EP0664170A1 - Perfectionnements aux outils pour la réalisation de points d'assemblage de tôles - Google Patents

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EP0664170A1 EP94400146A EP94400146A EP0664170A1 EP 0664170 A1 EP0664170 A1 EP 0664170A1 EP 94400146 A EP94400146 A EP 94400146A EP 94400146 A EP94400146 A EP 94400146A EP 0664170 A1 EP0664170 A1 EP 0664170A1
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    • 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
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/03—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal otherwise than by folding
    • B21D39/031—Joining superposed plates by locally deforming without slitting or piercing
    • 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
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/03—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal otherwise than by folding

Definitions

  • the present invention relates to the production of sheet metal joining points.
  • the invention relates to the assembly of sheets in which one superimposes at least two sheets and, using a punch and a die, a cavity is formed simultaneously in said sheets from one face. , on the other face a projection, the cavity of one of the sheets receiving the projection of the other, this said cavity forming an enlargement in the vicinity of its bottom, while the projection, by creep forms a flaring inserting in enlargement.
  • Such a technique is notably known in the current language under the name of "clinching".
  • a punch with a blank holder and a die comprising an anvil and shells applied elastically against the lateral surface of the anvil.
  • the shells are spread apart and the widening is formed between the internal surface of the shells and the lateral edge of the anvil.
  • the material tends to creep between said shells and said anvil so that the assembly point has a central circular part corresponding to the diameter of the anvil, this part being bordered by a bead which is slightly projecting from the central circular part.
  • Such an assembly point is unsightly and, in certain cases such an assembly point constitutes a raised element whose height is too great.
  • One of the aims of the present invention is to remedy these various drawbacks.
  • the invention relates to improvements to the tools for producing sheet metal assembly points, the first tool comprising a punch with a blank holder, and the second tool a die with an anvil and shells applied elastically against the side wall of the anvil and sliding mounted on a guide surface of said second tool against the action of elastic means, and are characterized in that the shells of the second tool have an internal lateral extension which covers part of the upper surface of the anvil in the vicinity of the lateral wall thereof.
  • the invention also relates to the assembly points obtained with the tools as defined above.
  • FIG. 1 a set of tools is shown comprising an upper tool 1 and a lower tool 2.
  • the upper tool 1 comprises a shank 3 making it possible to fix it to the mandrel of a jack, a shoulder 4 against which a blank holder 5 bears, having a shoulder 6 cooperating with a ferrule 7.
  • the free end of the tool 1 being finished with a punch 9.
  • the tool 2 consists of a body 11 intended to be fixed on a machine and extended upwards by an anvil 12. At the base of the anvil 12 extends a projecting ring 13 which forms on the upper face. a guide surface 14 and on the underside a shoulder 15.
  • shells 16 can flow, the internal surface of which cooperates with the side wall of the anvil 12.
  • a sleeve 18 of flexible and elastic material for example, rubber or made of plastic, this sleeve, at its lower end comprising a ring 19 intended to cooperate with a groove 20 delimited by the lower face of the ring 13 and the body 11 of the tool.
  • the shells 16 are here four in number, but they could be more numerous, or, on the contrary, a smaller number could be provided, for example three or two.
  • the shells 16, at their upper end, have an internal lateral extension 21 which covers part of the upper surface of the anvil 12 in the vicinity of the side wall thereof. Between tool 1 and tool 2 are inserted two sheets 22 and 23 to be assembled.
  • the shells at their upper end extend, by their internal surface to the right of the side wall of the anvil.
  • the blank holder blocks the two sheets against the upper free ends of the shells and the punch is engaged in the thickness of said sheets so that a cavity is formed in the upper sheet. , on the face applied against the sheet, determines a projection fitting into a cavity formed in said upper sheet.
  • the point obtained has a flat surface 30 which corresponds to the surface of the anvil and which is bordered by a bead 31 corresponding to the part of the material extending beyond the anvil and delimited by the shells.
  • Figures 5, 6 and 7 show a point obtained according to the invention.
  • a cavity 33 which has, in the vicinity of its bottom 34, a widening 35, while in the sheet 23 is formed a cavity 37 which determines a projection 38, the material of which, by creep, has a flare 39 inserted into the widening 35.
  • the extensions 21 prevent the sheet 22 from flowing along the lateral edge of the anvil 12 so that a flat assembly point is obtained, corresponding to the surface of the anvil , and not bordered by a bead.

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Abstract

Perfectionnements aux outils pour la réalisation de points d'assemblages de tôles, le premier outil (1) comprenant un poinçon (9) avec un serre-flans (5), et le second outil (2) une matrice avec une enclume (12) et des coquilles (16) appliquées élastiquement contre la paroi latérale de l'enclume (12) et montées coulissantes sur une surface de guidage (14) dudit second outil (2) contre l'action de moyens élastiques, caractérisés en ce que les coquilles (16) du second outil (2) comportent un prolongement latéral interne (21) qui recouvrent une partie de la surface supérieure de l'enclume (12) au voisinage de la paroi latérale de celle-ci.

Description

  • La présente invention se rapporte à la réalisation des points d'assemblages de tôles.
  • L'invention concerne l'assemblage de tôles dans lequel on superpose, au moins deux tôles et, à l'aide d'un poinçon et d'une matrice on réalise simultanément dans lesdites tôles à partir d'une face, une cavité pour former, sur l'autre face une saillie, la cavité de l'une des tôles recevant la saillie de l'autre, cette dite cavité formant un élargissement au voisinage de son fond, tandis que la saillie, par fluage forme un évasement s'insérant dans l'élargissement. Une telle technique est notamment connue dans le language courant sous le nom de "clinchage".
  • Pour réaliser un tel point d'assemblage, on utilise deux outils, un poinçon avec un serre-flans et une matrice comprenant une enclume et des coquilles appliquées élastitiquement contre la surface latérale de l'enclume. Lorsqu' on engage le poinçon dans les tôles, on écarte les coquilles et l'élargissement se forme entre la surface interne des coquilles et le bord latéral de l'enclume. Ainsi, la matière a tendance à fluer entre lesdites coquilles et ladite enclume de sorte que le point d'assemblage présente une partie circulaire centrale correspondant au diamètre de l'enclume, cette partie étant bordée par un bourrelet qui est légèrement en saillie par rapport à la partie circulaire centrale.
  • Un tel point d'assemblage est inesthétique et, dans certains cas un tel point d'assemblage constitue un élément en relief dont la hauteur est trop importante.
  • L'un des buts de la présente invention est de remédier à ces divers inconvénients.
  • L'invention vise des perfectionnements aux outils pour la réalisation de points d'assemblages de tôles, le premier outil comprenant un poinçon avec un serre-flans, et le second outil une matrice avec une enclume et des coquilles appliquées élastiquement contre la paroi latérale de l'enclume et montées coulissantes sur une surface de guidage dudit second outil contre l'action de moyens élastiques, et sont caractérisés en ce que les coquilles du second outil comportent un prolongement latéral interne qui recouvrent une partie de la surface supérieure de l'enclume au voisinage de la paroi latérale de celle-ci.
  • Grâce à une telle disposition, lors de la formation du point, les prolongements des coquilles empêchent la matière de fluer entre les coquilles et la paroi latérale de l'enclume de sorte qu'on obtient un point d'assemblage plat. Une telle disposition trouve une application particulièrement intéressante pour l'assemblage de tôles épaisses et plus particulièrement des tôles d'aluminium.
  • L'invention vise, également, les points d'assemblages obtenus avec les outils tels que définis ci-dessus.
  • L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple seulement et représenté aux dessins annexés, dans lesquels :
    • Figure 1 montre en élévation partiellement en coupe des outils pour l'obtention d'un point d'assemblage, selon l'invention.
    • Figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2- 2 de la figure 1.
    • Figure 3 montre en plan un point d'assemblage obtenu d'une manière traditionnelle.
    • Figure 4 est une vue en élévation du front d'assemblage de la figure 3.
    • Figure 5 montre en plan le point d'assemblage obtenu, selon l'invention.
    • Figure 6 est une vue en élévation du point d'assemblage de la figure 5.
    • Figure 7 est une vue en coupe à une échelle agrandie du point d'assemblage, selon l'invention.
  • A la figure 1, on a représenté un ensemble d'outils comprenant un outil supérieur 1 et un outil inférieur 2.
  • L'outil supérieur 1 comprend une queue 3 permettant de la fixer au mandrin d'un vérin, un épaulement 4 contre lequel prend appui un serre-flans 5 présentant un épaulement 6 coopérant avec une virole 7. L'extrémité libre de l'outil 1 étant terminéepar un poinçon 9.
  • L'outil 2 est constitué d'un corps 11 destiné à être fixé sur une machine et prolongé vers le haut par une enclume 12. A la base de l'enclume 12 s'étend une bague en saillie 13 qui forme sur la face supérieure une surface de guidage 14 et sur la face inférieure un épaulement 15.
  • Sur la surface de guidage 14 peuvent fluer des coquilles 16 dont la surface interne coopère avec la paroi latérale de l'enclume 12.
  • Sur les coquilles 16 est monté un manchon 18 en matière souple et élastique, par exemple, en caoutchouc ou en matière plastique, ce manchon, à son extrémité inférieure comportant un anneau 19 destiné à coopérer avec une gorge 20 délimitée par la face inférieure de la bague 13 et le corps 11 de l'outil.
  • Les coquilles 16 sont ici au nombre de quatre, mais elles pourraient être plus nombreuses, ou, au contraire on pourrait en prévoir un plus petit nombre, par exemple, trois ou deux.
  • Les coquilles 16, a leur extrémité supérieure, comportent un prolongement latéral interne 21 qui recouvrent une partie de la surface supérieure de l'enclume 12 au voisinage de la paroi latérale de celle-ci. Entre l'outil 1 et l'outil 2 sont insérées deux tôles 22 et 23 à assembler.
  • Dans la technique antérieure les coquilles, à leur extrémité supérieure s'étendent, par leur surface interne au droit de la paroi latérale de l'enclume. Lorsqu'on réalise le point d'assemblage, le serre-flans bloque les deux tôles contre les extrémités libres supérieures des coquilles et le poinçon est engagé dans l'épaisseur desdites tôles de sorte qu'il est formé dans la tôle supérieure une cavité qui, sur la face appliquée contre la tôle, détermine une saillie s'insérant dans une cavité formée dans ladite tôle supérieure.
  • Lors de la formation du point d'assemblage, l'embouti formé dans la tôle inférieure commande l'écartement de coquilles et cet embouti vient déborder le bord latéral de l'enclume. Aux figures 3 et 4 on a représenté un point d'assemblage réalisé suivant la technique antérieure et on a désigné les tôles par les références 22a et 23a.
  • Comme on le voit sur ces figures, le point obtenu présente une surface plane 30 qui correspond à la surface de l'enclume et qui est bordée par un bourrelet 31 correspondant à la partie de la matière débordant l'enclume et délimitée par les coquilles.
  • Les figures 5, 6 et 7 montrent un point obtenu, selon l'invention. Dans la tôle 22 est formée une cavité 33 qui présente, au voisinage de son fond 34, un élargissement 35, tandis que dans la tôle 23 est formée une cavité 37 qui détermine une saillie 38 dont la matière, par fluage présente un évasement 39 s'insérant dans l'élargissement 35.
  • Lors de la formation du point d'assemblage, les prolongements 21 empêchent la tôle 22 de fluer le long du bord latéral de l'enclume 12 de sorte qu'on obtient un point d'assemblage plat, correspondant à la surface de l'enclume, et non bordé par un bourrelet.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté. On pourra y apporter de nombreuses modifications de détail sans sortir pour cela du cadre de l'invention.

Claims (2)

  1. Perfectionnements aux outils pour la réalisation de points d'assemblages de tôles, le premier outil (1) comprenant un poinçon (9) avec un serre-flans (5), et le second outil (2) une matrice avec une enclume (12) et des coquilles (16) appliquées élastiquement contre la paroi latérale de l'enclume (12) et montées coulissantes sur une surface de guidage (14) dudit second outil (2) contre l'action de moyens élastiques, caractérisés en ce que les coquilles (16) du second outil (2) comportent un prolongement latéral interne (21) qui recouvrent une partie de la surface supérieure de l'enclume (12) au voisinage de la paroi latérale de celle-ci.
  2. Points d'assemblages de tôles obtenus avec les outils tels que définis dans la revendication 1.
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DE69413198T2 (de) 1999-07-29

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