FR2744380A1 - Fabrication of metal components by hydraulic presses - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention est relative à l'hydroflambage qui est un procédé de fabrication de pièces métalliques à partir d'ébauches creuses réalisées par emboutissage d'une feuille métallique, procédé consistant à combiner une action mécanique axiale de flambage avec une déformation radiale réalisée dans un moule et au moyen d'une action hydraulique s'exerçant dans l'ébauche, cette action hydraulique étant définie, tant en valeur qu'en synchronisme, par la variation du volume de la pièce, avec maintien de son épaisseur, en rapport avec le raccourcissement de l'ébauche par l'action de flambage. The invention relates to hydrofoaming which is a process for manufacturing metal parts from hollow blanks produced by stamping a metal sheet, a process consisting in combining an axial mechanical buckling action with a radial deformation carried out in a mold and by means of a hydraulic action exerted in the blank, this hydraulic action being defined, both in value and in synchronism, by the variation of the volume of the part, with maintenance of its thickness, in relation to the shortening of the blank by the buckling action.
En pratique, I'hydroflambage est mis en oeuvre par des installations comprenant:
- un vérin de flambage, solidaire de l'une des tables du bâti d'une presse et portant un poussoir recevant l'ébauche et apte à conformer le fond de la pièce finale,
- au moins un moule en plusieurs parties mobiles, définissant la forme extérieure de la pièce finale,
- une tête de bouchage, obturant avec force et de manière étanche l'ouverture de l'ébauche,
- un circuit hydraulique de régulation de la déformation de l'ébauche, circuit dont la branche traversant la tête de bouchage et débouchant dans l'ébauche est raccordée à un piston de régulation,
- et des moyens coordonnant la régulation du volume de l'ébauche avec le flambage, en fonction de la réduction de longueur de cette ébauche.In practice, hydroflambing is implemented by installations comprising:
- a buckling cylinder, integral with one of the tables of the frame of a press and carrying a pusher receiving the blank and capable of shaping the bottom of the final part,
- at least one mold in several mobile parts, defining the external shape of the final part,
- a capping head, sealingly closing the opening of the blank,
a hydraulic circuit for regulating the deformation of the blank, a circuit whose branch passing through the closure head and opening into the blank is connected to a regulating piston,
- And means coordinating the regulation of the volume of the blank with the buckling, as a function of the reduction in length of this blank.
En général, les moyens de coordination sont composés d'une came sur le profil de laquelle repose un galet monté à l'extrémité inférieure du piston de régulation, commandant la variation du volume de fluide dans l'ébauche. Cette came est liée en translation à un vérin de commande alimentant le vérin de flambage. Ainsi, tout déplacement du vérin de commande, donc du vérin de flambage provoquant le raccourcissement longitudinal de la pièce, entraîne le déplacement de la came et, en conséquence, un déplacement du piston du vérin de régulation en appui sur cette came. I1 en résulte que la variation de volume du fluide dans l'ébauche est synchronisée avec le raccourcissement de cette ébauche, et a une valeur, positive ou négative, qui dépend du profil de la came, lui-même déterminé en fonction des conditions de déformation de la pièce. In general, the coordination means are composed of a cam on the profile of which rests a roller mounted at the lower end of the regulating piston, controlling the variation of the volume of fluid in the blank. This cam is linked in translation to a control cylinder supplying the buckling cylinder. Thus, any movement of the control cylinder, therefore of the buckling cylinder causing the longitudinal shortening of the part, causes the displacement of the cam and, consequently, a displacement of the piston of the control cylinder bearing on this cam. It follows that the variation in volume of the fluid in the blank is synchronized with the shortening of this blank, and has a value, positive or negative, which depends on the profile of the cam, itself determined according to the deformation conditions. of the room.
Cette technique de fabrication permet d'obtenir des pièces régulières, aussi bien dans leur géométrie que dans leurs dimensions. Toutefois, elle présente des inconvénients, pendant le réglage et en fonctionnement. This manufacturing technique makes it possible to obtain regular parts, both in their geometry and in their dimensions. However, it has drawbacks, during adjustment and in operation.
Le profil de chaque came étant défini à partir de la courbe de variation du volume de la pièce par rapport à son raccourcissement, et de manière que la surface interne de l'ébauche soit constante, quelles que soient les déformations de cette ébauche, il est nécessaire, pour chaque nouvelle fabrication, de définir, par calcul, quelques points précis de la courbe de la came, puis de relier ces points par des tronçons de courbe et, enfin, d'ajuster la courbe finale en procédant à des essais de formage sur la presse, jusqu'à obtention du résultat attendu. Cette procédure est bien maîtrisée mais est longue et fastidieuse. The profile of each cam being defined from the curve of variation of the volume of the part with respect to its shortening, and so that the internal surface of the blank is constant, whatever the deformations of this blank, it is necessary, for each new manufacturing, to define, by calculation, some precise points of the curve of the cam, then to connect these points by sections of curve and, finally, to adjust the final curve by carrying out forming tests on the press, until the expected result is obtained. This procedure is well mastered but is long and tedious.
En fonctionnement, et en raison des pressions élevées s'exerçant par réaction sur le piston de régulation, le galet coopérant avec le profil de la came est soumis à des contraintes élevées favorisant son usure et sa détérioration, ce qui conduit à des remplacements fréquents. In operation, and due to the high pressures exerted by reaction on the regulating piston, the roller cooperating with the profile of the cam is subjected to high stresses promoting its wear and its deterioration, which leads to frequent replacements.
Un autre inconvénient de cette installation résulte de la présence de la came. En effet, en raison de sa disposition hors des éléments mobiles de la presse, et par exemple hors des genouillères de plaquage de la tête de bouchage sur l'ébauche, cette came oblige d'éloigner le vérin de régulation de l'ébauche et nécessite d'allonger la branche correspondante du circuit hydraulique. Cela a pour conséquence d'augmenter les imprécisions dues au gonflement des tuyaux et conduits de ce circuit sous la très haute pression qui les parcourt. Another drawback of this installation results from the presence of the cam. In fact, because of its arrangement outside the movable elements of the press, and for example outside of the knee pads for pressing the plugging head on the blank, this cam forces the regulating cylinder away from the blank and requires to extend the corresponding branch of the hydraulic circuit. This has the consequence of increasing the inaccuracies due to the swelling of the pipes and conduits of this circuit under the very high pressure which traverses them.
Par ailleurs, les nombreux composants mécaniques dans les moyens de coordination ajoutent des inerties mécaniques qui influent sur la reproductivité des pièces, de sorte que, pour obtenir des pièces régulières, il est nécessaire à la fin de l'opération d'hydroflambage régulé, de soumettre la pièce à une surpression la plaquant contre l'empreinte. Cette opération, qui est réalisée par un cylindre dit de calibrage, raccordé au circuit de régulation, augmente le temps de fabrication. In addition, the numerous mechanical components in the coordination means add mechanical inertia which influences the reproducibility of the parts, so that, in order to obtain regular parts, it is necessary at the end of the regulated hydroflamming operation to subject the part to an overpressure pressing it against the imprint. This operation, which is carried out by a so-called calibration cylinder, connected to the regulation circuit, increases the manufacturing time.
La présente invention a pour objet de fournir une installation d'hydroflambage qui remédie à ces inconvénients, tout en étant de fonctionnement sûr et fiable et très facilement adaptable à un changement de fabrication. The object of the present invention is to provide a hydrofoaming installation which overcomes these drawbacks, while being safe and reliable and very easily adaptable to a change in manufacture.
A cet effet, dans l'installation selon l'invention, les moyens coordonnant la régulation du volume intérieur de l'ébauche comprennent:
- un capteur mesurant les déplacements linéaires du vérin de flambage et les convertissant en signaux électriques,
- une commande numérique pilotant la vanne d'alimentation du vérin de régulation en fonction des informations du capteur de déplacement du vérin de flambage, et selon une relation prédéterminée entre la hauteur instantanée de l'ébauche et le volume intérieur instantané de cette ébauche,
- et un capteur de rétroaction mesurant les déplacements linéaires du vérin de régulation et les convertissant en signaux électriques, ce capteur étant relié par un circuit électrique à la commande numérique.To this end, in the installation according to the invention, the means coordinating the regulation of the interior volume of the blank include:
- a sensor measuring the linear displacements of the buckling cylinder and converting them into electrical signals,
a digital control controlling the supply valve of the regulating cylinder as a function of information from the displacement sensor of the buckling cylinder, and according to a predetermined relationship between the instantaneous height of the blank and the instantaneous internal volume of this blank,
- And a feedback sensor measuring the linear displacements of the regulating cylinder and converting them into electrical signals, this sensor being connected by an electrical circuit to the digital control.
Avec cet agencement, la synchronisation de la régulation du volume de fluide dans l'ébauche par rapport au raccourcissement de cette ébauche est assurée par des moyens électroniques réagissant à une loi de régulation pouvant être très aisément modifiée à chaque changement de fabrication, par simple réglage des valeurs introduites dans le programmateur de la commande numérique. Cet avantage est particulièrement important car il permet de réduire le temps de réglage de chaque nouvelle fabrication, non seulement par suppression des opérations d'usinage du profil de la came, mais aussi par diminution du temps nécessaire à la modification de la loi de régulation lors des essais nécessaires pour vérifier la cohérence entre cette loi et la déformation réelle de la pièce. With this arrangement, the synchronization of the regulation of the volume of fluid in the blank relative to the shortening of this blank is ensured by electronic means reacting to a regulation law which can be very easily modified at each change of manufacture, by simple adjustment. values entered in the programmer of the digital control. This advantage is particularly important because it makes it possible to reduce the adjustment time for each new production, not only by eliminating the machining operations of the profile of the cam, but also by reducing the time necessary for modifying the regulation law during tests necessary to check the consistency between this law and the real deformation of the part.
De plus, la suppression de tout moyen mécanique intermédiaire élimine les risques de panne et les interruptions involontaires de fabrication et permet de réduire la longueur du circuit hydraulique, donc les inerties et imprécisions. La fiabilité et la reproductivité ainsi obtenue permettent de supprimer l'opération finale de calibrage, et le cylindre correspondant, ce qui a pour effet de réduire le temps de fabrication et parallèlement de réduire le coût de la presse tout en la simplifiant. In addition, the elimination of any intermediate mechanical means eliminates the risks of breakdown and unintended interruptions in manufacturing and makes it possible to reduce the length of the hydraulic circuit, therefore inertias and inaccuracies. The reliability and reproducibility thus obtained make it possible to eliminate the final calibration operation, and the corresponding cylinder, which has the effect of reducing the manufacturing time and at the same time reducing the cost of the press while simplifying it.
Le capteur de rétroaction vérifie la position instantanée réelle du piston de calibrage et permet, si besoin est, de l'ajuster pour que la loi de régulation soit respectée. The feedback sensor checks the actual instantaneous position of the calibration piston and allows, if necessary, to be adjusted so that the regulation law is respected.
Dans une forme d'exécution de l'invention, le corps du vérin de régulation est fixé contre la traverse supérieure du bâti de la presse et la chambre, ménagée dans le corps pour le piston de régulation, communique par un canal interne à ce corps, avec un canal ménagé dans la traverse, tandis que ce dernier canal est raccordé à la branche du circuit qui débouche dans la tête de bouchage, par une colonne tubulaire télescopique, interposée entre cette tête et la traverse. In one embodiment of the invention, the body of the regulating cylinder is fixed against the upper cross member of the press frame and the chamber, formed in the body for the regulating piston, communicates by an internal channel to this body. , with a channel formed in the cross member, while the latter channel is connected to the branch of the circuit which opens into the closure head, by a telescopic tubular column, interposed between this head and the cross member.
Avec cette construction, le circuit hydraulique de régulation est particulièrement court et surtout est constitué par des canaux qui, ménagés dans des pièces massives et résistantes, sont peu sensibles au gonflement sous l'action de la haute pression les parcourant lors de l'opération d'hydroflambage. With this construction, the hydraulic regulation circuit is particularly short and above all consists of channels which, formed in massive and resistant parts, are not very sensitive to swelling under the action of the high pressure passing through them during the operation of '' hydroflambage.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'installation selon l'invention. Other characteristics and advantages will emerge from the description which follows with reference to the appended diagrammatic drawing representing, by way of example, an embodiment of the installation according to the invention.
Figure 1 est une vue partielle en coupe transversale montrant les éléments essentiels de l'installation,
Figures 2 à 7 sont des vues partielles de côté en coupe transversale montrant quelques unes des différentes phases de la déformation d'une ébauche,
Figure 8 est un graphique représentant la courbe de la variation de volume intérieur de la pièce des figures 2 à 7 en fonction de son raccourcissement.FIG. 1 is a partial view in cross section showing the essential elements of the installation,
Figures 2 to 7 are partial side views in cross section showing some of the different phases of the deformation of a blank,
Figure 8 is a graph showing the curve of the variation in interior volume of the part of Figures 2 to 7 as a function of its shortening.
A la figure 1, la référence numérique 2 désigne le bâti d'une presse comportant une table 3 et une traverse supérieure 4. La table 3 est solidaire du cylindre 5 d'un vérin de flambage 6. Le piston 6a du vérin vient en appui sur un poussoir 8 monté coulissant dans le cylindre 5 et dont la face supérieure est usinée et conformée en 8a pour former le fond de la pièce. Le cylindre 5 est alimenté par un circuit 9 par un cylindre de commande 10. In FIG. 1, the reference numeral 2 designates the frame of a press comprising a table 3 and an upper cross member 4. The table 3 is integral with the cylinder 5 of a buckling cylinder 6. The piston 6a of the cylinder comes to bear on a pusher 8 slidably mounted in the cylinder 5 and the upper face of which is machined and shaped at 8a to form the bottom of the part. The cylinder 5 is supplied by a circuit 9 by a control cylinder 10.
Des éléments de moule 12 sont associés au poussoir 8. Dans la forme d'exécution représentée, ces éléments sont en deux parties et sont destinés à servir de surface d'appui au bord évasé 13a de l'ébauche 13, lorsque ce bord est pincé par un bouchon 14, faisant partie d'une tête de bouchage 15. Mold elements 12 are associated with the pusher 8. In the embodiment shown, these elements are in two parts and are intended to serve as a bearing surface at the flared edge 13a of the blank 13, when this edge is pinched by a plug 14, forming part of a plugging head 15.
La tête de bouchage est reliée à la traverse supérieure 4 par un ensemble de genouillères 16 permettant de plaquer avec force le bouchon 14 sur le bord évasé 13a de l'ébauche. The plugging head is connected to the upper crossmember 4 by a set of kneepads 16 making it possible to press the plug 14 firmly onto the flared edge 13a of the blank.
Le bouchon 14 est traversé par un canal axial 17 communiquant avec le canal 18 d'un circuit hydraulique. Ce circuit comprend une branche A d'alimentation comprenant un clapet anti retour 19, disposé dans la tête 15, et un conduit 20 d'alimentation en fluide et notamment en eau doté d'une vanne 22 à commande électrique, et d'une branche B de liaison avec vérin de régulation 28. Cette branche comprend une colonne télescopique en deux parties, respectivement 23a, 23b, reliant le canal 18 à la traverse supérieure 4. The plug 14 is crossed by an axial channel 17 communicating with the channel 18 of a hydraulic circuit. This circuit comprises a supply branch A comprising a non-return valve 19, disposed in the head 15, and a conduit 20 for supplying fluid and in particular water provided with an electrically controlled valve 22, and a branch B for connection with regulating cylinder 28. This branch comprises a telescopic column in two parts, respectively 23a, 23b, connecting the channel 18 to the upper crosspiece 4.
L'élément supérieur 23b de la colonne débouche dans un logement 24 qui communique par un canal 25 ménagé dans la traverse supérieure 4 avec un canal 26 ménagé dans le corps 27 du vérin de régulation 28. Ce vérin de régulation est un vérin multiplicateur de pression et comporte donc un piston dont la tête 29 est montée libre en translation dans un cylindre 30, pouvant être alimenté de chaque côté par des circuits hydrauliques 32 et 33, et une tige 34 guidée en translation par le corps 27 et mobile dans une chambre de mise en pression 35.The upper element 23b of the column opens into a housing 24 which communicates through a channel 25 formed in the upper cross member 4 with a channel 26 formed in the body 27 of the control cylinder 28. This control cylinder is a pressure multiplier cylinder and therefore comprises a piston whose head 29 is mounted free in translation in a cylinder 30, which can be supplied on each side by hydraulic circuits 32 and 33, and a rod 34 guided in translation by the body 27 and movable in a pressurization 35.
Dans cette chambre, débouche le conduit 26 précité et un conduit 36 faisant partie d'un circuit de trop plein et de dégazage comportant un clapet piloté 37 et un circuit d'évacuation 38.In this chamber, the above-mentioned conduit 26 opens and a conduit 36 forming part of an overflow and degassing circuit comprising a piloted valve 37 and a discharge circuit 38.
Les circuits 32 et 33 d'alimentation du vérin de régulation sont connectés à un distributeur 39 à commande électrique, tandis que le circuit 40 de pilotage du clapet 37 est équipé d'un distributeur 42 à commande électrique. The circuits 32 and 33 for supplying the regulating cylinder are connected to a distributor 39 with electric control, while the circuit 40 for controlling the valve 37 is equipped with a distributor 42 with electric control.
Selon l'invention, la coordination de l'opération d'hydroflambage, c'est-à-dire de l'action mécanique axiale de raccourcissement de l'ébauche 13 avec l'action hydraulique assurant une expansion radiale de cette ébauche avec contrôle de sa déformation, est assurée par un ensemble comprenant une commande numérique 50, un capteur 52 de déplacement du vérin de flambage 6 et un capteur 53 de déplacement du vérin de régulation 28. Les capteurs 52 et 53 sont raccordés à la commande numérique par des circuits respectivement 54 et 55. De même, la vanne 22 et les distributeurs 39 et 42 sont raccordés à cette commande numérique par des circuits respectivement 56, 57 et 58. According to the invention, the coordination of the hydroflamming operation, that is to say of the axial mechanical action of shortening the blank 13 with the hydraulic action ensuring a radial expansion of this blank with control of its deformation is ensured by an assembly comprising a digital control 50, a sensor 52 for displacement of the buckling cylinder 6 and a sensor 53 for displacement of the control cylinder 28. The sensors 52 and 53 are connected to the digital control by circuits 54 and 55 respectively. Likewise, the valve 22 and the distributors 39 and 42 are connected to this digital control by circuits 56, 57 and 58 respectively.
Dans la forme d'exécution représentée, chacun des capteurs 52, 53 est constitué par une roue de codage, non représentée, liée en rotation à un pignon 60, 62 engrenant avec une crémaillère 63, 64, solidaire des mouvements du piston 6a du vérin de flambage 6 du piston 29 du vérin de régulation 28. Ces liaisons sont représentées comme étant assurées par des tiges respectivement 7 et 65 liées aux pistons respectivement, 6a et 29, mais tout autre mode de liaison peut être utilisé, pourvu que tous déplacements d'un piston se communique à la crémaillère correspondante. In the embodiment shown, each of the sensors 52, 53 is constituted by a coding wheel, not shown, linked in rotation to a pinion 60, 62 meshing with a rack 63, 64, integral with the movements of the piston 6a of the jack buckling 6 of the piston 29 of the regulating cylinder 28. These connections are shown as being provided by rods 7 and 65 respectively linked to the pistons respectively, 6a and 29, but any other connection mode can be used, provided that all displacements d 'a piston communicates with the corresponding rack.
Il est rappelé que les moyens de coordination, constitués ici par la commande numérique, ont pour fonction d'assurer la parfaite simultanéité entre l'action de raccourcissement assurée par le vérin de flambage, et l'action de déformation en largeur assurée par le fluide hydraulique dans l'ébauche, et, en conséquence, de réguler la pression et le volume du fluide dans l'ébauche, de manière que la surface interne de celle-ci, donc son épaisseur, reste constante. It is recalled that the coordination means, constituted here by the numerical control, have the function of ensuring perfect simultaneity between the shortening action provided by the buckling cylinder, and the width deformation action provided by the fluid hydraulic in the blank, and, consequently, to regulate the pressure and the volume of the fluid in the blank, so that the internal surface thereof, therefore its thickness, remains constant.
En pratique, cette régulation qui prend en compte les variations de volume de l'ébauche au cours de sa déformation, comme montré aux figures 2 à 7 pour la fabrication d'une poulie à une gorge à partir d'une ébauche en forme de godet, est régie par une relation prédéterminée, ou loi de régulation correspondant à la courbe C de la figure 8. Cette courbe, qui représente la variation du volume de l'ébauche indiquée en ordonnées par rapport à son raccourcissement porté en abscisses, est propre à chaque pièce et est en général définie par extrapolation, à partir de quelques points P1 à P6, pour chacun desquels la hauteur Hl à H6 est connue et le volume V1 à V6 est calculé. In practice, this regulation which takes into account the variations in volume of the preform during its deformation, as shown in FIGS. 2 to 7 for the manufacture of a pulley with a groove from a preform in the form of a bucket , is governed by a predetermined relationship, or law of regulation corresponding to curve C in FIG. 8. This curve, which represents the variation in the volume of the blank indicated on the ordinate with respect to its shortening plotted on the abscissa, is specific to each room and is generally defined by extrapolation, from a few points P1 to P6, for each of which the height H1 to H6 is known and the volume V1 to V6 is calculated.
Dans l'installation selon la présente invention, les valeurs P 1 à Pn sont introduites dans le programmateur de la commande numérique qui est doté d'un logiciel déterminant les valeurs intermédiaires. Ces valeurs intermédiaires sont ajustées lors des essais effectués sur la presse. In the installation according to the present invention, the values P 1 to Pn are introduced into the programmer of the digital control which is provided with software determining the intermediate values. These intermediate values are adjusted during tests carried out on the press.
On notera que, par rapport aux installations actuelles nécessitant de modifier le profil d'une came, la définition exacte de la loi de programmation n'exige aucune manipulation ou usinage, autre que l'exécution des tests sur la presse. Il en résulte un gain de temps considérable lors de chaque changement de fabrication. It will be noted that, compared with current installations requiring the modification of the profile of a cam, the exact definition of the programming law does not require any manipulation or machining, other than the execution of tests on the press. This results in a considerable time saving during each change of manufacture.
Pour réaliser une pièce au moyen de cette installation, l'ébauche 13 de la pièce est d'abord mise en place sur les éléments de moule 12, puis les moyens de fermeture de la tête de bouchage sont actionnés de manière que le bouchon 14 vienne presser fortement sur le bord tronconique 13a de l'ébauche sur les éléments de moule 12. A ce stade, la commande numérique 50 intervient sur la vanne 22 du circuit d'alimentation 20 afin qu'il soit procédé au remplissage de l'ébauche 13, mais aussi de l'ensemble du circuit hydraulique. Pendant cette phase, le clapet 37 est amené en position d'ouverture par le distributeur 42, afin de procéder à la vidange de l'air, puis à l'évacuation du trop plein. A la fin du remplissage, la vanne 22 et le clapet 37 sont amenés en position de fermeture de manière que le circuit hydraulique soit fermé à chacune de ses extrémités. To make a part by means of this installation, the blank 13 of the part is first put in place on the mold elements 12, then the means for closing the plugging head are actuated so that the plug 14 comes strongly press on the frustoconical edge 13a of the blank on the mold elements 12. At this stage, the digital control 50 intervenes on the valve 22 of the supply circuit 20 so that the blank 13 is filled , but also of the entire hydraulic circuit. During this phase, the valve 37 is brought into the open position by the distributor 42, in order to empty the air, then to evacuate the overflow. At the end of filling, the valve 22 and the valve 37 are brought into the closed position so that the hydraulic circuit is closed at each of its ends.
A ce stade, la commande numérique 50 déclenche le fonctionnement du vérin de commande 10 qui, par le circuit 9, alimente la chambre du vérin de flambage 6, afin de provoquer le déplacement de celui-ci vers le haut dans le sens de la flèche 11 de figure 1. At this stage, the digital control 50 triggers the operation of the control cylinder 10 which, by the circuit 9, supplies the chamber of the buckling cylinder 6, in order to cause the displacement of the latter upward in the direction of the arrow 11 of figure 1.
Grâce au capteur 52, les déplacements du vérin de flambage 6 sont détectés, à tout instant, transformés en signaux électriques et amenés à la commande numérique 50 qui, parallèlement, par le circuit 57, actionne le distributeur 39 commandant l'alimentation du vérin de régulation 28, se déplaçant dans le sens de la flèche 31 de figure 1. La tige 34 de ce vérin, pénétrant dans la chambre 35, génère un débit de fluide qui est envoyé sous pression dans l'ébauche 13 à une pression déterminée. On notera que, pour certaines pièces ayant instantanément des variations positives de leur volume, le vérin de régulation 28 peut être déplacé en sens inverse de la flèche 31. Thanks to the sensor 52, the movements of the buckling cylinder 6 are detected at all times, transformed into electrical signals and brought to the digital control 50 which, in parallel, by the circuit 57, actuates the distributor 39 controlling the supply of the cylinder of regulation 28, moving in the direction of arrow 31 in FIG. 1. The rod 34 of this jack, penetrating into the chamber 35, generates a flow of fluid which is sent under pressure to the blank 13 at a determined pressure. It will be noted that, for certain parts having instantaneously positive variations in their volume, the regulating cylinder 28 can be moved in the opposite direction to the arrow 31.
Tous les déplacements du vérin de régulation 28 sont mesurés par le capteur de rétroaction 53 et transmis, sous forme de signaux électriques, par le circuit 55 jusqu'à la commande numérique 50 qui peut ainsi réagir instantanément par le distributeur 39 pour ajuster la position du vérin de régulation 28 par rapport à la loi de régulation et ceci afin que la déformation de l'ébauche 13 s'effectue toujours sans amincissement de son épaisseur et avec maintien de sa surface interne. All the movements of the regulating cylinder 28 are measured by the feedback sensor 53 and transmitted, in the form of electrical signals, by the circuit 55 to the digital control 50 which can thus react instantly by the distributor 39 to adjust the position of the regulating cylinder 28 with respect to the regulating law and this so that the deformation of the blank 13 is always carried out without thinning of its thickness and with maintenance of its internal surface.
A la fin de cette opération de déformation, la pièce est terminée et n'a pas à subir une opération de calibrage. At the end of this deformation operation, the part is finished and does not have to undergo a calibration operation.
A la fin du cycle de fabrication, le circuit hydraulique est vidangé, au moins partiellement, par actionnement du clapet piloté 37, puis la tête de bouchage est relevée pour pouvoir accéder à la pièce. At the end of the manufacturing cycle, the hydraulic circuit is drained, at least partially, by actuation of the piloted valve 37, then the plugging head is raised to be able to access the part.
Il ressort de ce qui précède que les moyens de coordination des actions mécaniques et hydrauliques de l'opération d'hydroflambage, moyens qui selon l'invention sont électroniques, permettent d'obtenir la simultanéité recherchée, et cela grâce à la combinaison de la commande numérique avec les deux capteurs 52, 53 mesurant exclusivement les déplacements linéaires des vérins de flambage et de régulation. Par ailleurs et indépendamment des facilités de réglage lors de chaque changement de pièce, ces moyens de coordination dégagent la structure de toute partie mécanique, telle que came et ses moyens de déplacement, et permettent, en rapprochant le vérin de régulation 28 de la traverse supérieure 4, de réaliser les éléments du circuit hydraulique dans des pièces massives et indéformables 15, 23a, 23b, 4 et 47, et de réduire la longueur de ce circuit, ce qui supprime tous les inconvénients dus au gonflement des canalisations et aux inerties hydrauliques. It emerges from the above that the means for coordinating the mechanical and hydraulic actions of the hydroflamming operation, means which according to the invention are electronic, make it possible to obtain the desired simultaneity, and this thanks to the combination of the command digital with the two sensors 52, 53 measuring exclusively the linear displacements of the buckling and regulation cylinders. Furthermore and independently of the adjustment facilities during each change of part, these coordination means release the structure of any mechanical part, such as cam and its displacement means, and allow, by bringing the regulating cylinder 28 closer to the upper crossmember 4, to produce the elements of the hydraulic circuit in massive and non-deformable parts 15, 23a, 23b, 4 and 47, and to reduce the length of this circuit, which eliminates all the drawbacks due to the swelling of the pipes and to the hydraulic inertias.
Avec ces moyens la presse est moins onéreuse, les changements de moules sont facilités, tandis que les pièces obtenues sont plus précises et moins onéreuses. With these means, the press is less expensive, mold changes are facilitated, while the parts obtained are more precise and less expensive.
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3335590A (en) * | 1964-08-07 | 1967-08-15 | Boeing Co | Accurate control system for axial load bulge forming |
| GB1167433A (en) * | 1966-04-14 | 1969-10-15 | Cl Jacquemard Ets | Improvements in or relating to Process of Cold Forming Sheet Components under Hydraulic Pressure |
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| DE1933494A1 (en) * | 1968-07-04 | 1970-01-15 | Pierre Cuq | Method and device for the production of large, especially long parts, by deformation by means of water pressure |
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| EP0036365A1 (en) * | 1980-03-13 | 1981-09-23 | VALLOUREC Société Anonyme dite. | Process for manufacturing workpieces by hydraulic-pressure shaping, and apparatus for carrying out this process |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3335590A (en) * | 1964-08-07 | 1967-08-15 | Boeing Co | Accurate control system for axial load bulge forming |
| GB1167433A (en) * | 1966-04-14 | 1969-10-15 | Cl Jacquemard Ets | Improvements in or relating to Process of Cold Forming Sheet Components under Hydraulic Pressure |
| GB1167094A (en) * | 1966-11-14 | 1969-10-15 | Paul Etienne Franco Jacquemard | Sheet Metal Press. |
| DE1933494A1 (en) * | 1968-07-04 | 1970-01-15 | Pierre Cuq | Method and device for the production of large, especially long parts, by deformation by means of water pressure |
| FR2171419A1 (en) * | 1972-02-09 | 1973-09-21 | Wolbert Fred | |
| EP0036365A1 (en) * | 1980-03-13 | 1981-09-23 | VALLOUREC Société Anonyme dite. | Process for manufacturing workpieces by hydraulic-pressure shaping, and apparatus for carrying out this process |
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