes de duretés éventuellement différentes.
  6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le coussin (22) et l'anneau (36) sont en matériaux différents.
  7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface inférieure (28) de la base (24) du poinçon (20) en contact avec la surface du flan de tôle (1) a un galbe identique à celui de la pièce finie à obtenir.
  8. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la base (24) du poinçon (20) et la partie supérieure (14) de matrice ont une forme sensiblement lenticulaire.
  9. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de formage périphérique (30) est formé de deux cadres superposés, un cadre supérieur (31) sensiblement rectangulaire et un cadre inférieur (32) également sensiblement rectangulaire comportant une gorge (35) dans laquelle est inséré l'anneau déformable (36) en matériau élastique, ledit cadre supérieur (31) s'emboitant dans ledit cadre inférieur (32).
  10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le cadre supérieur (31) comporte un épaulement interne (33) d'emboitement et de centrage du bord du flan de tôle (1).
  11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le cadre supérieur (31) comporte des pans inclinés internes (34) formant un moyen d'appui et de glissement sensiblement pyramidal du bord de la partie libre périphérique (1b) du flan de tôle (1).
  12. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le cadre inférieur (32) est solidaire d'une semelle inférieure (10) supportant le fond de matrice (9).
  13. Dispositif selon les revendications 4 et 9, caractérisé en ce que la ceinture (25) du poinçon (20) a une section en forme de "T", dont l'âme (25a) enveloppe le coussin déformable (22) en matériau élastique du poinçon (20), ladite ceinture (25) étant en appui élastique sur un dégagement (37) du cadre supérieur (31) de l'organe de formage (30) par l'intermédiaire d'un moyen de pression périphérique (38).
  14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la surface interne (25b) de l'âme (25a) de la ceinture (25) a un profil sur lequel glisse la partie périphérique du coussin déformable (22) en matériau élastique du poinçon (20).
  15. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la surface externe (25c) de l'âme (25a) de la ceinture (25) comporte des reliefs (29).
  16. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'empreinte (12) du fond (9) de matrice (11) comporte, répartie sur sa face, une série de cales calibrées (13).
  17. Masque de tube cathodique, caractérisé en ce qu'il est réalisé par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.
  18. Masque de tube cathodique selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comporte sur la longueur des bords tombés (1b) au moins une nervure (40).
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