FR2673127A1 - Method of deep-drawing a workpiece in the form of a double U from a flat metal sheet, and operating device which includes moving (plates) blades - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé d'emboutissage d'une pièce en double U à partir d'une tôle plane, et dispositif de mise en oeuvre comportant des lames mobiles.Method for stamping a double U part from a flat sheet, and implementation device comprising movable blades.
La présente invention concerne un procédé d'emboutissage d'une pièce ayant une forme en double U, cette pièce pouvant être par exemple la partie centrale d'une traverse de direction d'un véhicule automobile. The present invention relates to a method of stamping a part having a double U shape, this part possibly being for example the central part of a steering cross member of a motor vehicle.
Elle concerne également un dispositif d'emboutissage permettant la mise en oeuvre de ce procédé. It also relates to a stamping device allowing the implementation of this process.
Un procédé connu consiste à effectuer le premier U sur une première presse à l'aide d'un outil approprié, et le deuxième U par reprise sur une deuxième presse. A known method consists in carrying out the first U on a first press using an appropriate tool, and the second U by taking up on a second press.
Ce procédé présente un inconvénient important dans la mesure où il entraîne de nombreuses manipulations. This process has a significant drawback insofar as it involves numerous manipulations.
Un autre procedé connu consiste à effectuer le premier et le deuxième U sur une même presse à l'aide d'un seul dispositif ou outil, ce dispositif effectuant d'abord le premier U à l'aide d'un fond de matrice et d'un poinçon, puis ensuite le deuxième U à l'aide d'une matrice mobile par rapport au fond de matrice et s'appuyant sur un serre-flan mobile. Another known method consists in carrying out the first and the second U on the same press using a single device or tool, this device first performing the first U using a matrix bottom and d 'a punch, then the second U using a movable die relative to the bottom of the die and leaning on a movable blank holder.
L'inconvénient principal d'un tel procédé réside dans le fait que le premier U est effectué en une seule opération au cours de laquelle la tôle passe d'une forme plane à une forme en U. The main drawback of such a method is that the first U is carried out in a single operation during which the sheet changes from a planar shape to a U shape.
Lors de la plongée du fond de matrice dans le poinçon, la tôle travaille en extension entre les deux rayons du poinçon (comme le montre la figure 1) et plus de 30 à 50% des capacités de déformation de la tôle sont utilisés dès les 2/3 de l'emboutissage de ce premier U. When dipping the bottom of the die into the punch, the sheet works in extension between the two spokes of the punch (as shown in Figure 1) and more than 30 to 50% of the sheet deformation capacities are used from the 2 / 3 of the stamping of this first U.
En outre, la tôle n'est pas en appui sur le haut du poinçon et le fond du
U ainsi obtenu (qui correspond au haut du poinçon) présente un défaut de planéité important.In addition, the sheet is not supported on the top of the punch and the bottom of the
U thus obtained (which corresponds to the top of the punch) has a significant flatness defect.
La présente invention a pour but d'éliminer ces inconvénients en réalisant sur une seule presse le premier U puis le deuxième U, le premier U étant obtenu en deux opérations distinctes, la première consistant à maintenir la tôle en appui sur le haut du poinçon, et la deuxième à plier la tôle le long des flans du poinçon. La partie haute du dispositif d'emboutissage reliée à la partie mobile de la presse comporte alors trois parties mobiles l'une par rapport à l'autre. The object of the present invention is to eliminate these drawbacks by producing the first U and then the second U on a single press, the first U being obtained in two separate operations, the first consisting in keeping the sheet metal resting on the top of the punch, and the second to bend the sheet along the sides of the punch. The upper part of the stamping device connected to the mobile part of the press then has three parts which are movable relative to each other.
La présente invention a pour objet un procédé d'emboutissage d'une pièce en double U à partir d'une tôle plane, consistant à effectuer sur une même presse et à l'aide d'un seul dispositif d'emboutissage, le premier U puis le deuxième U. The subject of the present invention is a process for stamping a double U part from a flat sheet metal, consisting in carrying out on the same press and using a single stamping device, the first U then the second U.
Selon l'invention, le procédé consiste à maintenir la partie centrale de la pièce en appui, sur la tête du poinçon, pendant toute la durée de l'opération d'emboutissage du premier U. According to the invention, the method consists in maintaining the central part of the part in abutment, on the head of the punch, throughout the duration of the stamping operation of the first U.
Selon une caractéristique de l'invention, on maintient le premier U en appui sur le poinçon pendant toute la durée de l'opération d'emboutissage du deuxième U. According to a characteristic of the invention, the first U is kept in abutment on the punch throughout the duration of the stamping operation of the second U.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on remonte toutes les parties mobiles du dispositif d'emboutissage en même temps afin d'éviter un contre-emboutissage. According to another characteristic of the invention, all the moving parts of the stamping device are reassembled at the same time in order to avoid counter-stamping.
La présente invention a également pour objet un dispositif d'emboutissage d'une pièce en double U à partir d'une tôle plane, comportant en partie basse, reliée à la partie fixe de la presse, un poinçon fixe et un serre-flan mobile poussé en permanence en direction de la partie haute par des moyens élastiques, et en partie haute, reliée à la partie mobile de la presse, une matrice mobile solidaire d'un coulisseau et un pousseur mobile poussé en permanence en direction de la partie basse par des moyens élastiques. The present invention also relates to a device for stamping a double U-shaped piece from a flat sheet metal, comprising in the lower part, connected to the fixed part of the press, a fixed punch and a movable blank holder permanently pushed in the direction of the upper part by elastic means, and in the upper part, connected to the mobile part of the press, a mobile die secured to a slide and a mobile pusher permanently pushed in the direction of the lower part by elastic means.
Selon l'invention, la partie haute de ce dispositif comporte des lames mobiles logées entre la matrice et le pousseur et ayant leurs propres moyens élastiques. According to the invention, the upper part of this device comprises movable blades housed between the die and the pusher and having their own elastic means.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le pousseur comporte des encoches coopérant chacune avec un ergot interne d'une lame mobile, la lame étant ainsi mobile par rapport au pousseur entre deux positions extrêmes. Dans la position extrême supérieure des lames, la face inférieure des lames est dans le même plan horizontal que la face inférieure du pousseur. According to another characteristic of the invention, the pusher comprises notches each cooperating with an internal lug of a movable blade, the blade being thus movable relative to the pusher between two extreme positions. In the upper extreme position of the blades, the underside of the blades is in the same horizontal plane as the underside of the pusher.
Selon une autre caractéristique, la matrice comporte des encoches coopérant chacune avec un ergot externe d'une lame mobile, la lame étant ainsi mobile par rapport à la matrice entre deux positions extrêmes. Dans la position extrême inférieure des lames, la face inférieure des lames est dans le même plan horizontal que la face inférieure de la matrice. According to another characteristic, the matrix comprises notches each cooperating with an external lug of a movable blade, the blade being thus movable relative to the matrix between two extreme positions. In the lower extreme position of the blades, the underside of the blades is in the same horizontal plane as the underside of the die.
Selon encore une autre caractéristique, le pousseur est relié mécaniquement à une chandelle, une cale étant introduite à la fin de l'opération d'emboutissage, entre la chandelle et le serre-flan, afin d'éviter le contre-emboutissage. According to yet another characteristic, the pusher is mechanically connected to a candle, a block being introduced at the end of the stamping operation, between the candle and the blank holder, in order to avoid counter-stamping.
il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés, un dispositif d'emboutissage selon l'art antérieur et un dispositif d'emboutissage selon l'invention. there is described below, by way of example and with reference to the accompanying drawings, a stamping device according to the prior art and a stamping device according to the invention.
La figure 1 montre un dispositif d'emboutissage de l'art antérieur;
les figures 2, 3 et 4 montrent un dispositif d'emboutissage selon l'invention;
la figure 2 montre le début de l'opération d'emboutissage du premier U;
la figure 3 montre la fin de l'opération d'emboutissage du premier
U; et
la figure 4 montre la fin de l'opération d'emboutissage du deuxième U.Figure 1 shows a stamping device of the prior art;
Figures 2, 3 and 4 show a stamping device according to the invention;
Figure 2 shows the start of the first U stamping operation;
Figure 3 shows the end of the first stamping operation
U; and
Figure 4 shows the end of the stamping operation of the second U.
Dans la figure 1 montrant l'art antérieur, le dispositif d'emboutissage, monté sur une presse et effectuant à lui-seul les deux
U successivement, comporte, en partie basse, un poinçon fixe 1, un serre-flan 2 coulissant le long du poinçon et poussé en permanence en direction de la partie haute par des moyens élastiques non représentés et en partie haute une matrice 3 et un fond de matrice 4. La tôle 5 est posée sur la partie basse et après descente de toute la partie haute du dispositif, due au déplacement du coulisseau de la presse, la tôle est serrée sur sa périphérie entre la matrice et le serre-flan.Lors de la formation du premier U, qui correspond à une descente du serre-flan 2 de la matrice 3 et du fond de matrice 4, le poinçon 1 restant fixe, la tôle travaille en extension entre les deux arrondis du poinçon et elle n'est pas tenue en appui sur la partie centrale et supérieure du poinçon comme le montre sa position représentée en trait interrompu.In Figure 1 showing the prior art, the stamping device, mounted on a press and performing both alone
U successively, comprises, in the lower part, a fixed punch 1, a blank holder 2 sliding along the punch and permanently pushed towards the upper part by elastic means not shown and in the upper part a die 3 and a bottom of matrix 4. The sheet 5 is placed on the lower part and after lowering of the entire upper part of the device, due to the displacement of the press slide, the sheet is clamped on its periphery between the matrix and the blank holder. of the formation of the first U, which corresponds to a descent of the blank holder 2 of the die 3 and the bottom of the die 4, the punch 1 remaining fixed, the sheet metal works in extension between the two rounded edges of the punch and it is not not held in abutment on the central and upper part of the punch as shown by its position shown in broken lines.
Dans la figure 2, le dispositif de l'invention comporte aussi en partie basse un poinçon fixe 1, un serre-flan 2 coulissant le long du poinçon et poussé en permanence en direction de la partie haute par des moyens élastiques tels que des ressorts 6,7, et en partie haute une matrice 3 manoeuvrée par le coulisseau de la presse. Ce dispositif comporte en outre, en partie haute, un pousseur 8 poussé en permanence en direction de la partie basse par des moyens élastiques tels qu'un vérin à gaz 9, par exemple, et des lames mobiles 10 poussées en permanence en direction de la partie basse par des moyens élastiques tels que des ressorts 11, par exemple. In FIG. 2, the device of the invention also comprises in the lower part a fixed punch 1, a blank holder 2 sliding along the punch and permanently pushed towards the upper part by elastic means such as springs 6 , 7, and in the upper part a matrix 3 maneuvered by the press slide. This device further comprises, in the upper part, a pusher 8 pushed continuously in the direction of the lower part by elastic means such as a gas spring 9, for example, and movable blades 10 pushed continuously in the direction of the lower part by elastic means such as springs 11, for example.
Ces lames 10 comportent chacune au moins un ergot interne 12 logé chacun dans une encoche 13 du pousseur 8, et au moins un ergot externe 14 logés chacun dans une encoche 15 de la matrice 3. These blades 10 each comprise at least one internal lug 12 each housed in a notch 13 of the pusher 8, and at least one external lug 14 each housed in a notch 15 of the matrix 3.
Cette figure 2 montre la tôle serrée en son centre entre le poinçon et le pousseur et à sa périphérie entre le serre-flan et la matrice. This figure 2 shows the sheet clamped in its center between the punch and the pusher and at its periphery between the blank holder and the die.
Dans la figure 3 qui correspond à la fin de l'opération d'emboutissage du premier U, on remarque que le poinçon et le
e pousseur sont restés immobiles pendant toute cette opération, tandis que la tôle est pliée par la descente simultanée de la matrice, des lames et du serre-flan qui maintient la périphérie de la tôle en position horizontale. La profondeur h1 du premier U correspond, au jeu près, à la course hl des lames mobiles.In Figure 3 which corresponds to the end of the stamping operation of the first U, we note that the punch and the
The pusher remained stationary during this entire operation, while the sheet is folded by the simultaneous descent of the matrix, the blades and the blank holder which keeps the periphery of the sheet in a horizontal position. The depth h1 of the first U corresponds, apart from the clearance, to the stroke hl of the moving blades.
Dans la figure 4 qui correspond à la fin de l'opération d'emboutissage du deuxième U, le poinçon, le pousseur et les lames sont restés immobiles, tandis que la tôle est de nouveau pliée par la descente de la matrice et du serre-flan. La hauteur h2 du deuxième U correspond, au jeu près, à la course h2 de la matrice. In FIG. 4 which corresponds to the end of the stamping operation of the second U, the punch, the pusher and the blades have remained stationary, while the sheet is folded again by the descent of the die and the clamp blank. The height h2 of the second U corresponds, apart from the clearance, to the stroke h2 of the matrix.
Dans cette figure 4, ainsi d'ailleurs que dans les figures 2 et 3, est représentée une chandelle 16 solidaire du pousseur 8. Cette chandelle est représentée en trait interrompu car elle n'est pas dans le plan de la figure. Cette chandelle est placée dans l'axe d'un orifice 17 du serreflan et elle est logée dans cet orifice dans la position représentée en figure 2, mais dans la position en figure 4 elle est dégagée de l'orifice, ce qui permet d'introduire une cale 18, à l'aide d'un vérin 19 par exemple, entre cette chandelle 16 et la surface supérieure du serreflan. La remontée de la matrice entraînée par le coulisseau, va permettre la remontée du serre-flan 2 sous l'action de ses ressorts 6,7 et le serre-flan va lui-même pousser la chandelle qui va alors remonter le pousseur 8.Les ergots 12 en appui au fond des encoches 13, provoquent la remontée des lames mobiles. Le serre-flan, la matrice, le pousseur et les lames mobiles remontent simultanément, ce qui évite le contre-emboutissage de la pièce. In this Figure 4, as well as in Figures 2 and 3, is shown a candle 16 secured to the pusher 8. This candle is shown in broken lines because it is not in the plane of the figure. This candle is placed in the axis of an orifice 17 of the greenhouse and it is housed in this orifice in the position shown in Figure 2, but in the position in Figure 4 it is released from the orifice, which allows introduce a wedge 18, using a jack 19 for example, between this jack 16 and the upper surface of the greenhouse. The ascent of the matrix driven by the slide will allow the ascent of the blank holder 2 under the action of its springs 6,7 and the blank holder will push the jack itself which will then raise the pusher 8.The pins 12 bearing at the bottom of the notches 13, cause the movable blades to rise. The blank holder, the die, the pusher and the movable blades go up simultaneously, which prevents the coin from being stamped.
Un tel dispositif fonctionne de la manière suivante
- la tôle est mise en place sur le poinçon et le serre-flan;
- la partie haute du dispositif est alors approchée de la partie basse, suite à la descente de la partie mobile de la presse et jusqu'à atteindre la position représentée en figure 2, le presseur 8 maintenant la tôle sur le poinçon;
- la descente du coulisseau de la presse entraîne la matrice 3 qui, elle-même, pousse le serre-flan 2, les lames 10 étant alors poussées par leurs propres ressorts 11;
- à la fin de cette opération (qui correspond à la figure 3), la matrice continue à descendre en poussant le serre-flan jusqu'à atteindre la cote h2 prévue, ce qui correspond à la figure 4;
- la cale 18 est introduite par le vérin 19; ;
- la remontée du coulisseau de la presse entraîne la remontée de la matrice, du serre-flan, du pousseur et des lames, comme cela a été expliqué précédemment, jusqu'à ce que le serre-flan atteigne sa position de la figure 2. La partie haute du dispositif (matrice, lames, pousseur) continue à monter et ce n'est qu'en-haut de la course du coulisseau que la matrice, les lames et le pousseur retrouvent leur position respective de la figure 2.Such a device operates in the following manner
- the sheet is placed on the punch and the blank holder;
- The upper part of the device is then approached the lower part, following the descent of the movable part of the press and until reaching the position shown in Figure 2, the presser 8 holding the sheet on the punch;
- the descent of the press slide drives the die 3 which itself pushes the blank holder 2, the blades 10 then being pushed by their own springs 11;
- at the end of this operation (which corresponds to FIG. 3), the matrix continues to descend by pushing the blank holder until reaching the dimension h2 provided, which corresponds to FIG. 4;
- the wedge 18 is introduced by the jack 19; ;
the raising of the press slide causes the raising of the die, the blank holder, the pusher and the blades, as has been explained above, until the blank holder reaches its position in FIG. 2. The upper part of the device (matrix, blades, pusher) continues to rise and it is only at the top of the slide stroke that the matrix, the blades and the pusher return to their respective positions in Figure 2.
La pièce emboutie est alors terminée et une autre tôle plane peut alors être mise en place, en appui sur la partie basse du dispositif. The stamped part is then finished and another flat sheet can then be put in place, bearing on the lower part of the device.
Claims (9)
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