EP0935507B1

EP0935507B1 - Procede de fabrication d'ebauches de pieces a pinces

Info

Publication number: EP0935507B1
Application number: EP97943040A
Authority: EP
Inventors: Hervé GOMAS
Original assignee: Bost Garnache Industries BGI SAS
Current assignee: Bost Garnache Industries BGI SAS
Priority date: 1996-10-04
Filing date: 1997-10-01
Publication date: 2002-04-10
Anticipated expiration: 2017-10-01
Also published as: FR2754196A1; US6318212B1; FR2754196B1; EP0935507A1; DE69711908D1; WO1998015370A1; DE69711908T2; AU4465997A

Description

La présente invention est relative à un procédé de fabrication d'ébauches métalliques de mors ou de noyaux de branches de pinces comprenant une mâchoire.

Les techniques actuelles de fabrication des pièces métalliques de pinces, à savoir les mors des pinces multiprises et les têtes de travail et/ou les branches des autres types de pinces, imposent de gérer un parc d'outillage coûteux et complexe. Ces techniques connues sont en effet le forgeage ou le découpage/emboutissage de tôles plates (JP-A-6 076 235).

L'invention a pour but de permettre la réalisation industrielle de gammes étendues de pinces avec un outillage réduit, et donc de façon particulièrement économique.

A cet effet, le procédé de fabrication suivant l'invention, tel que défini dans la revendication 1, est caractérisé en ce qu'on decoupe le contour de chaque ébauche dans un tronçon de profilé de forme respectif d'épaisseur variable dont la section transversale correspond à au moins une section dans l'ensemble longitudinale de l'ébauche.

De préférence ce procédé peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques des revendications 2 à 10.

L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une demi-pince, selon les revendications 11 et 13, utilisant le procédé de l'invention. Suivant une première variante, on réalise comme décrit plus haut une ébauche qui comporte un noyau de branche de pince, et on surmoule une poignée de pince sur ce noyau. De façon avantageuse, dans ce cas, le moule de surmoulage est fermé sur une bague d'adaptation enfilée sur le noyau de branche.

Suivant une deuxième variante, on réalise comme décrit plus haut plus haut une ébauche qui comporte un noyau de branche de pince, on introduit avec jeu le noyau de branche dans une cavité d'une poignée préformée, et on remplit l'espace restant libre dans cette cavité d'une matière de remplissage. Ladite cavité peut notamment déboucher vers l'avant et latéralement.

Des exemples de mise en oeuvre de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés, sur lesquels :

la Figure 1 représente en perspective une ébauche de mors de pince multiprise réalisée conformément à l'invention;
la Figure 2 représente en perspective un profilé de forme à partir duquel l'ébauche de mors de la Figure 1 est réalisé;
la Figure 3 représente la section de ce profilé;
la Figure 4 illustre en perspective la découpe d'ébauches telles que celle de la Figure 1 dans ce profilé;
la Figure 5 représente schématiquement, en coupe longitudinale, une branche de pince multiprise équipée d'un mors obtenu à partir de l'ébauche de la Figure 1;
la Figure 6 illustre la découpe d'ébauches d'un membre de pince dans un profilé de forme conformément à l'invention;
la Figure 7 représente la section du profilé de forme;
les Figures 8, 10, 12, 14 et 16 sont des vues analogues à la Figure 6 mais relatives à d'autres profilés de forme;
les Figures 9, 11, 13, 15 et 17 représentent les sections respectives de ces profilés de forme;
la Figure 18 représente en perspective une ébauche de membre de pince obtenue à partir de l'un quelconque des profilés des Figures 8 à 15;
la Figure 19 représente en perspective une ébauche de demi-pince réalisée conformément à l'invention;
la Figure 20 représente en perspective un profilé analogue à celui des Figures 14 et 15;
la Figure 21 illustre la découpe d'ébauches de deux membres de pince différents dans ce profilé;
la Figure 22 représente en perspective un profilé de base à section rectangulaire;
la Figure 23 illustre le forgeage de. tronçons localisés de profilé de forme dans ce profilé de base, ainsi que la découpe d'ébauches de demi-pince dans ces tronçons localisés;
la Figure 24 représente en perspective l'ébauche ainsi obtenue;
la Figure 25 représente en perspective un profilé de base à section circulaire;
la Figure 26 illustre le forgeage de tronçons localisés de profilé de forme dans ce profilé de base;
la Figure 27 illustre la découpe dans ces tronçons localisés d'ébauches de membre de pince;
la Figure 28 représente en perspective une autre ébauche de membre de pince réalisée conformément à l'invention et usinée pour constituer un membre de pince;
la Figure 29 représente en perspective le membre de pince correspondant, sur lequel une poignée de pince a été surmoulée;
la Figure 30 représente en perspective le même membre de pince et une bague rapportée;
la Figure 31 représente le même membre de pince équipé de la bague rapportée et sur lequel une poignée de pince a été surmoulée;
les Figures 32 et 33 montrent schématiquement, en coupe longitudinale, deux variantes de la demi-pince de la Figure 29;
la Figure 34 illustre en perspective un autre mode de réalisation d'une demi-pince à partir du membre de pince de la Figure 28;
la Figure 35 est une vue en plan correspondante; et
la Figure 36 est une vue en plan, partiel-. lement en coupe, montrant la demi-pince terminée.

On a représenté sur la Figure 1 l'ébauche 1 d'un mors monobloc destiné à équiper la branche entrepassante d'une pince multiprise. Cette ébauche est constituée d'une mâchoire 2 de forte épaisseur E constante, typiquement de l'ordre de 9 mm, et d'un talon de fixation 3 d'épaisseur constante e beaucoup plus faible, typiquement de l'ordre de E/2, soit de l'ordre de 4 mm. Un bourrelet intermédiaire 4 est prévu entre la mâchoire et le talon. L'ébauche est symétrique par rapport à son plan médian P.

Le talon 3 est délimité, sur chaque face, par un épaulement 5 rectiligne, sensiblement perpendiculaire au plan P. A sa racine, côté talon, l'épaulement 5 est bordé par une rainure rectiligne de dégagement 6. De l'autre côté, l'épaulement 5 se raccorde à une courte surface plane 7 parallèle au plan P, puis rejoint la racine de la mâchoire 2 par une face inclinée 8. L'angle α de cette face inclinée avec la perpendiculaire au plan P est de préférence au moins égal à 30°, et par exemple voisin de cette valeur. Par ailleurs, le talon 3 est traversé par une large découpe 9 de forme oblongue à extrémités arrondies.

On réalise une succession d'ébauches 1 à partir d'un profilé de forme 10, obtenu par extrusion, représenté sur les Figures 2 et 3. Ce profilé a la même section que l'ébauche 1 lorsqu'on regarde en bout les épaulements 5. Ainsi, en reprenant les mêmes références numériques que ci-dessus, il est constitué d'une partie 2 à section rectangulaire, d'épaisseur constante E, d'une partie 3 à section rectangulaire , d'épaisseur constante e, et, entre ces deux parties, d'une partie 4 en surépaisseur. Cette dernière présente, du côté de la partie. 2, deux faces 8 inclinées suivant l'angle α précité; de l'autre côté, elle présente deux faces 5 perpendiculaires au plan médian P, bordées chacune d'une rainure de dégagement 6. Les faces 8 et 5 sont reliées de chaque côté par une face 7 parallèle au plan P.

Ainsi, comme représenté sur la Figure 4, il est possible d'obtenir en une seule opération de découpe du profilé 10, effectuée perpendiculairement au plan P, une succession d'ébauches 1, suivant les contours répétitifs 11 indiqués. On utilise bien entendu pour cela une matrice et un poinçon tridimensionnels épousant chacun la forme d'une face du profilé. Il est à noter que la présence des rainures 6 permet d'obtenir un bon appui plan sur les faces de la partie 3, jusqu'aux épaulements 5, tandis que l'inclinaison α des faces 8 facilite le centrage du profilé et l'obtention d'une bonne qualité de découpe.

On a représenté sur la Figure 5 l'assemblage du mors 12, constitué de l'ébauche 1 usinée dans la région active 13 (Figure 1) de la mâchoire 2, avec deux pièces en tôle 14, 15 de forme allongée, planes dans leur région avant, qui enserrent le talon 3, pour réaliser la branche entrepassante 16 d'une pince multiprise.

Chaque pièce 14, 15 se termine, à l'avant, par un bord rectiligne 17 qui prend appui sur l'épaulement 5 correspondant tout le long de celui-ci. Cet appui, qui est rendu fiable par la présence des rainures de dégagement 6, permet de reprendre les efforts de serrage lors de l'utilisation de l'outil. Chaque pièce 14, 15 comporte de plus deux orifices 18 qui s'inscrivent chacun dans un arrondi d'extrémité 19 de la découpe 9, comme indiqué en traits mixtes sur la Figure 1. L'assemblage des pièces 12, 14 et 15 est réalisé au moyen de deux rivets 20 qui traversent ces orifices 18 ainsi que la découpe 19. Lors de leur compression, les tiges des deux rivets gonflent, ce qui les plaque fermement contre les bords des arrondis 19.

Les Figures 6 et 7 montrent la réalisation par simple découpe d'une série de membres monoblocs de pince 21 dans.un profilé de forme 10A.

Chaque membre 21 forme une demi-maillure, ou demi-zone d'articulation, 22, munie d'un orifice 23 pour le passage de l'axe d'articulation de la pince; d'un côté de cette zone, une mâchoire 24 de la pince; et de l'autre côté de la zone 22, un noyau de branche 25. Dans l'exemple représenté, la mâchoire 24 est du type bec de pince universelle.

Le profilé de forme 10A présente, en section, trois parties successives d'épaisseur croissante : une partie épaisse 24 côté mâchoire, une partie intermédiaire 22 correspondant à la demi-maillure, et une partie mince 25 correspondant au noyau de branche. Sur une face (la face supérieure sur la Figure 7), le profilé est plan sur l'ensemble des parties 22 et 25, et une face 8A inclinée suivant l'angle α précité relie ce plan à la face plane parallèle de la partie 24. Sur l'autre face, le profilé est plan sur l'ensemble des parties 22 et 24, et une face 5B inclinée suivant un angle β de préférence au moins égal à 30°, par exemple égal à α, relie ce plan à la face plane parallèle de la partie 25.

Comme représenté sur la Figure 6, une succession de membres 21 sont obtenus par simple découpe du profilé 10A, avec leur direction principale sensiblement perpendiculaire à la longueur du profilé.

Dans la variante des Figures 8 et 9, le profilé 10B comporte deux parties latérales minces 26 de même épaisseur, et une partie centrale plus épaisse 27. Il est plan sur la totalité d'une de ses faces, et sur l'autre face, la partie 27 est bordée par deux faces 8C inclinées suivant l'angle α. La face inférieure plane permet d'utiliser une matrice de découpage plane.

Par simple découpe, on réalise à partir du profilé 10B une succession de membres de pince 21A analogues à celui des Figures 6 et 7 mais dans lesquelles les parties 22 et 25 ont la même épaisseur. Les membres 21A sont découpés tête-bêche, avec les becs 24 imbriqués les uns dans les autres dans la région centrale 27 du profilé.

Les mêmes membres 21A peuvent être découpés dans le profilé de forme 10C représenté aux Figures 10 et 11, qui comporte une partie centrale mince 26 et deux parties latérales épaisses 27. De nouveau, le profilé présente une face entièrement plane. Dans ce cas, les becs 24 sont découpés dans les parties 27, et ce sont les zones 22, 25 qui sont disposées tête-bêche dans la partie centrale 26.

Les Figures 12 et 13 illustrent une variante très voisine de la précédente. Toutefois, la zone centrale 26 du profilé 10D est plus large, ce qui permet de rapprocher les unes des autres les ébauches 21A à découper.

La variante des Figures 14 et 15 est analogue à celle des Figures 6 et 7, à ceci près que les zones 22 et 25 du profilé 10E ont la même épaisseur, ce qui permet de donner au profilé 10E une face entièrement plane. Les membres obtenus sont du type 21A.

La variante 10F des Figures 16 et 17 ne diffère de celle des Figures 6 et 7 que par le fait que la face inclinée inférieure 8B se trouve à l'aplomb de la face inclinée supérieure 8A. Les membres 21B obtenus par découpage de ce profilé 10F diffèrent par conséquent de façon correspondante des membres 21.

La Figure 18 représente en perspective une ébauche de membre de pince 21A obtenue par découpe du profilé 10B, 10C, 10D ou 10E. Cette ébauche comporte une face plane et, de l'autre côté, un changement d'épaisseur progressif 28 à la racine de son bec 24.

En augmentant la longueur de la ou de chaque partie du profilé correspondant au noyau de branche 25 (partie 25 des Figures 6 et 7, partie(s) 26 des Figures 8 à 17), on peut réaliser de la même manière, par simple découpe, une ébauche de demi-pince 29 telle que celle représentée sur la Figure 19. Celle-ci ne diffère de l'ébauche 21A de la Figure 18 que par le prolongement du noyau 25 en une âme de demi-branche entière 30.

Non seulement le procédé dé découpe décrit ci-dessus permet de réaliser industriellement à grande cadence, et de façon précise et économique, une ébauche donnée, mais encore il permet, à partir du même profilé, de réaliser toute une gamme d'ébauches, qui, par exemple, ne diffèrent les unes des autres que par la forme de la tête de travail.

Ainsi, la Figure 20 représente un profilé 10G analogue à celui des Figures 14 et 15, et la Figure 21 montre qu'à partir de ce profilé, on peut découper soit une ébauche de membre de pince universelle 21A telle que celle de la Figure 18, soit une ébauche 21C de membre de pince coupante à bec rond. Bien entendu, on peut imaginer bien d'autres configurations d'ébauches réalisées à partir d'un même profilé de forme. L'outillage global permettant de fabriquer une gamme de pinces est par suite particulièrement économique.

La gestion d'un parc de profilés de forme peut même être totalement supprimée si l'on part d'un profilé de base à section simple dans lequel on réalise par forgeage, à froid ou à chaud, une succession de tronçons de profilé de forme dans chacun desquels s'inscrit une découpe, que l'on réalise dans une étape ultérieure.

Ainsi, dans l'exemple des Figures 22 et 23, on part d'un profilé de base ou feuillard 32 à section rectangulaire, dont l'épaisseur est l'épaisseur maximale à prévoir dans la découpe (à savoir l'épaisseur E du bec 24 dans les exemples cités ci-dessus).

Ce profilé de base est forgé en plusieurs étapes (Figure 23) pour former une succession de tronçons de profilés de forme 10H dans chacun desquels s'inscrit une découpe 33, qui est par exemple celle de l'ébauche de demi-pince universelle 21D de la Figure 24.

Ainsi, à partir du profilé rectangulaire illustré en (a), on effectue les étapes suivantes :

(b) réalisation d'une découpe localisée 132, à peu près au centre d'un tronçon de profilé 232;
(c) forgeage localisé de cette découpe pour former le taillant 121 de l'ébauche;
(d) forgeage de la partie 232A du tronçon de profilé située d'un côté de la découpe forgée 132, pour l'amener à l'épaisseur désirée pour les parties 22 et 25 de l'ébauche; on obtient ainsi un tronçon de profilé de forme 10I; et
(e) découpe de l'ébauche 21D à taillant 121 représentée à la Figure 24.

Un tel procédé permet de supprimer la phase ultérieure d'usinage du taillant 121.

De même, dans l'exemple des Figures 25 à 27, on part d'un profilé de base 32A à section circulaire (Figure 25), par exemple dévidé d'une bobine, et on réalise par forgeage une succession de tronçons de profilés de forme 10I (Figure 26) constitués chacun d'un tronçon 33 à section rectangulaire suivi d'un tronçon 34 à faces planes, de faible épaisseur. La découpe dans chaque tronçon 10I (Figure 27) donne naissance à un membre de pince, dans cet exemple un membre 21E de pince coupante. On remarque que dans cet exemple, la dimension longitudinale de l'ébauche 21E est sensiblement parallèle à la longueur du profilé.

Les Figures 28 à 36 illustrent trois modes différents de finition d'une demi-pince à partir d'une ébauche de membre de pince 21F qui ne diffère de l'ébauche 21A de la Figure 18 que par la présence de reliefs 36, tels que des encoches et un orifice, sur le noyau de branche 25. Les reliefs 36 peuvent être obtenus par la découpe elle-même.

L'ébauche ayant été usinée en 37 dans la zone active du bec 24,.pour en constituer un membre de pince 39, dans l'exemple des Figures 28 et 29, la poignée 38 est simplement surmoulée sur le noyau 25. Cette poignée peut être en aluminium, en alliage d'aluminium, ou en matière thermoplastique ou thermodurcissable renforcée ou non.

Dans la variante des Figures 30 et 31, on commence par enfiler à force, ou du moins à joint étanche, sur le noyau 25 une bague 40, puis on ferme le moule de surmoulage de la poignée sur cette bague. La demi-pince finie est représentée sur la Figure 31. La bague 40 est constituée d'une matière présentant une certaine souplesse ou ductilité afin de s'adapter intérieurement aux variations dimensionnelles du noyau. 25, et extérieurement au contour du moule fermé. Cette matière est par exemple une matière plastique ou de l'aluminium. La partie avant de la bague 40, extérieurement agrandie, est visible à l'avant de la poignée et prolonge celle-ci.

Comme représenté aux Figures 32 et 33, en variante, on peut effectuer sur la poignée 38 un second surmoulage 138, formant un revêtement total (Figure 32) ou partiel (Figure 33), en une matière relativement souple ou "grip". On peut ainsi obtenir toute une gamme de pinces à partir de la même poignée de base 38.

Dans la variante des Figures 34 à 36, la poignée 38, en matière plastique, est réalisée indépendamment par moulage et comporte une cavité 41 qui débouche à son extrémité avant par une ouverture 42 et latéralement par une ouverture 43 (Figure 34). Les parois de la cavité 41 présentent des reliefs 44. Le noyau 25 du membre de pince est introduit à travers l'ouverture 42 (Figure 35), puis de la matière plastique complémentaire 45 est surmoulée dans la cavité 41 pour solidariser les deux pièces (Figure 36). On peut bien entendu modifier la poignée de la même manière qu'aux Figures 32 et 33.

Dans chacune des variantes des Figures 28 à 36, les reliefs 36 du membre de pince, et éventuellement 44 de la poignée, améliorent l'adhérence entre les deux pièces après le surmoulage.

Il est à noter que les modes de finition de branche décrits ci-dessus en regard des Figures 28 à 36 sont également applicables à des membres métalliques obtenus par tout autre procédé approprié, par exemple par forgeage ou découpe/emboutissage de tôles planes.

De plus, on peut, dans le cas d'une poignée. bi-injectée, appliquer la technique décrite au sujet d'un manche de tournevis dans le FR-A-2 730 658 au nom de la Demanderesse, à savoir, lors de la dernière opération de surmoulage, fermer le moule en appliquant une nervure de pincement de celui-ci sur un gradin de la partie injectée sous-jacente.

Claims

Procédé de fabrication d'ébauches métalliques (1; 21; 21A; ...; 21F; 29) de mors ou de noyaux de branches de pince comprenant une mâchoire, caractérisé en ce qu'on découpe le contour de chaque ébauche dans un tronçon de profilé de forme respectif (10; 10A; ...; 10I) d'épaisseur variable dont la section transversale correspond à au moins une section dans l'ensemble longitudinale de l'ébauche.
Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tronçon de profilé de forme (10; 10A; ...; 10I) est monobloc et monomatière.
Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu 'on réalise la découpe dans un profilé (10; 10A; ...; 10G) de section transversale constante.
Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on part d'un profilé de base (32; 32A) ayant une section transversale différente de celle des tronçons de profilé de forme (10H; 10I), on réalise à partir de ce profilé de base, par au moins une opération de forgeage, des tronçons localisés (10H; 10I) de profilé de forme, et on réalise la découpe dans chacun de ces tronçons localisés.
Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le profilé de base (32; 32A) est un feuillard ou une barre à section transversale rectangulaire ou polygonale, ou un profilé à section transversale en courbe fermée, en particulier circulaire, notamment dévidé d'une bobine.
Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les tronçons de profilé de forme (10B; 10C; 10D; 10E; 10G; 10H; 10I) présentent d'un côté, sur toute leur étendue, une face plane d'appui sur une matrice de découpage plane.
Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les tronçons de profilé de forme (10; 10A; ...; 10I) comportent au moins une surface de changement d'épaisseur (8; 8A, 8B; 8C) inclinée, notamment à au moins 30°, par rapport à la perpendiculaire au plan médian (P) desdits tronçons.
Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les tronçons de profilé de forme (10) comportent au moins un épaulement (5) sensiblement perpendiculaire à leur plan médian (P), la racine de cet épaulement étant notamment longée par une gorge de dégagement (6).
Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la section des tronçons de profilé de forme (10D; 10C; 10D) est symétrique dans le sens transversal, et en ce qu'on y réalise par découpe des ébauches (21A) disposées tête-bêche.
Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on utilise les tronçons de profilé de forme (10G) pour y découper au moins deux ébauches de formes différentes (21A, 21C).
Procédé de fabrication d'une demi-pince, caractérisé en ce qu'on réalise, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, une ébauche (21F) de noyau de branche de pince (25), et on surmoule une poignée de pince (38) sur ce noyau.
Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le moule de surmoulage est fermé sur une bague d'adaptation (40) enfilée sur le noyau de branche (25).
Procédé de fabrication d'une demi-pince, caractérisé en ce qu'on réalise, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, une ébauche (21F) de noyau de branche de pince (25), on introduit avec jeu le noyau de branche (25) dans une cavité (41) d'une poignée préformée (38), et on remplit l'espace restant libre dans cette cavité d'une matière de remplissage (45).
Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la cavité (41) de la poignée préformée (38) débouche vers l'avant et latéralement.