EP1759782A1 - Installation et procédé de travail d'un lot de flans - Google Patents

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Publication number
EP1759782A1
EP1759782A1 EP05356145A EP05356145A EP1759782A1 EP 1759782 A1 EP1759782 A1 EP 1759782A1 EP 05356145 A EP05356145 A EP 05356145A EP 05356145 A EP05356145 A EP 05356145A EP 1759782 A1 EP1759782 A1 EP 1759782A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tools
blanks
pattern
blank
press
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05356145A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Claude Jeandeaud
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ArcelorMittal Distribution Services France SAS
Original Assignee
Arcelor Steel Service Center France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arcelor Steel Service Center France SAS filed Critical Arcelor Steel Service Center France SAS
Priority to EP05356145A priority Critical patent/EP1759782A1/fr
Priority to PCT/FR2006/002022 priority patent/WO2007026079A1/fr
Publication of EP1759782A1 publication Critical patent/EP1759782A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/26—Perforating, i.e. punching holes in sheets or flat parts
    • B21D28/265—Perforating, i.e. punching holes in sheets or flat parts with relative movement of sheet and tools enabling the punching of holes in predetermined locations of the sheet, e.g. holes punching with template
    • 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
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/246—Selection of punches

Definitions

  • the present invention relates to an installation and a method of working a batch of blanks such as sheets.
  • a press comprises a fixed lower plate, and an upper slide one or more actuators such as a hydraulic cylinder are able to move to the lower plate. It is known to use such a press for punching metal blanks, after having equipped with a pair of complementary lower and upper tools, connected by linear guide means. These are attached to the lower tool and guide the upper tool towards the lower tool, which rests on the lower plate of the press. The punch blank is placed between the lower tool and the upper tool, which the slider then moves downward until both tools punch the blank between them. Due to its constitution, a press can be powerful. When this is the case, the pair of tools can be designed so that they can perform several simultaneous punching operations in the same blank, so that time and productivity are saved. However, this pair of tools can only perform one hole pattern, while it represents a significant investment.
  • the lower tool is pierced with as many through holes as there are holes drilled in the blank by the pair of tools at each maneuver of the upper tool.
  • These through holes are used to pass pieces that are cut in the blank by the pair of tools and fall to the lower plate of the press.
  • the pieces falling through the through holes are generally received by belt conveyors which are placed between the lower plate and the lower tool then placed on blocks and which evacuate these pieces. outside the press.
  • Such conveyors are expensive and their presence results in greater complexity of the installation, an increased risk of breakdowns and more expensive maintenance.
  • Pieces dropping through holes drilled in the lower tool can also continue their falls through other holes, drilled into the bottom plate of the press. When this is the case, they can fall directly into a receiving tray placed under the lower plate of the press.
  • the holes in this bottom plate must be in line with those drilled in the bottom tool and are only suitable for one pair of tools, which can not be replaced by another in the press.
  • a punching machine which includes an upper mobile punch holder cassette, a lower die support cassette, and a generally C-shaped element. are able to move transversely to the trajectory of the blanks rigidly secures the lower cassette to the upper cassette and has for this purpose two branches to each of which is fixed one of these cassettes lower and upper.
  • a blank is stopped between the lower and upper cassettes and the latter are positioned transversely to the trajectory of the blank, then one of the punches of the upper cassette is actuated downwards, in the direction of a complementary matrix, with which he cuts into the blank.
  • a movement of the cassettes and / or a displacement of the blank so that the punching of the entire blank is long to achieve.
  • the object of the invention is at least to make it possible to reduce the cost of manufacturing blanks provided with patterns of holes and / or reliefs obtained by stamping.
  • the subject of the invention is a working installation of a lot of blanks, characterized in that it comprises a press adapted to perform in a single operation at least one invariable pattern for the whole batch and at least one machine adapted to perform, on at least some of the blanks of the batch and in several successive operations, at least one variable pattern of a blank to the other of this batch.
  • a pattern is a set of reliefs, cutouts and / or holes made on a treated blank in the installation.
  • a pattern is said to be “invariable” if it is common to all the blanks of a lot of blanks processed in the installation.
  • a pattern is said to be “variable” if it is applied only to certain blanks of the same batch of blanks.
  • This method can be implemented by an installation as defined above, the press performing step a), while the machine performs step b).
  • the same tools are used to form the first pattern on the two blanks and different tools to form the second patterns on these blanks.
  • variable pattern and / or the invariable pattern of a blank to the other comprise several holes, reliefs and / or cuts.
  • FIG. 1 shows a working installation 1 of a batch L of blanks 2 driven and successively positioned by an upstream thrust clamp 3, then by a downstream traction clamp 4, along a rectilinear trajectory X-X ', in the direction indicated by the arrow F 1 .
  • the batch L is in the form of a stack P of blanks to be treated in the installation 1 and which are part of the same series of manufacture.
  • the blanks of the stack P all have the same shape and must undergo in the installation one of the cutting and / or punching operations that may vary from one blank to another.
  • upstream and downstream refer to this direction F 1 of progression of the blanks along the installation 1.
  • the blanks 2 are at least partly metallic. However, they may not be entirely metallic, in particular in the case of sandwich composite blanks, that is to say blanks each comprising two metal sheets and a polymer thickness between these two sheets.
  • the installation 1 is more particularly a punching installation which comprises two successive punching machines, namely an upstream press 5 and a downstream machine 6, and a table 7 supporting the blanks at their progression along the installation 1, through these machines 5 and 6.
  • a longitudinal slot 8 for the passage of the clamps 3 and 4 divides this table in two, on the upstream end of which a unstacker, known per se and not shown for the sake of clarity, deposits one by one the punch blanks taken on the stack P and at the downstream end of which a stacker, also known per se and not shown, picks the punched blanks and deposits them forming a P 'stack.
  • the batch L is formed of the two piles P and P 'and the blanks being processed in the installation 1.
  • a programmable control and control unit 9 controls the installation 1 and, more particularly, coordinates the movements of the clamps 3 and 4 and the punching operations in the machines 5 and 6, where these clamps 3 and 4 successively position each blank 2 in the longitudinal direction corresponding to the path X-X '.
  • the press 5 is of the type commonly called "arcade" in the field of the work of blanks. She is able to develop a significant effort, preferably greater than 500 kN and, for example, of the order of 800 kN.
  • This press 5 comprises a pair of substantially identical lower and upper support rails 20 extending in a direction Y 1 -Y ' 1 perpendicular to the path X-X'.
  • the press also comprises a pair of rails 21 for positioning and supporting parallel to the sleepers and also substantially identical and fixed, as the cross members 20, on a frame 22 formed of two plates 22A and 22B arranged vertically and perpendicularly to the path X-X .
  • Each plate 22A and 22B is provided with a slot 22C for passing the blanks 2 and the clamps 3 and 4.
  • each matrix 24 is provided with an orifice 24A corresponding to a cut to be made on the blanks 2.
  • the plate 23 comprises, over its entire height, a clearance 23A which allows gravity discharge of the knockouts, that is to say pieces of blanks cut by the adjacent matrix 24.
  • the transverse dimensions of each clearance 23A are slightly greater than those of the orifice 24A opposite which it is arranged.
  • the upper cross member and the upper rail 21 together support a tray-shaped, removable tool carrier 25 having a vertically movable upper puncher set 26 which are slidably mounted in through holes in the tool carrier 25 and each of which is complementary to a matrix 24.
  • Each rail 21 comprises two upper panels 27 which are inclined with respect to each other and with respect to the vertical and which meet at an upper edge. These flaps 27 penetrate into one of two grooves 28 respectively formed in the tool holder 23 and in the tool holder 25. They cooperate with two plane and inclined walls of the corresponding groove 28, so as to ensure the precise positioning of the tool holder 23 or tool holder 25 in a direction substantially parallel to the path X-X ', each groove 28 having a cross section complementary to the cross section of the upper portion of a rail 21, except at its upper end which has the shape of a groove 29.
  • a lock actuator formed by a cylinder 30 shown only in Figure 2A locks the tool holder 23 in a precise position in the direction Y 1 Y '1.
  • the rod 31 of the jack 30 enters a housing 23B of corresponding shape provided in the 23C side of the tool holder 23 which runs along the plate 22A.
  • a not shown cylinder is provided to immobilize the tool holder 25 by engaging its rod in a housing 25B of this tool holder.
  • the punches and die of the press 5 are effectively vertically aligned with each other.
  • Other locking means of the elements 23 and 25 in the direction Y 1 -Y ' 1 can be envisaged.
  • a tray 32 for receiving the pieces or falls cut from the blanks 2 by the tools 26 and 24 is placed under the tool-carrying tray 23.
  • an evacuation belt can replace the tray 32.
  • the means for operating a group of tools 26 'selected from the tools 26 comprise a slider 33 actuated downwards by a jack or a wedge mechanism not shown for the sake of clarity, as well as a selector 34, of which the position parallel to the directions XX 'and Y 1 -Y' 1 can be modified and adjusted so as to find just above the selected 26 'tool group.
  • the blank 2 is punched by the machine 5 after being positioned precisely by the clamp 3 in this machine 5, between the lower tool holder 23 and the tools 26 of the tool holder 25, in the longitudinal direction defined by the path X- X '.
  • This punching results from the movement of the tools 26 'towards the tool holder 23, this movement being effected by the selector 34 itself driven downwards by the strike plate 33.
  • each tool 26' and the edge of the corresponding die 24 cut a piece or "knockout" which falls, through the orifice 24A and the clearance 23A, to the tray 32 and which leaves room for a hole in the blank 2.
  • the holes drilled by the group d 'tools 26' selected are arranged in an invariable pattern for all the batch L of blanks 2 treated, insofar as the holes 24 and the tools 26 'are fixed parallel to the directions XX' and Y 1 -Y ' 1 , c' that is to say blanks 2, the selector being held in position along the directions XX 'and YY' for all the batch L of blanks to be treated.
  • the selector 34 provides flexibility in choosing the invariable pattern, which is advantageous. This pattern can therefore be changed from one lot of blanks to be processed to another, for example at the end of the production of a series of pieces.
  • the tool 23 and the tool holder 25 can be disassembled as soon as the jacks 30 and the like are activated to remove their rods from the housings 23B and 25B. They can be replaced by others, which will be locked.
  • the tool 23 does not rest on a lower plate but directly on the crossbar 20 and the lower rail 21, so that its replacement by another does not put in place. cause the evacuation, by simply falling in the tray 32, knockouts cut in the blank 2.
  • the machine 6, part of the internal mechanism of which is shown in FIG. 3, is generally of the type of that described in the patent application. French No. 2,806,945 . It comprises an upper cassette 54, a lower cassette 55, as well as a generally C-shaped support 56.
  • This support 56 that drive and positioning means, comprising a jack V in the example shown, are able to to move transversely to the direction XX 'of progression of the blanks 2 rigidly secures the lower cassette 55 to the upper cassette 54 and comprises for this purpose two branches 57, each of which is fixed one of these cassettes lower and upper.
  • the upper cassette 54 carries moving tools 58, while the lower cassette 55 carries tools 59 complementary tools 58.
  • the machine 6 is a punching machine, so that the tools 59 are dies and that the tools 58 are movable punches to these matrices.
  • Selective actuating means 58 for tools 59 are provided and may be of any suitable type. In the example shown, they are of the type described in the patent application French N ° 2,806,945 and comprise a hammer 60 set in motion by a mechanism not shown and a selector 61 movable in a horizontal plane.
  • the control and control unit 9 immobilizes the blank 2 in the machine 6 in a predetermined position along the direction XX 'of the trajectory and positions the support 56 in a direction Y 2 -Y ' 2 orthogonal to this direction X-X', after which the blank 2 is between Cassettes 54 and 55.
  • the control and control unit 9 places the selector 61 above the tool 58 to be actuated. Then, it causes the operation of the hammer 60 down, so that the selector 61, pushed down by the hammer 60, actuates the selected tool 58 relative to the corresponding tool 59. This tool 58 then perforates the blank 2.
  • FIG. 4 shows an unpunched blank 2 of the batch L.
  • the press 5 pierces very quickly and successively two identical patterns 150 of holes 151 visible in FIG. 5.
  • the patterns 150 are the same for all the blanks 2 of the lot L.
  • a single invariable pattern 150 can be formed by the press 5 on each blank 2.
  • Each blank 2 then passes into the machine 6, which successively drills several holes 152 arranged in a pattern 153.
  • FIG. 7 shows a blank 2 'of the same batch L, which bears the same invariable patterns 150 of holes 151 as the blank 2, as well as two other patterns 153' different from the pattern 153.
  • the patterns 153 'shown in FIG. 7 are identical and each formed three holes 152. They could however be different.
  • This blank 2 ' was punched by the installation 1, it was not necessary to change between the punching of the blank 2 and that of the blank 2', since it was sufficient to operate tools 58 different from those used for the pattern 153.
  • the installation 1 is able to punch each of the blanks 2 and 2 'much faster than the machine 6 alone, which can not drill several holes at the same time.
  • the cost of punching several blanks 2 and 2 'of the same batch L can be reduced by using the installation 1, according to the number of these blanks 2 , compared to the case where only one press is used and in case only one machine 6 is used.
  • the invention is not limited to the embodiment described above.
  • all or part of the holes 151 and 152 may be replaced by non-through reliefs formed in the blanks 2 and / or blanks along the edges or at the corners of the blank.
  • variable patterns 153, 153 'etc ... can be made on each blank before the invariable pattern 150.
  • the conveyor brings the blanks first to the machine 6 and then to the press 5.
  • machines of the type of the machine 6 can be associated with the press 5, these machines being arranged, optionally, upstream, downstream or on both sides of the press .
  • the blanks 2 and 2 ' may not be metallic.

Abstract

Cette installation comporte une presse (5) adaptée pour réaliser en une seule opération au moins un motif (150) invariable pour un lot de flans (2,P,P') et une machine (6) adaptée pour réaliser, sur certains flans au moins et en plusieurs opérations successives, un motif variable d'un flan (2) à l'autre. Un procédé utilisant ladite installation est aussi décrit.

Description

  • La présente invention concerne une installation et un procédé de travail d'un lot de flans tels que des tôles.
  • Classiquement, une presse comporte un plateau inférieur fixe, et un coulisseau supérieur qu'un ou plusieurs actionneurs tel qu'un vérin hydraulique sont à même de mouvoir vers ce plateau inférieur. Il est connu d'utiliser une telle presse pour poinçonner des flans métalliques, après l'avoir équipée d'une paire d'outils complémentaires inférieur et supérieur, que relient des moyens de guidage linéaire. Ces derniers sont fixés à l'outil inférieur et guident en rapprochement-éloignement l'outil supérieur par rapport à cet outil inférieur, qui repose sur le plateau inférieur de la presse. Le flan à poinçonner est placé entre l'outil inférieur et l'outil supérieur, que le coulisseau manoeuvre ensuite vers le bas jusqu'à ce que les deux outils poinçonnent le flan entre eux. Du fait de sa constitution, une presse peut être puissante. Lorsque tel est le cas, la paire d'outils peut être conçue de manière à pouvoir effectuer plusieurs opérations simultanées de poinçonnage dans un même flan, afin que soient obtenus des gains de temps et de productivité. Toutefois, cette paire d'outils ne peut effectuer qu'un seul motif de trous, alors qu'elle représente un investissement important.
  • Par ailleurs, l'outil inférieur est percé d'autant de trous traversants qu'il y a de trous percés dans le flan par la paire d'outils à chaque manoeuvre de l'outil supérieur. Ces trous traversants servent au passage des morceaux qui sont découpés dans le flan par la paire d'outils et qui chutent vers le plateau inférieur de la presse. Les morceaux chutant par les trous traversants sont généralement réceptionnés par des convoyeurs à bande qui sont placés entre le plateau inférieur et l'outil inférieur alors posé sur des cales et qui évacuent ces morceaux en dehors de le presse. De tels convoyeurs sont coûteux et leur présence se traduit par une plus grande complexité de l'installation, un risque accru de pannes et une maintenance plus onéreuse. Les morceaux chutant par les trous percés dans l'outil inférieur peuvent également continuer leurs chutes par d'autres trous, percés dans le plateau inférieur de la presse. Lorsque tel est le cas, ils peuvent tomber directement dans un bac de réception placé sous le plateau inférieur de la presse. Les trous dans ce plateau inférieur doivent être dans l'axe de ceux percés dans l'outil inférieur et ne conviennent qu'à une seule paire d'outils, qui ne peut donc pas être remplacée par une autre dans la presse.
  • Dans la demande de brevet français N° 2 806 945 est décrite une machine de poinçonnage, qui comporte une cassette supérieure de support de poinçons mobiles, une cassette inférieure de support de matrices complémentaires des poinçons, ainsi qu'un élément globalement en forme ce C. Cet élément en forme de C, que des moyens d'entraînement sont à même de déplacer transversalement à la trajectoire des flans, solidarise rigidement la cassette inférieure à la cassette supérieure et comporte à cet effet deux branches à chacune desquelles est fixée l'une de ces cassettes inférieure et supérieure. Pour être poinçonné, un flan est arrêté entre les cassettes inférieure et supérieure et ces derniers sont positionnées transversalement à la trajectoire du flan, puis l'un des poinçons de la cassette supérieure est actionnée vers le bas, en direction d'une matrice complémentaire, avec laquelle il effectue une découpe dans le flan. Entre deux poinçonnages successifs a lieu un déplacement des cassettes et/ou un déplacement du flan, si bien que le poinçonnage de l'ensemble du flan est long à réaliser.
  • L'invention a au moins pour but de permettre une réduction du coût de fabrication de flans pourvus de motifs de trous et/ou de reliefs obtenus pas emboutissage.
  • A cet effet, l'invention a pour objet une installation de travail d'un lot de flans, caractérisée en ce qu'elle comporte une presse adaptée pour réaliser en une seule opération au moins un motif invariable pour tout le lot et au moins une machine adaptée pour réaliser, sur certains au moins des flans du lot et en plusieurs opérations successives, au moins un motif variable d'un flan à l'autre de ce lot.
  • Au sens de la présente invention, un motif est un ensemble de reliefs, découpes et/ou trous réalisés sur un flan traité dans l'installation. Un motif est dit « invariable » s'il est commun à tous les flans d'un lot de flans traité dans l'installation. Un motif est dit « variable » s'il n'est appliqué que sur certains flans d'un même lot de flans.
  • Selon d'autres caractéristiques avantageuses de cette installation :
    • Elle comprend des moyens d'entraînement et de positionnement des flans selon une trajectoire d'avance de ces flans, successivement vers la presse et vers la machine ou vers la machine et vers la presse.
    • La machine comporte une première cassette déplaçable de support d'outils mobiles de travail du flan, une deuxième cassette déplaçable de support d'outils complémentaires des outils de la première cassette, des moyens d'entraînement et de positionnement des première et deuxième cassettes chacune d'un côté des flans, selon une direction non parallèle à la trajectoire des flans, et des moyens de manoeuvre sélective d'un des outils mobiles, vers l'outil complémentaire de la deuxième cassette, quelle que soit la position des première et deuxième cassettes selon la direction non parallèle à la trajectoire des flans.
    • La presse comporte un bâti, au moins un porte-outils inférieur amovible et immobilisé sur le bâti, au moins un porte-outils supérieur amovible et immobilisé sur le bâti, ce porte-outils supérieur portant des outils complémentaires des outils du porte-outils inférieur et déplaçables en rapprochement/éloignement de ces outils, et des moyens de manoeuvre des outils déplaçables vers les outils du porte-outils inférieur de la presse. Dans ce cas, le porte-outils inférieur est avantageusement défini par une pièce d'un seul tenant qui est percée d'au moins un dégagement traversant pour le passage de morceaux de flan découpés par les outils et que supporte le bâti sans l'intermédiaire d'un plateau de support.
    • La presse comporte plusieurs outils supérieurs sélectionnable indépendamment les uns des autres.
    • Les moyens de manoeuvre comportent un sélecteur de manoeuvre d'un groupe d'outils sélectionnés parmi les outils déplaçables, ce sélecteur étant à même d'être positionné au-dessus du groupe d'outils sélectionnés, ce sélecteur étant placé entre un organe de frappe et les outils déplaçables de manière à pouvoir être entraîné par l'organe de frappe contre le groupe d'outils sélectionnés.
  • L'invention a également pour objet un procédé de travail d'un lot de flans, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes dans lesquelles :
    • a) dans chaque flan du lot, on réalise en une seule opération au moins un même motif invariable, avant ou après quoi
    • b) dans certains au moins des flans, on réalise en plusieurs opérations au moins un motif variable.
  • Ce procédé peut être mis en oeuvre par une installation telle que définie ci-dessus, la presse effectuant l'étape a), alors que la machine effectue l'étape b).
  • L'invention concerne également un autre procédé de travail d'au moins deux flans dans lequel on réalise, sur chaque flan, au moins un motif, ce procédé étant caractérisé en ce que :
    • sur le premier flan, on réalise, en une opération, au moins un premier motif et, en plusieurs opérations, au moins un deuxième motif et
    • sur le second flan, on réalise, en une opération, un premier motif identique au premier motif réalisé sur le premier flan et, en plusieurs opérations, au moins un deuxième motif différent du deuxième motif réalisé sur le premier flan.
  • De façon avantageuse, on utilise les mêmes outils pour former le premier motif sur les deux flans et des outils différents pour former les deuxièmes motifs sur ces flans.
  • Selon d'autres caractéristiques avantageuses de ces procédés, le motif variable et/ou le motif invariable d'un flan à l'autre comportent plusieurs trous, reliefs et/ou découpes.
  • L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels :
    • la figure 1 est un schéma de principe en vue de dessus d'une installation, conforme à l'invention ;
    • la figure 2 est une vue schématique, en perspective et avec arrachement, d'une presse faisant partie de l'installation de la figure 1 ;
    • la figure 2A est une coupe partielle à plus grande échelle selon la ligne A-A à la figure 2 et représente la partie inférieure de la presse ;
    • la figure 3 est une vue schématique, en perspective, d'une machine de poinçonnage faisant partie de l'installation de la figure 1 ;
    • la figure 4 est une vue en plan d'un flan non poinçonné ;
    • la figure 5 est une vue analogue à la figure 4 et représente le même flan après que la presse de la figure 2 y a percé un premier motif de trous, lors d'une première étape d'un procédé de poinçonnage conforme à l'invention ;
    • la figure 6 est une vue analogue aux figures 4 et 5, et représente le même flan après que la machine de la figure 3 y a percé un deuxième motif de trous, lors d'une deuxième étape du procédé de poinçonnage ; et
    • la figure 7 est une vue analogue à la figure 6 et représente un flan également percé par les machines des figures 2 et 3, mais autrement que le flan de cette figure 6.
  • Les proportions ne sont pas respectées sur les figures 1 à 3, dans un souci de clarté.
  • Sur la figure 1 est représentée une installation 1 de travail d'un lot L de flans 2 entraînés et positionnés successivement par une pince de poussée amont 3, puis par une pince de traction aval 4, selon une trajectoire rectiligne X-X', dans le sens indiqué par la flèche F1.
  • Le lot L se présente sous la forme d'une pile P de flans à traiter dans l'installation 1 et qui font partie d'une même série de fabrication. Les flans de la pile P ont tous la même forme et doivent subir dans l'installation une des opérations de découpe et/ou de poinçonnage qui peuvent varier d'un flan à l'autre.
  • Dans ce qui suit et dans les revendications annexées, les termes « amont », « aval », ainsi que les termes analogues se réfèrent à ce sens F1 de progression des flans le long de l'installation 1.
  • Les flans 2 sont au moins en partie métalliques. Toutefois, ils peuvent ne pas être entièrement métalliques notamment dans le cas où il s'agit de flans composites à structures sandwich, c'est-à-dire de flans comprenant chacun deux feuilles métalliques et une épaisseur de polymère située entre ces deux feuilles.
  • Dans l'exemple représenté, l'installation 1 est plus particulièrement une installation de poinçonnage qui comporte deux machines de poinçonnage successives, à savoir une presse amont 5 et une machine aval 6, ainsi qu'une table 7 de support des flans lors de leur progression le long de l'installation 1, à travers ces machines 5 et 6. Une fente longitudinale 8 pour le passage des pinces 3 et 4 divise en deux cette table 7, sur l'extrémité amont de laquelle un dépileur, connu en soi et non représenté dans un souci de clarté, dépose un à un les flans à poinçonner pris sur la pile P et à l'extrémité aval de laquelle un empileur, également connu en soi et non représenté, prélève les flans poinçonnés et les dépose en formant une pile P'.
  • Le lot L est formé des deux piles P et P' et des flans en cours de traitement dans l'installation 1.
  • Une unité de contrôle et de commande programmable 9 pilote l'installation 1 et, plus particulièrement, coordonne les mouvements des pinces 3 et 4 et les opérations de poinçonnage dans les machines 5 et 6, où ces pinces 3 et 4 positionnent successivement chaque flan 2 selon la direction longitudinale correspondant à la trajectoire X-X'.
  • La presse 5 est du type communément appelé « arcade» dans le domaine du travail de flans. Elle est à même de développer un effort important, de préférence supérieur à 500 kN et, par exemple, de l'ordre de 800 kN.
  • Cette presse 5 comporte une paire de traverses de support inférieure et supérieure 20 sensiblement identiques et s'étendant selon une direction Y1-Y'1 perpendiculaire à la trajectoire X-X'. La presse comporte également une paire de rails 21 de positionnement et de support parallèles aux traverses et également sensiblement identiques et fixés, comme les traverses 20, sur un bâti 22 formé de deux plaques 22A et 22B disposées verticalement et perpendiculairement à la trajectoire X-X'. Chaque plaque 22A et 22B est pourvue d'une fente 22C de passage des flans 2 et des pinces 3 et 4.
  • La traverse 20 inférieure et le rail 21 inférieur supportent ensemble un porte-outils inférieur amovible 23, qui est constitué par un plateau d'un seul tenant et qui supporte un ensemble de matrices 24. Comme il ressort plus particulièrement de la figure 2A, chaque matrice 24 est pourvue d'un orifice 24A correspondant à une découpe à réaliser sur les flans 2. En regard de chaque orifice 24A, le plateau 23 comporte, sur toute sa hauteur, un dégagement 23A qui permet l'évacuation par gravité des débouchures, c'est-à-dire des morceaux de flans découpés par la matrice 24 adjacente. Les dimensions transversales de chaque dégagement 23A sont légèrement supérieures à celles de l'orifice 24A en regard duquel il est disposé.
  • La traverse 20 supérieure et le rail 21 supérieur supportent ensemble un porte-outils 25 amovible, en forme de plateau et pourvu d'un jeu de poinçons supérieurs 26 déplaçables verticalement, qui sont montés à coulissement dans des trous traversants du porte-outils 25 et dont chacun est complémentaire d'une matrice 24.
  • Chaque rail 21 comprend deux pans supérieurs 27 qui sont inclinés l'un par rapport à l'autre et par rapport à la verticale et qui se rejoignent au niveau d'une arête supérieure. Ces pans 27 pénètrent dans l'une de deux gorges 28 ménagées respectivement dans le porte-outils 23 et dans le porte-outils 25. Ils coopèrent avec deux parois planes et inclinées de la gorge 28 correspondante, de manière à assurer le positionnement précis du porte-outils 23 ou du porte-outils 25 selon une direction sensiblement parallèle à la trajectoire X-X', chaque gorge 28 ayant une section transversale complémentaire de la section transversale de la portion supérieure d'un rail 21, sauf au niveau de son extrémité supérieure qui présente la forme d'une rainure 29.
  • Un actionneur de verrouillage, formé par un vérin 30 représenté uniquement à la figure 2A, bloque le porte-outils 23 dans une position précise selon la direction Y1-Y'1. La tige 31 du vérin 30 pénètre dans un logement 23B de forme correspondante prévu dans le côté 23C du porte-outils 23 qui longe la plaque 22A. De la même manière, un vérin non représenté est prévu pour immobiliser le porte-outils 25 en engageant sa tige dans un logement 25B de ce porte-outils. Ainsi, les poinçons et matrice de la presse 5 sont efficacement alignés verticalement les uns par rapport aux autres. D'autres moyens de verrouillage des éléments 23 et 25 selon la direction Y1-Y'1 peuvent être envisagés.
  • Un bac 32 de réception des morceaux ou chutes découpés dans les flans 2 par les outils 26 et 24 est placé sous le plateau porte-outils 23. En variante, un tapis d'évacuation peut remplacer le bac 32.
  • Les moyens de manoeuvre d'un groupe d'outils 26' sélectionnés parmi les outils 26 comprennent un coulisseau 33 actionné vers le bas par un vérin ou un mécanisme à coins non représenté dans un souci de clarté, ainsi qu'un sélecteur 34, dont la position parallèlement aux directions X-X' et Y1-Y'1 peut être modifiée et réglée de manière à se trouver juste au-dessus du groupe d'outils 26' sélectionnés.
  • Le flan 2 est poinçonné par la machine 5 après avoir été positionné précisément par la pince 3 dans cette machine 5, entre le porte-outils inférieur 23 et les outils 26 du porte-outils 25, selon la direction longitudinale définie par la trajectoire X-X'. Ce poinçonnage résulte du déplacement des outils 26' vers le porte-outils 23, ce déplacement étant effectué par le sélecteur 34 lui-même entraîné vers le bas par la plaque de frappe 33. Dans le flan 2, chaque outil 26' et le bord de la matrice 24 correspondante découpent un morceau ou « débouchure » qui chute, à travers l'orifice 24A et le dégagement 23A, jusqu'au bac 32 et qui laisse place à un trou dans le flan 2. Les trous percés par le groupe d'outils 26' sélectionnés sont disposés selon un motif invariable pour tout le lot L de flans 2 traités, dans la mesure où les trous 24 et les outils 26' sont fixes parallèlement aux directions X-X' et Y1-Y'1, c'est-à-dire aux flans 2, le sélecteur étant maintenu en position selon les directions X-X' et Y-Y' pour tout le lot L de flans à traiter.
  • Le sélecteur 34 procure une souplesse quant au choix du motif invariable, ce qui est avantageux. Ce motif peut donc être changé d'un lot de flans à traiter à un autre, par exemple au terme de la production d'une série de pièces.
  • L'outil 23 et le porte-outils 25 peuvent être démontés dès que les vérins 30 et équivalent sont activés pour retirer leurs tiges des logements 23B et 25B. Ils peuvent ainsi être remplacés par d'autres, qui seront à leur tout verrouillés.
  • L'outil 23 ne repose pas sur un plateau inférieur mais directement sur la traverse 20 et le rail 21 inférieurs, si bien que son remplacement par un autre ne remet pas en cause l'évacuation, par simple chute dans le bac 32, des débouchures découpées dans le flan 2.
  • La machine 6, dont une partie du mécanisme interne est représentée à la figure 3, est globalement du type de celle décrite dans la demande de brevet français n° 2 806 945 . Elle comporte une cassette supérieure 54, une cassette inférieure 55, ainsi qu'un support 56 globalement en forme de C. Ce support 56 que des moyens d'entraînement et de positionnement, comportant un vérin V dans l'exemple représenté, sont à même de déplacer transversalement à la direction X-X' de progression des flans 2, solidarise rigidement la cassette inférieure 55 à la cassette supérieure 54 et comporte à cet effet deux branches 57, à chacune desquelles est fixée l'une de ces cassettes inférieure et supérieure. La cassette supérieure 54 porte des outils mobiles 58, tandis que la cassette inférieure 55 porte des outils 59 complémentaires des outils 58. Dans l'exemple représenté, la machine 6 est une machine de poinçonnage, si bien que les outils 59 sont des matrices et que les outils 58 sont des poinçons mobiles vers ces matrices.
  • Des moyens d'actionnement sélectif des outils 58 vers les outils 59 sont prévus et peuvent être de tout type approprié. Dans l'exemple représenté, ils sont du type de ceux décrits dans la demande de brevet français N° 2 806 945 et comprennent un marteau 60 mis en mouvement par un mécanisme non représenté et un sélecteur 61 mobile dans un plan horizontal.
  • Pour percer un trou d'un motif variable dans le flan 2, l'unité de contrôle et de commande 9 immobilise ce flan 2 dans la machine 6 dans une position prédéterminée selon la direction X-X' de la trajectoire et positionne le support 56 selon une direction Y2-Y'2 orthogonale à cette direction X-X', après quoi le flan 2 se trouve entre les cassettes 54 et 55. Parallèlement, l'unité de contrôle et de commande 9 place le sélecteur 61 au-dessus de l'outil 58 à actionner. Ensuite, elle provoque la manoeuvre du marteau 60 vers le bas, si bien que le sélecteur 61, poussé vers le bas par ce marteau 60, actionne l'outil 58 sélectionné, par rapport à l'outil 59 correspondant. Cet outil 58 perfore alors le flan 2.
  • Sur la figure 4 est représenté un flan non poinçonné 2 du lot L. Lorsque ce flan 2 passe dans la presse 5, cette dernière y perce très rapidement et successivement deux motifs identiques 150 de trous 151 visibles à la figure 5. Les motifs 150 sont les mêmes pour tous les flans 2 du lot L. En variante, un seul motif 150 invariable peut être formé par la presse 5 sur chaque flan 2.
  • Chaque flan 2 passe ensuite dans la machine 6, qui y perce successivement plusieurs trous 152 disposés selon un motif 153.
  • Sur la figure 7 est représenté un flan 2' du même lot L, qui porte les mêmes motifs invariables 150 de trous 151 que le flan 2, ainsi que deux autres motifs 153' différents du motif 153. Les motifs 153' représentés à la figure 7 sont identiques et formés chacun de trois trous 152. Ils pourraient cependant être différents.
  • Ce flan 2' a été poinçonné par l'installation 1, qu'il n'a pas été nécessaire de modifier entre le poinçonnage du flan 2 et celui du flan 2', puisqu'il a suffi d'actionner des outils 58 différents de ceux utilisés pour le motif 153.
  • En d'autres termes, les mêmes outils 23 et 26 ont été utilisés pour poinçonner les flans 2 et 2' du lot L, ce qui signifie un moindre investissement comparé au cas où les outils dans la presse 5 n'auraient pas pu servir au poinçonnage à la fois du flan 2 et du flan 2'.
  • Par ailleurs, l'installation 1 est à même de poinçonner chacun des flans 2 et 2' bien plus rapidement que la machine 6 seule, qui ne peut pas percer plusieurs trous en même temps.
  • Il résulte de ce qui précède que, conformément au but de l'invention, le coût du poinçonnage de plusieurs flans 2 et 2' d'un même lot L peut être réduit en utilisant l'installation 1, selon le nombre de ces flans 2, par rapport au cas où seule une presse est utilisée et au cas où seule une machine 6 est utilisée.
  • L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit précédemment. En particulier, tout ou partie des trous 151 et 152 peut être remplacé par des reliefs non traversants ménagés dans les flans 2 et/ou des découpes le long des bords ou au niveau des coins du flan.
  • Selon une variante non représentée de l'invention, les motifs variables 153, 153' etc... peuvent être réalisés sur chaque flan avant le motif invariable 150. Dans ce cas, le convoyeur amène les flans d'abord vers la machine 6 puis vers la presse 5.
  • Selon une autre variante non représentée de l'invention, plusieurs machines de type de la machine 6 peuvent être associées à la presse 5, ces machines étant disposées, au choix, en amont, en aval ou de part et d'autre de la presse.
  • Selon une autre variante, les flans 2 et 2' peuvent ne pas être métalliques.

Claims (13)

  1. Installation de travail d'un lot (L) de flans (2, 2'), caractérisée en ce qu'elle comporte une presse (5) adaptée pour réaliser en une seule opération au moins un motif (150) invariable pour tout le lot de flans et au moins une machine (6) adaptée pour réaliser, sur certains au moins des flans du lot et en plusieurs opérations successives, au moins un motif (153 ; 153') variable d'un flan à l'autre dudit lot.
  2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (3, 4) d'entraînement et de positionnement des flans (2 ; 2') selon une trajectoire (X-X') d'avance de ces flans (2 ; 2'), successivement vers la presse (5) et vers la machine (6) ou vers la machine et vers la presse.
  3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la machine (6) comporte :
    - une première cassette déplaçable (54) de support d'outils mobiles (58) de travail des flans,
    - une deuxième cassette déplaçable (55) de support d'outils (59) complémentaires des outils de la première cassette,
    - des moyens (V) d'entraînement et de positionnement des première et deuxième cassettes chacune d'un côté des flans, selon une direction (Y2-Y'2) non parallèle à la trajectoire des flans (2), et
    - des moyens (60, 61) de manoeuvre sélective d'un outil quelconque parmi les outils mobiles, vers l'outil complémentaire de la deuxième cassette, quelle que soit la position des première et deuxième cassettes selon ladite direction (Y2-Y'2) non parallèle à la trajectoire des flans.
  4. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la presse (5) comporte :
    - un bâti (20, 22),
    - au moins un porte-outils inférieur (23) amovible et immobilisé sur le bâti,
    - au moins un porte-outils supérieur (25) amovible et immobilisé sur le bâti, ce porte-outils supérieur portant des outils (26) complémentaires des outils (24) du porte-outils inférieur (23) et déplaçables en rapprochement et/ou éloignement des outils du porte-outils inférieur,
    - des moyens (33, 34) de manoeuvre des outils déplaçables (26) vers les outils (24) du porte-outils inférieur.
  5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le porte-outils inférieur de la presse (5) est défini par une pièce (23) d'un seul tenant qui est percée d'au moins un dégagement traversant (23A) pour le passage de morceaux de flan découpés par les outils (23, 26) et que supporte le bâti (20, 22) sans l'intermédiaire d'un plateau de support fixe.
  6. Installation selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que la presse (5) comporte plusieurs outils supérieurs (26) sélectionnables indépendamment les uns des autres.
  7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdits moyens de manoeuvre comportent un sélecteur (34) de manoeuvre d'un groupe d'outils (26') sélectionnés parmi les outils déplaçables (26), ce sélecteur étant à même d'être positionné au-dessus du groupe d'outils sélectionnés, ledit sélecteur (34) étant placé entre un organe de frappe (33) et les outils déplaçables (26) de manière à pouvoir être entraîné par l'organe de frappe (33) contre le groupe d'outils sélectionnés.
  8. Procédé de travail d'un lot (L) de flans (2, 2'), caractérisé en ce qu'il comprend des étapes dans lesquelles :
    a)- dans chaque flan (2 ; 2') du lot, on réalise en une seule opération (en 5) au moins un même motif invariable (150), avant ou après quoi
    b)- dans certains au moins des flans du lot, on réalise en plusieurs opérations (en 6) au moins un motif variable (153 ; 153').
  9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en qu'il est mis en oeuvre par une installation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, ladite presse (5) effectuant l'étape a), alors que ladite machine (6) effectue l'étape b).
  10. Procédé de travail d'au moins deux flans (2, 2') dans lequel on réalise, sur chaque flan, au moins un motif, caractérisé en ce que :
    - sur le premier flan (2), on réalise, en une opération, au moins un premier motif (150) et, en plusieurs opérations, au moins un deuxième motif (153) et
    - sur le second flan (2'), on réalise, en une opération, un premier motif (150) identique au premier motif réalisé sur le premier flan et, en plusieurs opérations, au moins un deuxième motif (153') différent du deuxième motif réalisé sur le premier flan.
  11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on utilise les mêmes outils (24, 26') pour former le premier motif (150) sur les deux flans (2, 2') et des outils différents (58) pour former les deuxièmes motifs (153, 153') sur lesdits flans.
  12. Procédé selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que le motif (153 ; 153') variable d'un flan à l'autre comporte plusieurs trous, reliefs et/ou découpes (152).
  13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que le motif (150) invariable comporte plusieurs trous, reliefs et/ou découpes (151).
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