FR2639853A1 - Device for machining a tube, or similar materials, by shearing or deformation - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un dispositif destiné à l'usinage de tube ou matériau similaire, par cisaillage ou déformation, à savoir les opérations suivantes: Coupe par cisaillage, Grugeage, Poinçonnage, Formage par rétreint, évasage, aplatissage, sertissage et autres formes diverses. The subject of the present invention is a device intended for machining a tube or similar material, by shearing or deformation, namely the following operations: Cutting by shearing, Notching, Punching, Forming by shrinking, flaring, flattening, crimping and other forms various.
Ces différentes opérations nécessitent actuellement des équipements spécifiques. Le descriptif ci-dessous met en valeur les moyens les plus courants: - Coupe: Tronçonneuse ou outil sous presse ou cisaille hydraulique. These different operations currently require specific equipment. The description below highlights the most common means: - Cutting: Chainsaw or tool under press or hydraulic shears.
- Grugeage: Outil sous presse.- Notching: Tool in press.
- Poinçonnage: Outil sous presse ou unité hydraulique.- Punching: Tool in press or hydraulic unit.
- Rétreint, Evasage: Machine Hydraulique avec outillages.- Shrinking, Flaring: Hydraulic machine with tools.
- Sertissage, Formages divers: Outillages spécifiques sous presse ou unité hydraulique.- Crimping, various forms: specific tools in press or hydraulic unit.
La coupe du tube par tronçonnage est le moyen le plus utilisé. Il présente néanmoins les inconvénients suivants:
Niveau sonore élevé, temps relativement long, présence de bavures coupantes.Cutting the tube by cutting is the most used means. However, it has the following disadvantages:
High noise level, relatively long time, presence of sharp burrs.
Les outils sous presse sont constitués d'une ossature fixe supportant l'empreinte du tube (matrice) et d'une partie mobile équipée de la partie coupante (poinçon). Un système de came sur rampe pentée permet le serrage du tube pendant l'usinage. La remontée de la partie mobile se fait généralement par ressorts. Cette conception entraîne des temps de réglage et de maintenance importants. Chaque outil ne peut faire qutun usinage déterminé. Le tube ne peut être introduit que longitudinalement. The tools in press consist of a fixed frame supporting the imprint of the tube (matrix) and a mobile part equipped with the cutting part (punch). A cam system on a steep ramp allows the tube to be tightened during machining. The moving part is generally raised by springs. This design involves significant adjustment and maintenance times. Each tool can only do a specific machining. The tube can only be inserted longitudinally.
La cisaille hydraulique est formée d'un bâti en arcade supportant deux lames entre lesquelles glisse un couteau actionné par un vérin hydraulique. L'introduction du tube ne peut se faire que longitudinalement. La coupe présente souvent des déformations si le tube n'est pas comprimé pendant le travail. The hydraulic shear is formed by an arched frame supporting two blades between which slides a knife actuated by a hydraulic cylinder. The insertion of the tube can only be done longitudinally. The cut often presents deformations if the tube is not compressed during work.
L'unité hydraulique de poinçonnage se présente sous la forme d'un col de cygne supportant en partie inférieure une matrice avec l'empreinte du tube, à sa partie supérieure un vérin équipé du poinçon, au centre d'un dévêtisseur. Pour éviter la déformation pendant la perforation, il est prévu un système de bridage de tube par ressorts. Ces unités sont souvent limitées en capacité. The hydraulic punching unit is in the form of a swan neck supporting in the lower part a matrix with the imprint of the tube, at its upper part a jack equipped with the punch, in the center of a stripper. To avoid deformation during perforation, a tube clamping system with springs is provided. These units are often limited in capacity.
La machine de Formage destinée au rétreint, l'évasage ou formage de collerettes et formes diverses travaille dans le sens longitudinal du tube: un jeu de mors actionnés par un vérin hydraulique immobilise le tube pendant que le poinçon de formage mû par un autre vérin hydraulique perpendiculaire au bridage attaque le tube par l'extrémité. Il s'agit encore d'une machine spécifique.The forming machine intended for shrinking, flaring or forming collars and various shapes works in the longitudinal direction of the tube: a set of jaws actuated by a hydraulic cylinder immobilizes the tube while the forming punch moved by another hydraulic cylinder perpendicular to the clamping attacks the tube from the end. It is still a specific machine.
Il existe encore des systèmes de sertissage par rapprochement périphérique de mors multiples (souvent au nombre de 8) sur l ou 2 cônes. L'usage d'une telle machine est réservé au sertissage. Lorsqu'on l'utilise pour rétreindre le tube, il en résulte des stries longitudinales dues aux interstices plus ou moins grands entre les mors au cours de leur déplacement. There are also crimping systems by peripheral approximation of multiple jaws (often 8 in number) on one or two cones. The use of such a machine is reserved for crimping. When used to shrink the tube, this results in longitudinal streaks due to the more or less large interstices between the jaws during their movement.
Le travail du tube et des matériaux similaires en trarne donc jusqu'à présent un assortiment d'équipements variés, coûteux en investissement et en maintenance, encombrant dans l'atelier. Les moyens décrits précédemment ne sont donc généralement utilisés que pour des séries assez importantes. The work of the tube and similar materials has so far so varied assortment of equipment, costly in investment and maintenance, cumbersome in the workshop. The means described above are therefore generally used only for fairly large series.
L'invention décrite ci-après a pour objectif de permettre le maximum d'opérations d'usinage sur le tube ou des matériaux similaires, avec une machine unique et une quantité minimum d'outillages, en réutilisant le plus de fois possible les mêmes outils par un système de combinaisons. The invention described below aims to allow the maximum of machining operations on the tube or similar materials, with a single machine and a minimum quantity of tools, by reusing the same tools as many times as possible. by a system of combinations.
La machine de base suivant PL.i comprend un bâti l en "Col de cygne" avec trois alésages: Un alésage vertical supérieur et un alésage vertical inférieur coaxiaux, un alésage horizontal en fond du "Col de cygne" selon un axe perpendiculaire à l'axe vertical et le coupant au point O. Ce point O sera le centre de la section des tubes usinés. (Les termes "horizontal" et ''vertical" sont utilisés pour la lecture sur le dessin mais ne définissent pas les positions réelles sur la machine). The basic machine according to PL.i comprises a frame l in "swan neck" with three bores: an upper vertical bore and a lower coaxial vertical bore, a horizontal bore at the bottom of the "swan neck" along an axis perpendicular to the vertical axis and cutting it at point O. This point O will be the center of the section of the machined tubes. (The terms "horizontal" and "vertical" are used for reading on the drawing but do not define the actual positions on the machine).
L'alésage vertical inférieur supporte un porte-outil 2 solidement implanté et immobilisé en rotation. L'extrémité supérieure du porte-outil comporte un alésage cylindrique surmonté de deux rainures perpendiculaires. Une clavette demicylindrique 3 est en contact sur une gorge intérieure excentrique dans la couronne 4. La rotation de cette couronne par le levier 5 provoque le déplacement de la clavette vers le centre pour obtenir un mandrin à bridage rapide. Le débridage se fait par le mouvement inverse. The lower vertical bore supports a tool holder 2 firmly installed and immobilized in rotation. The upper end of the tool holder has a cylindrical bore surmounted by two perpendicular grooves. A semi-cylindrical key 3 is in contact with an eccentric inner groove in the crown 4. The rotation of this crown by the lever 5 causes the key to move towards the center to obtain a quick-clamping mandrel. Unclamping is done by reverse movement.
L'alésage vertical supérieur reçoit un vérin hydraulique dont la tige 6 est fortement guidée et immobilisée en rotation par un doigt 7. L'extrémité-de cette tige est usinée de la même façon et reçoit les mêmes éléments que le porteoutil inférieur 2. The upper vertical bore receives a hydraulic cylinder whose rod 6 is strongly guided and immobilized in rotation by a finger 7. The end of this rod is machined in the same way and receives the same elements as the lower tool holder 2.
L'alésage horizontal en fond de "col de cygne" est équipé d'un vérin hydraulique identique à celui déjà décrit avec les mêmes usinages et éléments en bout de tige. The horizontal bore at the bottom of the "swan neck" is equipped with a hydraulic cylinder identical to that already described with the same machining and elements at the end of the rod.
Les deux vérins hydrauliques fonctionnent en cycles successifs: L'alimentation en A (voir PL2) par un générateur hydraulique provoque la sortie du-vérin vertical et le maintient à la pression réglée au limiteur 8, puis la sortie du vérin horizontal lorsque la pression réglée à la soupape de séquence 9 est atteinte. La phase de travail continue jusqu'au déclenchement du manostat 10. L'alimentation en B par le générateur hydraulique entraine d'abord la rentrée du vérin horizontal, puis la rentrée du vérin vertical lorsque la pression réglée à la soupape de séquence il est atteinte, et que le clapet piloté 12 est libéré. Le cycle total est interrompu par le déclenchement du manostat 13. The two hydraulic cylinders operate in successive cycles: The supply of A (see PL2) by a hydraulic generator causes the vertical cylinder to exit and maintain it at the pressure set at the limiter 8, then the horizontal cylinder exit when the set pressure to the sequence valve 9 is reached. The work phase continues until the pressure switch 10. The supply of B by the hydraulic generator first causes the horizontal cylinder to retract, then the vertical cylinder to retract when the pressure set at the sequence valve is reached , and that the piloted valve 12 is released. The total cycle is interrupted by the triggering of the pressure switch 13.
L'implantation des appareils de régulation hydraulique dans le circuit d'alimentation directe des vérins permet le branchement en A et B d'un générateur hydraulique standard à distribution double effet. The installation of hydraulic regulation devices in the direct supply circuit of the cylinders allows the connection at A and B of a standard hydraulic generator with double effect distribution.
Les 2 vérins de travail sont équipés d'un dispositif de réduction de course par une vis venant en contact avec la partie supérieure du piston, afin de réduire le temps de cycle travail de la machine en fonction de son utilisation. The 2 working cylinders are equipped with a stroke reduction device by a screw coming into contact with the upper part of the piston, in order to reduce the working cycle time of the machine according to its use.
Les outillages sont classés en quatre catégories:
Cisaillage, Grugeage, Poinçonnage, Formage. La plupart des outils sont cependant réutilisés une ou plusieurs fois dans chacune ou plusieurs des catégories citées, selon un système de combinaisons. Chaque outil comporte trois parties: en général, deux demi-formes pour assurer le serrage du matériau, et une partie de travail. L'implantation et les zones de bridage de ces trois parties sont identiques, ce qui permet leur montage indifférent dans chacun des trois mandrins porte-outil. Chacune des trois parties peut être montée dans au moins quatre direc tions différentes, en se servant des deux rainures perpendiculaires dans les porte-outils.The tools are classified into four categories:
Shearing, Notching, Punching, Forming. Most of the tools are however reused once or several times in each or more of the categories mentioned, according to a system of combinations. Each tool has three parts: in general, two half-forms to ensure the clamping of the material, and a working part. The layout and the clamping zones of these three parts are identical, which allows them to be mounted indifferently in each of the three tool-holder chucks. Each of the three parts can be mounted in at least four different directions, using the two perpendicular grooves in the tool holders.
L'outil de cisaillage (voir PL3) est composé de deux formes verticales, l'une inférieure 14, l'autre supérieure 15, chargées de comprimer le matériau pendant la coupe en limitant ainsi les déformations. Une fente est prévue au centre pour le passage du couteau et débouche sur les faces A et B. Ces deux pièces sont aussi utilisées dans la catégorie "Formage"; les faces C et D sont alors orientées vers le vérin de travail pour réaliser par exemple une collerette ou un bourrelet. La partie
Travail se compose d'une lame 16 et d'un porte-lame 17 à positions multiples, ce qui permet encore de réutiliser cette pièce dans la catégorie "Poinçonnage" par le montage d'une lame horizontale capable d'exécuter une découpe rectangulaire longi tudinale. The shearing tool (see PL3) is composed of two vertical shapes, one lower 14, the other upper 15, responsible for compressing the material during cutting, thereby limiting deformations. A slot is provided in the center for the passage of the knife and leads to sides A and B. These two parts are also used in the "Forming"category; the faces C and D are then oriented towards the working cylinder to produce for example a flange or a bead. The part
Work consists of a blade 16 and a blade holder 17 with multiple positions, which again allows this piece to be reused in the "Punching" category by mounting a horizontal blade capable of performing a rectangular longi tudinal.
L'outil de grugeage (voir PL4) comprend deux formes verticales, l'une inférieure 18, l'autre supérieure 19, chargées de comprimer le matériau pendant le grugeage. La forme du grugeage est prévue au centre pour le passage du poinçon et débouche sur les faces A et B; ces deux pièces sont aussi utilisées dans la catégorie "Formage"; les faces C et D s#ont alors orientées vers le vérin de travail pour réaliser par exemple un rétreint ou un évasage. La partie travail se compose d'un poinçon 20 positionné et bridé dans un mandrin-à serrage rapide en bout d'un porte-outil 21 à positions multiples. Ce dernier est réutilisé dans les catégories "Poinçonnage" et "Formage". The notching tool (see PL4) comprises two vertical shapes, one lower 18, the other upper 19, responsible for compressing the material during the notching. The shape of the notch is provided in the center for the passage of the punch and leads to the sides A and B; these two parts are also used in the "Forming" category; the sides C and D s # are then oriented towards the working cylinder to achieve, for example, a constriction or a flaring. The working part consists of a punch 20 positioned and clamped in a quick-clamping chuck at the end of a multi-position tool holder 21. The latter is reused in the "Punching" and "Forming" categories.
L'outil de Poinçonnage (voir PL5) se compose de deux formes verticales, l'une inférieure 22, l'autre supérieure 23, chargées de comprimer le matériau pendant le poinçonnage. La forme du poinçonnage est prévue au centre pour le passage du poinçon et débouche sur les faces A et B. Ces deux pièces sont aussi utilisées dans la catégorie "Formage", les faces C et D sont alors orientées vers le vérin de travail pour réaliser des opérations de formage diverses. La partie travail se compose d'un poinçon 24 monté dans le porte-outil 21. The Punching tool (see PL5) consists of two vertical shapes, one lower 22, the other upper 23, responsible for compressing the material during punching. The shape of the punching is provided in the center for the passage of the punch and leads to the sides A and B. These two parts are also used in the "Forming" category, the sides C and D are then oriented towards the working cylinder to achieve various forming operations. The work part consists of a punch 24 mounted in the tool holder 21.
L'outil de formage (voir PL6) se compose de deux formes verticales récupérées aux catégories précédentes: l'une inférieure 14, 18 ou 22, l'autre supérieure 15, 19 ou 23, chargées de comprimer et verrouiller le tube pendant le formage. The forming tool (see PL6) consists of two vertical forms recovered from the previous categories: one lower 14, 18 or 22, the other upper 15, 19 or 23, responsible for compressing and locking the tube during forming .
Les faces C ou D sont orientées vers le vérin de travail pour l'une ou l'autre des opérations de formage. Il peut s'agir d'un rétreint par le poinçon 25 monté sur le support 26, d'un évasement par le poinçon 27 monté sur le support court 28 ou long 21. Avec d'autres formes tirées d'ébauches, et d'autres orientations, il est possible de réaliser de nombreuses opérations de formage en bout ou le long du tube dans les sens longitudinal et transversal.The sides C or D are oriented towards the working cylinder for one or other of the forming operations. It can be a constriction by the punch 25 mounted on the support 26, a flaring by the punch 27 mounted on the short support 28 or long 21. With other shapes drawn from blanks, and other orientations, it is possible to carry out numerous forming operations at the end or along the tube in the longitudinal and transverse directions.
Si l'application principale de l'invention est destinée au travail du tube, le système permet aussi de transformer efficacement d autres matériaux, tels que profils en aluminium ou P.V.C., barres de section pleine ronde, carrée ou rectangulaire, ce qui lui donne un caractère universel. If the main application of the invention is intended for working the tube, the system also makes it possible to efficiently transform other materials, such as aluminum or PVC profiles, bars of full round, square or rectangular section, which gives it a universal.
L'invention intéressera donc l'industrie de la ferronnerie, la serrurerie et la menuiserie métallique et plastique.The invention will therefore interest the ironwork industry, the locksmith and the metal and plastic joinery.
Les changements d'outils étant très rapides, la machine peut être utilisée sans hésitation pour des petites séries, voire pour des pièces unitaires, cela étant favorisé par la simplicité, donc le coût réduit des outillages. The tool changes being very fast, the machine can be used without hesitation for small series, or even for individual parts, this being favored by the simplicity, therefore the reduced cost of tooling.
L'invention doit donc permettre le développement de l'utilisation de produits en barre, le tube en particulier, matériau qui reste économique de par son excellent rapport poids-rigidité. Elle doit aussi contribuer à améliorer la qualité des produits finis en réduisant les déformations par la compression du matériau pendant son travail. Elle pourra aussi améliorer les conditions de travail en réduisant nettement le bruit par rapport à une presse mécanique ou une tronçonneuse. The invention must therefore allow the development of the use of bar products, the tube in particular, a material which remains economical due to its excellent weight-rigidity ratio. It must also contribute to improving the quality of finished products by reducing deformation by compression of the material during its work. It can also improve working conditions by significantly reducing noise compared to a mechanical press or a chainsaw.
La machine étant un élément autonome, elle peut être montée soit sur un chassis qui lui est propre, ou sur un bâti existant et reliée à un générateur hydraulique ordinaire. Son utilisation ne demande aucune compétence particulière et peut donc être assurée par un ouvrier non spécialisé. As the machine is an autonomous element, it can be mounted either on a chassis of its own, or on an existing frame and connected to an ordinary hydraulic generator. Its use requires no special skills and can therefore be provided by a non-specialized worker.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8816276A FR2639853A1 (en) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | Device for machining a tube, or similar materials, by shearing or deformation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR8816276A FR2639853A1 (en) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | Device for machining a tube, or similar materials, by shearing or deformation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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FR2639853A1 true FR2639853A1 (en) | 1990-06-08 |
Family
ID=9372803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR8816276A Withdrawn FR2639853A1 (en) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | Device for machining a tube, or similar materials, by shearing or deformation |
Country Status (1)
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FR (1) | FR2639853A1 (en) |
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