CA2224476C - Amelioration au systeme de regulation de la force de serre-flan dans une presse - Google Patents
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Abstract
Une presse à emboutir comprenant un système de régulation de la force de ser re- flan utilisant des vérins fluidiques de compensation (5,7). La variation de l'effort dans les zones de régulation de la pression de serre-flan est ainsi compensée de manière à maintenir dans la zone du serre-flan conventionnel une pression prédéterminée constante. Selon certaines variantes, grâce à la présente invention, cette pression dans la zone de serre-flan conventionnel pourra être rendue égaleme nt variable.
Description
AMÉLIORATION AU âYBTEME DE RÉGULATION DE
LA FORCE DE SERRE-FLAN DANS UNE PRESSE
La présente invention s'inscrit dans le domaine des outils d'emboutissage travaillant sur presse hydrauli que ou mêcanique. Elle concerne en particulier un systcme pour rêguler la force de serre-flan dans une presse â emboutir.
Une presse â emboutir comprend essentiellement une ta-ble sur laquelle est fixêe une matrice avec une em-preinte dont le dessin est celui de la surface exté-rieure de la piëce à emboutir, un serre-flan servant â
fixer le flan de tôle â emboutir et un poinçon fixé au coulisseau de la presse, ce poinçon ayant un dessin complémentaire de celui de l'empreinte de la matrice.
Lorsque le poinçon exerce une pression sur un flan placé sur la matrice, il déforme celui-ci dans l'in-tervalle entre la matrice et le poinçon.
Le serre-flan exerce une pression de serrage sur les faces du flan dans le but d'empêcher le plissement de la tôle suite à l'effet de rétreint. La pression de serrage exercée par le serre-flan peut en outre servir ë. créer une forte tension dans la jupe d'emboutis dans le cas d'emboutis coniques ou pour le calibrage par étirage sur poinçon par exemple.
i Par lé brevet européen n° 0475923 est connu un systëme permettant de faire varier rapidement la force de serre-flan et essentiellement de la réguler automati quement sur base de paramètres significatifs du pro cessus d'emboutissage.
LA FORCE DE SERRE-FLAN DANS UNE PRESSE
La présente invention s'inscrit dans le domaine des outils d'emboutissage travaillant sur presse hydrauli que ou mêcanique. Elle concerne en particulier un systcme pour rêguler la force de serre-flan dans une presse â emboutir.
Une presse â emboutir comprend essentiellement une ta-ble sur laquelle est fixêe une matrice avec une em-preinte dont le dessin est celui de la surface exté-rieure de la piëce à emboutir, un serre-flan servant â
fixer le flan de tôle â emboutir et un poinçon fixé au coulisseau de la presse, ce poinçon ayant un dessin complémentaire de celui de l'empreinte de la matrice.
Lorsque le poinçon exerce une pression sur un flan placé sur la matrice, il déforme celui-ci dans l'in-tervalle entre la matrice et le poinçon.
Le serre-flan exerce une pression de serrage sur les faces du flan dans le but d'empêcher le plissement de la tôle suite à l'effet de rétreint. La pression de serrage exercée par le serre-flan peut en outre servir ë. créer une forte tension dans la jupe d'emboutis dans le cas d'emboutis coniques ou pour le calibrage par étirage sur poinçon par exemple.
i Par lé brevet européen n° 0475923 est connu un systëme permettant de faire varier rapidement la force de serre-flan et essentiellement de la réguler automati quement sur base de paramètres significatifs du pro cessus d'emboutissage.
2 Lorsque ce système est utilisé sur un coussin de presse hydraulique ou mécanique, la force du coussin est choi sie supérieure à la~ force de serre-flan maximum exercée dans le cadre de la régulation et cette force est exercée contre des butées qui prennent appui sur la partie de l'outil reliée au coulisseau mobile de la presse. La force exercée par le coussin sert donc dans ce cas uniquement à fermer l'outillage, la pression effective de serre-flan étant exercée par de petits vérins placés dans l'outillage. En pratique industriel le, il y a cependant des cas oü il n' est pas nêcessaire d''utiliser le système de rëgulation de la force de serre-flan dans toute la zone du serre-flan . une pression de serre-flan constante peut être appliquée dans une zone importante du serre-flan, comme dans les outils conventionnels (cette zone étant dénommée ci-aprës zone de serre-flan conventionnel), et une pres-sion de serre-flan variable peut ètre appliquée dans une ou quelques zones spécifiques seulement, dénommées ci-après zones de régulation de la pression de.serre-flan. La présente invention répond à ces cas indus-triels.
Pour atteindre cet objectif, fa présente invention vise une presse à emboutir comprenant un coulisseau monté pour être rapproché ou éloigné du coussin de la presse, une matrice étant fixée au coulisseau et venant presser une tôle reposant sur un serre-flan, caractérisée par le fait qu'un ou plusieurs vérins fluidiques de compensation sont répartis autour du serre-flan, lesdits vérins de compensation reposant directement ou indirectement sur le coussin et exerçant leur effort directement ou indirectement contre le coulisseau de la presse, en ce que les vérins de compensation entrent en contact avec le coulisseau avant que la matrice ne touche la tôle lors de la descente du coulisseau, et en ce que les vérins de compensation reçoivent un fluide sous pression, d'au moins une vanne de réglage qui reçoit une consigne de pression de façon à ce que la force 2a totale (B) développée par les vérins de compensation varie au cours de l'emboutissage tout en restant toujours inférieure ou égale à la force (A) exercée par le coussin de sorte que la force de serre-flan appliquée à la tôle entre 1a matrice et le serre-flan et qui est égale à la différence des forces (A) et (B), varie en cours d'emboutissage même si la force (A) exercée par le coussin est constante.
Selon un aspect préférentiel, l'invention propose aussi un système de régulation de la force de serre-flan selon lequel la variation de l'effort dans les zones de régulation de la pression de serre-flan est compensée de manière à maintenir dans la zone du serre-flan conventionnel une pression prédéterminée constante.
Selon certaines variantes, grâce à la présente invention, cette pression dans la zone de serre-flan conventionnel pourra être rendue également variable.
W~ 97/4b337 PCTBE97/00063
Pour atteindre cet objectif, fa présente invention vise une presse à emboutir comprenant un coulisseau monté pour être rapproché ou éloigné du coussin de la presse, une matrice étant fixée au coulisseau et venant presser une tôle reposant sur un serre-flan, caractérisée par le fait qu'un ou plusieurs vérins fluidiques de compensation sont répartis autour du serre-flan, lesdits vérins de compensation reposant directement ou indirectement sur le coussin et exerçant leur effort directement ou indirectement contre le coulisseau de la presse, en ce que les vérins de compensation entrent en contact avec le coulisseau avant que la matrice ne touche la tôle lors de la descente du coulisseau, et en ce que les vérins de compensation reçoivent un fluide sous pression, d'au moins une vanne de réglage qui reçoit une consigne de pression de façon à ce que la force 2a totale (B) développée par les vérins de compensation varie au cours de l'emboutissage tout en restant toujours inférieure ou égale à la force (A) exercée par le coussin de sorte que la force de serre-flan appliquée à la tôle entre 1a matrice et le serre-flan et qui est égale à la différence des forces (A) et (B), varie en cours d'emboutissage même si la force (A) exercée par le coussin est constante.
Selon un aspect préférentiel, l'invention propose aussi un système de régulation de la force de serre-flan selon lequel la variation de l'effort dans les zones de régulation de la pression de serre-flan est compensée de manière à maintenir dans la zone du serre-flan conventionnel une pression prédéterminée constante.
Selon certaines variantes, grâce à la présente invention, cette pression dans la zone de serre-flan conventionnel pourra être rendue également variable.
W~ 97/4b337 PCTBE97/00063
3 L'invention et un exemple de mode de réalisation sont décrits plus en détails dans ce qui suit à l'aide des dessins joints.
La figure 1 représente une vue de face d'une presse à
emboutir typique dans laquelle est incorporée l'inven-tion, la presse étant ouverte, avant emboutissage.
La f figure 2 représente la même presse f ermée en f in d'emboutissage.
La figure 3 est un diagramme indiquant les forces in-tervenant dans le procédé suivant l'invention.
Les figures 4, 5 et 6 illustrent des exemples de va-riantes de réalisation de l'invention.
Sur la figure 1, le chiffre de référence 1 désigne le coulisseau mobile d'une presse d'emboutissage, le chiffre 2 désigne la matrice fixée au coulisseau et qui présente en creux la forme de la pièce à emboutir, le chiffre 3 dësigne le serre-flan et le chiffre 4 désigne une pièce porte serre-flan s'appuyant directement ou indirectement, par exemple à l'aide de colonnes 8 à
travers la table 10, sur le coussin de la presse. Pour la facilité, cette pièce 4 sera désignée dans la suite par le terme "coussin". Dans ce montage, le poinçon 9 est fixe et repose sur la table de la presse 10, passe à travers l'ouverture du serre-flan 3. La tôle à embou tir est désignée par le chiffre 11. Sur la figure 2, la tôle 11 s'est transformée en pièce emboutie 11' suite au mouvement dans le sens de la flèche F du coulisseau 1 et 1,a matrice 2 qui vient coiffer le poinçon 9.
Conformément à l'invention, des vérins de compensation ' S sont prêvus, qui reposent directement ou indirecte-ment sur le coussin de presse 4 et exercent leur effort sur le coulisseau 1. Les vérins de compensation préci-
La figure 1 représente une vue de face d'une presse à
emboutir typique dans laquelle est incorporée l'inven-tion, la presse étant ouverte, avant emboutissage.
La f figure 2 représente la même presse f ermée en f in d'emboutissage.
La figure 3 est un diagramme indiquant les forces in-tervenant dans le procédé suivant l'invention.
Les figures 4, 5 et 6 illustrent des exemples de va-riantes de réalisation de l'invention.
Sur la figure 1, le chiffre de référence 1 désigne le coulisseau mobile d'une presse d'emboutissage, le chiffre 2 désigne la matrice fixée au coulisseau et qui présente en creux la forme de la pièce à emboutir, le chiffre 3 dësigne le serre-flan et le chiffre 4 désigne une pièce porte serre-flan s'appuyant directement ou indirectement, par exemple à l'aide de colonnes 8 à
travers la table 10, sur le coussin de la presse. Pour la facilité, cette pièce 4 sera désignée dans la suite par le terme "coussin". Dans ce montage, le poinçon 9 est fixe et repose sur la table de la presse 10, passe à travers l'ouverture du serre-flan 3. La tôle à embou tir est désignée par le chiffre 11. Sur la figure 2, la tôle 11 s'est transformée en pièce emboutie 11' suite au mouvement dans le sens de la flèche F du coulisseau 1 et 1,a matrice 2 qui vient coiffer le poinçon 9.
Conformément à l'invention, des vérins de compensation ' S sont prêvus, qui reposent directement ou indirecte-ment sur le coussin de presse 4 et exercent leur effort sur le coulisseau 1. Les vérins de compensation préci-
4 tés sont des vérins compacts dont la course utile, en fonction du principe même de l'invention, est limitée à quelques millimètres, voire à quelques dixiêmes de millimètres. Ces vérins de compensation sont répartis , sur le pourtour du serre-flan, la répartition étant définie par des considérations d'encombrement ou de répartition des efforts. La fonction de ces vérins de compensation est de contrebalancer et le cas échéant de compenser les variations d'effort provenant des zones de régulation de pression de serre-flan. Ces vérins de compensation peuvent être connectés hydrauliquement tous ensemble ou cette connexion peut être réalisée par zones . on a alors différents groupes de vérins de compensation répartis à la périphérie du serre-flan en fonction de considérations de répartition de pression de serre-flan dans les zones de serre-flan convention-nel.
Lors du mouvement du coulisseau 1, il y a d'abord contact entre le coulisseau 1 et les vérins de compen-sation 5, puis immédiatement après le contact se fait entre la tôle 11 et la matrice 4, ce qui met en mouve-ment le coussin de la presse 4 qui se déplace en exer-çant un effort de résistance A. Dans le serre-flan 3 sont intégrées une ou plusieurs zones 6 oû la pression de serre-flan peut être obtenue au moyen de petits vérins compacts 7 de faible course utile, connectés â
une ou plusieurs servo-valves (selon qu'il y a une ou plusieurs zones de régulation de la pression de serre-flan), comme décrit dans EP-B-0475923. La consigne de commande de ces servo-valves est soit prédéterminée avant l'emboutissage, soit générée â partir de paramê-tres significatifs du processus d'emboutissage comme des mesures de forces poinçon, des mesures de détec-tion de plis, des mesures de mouvements de la tôle em-boutie et ceci selon une logique de rêgulation de type PID par exemple. Autrement dit, la consigne de pression est évaluée â partir d'au moins un signal de mesure gé-nérê par au moins un capteur de mesure et représentant
Lors du mouvement du coulisseau 1, il y a d'abord contact entre le coulisseau 1 et les vérins de compen-sation 5, puis immédiatement après le contact se fait entre la tôle 11 et la matrice 4, ce qui met en mouve-ment le coussin de la presse 4 qui se déplace en exer-çant un effort de résistance A. Dans le serre-flan 3 sont intégrées une ou plusieurs zones 6 oû la pression de serre-flan peut être obtenue au moyen de petits vérins compacts 7 de faible course utile, connectés â
une ou plusieurs servo-valves (selon qu'il y a une ou plusieurs zones de régulation de la pression de serre-flan), comme décrit dans EP-B-0475923. La consigne de commande de ces servo-valves est soit prédéterminée avant l'emboutissage, soit générée â partir de paramê-tres significatifs du processus d'emboutissage comme des mesures de forces poinçon, des mesures de détec-tion de plis, des mesures de mouvements de la tôle em-boutie et ceci selon une logique de rêgulation de type PID par exemple. Autrement dit, la consigne de pression est évaluée â partir d'au moins un signal de mesure gé-nérê par au moins un capteur de mesure et représentant
5 au moins un paramètre du processus d'emboutissage influencê par la force serre-flan, consigne évaluée selon un principe de régulation en boucle fermée de façon à contrôler la variation de ce paramètre d'une manière définie avant le processus d'emboutissage.
Dans les zones 6 précitées (délimitées par les traits d'axe sur la figure 1), la géométrie ou la construction du serre-flan peuvent être adaptées (l'êpaisseur peut par exemple être réduite comme indiqué sur la figure 1) , de façon à obtenir dans cette zone une bonne répar-tition de pression sur la tôle emboutie 11, cette pres-sion ëtant déterminée par les vérins 7, alors que dans les zones de serre-flan conventionnel, le serre-flan repose directement sur le coussin 4 qui lui transmet l'effort qui détermine la pression de serre-flan dans ces zones.
La pression développée dans les vérins de compensation 5 est générëe par une ou plusieurs servo-valves selon qu'ils sont groupés en une ou plusieurs zones, ceci en fonction de nécessités de répartition de pression dans la zone de serre-flan conventionnel; la consigne de pression donnée à cette ou à ces servo-valves est cal-culée de façon à compenser les variations de force gé-nérëes dans les zones de régulation de la pression de ' serre-flan afin de maintenir la pression de serre-flan constante dans la zone de serre-flan conventionnel.
La figure 3 donne le schéma des forces résultantes en jeu au niveau du serre-flan. La force A développée par
Dans les zones 6 précitées (délimitées par les traits d'axe sur la figure 1), la géométrie ou la construction du serre-flan peuvent être adaptées (l'êpaisseur peut par exemple être réduite comme indiqué sur la figure 1) , de façon à obtenir dans cette zone une bonne répar-tition de pression sur la tôle emboutie 11, cette pres-sion ëtant déterminée par les vérins 7, alors que dans les zones de serre-flan conventionnel, le serre-flan repose directement sur le coussin 4 qui lui transmet l'effort qui détermine la pression de serre-flan dans ces zones.
La pression développée dans les vérins de compensation 5 est générëe par une ou plusieurs servo-valves selon qu'ils sont groupés en une ou plusieurs zones, ceci en fonction de nécessités de répartition de pression dans la zone de serre-flan conventionnel; la consigne de pression donnée à cette ou à ces servo-valves est cal-culée de façon à compenser les variations de force gé-nérëes dans les zones de régulation de la pression de ' serre-flan afin de maintenir la pression de serre-flan constante dans la zone de serre-flan conventionnel.
La figure 3 donne le schéma des forces résultantes en jeu au niveau du serre-flan. La force A développée par
6 le coussin de la presse 4, qui est constante ou quasi constante lors de l'emboutissage, est contrebalancée , partiellement par deux forces antagonistes . la force B résultant des pressions dans la ou les zones de régu- , lation de la pression de serre-flan et la force C ré-sultant des différents vérins de compensation. La valeur résiduelle, différence entre la force A et la somme des forces B et C, s ° applique donc sur la zone de serre-flan conventionnel. Pour obtenir une pression de l0 serre-flan constante dans cette zone, il suffit que la somme des forces de compensation C et des résultantes B des forces dans les zones à serre-flan variable soit constante . la force appliquée sur la zone de serre-flan conventionnel est la différence entre la force A
exercée par le coussin de la presse et cette somme B+C.
La pression développée dans les vérins de compensation est générée par une ou plusieurs servo-valves selon qu' il y a une ou plusieurs zones de vérins de compensa-tion; la consigne de pression donnée à cette ou ces servo-valves est donc calculée par l'ordinateur, en fonction de la valeur totale des forces B, de manière que la valeur totale des forces de compensation C soit telle que la somme B+C soit constante. Lorsqu'il y a plusieurs zones de vérins de compensation, la, pression peut être différente dans chaque zone, selon des consi dërations d'équilibrage de pression de serre-flan dans la zone de serre-flan conventionnel, mais la valeur totale des efforts de compensation C doit répondre au critère exposé ci-avant.
Dans une variante de réalisation, la force de compen-sation C peut être définie de façon telle que la somme B+C ne soit pas constante mais varie : on obtient ainsi également une pression de serre-flan variable dans la
exercée par le coussin de la presse et cette somme B+C.
La pression développée dans les vérins de compensation est générée par une ou plusieurs servo-valves selon qu' il y a une ou plusieurs zones de vérins de compensa-tion; la consigne de pression donnée à cette ou ces servo-valves est donc calculée par l'ordinateur, en fonction de la valeur totale des forces B, de manière que la valeur totale des forces de compensation C soit telle que la somme B+C soit constante. Lorsqu'il y a plusieurs zones de vérins de compensation, la, pression peut être différente dans chaque zone, selon des consi dërations d'équilibrage de pression de serre-flan dans la zone de serre-flan conventionnel, mais la valeur totale des efforts de compensation C doit répondre au critère exposé ci-avant.
Dans une variante de réalisation, la force de compen-sation C peut être définie de façon telle que la somme B+C ne soit pas constante mais varie : on obtient ainsi également une pression de serre-flan variable dans la
7 PCTBE97/00063 zone de serre-flan conventionnel. L'avantage est ici ëconomique . lorsque la pression de serre-flan peut âtre variée de façon uniforme dans une grande zone de l'outil, il est plus économique d'utiliser des vérins de compensation plutôt que des vérins répartis dans l'outillage.
Dans un autre mode de réalisation particulier, la pres-sion de compensation peut être générée par un disposi-tif hydraulique engendrant automatiquement la pression de compensation par le truchement de vérins antagonis-tes . Le principe d' un tel système est pr ésenté â la f fi-gure 4. Différents vérins sont montés dans un bâti 12, indépendant de la presse. Un vérin 13 appuie sur un plateau 15, guidé par des colonnes 16 fixées au bâti et limité en course par des butées non représentées. Le plateau 15 s'appuie sur au moins deux groupes de vêrins. Un premier ensemble de vérins rêférencés 71 est composé de groupes de vêrins reliês hydrauliquement aux différentes servo-valves générant les variations de pression dans les zones de régulation de la pression de serre-flan 6: il y a au moins un vérin par servo-valve, chaque vérin n' est relié qu' à une seule servo-valve. Le ou les vérins reliés à une servo-valve constituent un gr oupe de vérins . Un second groupe de vérins réfêrencés 51 est composé de vérins reliés aux vérins de compensa-tion 5. Le rapport de la section totale de chaque zone de vérins du dispositif et de la section totale des vé-rins correspondant dans la presse est identique. Ainsi, si S1 représente la section totale des vérins 51 du dispositif, si S2 représente la section totale des vé-rins de compensation de l' outil, si S3 représente la section totale d'un groupe de vérins 71 reliés à la servo-valve i et si S4i représente la section totale des vérïns reliés à la même servo-valve dans l'outil,
Dans un autre mode de réalisation particulier, la pres-sion de compensation peut être générée par un disposi-tif hydraulique engendrant automatiquement la pression de compensation par le truchement de vérins antagonis-tes . Le principe d' un tel système est pr ésenté â la f fi-gure 4. Différents vérins sont montés dans un bâti 12, indépendant de la presse. Un vérin 13 appuie sur un plateau 15, guidé par des colonnes 16 fixées au bâti et limité en course par des butées non représentées. Le plateau 15 s'appuie sur au moins deux groupes de vêrins. Un premier ensemble de vérins rêférencés 71 est composé de groupes de vêrins reliês hydrauliquement aux différentes servo-valves générant les variations de pression dans les zones de régulation de la pression de serre-flan 6: il y a au moins un vérin par servo-valve, chaque vérin n' est relié qu' à une seule servo-valve. Le ou les vérins reliés à une servo-valve constituent un gr oupe de vérins . Un second groupe de vérins réfêrencés 51 est composé de vérins reliés aux vérins de compensa-tion 5. Le rapport de la section totale de chaque zone de vérins du dispositif et de la section totale des vé-rins correspondant dans la presse est identique. Ainsi, si S1 représente la section totale des vérins 51 du dispositif, si S2 représente la section totale des vé-rins de compensation de l' outil, si S3 représente la section totale d'un groupe de vérins 71 reliés à la servo-valve i et si S4i représente la section totale des vérïns reliés à la même servo-valve dans l'outil,
8 on doit avoir . S1/S2 = S3i/S4i.
L'effort exercé par le vérin 13 sur le plateau 15 est choisi pour être toujours supérieur à l'effort total , qui sera exercé par les vérins 71 recevant leur pres-sion des servo-valves. Sous cette condition, il est choisi en fonction de l'effort A du coussin 4 et de la pression de serre-flan que l'on veut obtenir dans la zone de serre-flan conventionnel. Le système génère 1o ainsi automatiquement la pression de compensation. La course des diffërents vérins dans le dispositif hydrau-lique doit être suffisante pour génêrer une course des vêrins de compensation garantissant une application effective des efforts. La force de serre-flan dans la zone de serre-flan conventionnel peut également être rendue variable en variant l' effort FT lors de l' embou-tissage, â l'aide d'une servo-valve par exemple.
Dans une autre variante, les vérins de compensation 5 sont utilisés seuls (il n'y a pas de zones â pression variable 6 dans le serre-flan, ni de vérins 7) et per-mettent alors simplement de faire varier l'effort de serre-f lan dans la zone de serre-flan conventionnel . Vu la compacité des vêrins de compensation, de bonnes per-formances dynamiques en terme de variation de force peuvent être obtenues. Les vérins de compensation sont répartis à la périphêrie de l'outil de façon â obtenir une rëpartition de pression de serre-flan adéquate.
3o Cette variante peut âtre optimisée en utilisant plu-sieurs zones de vérins de compensation réparties en fonction de la géomêtrie de la pièce â emboutir. La figure 5 illustre le cas d'un embouti de type rectangu- "
laire et présente une vue du dessus du serre-flan et du coussin avec un exemple de répartition des vérins de WO 97/4fc337 PCTBE97/00063
L'effort exercé par le vérin 13 sur le plateau 15 est choisi pour être toujours supérieur à l'effort total , qui sera exercé par les vérins 71 recevant leur pres-sion des servo-valves. Sous cette condition, il est choisi en fonction de l'effort A du coussin 4 et de la pression de serre-flan que l'on veut obtenir dans la zone de serre-flan conventionnel. Le système génère 1o ainsi automatiquement la pression de compensation. La course des diffërents vérins dans le dispositif hydrau-lique doit être suffisante pour génêrer une course des vêrins de compensation garantissant une application effective des efforts. La force de serre-flan dans la zone de serre-flan conventionnel peut également être rendue variable en variant l' effort FT lors de l' embou-tissage, â l'aide d'une servo-valve par exemple.
Dans une autre variante, les vérins de compensation 5 sont utilisés seuls (il n'y a pas de zones â pression variable 6 dans le serre-flan, ni de vérins 7) et per-mettent alors simplement de faire varier l'effort de serre-f lan dans la zone de serre-flan conventionnel . Vu la compacité des vêrins de compensation, de bonnes per-formances dynamiques en terme de variation de force peuvent être obtenues. Les vérins de compensation sont répartis à la périphêrie de l'outil de façon â obtenir une rëpartition de pression de serre-flan adéquate.
3o Cette variante peut âtre optimisée en utilisant plu-sieurs zones de vérins de compensation réparties en fonction de la géomêtrie de la pièce â emboutir. La figure 5 illustre le cas d'un embouti de type rectangu- "
laire et présente une vue du dessus du serre-flan et du coussin avec un exemple de répartition des vérins de WO 97/4fc337 PCTBE97/00063
9 compensation. On distingue ainsi deux zones 501 de vé-rins de compensation 5 correspondant aux grands côtés:
les vérins de compensation appartenant à ces zones sont , reliés hydrauliquement; deux zones 502 de vérins de compensation 5 correspondant aux petits côtés où les vérins 5 sont également connectês hydrauliquement; les quatre vêrins 5 qui restent correspondent aux coins de la pièce et sont également reliés hydrauliquement. Ces trois groupes de vérins 5 sont connectés â. un élément permettant de contrôler la pression fluide au sein des vérins, une servo-valve par exemple. Dans ce cas, il y a donc trois servo-valves. La pression dans ces zones de vérins de compensation est alors régulée selon les principes définis dans le brevet européen n° 0475923, c ° est-à-dire que la consigne de pression est déterminée â partir d'au moins un signal de mesure généré par au moins un capteur de mesure et représentant au moins un paraniëtre du processus d'emboutissage influencé par la force serre-flan, laquelle consigne est déterminée selon un principe de régulation en boucle fermée de façon à contrôler la variation de ce paramètre d'une manière définie avant l'emboutissage. Dans ce cas, les variations de pression dans les zones du serre-flan 3 voisines des zones 501 et 502 de vérins de compensation 5 (zones de coins) sont donc obtenues indirectement en agissant sur la flexion élastique des élêments de serre-flan et de matrice : plus la force développée par les vérins de compensation est importante, moins l'ef-fort transmis par le coussin 4 directement par contact serre-flan 3, tôle emboutie 11, matrice 2 est important dans la zone considérée. L' avantage est une simplifica-tion de la construction de l'outil.
Dans ce qui précède, l'invention a été décrite dans le cas où le serre-flan repose directement sur le coussin de la presse (voir figures 1 et 2). Il est cependant évident que les mêmes considérations peuvent s'appli- , quer lorsque le montage est inversé et que, comme le montre la f figure 6 , le serre-flan 3 est monté au-dessus , 5 de la matrice 4 et actionné par un mouvement d'un cou-lisseau 17 de la presse. Dans ce cas, le poinçon 9 est également porté par un coulisseau mobile et est mis en mouvement et exerce sa force dans le sens de la fléche F'.
les vérins de compensation appartenant à ces zones sont , reliés hydrauliquement; deux zones 502 de vérins de compensation 5 correspondant aux petits côtés où les vérins 5 sont également connectês hydrauliquement; les quatre vêrins 5 qui restent correspondent aux coins de la pièce et sont également reliés hydrauliquement. Ces trois groupes de vérins 5 sont connectés â. un élément permettant de contrôler la pression fluide au sein des vérins, une servo-valve par exemple. Dans ce cas, il y a donc trois servo-valves. La pression dans ces zones de vérins de compensation est alors régulée selon les principes définis dans le brevet européen n° 0475923, c ° est-à-dire que la consigne de pression est déterminée â partir d'au moins un signal de mesure généré par au moins un capteur de mesure et représentant au moins un paraniëtre du processus d'emboutissage influencé par la force serre-flan, laquelle consigne est déterminée selon un principe de régulation en boucle fermée de façon à contrôler la variation de ce paramètre d'une manière définie avant l'emboutissage. Dans ce cas, les variations de pression dans les zones du serre-flan 3 voisines des zones 501 et 502 de vérins de compensation 5 (zones de coins) sont donc obtenues indirectement en agissant sur la flexion élastique des élêments de serre-flan et de matrice : plus la force développée par les vérins de compensation est importante, moins l'ef-fort transmis par le coussin 4 directement par contact serre-flan 3, tôle emboutie 11, matrice 2 est important dans la zone considérée. L' avantage est une simplifica-tion de la construction de l'outil.
Dans ce qui précède, l'invention a été décrite dans le cas où le serre-flan repose directement sur le coussin de la presse (voir figures 1 et 2). Il est cependant évident que les mêmes considérations peuvent s'appli- , quer lorsque le montage est inversé et que, comme le montre la f figure 6 , le serre-flan 3 est monté au-dessus , 5 de la matrice 4 et actionné par un mouvement d'un cou-lisseau 17 de la presse. Dans ce cas, le poinçon 9 est également porté par un coulisseau mobile et est mis en mouvement et exerce sa force dans le sens de la fléche F'.
Claims (14)
1. Presse à emboutir comprenant un coulisseau (1) monté
pour être rapproché ou éloigné du coussin (4) de la presse, une matrice (2) étant fixée au coulisseau et venant presser une tôle (11) reposant sur un serre-flan (3), caractérisée par le fait qu'un ou plusieurs vérins fluidiques de compensation (5) sont répartis autour du serre-flan (3), lesdits vérins de compensation reposant directement ou indirectement sur le coussin (4) et exerçant leur effort directement ou indirectement contre le coulisseau de la presse (1), en ce que les vérins de compensation (5) entrent en contact avec le coulisseau (1) avant que la matrice ne touche la tôle (11) lors de la descente du coulisseau (1), et en que les vérins de compensation reçoivent un fluide sous pression, d'au moins une vanne de réglage qui reçoit une consigne de pression de façon à ce que la force totale (B) développée par les vérins de compensation varie au cours de l'emboutissage tout en restant tou-jours inférieure ou égale à la force (A) exercée par le coussin (4) de sorte que la force de serre-flan appli-quée à la tôle (11) entre la matrice et le serre-flan et qui est égale à la différence des forces (A) et (B), varie en cours d'emboutissage même si la force (A) exercée par le coussin est constante.
pour être rapproché ou éloigné du coussin (4) de la presse, une matrice (2) étant fixée au coulisseau et venant presser une tôle (11) reposant sur un serre-flan (3), caractérisée par le fait qu'un ou plusieurs vérins fluidiques de compensation (5) sont répartis autour du serre-flan (3), lesdits vérins de compensation reposant directement ou indirectement sur le coussin (4) et exerçant leur effort directement ou indirectement contre le coulisseau de la presse (1), en ce que les vérins de compensation (5) entrent en contact avec le coulisseau (1) avant que la matrice ne touche la tôle (11) lors de la descente du coulisseau (1), et en que les vérins de compensation reçoivent un fluide sous pression, d'au moins une vanne de réglage qui reçoit une consigne de pression de façon à ce que la force totale (B) développée par les vérins de compensation varie au cours de l'emboutissage tout en restant tou-jours inférieure ou égale à la force (A) exercée par le coussin (4) de sorte que la force de serre-flan appli-quée à la tôle (11) entre la matrice et le serre-flan et qui est égale à la différence des forces (A) et (B), varie en cours d'emboutissage même si la force (A) exercée par le coussin est constante.
2. Presse à emboutir selon la revendication 1, caracté-risée par le fait que le serre-flan comprend une ou plusieurs zones (6) dans laquelle la pression de serre-flan locale est obtenue au moyen d'au moins un vérin fluidique compact (7) exerçant son effort sur ledit serre-flan et prenant appui sur le coussin (4), ledit vérin compact recevant un fluide sous pression de manière à varier ou à réguler la force exercée par le serre-flan (3) dans la zone correspondante, les vérins de compensation (5) étant utilisés pour contrôler la pression dans les zones du serre-flan ne correspondant pas aux zones (6), l'effort total exercé sur ces zones étant alors égal à la différence entre l'effort (A) exercé par le coussin et la somme de l'effort (B) exercé par les vérins de compensation et de l'effort (C) exercé par l'ensemble des vérins (7).
3. Presse à emboutir selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que les vérins de compensation (5) sont fixés au coulisseau (1).
4. Presse à emboutir selon l'une quelconque des reven-dications 1 à 3, caractérisée en ce qu'au moins une butée est disposée entre le coulisseau (1) et le cous-sin (4), directement ou indirectement, de manière à
contrôler l'écart entre le serre-flan et la matrice dans au moins une zone de l'outillage.
contrôler l'écart entre le serre-flan et la matrice dans au moins une zone de l'outillage.
5. Presse à emboutir selon l'une quelconque des reven-dications 1 à 4, caractérisée en ce que les vérins de compensation (5) sont groupés et connectés hydraulique-ment en différentes zones, associées à des régions de la pièce emboutie, ces zones étant reliées chacune à une vanne qui contrôle la pression fluidique des vérins composant ces zones.
6. Presse à emboutir suivant l'une quelconque des re-vendications 1 à 5, caractérisée par le fait que l'un au moins des vérins de compensation (5) reçoit une pression d'au moins une vanne dont la consigne de pres-sion est déterminée à partir d'au moins un signal de mesure généré par au moins un capteur de mesure et représentant au moins un paramètre du processus d'emboutissage influencé par la force serre-flan, consigne déterminée selon un principe de régulation en boucle fermée de façon à contrôler la variation de ce paramètre d'une manière définie avant le processus d'emboutissage.
7. Presse à emboutir suivant l'une quelconque des re-vendications 2 à 6, caractérisée en ce que l'un au moins des vérins fluidiques (7) d'au moins une zone (6) reçoit une pression d'au moins une vanne dont la consi-gne de pression est déterminée à partir d'au moins un signal de mesure généré par au moins un capteur de me-sure et représentant au moins un paramètre du processus d'emboutissage influencé par la force serre-flan, consigne déterminée selon un principe de régulation en boucle fermée de façon à contrôler la variation de ce paramètre d'une manière définie avant le processus d'emboutissage.
8. Presse à emboutir selon l'une quelconque des reven-dications 2, 3, 4, 5 et 7, caractérisée en ce que les vérins de compensation reçoivent leur pression d'au moins une vanne, la consigne de pression de cette vanne étant déterminée à partir de la mesure de pression dans les vérins de compensation et dans les vérins compacts de manière que la somme des forces (B) et (C) soit constante.
9. Presse à emboutir selon l'une quelconque des reven-dications 2, 3, 4, 5 et 7, caractérisée en ce que la pression des vérins de compensation est obtenue à l'ai-de d'un dispositif fluidique comprenant au moins un vérin (13) exerçant un effort constant sur un plateau mobile (15) agissant sur au moins deux groupes de vé-rins (51, 71) dont l'un (51) est relié hydrauliquement aux vérins de compensation, chaque autre groupe de vé-rins (71) étant relié aux vérins compacts (7) des zones (6) précitées, chaque zone (6) ou groupe de zones (6) travaillant à la même pression étant relié uniquement à un groupe de vérins (71), les rapports de la section totale des vérins (51) par rapport à la section totale des vérins de compensation (5), et les rapports des sections totales des vérins (71) de chaque zone travaillant à une même pression par rapport aux sections totales des vérins compact (7) correspondants étant égaux, l'effort exercé par le vérin (13) étant supérieur à la valeur totale des forces exercées par les vérins (71) qui reçoivent leur pression des vannes déterminant la pression dans les zones de vérins (7).
10. Presse à emboutir selon la revendication 9, carac-térisée en ce que l'effort exercé par le vérin (13) n'est pas constant mais varie d'une façon prédéterminée avant le processus d'emboutissage ou en fonction d'un principe de régulation en boucle fermée basé sur la mesure d'au moins un paramètre du processus d'emboutis-sage influencé par la force serre-flan tout en restant toujours supérieur à l'effort total exercé par les vérins (71).
11. Presse à emboutir selon l'une quelconque des reven-dications 1, 2, 7 et 8, caractérisée par le fait que la pression dans au moins une des vannes est définie par une consigne de pression déterminée à partir d'au moins un signal de mesure généré par au moins un capteur de mesure et représentant au moins un paramètre du proces-sus d'emboutissage influencé par la force serre-flan, consigne déterminée selon un principe de régulation en boucle fermée de façon à contrôler la variation de ce paramètre d'une manière définie avant le processus d'emboutissage.
12. Presse à emboutir selon l'une quelconque des reven-dications 1 à 11, caractérisée en ce que le serre-flan (3) repose directement sur le coussin de la presse.
13. Presse à emboutir selon l'une quelconque des reven-dications 1 à 12, caractérisée par le fait que le serre-flan (3) est monté sur un coulissau serre-flan (17) de la presse, la matrice (3) repose sur la table (10) de la presse, et le poinçon (9) est mis en mouve-ment par un coulisseau de la presse.
14. Presse à emboutir selon l'une quelconque des reven-dications 1 à 13, caractérisée en ce que la ou les consignes de pression sont calculées en permanence par un processeur.
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