EP0888833A1 - Procédé et presse d'étampage différentiel et/ou sèquentiel selon au moins deux directions différentes - Google Patents
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- EP0888833A1 EP0888833A1 EP97810444A EP97810444A EP0888833A1 EP 0888833 A1 EP0888833 A1 EP 0888833A1 EP 97810444 A EP97810444 A EP 97810444A EP 97810444 A EP97810444 A EP 97810444A EP 0888833 A1 EP0888833 A1 EP 0888833A1
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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
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
- B21D22/06—Stamping using rigid devices or tools having relatively-movable die parts
Definitions
- the present invention relates to cold stamping machining of complex parts with sections of different volumes and in particular a differential press and / or stamping process and press sequential.
- the part fixed in a matrix undergoes the action of a punch which deforms a portion of it.
- the portion of the part surrounding that undergoing the action of the punch also deforms, tending in particular to extend by creep in directions different from that of the action of the punch, whence difficulties in controlling exactly the room dimensions.
- the work hardening of the material in the immediate vicinity of the stamping is very high, which greatly limits the deformation capacity machining of the part.
- stamping operations successive are necessary, especially when you want to stamp the piece in two opposite directions of the same stamping axis or in two different stamping axes.
- stamping operations requires its own tools, even its own press, and requires finishing stamping operations in order to compensate for the deformations undergone by the part during the various previous stamping operations.
- Such manufacturing process is therefore expensive due to the numerous tools and presses as well as the many operations required.
- a first object of the invention is to propose a method differential and / or sequential stamping in at least two directions different, free from the drawbacks mentioned, i.e. by which the geometry of the part is better controlled and in which the work hardening is decreased which allows a significant increase in the deformation capacity machining, making it possible to significantly reduce or even eliminate the need of subsequent recoveries.
- a second object of the invention is to propose a method different and / or sequential stamping allowing at least two stamping operations along two different axes.
- Another object of the invention is to propose a stamping press equipped for carrying out the method according to the invention.
- the technology used can be hybrid, that is to say, servo control means mechanical, electrical or electronic can implement differential, simultaneous or sequential type actuators hydraulic and / or mechanical.
- a stamping press, as described in claim 9 allows in particular to carry out the process described in claim 1, then that a stamping press as described in claim 10 allows carry out in particular the method of claim 2.
- Variant embodiments said presses are described in claims 11 to 19.
- the differential and / or sequential stamping method according to the invention essentially consists of a second stamping, or subsequent stamping, along the same stamping axis as the first stamping or along different axes, while the stamping pressure is always applied to the stamping tools having carried out the stamping prior to the one that is currently being made. Alternatively, the different operations stamping are carried out simultaneously. In this way, the creep of the material is more pronounced and better controlled, which significantly improves the machining precision and work hardening being reduced, the capacity of deformation machining is increased.
- Figure 1 shows a section of a portion of a shape preferential execution of a stamping press according to the invention in the state open, or ready to receive a stamping piece 7.
- the press will be considered a vertical press, i.e. the main axis stamping, identified by X in the figures, here corresponds to the vertical axis.
- a secondary stamping is also carried out according to a axis, identified by Y in the figures, perpendicular to the main axis, i.e. here a horizontal axis.
- Y perpendicular to the main axis
- the stamping press 1 comprises in particular a sole fixed lower 2 supporting a matrix holder body 20 containing the matrix lower 21.
- the lower extractor 30 comprises a central stop 31 which can be coupled to a lower extraction core 32 movable vertically in a core chamber 33. It is understood by comparing Figures 1 and 2, that the downward movement of the lower extraction core 32 is limited by the bottom wall of chamber 33 and that it can be decoupled from the stop central 31.
- the matrix holder 20 also includes one or more housings 22 for one or more drawers 4, each being able to move in said housing 22 along one or more axes other than the X axis.
- the drawer (s) 4 are provided to move according to a Y axis perpendicular to the main stamping axis X of the press, i.e. horizontally, this in a way that will be explained below.
- Press 1 further includes a set of upper cylinders consisting of a first upper cylinder 6, the slave cylinder in the form shown, supporting a punch holder 60 via a fixing spacer 61 of known technique and to which the pivot is fixed 62 as well as the punch 63, as well as a second upper cylinder 5, the master cylinder in the embodiment shown, to which a second punch 50 is fixed by fixing spacers 51.
- Spacers 51, 61 are designed and sized to withstand the lifting forces generated by the punches 50, 60 and 63.
- Spring extraction means 64 fixed on the punch holder 60, free the stamped part from the pivot 62 according to a known technique.
- the first punch 63 is the stamping punch, it therefore includes on its lower surface the reliefs necessary for stamping of the part to be stamped 7 disposed in the hollow portion separating the die lower 21 of the punch 63 as will be seen later.
- the second punch 50 is used to activate the drawer (s) 4.
- Each drawer 4 is preferably provided with two portions of surfaces inclined 40 and 41, arranged on opposite sides of the drawer, the angle of inclination of said surfaces preferably being 45 °.
- the first portion of inclined surface 40 is disposed opposite another surface portion inclined 34 arranged on the lower extractor 30 (see Figure 1).
- the second portion of inclined surface 41 is arranged opposite another portion of inclined surface 52 arranged on the second punch 50 (see FIG. 2).
- each drawer 4 is moved in a movement towards the center by sliding the portion of surface 41 on the surface portion 52 (see Figure 3). So by a movement in a first direction of the main stamping axis X, ie downwards in the case considered here, of the punch 50, a movement is printed according to a first direction of a Y axis perpendicular to said main axis, i.e.
- each drawer 4 a movement going towards the center in the case considered here, of each drawer 4, whereas by a movement in a second direction of the main axis stamping X, i.e. upwards in the case considered here, of the extractor lower 30, we print a movement in a second direction of the axis Y perpendicular to said main axis, or outward in the case considered here, from each drawer 4.
- the direction transformation of the movements described is obtained by the assistance of the portions of surfaces 34 and 40 as well as 41 and 52.
- the movement of each drawer 4, as just described allows a stamping of the part to be stamped 7 in a direction Y perpendicular to the axis main stamping X thanks to one or more stamping horns 42 making projection on each drawer 4.
- each surface portion 34,40,41,52 has been described as being 45 °.
- Other angle values can be chosen, taking into account the pressure required for stamping, the pressure that can be applied in cylinders 5 and 6 as well as amplitudes of the various movements described. It is not even necessary that the angles of the portions of surfaces 40 and 41 are equal, provided that the angles of the portions of surfaces which correspond to them are adapted. In particular, in case the stamping depths are different for two drawers 4, the angles of the oblique surfaces can be adapted by result.
- Figure 1 shows the press stamping unit 1 open to receive a part to be stamped 7.
- the two upper cylinders 5 and 6 are in the high position, leaving room to place the part to be stamped 7 in the housing of the lower die 21.
- the lower extractor 30 is in the high position, pushing the extractor core 32 upwards, for depositing the part to be stamped 7 on the upper surface of extractor 32.
- the punch holder 60 has been lowered so that the core 62 and the punch 63 come press part 7 and stamp it.
- extractor 30 was lowered leaving the extractor core 32 in abutment on the underside of the core chamber 33. Since the upper face of the extractor core 32 is prominent relative to the lower surface of the part to be stamped 7 housed in the bottom of the hollow housing of the lower die 21, there is a stamping simultaneous in two opposite directions of the main stamping axis X, here the vertical axis, of the part 7 by the core 62 and the punch 63 as well as by the extractor core 32 in the matrix composed of the lower matrix 21 and of the upper punch 63 which have closed.
- FIG. 3 shows the next step.
- the punch holder 60 respectively the core 62 and the extractor core 32 have not varied of position.
- the external punch 50 continued its movement lowering.
- the drawers 4 in contact by their portions of oblique surfaces 41 with the portions of surfaces corresponding obliques 52 of the punch 50, were pushed by said portions of oblique surfaces and have moved towards the center at inside the housings 22.
- the horn or horns stamping 42 of each drawer 4 enter the die, respectively stamp piece 7 along a Y axis perpendicular to the main axis stamping X, or here horizontally.
- the next step, visible in Figure 7, is to identify completely the set of upper cylinders which return to the position shown in Figure 1.
- the clearance of the stamped part 7 of the core 62 was done in a known manner by the spring extractors 64.
- the matrix 21 and the punch 63 is now open, the stamped part 7 can be removed, manually or by known automatic means.
- the stamping press described above as an embodiment preferential of the invention makes it possible to deploy considerable efforts according to two perpendicular stamping directions, thanks only to the action two upper cylinders 5 and 6 as well as means for transmitting movement and effort described.
- the press is constructed so as to generate symmetrical efforts around of the main stamping axis, this in order to limit the torsional stresses and of sag in the different elements.
- the second cylinder 5 will be made up of a master cylinder outside while the first cylinder 6 will be constituted as a secondary cylinder interior or slave cylinder, coaxial with said master exterior cylinder.
- the angle between the main angle stamping X and the secondary stamping angle Y is a right angle. He is everything quite possible to also have an angle between these two axes different from the angle straight, the sliding of the drawer (s) 4 then taking place obliquely relative to the main axis X. A variant comprising several drawers 4 is moving obliquely at different angles is also possible. In all these cases, however, care will be taken to balance efforts as best as possible. forwarded to the press.
- each drawer could just as easily be driven by its own cylinder acting perpendicularly or obliquely by relative to the main stamping axis.
- other means than those described can be envisaged, for example mechanical or hydraulic means.
- the application of the effort by the slave cylinder 6 can be made differently from what has been described here, the connection between the master cylinder 5 and the slave cylinder 6 can be only mechanical, for example be carried out by one or more cams or knee pads.
- the press described is controlled by a control unit, not shown, able to independently control each operation stamping, differentially, simultaneously or sequentially. So we have a sinusoidal type control in which the displacement, the speed and the acceleration of each movement is controlled so independent.
- the press described makes it possible to carry out simultaneously a first stamping in a first direction of a first X axis by the punch 62 and the die 63, a second stamping according to a opposite direction of the same axis by the extractor core 32 as well as two or several other stampings in two or more opposite directions on one or more Y axes different from said first axis, using the horns stamping 42 of the drawers 4.
- the press as well as the process which have been described relate to two vertical stampings and at least two stampings simultaneous horizontal, we could have, according to the needs of the room to stamp, only two simultaneous vertical stampings or only one vertical stamping and the two (or more) horizontal or oblique stampings.
- the constitution of the press would be simplified compared to that described here, the necessary modifications being within the reach of the skilled person.
- a possibility has also been described where there is only one horizontal stamping in addition to the or vertical stamping.
- Such a process as described, carried out using a press as described, allows machining by stamping parts, in particular watch cases, with a much more complicated shape and / or structure than was possible until now, at a significantly reduced cost.
Abstract
Le procédé d'étampage selon l'invention consiste à effectuer un étampage suivant ou simultanément à un premier étampage, lorsque la pression d'étampage du premier étampage est toujours appliquée à la pièce à étamper (7). L'étampage suivant peut être un étampage selon une direction opposée du même axe d'étampage (X) que celui du premier étampage ou selon un axe (Y) différent de celui du premier étampage. Une presse d'étampage (1) a été développée afin de réaliser ce procédé, comportant notamment des moyens (50, 4, 42) permettant de réaliser un étampage selon un axe (Y) perpendiculaire à un axe principal d'étampage (X) le long duquel agissent d'autres moyens (62,32,63,21) d'étampage. Par ce procédé et cette presse, il est possible d'obtenir des pièces étampées (7) de forme et/ou de structure nettement plus compliquées que celles qu'il est possible d'obtenir avec les dispositifs de l'art antérieur, ceci à moindre coût. <IMAGE>
Description
La présente invention concerne l'usinage par étampage à froid de
pièces complexes présentant des sections de volumes différents et notamment
un procédé et une presse d'étampage agissant de manière différentielle et/ou
séquentielle.
Lors d'un étampage conventionnel, la pièce fixée dans une matrice
subit l'action d'un poinçon qui en déforme une portion. Généralement la portion
de la pièce entourant celle subissant l'action du poinçon se déforme aussi,
tendant notamment à s'étendre par fluage dans des directions différentes de
celle de l'action du poinçon, d'où des difficultés à contrôler exactement les
dimensions de la pièce. L'écrouissage de la matière à proximité immédiate de
l'étampage est très élevé, ce qui limite fortement la capacité de déformation
d'usinage de la pièce. Généralement plusieurs opérations d'étampage
successives sont nécessaires, notamment lorsqu'on désire étamper la pièce
selon deux directions opposées d'un même axe d'étampage ou selon deux
axes d'étampage différents. Chacune desdites opérations d'étampage
nécessite son propre outillage, voire sa propre presse, et nécessite des
opérations d'étampage de finition afin de compenser les déformations subies
par la pièce lors des différentes opérations d'étampage précédentes. Un tel
processus de fabrication est donc coûteux de par les nombreux outillages et
presses ainsi que de par les nombreuses opérations nécessaires.
Ces inconvénients limitent fortement l'utilisation de l'étampage
comme moyen d'usinage, ne permettant de l'utiliser que pour des pièces de
formes relativement simples.
Un premier but de l'invention est de proposer un procédé
d'étampage différentiel et/ou séquentiel selon au moins deux directions
différentes, exempt des inconvénients mentionnés, c'est-à-dire par lequel la
géométrie de la pièce est mieux contrôlée et dans lequel l'écrouissage est
diminué ce qui permet une nette augmentation de la capacité de déformation
d'usinage, permettant de diminuer sensiblement voire d'éliminer la nécessité
de reprises ultérieures.
Un deuxième but de l'invention est de proposer un procédé
d'étampage différente et/ou séquentiel permettant d'effectuer au moins deux
opérations d'étampage selon deux axes différents.
Un autre but de l'invention est de proposer une presse d'étampage
équipée pour la réalisation du procédé selon l'invention. La technologie utilisée
peut être hybride, c'est-à-dire que des moyens de commande à asservissement
mécanique, électrique ou électronique peuvent mettre en oeuvre des
actuateurs de forces différentielles, simultanées ou séquentielles de type
hydraulique et/ou mécanique.
Afin d'atteindre le premier but indiqué, il est proposé un procédé
d'étampage différentiel et/ou séquentiel répondant aux caractéristiques de la
revendication 1, alors qu'un procédé répondant aux caractéristiques de la
revendication 2 permet d'atteindre le deuxième but fixé. Des variantes
d'exécution desdits procédés sont décrites dans les revendications 3 à 8.
Une presse d'étampage, comme décrite dans la revendication 9
permet de réaliser notamment le procédé décrit dans la revendication 1, alors
qu'une presse d'étampage comme décrite dans la revendication 10 permet de
réaliser notamment le procédé de la revendication 2. Des variantes d'exécution
desdites presses sont décrites dans les revendications 11 à 19.
Le procédé d'étampage différentiel et/ou séquentiel selon l'invention
consiste essentiellement à procéder à un deuxième étampage, ou à des
étampages ultérieurs, selon le même axe d'étampage que le premier étampage
ou selon des axes différents, alors que la pression d'étampage est toujours
appliquée aux outils d'étampage ayant effectué les étampages antérieurs à
celui qui est actuellement réalisé. En variante, les différentes opérations
d'étampage sont effectuées simultanément. De cette manière, le fluage de la
matière est plus prononcé et mieux contrôlé, ce qui améliore sensiblement la
précision d'usinage et l'écrouissage étant diminué, la capacité de déformation
d'usinage est augmentée.
D'autres avantages de l'invention apparaissent à la lecture de la
description ci-dessous d'une forme d'exécution préférentielle d'une presse
d'étampage selon l'invention ainsi que d'un procédé d'étampage selon
l'invention, qui est à considérer en regard du dessin annexé comportant les
figures où:
La figure 1 représente une coupe d'une portion d'une forme
d'exécution préférentielle d'une presse d'étampage selon l'invention à l'état
ouvert, soit prête à recevoir une pièce à étamper 7. Cette figure permet de
décrire la constitution de cette presse. Dans la description qui suit, la presse
sera considérée comme une presse verticale, c'est-à-dire que l'axe principal
d'étampage, repéré par X sur les figures, correspond ici à l'axe vertical. On
verra ultérieurement qu'un étampage secondaire est aussi réalisé selon un
axe, repéré par Y sur les figures, perpendiculaire à l'axe principal, soit ici un
axe horizontal. C'est en vertu de ce qui précède que l'on parlera d'élément
supérieur ou inférieur ou de déplacement vers le haut ou vers le bas. Il serait
tout aussi possible d'envisager une presse selon l'invention avec un axe de
travail principal non vertical; les caractéristiques de positionnement ou de
déplacement relatifs mentionnées seraient alors à adapter en conséquence.
La presse d'étampage 1 comprend notamment une semelle
inférieure fixe 2 supportant un corps porte matrice 20 contenant la matrice
inférieure 21. Le porte matrice 20, entouré d'une frette, comprend aussi un
cylindre d'extraction inférieur 3 agissant sur un extracteur inférieur 30 apte à
être déplacé vers le haut ou vers le bas selon la pression appliquée dans le
cylindre 3. L'extracteur inférieur 30 comprend une butée centrale 31 pouvant
être couplée à un noyau d'extraction inférieur 32 mobile verticalement dans
une chambre de noyau 33. On comprend en comparant les figures 1 et 2, que
le déplacement vers le bas du noyau d'extraction inférieur 32 est limité par la
paroi inférieure de la chambre 33 et qu'il peut être découplé de la butée
centrale 31. Le porte matrice 20 comprend aussi un ou plusieurs logements 22
pour un ou plusieurs tiroirs 4, chacun étant apte à se déplacer dans ledit
logement 22 selon un ou des axes différents de l'axe X. Dans la forme
d'exécution représentée, le ou les tiroirs 4 sont prévus pour se déplacer selon
un axe Y perpendiculaire à l'axe principal d'étampage X de la presse, soit
horizontalement, ceci d'une manière qui sera expliquée plus bas.
La presse 1 comprend en outre un jeu de cylindres supérieurs
constitué d'un premier cylindre supérieur 6, le cylindre esclave dans la forme
d'exécution représentée, supportant un porte poinçon 60 par l'intermédiaire
d'une entretoise de fixation 61 de technique connue et auquel est fixé le pivot
62 ainsi que le poinçon 63, ainsi que d'un deuxième cylindre supérieur 5, le
maítre cylindre dans la forme d'exécution représentée, auquel un deuxième
poinçon 50 est fixé par des entretoises de fixation 51. Les entretoises 51, 61
sont conçues et dimensionnées de manière à résister aux efforts d'arrachage
engendrés par les poinçons 50, 60 et 63. Des moyens d'extraction à ressort 64,
fixés sur le porte poinçon 60, permettent de libérer la pièce étampée du pivot
62 selon une technique connue. En mettant les cylindres 5 et 6 sous pression
on peut donc abaisser les deux poinçons 50 et 63, indépendamment l'un de
l'autre, selon l'axe principal d'étampage X de la presse, l'axe vertical dans le
cas considéré ici. Le premier poinçon 63 est le poinçon d'étampage, il
comprend donc sur sa surface inférieure les reliefs nécessaires à l'étampage
de la pièce à étamper 7 disposée dans la portion creuse séparant la matrice
inférieure 21 du poinçon 63 comme on le verra plus loin. Le deuxième poinçon
50 sert à actionner le ou les tiroirs 4.
Chaque tiroir 4 est muni de préférence de deux portions de surfaces
inclinées 40 et 41, disposées sur des faces opposées du tiroir, l'angle
d'inclinaison desdites surfaces étant de préférence de 45°. La première portion
de surface inclinée 40 est disposée en regard d'une autre portion de surface
inclinée 34 aménagée sur l'extracteur inférieur 30 (voir figure 1). La deuxième
portion de surface inclinée 41 est disposée en regard d'une autre portion de
surface inclinée 52 aménagée sur le deuxième poinçon 50 (voir figure 2). On
comprend donc qu'en relevant l'extracteur inférieur 30, le ou les tiroirs 4 se
sont écartés comme sur la figure 1, par glissement de la portion de surface
inclinée 40 sur la portion de surface inclinée correspondante 34. A l'opposé et
comme on le voit sur la figure 2, en abaissant l'extracteur inférieur 30 afin de
libérer les deux portions de surfaces 34 et 40, et en abaissant le premier
poinçon 50 jusqu'à ce que sa portion de surface 52 arrive au contact de la
portion de surface 41 du tiroir (voir figure 2) et en continuant le mouvement
d'abaissement du poinçon 50, on fait se déplacer chaque tiroir 4 dans un
mouvement de rapprochement du centre par glissement de la portion de
surface 41 sur la portion de surface 52 (voir figure 3). Ainsi par un mouvement
selon une première direction de l'axe principal d'étampage X, soit vers le bas
dans le cas considéré ici, du poinçon 50, on imprime un mouvement selon une
première direction d'un axe Y perpendiculaire audit axe principal, soit un
mouvement allant vers le centre dans le cas considéré ici, de chaque tiroir 4,
alors que par un mouvement selon une deuxième direction de l'axe principal
d'étampage X, soit vers le haut dans le cas considéré ici, de l'extracteur
inférieur 30, on imprime un mouvement selon une deuxième direction de l'axe
Y perpendiculaire audit axe principal, soit vers l'extérieur dans le cas considéré
ici, de chaque tiroir 4. La transformation de direction des mouvements décrits
est obtenue par le concours des portions de surfaces 34 et 40 ainsi que 41 et
52. Le mouvement de chaque tiroir 4, comme il vient d'être décrit permet un
étampage de la pièce à étamper 7 selon une direction Y perpendiculaire à l'axe
principal d'étampage X grâce à une ou des cornes d'étampage 42 faisant
saillie sur chaque tiroir 4. Cette opération d'étampage sera décrite plus en
détail plus bas. L'angle d'inclinaison de chaque portion de surface 34,40,41,52
a été décrit comme étant de 45°. D'autres valeurs d'angles peuvent être
choisies, tenant compte de la pression nécessaire pour l'étampage, de la
pression qu'il est possible d'appliquer dans les cylindres 5 et 6 ainsi que des
amplitudes des divers mouvements décrits. Il n'est même pas nécessaire que
les angles des portions de surfaces 40 et 41 soient égaux, à condition que les
angles des portions de surfaces qui leur correspondent soient adaptés. En
particulier, dans le cas où les profondeurs d'étampage sont différentes pour
deux tiroirs 4, les angles des surfaces obliques peuvent être adaptés en
conséquence.
Il est possible maintenant de décrire les différentes étapes du
procédé d'étampage différentiel et/ou séquentiel selon l'invention.
Comme déjà indiqué précédemment, la figure 1 représente la presse
d'étampage 1 ouverte pour recevoir une pièce à étamper 7. A cette étape de
préparation, les deux cylindres supérieurs 5 et 6 sont en position haute,
laissant la place pour disposer la pièce à étamper 7 dans le logement de la
matrice inférieure 21. Comme on le voit sur la figure, l'extracteur inférieur 30
est en position haute, poussant le noyau d'extracteur 32 vers le haut,
permettant de déposer la pièce à étamper 7 sur la surface supérieure de
l'extracteur 32.
A l'étape suivante, comme on le voit à la figure 2, le porte poinçon
60 a été abaissé de manière à ce que le noyau 62 et le poinçon 63 viennent
presser la pièce 7 et étampent celle-ci. Simultanément, l'extracteur 30 a été
abaissé laissant le noyau d'extracteur 32 en appui sur la face inférieure de la
chambre de noyau 33. Vu que la face supérieure du noyau d'extracteur 32 est
proéminente relativement à la surface inférieure de la pièce à étamper 7 logée
dans le fond du logement creux de la matrice inférieure 21, on a un étampage
simultané selon deux directions opposées de l'axe principal d'étampage X, ici
l'axe vertical, de la pièce 7 par le noyau 62 et le poinçon 63 ainsi que par le
noyau d'extracteur 32 dans la matrice composée de la matrice inférieure 21 et
du poinçon supérieur 63 qui se sont fermés. Cette manière de faire est rendue
possible par le fait que le noyau d'extracteur 32 repose sur le fond de la
chambre 33, la pression qui peut lui être appliquée dépend donc uniquement
de celle que peut déployer le cylindre 6 et non pas de celle, généralement
relativement faible, que peut déployer le cylindre 3. On remarque aussi sur la
figure que le poinçon extérieur 50 a été abaissé, de telle manière que la ou les
portions de surfaces obliques 52 viennent juste au contact de la ou des
portions de surfaces obliques correspondantes 41 du ou des tiroirs 4 qui pour
l'instant n'ont pas encore été actionnés.
La figure 3 montre l'étape suivante. Le porte poinçon 60,
respectivement le noyau 62 ainsi que le noyau d'extracteur 32 n'ont pas varié
de position. Par contre le poinçon extérieur 50 a continué son mouvement
d'abaissement. Lors de ce dernier mouvement vertical, les tiroirs 4, en contact
par leurs portions de surfaces obliques 41 avec les portions de surfaces
obliques correspondantes 52 du poinçon 50, ont été poussés par lesdites
portions de surfaces obliques et se sont déplacés en direction du centre à
l'intérieur des logements 22. Lors de ce mouvement, la ou les cornes
d'étampage 42 de chaque tiroir 4 pénètrent dans la matrice, respectivement
étampent la pièce 7 selon un axe Y perpendiculaire à l'axe principal
d'étampage X, soit ici horizontalement. Lors de leur mouvement vers le centre,
les tiroirs 4 viennent en butée par leur autre portion de surface oblique 40
contre l'autre portion de surface oblique 34 correspondante aménagée sur
l'extracteur inférieur 30. En réglant la hauteur de l'extracteur inférieur 30 selon
une valeur prédéterminée, il est ainsi possible de limiter le mouvement vers le
centre des tiroirs 4, respectivement la profondeur de l'étampage horizontal.
Lors de l'étampage horizontal, le noyau 62, le poinçon 63 ainsi que
le noyau d'extracteur 32 restent en place, la pression verticale restant
appliquée à la pièce à étamper 7.
En variante, il est aussi possible d'effectuer simultanément les deux
opérations d'étampage selon deux axes perpendiculaires, soit de passer
directement de l'étape de préparation représentée à la figure 1 à l'étape
d'étampage selon deux axes perpendiculaires, représentée à la figure 3, sans
passer par l'étape intermédiaire d'étampage selon un seul axe représentée à la
figure 2, en actionnant simultanément les deux cylindres 5 et 6 de manière
appropriée. Selon l'une ou l'autre de ces deux variantes, le fluage de la matière
est mieux contrôlé et on évite une déformation d'une portion de pièce déjà
étampée par un étampage ultérieur comme on le trouve dans les procédés à
plusieurs passages et l'écrouissage de la pièce est nettement diminué.
A la figure 4, le deuxième poinçon 50 a été relevé, libérant ainsi les
tiroirs 4. Ceux-ci ainsi que le noyau 62, le poinçon 63 et le noyau d'extracteur
32 restent en place.
L'étape suivante de dégagement des tiroirs 4 est montrée à la figure
5 où on voit que l'extracteur inférieur 30 a été élevé de telle manière que ses
portions de surfaces obliques 34 ont repoussé les tiroirs 4, respectivement les
cornes d'étampage 42 hors d'engagement de la pièce étampée 7.
Le dégagement des tiroirs 4 se poursuit comme représenté à la
figure 6, où on voit que l'extracteur inférieur 30 poursuit sa course vers le haut,
repoussant les tiroirs 4, respectivement les cornes d'étampage 42 hors
d'engagement de la matrice 21 et du poinçon 63 toujours par l'intermédiaire
des portions de surfaces obliques correspondantes 34 et 40, ceci jusqu'à ce
que les autres portions de surfaces obliques 41 et 52 entrent en contact afin de
limiter le déplacement des tiroirs 4. Simultanément le noyau d'extraction 32 est
repoussé vers le haut dans sa chambre de noyau 33 par l'intermédiaire de la
butée centrale 31. Lors de cette dernière opération, la pièce étampée 7 est
extraite du fond de la portion de matrice inférieure 21. Durant cette étape, le
noyau 62 est aussi légèrement relevé.
L'étape suivante, visible à la figure 7, consiste à dégager
complètement le jeu de cylindres supérieurs qui retournent à la position
représentée à la figure 1. Le dégagement de la pièce étampée 7 du noyau 62
s'est fait de manière connue par les extracteurs à ressort 64. La matrice 21 et
le poinçon 63 étant maintenant ouverts, la pièce étampée 7 peut en être
retirée, manuellement ou par des moyens automatiques connus.
La presse à étamper décrite plus haut comme forme d'exécution
préférentielle de l'invention permet de déployer des efforts considérables selon
deux directions perpendiculaires d'étampage, ceci grâce uniquement à l'action
des deux cylindres supérieurs 5 et 6 ainsi que des moyens de transmission de
mouvement et d'efforts décrits. Vu ces importants efforts, on veillera à ce que
la presse soit construite de manière à engendre des efforts symétriques autour
de l'axe principal d'étampage, ceci afin de limiter les contraintes de torsion et
de fléchissement dans les différents éléments. Ainsi, de manière préférentielle
mais non obligatoire, le deuxième cylindre 5 sera constitué en maítre cylindre
extérieur alors que le premier cylindre 6 sera constitué en cylindre secondaire
intérieur ou cylindre esclave, coaxial audit maítre cylindre extérieur. Dans le
cas d'une exécution où des efforts limités sont seulement nécessaires, par
exemple pour un faible étampage d'un matériau de faible résistance, on
pourrait avoir les deux cylindres disposés côte-à-côte ou en opposition. Dans
le cas où de forts efforts d'étampage sont nécessaires, notamment lors de
l'étampage transversal, on veillera à ce que les efforts engendrés par les tiroirs
4 soient distribués symétriquement sur la presse. A cet effet on peut avoir deux
tiroirs 4 travaillant à 180° l'un de l'autre dans un plan perpendiculaire à l'axe
d'étampage principal X, comme représenté sur les figures, ou alors quatre
tiroirs travaillant à 90° entre eux. La variante à trois tiroirs travaillant à 120°
serait aussi envisageable vu les symétries qu'elle procure; il en serait de même
pour des variantes avec un nombre encore plus élevé de tiroirs. En fait une
variante avec un seul tiroir ne serait envisageable que pour de faibles efforts
lors de l'étampage transversal.
La description qui précède indique que l'angle entre l'angle principal
d'étampage X et l'angle d'étampage secondaire Y est un angle droit. Il est tout
à fait possible d'avoir aussi un angle entre ces deux axes différent de l'angle
droit, le coulissement du ou des tiroirs 4 s'effectuant alors obliquement
relativement à l'axe principal X. Une variante comprenant plusieurs tiroirs 4 se
déplaçant obliquement selon des angles différents est aussi envisageable.
Dans tous ces cas, on veillera cependant à équilibrer au mieux les efforts
transmis à la presse.
Le moyen d'actionnement des tiroirs pourrait aussi être différent de
ce qui a été décrit ici, par exemple le déplacement vers l'extérieur de chaque
tiroir pourrait être provoqué par un moyen à ressort, le contrôle de position du
tiroir étant réalisé par le poinçon 50 agissant va les portions de surfaces
inclinées 52,41. De même, chaque tiroir pourrait tout aussi bien être entraíné
par son propre cylindre agissant perpendiculairement ou obliquement par
rapport à l'axe principal d'étampage. Dans le cas où une transmission d'un
mouvement vertical en un mouvement horizontal ou oblique est souhaitée
d'autres moyens que ceux décrits peuvent être envisagés, par exemple des
moyens mécaniques ou hydrauliques. De même, l'application de l'effort par le
cylindre esclave 6 peut être faite de manière différente de ce qui a été décrit
ici, la liaison entre le maítre cylindre 5 et le cylindre esclave 6 pouvant être
uniquement mécanique, par exemple être réalisée par une ou plusieurs cames
ou genouillères.
La presse décrite est commandée par une unité de commande, non
représentée, apte à commander indépendamment chaque opération
d'étampage, de manière différentielle, simultanée ou séquentielle. On a donc
une commande de type sinusoïdal dans laquelle, le déplacement, la vitesse et
l'accélération de chaque mouvement est commandée de manière
indépendante.
Le procédé selon l'invention étant de réaliser simultanément plus
d'un seul étampage dans une pièce, la presse décrite permet de réaliser
simultanément un premier étampage selon une première direction d'un premier
axe X par le poinçon 62 et la matrice 63, un deuxième étampage selon une
direction opposé du même axe par le noyau d'extracteur 32 ainsi que deux ou
plusieurs autres étampages selon deux ou plusieurs directions opposées sur
un ou plusieurs axes Y différents dudit premier axe, à l'aide des cornes
d'étampage 42 des tiroirs 4. Par ces différents étampages simultanés, il est
possible de diminuer fortement le nombre de passages d'étampage différents
nécessaires, soit le nombre de matrices ainsi que le nombre de presses. Le
fluage de la matière est mieux contrôlé et on évite les déformations survenant
lors d'opérations d'étampage ultérieures, nécessitant alors de nouveaux
passages de finition. Bien que la presse ainsi que le procédé qui ont été
décrits concernent deux étampages verticaux et au moins deux étampages
horizontaux simultanés, on pourrait avoir, selon les besoins de la pièce à
étamper, uniquement deux étampages verticaux simultanés ou alors un seul
étampage vertical et les deux (ou plus) étampages horizontaux ou obliques. La
constitution de la presse s en trouverait simplifiée par rapport à celle décrite ici,
les modifications nécessaires étant à la portée de l'homme du métier. Une
possibilité a aussi été décrite où on a un seul étampage horizontal en plus du
ou des étampages verticaux.
Un tel procédé comme décrit, réalisé à l'aide d'une presse comme
décrite, permet de réaliser des usinages par étampage de pièces, notamment
des boítiers de montre, de forme et/ou de structure nettement plus compliquées
que ce qui était possible jusqu'à présent, ceci à un coût nettement diminué.
Claims (19)
- Procédé d'étampage différentiel et/ou séquentiel d'une pièce à étamper (7) dans une presse à étamper (1) caractérisé en ce que simultanément ou séquentiellement à un premier étampage effectué par un pivot (62) et un premier poinçon (63) selon une première direction d'un axe d'étampage principal (X), au moins un autre étampage est effectué par un deuxième moyen d'étampage (21,32) selon une deuxième direction, opposée à ladite première direction, dudit axe d'étampage principal.
- Procédé d'étampage différentiel et/ou séquentiel d'une pièce à étamper (7) dans une presse à étamper (1) caractérisé en ce que simultanément ou séquentiellement à un premier étampage effectué par un pivot (62) et un premier poinçon (63) selon une première direction d'un axe d'étampage principal (X), au moins un autre étampage est effectué par un deuxième moyen d'étampage (42) selon un deuxième axe d'étampage (Y) différent dudit axe d'étampage principal.
- Procédé d'étampage selon la revendication 1, caractérisé en ce que simultanément ou séquentiellement auxdits premier et deuxième étampages effectués selon des directions opposées d'un axe d'étampage principal (X), au moins un autre étampage est effectué par un autre moyen d'étampage (42) selon un deuxième axe d'étampage (Y) différent dudit axe d'étampage principal.
- Procédé d'étampage selon l'une des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que ledit deuxième axe d'étampage (Y) est perpendiculaire audit axe d'étampage principal (X).
- Procédé d'étampage selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que lors du ou des étampages effectués selon l'axe (Y), oblique ou perpendiculaire à l'axe d'étampage principal (X), la pression d'étampage appliquée selon l'axe d'étampage principal est conservée.
- Procédé d'étampage selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le ou les étampages selon l'axe (Y) oblique ou perpendiculaire à l'axe d'étampage principal (X) est ou sont effectués simultanément à ou aux étampages effectués selon l'axe principal d'étampage (X).
- Procédé d'étampage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la pression d'étampage nécessaire aux deux étampages de directions opposées selon l'axe principal (X) est délivrée par un seul cylindre (6).
- Procédé d'étampage selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la pression d'étampage nécessaire à ou aux étampages selon l'axe (Y) oblique ou perpendiculaire à l'axe principal d'étampage (X) est délivrée par un seul cylindre (5).
- Presse d'étampage différentielle et/ou séquentielle pour la réalisation d'un étampage selon l'une des revendications 1 ou 3 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte notamment les éléments suivants:un pivot (62) et un premier poinçon (63) actionnés selon une première direction de l'axe principal d'étampage (X) par un premier cylindre (6), etun deuxième moyen d'étampage (21,32) agissant selon une deuxième direction de l'axe principal d'étampage (X) opposée a ladite première direction.
- Presse d'étampage différentielle et'ou séquentielle pour la réalisation d'un étampage selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte notamment les éléments suivants:un pivot (62) et un premier poinçon (63) actionnés selon une première direction de l'axe principal d'étampage (X) par un premier cylindre (6), etau moins un autre moyen d'étampage (42) agissant selon un axe (Y) oblique ou perpendiculaire audit axe principal d'étampage (X).
- Presse d'étampage selon la revendication 9, caractérisée en ce que qu'elle comporte en outre au moins un autre moyen d'étampage (42) agissant selon un axe (Y) oblique ou perpendiculaire audit axe principal d'étampage (X).
- Presse d'étampage selon l'une des revendications 9 ou 11 caractérisée en ce que le deuxième moyen d'étampage est constitué par un noyau d'extraction (32), mobile selon l'axe principal d'étampage (X) dans une chambre de noyau (23), et venant en appui contre le fond de ladite chambre lorsque la pression d'étampage est fournie par un premier cylindre (6) au noyau (62) et/ou au premier poinçon (62) opposés audit noyau d'extraction.
- Presse d'étampage selon l'une des revendications 10 à 12 caractérisée en ce que l'autre moyen d'étampage agissant selon l'axe (Y) oblique ou perpendiculaire à l'axe principal d'étampage (X) est constitué par au moins une corne d'étampage (42) faisant partie d'un tiroir (4) mobile selon ledit axe (Y) oblique perpendiculaire à l'axe principal d'étampage (X).
- Presse d'étampage selon la revendication 13, caractérisée en ce que le tiroir (4) est actionné en déplacement par des moyens (50,30) agissant selon l'axe principal d'étampage (X).
- Presse d'étampage selon la revendication 13, caractérisée en ce que le déplacement du tiroir (4), respectivement de la corne d'étampage (42), selon une première direction de l'axe (Y) oblique ou perpendiculaire à l'axe principal d'étampage (X) est obtenu au moyen d'un poinçon (50) commandé par un cylindre (5) agissant selon l'axe principal d'étampage (X), ledit poinçon comportant une portion de surface inclinée (52) coopérant avec une autre portion de surface inclinée (41) dudit tiroir, de manière à transformer le mouvement de déplacement dudit poinçon selon une première direction de l'axe principal d'étampage (X) en un mouvement du tiroir (4) selon une première direction de l'axe (Y) oblique perpendiculaire à l'axe principal d'étampage (X).
- Presse d'étampage selon la revendication 15, caractérisée en ce que le déplacement du tiroir (4), respectivement de la corne d'étampage (42), selon une deuxième direction de l'axe (Y) oblique ou perpendiculaire à l'axe principal d'étampage (X) est obtenu au moyen d'un extracteur (30) commandé par un cylindre (3) agissant selon l'axe principal d'étampage (X), ledit extracteur comportant une portion de surface inclinée (34) coopérant avec une autre portion de surface inclinée (40) dudit tiroir, de manière à transformer le mouvement de déplacement dudit extracteur selon une deuxième direction de l'axe principal d'étampage (X) en un mouvement du tiroir (4) selon une deuxième direction de l'axe (Y) oblique ou perpendiculaire à l'axe principal.
- Presse d'étampage selon l'une des revendications 15 ou 16, caractérisée en ce que les angles d'inclinaison desdites surfaces inclinées (52,41,34,40) relativement à l'axe principal d'étampage sont de 45°.
- Presse d'étampage selon la revendication 16, caractérisée en ce que l'extracteur (30) est muni d'une butée (31) apte à déplacer le noyau d'extracteur (32) selon l'axe principal d'étampage (X).
- Presse d'étampage selon l'une des revendications 9 à 18, caractérisée en ce que le deuxième cylindre (5) est constitué en maítre cylindre, le premier cylindre (6) étant constitué en cylindre secondaire ou esclave, disposé coaxialement au centre dudit maítre cylindre.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP97810444A EP0888833A1 (fr) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | Procédé et presse d'étampage différentiel et/ou sèquentiel selon au moins deux directions différentes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP97810444A EP0888833A1 (fr) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | Procédé et presse d'étampage différentiel et/ou sèquentiel selon au moins deux directions différentes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0888833A1 true EP0888833A1 (fr) | 1999-01-07 |
Family
ID=8230286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP97810444A Withdrawn EP0888833A1 (fr) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | Procédé et presse d'étampage différentiel et/ou sèquentiel selon au moins deux directions différentes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0888833A1 (fr) |
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