FR2702685A1 - Device for cutting, trimming and flanging the edges of metal sheets for presses and process for manufacturing it - Google Patents
Device for cutting, trimming and flanging the edges of metal sheets for presses and process for manufacturing it Download PDFInfo
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Abstract
Description
La présente invention concerne le travail des tôles à la presse et, plus particulièrement, elle concerne les opérations de détourage, de tombage des bords et de découpage qui sont effectuées avant ou après la mise en forme par emboutissage de flans en tôle. The present invention relates to the working of sheets with the press and, more particularly, it relates to the operations of trimming, falling of the edges and cutting which are carried out before or after the shaping by stamping of sheet blanks.
Dans la technique, pour effectuer les opérations de découpage, de détourage et de tombage des bords de flans à la presse, on utilise des poinçons et matrices en fonte dont certaines parties sont renforcées par des lames de coupe ou de pliage en acier ou en fonte durcie. In the technique, to carry out the operations of cutting, trimming and dropping the edges of the blanks with the press, we use punches and dies in cast iron, certain parts of which are reinforced by cutting or bending blades made of steel or cast iron. hardened.
Les opérations d'usinage et de mise au point des outils réalisés comme exposé ci-dessus sont longues et par conséquent, onéreuses. En effet, l'usinage des outils en métal dur nécessite de nombreuses passes de travail qui sont effectuées à faible vitesse. The machining and development operations of the tools produced as described above are long and therefore expensive. Indeed, the machining of hard metal tools requires numerous work passes which are carried out at low speed.
L'invention crée un nouveau dispositif qui rend possible de réaliser les outils de travail ci-dessus de façon particulièrement rapide et économique et qui, en outre, rend possible d'éventuelles réparations sans qu'il y ait à mettre en oeuvre un outillage complexe, les pièces de travail étant, de plus, considérablement allégées par rapport à des pièces conventionnelles, ce qui facilite également la mise en place sur les presses. The invention creates a new device which makes it possible to make the above working tools particularly quickly and economically and which, moreover, makes possible possible repairs without having to use complex tools. , the work pieces being, moreover, considerably lightened compared to conventional parts, which also facilitates installation on the presses.
Conformément à l'invention, le dispositif de découpe, de détourage et de tombage des bords de tôle pour presses, comportant un élément formant poinçon et un élément formant matrice, respectivement portés par des semelles reliées l'une à la table, l'autre au coulisseau de la presse, est caractérisé en ce que les semelles supportent des cadres par leur face en regard, au moyen de vis, goujons et autres éléments de fixation mécanique, lesdits cadres supportant à leur tour, sur leur face correspondant aux arêtes de travail, des lames de coupe réalisées en tôle bleue qui sont fixées par des moyens d'attache mécanique. According to the invention, the device for cutting, trimming and falling the edges of sheet metal for presses, comprising a punch element and a die element, respectively carried by soles connected one to the table, the other on the press slide, is characterized in that the soles support frames by their opposite face, by means of screws, studs and other mechanical fastening elements, said frames in turn supporting, on their face corresponding to the working edges , cutting blades made of blue sheet metal which are fixed by mechanical fastening means.
L'invention s'étend également à un procédé pour la réalisation du dispositif ci-dessus. The invention also extends to a method for producing the above device.
Conformément à cette seconde disposition de l'invention, le procédé est caractérisé
en ce qu'on assemble des cadres par vissage sur des semelles d'une presse,
en ce qu'on usine les parties desdits cadres dans leurs zones proches des arêtes de coupe,
en ce qu'on fixe des lames de coupe sur les parties usinées des cadres au moyen de vis et goujons, et
en ce qu'on rectifie lesdites lames de coupe au moins au voisinage de leurs parties de coupe.In accordance with this second arrangement of the invention, the method is characterized
in that frames are assembled by screwing onto the soles of a press,
in that the parts of said frames are machined in their zones close to the cutting edges,
in that cutting blades are fixed to the machined parts of the frames by means of screws and studs, and
in that said cutting blades are rectified at least in the vicinity of their cutting parts.
Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Various other characteristics of the invention will also emerge from the detailed description which follows.
Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. Embodiments of the subject of the invention are shown, by way of nonlimiting examples, in the accompanying drawings.
La fig. 1 est une coupe-élévation partielle, en partie schématique, du dispositif de l'invention dans son application au détourage de pièces embouties. Fig. 1 is a partial sectional elevation, partly schematic, of the device of the invention in its application to the trimming of stamped parts.
La fig. 2 est une coupe-élévation partielle illustrant une modification du dispositif de la fig. 1 dans son application au tombage de bords. Fig. 2 is a partial sectional elevation illustrating a modification of the device of FIG. 1 in its application to falling edges.
La fig. 3 est une coupe-élévation, analogue à la fig. 1, illustrant l'application du même dispositif dans son application à la découpe de flans. Fig. 3 is a sectional elevation, similar to FIG. 1, illustrating the application of the same device in its application to cutting blanks.
Les fig. 4 et 5 sont des coupes partielles illustrant des opérations d'un procédé pour la réalisation des parties de coupe du dispositif de l'invention. Figs. 4 and 5 are partial sections illustrating operations of a method for producing the cutting parts of the device of the invention.
Aux dessins, les références 1 et 2 désignent des semelles destinées, pour l'une, å être montée sur la table et, pour l'autre, à être montée sous le coulisseau d'une presse. In the drawings, references 1 and 2 designate soles intended, for one, to be mounted on the table and, for the other, to be mounted under the slide of a press.
Les semelles 1 et 2 sont, de préférence, réali sées en fonte ou en acier mais, le cas échéant, peuvent aussi être réalisées en matière synthétique par exemple en résine chargée et armée. The soles 1 and 2 are preferably made of cast iron or steel but, if necessary, can also be made of synthetic material, for example filled and reinforced resin.
La semelle 1 supporte, sur son dessus, un bâti composite désigné dans son ensemble par 3. Ce bâti comporte un cadre périphérique 4 réalisé en résine thermodurcissable, de préférence en polyuréthane. The sole 1 supports, on its top, a composite frame designated as a whole by 3. This frame comprises a peripheral frame 4 made of thermosetting resin, preferably of polyurethane.
Le cadre 4 est, par exemple, constitué par des barres de résine découpées et collées entre elles et ce cadre 4 est rigidifié au moyen de renforts 5, également en résine, qui sont fixés, de préférence par collage, aux parties formant le cadre périphérique 4. The frame 4 is, for example, constituted by resin bars cut and glued together and this frame 4 is stiffened by means of reinforcements 5, also made of resin, which are fixed, preferably by gluing, to the parts forming the peripheral frame 4.
Les renforts ou croisillons 5 supportent soit une forme 6 soit d'autres croisillons découpés pour constituer des supports en forme pour une feuille de tôle 7 préalablement emboîtée et devant subir une opération de détourage de sa périphérie. The reinforcements or cross-pieces 5 support either a shape 6 or other cut-outs to form shaped supports for a sheet metal sheet 7 previously fitted and having to undergo an operation of trimming of its periphery.
La forme 6 ou les croisillons la délimitant, sont également réalisés en résine synthétique collés tant aux renforts 5 qu'au cadre périphérique 4. The shape 6 or the braces defining it, are also made of synthetic resin bonded both to the reinforcements 5 and to the peripheral frame 4.
Le dessin montre qu'il est avantageux que le cadre 4 fasse saillie comme indiqué en 8 au-dessus des renforts 5 afin que la forme 6 ou les croisillons qui en tiennent lieu puissent également être collés comme schématisé en 9 audit cadre 4. The drawing shows that it is advantageous for the frame 4 to protrude as indicated at 8 above the reinforcements 5 so that the shape 6 or the cross-pieces which take its place can also be glued as shown diagrammatically at 9 to said frame 4.
Le cadre croisillonné 4 est fixé à la semelle 1 au moyen de vis ou goujons 10, 10a qui traversent la semelle 1 et qui sont vissés directement dans ce cadre à intervalles réguliers ou fixés au cadre par l'intermédiaire de chevilles 11. The cross-braced frame 4 is fixed to the sole 1 by means of screws or studs 10, 10a which pass through the sole 1 and which are screwed directly into this frame at regular intervals or fixed to the frame by means of pins 11.
De façon analogue, la semelle 2 supporte, par des vis de retenue 12, un plateau 13 en résine synthétique auquel est collé un cadre périphérique 14 complémentaire du cadre périphérique 4 et réalisé de même manière. Similarly, the sole 2 supports, by retaining screws 12, a plate 13 of synthetic resin to which is bonded a peripheral frame 14 complementary to the peripheral frame 4 and produced in the same way.
Le plateau 13 et le cadre périphérique 14 sont reliés par des renforts ou croisillons 15. Ces renforts ou croisillons constituent une forme complémentaire à celle de la tôle 7 et sont fixés au plateau 13 et au cadre 14 par collage pour réaliser un ensemble rigide. The plate 13 and the peripheral frame 14 are connected by reinforcements or braces 15. These reinforcements or braces constitute a shape complementary to that of the sheet 7 and are fixed to the plate 13 and to the frame 14 by bonding to produce a rigid assembly.
Le plateau 13 est séparé de la semelle 2 par des guides 16 traversant des plots élastiques 17 qui sont avantageusement réalisés en élastomère mais qui peuvent, le cas échéant, aussi être constitués par des ressorts métalliques ou pneumatiques ou d'une autre nature. The plate 13 is separated from the sole 2 by guides 16 passing through elastic studs 17 which are advantageously made of elastomer but which can, if necessary, also consist of metal or pneumatic springs or of another kind.
La semelle 2 supporte également un cadre 18 destiné à entourer le cadre 4 décrit dans ce qui précède. The sole 2 also supports a frame 18 intended to surround the frame 4 described in the foregoing.
Le cadre 18 est également fabriqué à partir de plaques ou barres en matière synthétique qui sont fixées à la semelle 2 de la même manière que décrit dans ce qui précède en ce qui concerne la fixation du cadre 4 sur la semelle 1.The frame 18 is also made from plates or bars made of synthetic material which are fixed to the sole 2 in the same manner as described in the foregoing with regard to the fixing of the frame 4 to the sole 1.
Des joues de renfort 19 sont également fixées à la semelle 2 et collées ou autrement réunies au cadre 18 pour qu'il ne puisse pas jouer par rapport à la semelle 2. Reinforcement cheeks 19 are also fixed to the sole 2 and glued or otherwise joined to the frame 18 so that it cannot play relative to the sole 2.
Les faces externes des cadres 4, 18 sont ensuite usinées, par exemple dans un centre d'usinage à commande numérique, afin de les amener et les planer à des cotes choisies avec précision. The external faces of the frames 4, 18 are then machined, for example in a numerically controlled machining center, in order to bring them and level them at precisely chosen dimensions.
Etant donné la nature des matières synthétiques utilisées pour la constitution des cadres 4, 18, l'usinage est facile à réaliser puisque c'est toujours une matière tendre qui est travaillée. Given the nature of the synthetic materials used for the construction of the frames 4, 18, the machining is easy to carry out since it is always a soft material which is worked.
On fixe ensuite sur les faces externes 4a du cadre 4 et internes 18a du cadre 18, des lames de coupe 20, respectivement 21, fabriquées en tôle bleue qui sont fixées au moyen de vis 22 et goujons 23. Next, on the external faces 4a of the frame 4 and internal faces 18a of the frame 18, cutting blades 20, respectively 21, made of blue sheet metal which are fixed by means of screws 22 and studs 23.
La face externe, au moins l'une des lames de coupe, par exemple la lame 20, est ensuite soumise à un usinage de rectification pour éliminer les saillies pouvant être dues aux vis 22 et goujons 23 telles que la saillie 24. The external face, at least one of the cutting blades, for example the blade 20, is then subjected to a grinding machining in order to eliminate the projections which may be due to the screws 22 and studs 23 such as the projection 24.
Outre ce qui précède et de façon connue, les semelles 1 et 2 sont reliées entre elles par des blocs de guidage 25 bien connus dans la technique pour assurer un maintien parfait du parallélisme des semelles au cours des mouvements de travail l'une vers l'autre, auxquels elles sont soumises lors du fonctionnement de la presse qui les porte. In addition to the above and in a known manner, the soles 1 and 2 are interconnected by guide blocks 25 well known in the art to ensure perfect maintenance of the parallelism of the soles during the working movements towards each other. other, to which they are subjected during the operation of the press which carries them.
Comme cela ressort de ce qui précède, lorsque les semelles 1, 2 sont rapprochées l'une de l'autre, les bords complémentaires des cadres 4, 14 viennent tout d'abord en appui sur le bord périphérique de la tôle 7 qui, de la sorte, est maintenue en place sous un effort élastique du à la compression des blocs élastiques 17. As is apparent from the above, when the flanges 1, 2 are brought closer to each other, the complementary edges of the frames 4, 14 come first to bear on the peripheral edge of the sheet 7 which, from so, is held in place under an elastic force due to the compression of the elastic blocks 17.
Ensuite, le bord des lames 20, 21 coupe la partie périphérique de la tôle 7 exactement de la même manière qu'un outil de détourage ordinaire. Les efforts sont transmis verticalement par les cadres 4 et 18 aux semelles 1, 2.Then, the edge of the blades 20, 21 cuts the peripheral part of the sheet 7 in exactly the same way as an ordinary trimming tool. The forces are transmitted vertically by the frames 4 and 18 to the soles 1, 2.
La fig. 2 montre que le dispositif décrit ci-dessus peut être utilisé également pour le tombage des bords d'une presse à emboutir. Fig. 2 shows that the device described above can also be used for falling off the edges of a stamping press.
Dans ce cas, le dispositif est réalisé de même manière que décrit en référence à la fig. 1 et, par conséquant, les mêmes organes sont affectés des mêmes numéros de référence. In this case, the device is produced in the same manner as described with reference to FIG. 1 and, consequently, the same bodies are assigned the same reference numbers.
La seule différence existante consiste à disposer les lames 20 et 21 en tôle bleue sur les cadres 4, 18 en prévoyant que l'usinage de ceux-ci soit suffisant pour ménager, entre lesdites lames 20, 21, un intervalle 26 dont la largeur correspond à l'épaisseur de la tôle 7. The only existing difference consists in placing the blades 20 and 21 in blue sheet on the frames 4, 18 while providing that the machining of these is sufficient to provide, between said blades 20, 21, an interval 26 whose width corresponds to the thickness of the sheet 7.
Il est avantageux également de prévoir que les arêtes complémentaires 20a, 21a des lames 20, 21 soient arrondies au lieu d'être à angle vif comme cela est le cas lorsqu'il y a lieu de détourer une pièce comme décrit dans ce qui précède. It is also advantageous to provide that the complementary edges 20a, 21a of the blades 20, 21 are rounded instead of being at a sharp angle as is the case when there is reason to cut a part as described in the foregoing.
Le fonctionnement est le même que décrit précédemment à cela près que le bord de la tôle 7 n'est plus coupé mais abattu comme illustré par le dessin. The operation is the same as described above except that the edge of the sheet 7 is no longer cut but cut down as illustrated by the drawing.
La fig. 3 illustre un développement de l'invention pour la réalisation de découpes d'une tôle 7a. Dans ce cas, les semelles 1, 2 décrites dans ce qui précède, sont munies respectivement de cadres 41 et 181. Fig. 3 illustrates a development of the invention for making cuts from a sheet 7a. In this case, the soles 1, 2 described in the foregoing, are provided with frames 41 and 181 respectively.
Le cadre 412 réalisé de même manière que le cadre 4 et renforcé, le cas échéant, par une forme ou des croisillons 61, porte, sur son dessus, une lame de coupe 201 disposée à plat. The frame 412 produced in the same way as the frame 4 and reinforced, if necessary, by a shape or cross-pieces 61, carries, on its top, a cutting blade 201 arranged flat.
Une lame 211 également disposée à plat est fixée en dessous du cadre 181 de façon que les bords tranchant des lames 201 et 211 puissent coopérer pour la découpe. A blade 211 also arranged flat is fixed below the frame 181 so that the cutting edges of the blades 201 and 211 can cooperate for cutting.
Outre ce qui précède, des doigts élastiques 27 sont fixés en dessous de la semelle 2 pour maintenir la tôle 7 appliquée sur la lame 201 avant et pendant l'opération de coupe de la tôle 7a. In addition to the above, elastic fingers 27 are fixed below the sole 2 to keep the sheet 7 applied to the blade 201 before and during the cutting operation of the sheet 7a.
Suivant l'invention, pour que les bords de coupe des lames 201 et 211 soient réalisés de façon extrêmement précise mais simple, on procède comme illustré aux fig. 4 et 5. According to the invention, so that the cutting edges of the blades 201 and 211 are produced in an extremely precise but simple manner, the procedure is as illustrated in FIGS. 4 and 5.
A la fig. 4, le profil de référence de la pièce à découper est schématisé par le trait mixte 28. Le trait 28 est tracé ou défini numériquement ou par un autre moyen habituel de la technique et une découpe 29 est réalisée non pas suivant le trait de référence de pièce 28 mais en formant une dépouille d'angle S compris généralement entre 2 et 5 et, de préférence égale sensiblement a 30
La découpe 29 est réalisée par un faisceau laser dirigé sur la tôle bleue devant constituer les lames.In fig. 4, the reference profile of the part to be cut is shown diagrammatically by the dashed line 28. The line 28 is drawn or defined numerically or by another usual means of the technique and a cut 29 is made not according to the reference line of part 28 but by forming a draft angle S generally between 2 and 5 and preferably preferably substantially equal to 30
Cutting 29 is carried out by a laser beam directed on the blue sheet to constitute the blades.
La tôle bleue est ainsi scindée suivant deux segments 30, 31 qui sont destinés respectivement à former le poinçon et la matrice, c'est-à-dire, les lames 211 et 201 décrites dans ce qui précède. The blue sheet is thus divided into two segments 30, 31 which are intended respectively to form the punch and the die, that is to say, the blades 211 and 201 described in the foregoing.
La découpe laser a pour effet que les arêtes 30a et 31a des segments 30, 31, sont rigoureusement complémentaires en ce qui concerne leur dimension, l'angle formé par la découpe 29 correspondant exactement à l'angle de coupe que doit présenter le poinçon. The effect of the laser cutting is that the edges 30a and 31a of the segments 30, 31 are strictly complementary as regards their dimension, the angle formed by the cutting 29 corresponding exactly to the cutting angle which the punch must have.
Une opération suivante du procédé consiste à retourner de 1800 le segment 31 et à rectifier, par exemple par meulage, le bord coupé 29 du segment 30 pour éliminer la partie en excès figurée entre le trait mixte 28 et le bord 29. Cette opération peut aussi être faite par une seconde coupe laser n'affectant pas l'arête 30a qui constitue le bord de coupe complémentaire au bord de coupe 31a du segment 31. A next operation of the process consists in turning the segment 31 back from 1800 and correcting, for example by grinding, the cut edge 29 of the segment 30 in order to eliminate the excess part shown between the dashed line 28 and the edge 29. This operation can also be made by a second laser cut that does not affect the edge 30a which constitutes the cutting edge complementary to the cutting edge 31a of the segment 31.
Les deux parties de la tôle bleue ainsi découpées sont ensuite fixées aux cadres 41 et 181 décrits dans ce qui précède. The two parts of the blue sheet thus cut are then fixed to the frames 41 and 181 described in the foregoing.
Il est remarquable de constater que le mode de réalisation des lames de coupe qui vient d'être décrit, outre qu'il permet l'obtention de bord de coupe de très grande précision, présente l'avantage de traiter thermiquement la tôle bleue du fait du chauffage exercé par le faisceau laser de découpe. Les bords de coupe sont ainsi durcis en même temps qu'ils sont usinés. It is remarkable to note that the embodiment of the cutting blades which has just been described, in addition to allowing very precise cutting edges to be obtained, has the advantage of heat treating the blue sheet because of the heating exerted by the cutting laser beam. The cutting edges are thus hardened at the same time as they are machined.
L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, les bords de coupe des lames 20, 21 de détourage peuvent être formés par découpe a l'aide d'un faisceau laser de baguettes ou rubans de tôle bleue qui sont ensuite fixés aux parties correspondantes des cadres. The invention is not limited to the exemplary embodiments, shown and described in detail, since various modifications can be made thereto without departing from its scope. In particular, the cutting edges of the clipping blades 20, 21 can be formed by cutting using a laser beam of strips or ribbons of blue sheet metal which are then fixed to the corresponding parts of the frames.
Claims (12)
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Publications (2)
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| ST | Notification of lapse |