WO1997046337A1 - Amelioration au systeme de regulation de la force de serre-flan dans une presse - Google Patents

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WO1997046337A1
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cylinders
pressure
force
blank holder
stamping
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Richard Kergen
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S.C. Recherche Et Developpement Groupe Cockerill Sambre
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/10—Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies
    • B21D24/14—Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies pneumatically or hydraulically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/02—Die-cushions

Definitions

  • the present invention s • fits in the field of stamping tools working on hydraulic or mechanical press. It relates in particular to a system for regulating the force of blank holder in a stamping press.
  • a stamping press essentially comprises a table on which is fixed a die with an imprint whose design is that of the outer surface of the piece to be stamped, a blank holder used to fix the sheet metal blank to stamp and a punch fixed to the press slide, this punch having a design complementary to that of the imprint of the die.
  • the blank holder exerts a clamping pressure on the sides of the blank in order to prevent wrinkling of the sheet following the shrinking effect.
  • the clamping pressure exerted by the blank holder can also be used to create a high tension in the stamped skirt in the case of conical stamps or for calibration by drawing on a punch for example.
  • a constant blank holder pressure can be applied in a large area of the hold-down, as in conventional tools (this area being hereinafter referred to as the conventional hold-down area), and a variable hold-down pressure can be applied in one or a few areas specific only, hereinafter referred to as blanket pressure regulation zones.
  • the present invention responds to these industrial cases.
  • the invention proposes a system for regulating the hold-down force according to which the variation in the force in the areas for regulating the hold-down pressure is compensated so as to maintain the area of the conventional blank holder a constant predetermined pressure.
  • this pressure in the conventional blank holder zone can also be made variable.
  • FIG. 1 represents a front view of a typical stamping press in which the invention is incorporated, the press being open, before stamping.
  • Figure 2 shows the same press closed at the end of stamping.
  • FIG. 3 is a diagram indicating the forces involved in the process according to the invention.
  • Figures 4, 5 and 6 illustrate examples of variant embodiments of the invention.
  • the reference number 1 designates the movable slide of a stamping press
  • the figure 2 designates the matrix fixed to the slide and which has the shape of the part to be stamped in hollow
  • the figure 3 designates the clamp blank
  • the number 4 designates a blank holder piece resting directly or indirectly, for example using columns 8 through the table 10, on the press cushion.
  • this part 4 will be designated in the following by the term "cushion”.
  • the punch 9 is fixed and rests on the table of the press 10, passes through the opening of the blank holder 3.
  • the sheet to be embou ⁇ shot is designated by the number 11.
  • the sheet 11 has been transformed into a stamped part 11 ′ following the movement in the direction of arrow F of the slide 1 and the die 2 which covers the punch 9.
  • compensation cylinders 5 are provided, which rest directly or indirectly on the press cushion 4 and exert their force on the slide 1.
  • the compensation cylinders preci- Tees are compact cylinders whose useful stroke, according to the very principle of the invention, is limited to a few millimeters, or even a few tenths of a millimeter.
  • These compensating cylinders are distributed around the periphery of the blank holder, the distribution being defined by considerations of size or distribution of the forces.
  • the function of these compensating cylinders is to counterbalance and if necessary to compensate for the variations in force coming from the pressure control zones of the blank holder.
  • These compensation cylinders can be hydraulically connected all together or this connection can be made by zones: there are then different groups of compensation cylinders distributed at the periphery of the blank holder according to considerations of pressure distribution of blank holder in the conventional blanket areas.
  • the slide 1 there is first contact between the slide 1 and the compensating cylinders 5, then immediately after the contact is made between the sheet 11 and the matrix 4, which sets in motion the press cushion 4 which moves by exerting a resistance force A.
  • the blank holder 3 there are integrated one or more zones 6 where the blank holder pressure can be obtained by means of small compact cylinders 7 of short useful stroke, connected to one or more servo-valves (depending on whether there are one or more regulation zones for the pressure of the blank holder), as described in EP-B-0475923.
  • the control setpoint for these servo-valves is either predetermined before stamping, or generated from significant parameters of the stamping process such as punch force measurements, pleat detection measurements, sheet metal movements em- button and this according to a PID type control logic for example.
  • the pressure setpoint is evaluated from at least one measurement signal generated by at least one measurement sensor and representing at least one parameter of the stamping process influenced by the blank holding force, setpoint evaluated according to a closed loop regulation principle so as to control the variation of this parameter in a defined manner before the stamping process.
  • the geometry or the construction of the blank holder can be adapted (the thickness can for example be reduced as indicated in FIG. 1), so to obtain in this zone a good pressure distribution on the stamped sheet 11, this pres ⁇ sion being determined by the jacks 7, while in the areas of conventional blank holder, the blank holder rests directly on the cushion 4 which transmits to it the effort which determines the pressure of hold-down in these zones.
  • the pressure developed in the compensation cylinders 5 is generated by one or more servo-valves according to whether they are grouped in one or more zones, this as a function of pressure distribution needs in the conventional blank holder zone; the pressure setpoint given to this or these servo-valves is calculated so as to compensate for the variations in force generated in the areas of regulation of the blank holder pressure in order to keep the blank holder pressure constant in the conventional blank holder area.
  • FIG. 3 gives the diagram of the resulting forces at play at the level of the blank holder.
  • Force A developed by the press cushion 4, which is constant or almost constant during stamping, is partially counterbalanced by two opposing forces: force B resulting from the pressures in the region or regions for regulating the pressure of the blank holder and the force C resulting from the different compensation cylinders.
  • the residual value, the difference between force A and the sum of forces B and C therefore applies to the conventional blank holder area.
  • the force applied to the hold-down area conventional is the difference between the force A exerted by the press cushion and this sum B + C.
  • the pressure developed in the compensating cylinders is generated by one or more servo valves depending on whether there are one or more zones of compensating cylinders; the pressure setpoint given to this or these servo-valves is therefore calculated by the computer, as a function of the total value of the forces B, so that the total value of the compensating forces C is such that the sum B + C is constant.
  • the pressure may be different in each zone, according to balance balancing pressure balancing considerations in the conventional blank clamp zone, but the total value of compensation efforts C must meet the criteria set out above.
  • the compen ⁇ sation force C can be defined in such a way that the sum B + C is not constant but varies: this also gives a variable hold-down pressure in the conventional hold-down area.
  • the advantage here is economic: when the blank holder pressure can be varied uniformly over a large area of the tool, it is more economical to use compensating cylinders rather than cylinders distributed in one tool.
  • the compensation pressure can be generated by a hydraulic device automatically generating the compensation pressure by means of antagonized cylinders.
  • the principle of such a system is presented in fi ⁇ gure 4. Different cylinders are mounted in a frame 12, independent of the press. A jack 13 presses on a plate 15, guided by columns 16 fixed to the frame and limited in stroke by stops not shown. The plate 15 rests on at least two groups of jacks.
  • a first set of cylinders referenced 71 is composed of groups of cylinders hydraulically connected to the various servo-valves generating the pressure variations in the pressure control zones of the blank holder 6: there is at least one cylinder per servo-valve , each cylinder is connected to only one servo valve.
  • the cylinder or cylinders connected to a servo-valve constitute a group of cylinders.
  • SI represents the total section of the cylinders 51 of the device
  • S2 represents the total section of the compensation cylinders of the tool
  • S3 represents the total section of a group of cylinders 71 connected to the servo-valve i
  • S4i represents the total section of the cylinders connected to the same servo-valve in the tool
  • the force exerted by the jack 13 on the plate 15 is chosen to be always greater than the total force which will be exerted by the jacks 71 receiving their pressure from the servo-valves. Under this condition, it is chosen as a function of the force A of the cushion 4 and of the blank holder pressure which it is desired to obtain in the conventional blank holder area.
  • the system thus automatically generates the compensation pressure.
  • the stroke of the different cylinders in the hydraulic device must be sufficient to generate a stroke of the compensating cylinders guaranteeing an effective application of the forces.
  • the force of the blank holder in the conventional blank holder zone can also be made variable by varying the force FT during embou ⁇ weaving, using a servo-valve for example.
  • the compensating cylinders 5 are used alone (there are no variable pressure zones 6 in the blank holder, nor cylinders 7) and then per ⁇ simply vary the effort from hold-down in the conventional hold-down area. Due to the compactness of the compensating cylinders, good dynamic performance in terms of force variation can be obtained.
  • the compensating cylinders are distributed around the periphery of the tool so as to obtain an adequate blank clamp pressure distribution.
  • FIG. 5 illustrates the case of a rectangular type stamped and shows a top view of the blank holder and the cushion with an example of distribution of the cylinders compensation.
  • These three groups of jacks 5 are connected to an element making it possible to control the fluid pressure within the jacks, a servo-valve for example.

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Abstract

Une presse à emboutir comprenant un système de régulation de la force de serre-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 également variable.

Description

AMELIORATION AU SYSTEME DE REGULATION 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 mécanique. Elle concerne en particulier un système pour réguler la force de serre-flan dans une presse à emboutir.
Une presse à emboutir comprend essentiellement une ta¬ ble sur laquelle est fixée une matrice avec une em¬ preinte dont le dessin est celui de la surface exté- rieure de la pièce à emboutir, un serre-flan servant à fixer le flan de tôle à 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 à 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.
Par le brevet européen n° 0475923 est connu un système 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. 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 où il n'est pas nécessaire d'utiliser le système de régulation 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- après zone de serre-flan conventionnel) , et une pres¬ sion de serre-flan variable peut être 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, l'invention propose un système de régulation de la force de serre-flan selon lequel la variation de l'effort dans les zones de régu¬ lation de la pression de serre-flan est compensée de manière à maintenir dans la zone du serre-flan conven¬ tionnel 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.
Le système de régulation de la force serre-flan suivant l'invention est défini dans les revendications. 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 figure 2 représente la même presse fermée en fin 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 désigne 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 la matrice 2 qui vient coiffer le poinçon 9.
Conformément à l'invention, des vérins de compensation 5 sont prévus, 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- 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 dixièmes 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 où la pression de serre-flan peut être obtenue au moyen de petits vérins compacts 7 de faible course utile, connectés à 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 à partir de paramè¬ 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 régulation de type PID par exemple. Autrement dit, la consigne de pression est évaluée à partir d'au moins un signal de mesure gé¬ néré par au moins un capteur de mesure et représentant au moins un paramètre du processus d'emboutissage influencé 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'épaisseur 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 étant 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 générée 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- nérées 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 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 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¬ dérations 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 zone de serre-flan conventionnel. L'avantage est ici économique : lorsque la pression de serre-flan peut être 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 1 '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 présenté à la 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 vérins. Un premier ensemble de vérins référencés 71 est composé de groupes de vérins reliés 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 groupe de vérins. Un second groupe de vérins référencés
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 SI 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 vérins reliés à la même servo-valve dans l'outil, 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 ainsi automatiquement la pression de compensation. La course des différents vérins dans le dispositif hydrau¬ lique doit être suffisante pour générer une course des vérins 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, à 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 à pression variable 6 dans le serre-flan, ni de vérins 7) et per¬ mettent alors simplement de faire varier l'effort de serre-flan dans la zone de serre-flan conventionnel. Vu la compacité des vérins de compensation, de bonnes per- formances dynamiques en terme de variation de force peuvent être obtenues. Les vérins de compensation sont répartis à la périphérie de l'outil de façon à obtenir une répartition de pression de serre-flan adéquate.
Cette variante peut être optimisée en utilisant plu¬ sieurs zones de vérins de compensation réparties en fonction de la géométrie de la pièce à 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 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 connectés hydrauliquement; les quatre vérins 5 qui restent correspondent aux coins de la pièce et sont également reliés hydrauliquement. Ces trois groupes de vérins 5 sont connectés à 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 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, 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 éléments 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 figure 6, le serre-flan 3 est monté au-dessus 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 flèche F' .

Claims

REVENDICATIONS
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) , Iesdits 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.
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 (par exemple les zones 501, 502) , associées à des régions de la pièce emboutie (par exemple les grands et les petits côtés d'un embouti rectangulaire) , 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 (SI) des vérins (51) par rapport à la section totale (S2) des vérins de compensation (5) , et les rap- ports des sections totales (S3i) des vérins (71) de chaque zone (i) travaillant à une même pression par rapport aux sections totales (S4i) 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 (i) 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 précédentes, 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 précédentes, 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 précédentes, caractérisée en ce que la ou les consignes de pression sont calculées en permanence par un processeur.
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