Procédé de fabrication d'ébauches d'écrous étampées à froid. La présente invention se rapporte à un procédé pour la fabrication d'ébauches d'é crous étampées à froid. Le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce qu'un flan sqphérique recuit et poli est introduit dans une matrice profilée selon la forme extérieure de l'ébauche d'écrou, pressé entre un poinçon et un contre-poinçon à têtes concaves assurant une répartition égale de la matière à l'inté rieur de la matrice, puis après retrait de ces deux outils,
pressé à nouveau par un poin çon et un contre-poinçon continuant le tra vail de façonnage suivi de l'action d'un poin çon et d'un contre-poinçon créant dans le flan deux trous borgnes séparés par un mince diaphragme qui est enlevé ensuite par l'ac- tiond'un poinçon et d'un contre-poinçon de découpage assurant par l'enlèvement du dila- phragme la finition de l'ébauche d'écrou qui est extraite ensuite par l'intervention d'un extracteur.
Les. dessins annexés montrent, à titre d'exemple, les diverses phases du procédé ainsi qu'une presse servant à exécuter auto matiquement les opérations successives du procédé.
La fig. 1 représente le flan sphérique obtenu sur les machines connues.
La fig. 2 représente l'ébauche d'écrou finie.
La fia. 3 représente le dispositif dans lequel les flans sphériques sont jetés pêle- mêle pour être ensuite amenés à la machine qui exécute continuellement sur cinq Manches les opérations individuelles.
La fig. 4 représente un dispositif pourvu d'une pince, disposé au bout du canal d'ame née, lequel permet au poinçon de la machine de changer une seule ébauche à la fois.
Les fig. 5 et 6 représentent les deux poin çons à têtes concaves exécutant le premier travail de façonnage.
Les fig. 7 et 8 représentent les poinçons nécessaires à l'opération consistant à former les chanfreins de l'ébauche.
Les fig. 9 et 10 représentent les deux poinçons 'hexagonaux formant les trous borgnes.
Les f ig. 11 et 12 représentent les deux éléments de la quatrième opération au moyen desquels un détache le diaphragme resté à l'intérieur de l'ébauche.
Les fig. 13 et 14 représentent les éléments qui exécutent l'extraction de l'ébauche d'écrou finie.
La fige l5s représente une vue en plan du porte-matrices.
La fig. 16 représente une vue de profil du porte-matrices.
La fig. 17 représente une vue en plan du porte-poinçons..
La fia. 18 représente une coupe du porte- poinçons selon B-B de fig. 17.
La ig. 19 représente l'étbauche après la :seconde opération. La fig. 20 représente l'ébauche après la troisième opération, partiellement en coupe.
La fig. 21 représente schématiquement une presse servant à réaliser le procédé fai sant l'objet de la présente invention.
En se référant aux fig. 1 à 21, le fonc tionnement d'une presse travaillant selon le procédé objet de la présente invention peut être décrit, à titre d'exemple, de la façon suivante: La fabrication des ébauohes d'écrous selon le procédé se fait en deux étapes: La pre mière est faite sur des machines déjà connues à rendement élevé qui d'un fil métallique fait des flans sphériques 1 (fig. 1) qui sont en duite recuits et polis; la seconde étape est réalisée sur ure presse de la manière suivante:
Les flans 1, dépourvus de tensions inter- nee, donc faciles à façonner et assurant une durée plus longue à l'outillage, sont jetés pêle-mêle dans le chargeur 6 de la presse (fig. 4 et 5). Ils descendànt ensuite le long du canal 8 et arrivent l'un derrière l'autre à la pince automatique 9 munie de mâchoires 10 et 11 et d'un ressort 12. Dans cette pince 9 les flans 1 sont maintenus de façon à assurer le chargement des matrices, à tour de rôle, au moyen d'un seul flan par matrice passant sous le premier poinçon 13 (fig. 5).
Le porte-matrices 15 est muni de cinq ma trices 14, 16, 17, 18, 19 identiques, percées chacune d'un trou profilé selon le contour extéritur de l'ébauche d'écrou finie lb (fig.2). Il tourne d'un cinquième de tour après cha que mouvement de va-et-vient du porte-poin çons mobile. Il accomplit en outre, avant de tourner un mouvement vertical assurant le dégagement des matrices hors des contre-poin çons fixes montés sur l'enclume de la presse, et après avoir tourné, un mouvement vertical inverse le remettant en place. La commande de ces mouvements est décrite plus bas.
Le travail de façonnage d'une ébauche d'écrou se déroule comme suit: Le poinçon 13 en descendant fait tomber un flan 1 de la pince 9 dans la matrice 14 placée à cet instant sous ledit poinçon. Le trou de la matrice 14 est obturé par le poin- çon 13 solidaire du porte-poinçons mobile 26a; le flan 1 est écrasé et ainsi obligé d'ad hérer au trou profilé de la matrice. La forme concave des deux têtes des poinçons 13, 13' assure une répartition égale de la matière dans la matrice. Après cette opération et après rotation d'un cinquième de tour du porte-matrices 15, l'ébauche sue trouve entre le poinçon 20 et le contre-poinçon 20' (fig. 7 et 8).
La descente du poinçon 20 provoque une nouvelle déformation de l'ébauche qui prend la forme représentée par la fig. 20 avec chanfreins, favorisant la finition de l'ébauche d'écrou. Après cette opération, la matrice 14 se trouve avec l'ébauche sous le poinçon 21 qui, en descendant coutre le con tre-poinçon 21', continue le de l'ébauche et crée les deux trous borgnes 23, 23' (fin. 20) par l'action des deux tétons 21a, 21'a, prévus au bout des poinçons 2l', 21.
Après une nouvelle rotation du porte-matri ces 15, l'ébauche selon fig. 20 se trouve en face du poinçon 24 et du contre-poinçon de découpage 24' qui, par leur action con juguée, enlèvent le mince diaph rague resté dans l'ébauche apirès la troisième opération, assurant ainsi la finition de l'ébauche d'écrou.
Une dernière rotation du porte-matrices amène @la matrice 14 contenant l'ébauche d'écrou finie lb sous le poinçon 2,5 qui ac complit l'extraction. L'ébauche d'écrou tombe dans un canal qui l'amène "hors .de la presse vers la caisse recueillant les pièces finies. Au prochain mouvement de rotation du porte- matrices, la. matrice vide 14 se trouvera à.
nouveau sous le poinçon 13, sera chargée et recommencera, le cycle des opérations. Comme on aura pu s'en apercevoir, les cinq poinçons sont solidaires du même porte-poin- çons mobile et les quatre- contre-poinçons sont fixés sur l'enclume de la presse. A cha que cycle de la presse, les cinq opérations seront 'donc exécutées simultanément sur cinq. ébauches et l'on aura la production d'une ébauche d'écrou par coup de presse ainsi que le chargement d'un flan.
Les mouvements de rotation: d'un cin quième de tour et de translation verticale du porte-matrices, assurant le déplacement des ébauches sous les divers outils sont pro voqués par deux excentriques montés en bout d'arbre 27 de la presse. Ces deux excen triques 29 transmettent leurs mouvements à deux arbres dont l'un commande le mou vement de rotation des matrices et l'autre le mouvement de dégagement vertical.
Cha que déplacement devant être très précis, et les engrenages ne pouvant assurer une telle pré cision, il est prévu un système à cliquets avec blocage dans les cinq positions de tra vail.
Process for manufacturing cold-stamped nut blanks. The present invention relates to a process for manufacturing cold-stamped nut blanks. The method according to the invention is characterized in that an annealed and polished square-spherical blank is introduced into a profiled die according to the external shape of the nut blank, pressed between a punch and a counter-punch with concave heads ensuring a equal distribution of the material inside the die, then after removal of these two tools,
pressed again by a punch and a counter-punch continuing the shaping work followed by the action of a punch and a counter-punch creating in the blank two blind holes separated by a thin diaphragm which is removed then by the action of a punch and a cutting counter-punch ensuring, by removing the dilaphragm, the finish of the nut blank which is then extracted by the intervention of an extractor.
The. The accompanying drawings show, by way of example, the various phases of the process as well as a press serving to automatically carry out the successive operations of the process.
Fig. 1 represents the spherical blank obtained on known machines.
Fig. 2 shows the finished nut blank.
The fia. 3 shows the device in which the spherical blanks are thrown pell-mell to be then brought to the machine which continuously performs the individual operations over five handles.
Fig. 4 shows a device provided with a clamp, arranged at the end of the born web channel, which allows the punch of the machine to change a single blank at a time.
Figs. 5 and 6 represent the two punches with concave heads performing the first shaping work.
Figs. 7 and 8 represent the punches necessary for the operation consisting in forming the chamfers of the blank.
Figs. 9 and 10 represent the two hexagonal punches forming the blind holes.
The f ig. 11 and 12 represent the two elements of the fourth operation by means of which one detaches the diaphragm remaining inside the blank.
Figs. 13 and 14 show the elements which perform the extraction of the finished nut blank.
Fig 15s shows a plan view of the die carrier.
Fig. 16 shows a profile view of the die holder.
Fig. 17 shows a plan view of the punch holder.
The fia. 18 shows a section through the punch holder along B-B of FIG. 17.
The ig. 19 represents the blank after the second operation. Fig. 20 shows the blank after the third operation, partially in section.
Fig. 21 schematically shows a press for carrying out the process forming the subject of the present invention.
Referring to Figs. 1 to 21, the operation of a press working according to the method which is the subject of the present invention can be described, by way of example, as follows: The manufacture of the nut blanks according to the method is carried out in two stages : The first is made on machines already known with high efficiency which from a metal wire make spherical blanks 1 (fig. 1) which are annealed and polished pickle; the second step is carried out on a press as follows:
The blanks 1, devoid of internal tensions, therefore easy to shape and ensuring a longer tool life, are thrown pell-mell into the loader 6 of the press (fig. 4 and 5). They then descend along channel 8 and arrive one behind the other at the automatic gripper 9 provided with jaws 10 and 11 and a spring 12. In this gripper 9 the blanks 1 are held so as to ensure loading. dies, in turn, by means of a single blank per die passing under the first punch 13 (FIG. 5).
The die holder 15 is provided with five identical dies 14, 16, 17, 18, 19, each drilled with a profiled hole according to the outer contour of the finished nut blank lb (FIG. 2). It turns a fifth of a turn after each back and forth movement of the mobile punch holder. It also performs, before turning a vertical movement ensuring the release of the dies from the fixed counter punches mounted on the anvil of the press, and after turning, a vertical movement reverses putting it back in place. The control of these movements is described below.
The work of shaping a nut blank takes place as follows: The punch 13 in descending causes a blank 1 of the clamp 9 to fall into the die 14 placed at this moment under said punch. The hole in the die 14 is closed by the punch 13 integral with the mobile punch holder 26a; the blank 1 is crushed and thus forced to adhere to the profiled hole of the die. The concave shape of the two heads of the punches 13, 13 'ensures an equal distribution of the material in the die. After this operation and after rotation of a fifth of a turn of the die-holder 15, the blank is located between the punch 20 and the counter-punch 20 '(Figs. 7 and 8).
The descent of the punch 20 causes a new deformation of the blank which takes the form shown in FIG. 20 with chamfers, favoring the finish of the nut blank. After this operation, the die 14 is located with the blank under the punch 21 which, while descending the counter-punch 21 ', continues the blank and creates the two blind holes 23, 23' (end 20 ) by the action of the two studs 21a, 21'a, provided at the end of the punches 2l ', 21.
After a further rotation of the die holder 15, the blank according to fig. 20 is located opposite the punch 24 and the cutting counter-punch 24 'which, by their combined action, remove the thin diaphragm remaining in the blank after the third operation, thus ensuring the finishing of the blank. nut.
A final rotation of the die holder brings the die 14 containing the finished nut blank 1b under the punch 2.5 which completes the extraction. The nut blank falls into a channel which brings it out of the press to the box collecting the finished parts. On the next rotational movement of the die carrier, the empty die 14 will be at.
new under punch 13, will be loaded and will start the cycle of operations again. As will have been seen, the five punches are integral with the same mobile punch holder and the four counter punches are fixed on the anvil of the press. In each press cycle, the five operations will therefore be carried out simultaneously out of five. blanks and we will have the production of a nut blank by press stroke as well as the loading of a blank.
The rotational movements: of a fifth turn and vertical translation of the die holder, ensuring the movement of the blanks under the various tools are caused by two eccentrics mounted at the end of the shaft 27 of the press. These two eccentrics 29 transmit their movements to two shafts, one of which controls the rotational movement of the dies and the other the vertical release movement.
As the movement has to be very precise, and the gears cannot ensure such precision, a ratchet system is provided with locking in the five working positions.