FR2475947A1

FR2475947A1 - Press for deep stamping metal can from blank - uses sealed chamber to locate rim and edge zone of blank with varying hydraulic pressure applied to rim

Info

Publication number: FR2475947A1
Application number: FR8003747A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-02-20
Filing date: 1980-02-20
Publication date: 1981-08-21
Also published as: FR2475947B1

Abstract

The deep stamping press produces flanged metal canisters (14) from flat blanks, using a sealed chamber (16) to isolate both the peripheral and central flange zones with the blank mounted on a matrix (3). Liquid under pressure is introduced into the chamber (16), and a varying pressure (q) is applied to the flange rim during stamping. The pressure (q) is equated to a co-efficient which takes into account the average principle stress to which the blank is subj subjected. The matrix (3) and the clamp (7) may be contoured (13,15) to grip the blank and seal the compartment (16).

Description

L'invention concerne le travail des métaux par déformation et a notamment pour objet un procédé de production d'articles creux par emboutissage profond et une presse pour la mise en oeuvre dudit procédé. The invention relates to the working of metals by deformation and in particular relates to a process for the production of hollow articles by deep drawing and a press for the implementation of said process.

La presse pour la production d'articles creux par emboutissage profond est utilisée essentiellement dans l'industrie du travail des métaux, pour la fabrication d'articles creux profonds du type "bottier" avec ou sans bride ou rebord de grande largeur, à partir d'un flan plat ou préalablement étiré pouvant avoir, en plan, n'importe quelle forme : ronde, ovale, rhombique, carrée. The press for the production of hollow articles by deep drawing is mainly used in the metalworking industry, for the production of deep hollow articles of the "shoemaker" type with or without flange or flange of great width, from '' a flat or previously stretched blank that can have any shape in plan: round, oval, rhombic, square.

Par le procédé proposé, on peut fabriquer notamment des fourreaux, des douilles, des écrans de protection. By the proposed method, it is possible in particular to manufacture sheaths, sockets, protective screens.

L'amélioration de la qualité des emboutis profonds et la création d'équipements hautement productifs sont les problèmes qu'on doit résoudre dans la production d'articles par emboutissage avec pression radiale sur le rebord du flan. Improving the quality of deep stamps and creating highly productive equipment are the problems that must be solved in the production of articles by stamping with radial pressure on the edge of the blank.

On connait un procédé d'emboutissage profond de plats métalliques, selon lequel la partie périphérique est soumise à l'action de poussoirs rigides pour la création d'une pression radiale sur le rebord du flan. Durant l'emboutissage, les poussoirs rigides agissent sur le flan par leurs parties étroites, ce qui n'assure pas une pression régulière sur la partie périphérique du flan. Ceci, à son tour, ne permet pas d'élever le coefficient d'emboutissage
K, qui est déterminé par le rapport entre le rayon Ridu flan et le rayon Ro du poinçon. En outre, le procédé ne prévoit pas la variation de la pression radiale sur la partie périphérique du flan en cours d'emboutissage. Il en résulte la production d'articles de mauvaise qualité.We know a deep drawing process of metal dishes, according to which the peripheral part is subjected to the action of rigid pushers for the creation of a radial pressure on the edge of the blank. During stamping, the rigid pushers act on the blank by their narrow parts, which does not ensure regular pressure on the peripheral part of the blank. This, in turn, does not raise the drawing coefficient
K, which is determined by the ratio between the radius Ridu blank and the radius Ro of the punch. In addition, the method does not provide for the variation of the radial pressure on the peripheral part of the blank during stamping. This results in the production of poor quality items.

On connait un procédé de production d'articles creux par emboutissage profond, consistant à isoler d'une manière étanche la partie centrale du flan placé sur la matrice, de sa partie périphérique, à faire agir sur la face de la partie périphérique du flan un liquide sous pression élevée et à effectuer l'emboutissage du flan à l'aide d'un poinçon rigide (cf. par exemple, le brevet d'invention des
Etats-Unis d'Amérique, n03.495.433, cl. 72-347). Durant l'emboutissage, la pression appliquée à la partie périphérique du flan décroit à cause de la diminution du diamètre de cette partie périphérique. Cependant, au moment initial de l'emboutissage, cette pression tend à effectuer un pliage du flan sans participation du poinçon, ce qui entratne la formation d'une coupole indésirable à la partie centrale du flan et un grand pourcentage d'articles rebutés.There is a known method of producing hollow articles by deep drawing, consisting of sealingly isolating the central part of the blank placed on the matrix from its peripheral part, causing the face of the peripheral part of the blank to act un liquid under high pressure and stamping the blank using a rigid punch (see for example, the invention patent of
United States of America, n03.495.433, cl. 72-347). During stamping, the pressure applied to the peripheral part of the blank decreases due to the decrease in the diameter of this peripheral part. However, at the initial stamping time, this pressure tends to fold the blank without involving the punch, which causes the formation of an undesirable cupola in the central part of the blank and a large percentage of discarded articles.

On connaît une presse pour la production d'articles creux par emboutissage profond, qui comporte un récipient haute pression renfermant une matrice avec un poinçon lié rigidement au piston d'un vérin hydraulique de déplacement dudit poinçon, et un serre-flan pourvu d'un bourrelet annulaire destiné à isoler d'une manière étanche la partie centrale du flan de sa partie périphérique et disposé en face d'une arête d'emboutissage ménagée sur la matrice, dont la partie faciale forme avec la surface faciale du serre-flan et avec la surface intérieure du récipient haute pression, une chambre annulaire haute pression renfermant la partie périphérique du flan et mise en communication avec la chambre haute pression d'un multiplicateur (cf. par exemple le brevet d'invention des Etats-Unis d'Amérique n03.495.433). A press is known for the production of hollow articles by deep drawing, which comprises a high pressure container containing a die with a punch rigidly connected to the piston of a hydraulic cylinder for moving said punch, and a blank holder provided with a annular bead intended to seal the central part of the blank from its peripheral part and arranged opposite a stamping edge formed on the die, the facial part of which forms with the facial surface of the blank holder and with the inner surface of the high-pressure container, an annular high-pressure chamber enclosing the peripheral part of the blank and placed in communication with the high-pressure chamber of a multiplier (cf. for example the invention patent of the United States of America n03 .495.433).

Dans la matrice sont pratiquées plusieurs rainures verticales servant à mettre en communication la chambre annulaire haute pression avec une source de pression. Sans la partie supérieure de la matrice est exécuté un canal qui, par l'intermédiaire d'un clapet antiretour, relie l'enceinte de la matrice à l'enceinte d'un cylindre, dans laquelle est refoulé, ou de laquelle est évacué le liquide à travers des conduites. Lorsque ledit cylindre entre en contact avec le récipient haute pression, il se forme une chambre annulaire dans laquelle est créée une pression hydrostatique de liquide agissant sur la partie périphérique du flan en cours d'emboutissage. In the matrix are made several vertical grooves serving to put the high pressure annular chamber in communication with a pressure source. Without the upper part of the matrix is executed a channel which, by means of a non-return valve, connects the enclosure of the matrix to the enclosure of a cylinder, in which is pushed back, or from which is evacuated liquid through pipes. When said cylinder comes into contact with the high pressure container, an annular chamber is formed in which a hydrostatic pressure of liquid is created acting on the peripheral part of the blank during stamping.

Cette haute pression hydrostatique n'est pas réglable au cours de l'emboutissage, de sorte que sa valeur au début et à la fin du processus d'emboutissage dépasse notablement la valeur requise. Tout ceci aboutit à un processus spontané de formage de la partie de fond de l'article dans la période initiale de l'emboutissage, à l'écrasement des articles à paroi mince ou à la formation de cavités sur les articles à paroi épaisse à la fin du processus d'emboutissage. This high hydrostatic pressure is not adjustable during drawing, so that its value at the beginning and at the end of the drawing process significantly exceeds the required value. All this results in a spontaneous process of forming the bottom part of the article in the initial stamping period, the crushing of thin-walled articles or the formation of cavities on thick-walled articles at the end of the stamping process.

On s'est donc proposé de mettre au point un procédé de production d'articles creux par emboutissage profond et une presse pour la mise en oeuvre de ce procédé, dans lesquels la modification, suivant une loi préétablie de la pression agissant sur la partie périphérique du flan en cours d'emboutissage permettrait d'améliorer la qualité des articles emboutis. It has therefore been proposed to develop a method for producing hollow articles by deep drawing and a press for the implementation of this method, in which the modification, according to a predetermined law of the pressure acting on the peripheral part blank during stamping would improve the quality of stamped items.

Ce problème est résolu du fait que le procédé de production d'articles creux par emboutissage profond, du type consistant à isoler d'une manière étanche de sa partie périphérique la partie centrale du flan placé sur une matrice, à faire agir sur la face de la partie périphérique du flan un liquide sous haute pression et à effectuer I'emboutissage du flan à l'aide d'un poinçon rigide, est caractérisé suivant l'invention en ce qu'au cours de l'emboutissage on modifie la pression du liquide d'après la loi suivante

où k est un coefficient tenant compte de l'influence de la contrainte principale moyenne subie par le matériau du flan la lacontrainte d'écoulement du matériau du flan
R i, le rayon actuel du flan
R , le rayon du poinçon t, l'épaisseur de la paroi de l'article terminé la lacontrainte subie par le bord intérieur de la partie périphérique du flan.This problem is solved by the fact that the method for producing hollow articles by deep drawing, of the type consisting in sealingly isolating from its peripheral part the central part of the blank placed on a die, to act on the face of the peripheral part of the blank a liquid under high pressure and in drawing the blank using a rigid punch, is characterized according to the invention in that during the drawing the pressure of the liquid is modified according to the following law

where k is a coefficient taking into account the influence of the average principal stress undergone by the blank material the flow stress of the blank material
R i, the current blank radius
R, the radius of the punch t, the thickness of the wall of the finished article the stress undergone by the inner edge of the peripheral part of the blank.

Le problème exposé plus haut est aussi résolu du fait que la presse pour la mise en oeuvre du procédé proposé de production d'articles creux par emboutissage profond, du type comportant un récipient haute pression, dans lequel se trouvent une matrice et un poinçon lié rigidement au piston d'un vérin hydraulique de déplacement dudit poinçon, et un serre-flan avec un bourrelet annulaire destiné à isoler d'une façon étanche la partie centrale du flan de sa partie périphérique et disposé en face d'un renflement ou saillie analogue d'emboutissage prévu sur la matrice, la face de celle- & formant avec la face du serre-flan et avec la surface intérieure du récipient haute pression, une chambre annulaire haute pression dans laquelle est placée la partie périphérique du flan et qui est mise en communication avec la chambre haute pression d'un multiplicateur, est caractérisée suivant l'invention en ce qu'elle comporte des moyens pour le réglage de la pression dans la chambre annulaire, comprenant un vérin hydraulique dont l'enceinte côté piston est reliée à l'enceinte côté tige du vérin hydraulique de déplacement du poinçon, un sélecteur de la pression dans la chambre annulaire haute pression, fixé sur la tige de ce piston et destiné à modifier cette pression, un régulateur de la pression créée dans la chambre haute pression du multiplicateur et agissant sur la partie périphérique du flan et dont l'élément sensible se trouve en contact avec ledit sélecteur de pression. The problem set out above is also solved by the fact that the press for implementing the proposed method for producing hollow articles by deep drawing, of the type comprising a high pressure container, in which there is a die and a punch rigidly connected to the piston of a hydraulic cylinder for moving said punch, and a blank holder with an annular bead intended to seal the central part of the blank from its peripheral part and disposed opposite a bulge or similar projection d stamping provided on the die, the face of this & forming with the face of the blank holder and with the interior surface of the high pressure container, an annular high pressure chamber in which is placed the peripheral part of the blank and which is placed communication with the high pressure chamber of a multiplier, is characterized according to the invention in that it comprises means for adjusting the pressure in the annular chamber, comprising nt a hydraulic cylinder whose piston side enclosure is connected to the rod side enclosure of the hydraulic cylinder for displacement of the punch, a pressure selector in the high pressure annular chamber, fixed on the rod of this piston and intended to modify this pressure, a regulator of the pressure created in the high pressure chamber of the multiplier and acting on the peripheral part of the blank and the sensitive element of which is in contact with said pressure selector.

Il est avantageux que la presse comporte des moyens de réglage de la vitesse de déplacement du sélecteur de pression par rapport aù poinçon comprenant un moteur hydraulique et une pompe hydraulique à débit réglable, montés sur un méme arbre et mis en communication avec enceinte côté tige et l'enceinte côté piston du vérin hydraulique de déplacement du poincon et avec celles du vérin hydraulique de déplacement du sélecteur de pression. It is advantageous for the press to include means for adjusting the speed of movement of the pressure selector relative to the punch comprising a hydraulic motor and a hydraulic pump with adjustable flow rate, mounted on the same shaft and placed in communication with the enclosure on the rod side and the piston side enclosure of the hydraulic cylinder for displacement of the punch and with those of the hydraulic cylinder for displacement of the pressure selector.

Il est utile quten qualité de sélecteur de pression soit utilisé un gabarit interchangeable dont le profil soit équidistant de la courbe caractérisant la modification de la pression dans la chambre annulaire haute pression. It is useful that when a pressure selector is used, an interchangeable template is used, the profile of which is equidistant from the curve characterizing the change in pressure in the high pressure annular chamber.

Le procédé proposé d'emboutissage profond d'articles creux permet de régler d'après une loi déterminée la haute pression du liquide agissant sur la partie périphérique du flan en cours d'emboutissage. Ceci permet de supprimer l'emboutissage spontané du flan sans la participation du poinçon, ctest-à-dire sous la seule action de la pression radiale du liquide de haute pression, ce qui permet d'exclure l'étape non contrôlable de l'emboutissage du flan au cours de la lise en forme de la partie de fond de l'article et d'augmenter par cela mame sa qualité. The proposed deep drawing process for hollow articles makes it possible to regulate according to a determined law the high pressure of the liquid acting on the peripheral part of the blank during drawing. This eliminates the spontaneous stamping of the blank without the participation of the punch, that is to say under the sole action of the radial pressure of the high pressure liquid, which makes it possible to exclude the non-controllable step of stamping. of the blank during the reading in the form of the bottom part of the article and thereby increasing its quality.

En plus, le procédé faisant l'objet de l'invention prévoit des valeurs optimales de la pression du liquide à chaque étape de l'emboutissage du flan, en permettant ainsi de commander, au cours de l'emboutissage, les valeurs des contraintes agissant dans la partie étirée de l'article, c'est-à-dire de commander la qualité des articles fabriqués. En outre, le procédé permet d'éviter la proJection de l'article fini dans l'enceinte de la patrice à la fin du processus d'emboutissage, entrabaant l'écra- sement des articles à paroi mince et la formation de cavités et de matages sur les articles à paroi épaisse, c'est-è-dire de conserver une haute qualité de l'article embouti. In addition, the process which is the subject of the invention provides for optimal values of the pressure of the liquid at each stage of the drawing of the blank, thus making it possible to control, during drawing, the values of the stresses acting in the stretched part of the article, that is to say to control the quality of the articles produced. In addition, the method makes it possible to avoid the projection of the finished article into the enclosure of the patrice at the end of the stamping process, preventing the crushing of thin-walled articles and the formation of cavities and matting on thick-walled articles, that is to say to maintain a high quality of the stamped article.

Le fait que la presse pour l'emboutissage profond d'articles creux soit équipée de moyens de réglage de la haute pression du liquide agissant sur la partie périphérique du flan au cours de son emboutissage permet d'améliorer la qualité des articles fabriqués. La présence, dans l'ensemble de réglage de la haute pression du liquide, d'un gabarit interchangeable dont le profil est équidistant de la courbe

permet d'appliquer à la partie périphérique du flan des
pressions de liquide optimales excluant le pliage spontané
de la bride du flan sans participation du poinçon, au
moment initial de 11 emboutissage, et la"projection" de
l'article fini dans l'enceinte de: la matrice à la fin de son
emboutissage.De cette façon, on forme correctement la
partie de fond de l'article et on" évite l'écrasement et le
risque de formation de matages ou de rayures sur l'article
embouti.The fact that the press for deep drawing of hollow articles is equipped with means for adjusting the high pressure of the liquid acting on the peripheral part of the blank during its drawing makes it possible to improve the quality of the articles produced. The presence, in the high liquid pressure adjustment assembly, of an interchangeable template whose profile is equidistant from the curve

allows to apply to the peripheral part of the blank
optimal liquid pressures excluding spontaneous folding
of the flange of the blank without participation of the punch, at
initial moment of stamping, and the "projection" of
the article finished in the enclosure of: the matrix at the end of its
This way we form the
bottom part of the article and we "avoid overwriting and
risk of dullness or scratches on the article
stamped.

Le fait d'équiper la presse d'un ensemble de réglage
de la vitesse de déplacement du gabarit déterminant la loi
de variation de la haute pression du liquide agissant sur
la partie périphérique du flan, par rapport au poinçon,
permet d'améliorer la qualité de la production d'articles
technologiquement semblables, c'est-à-dire la production
d'articles à partir d'un. même matériau et avec un même
coefficient d'emboutissage K, en n'utilisant qu'un seul et
même gabarit.Equipping the press with an adjustment assembly
the speed of movement of the template determining the law
variation of the high pressure of the liquid acting on
the peripheral part of the blank, relative to the punch,
improves the quality of article production
technologically similar, i.e. production
items from one. same material and with the same
drawing coefficient K, using only one and
same template.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts,
caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaitront plus clairement au cours de la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins
schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple
illustrant plusieurs modes de réalisationwde l'invention
et dans lesquels -la figure 1 montre un schéma hydromécanique de la presse
pour la production d'articles creux par emboutissage profond,
suivant 1'invention;; -la figure 2 est une vue schématique illustrant l'étape
intermédiaire de l'emboutissage d'un article creux à partir
d'un flan plat et avec pression radiale exercée sur la
partie périphérique du flan par un liquide sous haute
pression, et monter la courbe de variation de la pression
correspondant au profil du gabarit déterminant la loi de
variation de la pression du liquide au cours de l'emboutis-
sage de l'article creux selon l'invention.The invention will be better understood, and other aims,
features, details and benefits of it
will appear more clearly during the description
explanatory which will follow made with reference to the drawings
attached diagrams given only by way of example
illustrating several embodiments of the invention
and in which FIG. 1 shows a hydromechanical diagram of the press
for the production of hollow articles by deep drawing,
according to the invention; FIG. 2 is a schematic view illustrating the step
intermediate of the stamping of a hollow article from
of a flat blank and with radial pressure exerted on the
peripheral part of the blank by a liquid under high
pressure, and climb the pressure variation curve
corresponding to the profile of the template determining the law of
variation in liquid pressure during drawing
wise of the hollow article according to the invention.

La presse pour la mise en oeuvre du procédé de
fabrication d'articles creux par emboutissage profond comporte un récipient haute pression 1 (figure i) placé sur une table 2. Dans le récipient 1 se trouvent une matrice 3 et un poinçon 4 lié rigidement au piston 5 d'un vérin hydraulique 6 effectuant le déplacement du poinçon.The press for the implementation of the process
manufacturing hollow articles by deep drawing comprises a high pressure container 1 (figure i) placed on a table 2. In the container 1 there is a die 3 and a punch 4 rigidly connected to the piston 5 of a hydraulic cylinder 6 performing the displacement of the punch.

Le poinçon 4 est situé dans le trou axial d'un serre-flan 7. Le vérin hydraulique 6 déplaçant le poinçon est logé dans la tige 8 d'un vérin hydraulique 9 actionnant la traverse mobile de la presse. La traverse mobile 10 se déplace le long de guidages Il et sert au déplacement du serre-flan 7. La traverse fixe 12 de la presse est fixée rigidement sur des guidages Il et porte le vérin hydraulique 9. The punch 4 is located in the axial hole of a blank holder 7. The hydraulic cylinder 6 moving the punch is housed in the rod 8 of a hydraulic cylinder 9 actuating the movable cross member of the press. The mobile cross-member 10 moves along guides II and is used to move the blank holder 7. The fixed cross-member 12 of the press is rigidly fixed on guides II and carries the hydraulic cylinder 9.

Sur la face du serre-flan 7 qui est orientée vers la matrice 3 est prévu un bourrelet annulaire 13 destiné à isoler d'une manière étanche la partie centrale du flan 14 de sa partie périphérique, disposée en face d'un renflement ou saillie analogue d'emboutissage 15 prévu sur la matrice 3. On the face of the blank holder 7 which is oriented towards the matrix 3 is provided an annular bead 13 intended to seal the central part of the blank 14 from its peripheral part, arranged opposite a bulge or similar projection stamping 15 provided on the die 3.

La chambre annulaire haute pression 16 est formée parlasse de la matrice 3, la face du serre-flan 7 et la surface intérieure du récipient haute pression 1. Le récipient 1 possède une enveloppe 17 emmanchée à force. La chambre 16 est reliée par un canal 18 à la chambre haute pression 19 d'un multiplicateur 20. La chambre basse pression 21 du multiplicateur 20 est reliée, à l'aide d'une conduite 22, à un régulateur de pression 23. The high pressure annular chamber 16 is formed by the matrix 3, the face of the blank holder 7 and the interior surface of the high pressure container 1. The container 1 has a casing 17 which is force fitted. The chamber 16 is connected by a channel 18 to the high pressure chamber 19 of a multiplier 20. The low pressure chamber 21 of the multiplier 20 is connected, by means of a pipe 22, to a pressure regulator 23.

Pour qu'on puisse réaliser la purge de la chambre annulaire 16, la chambre 19 est reliée à un clapet de non-retour 24. In order to purge the annular chamber 16, the chamber 19 is connected to a non-return valve 24.

L'entrée du clapet 24 est mise en communication avec l'enceinte 25 côté tige du multiplicateur 20 et avec un distributeur hydraulique 26. The inlet of the valve 24 is placed in communication with the enclosure 25 on the stem side of the multiplier 20 and with a hydraulic distributor 26.

La presse comprend un moyen 27 de réglage de la pression dans la chambre haute pression du multiplicateur. The press comprises means 27 for adjusting the pressure in the high pressure chamber of the multiplier.

Ce moyen possède un vérin hydraulique 28 avec un piston 29.This means has a hydraulic cylinder 28 with a piston 29.

L'enceinte 30 côté piston du vérin hydraulique 28 est reliée à travers un distributeur hsdraulique 31 et une conduite 32 à ltenceinte 33 côté tige du vérin hydraulique 6 de déplacement du poinçon. L'enceinte 34 côté tige du vérin hydraulique 28 est reliée à un réservoir 37 à travers une conduite 35, un distributeur 31, une conduite 32 et un distributeur 36. Sur la tige 38 du vérin hydraulique 28 est fixé un sélecteur ou analogue 39 de la pression dans la chambre annulaire 16, permettant de modifier cette pression d'après une loi préétablie. L'élément sensible 40 du régulateur 23 se trouve en contact avec la surface profilée du sélecteur 39.The enclosure 30 on the piston side of the hydraulic cylinder 28 is connected through a hydraulic distributor 31 and a pipe 32 to the enclosure 33 on the rod side of the hydraulic cylinder 6 for moving the punch. The enclosure 34 on the rod side of the hydraulic cylinder 28 is connected to a reservoir 37 through a line 35, a distributor 31, a line 32 and a distributor 36. On the rod 38 of the hydraulic cylinder 28 is fixed a selector or the like 39 of the pressure in the annular chamber 16, making it possible to modify this pressure according to a predetermined law. The sensitive element 40 of the regulator 23 is in contact with the profiled surface of the selector 39.

-La presse comprend des moyens de réglage de la vitesse de déplacement du sélecteur 39 par rapport au poinçon 4. Ces moyens permettent de fabriquer à partir d'un même matériau avec un même coefficient d'emboutissage K, des articles de différents longueurs et diamètres, sans changer le sélecteur de pression 39. Lesdits moyens comprennent un moteur hydraulique 41 et une pompe hydraulique 42 à débit réglable disposés sur un même arbre 43. Le moteur hydraulique 41 est relié à travers un distributeur hydraulique 36 et la conduite 32 à l'enceinte 33 côté tige du vérin hydraulique 6, alors que la pompe hydraulique 42 est reliée par une conduite 44 à l'enceinte 30 côté piston du vérin hydraulique 28. La soupape 45 et le manomètre 46 sont destinés au réglage de la pompe hydraulique 42 pour une pression déterminée. -The press comprises means for adjusting the speed of movement of the selector 39 relative to the punch 4. These means make it possible to manufacture, from the same material with the same drawing coefficient K, articles of different lengths and diameters , without changing the pressure selector 39. Said means comprise a hydraulic motor 41 and a hydraulic pump 42 with adjustable flow rate arranged on the same shaft 43. The hydraulic motor 41 is connected through a hydraulic distributor 36 and the pipe 32 to the enclosure 33 on the rod side of the hydraulic cylinder 6, while the hydraulic pump 42 is connected by a pipe 44 to the enclosure 30 on the piston side of the hydraulic cylinder 28. The valve 45 and the pressure gauge 46 are intended for adjusting the hydraulic pump 42 for a determined pressure.

La pression de l'huile dans le circuit de la presse est maintenue à l'aide d'une pompe hydraulique 47 refoulant de l'huile par des conduites 48, 49, 50. The oil pressure in the press circuit is maintained by means of a hydraulic pump 47 discharging oil through lines 48, 49, 50.

Embouti fini est évacué de la matrice 3 à l'aide d'un éjecteur 51 dont le déplacement est synchronisé avec le déplacement de la traverse mobile 10. Un canal axial pratiqué dans l'érecteur 51 sert à amener l'huile sous pression à l'enceinte de la matrice. La pression d'huile dans cette enceinte est nécessaire à l'emboutissage d'articles à partir de matériaux peu plastiques. La soupape 52 sert à lwévacuation de l'air de la chambre 16 avant le début de l'emboutissage et est reliée par un canal 53 à la chambre16. The finished pressed part is removed from the die 3 using an ejector 51 whose movement is synchronized with the movement of the movable cross member 10. An axial channel formed in the erector 51 serves to bring the oil under pressure to the of the womb. The oil pressure in this enclosure is necessary for stamping articles from less plastic materials. The valve 52 is used for evacuating the air from the chamber 16 before the drawing begins and is connected by a channel 53 to the chamber 16.

Le distributeur 367 branché sur la conduite de pression 54, est relié à l'enceinte 55 côté piston du vérin hydraulique 6 par une conduite 56. The distributor 367 connected to the pressure line 54 is connected to the enclosure 55 on the piston side of the hydraulic cylinder 6 by a line 56.

Dans la variante décrite, le sélecteur de pression 39 utilisé est un gabarit ou analogue interchangeable dont le profil est équidistant de (ou conforme à) la courbe caractérisant la modification de la pression dans la chambre annulaire haute pression 16. In the variant described, the pressure selector 39 used is an interchangeable template or the like, the profile of which is equidistant from (or conforms to) the curve characterizing the change in pressure in the annular high-pressure chamber 16.

Pour une meilleure compréhension de l'essentiel de l'invention, on a représenté à droite sur la figure 2 la courbe de variation de la pression, correspondant au profil du gabarit. Sur l'axe des abscisses est portée la pression q, et sur l'axe des ordonnées la valeur h de la course de travail du poinçon 4. L'étape intermédiaire d'emboutissage du flan 14 est représentée à gauche, avec indication de la pression q agissant sur la partie périphérique du flan 14. For a better understanding of the essentials of the invention, the pressure variation curve corresponding to the profile of the template is shown on the right in FIG. 2. On the abscissa axis is the pressure q, and on the ordinate axis the value h of the working stroke of the punch 4. The intermediate step of stamping the blank 14 is shown on the left, with indication of the pressure q acting on the peripheral part of the blank 14.

On choisit l'échelle sur l'axe des ordonnées en tenant compte du coefficient de proportionnalité K1 entre les vitesses de déplacement des pistons 5 (figure 2) et 29. The scale is chosen on the ordinate axis, taking into account the proportionality coefficient K1 between the displacement speeds of the pistons 5 (FIG. 2) and 29.

Le profil du gabarit possède trois points caractéristiques q0, qmax et q1 (figure 2). Le point q1 définit la valeur de la pression appliquée à la partie périphérique du flan 14 avant la course de travail du poinçon. La valeur de la pression est choisie inférieure à celle à laquelle se produit l'emboutissage spontané du flan 14, entraînant le gonflement de sa partie centrale. Le point qmax caractérise la valeur de la pression appliquée à la partie périphérique du flan 14, lorsqu'elle atteint le coefficient d'emboutissage K critique caractérisé par le maximum de contraintes s'exerçant sur le bord intérieur de la bride du flan 14. Le point q1 définit la pression évitant la "proJection" de l'article fini dans l'enceinte de 1AL matrice 3 à la fin de 1' emboutissage. The profile of the template has three characteristic points q0, qmax and q1 (figure 2). The point q1 defines the value of the pressure applied to the peripheral part of the blank 14 before the working stroke of the punch. The value of the pressure is chosen to be lower than that at which spontaneous stamping of the blank 14 occurs, causing its central portion to swell. The point qmax characterizes the value of the pressure applied to the peripheral part of the blank 14, when it reaches the critical drawing coefficient K characterized by the maximum of stresses exerted on the inner edge of the flange of the blank 14. The point q1 defines the pressure avoiding the "projection" of the finished article into the enclosure of the matrix 3 at the end of the stamping.

La presse pour la production d'articles creux par emboutissage profond fonctionne de la manière exposée ci-après. The press for the production of hollow articles by deep drawing operates in the manner set out below.

Dans la position initiale, le serre-flan 7 (figure 1) et la traverse mobile 10 portant le piston du vérin hydraulique 9 se trouvent dans la position extrême supérieure. A ce moment, le serre-flan 7 se trouve à l'extérieur de l'enceinte du récipient haute pression 1. Le piston 5 dont est solidaire le poinçon 4, ainsi que la tige 3BàqpeIu est fixé le gabarit 39, occupent leur position extrême supérieure. Le piston du multiplicateur 20 se trouve dans la position extrême droite, la soupape 52 est ouverte et l'éjecteur 51 de l'article fini occupe la position extrême inférieure. In the initial position, the blank holder 7 (FIG. 1) and the movable cross member 10 carrying the piston of the hydraulic cylinder 9 are in the upper extreme position. At this time, the blank holder 7 is located outside the enclosure of the high pressure container 1. The piston 5 of which the punch 4 is integral, as well as the rod 3BàqpeIu is fixed the template 39, occupy their extreme position superior. The multiplier piston 20 is in the extreme right position, the valve 52 is open and the ejector 51 of the finished article occupies the lower extreme position.

Le flan 14 est introduit dans l'enceinte ouverte du récipient haute pression I et posé sur la matrice 3. On met en marche la presse. Le circuit hydraulique de la presse (non représenté sur la figure 1) assure la descente du piston du vérin hydraulique 9 conjointement avec la traverse 10 et le serre-flan 7. En descendant, le serre-flan 7 s'engage dans l'enceinte du récipient haute pression 1. Le bourrelet annulaire 13 du serre-flan 7 entre en contact avec le flan 14 et isole d'une manière parfaitement étanche la partie centrale du flan 14 de sa partie péri phénique . il se forme ainsi une chambre annulaire haute pression 16.Après la formation de la chambre 16, le distributeur hydraulique 26 prend la position Il, dans laquelle la conduite 48 communique avec la conduite 50, et la conduite 49, avec la vidange. De la pompe 47, le liquide arrive par la soupape 24 dans la chambre haute pression 19 du multiplicateur 20 et, par le canal 18, dans la chambre 16 où se trouve la partie périphérique du flan 14 et d'où il expulse l'air à travers la soupape 52 ouverte. The blank 14 is introduced into the open enclosure of the high pressure container I and placed on the die 3. The press is started. The hydraulic circuit of the press (not shown in Figure 1) ensures the descent of the piston of the hydraulic cylinder 9 together with the cross member 10 and the blank holder 7. Going down, the blank holder 7 engages in the enclosure of the high pressure container 1. The annular bead 13 of the blank holder 7 comes into contact with the blank 14 and insulates in a perfectly sealed manner the central part of the blank 14 from its perphenolic part. a high pressure annular chamber 16 is thus formed. After the chamber 16 has been formed, the hydraulic distributor 26 assumes the position II, in which the conduit 48 communicates with the conduit 50, and the conduit 49, with the drain. From the pump 47, the liquid arrives via the valve 24 in the high pressure chamber 19 of the multiplier 20 and, through the channel 18, in the chamber 16 where the peripheral part of the blank 14 is located and from which it expels air through the valve 52 open.

Au bout d'un temps déterminé par un relais de temporisation (non représenté sur la figure 1), la soupape 52 se ferme et le distributeur 26 prend la position
I. Alors la conduite 48 se trouve en communication avec la conduite 49, et la conduite 50, avec la vidange et le liquide va, de la pompe 47 à l'enceinte 21 côté piston du multipli cateur 20.After a time determined by a time relay (not shown in Figure 1), the valve 52 closes and the distributor 26 takes the position
I. Then the line 48 is in communication with the line 49, and the line 50, with the drain and the liquid goes, from the pump 47 to the enclosure 21 on the piston side of the multiplier 20.

Le piston du multiplicateur 20, en se déplaçant à gauche, crée dans la chambre 16 une haute pression qO de liquide qui agit, à son tour, sur la partie périphérique du flan 14. La valeur de cette pression de liquide est déterminée par la position du gabarit et de l'élément sensible 40 du régulateur de pression 23 et ne dépasse pas la pression à laquelle peut avoir lieu l'emboutissage spontané du flan 14. The piston of the multiplier 20, moving to the left, creates in the chamber 16 a high pressure qO of liquid which acts, in turn, on the peripheral part of the blank 14. The value of this liquid pressure is determined by the position of the template and of the sensitive element 40 of the pressure regulator 23 and does not exceed the pressure at which spontaneous stamping of the blank 14 can take place.

Ensuite s'effectue l'emboutissage du flan en l'article creux à obtenir . Le distributeur 36 occupe la position Il dans laquelle la conduite 54 se trouve en communication avec la conduite 56 et la conduite 32 avec le moteur hydraulique 41. Le distributeur 31 occupe la position I dans laquelle la conduite 35 est séparée de la conduite 32 et est reliée au circuit d'évacuation. En conséquence, l'enceinte 55 côté piston du vérin hydraulique 6 communique avec la conduite 54. De l'enceinte 33 côté tige du vérin hydraulique 6, le liquide arrive par le distributeur 36 dans le moteur hydraulique 41, qui met en rotation l'arbre 43 de la pompe 42 à débit réglable. La pompe 42 communique par la conduite 44 avec l'enceinte 30 côté piston du vérin hydraulique 28. De l'enceinte 34 côté tige du vérin hydraulique 28, le liquide parvient par l'intermédiaire du distributeur 31 au circuit d'évacuation. Then the blank is drawn into the hollow article to be obtained. The distributor 36 occupies the position II in which the line 54 is in communication with the line 56 and the line 32 with the hydraulic motor 41. The distributor 31 occupies the position I in which the line 35 is separated from the line 32 and is connected to the evacuation circuit. Consequently, the enclosure 55 on the piston side of the hydraulic cylinder 6 communicates with the pipe 54. From the enclosure 33 on the rod side of the hydraulic cylinder 6, the liquid arrives through the distributor 36 in the hydraulic motor 41, which rotates the shaft 43 of the pump 42 with adjustable flow. The pump 42 communicates via the pipe 44 with the enclosure 30 on the piston side of the hydraulic cylinder 28. From the enclosure 34 on the rod side of the hydraulic cylinder 28, the liquid reaches via the distributor 31 to the evacuation circuit.

La tige 38 du piston 29, dont est solidaire le gabarit, se déplace vers le bas.The rod 38 of the piston 29, of which the template is integral, moves downward.

Alors le gabarit, en agissant sur l'élément sensible 40 du régulateur de pression 23, modifie dans la chambre 16 la pression q du liquide agissant sur la partie périphérique du flan 14, d'après la loi

Then the template, by acting on the sensitive element 40 of the pressure regulator 23, modifies in the chamber 16 the pressure q of the liquid acting on the peripheral part of the blank 14, according to the law

où: est un coefficient tenant compte de l'influence de la
contrainte moyenne principale subie par le matériau du flan; la la contrainte d'écoulement du matériau du flan Rj, le rayon actuel du flan Ros le rayon du poinçon; t, l'épaisseur de la paroi de l'article fini la lacontrainte subie par le bord intérieur de la partie périphérique du flan.where: is a coefficient taking into account the influence of the
main mean stress experienced by the blank material; the flow stress of the blank material Rj, the current radius of the blank Ros the radius of the punch; t, the thickness of the wall of the finished article the stress undergone by the inner edge of the peripheral part of the blank.

La loi de variation de cette pression du liquide est déterminée par le profil du gabarit et assure la valeur optimale de la pression à chaque étape de l'emboutissage de l'article. The law of variation of this pressure of the liquid is determined by the profile of the template and ensures the optimum value of the pressure at each stage of the drawing of the article.

En réglant le débit de la pompe 42 refoulant l'huile dans l'enceinte 30 côté piston du vérin hydraulique 28, on commande la vitesse relative de déplacement du poinçon 4 et de la tige 38 portant le sélecteur de pression 39. Ceci permet "d'allonger" ou de "comprimer" le profil du gabarit le long de l'axe h (figure 2) pour une position constante du point qo déterminant la pression initiale agissant sur la partie périphérique du flan 14 au moment initial de l'embou- tissage. Cela donne la possibilité de fabriquer, à l'aide de la presse, des articles technologiquement semblables, c'est-à-dire des articles fabriqués à partir d'un même matériau avec un même coefficient d'emboutissage K et avec un même gabarit. By adjusting the flow rate of the pump 42 discharging the oil into the enclosure 30 on the piston side of the hydraulic cylinder 28, the relative speed of movement of the punch 4 and of the rod 38 carrying the pressure selector 39 is controlled. This allows "d 'lengthen' or 'compress' the profile of the template along the axis h (Figure 2) for a constant position of the point qo determining the initial pressure acting on the peripheral part of the blank 14 at the initial moment of the embouch- weaving. This gives the possibility of manufacturing, using the press, technologically similar articles, that is to say articles made from the same material with the same drawing coefficient K and with the same template. .

A la fin du cycle de fonctionnement du circuit hydromécanique de la presse, lorsque l'emboutissage de l'article est terminé, le distributeur 26 prend la position
Il et effectue la réduction définitive de la haute pression q1 du liquide dans la chambre 16 jusqu'à la valeur de la pression développée par la pompe 47, et le retour du piston du multiplicateur 2 0 à la position initiale. Ensuite s'effectue la montée de la traverse mobile 10 et par conséquent, du serre-flan 7 jusqu'à leur position supérieure. Le distributeur 36 revient en position I et relie la conduite 54 à la conduite 32, et la conduite 56, avec le réservoir de vidange 37. Le piston 5 prend la position supérieure initiale. Le distributeur 31 prend la position Il et effectue le retour en position supérieure initiale du piston 29 dont est solidaire le sélecteur de pression 39. At the end of the operating cycle of the hydromechanical circuit of the press, when the stamping of the article is finished, the distributor 26 assumes the position
It and performs the final reduction of the high pressure q1 of the liquid in the chamber 16 to the value of the pressure developed by the pump 47, and the return of the multiplier piston 20 to the initial position. Then takes place the rise of the movable cross member 10 and therefore of the blank holder 7 to their upper position. The distributor 36 returns to position I and connects the pipe 54 to the pipe 32, and the pipe 56, with the drain tank 37. The piston 5 takes the initial upper position. The distributor 31 takes position II and returns to the initial upper position of the piston 29 with which the pressure selector 39 is attached.

A la fin du cycle d'emboutissage et d'obtention de l'article creux désiré, l'éjecteur 51 remonte et effectue l'évacuation de l'article fini se trouvant dans l'enceinte de la matrice 3. At the end of the stamping cycle and of obtaining the desired hollow article, the ejector 51 rises and carries out the evacuation of the finished article located in the enclosure of the die 3.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainaiqie leura combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. Of course, the invention is in no way limited to the embodiments described and shown which have been given only by way of example. In particular, it includes all the means constituting technical equivalents of the means described in this way their combinations if these are executed according to the spirit and implemented in the context of protection as claimed.

Claims

1. A method for producing hollow articles by deep drawing, of the type consisting in sealingly isolating from the peripheral part of the blank placed on a die the central part of said blank, in acting on the face of the peripheral part a liquid under high pressure and to carry out the stamping of the blank by means of a rigid punch, characterized in that during the stamping the pressure q of said liquid is modified according to the

Here

where p is a coefficient taking into account the influence of the main average stress undergone by the blank material

the flow stress of the blank material

Ri the current radius of the blank Ro the radius of the punch t, the thickness of the wall of the finished article 61 the stress undergone by the inner edge of the peripheral part of the blank.

2. Press for carrying out the process for producing hollow articles by deep drawing, in accordance with claim 1, of the type comprising a high pressure container in which there is a die and a punch rigidly connected to the piston of a hydraulic cylinder for moving said punch, and a blank holder sffA being an annular bead used to seal the central part of the blank from its peripheral part and disposed opposite a stamping edge provided on the die , the face of said matrix forming with the face of the blank holder and with the interior surface of the high pressure container an annular high pressure chamber in which the peripheral part of the blank is located and which is placed in communication with the high pressure chamber of a multiplier, characterized in that it comprises means for adjusting the pressure in the high-pressure annular chamber comprising a hydraulic cylinder, 11 of which on the piston side st connected to 11 chamber on the rod side of the hydraulic cylinder for moving the punch and on the piston rod of which is fixed a pressure selector intended to modify the pressure in the high pressure annular chamber according to a predetermined law, and a regulator of the pressure created in the high pressure chamber of the multiplier and acting on the peripheral part of the blank, the sensitive element of this regulator being in contact with said pressure selector.

3. Press according to claim 2, characterized in that it has means for adjusting the speed of movement of the pressure selector relative to the punch and comprising a hydraulic motor and a hydraulic pump with adjustable flow rate, arranged on the same shaft and placed in communication with the rod side and piston side chambers of the hydraulic cylinder for moving the punch and those on the hydraulic cylinder for moving the pressure selector, respectively.

4. Press according to one of claims 2 and 3 characterized in that as a pressure selector, an interchangeable template is used, the profile of which conforms to the curve characterizing the change in pressure in the upper annular chamber pressure.

5. Hollow or stamped articles, characterized in that they are obtained by the process which is the subject of claim 1.