L'invention concerne une presse plieuse pour le pliage de feuilles métalliques du type comportant un tablier supérieur disposé au-dessus d'un tablier inférieur, l'un de ces tabliers étant fixe en appui sur ses extrémités tandis que l'autre tablier est mobile et actionné dans un plan vertical par des organes d'entraînement situés également à ses deux extrémités, le tablier fixe étant constitué par une plaque comportant une partie supérieure et une partie inférieure délimitées par deux fentes symétriquement identiques par rapport au plan transversal médian dudit tablier fixe, chaque fente étant définie par une paroi supérieure et une paroi inférieure raccordées par un fond, et débouchant par une ouverture sur le bord latéral correspondant de ladite plaque.
Le modèle d'utilité japonais 2 558 928 décrit une presse plieuse de ce type, dans laquelle les bords de travail du tablier supérieur et du tablier inférieur se déforment selon des lignes de courbures longitudinales arquées vers le haut sous l'action des efforts de pliage exercés par les organes d'entraînement, et repris par les appuis d'extrémité de la partie inférieure de la plaque. Au cours de l'application des efforts de pliage, les extrémités latérales de la partie supérieure se rapprochent des extrémités latérales de la partie inférieure. Autrement dit, les parois supérieures des fentes se rapprochent des parois inférieures des fentes, et la région du fond des fentes est soumise à des contraintes considérables et répétées qui peuvent dégrader de manière irrémédiable l'élasticité intrinsèque de la partie supérieure du tablier inférieur.
Ce modèle d'utilité japonais indique également que les fentes sont chacune pourvues d'un organe mobile dont la position est réglable manuellement ou automatiquement, à l'intérieur des fentes. Cet organe mobile est directement en contact avec les parois inférieure et supérieure de la fente correspondante et son déplacement permet de limiter virtuellement la profondeur de ladite fente et donc de diminuer, au fur et à mesure que l'organe mobile se rapproche de l'ouverture, l'élasticité du tablier inférieur.
Cet organe mobile permet de régler l'élasticité du tablier inférieur selon les efforts de pliage à exercer sur une pièce, afin que les lignes de courbures des deux bords de travail des tabliers supérieur et inférieur soient aussi parallèles que possible.
Le fond de chaque fente est en général constitué par une paroi courbe dont les extrémités se raccordent tangentiellement respectivement à la paroi supérieure et à la paroi inférieure. Si ces dernières sont sensiblement parallèles, la paroi courbe est semi-circulaire, et si elles sont divergentes vers l'ouverture, la paroi courbe se présente sous la forme d'un secteur inférieur à 180°. Les contraintes dans la plaque sont importantes dans les environs immédiats de cette surface courbe de raccordement, et des pics de contrainte dans cette zone peuvent entraîner une dégradation irrémédiable et irréversible de l'élasticité de la partie supérieure du tablier inférieur. En l'absence d'organe mobile, les contraintes dans la zone du fond sont des contraintes de compression. Ces contraintes peuvent se transformer en contraintes de traction, lorsque l'organe mobile est placé près du fond. Ces contraintes de traction peuvent entraîner des fissures, lorsque le rayon de courbure du fond est faible.
L'invention s'est donné pour but de proposer une presse plieuse telle que mentionnée en introduction qui puisse effectuer un très grand nombre d'opérations de pliage sans risque de dommage irréversible.
L'invention atteint son but par le fait que le fond de chaque fente est formé par la paroi interne d'un alésage traversant ménagé dans la plaque, ladite paroi interne s'étendant sur un angle voisin de 360° afin de répartir les contraintes dues à la flexion sur une plus grande zone.
A courbure égale du fond, la zone soumise aux fortes contraintes de la presse plieuse selon l'invention est au moins égale au double de la zone de fortes contraintes des presses plieuses actuelles. Les contraintes ponctuelles sont ainsi diminuées, et il y a moins de chances d'obtenir des pics de contraintes ponctuelles destructeurs. Les butées de sécurité limitant le déplacement relatif des extrémités de la partie supérieure par rapport à la partie inférieure du tablier inférieur, les forces de pliage supérieures aux forces nominales qui entraînent l'appui des extrémités de la partie supérieure sur les butées, n'entraîneront pas de contraintes supplémentaires dans la région du fond.
Selon une autre caractéristique la plaque est renforcée dans la région de chaque fond par au moins une contreplaque latérale présentant une découpe épousant le contour du fond et de la fente.
Avantageusement, une contreplaque est disposée de chaque côté de la plaque dans la région de chaque fond.
Selon encore une autre caractéristique un manchon est monté serré dans chaque alésage, ledit manchon étant destiné à répartir les contraintes de pliage dans les régions de la plaque entourant ledit alésage.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels
Les figures 1 et 2 représentent une presse plieuse selon l'invention.
Cette presse plieuse comporte un tablier supérieur 1 et un tablier inférieur 2 montés dans un bâti formé de deux flasques 9a et 9b réunis entre eux, notamment par une poutre de contreventement non représentée sur le dessin.
Les tabliers supérieur 1 et inférieur 2 sont contenus dans un même plan vertical et le tablier supérieur 1 coulisse par rapport aux flasques 9a et 9b à l'aide de moyens de guidage 8a et 8b constitués par exemple par deux vérins hydrauliques.
Les bords de travail de ces deux tabliers supérieur et inférieur portent respectivement un poinçon de pliage P et une matrice correspondante M.
L'angle de pliage d'une tôle ou feuille métallique dépend de l'importance de la pénétration du poinçon P à l'intérieur de la matrice M, et par conséquent, pour obtenir un pliage à angle constant sur toute la longueur du pli, il est nécessaire que cette pénétration soit la même sur toute la longueur.
Le tablier inférieur 2 est constitué par une plaque pourvue de deux fentes 3a et 3b symétriquement identiques par rapport au plan transversal médian du tablier inférieur 2, représenté sur la figure 1 par la ligne de coupe II-II.
Chaque fente 3a et 3b s'étend sensiblement dans une direction inclinée partant de la zone médiane inférieure de la plaque vers l'extrémité supérieure latérale de la plaque. Chaque fente 3a et 3b est délimitée par une paroi supérieure 31a et 31b et une paroi inférieure 32a et 32b qui sont sensiblement parallèles entre elles, et débouchent sur la face latérale 40a, 40b de la plaque par une ouverture 41a, 41b dans laquelle est prévue une butée de sécurité 42a, 42b qui sera décrite plus loin.
Chaque fente 3a et 3b comporte en outre un fond 33a et 33b qui raccorde les parois supérieure 31a et 31b et inférieure 32a et 32b au niveau de la zone centrale du tablier inférieur 2.
Ainsi, le tablier inférieur 2 comprend une partie supérieure 22 et une partie inférieure 21 situées respectivement au-dessus et au-dessous des deux fentes 3a et 3b.
Comme on peut le voir sur la figure 2, la partie inférieure 21 du tablier inférieur 2 est fixée à ses extrémités aux flasques 9a et 9b formant le bâti de la presse plieuse. La fixation de la partie inférieure 21 peut être réalisée par soudure ou par tout autre moyen.
La partie supérieure 22 du tablier inférieur 2 est, quant à elle, reliée à la partie inférieure 21 uniquement par la zone centrale de la plaque située entre les deux fonds 33a et 33b desdites fentes 3a et 3b.
La partie supérieure 22 du tablier inférieur 2 possède ainsi un degré de liberté dans le plan vertical, grâce à quoi ses extrémités libres peuvent être déplacées verticalement par rapport aux extrémités fixes de la partie inférieure 21, lorsqu'elle est soumise à des efforts de pliage, ce qui engendre des contraintes dans la plaque constituée du tablier inférieur 2, notamment dans les zones avoisinant les fonds 33a et 33b.
Afin d'augmenter l'étendue de la zone avoisinant chacun des fonds 33a et 33b, ces derniers sont constitués chacun par la paroi interne d'un alésage traversant 34a et 34b ménagé dans la plaque, ladite paroi interne s'étendant sur un angle proche de 360° et étant raccordée à ses extrémités à deux parois de liaison 35a et 35b sensiblement parallèles et faiblement espacées, dirigées vers le centre de l'alésage 34a et 34b et raccordées à des parois courbes 36a et 36b prolongeant respectivement les parois supérieure 31a et 31b et inférieure 32a et 32b.
Le diamètre de l'alésage 34a et 34b est indépendant de la distance séparant les parois supérieure 31a et 31b et inférieure 32a et 32b. Ce diamètre est dimensionné par le calcul et optimisé à la suite de mesures effectuées au moyen de jauges de contrainte. Les alésages 34a et 34b sont usinés avec précision, de telle manière que l'état de surface de leur paroi interne élimine les risques d'amorçage de fissure.
Ainsi que cela est montré sur la figure 3, la partie inférieure 21 et la partie supérieure 22 du tablier 2 présentent des dents 37a et 37b, terminées par les parois de liaison 35a, 35b espacées d'une distance e, et qui s'étendent sur une longueur L nettement supérieure à la distance e.
Les figures 4 et 5 montrent la disposition des butées de sécurité 42a et 42b dans les ouvertures 41a et 41b des fentes 3a et 3b. Chaque ouverture 41a et 41b est délimitée par la face inférieure 43a de l'extrémité latérale de la partie supérieure 22 du tablier inférieur 2 et par la face supérieure 44a d'une butée de sécurité 42a et 42b fixée dans la région supérieure de l'extrémité latérale de la partie inférieure 21 du tablier inférieur 2. Au repos, c'est-à-dire en l'absence d'efforts de pliage, les faces 43a et 44a sont parallèles entre elles et espacées d'une distance J. Cette distance J diminue lorsqu'on applique des efforts de pliage et s'annule lorsque les efforts atteignent la force nominale de la presse plieuse. Lorsque les efforts sont supérieurs à cette force nominale, les butées 42a et 42b transmettent directement la surcharge à la partie inférieure 21 du tablier inférieur 2, ce qui limite les contraintes dans les zones des fonds 33a et 33b à des valeurs de contraintes nominales.
Afin de répartir les contraintes dans les zones des fonds 33a et 33b sur un plus grand volume de matière, il est prévu des renforts 50a et 50b près des fonds 33a et 33b. Ainsi que cela est montré sur les figures 6 et 7, ces renforts 50a et 50b se présentent sous la forme de contreplaques disposées de part et d'autre du voile du tablier inférieur 2 et qui présentent chacune une découpe épousant le contour des fonds 33a et 33b et des fentes 3a et 3b. Les contreplaques 50a et 50b sont solidarisées au voile du tablier inférieur 2 par soudure ou par tout autre moyen adapté. Dans le cas d'un assemblage par soudure, la zone annulaire 51, délimitée par un trait mixte sur la figure 6, ne comporte pas de cordon de soudure, afin d'éviter dans cette zone les tensions dues à la soudure.
Selon une autre caractéristique de l'invention, et afin de répartir plus uniformément les contraintes autour des alésages 34a et 34b, un manchon 60 est monté serré dans chacun de ces alésages, ainsi que cela est montré sur les figures 8 à 10. Le manchon 60 a subi préalablement un traitement thermique et un traitement de surface visant à améliorer son coefficient de frottement, afin d'éviter toute dégradation due au phénomène de corrosion des faces en contact.
Les figures 11 et 12 montrent le graphique G1 des contraintes autour de l'alésage 34a lors d'une opération de pliage, en l'absence de manchon 60. Ce graphique G1 présente un pic de contrainte important. La figure 13 montre le graphique G2 des contraintes lorsque l'alésage 34a comporte un manchon 60.
Le manchon 60 peut être réalisé en section pleine ou creuse. Dans le cas où le voile du tablier inférieur 2 est renforcé par des contreplaques 50a et 50b, le manchon 60 est serré à la fois dans l'alésage 34a et 34b et dans les ouvertures correspondantes des contreplaques 50a et 50b.
Le manchon 60 montré sur les figures 9 et 10 est cylindrique et a un diamètre adapté à celui des alésages 34a et 34b. Mais la différence de précision du diamètre des alésages 34a et 34b et du diamètre du manchon 60 peut affecter la précision du pliage.
Pour remédier à cette situation, on pourrait procéder à l'insertion à froid du manchon 60. Mais cette opération entraînerait une augmentation du prix de revient, dû à l'usinage plus complexe du tablier.
La figure 14 montre une variante de réalisation du manchon 60. Les alésages 34a, 34b et le manchon 60 sont usinés afin qu'ils aient une forme conique avec une même inclinaison.
Le manchon 60 est maintenu dans son alésage par une plaque 61 fixée par des boulons 62 sur une face du tablier autour de la plus grande ouverture de l'alésage. Une plaquette 63, en matériau élastique, telle que du polyuréthanne, est interposée entre la plaque 61 et la face d'extrémité du manchon 60. Cette plaquette 63 en matériau élastique permet en outre d'éliminer le jeu entre le manchon 60 et la paroi interne de l'alésage.
Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, le tablier inférieur est fixe et le tablier supérieur est mobile. L'invention ne se limite pas à ces modes de réalisation et concerne également les presses plieuses dans lesquelles le tablier supérieur est fixe et le tablier inférieur est mobile. Dans ce cas les fentes 3a et 3b sont ménagées dans le tablier supérieur fixe.