"Agencement de la partie matrice d'un outil d'emboutissage" "Arrangement of the die portion of a stamping tool"
La présente invention concerne un agencement de la partie matrice d'un outil d'emboutissage comprenant au moins deux lames formant une matrice, au moins deux porte-lames entre lesquels la matrice est maintenue, et un bâti inférieur de support des porte-lames. L'appellation « pièces en U » est définie par la norme EMB SRM06 0152, Version M, Chapitre 6.3.8 et les outils d'emboutissage pour obtenir de telles pièces en U sont réalisés selon la norme EMB SRM06 0152, Version M, Chapitre 14. Aussi, un outil d'emboutissage comprend par exemple - comme représenté sur la figure 1 - une matrice 1 formée par deux lames 2, 3 et maintenue entre deux porte-lames 4, 5 disposés sur un bâti inférieur 6. Les deux porte-lames 4, 5 sont assemblés par un tirant 7 disposé au plus près du fond de la matrice 1. De plus, les porte-lames 4, 5 sont reliés l'un à l'autre par des clés (non représentées) dont chacune est pourvue d'une saignée formée sur la face opposée à celle qui est en regard des porte-lames. Cependant, un tel agencement présente des inconvénients importants: - il n'y a pas de moyens de calcul des tirants ; - les tirants sont situés trop bas par rapport à la zone de travail de la matrice ; - l'impact sur les tirants et les clés (allongement, striction, ...) n'est pas visible ; aussi, il peut y avoir ouverture de la matrice sans que celle-ci ne soit vue, avec pour conséquence qu'elle n'est pas résolue et qu'elle entraîne une altération de la géométrie de la pièce emboutie. De plus, si, par accident, plusieurs pièces à emboutir sont chargées dans l'outil, les contraintes agissant transversalement par rapport à la direction de mouvement du poinçon et de l'effort d'emboutissage dépassent une limite prédéterminée et font éclater la matrice. L'écartement des deux lames 2, 3 de la matrice 1 devrait déformer dans ce cas aussi bien le tirant 7 que les clés non représentées. Cependant, les clés ne font pas toujours leur travail et, en conséquence, de nombreuses détériorations d'outillage se produisent entraînant une réparation coûteuse et une immobilisation assez longue de l'outillage. Le but de l'invention est de remédier aux 10 inconvénients décrits ci-avant. Le but de l'invention est atteint avec un agencement de la partie matrice définie au début de la description, dans lequel, selon l'invention, au moins un élément dit fusible, adapté pour pouvoir rompre par cisaillement 15 lorsque la matrice subit une contrainte transversale à l'effort d'emboutissage et dépassant une valeur limite prédéterminée, est disposé entre les porte-lames et le bâti inférieur, au niveau de la zone de travail de la matrice. 20 La présente invention concerne également les caractéristiques supplémentaires suivantes de différents modes de réalisation possibles de l'invention : - les éléments dits fusibles sont disposés au niveau du bord supérieur des porte-lames ; 25 - chaque élément dit fusible est disposé entre un élément de rebord d'un porte-lame et un moyen de butée prévu sur le bâti inférieur ; - chaque élément dit fusible comprend deux parties de hauteurs différentes, la partie plus haute étant 30 placée en appui contre un élément de rebord de porte-lame et la partie moins haute étant placée en appui contre un moyen de butée, la face inférieure de l'élément de rebord est située au dessus de la face supérieure de la partie moins haute de l'élément dit fusible de façon que le plan 35 de cisaillement passe à travers la partie plus haute de l'élément dit fusible ; - chaque élément de rebord comprend une arête de cisaillement formée par la face inférieure parallèle à la direction de déplacement du porte-lame et une face perpendiculaire à cette direction, de l'élément de rebord ; - le bâti inférieur comprend un espace de réception des porte-lames et de la matrice, délimité par des parois latérales et une paroi de fond de support des porte-lames ; - les éléments dits fusibles sont des pièces de rechange distincts individuellement remplaçables. - l'agencement comprend un nombre d'éléments dits fusibles déterminé selon les efforts d'emboutissage. Le but de l'invention est également atteint avec un outillage d'emboutissage comprenant un agencement de la partie matrice tel que défini plus haut. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation de l'invention. La description est faite en référence aux dessins dans lesquels : - la figure 1 représente la partie matrice d'un outillage avant l'invention et venant de subir une déformation suite au chargement accidentel de plusieurs pièces à emboutir dans l'outillage, - la figure 2 représente l'agencement de l'invention en une vue du dessus sur la matrice et - la figure 3 présente l'agencement en une coupe transversale selon la ligne III-III indiquée sur la 30 figure 2. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, la partie matrice d'un outillage d'emboutissage selon l'invention comprend une matrice 1 formée par quatre lames 2A, 2B, 3A, 3B définissant entre 35 elles une zone de travail T dans laquelle plonge un poinçon (non représenté) lors de la formation d'une pièce en U par emboutissage. Les lames 2A et 3A forment une première paire de lames alignées et les lames 2B et 3B une seconde paire. Les deux paires de lames sont disposées symétriquement par rapport à un plan de symétrie A. Les lames sont maintenues ensemble par quatre porte-lames 4A, 4B, 5A, 5B disposés également par paires symétriquement par rapport au plan de symétrie A. Pour ne pas encombrer la description ci-après, les numéros de référence sont utilisés par la suite sans les lettres A, B, compte tenu de la disposition symétrique des différents éléments de l'outillage. La matrice 1 et les porte-lames 4, 5 sont supportés par un bâti inférieur 8 comprenant des corps latéraux 81, 82 entre lesquels s'étend un fond 83 sur lequel reposent les porte-lames 4, 5. Les corps latéraux 81, 82 présentent des parois latérales intérieures 84, 85 délimitant entre elles, avec le fond 83, un espace 80 dont la largeur est supérieure à celle de l'ensemble des porte-lames 4, 5 et dont la hauteur est inférieure à celle des porte-lames 4, 5. Les corps latéraux 81, 82 portent sur leurs faces supérieures 86, 87 des blocs proéminents 88, 89 servant comme moyens de butée d'éléments 11, 12 destinés à remplir la fonction de fusibles comme expliqué plus loin. Chaque corps latéral 81, 82 est pourvu de quatre blocs 88, 89 destinés à coopérer respectivement avec les porte-lames 2 et 3. Dans l'exemple représenté, les quatre porte-lames 4, 5 comportent au niveau de leur surface supérieure libre, sur leur pourtour, à des endroits distincts, des éléments de rebord en saillie 41, 51. Chaque élément de rebord en saillie 41, 51 s'étend horizontalement et présente une face inférieure 411, 511 et une face latérale verticale 412, 512 qui forment ensemble une arête 413, 513. Comme le montre la figure 2, un élément de rebord 41 se trouve sur chacune des faces latérales libres d'un porte-lame 4, en regard d'un bloc proéminent 88. De manière analogue, un élément de rebord 51 se trouve sur chacune des faces latérales libres d'un porte-lame 5, en regard d'un bloc proéminent 89. Lorsque les porte-lames 4, 5 sont mis en place à l'intérieur du bâti inférieur 8, un élément 11, 12 dit fusible est disposé entre un élément de rebord 41, 51 des porte-lames 4, 5 et un bloc proéminent 88, 89. Afin de pouvoir remplir leur rôle de fusible, les éléments 11, 12 comportent deux parties de hauteur différente. Ainsi, l'élément 11 comprend une première partie 111 avec une face supérieure 113 et une seconde partie 112 ayant une hauteur supérieure à celle de la première partie 111 et dont la face supérieure est parallèle à la face 113 de la partie 111. Comme on le voit sur la figure 3, à l'état assemblé, la face inférieure 411 de chaque élément de rebord 41 se trouve à un niveau légèrement supérieur à la face supérieure 113 de l'élément 11. De manière analogue, l'élément 12 comprend une première partie 121 avec une face supérieure 123 et une seconde partie 122 ayant une hauteur supérieure à celle de la première partie 121. La face inférieure 511 de chaque élément de rebord 51 se trouve à un niveau légèrement supérieur à la face supérieure 123 de l'élément 12. The present invention relates to an arrangement of the die portion of a drawing tool comprising at least two blades forming a die, at least two blade carriers between which the die is held, and a lower support frame of the blade holders. The designation "U-shaped parts" is defined by the standard EMB SRM06 0152, Version M, Chapter 6.3.8 and the stamping tools to obtain such U-shaped parts are made according to the standard EMB SRM06 0152, Version M, Chapter 14. Also, a stamping tool comprises for example - as shown in Figure 1 - a matrix 1 formed by two blades 2, 3 and held between two blade holders 4, 5 disposed on a lower frame 6. The two doors -lames 4, 5 are assembled by a tie rod 7 disposed closer to the bottom of the matrix 1. In addition, the blade holders 4, 5 are connected to each other by keys (not shown) each of which is provided with a groove formed on the face opposite to that opposite the blade holders. However, such an arrangement has significant disadvantages: - there is no means of calculation of the tie rods; - The tie rods are located too low compared to the working area of the matrix; - the impact on the tie rods and keys (elongation, necking, ...) is not visible; also, it can open the matrix without it being seen, with the result that it is not resolved and it causes an alteration of the geometry of the stamped part. In addition, if, by accident, several pieces to be stamped are loaded into the tool, the stresses acting transversely to the direction of movement of the punch and the stamping force exceed a predetermined limit and burst the die. The spacing of the two blades 2, 3 of the matrix 1 should deform in this case both the tie rod 7 as the keys not shown. However, the keys do not always do their job and, as a result, many tooling deteriorations occur resulting in costly repairs and a relatively long downtime of the tools. The object of the invention is to overcome the disadvantages described above. The object of the invention is achieved with an arrangement of the matrix part defined at the beginning of the description, in which, according to the invention, at least one element referred to as a fuse, adapted to be able to break by shearing when the matrix is stressed. transverse to the stamping force and exceeding a predetermined limit value, is arranged between the blade holder and the lower frame, at the working area of the die. The present invention also relates to the following additional features of various possible embodiments of the invention: the so-called fusible elements are arranged at the upper edge of the blade holders; Each element referred to as a fuse is arranged between a rim element of a blade holder and an abutment means provided on the lower frame; each element referred to as a fuse comprises two parts of different heights, the higher part being placed in abutment against a rim element of the blade holder and the lower part being placed in abutment against an abutment means, the lower face of the rim the flange element is located above the upper face of the lower part of said fuse element so that the shear plane passes through the higher part of said fuse element; each flange element comprises a shearing edge formed by the lower face parallel to the direction of displacement of the blade holder and a face perpendicular to this direction, of the flange element; - The lower frame comprises a receiving space of the blade holder and the matrix, defined by side walls and a supporting bottom wall of the blade holders; - The elements called fusible are separate spare parts individually replaceable. the arrangement comprises a number of so-called fusible elements determined according to the stamping forces. The object of the invention is also achieved with a stamping tool comprising an arrangement of the matrix portion as defined above. Other features and advantages of the present invention will emerge from the following description of an embodiment of the invention. The description is made with reference to the drawings in which: - Figure 1 shows the die portion of a tool before the invention and having just undergone deformation following the accidental loading of several stampings in the tool, - the figure 2 shows the arrangement of the invention in a top view on the die and FIG. 3 shows the arrangement in a cross-section along the line III-III shown in FIG. 2. According to the embodiment shown in FIG. FIGS. 2 and 3, the die portion of a stamping tool according to the invention comprises a die 1 formed by four blades 2A, 2B, 3A, 3B defining between them a working zone T into which a punch ( not shown) when forming a U-shaped part by stamping. Blades 2A and 3A form a first pair of aligned blades and blades 2B and 3B a second pair. The two pairs of blades are arranged symmetrically with respect to a plane of symmetry A. The blades are held together by four blade holders 4A, 4B, 5A, 5B also arranged in pairs symmetrically with respect to the plane of symmetry A. To avoid Clutter the description below, the reference numbers are used later without the letters A, B, given the symmetrical arrangement of the various elements of the tool. The die 1 and the blade holders 4, 5 are supported by a lower frame 8 comprising lateral bodies 81, 82 between which a bottom 83 on which the blade holders 4, 5 rest. The lateral bodies 81, 82 have internal side walls 84, 85 delimiting between them, with the bottom 83, a space 80 whose width is greater than that of all the blade holders 4, 5 and whose height is less than that of the blade carriers 4, 5. The lateral bodies 81, 82 bear on their upper faces 86, 87 protruding blocks 88, 89 serving as abutment means of elements 11, 12 intended to fulfill the function of fuses as explained below. Each lateral body 81, 82 is provided with four blocks 88, 89 intended to cooperate respectively with the blade holders 2 and 3. In the example shown, the four blade holders 4, 5 comprise at their free upper surface, circumferentially projecting rim elements 41, 51 at their respective peripheries. Each projecting rim element 41, 51 extends horizontally and has a lower face 411, 511 and a vertical lateral face 412, 512 which form together an edge 413, 513. As shown in Figure 2, a flange member 41 is on each of the free lateral faces of a blade holder 4, facing a protruding block 88. Similarly, an element flange 51 is located on each of the free lateral faces of a blade holder 5, facing a protruding block 89. When the blade holders 4, 5 are placed inside the lower frame 8, a element 11, 12 said fuse is arranged between a rebor element d 41, 51 of the blade holders 4, 5 and a prominent block 88, 89. In order to fulfill their role of fuse, the elements 11, 12 comprise two parts of different height. Thus, the element 11 comprises a first portion 111 with an upper face 113 and a second portion 112 having a height greater than that of the first portion 111 and whose upper face is parallel to the face 113 of the portion 111. As can be seen in FIG. 3, in the assembled state, the lower face 411 of each flange element 41 is at a level slightly greater than the upper face 113 of the element 11. Similarly, the element 12 comprises a first portion 121 with an upper face 123 and a second portion 122 having a height greater than that of the first portion 121. The lower face 511 of each flange member 51 is at a level slightly greater than the upper face 123 of the Element 12.
Ainsi, lorsque les lames 2, 3 de la matrice 1 et, avec elles, les porte-lames 4, 5 sont écartés, les éléments 11, 12 subissent des efforts de cisaillement exercés par les éléments de rebord 41, 51 retenus par les blocs 88, 89 formant moyens de butée des éléments 11, 12. Thus, when the blades 2, 3 of the matrix 1 and, with them, the blade holders 4, 5 are spaced apart, the elements 11, 12 undergo shear forces exerted by the flange elements 41, 51 retained by the blocks. 88, 89 forming stop means of the elements 11, 12.
Lorsque les efforts dépassent une valeur limite prédéterminée, les éléments 11, 12 sont cisaillés le long d'un plan de cisaillement 13, 14 s'étendant en prolongement de la face inférieure 411, 511 des éléments de rebord 41, 51. When the forces exceed a predetermined limit value, the elements 11, 12 are sheared along a shear plane 13, 14 extending in extension of the lower face 411, 511 of the flange elements 41, 51.
La rupture des éléments-fusibles étant plus facilement visible qu'une déformation éventuelle des moyens antérieurement utilisés, le respect des tolérances de fabrication exigées est maintenant plus facile puisque l'on peut décider plus vite sur la nécessité d'une intervention pour réparer l'outillage avant que la production ne continue. Since the rupture of the fuse elements is more easily visible than a possible deformation of the means previously used, the respect of the manufacturing tolerances required is now easier since it is possible to decide more quickly on the necessity of an intervention to repair the tools before production continues.
Les dispositions de l'invention apportent des avantages résultant du fait que : - le calcul des fusibles est plus simple ; leur nombre est fonction de l'effort d'emboutissage ; - les éléments fusibles sont situés au niveau de la 10 zone travail de la matrice ; - s'il y a eu plusieurs pièces dans l'outil, l'impact sur les éléments fusibles est immédiatement visible ; cet impact est limité à un cisaillement du fusible ; 15 - la réparation est simple : les fusibles pouvant être traités comme des pièces de rechange immédiatement disponibles, les fusibles cisaillés sont remplacés. De plus, comme le tableau présenté ci-après le montre, le temps d'intervention et les frais de 20 réparation de l'outillage sont incomparablement plus avantageux qu'auparavant. Système Système actuel avec fusible Réalisation d'un 4 heures 2 heures élément Immobilisation 12 heures 2 heures outil pour intervention Visualisation de Non Oui la casse The provisions of the invention provide advantages resulting from the fact that: - the calculation of the fuses is simpler; their number depends on the stamping effort; the fusible elements are located at the working zone of the matrix; - if there were several parts in the tool, the impact on the fusible elements is immediately visible; this impact is limited to shearing the fuse; 15 - the repair is simple: the fuses can be treated as spare parts immediately available, sheared fuses are replaced. Moreover, as the table below shows, the intervention time and tooling repair costs are incomparably more advantageous than before. System Current system with fuse Realization of a 4 hours 2 hours Element Immobilization 12 hours 2 hours tool for intervention Visualization of No Yes the case