FR2483811A1

FR2483811A1 - Machoire de serrage de mandrin pour outil de pose de rivets par tirage, et procede de realisation de ladite machoire

Info

Publication number: FR2483811A1
Application number: FR8111235A
Authority: FR
Inventors: Clarke Ray Sutherland; Frederick Arnold Skinner
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1980-06-09
Filing date: 1981-06-05
Publication date: 1981-12-11
Also published as: CA1157820A; JPS6361102B2; GB2077149A; AU7139381A; AU542402B2; GB2077149B; ES503297A0; FR2483811B1; ZA813732B; JPS5725241A; ES8203245A1; DE3122776A1; DE3122776C2; US4356719A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE MACHOIRE DE SERRAGE DE MANDRIN POUR OUTIL DE POSE DE RIVETS PAR TIRAGE ET SON PROCEDE DE REALISATION. UNE TELLE MACHOIRE EST REALISEE A PARTIR D'UNE EBAUCHE DECOUPEE DANS UNE BANDE S DE TOLE PAR DES OPERATIONS SUCCESSIVES D'ESTAMPAGE, DE PLIAGE ET DE PRESSAGE. L'EBAUCHE DE LA MACHOIRE EST PLIEE LE LONG DE LIGNES LONGITUDINALES POUR FORMER UNE STRUCTURE PLATE A TROIS COUCHES 18, 22, 20 ET SOUMISE ENSUITE A UN PRESSAGE POUR FORMER UNE GORGE DENTEE 30 SUR UN COTE PLAT 20 DE L'EBAUCHE ET UNE CONFIGURATION EFFILEE DE L'AUTRE COTE 18. APPLICATION AUX OUTILS MANUELS DE POSE DE RIVETS PAR TIRAGE.

Description

La présente invention concerne des mâchoires pour la pose de rivets par

tirage, ainsi que leur procédé de

réalisation, et plus particulièrement, des mâchoires à utili-

ser dans un outil de pose de rivets par tirage d'un type qui comporte deux mâchoires en contact avec une surface interne tronconique d'un corps creux logeant les mâchoires, chaqpe mâchoire étant généralement plate d'un côté (le côté interne) avec une gorge longitudinale qui, en service, coopère avec la gorge de l'autre mâchoire pour serrer le mandrin, et étant

effilée de l'autre côté (le côté externe) pour venir au con-

tact de la surface du corps logeant les mâchoires, de façon que,lors du retrait dudit corps, le mandrin soit serré entre

les deux mâchoires et tiré.

Habituellement, dans un outil de pose de rivets

par tirage du type susmentionné, le corps logeant les mâchoi-

res comprend un manchon cylindrique dont les surfaces venant au contact des mâchoires sont constituées à une extrémité par une paroi interne tronconique. L'angle formé au sommet de la paroi tronconique est habituellement de l'ordre de 200. Un outil de pose de rivets par tirage, qui est équipé

d'un tel corps logeant les mâchoires, peut comporter deux mâ-

choires qui sont poussées vers l'avant dudit corps etpar

conséquent, rapprochées l'une de l'autre par un plongeur sol-

licité élastiquement. Le plongeur et les extrémités postérieu-

res des mâchoires peuvent présenter des surfaces biseautées

complémentaires pour faciliter le maintien des mâchoires dia-

métralement en regard l'une de l'autre à la même distance de l'extrémité de leur logement. Une telle disposition est

décrite dans le brevet britannique NI 1 118 637. Il est éga-

lement courant en pratique de former des faces biseautées de la même manière aux extrémités antérieures des mâchoires

afin qu'elles coopèrent avec la partie postérieure tronconi-

que d'un bec de l'outil pour aider à garantir l'ouverture-

des mâchoires lorsque le logement de ces dernières s'avance

après une opération de pose d'un rivet et le relâchement ul-

térieur de la prise sur la partie rompue de la tige de man-

drin qui a été précédemment tirée par les mâchoires.

Les faces internes opposées et tournées l'une

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vers l'autre des mâchoires du type en question sont générale-

ment plates et présentent des gorges longitudinales centrales dans lesquelles les tiges de mandrins sont serrées; les gorges comportent normalement, sur leur longueur, des dents transversales qui favorisent ce serrage. Les surfaces externes

des mâchoires qui sont en contact avec la paroi interne tron-

conique de leur logement peuvent être conformées de manière à faire partie d'un cône similaire ou bien, comme décrit dans le brevet britannique NO 1 118 637 précité, de façon à

constituer deux parties partiellement coniques qui sont sé-

parées par une partie intermédiaire relativement plus plate se prolongeant le long de la mâchoire-. De telles mâchoires sont réalisées couramment par moulage ou par usinage, ces deux opérations étant coûteuses et étant considérées jusqu'à présent comme essentielles pour la fabrication de mâchoires

de ce type destinées à des outils de pose de rivets par tirage.

Bien que le prix de fabrication de telles mâchoires pour des outils actionnés mécaniquement ne soit pas prohibitif, il s'est avéré impossible d'utiliser un corps creux logeant des mâchoires séparées de ce type pour des outils bon marché actionnés manuellement, tels que des pinces,qui doivent être vendus à un prix ne pouvant pas couvrir le prix du corps de logement ou des mâchoires usinées. En conséquence, d'autres moyens, moins efficaces, de serrage des tiges de mandrins ont été habituellement adoptés pour des outils en forme de

pinces compris dans la partie la moins coûteuse de la gamme.

On considère que les dispositifs de traction de tels outils

peu coûteux conservent leur efficacité pour la pose de quel-

ques milliers de rivets, par exemple deux ou trois mille,

mais on ne s'attend pas à ce qu'ils puissent égaler les dis-

positifs de traction d'outils actionnés mécaniquement qui, habituellement, sont capables d'effectuer plus de vingt mille poses. En conséquence, la présente invention a pour objet des mâchoires de serrage de mandrins pour un outil de pose de rivets par tirage comportant un corps de logement des mâchoires du type susmentionné, et qui sont moins coûteuses

à réaliser que les mâchoires usinées actuellement en service.

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Selon les caractéristiques essentielles de l'invention, un outil de pose de rivets par tirage du type précité est équipé d'une mâchoire de serrage du mandrin caractérisée en ce qu'elle présente une structure stratifiée obtenue en pliant une ébauche en tôle en trois parties super- posées, une partie interne le long de laquelle se prolonge la gorge longitudinale et qui est reliée le long d'un bord de la mâchoire à la partie externe qui définit la surface effilée, et une partie intermédiaire intercalée entre les deux autres. De préférence, cette partie intermédiaire est reliée à la partie externe le long du bord opposé à celui qui est réuni à la partie interne. Comme c'est le cas des mâchoires classiques réalisées par moulage ou usinage, le

côté interne généralement plat d'une mâchoire selon l'inven-

tion a de préférence la configuration d'un trapèze présentant des faces extrêmes parallèles, celle située à l'extrémité mince du côté externe effilé étant plus courte que celle située à l'extrémité plus large. La mâchoire est aussi de

préférence biseautée à chaque extrémité du côté interne rai-

nuré et la gorge contient des dents transversales.

L'invention concerne également un procédé de

réalisation d'une mâchoire destinée à un corps de section in-

terne décroissante logeant les mâchoires d'un collet d'un outil de pose de rivets par tirage, procédé caractérisé en ce qu'il consiste: (a) à estamper une ébauche de profil approprié à partir d'une tôle (b) à plier des ailes opposées de l'ébauche

l'une sur l'autre au-dessus d'une région centrale pour for-

mer une structure stratifiée à trois couches généralement plate, ayant la configuration d'un trapèze avec des.bords

parallèles longs et courts à ses extrémités et des bords la-

téraux inclinés symétriquement; et (c) à presser l'ébauche stratifiée entre des matrices opposées qui.forment une gorge longitudinale d'un côté et donnent à l'autre côté une configuration qui s'effile

en direction du bord court de l'ébauche.

De préférence, pour la mise en oeuvre d'un pro-

cédé selon l'invention, une aile, mesurée à partir de sa ligne de pliage, est plus courte que l'autre d'une quantité correspondant à l'épaisseur de la tôle et est rabattue la première sur la région centrale, l'autre aile étant repliée sur son sommet. Dans un procédé selon l'invention, la gorge, qui peut comporter des dents transversales dans le sens de sa longueur, est imprimée de préférence sur l'autre aile et la configuration effilée sur la région centrale, ladite configuration effilée étant soit conique, soit constituée

de deux parties partiellement coniques séparées par une par-

tie intermédiaire relativement plus plate se prolongeant le long de la mâchoire. Des surfaces plates biseautées peuvent

être formées à chaque extrémité de la surface interne rai-

nurée de l'ébauche.

En mettant en oeuvre un procédé selon l'inven-

tion, la mâchoire est de préférence formée progressivement

à partir d'une bande métallique, l'ébauche étant partielle-

ment estampée au cours de la première étape et retenue par la bande pendant les opérations ultérieures de pliage et

de pressage, après quoi la mâchoire est séparée de la bande.

A la fin des opérations de pliage et de pres-

sage de l'ébauche, cette dernière, si elle est produite à partir d'une bande dt.acier au carbone, peut être soumise à

un traitement thermique de durcissement normal.

Des mâchoires réalisées selon la présente invention se comportent d'une façon très satisfaisante et conviennent particulièrement pour être utilisées dans des outils manuels de pose de rivets par tirage, avec lesquels leur longévité dépasse le nombre de poses de rivets pour lequel ces outils sont normalement prévus. La fabrication est rendue plus rentable par le procédé de formage en plu- t

sieurs étapes avec un taux de production de plusieurs mil-

liers à l'heure en comparaison de centaines seulement à

l'heure par les techniques classiques de moulageou d'usinage.

L'invention sera décrite plus en détail en re-

gard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limita-

tif et sur lesquels 248381 t la figure 1 représente les étapes successives d'estampage et de formage de la mâchoire représentative à partir d'une bande de tôle au cours de la mise en oeuvre du procédé représentatif, les figures 2 et 3 sont des vues de la mâchoire représentative respectivement en élévation et en plan, cette dernière représentant sa surface interne; et la figure 4 est une coupe suivant la ligne

IV-IV de la figure 2.

La figure 1 représente à titre illustratif l'opé-

ration progressive d'estampage pas à pas d'une tôle, au cours de laquelle des parties d'une bande métallique sont découpées,

cintrées et façonnées sous la forme de la mâchoire représen-

tative de serrage de mandrin selon l'invention. Il est bien

entendu que, bien que dans la description qui va suivre

concernant cette figure, les étapes soient décrites comme

une progression de gauche à droite, la première pièce ter-

minée se trouve au poste N sur le dessin et la pièce qui est sur le point d'être commencée se trouve au poste A.

Egalement, bien que- la bande soit représentée en trois par-

ties séparées, il s'agit d'une bande métallique monobloc, les étapes successives s'effectuant en ligne droite et les

sépararations n'ayant pour but que de faciliter l'illustra-

tion. Les mêmes numéros de référence sont utilisés pour les ébauches représentées au postes A à N.

Pour la mise en oeuvre du procédé représenta-

tif, la bande métallique S, qui peut être en acier au car-

bone, a généralement une épaisseur prédéterminée comprise entre 1,143 et 1,27 mm, est avancée de gauche à droite, en observant la figure 1, dans une presse classique à estamper

et un trou de repérage 10 est ménagé à un écartement régu-

lier du trou précédent, dans le bord de la bande au poste A. La bande est alors avancée à travers les postes en utilisant ces trous 10 de repérage ou d'avance pas à pas. Aux postes B et C d'estampage, une partie (non représentée)de la bande

est enlevée pour laisser un espace 1.2 délimité par des sup-

ports provisoires 14,.16, une région centrale 18 d'une ébau-

che de mâchoire, et une aile 20. Simultanément, l'enlèvement

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de ladite partie définit l'autre côté des supports provisoi-

res 14, 16, une aile 22 et le reste de la région centrale 18 de l'ébauche adjacente qui la précède dans la bande

(voir poste D).

Au poste E, les ailes 20, 22 sont pliées vers

la haut à des positions dans lesquelles elles sont perpen-

diculaires à la région centrale 18, cette dernière étant définie par les lignes de pliage des ailes comme un trapèze ayant des bords parallèles long et court à chaque extrémité et des côtés inclinés symétriques. Si on la mesure à partir des lignes de pliage, l'aile 22 est plus courte que l'aile

d'une quantité correspondant à l'épaisseur de la tôle.

Aux postes F et G, l'aile plus courte 22 est rabattue sur la région centrale 18 jusqu'à ce qu'elle se trouve à plat sur cette dernière et se termine le long de la ligne de pliage de l'aile 20. L'aile plus longue 20 est ensuite repliée sur l'aile plus courte 22 aux postes H et I jusqu'à ce

qu'elle se trouve à plat sur cette dernière comme représen-

té au poste I etpar suite, l'ébauche présente maintenant une structure stratifiée à trois couches comprenant les trois parties superposées de tôle 18, 20 et 22. Le contour

de cette structure est celui du trapèze susmentionné.

En poursuivant la mise en oeuvre du procédé représentatif, l'ébauche pliée est pressée, au poste J,

entre des matrices opposées, une matrice mâle (non repré-

sentée) et une matrice femelle T. Cette dernière confère à la région centrale 18 de l'ébauche, qui va constituer maintenant le côté externe d'une mâchoire, une configuration effilée se rétrécissant du bord long au bord court de l'ébauche, la configuration effilée étant constituée, dans l'exemple représenté sur les dessins, par deux parties partiellement coniques 24, 26 (figure 4) séparées par une

partie intermédiaire 28 relativement plus plate qui se-pro-

longe le long de la mâchoire. La matrice mâle entre en contact avec le côté interne plat de l'ébauche, qui est formé par l'aile 20, et imprime une gorge longitudinale 30

ainsi que des dents transversales 32 le long de cette der-

nière et, à son extrémité plus large, un chanfrein plat 34.

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En même temps, l'ébauche est amincie en direction de son extrémité étroite. Toute l'opération de pressage peut être exécutée à un seul poste J ou à deux postes J-et K. Au poste L, l'ébauche est cisaillée et séparée du support provisoire 14,mais elle continue à être avancée par le reste de la bande à laquelle elle est réunie par le support 16 jusqu'au poste M o un biseau 36 est imprimé à l'extrémité étroite du

côté rainuré 20. L'ébauche, qui constitue maintenant la mâ-

choire terminée, est alors séparée du support provisoire restant 16 et, selon la pratique industrielle normale et les conditions dictées par le métal utilisé, elle est soumise à

un traitement de durcissement approprié.

Comme le montrent les figures 2, 3 et 4, la mâchoire présente un côté plat ayant une gorge centrale 30 de réception du mandrin, qui présente des ondulations à arête

vive ou dents 32 s'étendant transversalement à la gorge 30.

L'autre côté s'effile de l'extrémité large, o la mâchoire est chanfreinée en 34, à l'extrémité étroite o elle est

biseautée en 36, le long de deux parties partiellement coni-

ques 24, 26 séparées par une partie intermédiaire relative-

ment plus plate 28. Comme on peut le voir sur la figure 4, la gorge 30 est estampée dans l'aile 20 qui recouvre l'aile 22 intercalée entre l'aile 20 et la région centrale 18 de

l'ébauche à partir de laquelle la mâchoire est réalisée.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la mâchoire et au procédé décrits

et représentés sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Mâchoire de serrage de mandrin pour un outil à poser des rivets par tirage d'un type qui comporte

deux mâchoires en contact avec une surface interne tronconi-

que d'un corps creux logeant les mâchoires, chaque mâchoire étant généralement plate d'un côté (le côté interne) avec une gorge longitudinale qui, en service, coopère avec la gorge de l'autre mâchoire pour serrer le mandrin, et étant effilée de l'autre côté (côté externe) qui entre en contact avec la surface du corps de logement des mâchoires de façon que,lors du retrait dudit corps, le mandrin soit serré entre les deux mâchoires et tiré, mâchoire caractérisée en ce qu'elle présente une structure stratifiée obtenue en pliant une ébauche en tôle en trois parties superposées, une partie

interne (20) le long de laquelle s'étend la gorge longitudi-

nale (30) et qui est reliée le long d'un côté de la mâchoire à la partie externe (18) qui constitue la surface effilée, et une partie intermédiaire (22) intercalée entre les deux

autres (20, 18).

2. Mâchoire selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie intermédiaire (22) est réunie avec la partie externe (18) le long du côté qui est opposé à celui o la partie externe (18) est réunie avec la

partie interne (20).

3. Procédé de réalisation d'une mâchoire des-

tinée à un corps de logement de mâchoires effilé intérieure-

ment d'un collet d'un outil à poser des rivets par tirage, procédé caractérisé en ce qu'il consiste: (a) à estamper une ébauche de configuration convenable à partir d'une tôle; (b) à plier des ailes opposées de l'ébauche l'une sur l'autre par-dessus une région centrale pour former une structure stratifiée à trois couches, généralement plate, ayant la configuration d'un trapèze avec des bords parallèles

long et court à ses extrémités et des côtés inclinés symétri-

quement; et (c) à presser l'ébauche stratifiée entre des matrices opposées qui forment une gorge longitudinale d'un

côté et confèrent à l'autre côté une configuration qui s'effi-

le en direction du bord court de l'ébauche.

4. Procédé selon la revendication 3, caracté-

risé en ce qu'une aile, mesurée à partir de sa ligne de plia-

ge, est plus courte que l'autre d'une quantité correspondant à l'épaisseur de la tôle, et est rabattue la première sur la

région centrale, l'autre aile étant repliée-sur son sommet.

5. Procédé selon la revendication 4, caracté-

risé en ce que la gorge est imprimée sur l'autre aile et la

configuration effilée est imposée à la région centrale.

6. Procédé selon l'une quelconque des reven-

dications 3 à 5, caractérisé en ce que l'ébauche stratifiée

présente des surfaces biseautées plates réalisées par pres-

sage de chaque extrémité de la surface rainurée.

7. Procédé selon l'une quelconque des reven-

dications 3 à 6, caractérisé en ce que la machoire est for-

mée progressivement à partir d'une bande de métal, l'ébauche étant partiellement estampée au premier poste et maintenue par la bande pendant les opérations suivantes de pliage et

de pressage, après quoi l'ébauche est séparée de la bande.