FR2475946A1 - Press forming taper noses on sleeves - has twin table with rim notches for single sleeves with punch and sprung matrix at each notch - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les machines de matriçage en continu, et elle peut s'appliquer plus particulièrement à une machine de rétreint capable, par matriçage, de provoquer un rétreint à l'extrémité d'une pièce cylindrique creuse telle qu'une douille de munit ion. The present invention relates to continuous stamping machines, and it can be applied more particularly to a shrinking machine capable, by stamping, of causing a shrinking at the end of a hollow cylindrical part such as a munit socket. ion.
Pour effectuer 11 opération de matriçage en continu, on prévoit un barillet comportant à sa périphérie une pluralité de logements régulièrement répartis dans chacun desquels on amène une pièce à traiter. To carry out 11 continuous stamping operation, a barrel is provided comprising at its periphery a plurality of housings regularly distributed in each of which a part to be treated is brought.
Un poinçon et un bloc de matriçage, mobiles l'un par rapport à l'autre dans une direction parallèle à l'axe du barillet, sont disposés l'un en dessous l'autre au-dessus d'un logement de pièce. Il est prévu un poinçon et une matrice (cette dernière formée dans un bloc de matriçage) pour chaque logement et les poin çons comme les matrices sont solidaires en rotation du barillet. Ils restent donc à chaque instant dans une position radiale constante par rapport à un logement, pendant qu'ils tournent avec le barillet.A punch and a die block, movable relative to each other in a direction parallel to the axis of the barrel, are arranged one below the other above a part housing. There is provided a punch and a matrix (the latter formed in a matrix block) for each housing and the punches as the dies are integral in rotation with the barrel. They therefore remain at all times in a constant radial position relative to a housing, while they rotate with the barrel.
Un système de came fixe coopère avec les poinçons (par l'intermédiaire de galets et de biellettes) pour faire effectuer aux poinçons un mouvement alternatif axial au cours de la rotation du barillet ; au cours de ce mouvement, chaque pièce à matricer est appliquée par un poinçon dans la matrice correspondante et conformée comme on le souhaite selon la forme de la matrice. A fixed cam system cooperates with the punches (by means of rollers and rods) to make the punches perform an axial reciprocating movement during the rotation of the barrel; during this movement, each workpiece is applied by a punch in the corresponding matrix and shaped as desired according to the shape of the matrix.
On réalise ainsi un matriçage en continu, les pièces étant introduites successivement dans les logements du barillet, subissant l'opération de matri çage pendant la rotation du barillet, et étant extraites à un autre endroit. Continuous stamping is thus carried out, the parts being successively introduced into the barrel housings, undergoing the stamping operation during rotation of the barrel, and being extracted at another location.
Pour que l'opération s'effectue correctement, on est amené à prévoir une grande précision dans la course de déplacement des poinçons par rapport aux matrices. Cette précision peut être dOnnée par la précision de tracé de la came fixe et par une venue en butée des poinçons contre les matrices. In order for the operation to be carried out correctly, it is necessary to provide great precision in the stroke of movement of the punches relative to the dies. This precision can be given by the precision of the layout of the fixed cam and by the punches coming into abutment against the dies.
Malheureusement cette solution ne s'avère pas optimale, en particulier parce que même si la came est précisément usinée, les galets qui roulent dessus s'usent ou ont des tolérances de fabrication telles qU'ils ne sont pas tous identiques. En particulier, une ovalisation des galets est fréquente et ne permet pas d'obtenir la précision désirée sur la course du poinçon. Unfortunately, this solution does not prove to be optimal, in particular because even if the cam is precisely machined, the rollers which roll thereon wear out or have manufacturing tolerances such that they are not all identical. In particular, ovalization of the rollers is frequent and does not make it possible to obtain the desired precision over the stroke of the punch.
Dans ces condltions, dompte tenu du fait que le poinçon vient en butée contre la matrice, un effort énorme risque d'entre exercé par le poinçon sur la matrice si la course du poinçon est légèrement supérieure à la course nominale désirée pour laquelle on a prévu la butée. Cet effort énorme apparat si la came et les blocs de matriçage constituent des éléments fixes par rapport au barillet. In these condltions, tamed given the fact that the punch comes into abutment against the die, an enormous effort of entry risk exerted by the punch on the die if the stroke of the punch is slightly greater than the desired nominal stroke for which one has planned stop. This enormous effort appears if the cam and the matrixing blocks constitute fixed elements with respect to the barrel.
On prévoit donc selon l'invention que les blocs de matriçage sont montés dans un moyen de support fixe axialement avec un ressort interposé entre le bloc et le moyen de support pour établir une élasticité dans le sens axial à ltencontre de la force exercée par le poinçon lorsqu'il s'applique contre le bloc de matri çage, des moyens de butée étant prévus sur le poinçon pour que celui-ci vienne buter contre le bord du bloc de matriçage correspondant et la course de déplacement des poinçons entratnés par le système dicame étant tres légèrement supérieure à l'intervalle maximum existant entre le poinçon et le bloc de matriçage lorsque celui-ci est rappelé par le ressort en direction du poinçon. It is therefore provided according to the invention that the master blocks are mounted in an axially fixed support means with a spring interposed between the block and the support means to establish an elasticity in the axial direction against the force exerted by the punch. when it is applied against the stamping block, stop means being provided on the punch so that the latter comes to abut against the edge of the corresponding stamping block and the movement travel of the punches driven by the dicame system being very slightly greater than the maximum interval between the punch and the die block when the latter is returned by the spring towards the punch.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 représente une vue schématique de dessus, en coupe, d'un barillet de matriçage en continu de douilles de munitions
- la figure 2 représente une élévation en coupe au niveau de l'un des postes de matriçage répartis à la périphérie du barillet.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows and which is given with reference to the accompanying drawings in which
- Figure 1 shows a schematic top view, in section, of a barrel of continuous forging of ammunition casings
- Figure 2 shows a sectional elevation at one of the stamping stations distributed around the periphery of the barrel.
Le barillet est généralement indiqué à la figure 1 par la référence 10. Il comporte à sa périphérie une pluralité de postes de traitement régulièrement répartis, tous les postes étant aptes à effectuer une meme opération (en l'occurence une opération de rétreint de l'extrémité d'une douille de munitions), opération qui se déroule pendant la rotation du barillet. L'opération s'effectue pour chacun des postes de traitement 12 dans une zone de travail située entre une roue d'amenée de pièces 14 et une roue d'extraction de pièces 16 (la roue d'entrée, la zone de travail, et la roue d'extraction se succédant dans le sens de rotation du
Barillet).La roue 14 d'amenée de pièces est une roue à alvéoles qui amène régulièrement sur le barillet les douilles se succédant à un pas qui est le pas de répartition des postes de traitement 12 autour du barillet 10. Le barillet comporte, à une position angulaire correspondant à celle de chacun des postes de travail 12, un alvéole ou logement de pièce 18 capable de recevoir une pièce venant de la roue d'amenée 14. The barrel is generally indicated in FIG. 1 by the reference 10. It has at its periphery a plurality of regularly distributed processing stations, all the stations being able to perform the same operation (in this case an operation for shrinking the end of a round of ammunition), operation which takes place during the rotation of the barrel. The operation is carried out for each of the processing stations 12 in a work area located between a workpiece feed wheel 14 and a workpiece extraction wheel 16 (the entry wheel, the work area, and the extraction wheel succeeding one another in the direction of rotation of the
The wheel 14 for supplying parts is a cell wheel which regularly brings the sleeves, succeeding each other at a step which is the step of distribution of the treatment stations 12 around the barrel 10. The barrel comprises, at an angular position corresponding to that of each of the work stations 12, a cell or part housing 18 capable of receiving a part coming from the feed wheel 14.
Chaque pièce devant subir 11 opération de rétreint est donc amenée dans un alvéole 18, elle tourne avec le barillet et pénètre dans la zone de travail où le poste de traitement correspondant à cet alvéole effectue son opération de rétreint pendant qu'il tourne dans la zone de travail avec le barillet dont il est solidaire. Â la sortie de la zone de travail, la roue d'extraction 16 récupère les pièces ayant subi l'opé- ration de rétreint ; la roue d'extraction 16 est pourvue à cet effet d'alvéoles d'extraction répartis au mme pas que les alvéoles du barillet de manière à évacuer du barillet chacune des pièces qui a subi le traitement.Each part to undergo 11 necking operation is therefore brought into a cell 18, it rotates with the barrel and enters the work area where the processing station corresponding to this cell performs its necking operation while it turns in the area working with the barrel to which it is attached. At the exit from the working area, the extraction wheel 16 collects the parts having undergone the shrinking operation; the extraction wheel 16 is provided for this purpose with extraction cells distributed at the same time as the cells of the barrel so as to evacuate from the barrel each of the parts which has undergone the treatment.
 la figure 2, on voit le détail d'un poste de matriçage 12 du barillet, pris en coupe, dans une direction radiale passant par ce poste. In Figure 2, we see the detail of a stamping station 12 of the barrel, taken in section, in a radial direction passing through this station.
Le corps du barillet, qui tourne autour d'un axe vertical, est désigné par la référence 20. On voit un alvéole 18 de réception d'une douille de munition. The barrel body, which rotates around a vertical axis, is designated by the reference 20. We see a cell 18 for receiving an ammunition shell.
Une douille 22 est visible sur la figure, non pas dans l'alvéole 18 mais au-dessus de celle-ci car la machine est représentée dans une étape où la douille 22 a été repoussée par un poinçon 24 vers un bloc de matriçage 26. On comprend donc que la figure 2 représente une phase particulière au cours du traitement d'une pièce et par conséquent que la coupe de la figure 2 se situe selon une direction radiale à l'intérieur de la zone de travail représentée à la figure 1. A socket 22 is visible in the figure, not in the cell 18 but above the latter because the machine is shown in a step where the socket 22 has been pushed back by a punch 24 towards a stamping block 26. It will therefore be understood that FIG. 2 represents a particular phase during the processing of a part and therefore that the section of FIG. 2 is situated in a radial direction inside the work area shown in FIG. 1.
le poste de traitement vu en coupe à la figure -2, comprend essentiellement un bloc de matriçage 26 solidaire en rotation avec le barillet grâce à des moyens non représentés, et un poinçon 24 également solidaire en rotation avec le barillet et déplaçable en translation axiale (parallèlement à l'axe du barillet), par exemple en étant entraîné par une bielle 28 susceptible de se déplacer elle-même axialement grace à un galet non représenté, placé à son extrémité inférieure, galet qui roule sur un chemin de came circulaire fixe, c'est à-dire ne tournant pas avec le barillet (chemin de came non représenté). the treatment station seen in section in FIG. -2, essentially comprises a stamping block 26 integral in rotation with the barrel by means not shown, and a punch 24 also integral in rotation with the barrel and displaceable in axial translation ( parallel to the axis of the barrel), for example by being driven by a connecting rod 28 capable of moving itself axially thanks to a roller (not shown), placed at its lower end, roller which rolls on a fixed circular cam path, that is to say, not rotating with the barrel (cam path not shown).
Le bloc de matriçage 26 de chaque poste de traitement comprend une ouverture 30 située juste au-dessus du poinçon 24 et dans l'axe de celui-ci, cette ouverture étant destinée à recevoir une douille 22 repoussée axialement par le poinçon 24. La forme intérieure de l'ouverture 30 usinée dans le bloc de matriçage 26 correspond à la forme définitive que l'on désire donner à la douille (qui pénètre sous forme d'ébauche dans le bloc 26). Dans l'exemple représenté, il s'agit de donner une forme rétreinte à l'extrémité de la douille et l'ouverture 30 du bloc de matriçage 26 est usinée avec une réduction de diamètre à l'extrémité pour réaliser ce rétreint. The stamping block 26 of each treatment station comprises an opening 30 located just above the punch 24 and in the axis thereof, this opening being intended to receive a bush 22 pushed axially by the punch 24. The shape interior of the opening 30 machined in the die block 26 corresponds to the final shape which it is desired to give to the socket (which penetrates in the form of a blank in the block 26). In the example shown, this involves giving a constricted shape at the end of the bushing and the opening 30 of the die block 26 is machined with a reduction in diameter at the end to achieve this constriction.
La section transversale du poinçon 24 (qui a pour fonction de repousser la douille 22 dans le bloc de matriçage) est représentée sur la figure 2 il s'agit d'une surface centrale 32 suffisante pour assurer un support uniforme sur toute la surface inférieure de la douille 22, cette surface étant prolongée par des ailes latérales 34 qui sont destinées à servir de butée pour que le poinçon 24 ne puisse pas pénétrer dans l'ouverture 30 du bloc de matriçage mais vienne au contraire, à la fin de son mouvement de montée sous l'action de la came, buter contre les bords du bloc de matriçage. The cross section of the punch 24 (which has the function of pushing the sleeve 22 into the die block) is shown in Figure 2 it is a central surface 32 sufficient to ensure uniform support over the entire lower surface of the sleeve 22, this surface being extended by lateral wings 34 which are intended to serve as a stop so that the punch 24 cannot penetrate into the opening 30 of the die-stamping block but, on the contrary, comes at the end of its movement of mounted under the action of the cam, abut against the edges of the die block.
Chaque bloc de matriçage 26.d'un poste de traitement 12 est monté à l'intérieur d'un support 36 fixe par rapport au barillet (c'est-à-dire solidaire aussi bien en rotation qu'en déplacement axial), et on prévoit selon l'invention que le bloc de matriçage 26 est monté avec une certaine élasticité axiale par rapport au support 36. De cette manière, on ne risque pas de causer des efforts dangereux lorsque le poinçon 24 arrive en butée contre le bloc de matriçage, effort qui apparattrait dans l'éveitualité où le bloc de matriçage serait fixe et où le chemin de came fixe provoquerait une montée du poinçon légèrement au-dessus du niveau du bloc de matriçage 26.Avec une certaine élasticité axiale entre le bloc de matriçage 26 et son support 36, une course légèrement trop grande du poinçon 24 a pour effet de repousser le bloc de matri çage 26 sans exercer sur le support fixe 36 ou sur le poinçon 24 d'efforts supérieurs à la force d'élasticité présente entre le bloc de matriçage et son support fixe 36. Each matrix block 26. Of a treatment station 12 is mounted inside a support 36 fixed relative to the barrel (that is to say integral both in rotation and in axial displacement), and it is provided according to the invention that the stamping block 26 is mounted with a certain axial elasticity with respect to the support 36. In this way, there is no risk of causing dangerous forces when the punch 24 abuts against the stamping block , effort which would appear in the eventuality where the matrix block would be fixed and where the fixed cam path would cause the punch to rise slightly above the level of the matrix block 26. With a certain axial elasticity between the matrix block 26 and its support 36, a slightly too large stroke of the punch 24 has the effect of pushing back the stamping block 26 without exerting on the fixed support 36 or on the punch 24 forces greater than the elastic force present between the block and its support fixed 36.
Plus précisément, le bloc de matriçage 26 est monté à l'intérieur d'un alésage percé axialement dans le support 36, alésage s'ouvrant en direction du poinçon 24. Un ressort, sous forme d'un empilement de rondelles Belleville 38, est logé au fond de l'alésage et le bloc de matriçage 26 vient s'appuyer contre cet empilement de rondelles. Le ressort ainsi formé est précontraint dans la direction axiale grâce à un écrou 40 qui vient serrer le bloc de matriçage 26 vers le fond de l'alséage du support 36. 'écrou 40 empêche la sortie du bloc de matriçage 26hors du support 36 et effectue la précontrainte du ressort38 à une valeur déterminée (intermédiaire entre la force nécessaire à l'exécution de l'opération de matriçage de la douille 22 et les efforts qu'on ne souhaite pas dépasser sur le poinçon 24 et le bâti du barillet. More specifically, the die block 26 is mounted inside a bore axially drilled in the support 36, the bore opening in the direction of the punch 24. A spring, in the form of a stack of Belleville washers 38, is housed at the bottom of the bore and the die block 26 bears against this stack of washers. The spring thus formed is prestressed in the axial direction by means of a nut 40 which tightens the die block 26 towards the bottom of the bore of the support 36. 'nut 40 prevents the die die block 26 from coming out of the support 36 and performs the preload of the spring38 to a determined value (intermediate between the force necessary for the execution of the stamping operation of the sleeve 22 and the forces which it is not desired to exceed on the punch 24 and the frame of the barrel.
On prévoit alors que la course du poinçon 24, course donnée par le chemin de came fixe autour du barillet, est telle que le poinçon 24 tende à dépasser la position normale au repos de la base du bloc de matriçage 26, le dépassement de course étant de quelques millimètres au maximum. Lors du fonctionnement de la machine, lorsqu'un poste de traitement se situe au niveau de la roue d'amenée de pièces 14, le poin çon 24 est situé en dessous de l'alvéole 18 du barillet, c'est-à-dire en position complètement basse pour ne pas gêner l'introduction d'une pièce à traiter dans l'alvéole 18. Lors de la rotation du barillet, le poinçon 24 monte progressivement en soulevant la douille 22, cette montée s'effectuant sous l'action de la came circulaire fixe. En continuant à monter, le poinçon 24 fait pénétrer la douille 22 dans l'ouverture 30 du bloc de matriçage correspondant à ce poinçon.Au cours de cette pénétration, la douille subit un rétreint à son extrémité, rétreint qui est rendu possible par la force exercée par le poinçon 24 dans le sens vertical. Pendant cette phase, le bloc de matriçage reste immobile dans sa position initiale, car la force des ressorts de rappel 38 est supérieure à la force exercée par le poinçon pendant l'opération de rétreint. It is then expected that the stroke of the punch 24, stroke given by the fixed cam path around the barrel, is such that the punch 24 tends to exceed the normal position of rest of the base of the die block 26, the excess stroke being a few millimeters at most. During the operation of the machine, when a processing station is located at the level of the workpiece feed wheel 14, the punch 24 is located below the cell 18 of the barrel, that is to say in the completely low position so as not to hinder the introduction of a part to be treated into the cell 18. During the rotation of the barrel, the punch 24 rises gradually by lifting the bush 22, this rise being effected under the action of the fixed circular cam. Continuing to rise, the punch 24 causes the bushing 22 to penetrate into the opening 30 of the stamping block corresponding to this punch. During this penetration, the bushing undergoes a constriction at its end, constriction which is made possible by force exerted by the punch 24 in the vertical direction. During this phase, the die block remains stationary in its initial position, because the force of the return springs 38 is greater than the force exerted by the punch during the necking operation.
Lorsque le poinçon 24 arrive presque au bout de sa course, il vient en butée contre les bords de l'ouverture des blocs de matriçage 26, et, comme le poinçon 24 est entraSné par le roulement d'un galet sur une came fixe, il exerce alors sur le bloc de matriçage une force suffisante pour repousser le bloc de matriçage 26 à l'encontre du ressort 38 jusqu'à ce que la course du poinçon soit terminée (par exemple on peut prévoir que le poinçon poursuit sa course vers le haut deux millimètres après être venu en butée contre le bloc de matriçage). When the punch 24 comes almost to the end of its travel, it abuts against the edges of the opening of the die blocks 26, and, as the punch 24 is driven by the rolling of a roller on a fixed cam, it then exerts on the stamping block a force sufficient to push the stamping block 26 against the spring 38 until the stroke of the punch is completed (for example it can be provided that the punch continues its stroke upwards two millimeters after coming into abutment against the die block).
Ainsi, dans la limite d'un jeu correspondant à ce dépassement de course, on obtiendra toujours la même précision de pénétration de la douille 22 dans l'ouverture du bloc de matriçage, sans pour autant exercer des efforts prohibitifs sur les pièces fixes ou tournant avec le barillet. Thus, within the limit of a clearance corresponding to this excess travel, the same precision of penetration of the bushing 22 will always be obtained in the opening of the matrix block, without however exerting prohibitive forces on the fixed or rotating parts. with the barrel.
La forme de la section du poinçon 24, choisietelle que les douilles puissent être supportées complètement par en dessous et telle que des ailes permettent la venue en butée du poinçon contre le bloc de matriçage, a été dessinée à la figure 2 ; elle permet que le poinçon puisse pénétrer verticalement dans les alvéoles 18, en soulevant les douilles ; les ailes sont prévues également pour ne pas gêner le déplacement vertical du poinçon, c'est-à-dire en particulier il est préférable qu'elles s'étendent tangentiellement au barillet à ltextérieur des alvéoles, et également il est préférable qu'elles s'étendent suffisamment près du barillet pour ne pas être gênées éventuellemetpar les rampes de garde prévues autour du barillet pour empêcher les pièces de sortir latéralement des alvéoles (exemple rampes 40 sur la figure 1). The shape of the section of the punch 24, chosen such that the sockets can be supported completely from below and such that the wings allow the punch to come into abutment against the stamping block, has been drawn in FIG. 2; it allows the punch to penetrate vertically into the cells 18, by lifting the sockets; the wings are also provided so as not to hinder the vertical movement of the punch, that is to say in particular it is preferable that they extend tangentially to the barrel inside the cells, and also it is preferable that they extend sufficiently close to the barrel so as not to be obstructed possibly by the guard ramps provided around the barrel to prevent the parts from leaving laterally from the cells (example ramps 40 in FIG. 1).
Le choix de rondelles Belleville pour le ressort 38 est particulièrement intéressant dans le cas d'un poste de rétreint en continu tel que celui qui est visible à la figure 2, en effet les rondelles Belleville laissent un espace libre central permettant le passage d'un poinçon de calibrage 42 destiné à pénétrer par la partie supérieure de la douille pour calibrer intérieurement la partie rétreinte, et accessoirement pour provoquer le décollage et la descente de la douille après l'opération de rétreint. Le poin çon de calibrage 42 est actionné de la même manière que le poinçon 24 par un système de came fixe et un galet roulant sur cette came. The choice of Belleville washers for the spring 38 is particularly advantageous in the case of a continuous necking station such as that which is visible in FIG. 2, in fact the Belleville washers leave a central free space allowing the passage of a calibration punch 42 intended to penetrate through the upper part of the sleeve to internally calibrate the constricted part, and incidentally to cause the sleeve to take off and descend after the constriction operation. The calibrating punch 42 is actuated in the same way as the punch 24 by a fixed cam system and a roller rolling on this cam.
Claims (7)
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Publication number | Publication date |
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FR2475946B1 (en) | 1984-03-30 |
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