EP0718054B1 - Presse de formage à matrice élastique - Google Patents

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EP0718054B1
EP0718054B1 EP95402856A EP95402856A EP0718054B1 EP 0718054 B1 EP0718054 B1 EP 0718054B1 EP 95402856 A EP95402856 A EP 95402856A EP 95402856 A EP95402856 A EP 95402856A EP 0718054 B1 EP0718054 B1 EP 0718054B1
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EP
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forming
tool
container
anvil
carrier table
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Philippe Chedru
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GEC Alsthom ACB
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GEC Alsthom ACB
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    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a forming press with elastic matrix.
  • the tool stamping machine has a male part and a part female between which is formed the part to be stamped.
  • the elastic matrix forming consists in simplifying the tool by reducing it to a single male or female part and to replace the other part with an elastic matrix. The main advantage comes from the savings made, since there is only half a tool left to manufacture for each different series of coins.
  • the elastic matrix is either a cushion elastomer, a bladder swollen with liquid.
  • the machine is dimensioned according to the pieces of dimensions maximum that it will have to train. Besides, the machine is also designed to withstand the maximum effort of forming which corresponds to the maximum forming pressure necessary applied to the larger room. Furthermore, the necessary forming pressure depends on several parameters: the material of the part, its thickness and forming radii.
  • Forming machines of this type have a frame, supporting the forming efforts, and including usually between a bottom beam and a beam upper, a jack, resting on the beam lower, and on the piston of which a pile of support rests, and on this heap of support a tool table for the removal different forming tools on which the sheets to be formed, and, bearing against the beam upper, a container inside which is located the elastic cushion acting as elastic matrix of forming acting in combination with a tool based on the tool table.
  • the pressure exerted by the forming matrix (the elastic cushion) is exerted over the entire surface of the table that enters the container.
  • the object of the present invention is to provide a more economical machine by limiting the effort of the machine, and therefore the resistance of its frame. This of course at a price of a compromise which means that, for large rooms, exerts only a lower forming pressure than that is necessary to obtain a part without retouching manual. So, for such parts, which do not represent that a small proportion of the whole production, we accepts manual retouching after the operation of machine forming.
  • the support pile is fitted with track rollers comprising means for place either in the retracted position in the support pile, or in the extended position.
  • said container is kept fixed to said frame by unlockable locks.
  • an elastic matrix forming press This comprises a frame 1 comprising a lower beam 2, an upper beam 3 and uprights 4 and 5 connecting beams.
  • a cylinder 6, comprising a piston 7, is supported against the lower beam 2.
  • the press includes a dismountable forming assembly allowing to exchange it against another.
  • This forming set includes a bunch support 8, a tool table 9, an elastic cushion 10 and its container 11.
  • the container 11 bears against the beam upper 3 and it is held in place by latches 12 and 13.
  • the support pile 8 rests on the piston 7 of the jack.
  • the tool table 9 rests on an annular cradle 14 which itself rests, on rollers 15, on rails 16 linked to the frame 1.
  • This arrangement makes it possible to release, by rotation, the tool table 9 of the machine in order to place a tool there forming such as 17 and sheet 18 to be formed, and removing the part once formed and also to replace tool 17 by another, in another form, if need be.
  • the support pile 8 is fitted with rollers retractable 19 mounted on cylinders 20 ( Figures 12A, 12B).
  • FIG. 12A a roller 19 can be seen in the retracted position in the support pile 8.
  • Figure 13 shows the detail of the support of a table tool holder 9 on its cradle 14 via a adapter ring 22 in the case where the tool table 9 'is smaller than the supports 23 of the cradle 14.
  • the support pile 8 has intended to cooperate, during the rise of the piston, with two conical holes 25 of table 9, so as to position them correctly the tool table on the support pile 8.
  • Figures 2 and 3 show a forming cycle of a room. After a forming tool 17 and a sheet 18 to form were dropped on table 9 as we see Figure 1, the pressure is sent to the cylinder, the piston 8 rises and presses the assembly 18, 17 into the elastic matrix 10 (figure 2) which applies the sheet 18 against the forming tool 17 by applying pressure substantially normal to the walls as if it were about near a liquid.
  • the piston is lowered, figure 3, until returning to the starting position where the table tool holder 9 rests on the cradle 14.
  • Figures 4 to 11 show a replacement cycle of one forming assembly by another in which the dimension of the tool table 9 is smaller, therefore also the section of the elastic cushion 10 and the section internal of container 11.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Presses And Accessory Devices Thereof (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Description

La présente invention concerne une presse de formage à matrice élastique.
On sait que dans l'emboutissage classique, l'outil d'emboutissage comporte une partie mâle et une partie femelle entre lesquelles est formée la pièce à emboutir. Le formage à matrice élastique consiste à simplifier l'outil en le réduisant en une seule partie mâle ou femelle et à remplacer l'autre partie par une matrice élastique. L'avantage principal provient de l'économie réalisée, puisqu'il n'y a plus qu'un demi-outil à fabriquer pour chaque série différente de pièces.
La matrice élastique est soit un coussin en élastomère, soit une vessie gonflée d'un liquide. La machine est dimensionnée en fonction des pièces de dimensions maximales qu'elle aura à former. Par ailleurs, la machine est également conçue pour résister à l'effort maximal de formage qui correspond à la pression maximale de formage nécessaire appliquée à la pièce de plus grandes dimensions. Par ailleurs, la pression nécessaire de formage dépend de plusieurs paramètres : le matériau de la pièce, son épaisseur et les rayons de formage.
Cependant, les pièces de plus grande dimension ne représentent qu'une faible proportion de l'ensemble des pièces à former.
Les machines à former de ce type comportent un bâti, supportant les efforts de formage, et comprenant généralement entre une poutre inférieure et une poutre supérieure, un vérin, prenant appui sur la poutre inférieure, et sur le piston duquel repose un tas d'appui, et sur ce tas d'appui une table porte-outils pour la dépose des différents outils de formage sur lesquels reposent les tôles à former, et, prenant appui contre la poutre supérieure, un conteneur à l'intérieur duquel est situé le coussin élastique faisant office de matrice élastique de formage agissant en combinaison avec un outil reposant sur la table porte-outils.
Quelle que soit la dimension de l'outil reposant sur la table porte-outils, lors du formage, la pression exercée par la matrice de formage (le coussin élastique) s'exerce sur toute la surface de la table qui pénètre dans le conteneur.
La présente invention a pour but de réaliser une machine plus économique en limitant l'effort de la machine, et donc la résistance de son bâti. Ceci bien entendu au prix d'un compromis qui fait que, pour les grandes pièces, on n'exerce qu'une pression de formage inférieure à celle qui est nécessaire pour obtenir une pièce sans retouche manuelle. Ainsi, pour de telles pièces, qui ne représentent qu'une petite proportion de l'ensemble de la production, on accepte une retouche manuelle postérieure à l'opération de formage par la machine.
Ce but est obtenu, selon l'invention, par une selon la revendication 1.
Ainsi, lorsque l'on a à former des pièces de petites dimensions, on utilise un ensemble de formage ayant une table porte-outils de petite surface, on peut ainsi appliquer une pression de formage très élevée puisqu'elle ne s'exerce que sur une surface de table faible, alors que, dans le cas d'une machine à ensemble de formage non interchangeable et dimensionnée pour recevoir des pièces de grande dimension, la pression appliquée s'exerce toujours sur une table de grande dimension, quelle que soit la dimension des pièces à former, la force maximale de la machine est donc très grande.
Avec l'invention, on se limite à un effort beaucoup plus faible, ce qui n'empêche pas de former les pièces moyennes et petites avec la pression nécessaire au formage correct complet, puisqu'elle ne s'exerce que sur une table de surface réduite et pour les grandes pièces, on utilise une pression compatible, compte tenu de sa surface d'application sur une table porte-outils de grande dimension, avec l'effort maximal admissible pour la machine. Quitte, dans ce cas, si la pression utilisée de formage est inférieure à la pression optimale de formage, pour un formage correct complet, à parfaire la pièce manuellement.
Ceci permet de grosses économies sur la machine en la concevant pour supporter des efforts très inférieurs à ce qui serait nécessaire à une machine à ensemble de formage non interchangeable.
Selon une autre caractéristique, le tas d'appui est équipé de galets de roulement comportant des moyens de les placer, soit en position escamotée dans le tas d'appui, soit en position sortie.
Selon une autre caractéristique, ledit conteneur est maintenu fixé audit bâti par des verrous déverrouillables.
On va maintenant donner la description d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention en se reportant au dessin annexé dans lequel :
  • La figure 1 représente schématiquement une presse de formage à matrice élastique selon l'invention.
  • Les figures 2 et 3 montrent sur une machine conforme à celle de la figure 1 un cycle de formage d'une pièce.
  • Les figures 4 à 11 montrent un cycle de changement d'un ensemble de formage par un autre.
  • Les figures 12a et 12b montrent un détail agrandi de la presse selon l'invention, dans deux positions différentes.
  • La figure 13 montre un autre détail agrandi illustrant le support de la table porte-outils sur son berceau par l'intermédiaire d'un anneau d'adaptation.
    • En se reportant à la figure 1, on voit, représentée schématiquement, une presse de formage à matrice élastique. Celle-ci comporte un bâti 1 comportant une poutre inférieure 2, une poutre supérieure 3 et des montants 4 et 5 reliant les poutres. Un vérin 6, comportant un piston 7, prend appui contre la poutre inférieure 2.
    Conformément à l'invention, la presse comporte un ensemble de formage démontable permettant de l'échanger contre une autre. Cet ensemble de formage comprend un tas d'appui 8, une table porte-outils 9, un coussin élastique 10 et son conteneur 11.
    Le conteneur 11 prend appui contre la poutre supérieure 3 et il est maintenu en place par des verrous 12 et 13.
    Le tas d'appui 8 repose sur le piston 7 du vérin. Dans la position de repos de la machine, avec le piston du vérin en position basse, telle que représentée sur cette figure 1, la table porte-outils 9 repose sur un berceau annulaire 14 qui lui-même repose, par des roulettes 15, sur des rails 16 liés au bâti 1.
    Cette disposition permet de dégager, par roulement, la table porte-outils 9 de la machine afin d'y placer un outil de formage tel que 17 et la tôle 18 à former, et d'ôter la pièce une fois formée et aussi de remplacer l'outil 17 par un autre, d'une autre forme, si besoin est.
    Pour le remplacement de l'ensemble de formage par un autre, le tas d'appui 8 est équipé de galets de roulement escamotables 19 montés sur vérins 20 (figures 12A, 12B).
    Sur la figure 12A, on voit un galet 19 dans la position escamotée dans le tas d'appui 8.
    Sur la figure 12B, le vérin 20 a été actionné, et le galet 19 est descendu jusqu'à prendre appui sur un rail de guidage 21 puis soulever le tas d'appui 8 de son appui sur le piston 7.
    La figure 13 montre le détail de l'appui d'une table porte-outils 9 sur son berceau 14 par l'intermédiaire d'un anneau d'adaptation 22 dans le cas où la table porte-outils 9' est de dimensions inférieures aux appuis 23 du berceau 14. Sur cette figure, on voit également l'une des deux pointes coniques de centrage 24 que possède le tas d'appui 8 destinées à coopérer, lors de la montée du piston, avec deux trous coniques 25 de la table 9, de façon à bien positionner la table porte-outils sur le tas d'appui 8.
    Les figures 2 et 3 montrent un cycle de formage d'une pièce. Après qu'un outil de formage 17 et qu'une tôle 18 à former ont été déposés sur la table 9, comme on le voit figure 1, la pression est envoyée dans le vérin dont le piston 8 monte et vient enfoncer l'ensemble 18, 17 dans la matrice élastique 10 (figure 2) qui vient appliquer la tôle 18 contre l'outil de formage 17 en exerçant une pression sensiblement normale aux parois comme s'il s'agissait à peu près d'un liquide.
    Une fois la pièce formée, le piston est redescendu, figure 3, jusqu'à revenir en position de départ où la table porte-outils 9 repose sur le berceau 14.
    Les figures 4 à 11 montrent un cycle de remplacement d'un ensemble de formage par un autre dans lequel la dimension de la table porte-outils 9 est plus petite, donc aussi la section du coussin élastique 10 et la section interne du conteneur 11.
    Première étape, figure 4, on actionne le vérin 6 de façon à faire monter le piston 7 jusqu'à ce que la table porte-outils (sur laquelle n'est disposée aucun outil) vienne contre le coussin élastique 10.
    Ensuite, figure 5, on déverrouille les verrous 12, 13. On descend l'ensemble, figure 6, puis, figure 7, on sort les galets de roulement 19 en alimentant (figure 12B) le vérin 20 de chaque galet par l'entrée d'alimentation 26, ce qui provoque la descente des galets 19 jusqu'à leur appui sur le rail 21, puis ensuite le soulèvement du tas d'appui 8. On peut alors ôter l'ensemble de formage (tas d'appui 8, table porte-outils 9, coussin élastique 10 et conteneur 11) en le faisant rouler sur les rails 21 et le remplacer par un autre 8', 9', 10', 11' (figure 8).
    Figure 9, on vidange les vérins 20 des galets de roulement 19 par la conduite 27 des vérins de façon à ce que le nouvel ensemble de formage repose, par son tas d'appui 8', sur le piston 7.
    Figure 10, on soulève le nouvel ensemble de formage jusqu'à l'appui du conteneur 11' contre la poutre supérieure 3, et l'on ferme les verrous 12, 13.
    Enfin, figure 11, on redescend complètement le piston 7 ; la table porte-outils 9' venant reposer sur le berceau 14 par l'intermédiaire de l'anneau d'adaptation 22 que l'on a pris soin de placer préalablement.

    Claims (5)

    1. Presse de formage à matrice élastique comprenant un bâti (1) comportant au moins une poutre inférieure (2) et une poutre supérieure (3) réunies par des moyens de liaison (4, 5), un vérin (6) prenant appui contre la poutre inférieure, et un ensemble de formage comprenant un tas d'appui (8) reposant sur le piston (7) du vérin, une table porte-outils (9) sur le tas d'appui (8), et un conteneur (11) prenant appui contre la poutre supérieure (3) et à l'intérieur duquel est situé un coussin élastique (10), la pression exercée par le coussin élastique lors du formage s'exerçant sur toute la surface de la table porte-outils (9) qui pénètre dans le conteneur (11), caractérisée en ce que ledit ensemble de formage, comprenant le tas d'appui (8), la table porte-outils (9), le conteneur (11) et le coussin élastique (10), comporte des moyens (12, 13, 19) permettant de l'échanger contre un autre dont la surface de la table porte-outils est différente, la section de ladite table porte-outils (9) correspondant à la section interne du conteneur (11).
    2. Presse de formage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tas d'appui (9, 9') est équipé de galets de roulement (19) comportant des moyens permettant de les placer, soit en position escamotée dans le tas d'appui, soit en position sortie reposant sur des rails de guidage (21).
    3. Presse de formage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit conteneur (11, 11') est maintenu fixé audit bâti par des verrous (12, 13) déverrouillables.
    4. Presse de formage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'en position basse du vérin, la table porte-outils (9, 9'), faisant partie dudit ensemble de formage repose sur un berceau annulaire (14) équipé de roulettes (15) reposant sur des rails (16).
    5. Presse de formage selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite table (9') repose sur ledit berceau (14) par l'intermédiaire d'un anneau d'adaptation (22) dans le cas où ladite table (9') est de dimensions inférieures à son appui sur ledit berceau (14).
    EP95402856A 1994-12-22 1995-12-18 Presse de formage à matrice élastique Expired - Lifetime EP0718054B1 (fr)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    FR9415487A FR2728489B1 (fr) 1994-12-22 1994-12-22 Presse de formage a matrice elastique
    FR9415487 1994-12-22

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0718054A1 EP0718054A1 (fr) 1996-06-26
    EP0718054B1 true EP0718054B1 (fr) 1999-02-03

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    Family Applications (1)

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    EP95402856A Expired - Lifetime EP0718054B1 (fr) 1994-12-22 1995-12-18 Presse de formage à matrice élastique

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    EP (1) EP0718054B1 (fr)
    JP (1) JPH08206884A (fr)
    KR (1) KR960021501A (fr)
    CN (1) CN1064280C (fr)
    DE (1) DE69507681T2 (fr)
    ES (1) ES2128681T3 (fr)
    FR (1) FR2728489B1 (fr)
    RU (1) RU2139194C1 (fr)

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