FR2549749A1 - Poincon d'emboutissage de feuilles minces - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN POINCON D'EMBOUTISSAGE DESTINE A EMBOUTIR DE MINCES FEUILLES DANS UNE MATRICE QUI PRESENTE UNE CONVERGENCE DANS LA DIRECTION DE L'EMBOUTISSAGE. LE POINCON COMPORTE UN NOYAU RIGIDE 7 ENTOURE D'UN CORPS CYLINDRIQUE ELASTIQUE 5 QUI FORME UNE CAVITE 6 DONT LE VOLUME DEVIENT NUL IMMEDIATEMENT AVANT LA FIN DE LA COURSE D'EMBOUTISSAGE DU POINCON. L'AIRE DE LA SECTION RADIALE DU CORPS ELASTIQUE CYLINDRIQUE AUGMENTE DE L'EXTREMITE LIBRE DU CORPS VERS L'AUTRE EXTREMITE PAR LAQUELLE LE CORPS EST MAINTENU CONTRE UN SUPPORT 12, ET LA SURFACE PERIPHERIQUE DU CORPS FORME UN ANGLE POSITIF DE 0 A 20 AVEC L'AXE DU POINCON. DOMAINE D'APPLICATION: EMBOUTISSAGE DE FEUILLES ET TOLES MINCES EN METAL, MATIERE PLASTIQUE, ETC.
Description
L'invention concerne un poinçon destiné à l'emboutissage de feuilles
métalliques minces, de tôles métalliques, de films de matière plastique, de feuilles de matière plastique et de feuilles stratifiées constituées de ces matières. L'invention concerne plus particulièrement un poinçon d'emboutissage de divers types de tôles et de feuilles minces tels que ceux décrits ci-dessus, dans une matrice qui présente une convergence dans 1 O la direction de l'emboutissage, ce dernier étant réalisé
sans plis et avec un rapport d'emboutissage élevé.
Des tôles et feuilles minces ayant une épaisseur inférieure à 200 pm présentent, lors de l'emboutissage, un allongement qui est très faible ainsi 15 qu'une propension à la formation de plis Par conséquent, l'emboutissage de ces tôles et feuilles minces est très difficile Cependant, dans le domaine de l'emballage de produits alimentaires, de médicaments, de pièces électriques, etc, l'utilisation de telles tôles et 0 o feuilles minces est souhaitable d'un point de vue d'économie, de légèreté, de disponibilité, etc. Cependant, elles ne sont pas largement utilisées en raison de leur faible aptitude à l'emboutissage, c'est-à dire en raison de leur propension 25 à former des plis et à ne pas être embouties à un rapport
d'emboutissage élevé.
Il a été décrit précédemment, dans le brevet japonais N 56-50645, un poinçon à noyau rigide et corps élastique Bien qu'un tel poinçon constitue un 30 perfectionnement par rapport à un poinçon classique à corps rigide, le rapport d'emboutissage pouvant être
obtenu avec ce poinçon reste relativement bas.
Les concepts de l'emboutissage, y compris le rapport d'emboutissage et les plis, seront décrits 35 en regard de la figure 1 des dessins ainexés afin de
donner une explication claire de la présente invention.
Le rapport d'emboutissage statique est le rapport obtenu par division du diamètre initial du flan par le diamètre Dp du poinçon, c'est-à-dire
diamètre initial du flan/Dp.
Par ailleurs, du point de vue dynamique, le rapport d'emboutissage est le rapport de la résistance de la matière soumise à l'emboutissage à la force demandée pour l'emboutissage.
La force demandée pour l'emboutissage comprend principalement trois types de force.
Un premier type de force est celle nécessaire pour la déformation par retrait de la matière en cours d'emboutissage sur la face 3 de la matrice Cette force est proportionnelle au diamètre du flan Le deuxième type est la force de frottement 15 entre la face de la matrice 3 et la matière en cours d'emboutissage et entre cette matière et la face du serre-flan 2 Le dernier type est la force travaillant la matière en cours d'emboutissage de façon à la plier sur l'épaulement de la matrice Le total de ces trois 20 forces augmente progressivement dans la phase initiale de l'emboutissage par suite de l'effet d'écrouissage de la matière en cours d'emboutissage, atteint un maximum environ au milieu du processus d'emboutissage, puis
diminue progressivement.
Par ailleurs, la résistance de la matière en ce qui concerne le rapport d'emboutissage est la résistance déterminée par le produit de l'aire en section circonférentielle de la matière en cours d'emboutissage par la résistance à la traction unitaire, à savoir 30 épaisseur x longueur de la circonférence x résistance
à la traction unitaire, en un point fixa dans la direction axiale.
La rupture de paroi de la feuille mince se -produit généralement au point o la résistance est 35 minimale Le rapport d'emboutissage pratique, c'està-dire le rapport d'emboutissage limite, dépend à la fois de la résistance minimale du produit et de la force totale maximale d'emboutissage L'épaisseur minimale
de la matière soumise à emboutissage est proche du fond de la matière en cours d'emboutissage, à savoir proche du fond de l'embouti dans la direction axiale 5 de cet embouti, c'est-à-dire la direction d'emboutissage.
L'épaisseur augmente progressivement vers l'extrémité ouverte de l'embouti.
La résistance de la matière varie de la même manière que l'épaisseur.
Comme indiqué, la force maximale d'emboutissage apparaît sensiblement au milieu du processus d'emboutissage, le point de résistance minimale de la matière se trouve vers le fond du récipient ou embouti, et la rupture de paroi se produit généralement en un point 15 o l'emboutissage est relativement éloigné et à la
partie proche de la périphérie du fond du récipient.
Il existe deux types de plis: l'un est produit au rebord (appelé ci-après plis de rebord) et l'autre se produit dans la paroi B (appelé ci20 après plis de paroi).
D'un point de vue dynamique, on peut considérer qu'un pli est un phénomène qui apparaît lorsque la force de maintien, perpendiculaire à la surface de la matière en cours d'emboutissage, ne peut em25 pêcher le gondolement de la matière sous l'effet de
la contrainte de compression circonférentielle.
Jusqu'à présent, on pouvait s'opposer aux
plis de rebord en augmentant la force de maintien (appelée ci-après force du serre-flan) entre le serre-flan 30 2 et la matrice 3.
Cependant, le frottement entre le serreflan, la matrice et la matière en cours d'emboutissage
augmente également lorsque la force du serre-flan augmente et, en conséquence, une rupture de paroi peut se 35 produire plus facilement.
Par conséquent, il semble qu'il faille réduire le diamètre initial du flan (et donc le rapport d'emboutissage statique) d'une valeur équivalant à l'accroissement de la force du serre-flan pour s'opposer aux plis Cependant, il est bien connu que l'on ne peut améliorer ainsi simultanément la résistance aux plis et le rapport d'emboutissage. Par ailleurs, la formation et le degré des plis de la paroi dépendent du jeu entre le poinçon 1 et la matrice 3 Plus le jeu est grand, plus les
plis de la paroi sont importants.
L'invention a pour objet un poinçon utilisé avec une matrice présentant un angle 01 qui est positif et grâce à l'utilisation duquel on peut simultanément
améliorer le rapport d'emboutissage et réduire ou supprimer les plis de rebord et les plis de paroi.
Cet objet est réalisé par l'utilisation du poinçon d'emboutissage selon l'invention destiné à l'emboutissage de minces feuilles dans une matrice qui présente une convergence dans la direction de l'emboutissage, ce poinçon comprenant: un noyau rigide, 20 un corps cylindrique élastique porté par le noyau, l'entourant et présentant une cavité qui entoure le noyau et qui s'ouvre vers l'extérieur à l'extrémité du corps tournée dans la direction d'emboutissage; un élément rigide de support situé sur le noyau, suppor25 tant l'autre extrémité du corps, l'aire de la section radiale du corps cylindrique élastique augmentant de la première extrémité citée du corps vers l'autre extrémité, la surface périphérique du corps cylindrique élastique formant avec l'axe du poinçon un angle positif 30 de O à 20 , et la cavité ayant un volume qui s'annule immédiatement avant la fin de la course du poinçon
vers l'intérieur de la matrice.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement 35 limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale schématique d'un poinçon de l'art antérieur en cours d'emboutissage; la figure 2 est une coupe longitudinale schématique montrant l'agencement du poinçon selon l'invention avant le commencement de l'opération d'embou5 tissage; la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2, montrant les organes sensiblement au milieu de l'opération d'emboutissage; la figure 4 est une vue analogue à celle 10 de la figure 2, montrant les organes à la fin de l'emboutissage; la figure 5 est une élévation avec coupe partielle du poinçon sur lequel un outil rigide est fixé pour former un fond de récipient; la figure 6 est une coupe longitudinale schématique montrant la différence entre la vitesse d'emboutissage sur le côté extérieur du corps cylindrique élastique et sur le côté intérieur de la matière en cours d'emboutissage; la figure 7 est une demi-coupe transversale du poinçon représenté sur la figure 2; la figure 8 est une vue transversale du poinçon représenté sur la figure 4; la figure 9 est un schéma montrant les 25 forces agissant sur le corps cylindrique élastique; et
la figure 10 est une vue analogue à celle de la figure 2, sur laquelle les dimensions du poinçon et de la matrice d'emboutissage utilisés lors d'essais 30 sont indiquées.
Le poinçon selon l'invention comprend, comme montré sur les figures 2 à 5, un corps cylindrique élastique 5 présentant, à son bout ou extrémité inférieure une cavité 6 ouverte vers le bas, traversée 35 par un noyau rigide 7 portant à son extrémité inférieure,
un outil rigide destiné à former le fond d'un récipient.
En formant le poinçon de cette manière et en donnant au corps cylindrique élastique 5 une forme spéciale, comme décrit ci-après, on peut emboutir avec succès des t 6 les et feuilles minces telles que 5 celles décrites ci-dessus, dans une matrice 3 présentant une convergence dans la direction d'emboutissage, c'està-dire présentant un angle positif 91 Le frottement entre le corps cylindrique élastique 5 et la face intérieure de la matière 4 en cours d'emboutissage peut 10 être utilisé, pendant l'emboutissage, lorsque le corps cylindrique élastique 5 est réalisé suivant la forme
particulière et que la cavité est prévue.
La possibilité d'éliminer les plis augmente lorsque le noyau rigide 7 est utilisé et que la cavité 15 est configurée de façon que son volume devienne nul
immédiatement avant la fin de la course d'emboutissage.
L'utilisation efficace du frottement sera à présent décrite Lors de l'emboutissage effectué à l'aide du poinçon rigide et de la matrice rigide 20 tels que montrés sur la figure 1, aucun frottement
ne se produit entre la face intérieure de la matière 4 en cours d'emboutissage et le poinçon et, par conséquent, la limite du rapport d'emboutissage, c'està-dire le rapport d'emboutissage limite, est naturelle25 ment déterminée comme décrit précédemment.
Cependant, lorsqu'on utilise un corps élastique cylindrique 5 dont le diamètre extérieur, à l'état non sollicité, est presque égal au diamètre intérieur de l'ouverture de la matrice 3, comme montré sur la 30 figure 2, ou même légèrement supérieur à ce diamètre intérieur, et lorsque l'angle 01 de la matrice est positif, tout point m situé le long du corps cylindrique élastique 5 et tout point N situé le long de la face intérieure de la matière 4 en cours d'emboutissage, 35 lesquels points situés le long des surfaces de parois sont représentés sur la figure 3 sensiblement au milieu de l'opération d'emboutissage, avancent à des vitesses
différentes Par conséquent, pendant le déroulement de l'emboutissage, un glissement se produit entre le point m et le point n En conséquence, un frottement agit dans le sens indiqué par la flèche 10 ou par la 5 flèche 11, conformément au sens du glissement, sur la face intérieure de la matière 4.
Lorsque le frottement agit dans le sens de la flèche 10, la charge imposée à la partie de la mince feuille proche de la périphérie du fond du réci10 pient o la résistance de la matière est la plus faible, est réduite, ce qui est efficace pour améliorer le
rapport d'emboutissage.
Par contre, lorsque le frottement agit dans le sens de la flèche 11, le rapport d'emboutissage 15 utilisable est réduit.
On peut mieux comprendre le glissement se produisant entre lespoints m et N en se reportant
à la figure 6.
Lorsque le corps cylindrique élastique 20 5 avance vers l'intérieur de la cavité de la matrice 3, la longueur de matière 4 emboutie dans le sens de l'avance, à savoir la hauteur du récipient, devient plus grande, car la matière 4 est déformée alors que
l'aire de la surface est maintenue presque constante.
Par conséquent, la Vitesse d'avance de la section de paroi de la matière 4 diffère en correspondance avec la position dans la direction axiale La vitesse de l'extrémité avant du récipient est la plus grande et celle de l'extrémité arrière est la plus 30 faible Par ailleurs, le corps élastique cylindrique est déformé alors que le volume est maintenu presque constant, et la vitesse d'avance diffère conformément
à la position dans la direction axiale.
La différence des vitesses relatives entre 35 la matière 4 et le corps cylindrique élastique 5 change en fonction de la position dans la direction axiale, du diamètre extérieur du corps cylindrique élastique , de l'angle O 1 de la matrice, etc.
_ 8
Ce fait peut être confirmé par des essais ou des calculs.
Pour utiliser le frottement au cours d'un emboutissage réel, il est nécessaire que le frottement 5 travaille dans le sens de la flèche 10, sur la face intérieure de la matière 4 sur la figure 3, c'està-dire que le corps cylindrique élastique 5 doit avancer plus rapidement que la paroi de la matière 4 Ceci
pourrait être considéré comme étant physiquement impossi10 ble.
Cependant, étant donné que la vitesse de la paroi de matière est ralentie proportionnellement à l'écartement du bout, on peut prévoir que le frottement agit si la vitesse du corps cylindrique élastique 5 15 peut être maintenue presque égale à la vitesse du bout
de la matière en cours d'emboutissage.
On a procédé à des recherches détaillées portant sur la forme du poinçon, sa constitution, etc, pour déterminer la façon de parvenir à ceci On a trouvé, 20 comme résultat, que le rapport d'emboutissage peut être amélioré en donnant au corps cylindrique élastique 5 une forme spéciale et en ménageant une cavité 6 à
l'intérieur de ce corps.
Lorsque le corps cylindrique élastique 25 5 avance vers l'intérieur de la cavité de la matrice, la force indiquée en P sur la figure 9 agit perpendiculairement à la surface du corps cylindrique élastique 5 La force peut être décomposée en une force axiale Pl et une force radiale P 2 La force axiale Pl déforme 30 le corps cylindrique élastique 5 dans la direction
axiale et la force radiale P 2 le déforme dans la direction radiale.
Lorsque le corps cylindrique élastique 5 avance à l'intérieur d'une matrice dont l'angle Q 1 est 35 positif, c'est-à-dire dont le diamètre de l'embouchure est supérieur au diamètre intérieur, un excédent de volume de la matière du corps élastique apparaît au
fur et à mesure de l'avance.
Le volume excédentaire de matière doit être absorbé par déformation dans la direction radiale
ou axiale.
La déformation vers l'arrière dans la direction axiale doit être évitée pour que le frottement
soit utilisé.
Il est apparu, après de nombreux essais, que la direction de la déformation dépend considérable10 ment de la forme du corps cylindrique élastique et que le frottement ne peut être utilisé suffisamment que lorsque le corps élastique présente un angle de
conicité 02 (figure 2) compris entre O et 20 .
Il est inutile d'indiquer que la valeur de 15 cet angle 2 et le volume de la cavité délimitée par
le corps cylindrique élastique 5 sont interdépendants.
Par conséquent, le volume de la cavité doit être déterminé en fonction de la valeur de l'angle Q 2 afin que
le volume de la cavité devienne nul immédiatement 20 avant la fin de la course.
Lorsque 2 est inférieur à O , la déformation du corps cylindrique élastique 5 augmente vers l'arrière dans la direction axiale, et le frottement
agit alors de façon défavorable.
La raison pour laquelle la limite supérieure
de l'angle Q 2 est de 20 n'est pas l'aptitude à la déformation dans la direction axiale ou dans la direction radiale, mais la difficulté dimensionnelle de l'emboutissage.
Il en est ainsi en raison du fait que le diamètre exté30 rieur arrière du corps cylindrique élastique 5 devient supérieur au diamètre intérieur du serre-flan 2 lorsque
02 est supérieur à 20 .
Le but de prévoir la cavité dans le fond du corps cylindrique élastique 5 est de permettre une 35 plus grande déformation dans la direction radiale que
dans la direction axiale.
En l'absence de la cavité 6, on ne peut améliorer suffisamment le rapport d'emboutissage, même si l'on utilise pour l'emboutissage un corps cylindrique élastique à surface extérieure conique Le volume de 5 la cavité est déterminé en fonction des dimensions de la matrice et du poinçon de façon qu'il devienne
nul immédiatement avant la fin de la course.
Si un outil rigide 8 destiné à former le fond d'un récipient est nécessaire, la position relative 10 de la face arrière 14 de l'outil rigide 8 et de l'extrémité inférieure 13 du corps cylindrique élastique doit être déterminée afin que le contact entre la face arrière
14 et le bout 13 ne soit pas trop fort, car-un contact fort entrave la déformation du corps cylindrique élasti15 que 5 dans la direction radiale.
Il est absolument nécessaire que le corps cylindrique élastique 5 soit porté de façon à ne pas pouvoir se déplacer vers l'arrière par rapport au mouvement du bout de l'outil rigide 8 A cet effet, il est 20 prévu un support rigide 12 qui est fixé au noyau rigide 7. L'épaisseur de la paroi du corps cylindrique élastique 5 dans la direction radiale est déterminée en fonction de la force de frottement due à la pression 25 exercée sur la face intérieure de la matière en cours d'emboutissage, de la déformabilité du corps cylindrique élastique 5 dans la direction radiale par rapport à celle dans la direction axiale, de l'amplitude de la force s'opposant aux plis à la fin de la course, de 30 la facilité avec laquelle l'article embouti est dégagé du poinçon après l'emboutissage, et du type de matière emboutie L'aire de la section radiale du corps cylindrique 5 augmente de l'extrémité inférieure ou du bout
vers l'autre extrémité.
Il est inutile d'indiquer qu'il est nécessaire que le corps cylindrique élastique 5 entre en contact avec la matrice 3 aussitôt que possible lors de l'emboutissage et il est donc souhaitable que le diamètre du bout du corps cylindrique élastique 5 soit presque
égal au diamètre de l'embouchure de la matrice.
La raison pour laquelle il est prévu le noyau rigide 7 entouré de la cavité 6, qui constitue 5 une autre caractéristique de l'invention, sera à présent expliquée.
L'amplitude de la force de frottement entre le corps cylindrique élastique 5 et la face intérieure de la matière en cours d'emboutissage est proportionnelle 10 à l'amplitude de la pression appliquée sur la face intérieure de la matière en cours d'emboutissage par le corps cylindrique élastique 5, c'est-à-dire proportionnelle à l'épaisseur de la paroi du corps 5 dans
la direction radiale.
Par conséquent, si le frottement agit dans la direction de la flèche 10 sur la figure 3, même dans le cas o l'épaisseur de la paroi est importante, il est souhaitable que l'épaisseur soit grande pour
améliorer le rapport d'emboutissage.
Cependant, la déformabilité dans la direction axiale par rapport à celle dans la direction radiale augmente proportionnellement à l'épaisseur de la paroi du corps cylindrique élastique 5, et la difficulté pour retirer l'article embouti du poinçon augmente 25 également Par conséquent, l'épaisseur de la paroi du corps cylindrique élastique 5 ne peut être trop grande L'épaisseur de la paroi du corps cylindrique élastique, qui est avantageuse pour améliorer le rapport d'emboutissage et le dévêtissage, n'est pas toujours 30 la mieux adaptée pour éviter les plis Les plis ne peuvent être totalement éliminés en l'absence du noyau
rigide 7.
Si le noyau rigide 7 est utilisé et si le volume de la cavité l'entourant devient nul immédiate35 ment avant la fin de la course d'emboutissage, une pression puissante, directement proportionnelle -à la dureté du corps cylindrique élastique 5, agit sur la face intérieure de la matière en cours d'emboutissage à partir du point o le volume de la cavité devient nul jusqu'à la fin de la course, et elle peut même éliminer les plis qui ont déjà été formés- Ceci peut 5 être expliqué, d'un point de vue dimensionnel, de
la façon suivante.
En donnant à l'aire X de la section de la cavité de la figure 7 une valeur légèrement inférieure à celle de l'aire Y délimitée par la ligne pointillée 10 sur la figure 8, c'est-à-dire le degré de contraction de la périphérie du corps, la cavité 6 devient nulle immédiatement avant la fin de la course De même que pour la relation entre l'épaisseur de la paroi du corps cylindrique élastique 5 et l'effet d'élimination des 15 plis, il est évident, d'après la loi de Hooke, que l'effet d'élimination des plis est inversement proportionnel à l'épaisseur de la paroi du corps cylindrique élastique 5 lorsque le volume de la cavité devient nul Par conséquent, bien qu'il convienne mieux que 20 l'épaisseur de la paroi soit faible pour améliorer le rapport d'emboutissage et le dêvêtissage de l'article embouti, la présence d'un noyau est plus efficace pour éliminer les plis I 1 est inutile d'indiquer que, étant donné 25 que la force maximale d'emboutissage a déjà été dépassée vers la fin de la course, le point auquel le volume de la cavité devient nul n'influence pas le rapport d'emboutissage. On expliquera à présent la raison pour 30 laquelle l'outil rigide 8 destiné à former le fond du récipient est placé sur le noyau rigide 7, comme
montré sur la figure 5.
Lors d'une opération d'emboutissage à l'aide du corps cylindrique élastique 5 dont le diamètre exté35 rieur est supérieur au diamètre intérieur de la matrice 3, le dévêtissage de l'article embouti peut poser un problème dans certaines conditions Par conséquent, l'outil rigide 8 destiné à former le fond d'un récipient est prévu comme élément supplémentaire pour améliorer la facilité du dévêtissage et pour la finition du fond
du récipient à une dimension spécifiée.
Lorsque l'outil rigide 8 est prévu, l'épaisseur de cet outil doit être aussi faible que possible afin que le corps cylindrique élastique soit comprimé aussitôt que possible pendant l'opération d'emboutissage. Il est nécessaire que le contact entre 10 la face arrière 14 de l'outil rigide 8 et le bout 13
du corps cylindrique élastique ne soit pas aussi prompt.
D'après les considérations et études telles qu'indiquées ci-dessus, on peut réaliser un excellent poinçon pour former par emboutissage d'une mince feuille
1.5 métallique et autre un article à un rapport d'emboutissage élevé, et sans plis.
La grande différence entre la présente invention et celle décrite dans le brevet japonais N 56-50645 précité est que, dans ce dernier, le corps 20 élastique et le noyau rigide sont liés par un adhésif.
Par contre, dans le poinçon selon l'invention, il est nécessaire, pour utiliser efficacement le frottement entre le poinçon et la mince feuille, qu'une cavité soit prévule entre Le corps élastique et le noyau rigide 25 et le corps élastique peut être réalisé dans une forme spéciale afin de pouvoir être aisément déformé dans la direction radiale Le poinçon décrit dans le brevet japonais N 56-50645 précité ne peut effectuer un emboutissage qu'à un rapport d'emboutissage relativement 30 faible par rapport à celui obtenu avec le poinçon de l'invention.
Des exemples particuliers sont décrits ci-après en regard du tableau qui suit.
Les dimensions du poinçon utilisé lors 35 des essais, indiquées sur la figure 10, sont: b= 33 mm; c= 50 mm; d= 30 mm; e= 33 mm; f= 2 Xa; 01 = 8 On fait varier les autres dimensions 02 et a comme indiqué
dans le tableau et elles sont utilisées sur des feuilles minces telles qu'indiquées dans le présent mémoire.
Les rapports d'emboutissage et la nature des plis de parois pour chaque poinçon et chaque matière sont donnés. 5 Tous les poinçons comportent un outil rigide 8 situé sur l'extrémité du noyau rigide 7 La matière du serre-flan 2, de la matrice 3 et du noyau rigide
7 est de l'acier pour outils.
La matière du corps cylindrique élastique 10 5 est un caoutchouc à base d'uréthanne ayant une dureté de 90 , mesurée au duromètre A, conformément à la norme
ASTM D 2240.
Les poinçons, qui sont désignés par les numéros 1 à 4 dans le tableau suivant, sont conformes 15 à l'invention et les poinçons désignés par les numéros à 7 sont indiqués à titre de comparaison. Le volume de la cavité des poinçons n 1 à 4 est établi de façon à devenir nul immédiatement avant la fin de la course La supériorité ou l'infério20 rité des poinçons est déterminée par l'aptitude à l'emboutissage, à savoir le rapport d'emboutissage limite,
et l'apparition de plis.
Ainsi qu'il ressort de manière évidente du tableau, les poinçons désignés par les numéros 7 25 et 5 ne donnent que de mauvais résultats en ce qui
concerne le rapport d'emboutissage et les plis.
Le poinçon n 7 est un outil rigide Le poinçon n 5 présente une cavité ménagée dans le corps élastique cylindrique, mais l'angle 92 entre la surface 30 circonférentielle du corps et l'axe du poinçon d'emboutissage est de -5 (c'est-à-dire que le diamètre extérieur du corps diminue dans la direction du bout vers
l'extrémité arrière ou extrémité supérieure dans l'orientation des figures).
Les poinçons n 6 comportent un corps élastique, mais sans cavité Ces poinçons présentent une bonne opposition à la formation des plis, mais un faible
rapport d'emboutissage.
Par contre, les poinçons conformes à l'invention, désignés par les numéros 1, 2, 3 et 4, présentent simultanément des rapports d'emboutissage améliorés 5 et une bonne résistance à la formation des plis Les poinçons selon l'invention sont excellents par rapport
à ceux de l'art antérieur.
Les poinçons conformes à l'invention peuvent également être utilisés pour l'emboutissage de minces 10 feuilles métalliques, de films de matière plastique, de feuilles de matière plastique et de feuilles stratifiées autres que celles indiquées dans les exemples et ils peuvent être utilisés pour l'emboutissage de
formes,en section, autres que cylindriques.
TABLEAU
Dimensions du poinçon Matières embouties 92 a Présence d'une Type de feuille Stratifié constitué d'un apport No O (mm) cavité métallique film de PET de 15 m d'é d'embou Plis de paroi Remarques faces tissage paisseur sur les deux limite faces limite faces 1 O 20 Présence IF 25 pm Stratifié 2,18 IF 25 pm Stratifié 2,27
IF 25 m Rien P 1,91.
Poinçons 2 5 O Présence SF 50 lm Stratifié 2,45 de l'invention A PF 30 pm Stratifié, 2,36 A i F 30 pm Rien 1,82 3 10 20 Présence IF 25 pim Stratifié 2,27 4 5 10 Présence IF 25 im Stratifié 2,18 -5 20 Présence IF 25 pm Stratifié 1,95 IF 25 pm Stratifié 1,91 IF 25 lipm Rien 1,55 6 5 20 Rien SF 50 li Pm Stratifié 2,09 Poinçons témoins A i F 30 pm Stratifié 2, 00 A i F 30 pm Rien 1,55 7 Poinçon rigide IF 25 lim Stratifié 2,00 (Fig 1: Dp= 55 ) IF 25 im Rien 1,64
___ _ J_ S I
O.'
PET: IF
SF A ZF:
Téréphtalate de polyéthylène Bon, ( Mince feuille de fer (produite par électroformage) Mince feuille d'acier (produite par laminage) Mince feuille d'aluminium (produite par laminage) 9 (JA X mauvais M Ln % O t'o O
Claims (3)
- REVENDICATIONSI Poinçon d'emboutissage destiné à l'emboutissage de minces feuilles dans une matrice ( 3) qui présente une convergence dans la direction de l'emboutissage, 5 caractérisé en ce qu'il comporte un noyau rigide ( 7), un corps cylindrique élastique ( 5) monté sur le noyau qu'il entoure et qui présente une cavité ( 6) entourant le noyau et ouverte vers l'extérieur à l'extrémité du corps tournée dans la direction d'emboutissage, 10 un élément rigide ( 12) de support disposé sur le noyau et contre lequel l'autre extrémité du corps est maintenue, l'aire de la section radiale du corps cylindrique élastique augmentant de la première extrémité citée du corps vers l'autre extrémité, la surface périphérique du 15 corps cylindrique élastique formant un angle positif de O à 20 avec l'axe du poinçon et la cavité ayant un volume qui devient nul immédiatement avant la finde la course du poinçon vers l'intérieur de la matrice.
- 2 Poinçon d'emboutissage selon la revendica20 tion 1, caractérisé en ce que le diamètre du corpscylindrique élastique, à ladite première extrémité citée, est presque aussi grand que le diamètre de l'embouchure de la matrice.
- 3 Poinçon d'emboutissage selon la revendica25 tion 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre unoutil rigide ( 8) destiné à former un fond de récipient et fixé au bout du noyau rigide, ladite première extrémité citée du corps pouvant être déplacée librement le long de la surface de l'outil faisant face à ladite 30 première extrémité.
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