EP3177415B1 - Presse d'emboutissage permettant d'emboutir une pièce en tôle de section en contre-dépouille - Google Patents

Presse d'emboutissage permettant d'emboutir une pièce en tôle de section en contre-dépouille Download PDF

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EP3177415B1
EP3177415B1 EP15759852.5A EP15759852A EP3177415B1 EP 3177415 B1 EP3177415 B1 EP 3177415B1 EP 15759852 A EP15759852 A EP 15759852A EP 3177415 B1 EP3177415 B1 EP 3177415B1
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movable
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stamping
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D19/00Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
    • B21D19/08Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by single or successive action of pressing tools, e.g. vice jaws
    • B21D19/082Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by single or successive action of pressing tools, e.g. vice jaws for making negative angles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/32Perforating, i.e. punching holes in other articles of special shape
    • B21D28/325Perforating, i.e. punching holes in other articles of special shape using cam or wedge mechanisms, e.g. aerial cams

Definitions

  • the present invention relates to a stamping press for stamping a sheet metal part against undercut.
  • the figure 1 is a vertical sectional view of a known stamping press that can stamp a sheet metal part against undercut.
  • This press comprises an upper frame 1 movable vertically towards a fixed lower frame 2, a fixed punch 3, a counterform 4 movable towards this punch for stamping the sheet metal part arranged between the counterform 4 and the fixed punch 3.
  • the displacement of the movable counter-form 4 is controlled by a plug 5 which is itself controlled by a cam 6 secured to the upper frame 1.
  • the plug 5 is slidably mounted horizontally in the lower frame 2.
  • the counter-form 4 is also slidably mounted in the lower frame 2, but vertically in it.
  • the robot can not remove the part after stamping, without having retracted the counter-form 4 to clear the undercut portion.
  • the object of the present invention is to overcome the above disadvantages.
  • a stamping press for stamping a sheet-metal part with an undercut
  • this press comprising an upper frame movable vertically towards a lower frame. fixed, a punch, a mobile against-shape cooperating with said punch for stamping said sheet metal part and means for moving said counter-form, characterized in that the punch is movable between a high position and a low position and comprises means cooperating with the movable counter-form to move the latter in a horizontal direction between a retracted position and an advanced position, the press further comprising a movable slider which in operation is moved against the counter-form to a working position in which said sheet metal part is formed, the displacement of the movable punch between the high position and the low position and the movement of said slider being controlled by the descent of the upper frame to the lower frame.
  • the invention allows to actuate the counter-form without the intermediary of a plug, but thanks to a movable punch which is moved by the upper frame of the press.
  • This mobile punch has the advantage of taking up much less space in the press.
  • the invention makes it possible to reduce the manufacturing cost of the press, because of the reduction in the number of casting elements and guiding elements and the reduction in machining times.
  • the movable punch when moving between the high position and the low position, is urged by a presser which is itself biased by springs.
  • said means cooperating with the movable counter-form for moving the latter comprises an inclined lateral surface of said movable punch resting on an inclined lateral surface of said counter-form to transform the downward movement of the punch into a horizontal movement of counterform.
  • return springs are provided to bias the punch during its descent to the low position.
  • These springs are preferably gas springs.
  • the Figures 2 to 7 represent a stamping press for stamping a sheet metal part against undercut.
  • This press includes (see Figures 4 to 6 ) an upper frame 10 vertically movable to a fixed lower frame 11, a punch 12, a movable counter-form 13 cooperating with the punch 12 for stamping the sheet metal part and means for moving the counter-form 13, which will be specified more far.
  • the punch 12 is movable between a high position (see figure 2 ) and a low position (see figure 6 and comprises means cooperating with the movable counter-form 13 to move the latter in a horizontal direction between a retracted position and an advanced position.
  • the press according to the invention further comprises a movable slider 14 which is moved against the counter-form 13 towards a working position (see FIG. figure 6 ) in which said sheet metal part is formed.
  • Moving the movable punch 12 between the up position and the low position and the movement of the slider 14 are controlled by the descent of the upper frame 10 to the lower frame 11, as will be explained in more detail below.
  • the mobile punch 12 When moving between the high position and the low position, the mobile punch 12 is urged by a presser 15 which is itself biased by springs, such as the spring 16 shown on the figure 6 .
  • the means cooperating with the movable counter-form 13 to move the latter comprises an inclined lateral surface 12a of the movable punch 12 resting on an inclined lateral surface 13a of the counter-form 13 to transform the downward movement of the punch 12 into horizontal movement of the counter-form 13.
  • the surfaces 12a and 13a are provided with friction plates.
  • return springs such as the spring 17, are provided to urge the punch 12 during its descent to the low position.
  • the spring 17 is placed between the punch 12 and the fixed lower frame 11.
  • the spring 17 is a gas spring, as also the spring 16 which urges the presser 15.
  • the lower position of the movable punch 12 is defined by a contact between parts of the punch 12 and parts of the lower frame 11, as shown by FIG. figure 6 .
  • the displacement of the slider 14 is controlled by a cam 18 secured to the upper frame 10 having an inclined surface bearing on the inclined surface of a cam 19 integral with the slider 14.
  • cams 18, 19 transform the vertical movement of the upper frame 10 into substantially horizontal movement of the slide 14.
  • Figures 4 to 6 show that the presser 15 has a portion 15a projecting downwards and being able to bear on an edge 12b projecting upwards from the mobile punch 12.
  • the counter-form 13 has an edge 13b projecting upwards.
  • This edge 13b is adjacent to a lateral face 13c which rests on a lateral face 12c adjacent to the edge 12b projecting upwards from the mobile punch 12.
  • the figures 5 and 6 show that when the mobile punch 12 is in the low position, the edge 12b of the movable punch 12 is flush with the edge 13c of the counter-form 13.
  • the Figures 2 to 7 also show that the slider 14 has on its side adjacent to the against-shape 13 a protruding portion 14a can be supported on the sheet metal part to be formed.
  • Counterform 13 is in the retracted position.
  • the workpiece to be worked can be loaded on the movable punch 12.
  • the upper frame 10 continues its descent and thanks to the cams 18, 19 moves the slide 14 (see arrow F 5 figure 6 ).
  • the projecting portion 14a of the slider 14 presses the sheet metal part against the against-shape 13 to form this part.
  • the press can open.
  • the sheet metal part can be formed, despite its undercut section.
  • the figure 8 shows as an example the cross section with an undercut.
  • This undercut is characterized by the fact that the distance X is greater than the distance Y.
  • the technical interest of the present invention is to be able to make sheet metal parts having an undercut section, simplifying the design of tools and realizing gains in their implementation.

Description

  • La présente invention concerne une presse d'emboutissage permettant d'emboutir une pièce en tôle de section en contre-dépouille.
  • La figure 1 est une vue en coupe verticale d'une presse d'emboutissage connue qui permet d'emboutir une pièce en tôle de section en contre-dépouille.
  • Cette presse comprend un bâti supérieur 1 mobile verticalement vers un bâti inférieur fixe 2, un poinçon fixe 3, une contre-forme 4 mobile vers ce poinçon pour emboutir la pièce en tôle disposée entre la contre-forme 4 et le poinçon fixe 3.
  • Le déplacement de la contre-forme mobile 4 est commandé par un boisseau 5 qui est lui-même commandé par une came 6 solidaire du bâti supérieur 1.
  • Le boisseau 5 est monté coulissant horizontalement dans le bâti inférieur 2.
  • La contre-forme 4 est également montée coulissante dans le bâti inférieur 2, mais verticalement dans celui-ci.
  • Lorsque le bâti supérieur 1 descend (voir flèche F) le boisseau 5 se déplace horizontalement, comme montré par la flèche F1 et la contre-forme monte (voir flèche F2) vers sa position de travail.
  • Lorsque la pièce emboutie présente une section en contre-dépouille, le robot ne peut pas retirer la pièce après son emboutissage, sans avoir reculé la contre-forme 4 pour dégager la partie en contre-dépouille.
  • La presse connue ci-dessus présente les inconvénients suivants :
    • la construction de la contre-forme 4 et du boisseau 5 prennent beaucoup de place devant les parties travaillantes,
    • sa construction est onéreuse car elle comporte deux parties mobiles qu'il faut guider par des plaques de frottement, retenir avec des griffes et assurer leur recul avec des ressorts à gaz,
    • de plus, il faut usiner dans le bâti inférieur 2 les logements du boisseau 5 et de la contre-forme 4.
  • Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients ci-dessus.
  • Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à une presse d'emboutissage permettant d'emboutir une pièce en tôle de section en contre-dépouille, cette presse comprenant un bâti supérieur mobile verticalement vers un bâti inférieur fixe, un poinçon, une contre-forme mobile coopérant avec ledit poinçon pour emboutir ladite pièce en tôle et des moyens pour déplacer ladite contre-forme, caractérisée en ce que le poinçon est mobile entre une position haute et une position basse et comprend des moyens coopérant avec la contre-forme mobile pour déplacer cette dernière dans une direction horizontale entre une position reculée et une position avancée, la presse comportant en outre un coulisseau mobile qui en fonctionnement est déplacé contre la contre-forme vers une position de travail dans laquelle ladite pièce en tôle est formée, le déplacement du poinçon mobile entre la position haute et la position basse et le déplacement dudit coulisseau étant commandés par la descente du bâti supérieur vers le bâti inférieur.
  • Ainsi, l'invention permet d'actionner la contre-forme sans l'intermédiaire d'un boisseau, mais grâce à un poinçon mobile qui est déplacé par le bâti supérieur de la presse.
  • Ce poinçon mobile présente l'avantage de prendre beaucoup moins de place dans la presse.
  • De ce fait, l'invention permet de réduire le coût de fabrication de la presse, en raison de la diminution du nombre d'éléments de fonderie et d'éléments de guidage et de la réduction des temps d'usinage.
  • Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, lors de son déplacement entre la position haute et la position basse, le poinçon mobile est sollicité par un presseur qui est lui-même sollicité par des ressorts.
  • De préférence également, lesdits moyens coopérant avec la contre-forme mobile pour déplacer cette dernière comprennent une surface latérale inclinée dudit poinçon mobile s'appuyant sur une surface latérale inclinée de ladite contre-forme pour transformer le mouvement de descente du poinçon en mouvement horizontal de la contre-forme.
  • Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, des ressorts de rappel sont prévus pour solliciter le poinçon lors de sa descente vers la position basse.
  • Ces ressorts sont de préférence des ressorts à gaz.
  • Selon d'autres particularités avantageuses de l'invention :
    • la position basse du poinçon mobile est définie par un contact entre des parties du poinçon et des parties du bâti inférieur ;
    • le déplacement du coulisseau est commandé par une came solidaire du bâti supérieur présentant une surface inclinée s'appuyant sur la surface inclinée d'une came solidaire du coulisseau ;
    • le presseur comporte une partie faisant saillie vers le bas et pouvant s'appuyer sur un bord faisant saillie vers le haut dudit poinçon mobile ;
    • ladite contre-forme comporte un bord faisant saillie vers le haut, ce bord étant adjacent à une face latérale qui s'appuie sur une face latérale adjacente au bord faisant saillie vers le haut du poinçon mobile ;
    • lorsque le poinçon mobile est en position basse, ledit bord du poinçon mobile affleure ledit bord de la contre-forme ;
    • ledit coulisseau comporte sur son côté adjacent à la contre-forme une partie pouvant s'appuyer sur la pièce en tôle à former.
  • D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après.
  • Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs :
    • la figure 2 est une vue en coupe verticale partielle d'une presse d'emboutissage selon l'invention, en position ouverte, le poinçon mobile étant en position haute,
    • la figure 3 est une vue agrandie d'une partie de la figure 2,
    • la figure 4 est une vue analogue à la figure 2 montrant le déplacement du bâti supérieur et du presseur vers le poinçon mobile,
    • la figure 5 est une vue analogue à la figure 4 montrant le déplacement du poinçon vers la position basse et le déplacement de la contre-forme vers la position avancée,
    • la figure 6 est une vue analogue à la figure 5 montrant la presse en position complètement fermée, le poinçon étant en position basse et le coulisseau en position d'appui contre la contre-forme,
    • la figure 7 est une vue agrandie montrant la presse en position ouverte et les parties supérieures du poinçon et de la contre-forme dans une position permettant le retrait de la pièce en tôle emboutie,
    • la figure 8 est une vue de la section en contre-dépouille de la pièce en tôle obtenue au moyen de la presse selon l'invention.
  • Les figures 2 à 7 représentent une presse d'emboutissage permettant d'emboutir une pièce en tôle de section en contre-dépouille.
  • Cette presse comprend (voir figures 4 à 6) un bâti supérieur 10 mobile verticalement vers un bâti inférieur fixe 11, un poinçon 12, une contre-forme mobile 13 coopérant avec le poinçon 12 pour emboutir la pièce en tôle et des moyens pour déplacer la contre-forme 13, qui seront précisés plus loin.
  • Conformément à l'invention, le poinçon 12 est mobile entre une position haute (voir figure 2) et une position basse (voir figure 6) et comprend des moyens coopérant avec la contre-forme mobile 13 pour déplacer cette dernière dans une direction horizontale entre une position reculée et une position avancée.
  • La presse selon l'invention comporte en outre un coulisseau mobile 14 qui est déplacé contre la contre-forme 13 vers une position de travail (voir figure 6) dans laquelle ladite pièce en tôle est formée.
  • Le déplacement du poinçon mobile 12 entre la position haute et la position basse et le déplacement du coulisseau 14 sont commandés par la descente du bâti supérieur 10 vers le bâti inférieur 11, comme on l'expliquera plus en détail plus loin.
  • Lors de son déplacement entre la position haute et la position basse, le poinçon mobile 12 est sollicité par un presseur 15 qui est lui-même sollicité par des ressorts, tels que le ressort 16 montré sur la figure 6.
  • Dans l'exemple représenté sur les figures 4 à 6, les moyens coopérant avec la contre-forme mobile 13 pour déplacer cette dernière comprennent une surface latérale inclinée 12a du poinçon mobile 12 s'appuyant sur une surface latérale inclinée 13a de la contre-forme 13 pour transformer le mouvement de descente du poinçon 12 en mouvement horizontal de la contre-forme 13.
  • A cet effet, les surfaces 12a et 13a sont pourvues de plaques de frottement.
  • Par ailleurs, des ressorts de rappel, tels que le ressort 17, sont prévus pour solliciter le poinçon 12 lors de sa descente vers la position basse.
  • Comme montré par les figures 2 et 4 à 6, le ressort 17 est placé entre le poinçon 12 et le bâti inférieur fixe 11.
  • De plus, le ressort 17 est un ressort à gaz, comme d'ailleurs le ressort 16 qui sollicite le presseur 15.
  • La position basse du poinçon mobile 12 est définie par un contact entre des parties du poinçon 12 et des parties du bâti inférieur 11, comme montré par la figure 6.
  • Dans l'exemple représenté sur les figures 2 à 6, le déplacement du coulisseau 14 est commandé par une came 18 solidaire du bâti supérieur 10 présentant une surface inclinée s'appuyant sur la surface inclinée d'une came 19 solidaire du coulisseau 14.
  • Ces cames 18, 19 transforment le mouvement vertical du bâti supérieur 10 en mouvement sensiblement horizontal du coulisseau 14.
  • Par ailleurs, les figures 4 à 6 montrent que le presseur 15 comporte une partie 15a faisant saillie vers le bas et pouvant s'appuyer sur un bord 12b faisant saillie vers le haut du poinçon mobile 12.
  • En outre, la contre-forme 13 comporte un bord 13b faisant saillie vers le haut.
  • Ce bord 13b est adjacent à une face latérale 13c qui s'appuie sur une face latérale 12c adjacente au bord 12b faisant saillie vers le haut du poinçon mobile 12.
  • Les figures 5 et 6 montrent que lorsque le poinçon mobile 12 est en position basse, le bord 12b du poinçon mobile 12 affleure le bord 13c de la contre-forme 13.
  • Les figures 2 à 7 montrent également que le coulisseau 14 comporte sur son côté adjacent à la contre-forme 13 une partie en saillie 14a pouvant s'appuyer sur la pièce en tôle à former.
  • On va maintenant expliquer le fonctionnement de la presse selon l'invention.
  • Lorsque la presse est ouverte, comme montré sur la figure 2, le poinçon mobile 12 est en position haute, poussé par le ressort à gaz 17.
  • La contre-forme 13 est en position reculée.
  • La pièce en tôle à travailler peut être chargée sur le poinçon mobile 12.
  • Lors de la fermeture de la presse, le bâti supérieur 10 descend (voir flèche F3 figure 4) jusqu'à ce que la partie saillante 15a du presseur entre en contact avec le bord 12b du poinçon mobile 12, comme montré sur la figure 4.
  • A partir de ce moment, le poinçon mobile 12 est poussé vers le bas en comprimant le ressort à gaz placé sous le poinçon 12.
  • Lors de la descente du poinçon 12, la surface latérale inclinée 12a de celui-ci en s'appuyant et en glissant sur la surface latérale 13a de la contre-forme 13 déplace celle-ci suivant une direction horizontale, comme montré par la flèche F4 de la figure 5.
  • Lorsque le poinçon mobile 12 est en contact avec le bâti inférieur, comme montré sur la figure 6, la contre-forme 13 est en place.
  • A partir de ce moment, les ressorts à gaz 16 placés au-dessus du presseur 15 commencent à s'écraser.
  • Le bâti supérieur 10 continue sa descente et grâce aux cames 18, 19 déplace le coulisseau 14 (voir flèche F5 figure 6).
  • Lors de ce mouvement, la partie saillante 14a du coulisseau 14 presse la pièce en tôle contre la contre-forme 13 pour former cette pièce.
  • Après cette opération, la presse peut s'ouvrir.
  • Lors de cette ouverture, tous les mouvements des différentes parties de la presse s'inversent.
  • Lorsque la presse est complètement ouverte, le poinçon mobile 12, la contre-forme 13 et le coulisseau 14 sont dans la position montrée sur la figure 7.
  • Dans cette position, la pièce en tôle peut être formée, malgré sa section en contre-dépouille.
  • La figure 8 montre à titre d'exemple la section transversale présentant une contre-dépouille.
  • Cette contre-dépouille est caractérisée par le fait que la distance X est supérieure à la distance Y.
  • L'intérêt technique de la présente invention est de pouvoir réaliser des pièces en tôle ayant une section en contre-dépouille, en simplifiant la conception des outils et en réalisant des gains au niveau de leur réalisation.

Claims (10)

  1. Presse d'emboutissage permettant d'emboutir une pièce en tôle de section en contre-dépouille, cette presse comprenant un bâti supérieur (10) mobile verticalement vers un bâti inférieur fixe (11), un poinçon (12), une contre-forme mobile (13) coopérant avec ledit poinçon pour emboutir ladite pièce en tôle et des moyens pour déplacer ladite contre-forme (13), caractérisée en ce que le poinçon (12) est mobile entre une position haute et une position basse et comprend des moyens coopérant avec la contre-forme mobile (13) pour déplacer cette dernière dans une direction horizontale entre une position reculée et une position avancée, la presse comportant en outre un coulisseau mobile (14) qui en fonctionnement est déplacé contre la contre-forme (13) dans une position de travail dans laquelle ladite pièce en tôle est formée, le déplacement du poinçon mobile (12) entre la position haute et la position basse et le déplacement dudit coulisseau (14) étant commandés par la descente du bâti supérieur (10) vers le bâti inférieur (11).
  2. Presse d'emboutissage selon la revendication 1, caractérisée en ce que lors de son déplacement entre la position haute et la position basse, le poinçon mobile (12) est sollicité par un presseur (15) qui est lui-même sollicité par des ressorts (16).
  3. Presse d'emboutissage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits moyens coopérant avec la contre-forme mobile (13) pour déplacer cette dernière comprennent une surface latérale inclinée (12a) dudit poinçon mobile (12) s'appuyant sur une surface latérale inclinée (13a) de ladite contre-forme (13) pour transformer le mouvement de descente du poinçon (12) en mouvement horizontal de la contre-forme (13).
  4. Presse d'emboutissage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que des ressorts de rappel (17) sont prévus pour solliciter le poinçon (12) lors de sa descente vers la position basse.
  5. Presse d'emboutissage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la position basse du poinçon mobile (12) est définie par un contact entre des parties du poinçon (12) et des parties du bâti inférieur (11).
  6. Presse d'emboutissage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le déplacement du coulisseau (14) est commandé par une came (18) solidaire du bâti supérieur (10) présentant une surface inclinée s'appuyant sur la surface inclinée d'une came (19) solidaire du coulisseau (14).
  7. Presse d'emboutissage selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que le presseur (15) comporte une partie (15a) faisant saillie vers le bas et pouvant s'appuyer sur un bord (12b) faisant saillie vers le haut dudit poinçon mobile (12).
  8. Presse d'emboutissage selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite contre-forme (13) comporte un bord (13b) faisant saillie vers le haut, ce bord (13b) étant adjacent à une face latérale qui s'appuie sur une face latérale adjacente au bord (12b) faisant saillie vers le haut du poinçon mobile (12).
  9. Presse d'emboutissage selon la revendication 8, caractérisée en ce que lorsque le poinçon mobile (12) est en position basse, ledit bord (12b) du poinçon (12) mobile affleure ledit bord (13b) de la contre-forme (13).
  10. Presse d'emboutissage selon la revendication 9, caractérisée en ce que ledit coulisseau (14) comporte sur son côté adjacent à la contre-forme (13) une partie (14a) pouvant s'appuyer sur la pièce en tôle à former.
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