Machine de formage de pièces en tôles par étirage sur un outil ou "forme"

Abstract

 La machine de formage comprend un bâti (1) qui s'étend longitudinalement de part et d'autre d'un outil (3). Cet outil (3) est disposé transversalement à la partie centrale du bâti (1).
Des mâchoires (12), disposées de part et d'autre de l'outil, sont actionnées pour chacune d'elles par deux paires de vérins dont des vérins quasi-horizontaux (13) et des vérins quasi-verticaux (14).
Chaque mâchoire (12) comporte un point (32) qui est mobile dans un plan longitudinal vertical, et ce point (32) est maintenu dans ce plan au moyen de l'un des vérins de manoeuvre de ladite mâchoire et en particulier un vérin vertical (14).
Ce vérin de guidage (14) comporte des patins (26) disposés sur l'extrémité supérieure de son cylindre (22), et ces patins glissent sur des plaques (29) verticales longitudinales solidaires du bâti (1).
Le berceau (15) de la mâchoire (12) est articulé sur l'extrémité de la tige du vérin de guidage (14B), au moyen d'un axe (31) qui est perpendiculaire à l'axe (33) dudit vérin (14) et dont l'axe se situe dans le plan de guidage.

Description

[0001] La présente invention concerne une machine de formage de pièces par le procédé d'étirage, sur un outil ou forme.

[0002] Ces machines sont notamment utilisées dans le domaine de l'aéronautique pour la confection de pièces du fuselage par exemple ou des pièces du bord d'attaque des ailes.

[0003] Une machine de ce type est décrite dans le document FR-2 650 205. Cette machine, ou presse, est constituée d'un bâti allongé qui comporte à sa partie centrale, une table recevant l'outil ou forme.

[0004] La pièce à former est par exemple une tôle ; cette tôle est prise entre les mors de deux mâchoires pour être étirée, au-delà de sa limite élastique, et être emboutie sur la forme.

[0005] Ces mâchoires sont disposées transversalement par rapport au bâti, de part et d'autre de l'outil et chacune d'elles est mobile longitudinalement et verticalement, au moyen de plusieurs couples de vérins oscillants : des vérins quasi horizontaux et des vérins quasi verticaux.

[0006] Les vérins horizontaux sont mobiles dans un secteur angulaire, de part et d'autre du plan horizontal longitudinal sous l'effet des vérins verticaux, et les vérins verticaux sont, de la même façon, mobiles dans un secteur angulaire de part et d'autre d'un plan perpendiculaire au plan horizontal longitudinal sous l'effet des vérins horizontaux. Cette possibilité de mouvement des vérins procure, pour chaque mâchoire, une capacité de déplacement pratiquement tous azimuts.

[0007] Dans le document précité, le guidage de chaque mâchoire par rapport au bâti est réalisé au moyen de béquilles oscillantes, disposées dans le plan médian longitudinal et vertical du bâti. Chaque béquille est télescopique. Elle est articulée à l'une des extrémités du bâti et, du côté des mâchoires, elle est mobile dans un guide en forme de U. La partie télescopique de la béquille est solidaire de la mâchoire de façon à maintenir un point de ladite mâchoire dans le plan longitudinal vertical médian de guidage.

[0008] La présente invention propose une solution alternative au problème du guidage des mâchoires par rapport au bâti.

[0009] Cette solution permet de réduire le nombre de pièces en mouvement sur cette machine et les mâchoires conservent, une très grande liberté de mouvement, en particulier dans les trajectoires d'enveloppement de l'outil ou forme.

[0010] Selon l'invention, la machine, ou presse, est constituée d'un bâti horizontal muni à sa partie centrale, d'un outil ou forme, installé transversalement avec, de part et d'autre dudit outil, des mâchoires actionnées chacune par deux paires de vérins oscillants : une paire de vérins horizontaux, ancrés à l'extrémité correspondante dudit bâti et une paire de vérins verticaux ancrés à l'extrémité inférieure de la portion centrale du bâti en forme de chaise, chaque mâchoire et son berceau étant guidés par rapport audit bâti de façon à ce que l'un de leurs points soit maintenu dans un plan longitudinal et vertical dudit bâti, les moyens de maintien dudit point de chaque mâchoire et berceau, dans ledit plan longitudinal vertical, consistent en des moyens de guidage aménagés d'une part, directement sur le cylindre de l'un des vérins de manoeuvre et, d'autre part, sur le bâti, de façon à conserver l'axe dudit cylindre dans ledit plan longitudinal vertical.

[0011] Le vérin de guidage évolue dans le bâti en restant centré dans le plan longitudinal vertical et son cylindre constitue une sorte de glissière oscillante, au moyen d'une part, de son cul qui est articulé sur une chaise sous la partie centrale du bâti, selon un axe perpendiculaire au plan longitudinal vertical et avec une immobilisation en translation, et, d'autre part, de sa gueule qui est munie de patins diamétralement opposés qui coopèrent avec des surfaces de glissement aménagées sur le bâti, lesquelles surfaces sont en forme de plaques disposées parallèlement audit plan longitudinal vertical.

[0012] Les vérins de guidage des mâchoires sont constitués par les vérins verticaux situés par exemple d'un même côté du bâti, dans le même plan longitudinal vertical de guidage.

[0013] Chaque mâchoire est de plus articulée par son berceau, sur l'extrémité de la tige de son vérin de guidage, au moyen d'une broche dont l'axe est perpendiculaire à ladite tige de vérin et centré dans le plan de guidage c'est-à-dire le plan longitudinal vertical du bâti. De plus l'axe du vérin vertical de guidage, pour chaque mâchoire, est disposé de telle façon qu'il passe à proximité des mors de ladite mâchoire.

[0014] Les autres vérins de manoeuvre des mâchoires, c'est-à-dire les vérins autres que les vérins verticaux de guidage de ces dernières, sont reliés au bâti et à leurs mâchoires respectives, au moyen d'articulations rotuliennes et/ou de joints universels du type cardan.

[0015] Toujours selon l'invention, le bâti comprend principalement une structure longitudinale constituée de deux grandes poutres latérales en forme de caisson, reliées entre elles, et une chaise qui s'étend sous la partie centrale de ladite structure, laquelle chaise est munie d'une semelle permettant son ancrage sur la dalle, au fond d'une fosse par exemple.

[0016] La structure en forme de poutres et la chaise constituent de préférence, surtout dans le cas d'une presse de très grande dimension, deux ensembles séparés ; cette conception modulaire permet de faciliter le transport de ladite presse, et l'assemblage desdits ensembles sur site s'effectue par exemple par boulonnage. De plus, la partie supérieure de la structure longitudinale formant le bâti peut se situer au niveau du sol par exemple ; dans ce cas la surface supérieure du bâti est équipée au niveau du passage des tiges des vérins verticaux, de platelages mobiles qui accompagnent le mouvement desdites tiges, offrant une certaine sécurité pour les opérateurs susceptibles de circuler sur ledit bâti.

[0017] L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés, donnés à titre indicatif et dans lesquels :

• la figure 1 est une élévation d'une machine selon l'invention montrant schématiquement une moitié de la machine selon une coupe 1-1 de la figure 2 ;
• la figure 2 est une élévation de la machine selon une coupe 2-2 de la figure 1 ;
• la figure 3 est une vue schématique partielle d'un vérin vertical selon une coupe 3-3 de la figure 2.

[0018] La machine représentée sur les figures correspond dans son principe, à celle décrite dans le document FR-2 650 205 précité.

[0019] Cette machine comprend un bâti 1 qui s'étend longitudinalement, et sa partie centrale est munie d'une table 2 sur laquelle est fixé un outil ou forme 3 destiné au façonnage d'une tôle 4 représentée en traits mixtes fins. Le bâti 1 comprend une structure longitudinale horizontale 5 sur laquelle est fixée la table 2 et une embase ou chaise 6 disposée sous ladite structure 5, au droit de la table 2.

[0020] On remarque figure 1, que la machine peut être logée dans une fosse 7, fixée sur la dalle 8, au fond de cette fosse. La chaise 6 comporte à cet effet une embase 9 qui est fixée sur la dalle 8 par des moyens appropriés.

[0021] Les extrémités latérales de la structure 5 sont par exemple soutenues au moyen de béquilles 10 qui s'étendent jusqu'au fond de la fosse 7.

[0022] La tôle 4 est pincée sur ses rebords latéraux dans des mors 11, et son façonnage sur l'outil ou forme 3, s'effectue au moyen d'une paire de mâchoires 12 qui portent lesdits mors. Ces mâchoires 12 sont disposées transversalement de part et d'autre de l'outil 3 et elles sont manoeuvrées au moyen de vérins oscillants disposés par couples : des vérins 13 dénommés vérins horizontaux et des vérins 14 dénommés vérins verticaux.

[0023] Ces vérins sont en fait ancrés sur les berceaux 15 qui servent de structure de support pour les mâchoires 12.

[0024] Une paire de vérins horizontaux 13 s'étend entre chaque berceau 15 et des chapes 16 situées aux extrémités de la structure longitudinale 5 du bâti 1.

[0025] Chaque vérin 13 est articulé au niveau d'une chape 16 au moyen d'une articulation 17 du type rotulienne. L'articulation de la tige 18 du vérin 13 sur le berceau 15 s'effectue au moyen d'un joint universel 19 à deux axes 19' et 19" qui sont perpendiculaires entre eux et perpendiculaires à l'axe de ladite tige 18.

[0026] Chaque vérin 13 a un débattement angulaire dont l'amplitude H dépend de la course du vérin vertical 14 auquel il est associé.

[0027] De la même façon, les vérins verticaux 14 (14A et 14B) oscillent sous l'effet des vérins horizontaux 13 avec une amplitude V qui dépend de la course de chacun de ces vérins 13.

[0028] Chaque paire de vérins verticaux 14 comprend des vérins qui sont de deux types : - un vérin vertical 14A qui assure la liaison entre le berceau 15 et la chaise 6 et - un vérin vertical 14B qui, en plus de la fonction de liaison du berceau 15 à la chaise 6, réalise une fonction de guidage dudit berceau et par conséquent de la mâchoire 12, par rapport au bâti 1.

[0029] Les vérins de liaison 14A sont articulés sur la partie inférieure de la chaise 6, au moyen d'une articulation rotulienne 20 qui est montée dans une chape solidaire de l'embase 9.

[0030] La tige de ces vérins 14A est articulée sur le berceau 15 au moyen d'une articulation rotulienne 21 dont l'axe est, d'une part, perpendiculaire à l'axe dudit vérin 14A et, d'autre part, situé dans le plan vertical longitudinal du bâti 1.

[0031] On retrouve figure 3, l'articulation rotulienne 21 installée sur le berceau 15, située à l'extrémité de la tige du vérin 14A.

[0032] Toujours figure 3, on remarque aussi l'extrémité du vérin horizontal 13 correspondant et en particulier le joint universel 19 qui relie la tige 18 de ce vérin au berceau 15 de la mâchoire 12.

[0033] Les vérins 14B ont une double fonction puisqu'ils servent d'une part à la manoeuvre des mâchoires 12 et d'autre part au guidage de ces mâchoires par rapport au bâti 1.

[0034] Le cylindre 22 du vérin 14B est articulé au niveau de son cul, sur l'extrémité inférieure de la chaise 6, autour d'un axe 23 qui est transversal. Cet axe 23 est pris dans la chape 24 de l'embase 9, à la partie inférieure de la chaise 6, laquelle chape réalise une immobilisation relative transversale du cylindre 22. L'articulation du vérin 14B sur l'axe 23, lui permet d'osciller dans le plan longitudinal vertical 25.

[0035] L'extrémité supérieure ou gueule du cylindre 22 est munie de patins 26 ; ces patins sont disposés de part et d'autre de la tige 27 du vérin, diamétralement opposés. Ils sont fixés à la gueule du vérin, sur sa collerette 28 par exemple, et ils peuvent également être fixés entre eux, transversalement.

[0036] Ces patins 26 coopèrent chacun avec des surfaces de glissement aménagées dans le bâti 1. Ces surfaces de glissement sont constituées de plaques 29 qui sont fixées de façon appropriée sur la structure 5 du bâti 1. L'ensemble constitué des patins 26 et des surfaces 29 forme une glissière pour chaque vérin 14B. Les plaques 29 ont des dimensions adaptées à la capacité d'oscillation des vérins 14B. Les patins 26 sont rectangulaires avec une longueur qui correspond sensiblement au diamètre du cylindre 32 du vérin et une hauteur de l'ordre de la moitié de ladite longueur. Cette glissière permet de maintenir le vérin 14B dans le plan vertical longitudinal 25 du bâti 1.

[0037] La tige 27 du vérin 14B est solidaire du berceau 15 au moyen d'une broche 31 qui est perpendiculaire à l'axe dudit vérin et qui est située dans le plan vertical longitudinal 25.

[0038] Compte-tenu de sa double fonction, le vérin 14B est dimensionné en conséquence.

[0039] Chaque mâchoire 12 évolue autour d'un point d'oscillation 32 qui correspond à l'intersection entre l'axe de la broche 31 et l'axe 33 des vérins 14B.

[0040] Ce point 32 apparaît figure 1. Ce point 32 évolue dans le plan longitudinal vertical 25.

[0041] On remarque aussi que l'axe 33 du vérin 14B passe au niveau des mors 11 c'est-à-dire au niveau de la zone de pincement de la tôle 4 à façonner.

[0042] La structure 5 du bâti 1 se prête à ce guidage des vérins verticaux. Elle est constituée de deux poutres 35 en forme de caissons, parallèles entre elles, qui s'étendent sur toute la longueur du bâti 1. Chaque poutre se situe dans le plan vertical d'un ensemble de vérins associés à une mâchoire ; cet ensemble étant constitué d'un vérin horizontal 13 et d'un vérin vertical 14. Chaque plan vertical longitudinal passe sensiblement à mi-longueur de la moitié de la longueur de chaque mâchoire 12, de façon à équilibrer les efforts.

[0043] Selon la dimension de la machine, qui peut être relativement importante, on peut prévoir de réaliser le bâti 1 en deux éléments : d'un côté la structure 5 avec ses deux poutres longitudinales 35, et d'un autre côté, la chaise 6. Ces deux éléments peuvent être réunis sur site par exemple par boulonnage. La grande longueur de la presse justifie également la présence des béquilles 10 situées à chaque extrémité de la structure 5.

[0044] Comme représenté figure 1, la partie supérieure de la structure 5 du bâti 1 peut se situer au niveau du sol. Pour faciliter l'intervention d'opérateurs sur la machine, et éviter les incidents, des platelages 36 peuvent être installés au-dessus des orifices 37 qui permettent le passage des tiges des vérins verticaux 14A et 14B, lesquels platelages se déplacent directement sous l'effet des tiges desdits vérins. Ces platelages 36 masquent les orifices oblongs 37 et offrent une certaine sécurité pour les opérateurs qui circulent sur le bâti 1.

Revendications

1. Machine de formage de pièces en tôle, par étirage sur un outil ou « forme », lequel outil est disposé transversalement au centre d'un bâti (1) qui s'étend longitudinalement, des mâchoires (12) sont disposées de part et d'autre de l'outil, montées chacune sur un berceau (15) qui est actionné par deux paires de vérins oscillants dont - une paire de vérins quasi-horizontaux (13) ancrés à l'extrémité correspondante dudit bâti et - une paire de vérins quasi-verticaux (14) ancrés à l'extrémité inférieure de la portion centrale du bâti qui s'étend en forme de chaise (6), lesquelles mâchoires et leurs berceaux sont guidés par rapport audit bâti de telle façon que l'un de leurs points soit maintenu dans un plan longitudinal vertical,
caractérisée en ce que lesdits moyens de maintien d'un point de chaque mâchoire (12) et berceau (15) dans le plan longitudinal vertical (25), consistent en des moyens de guidage aménagés d'une part, directement sur le cylindre de l'un des vérins de manoeuvre de chaque mâchoire (12) et, d'autre part, sur le bâti (1), de façon à conserver en permanence l'axe dudit vérin dans ledit plan longitudinal vertical (25).

2. Machine de formage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cylindre (22) du vérin de guidage (14B) constitue une sorte de glissière oscillante, le cul dudit cylindre étant articulé sur une broche (23) solidaire de la chaise (6) selon un axe perpendiculaire au plan longitudinal vertical (25), avec une immobilisation relative en translation, et la gueule dudit cylindre (22) étant munie de patins (26) diamétralement opposés l'un par rapport à l'autre, qui coopèrent avec des surfaces de glissement en forme de plaques (29), solidaires de la structure (5) du bâti (1), lesquelles plaques sont parallèles audit plan (25).

3. Machine de formage selon la revendication 2, caractérisée en ce que les vérins de guidage des mâchoires (12) sont constitués par les vérins quasi-verticaux (14B), situés dans le plan longitudinal vertical (25) du bâti (1).

4. Machine de formage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chaque mâchoire (12) est articulée au niveau de son berceau (15) sur l'extrémité de la tige (27) des vérins de guidage (14B), au moyen d'une broche (31) qui est perpendiculaire à ladite tige, et qui est centrée dans le plan longitudinal vertical (25) du bâti.

5. Machine de formage selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'axe (33) du vérin de guidage (14B), pour chaque mâchoire (12), est disposé de telle façon qu'il passe à proximité des mors de ladite mâchoire.

6. Machine de formage selon la revendication 3, caractérisée en ce que les vérins (13, 14A) servant à la manoeuvre des mâchoires (12), c'est-à-dire les vérins autres que les vérins (14B) de guidage de ces dernières, sont reliés au bâti (1) et à leurs mâchoires respectives, au moyen d'articulations rotuliennes et/ou de joints universels du type cardans.

7. Machine de formage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le bâti est constitué principalement d'une structure longitudinale (5) constituée de deux grandes poutres (35) reliées entre elles, et d'une chaise (6) qui s'étend sous la partie centrale de ladite structure, laquelle chaise est munie d'une semelle (9) permettant son ancrage sur le sol et en particulier sur la dalle (8) disposée au fond d'une fosse (7).

8. Machine de formage selon la revendication 7, caractérisée en ce que la structure (5) et la chaise (6) constituent, dans le cas de presse de très grande dimension, deux ensembles séparés, lesquels sont assemblables par boulonnage par exemple, et des béquilles (10) sont prévues pour soutenir chaque extrémité de ladite structure (5).

9. Machine de formage selon la revendication 7, caractérisée en ce que la partie supérieure des poutres (35) de la structure (5) constitue un plancher qui peut se situer au niveau du sol, et les passages des tiges des vérins verticaux (14) sont équipés de platelages (36) mobiles qui accompagnent le mouvement desdites tiges, masquant les orifices oblongs (37) de passage desdites tiges.

Dessins