FR2736001A1 - Crimping tool for assembling thin metal sheets - Google Patents
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Abstract
Description
APPAREIL DE POSE POUR LE POINCONNAGE ET LE SERTISSAGE EN
AVEUGLE D'UN ECROU NOYE A FUT HEXAGONAL.LAYING APPARATUS FOR PUNCHING AND CRIMPING
BLIND OF A WALNUT NUT HAS BEEN HEXAGONAL.
L'invention est relative à un appareil de pose pour le sertissage en aveugle d'un écrou noyé à fût hexagonal introduit dans un logement de forme conjuguée d'une tôle, ledit appareil comprenant - un orifice d'admission destiné à recevoir un premier embout de guidage d'une tige de traction ayant une première extrémité externe filetée pour la réception de l'écrou à poser, - une tringle de commande accouplée à la deuxième extrémité interne de la tige de traction, - des moyens de mise en rotation de la tige de traction pour le vissage de l'écrou sur la première extrémité filetée, - et un organe d'actionnement de la tringle de commande pour provoquer le déplacement en translation de la tige de traction vers une position de retrait lors de la phase de sertissage.The invention relates to a fitting device for the blind crimping of a drowned nut with a hexagonal shank introduced into a housing of conjugated shape of a sheet, said device comprising - an inlet orifice intended to receive a first end piece for guiding a pull rod having a first external threaded end for receiving the nut to be laid, - a control rod coupled to the second internal end of the pull rod, - means for rotating the pull rod for screwing the nut on the first threaded end, - and an actuating member of the control rod to cause the translational movement of the pull rod towards a withdrawal position during the crimping phase .
L'opération de sertissage doit bien entendu être précédée d'une opération de poinçonnage pour réaliser dans la tôle un logement hexagonal, ayant la forme conjuguée du fût de l'écrou. Cette opération de mise en forme est généralement effectuée au moyen d'un appareil de poinçonnage, indépendant du sertissage.The crimping operation must of course be preceded by a punching operation to make a hexagonal housing in the sheet, having the conjugate shape of the barrel of the nut. This shaping operation is generally carried out by means of a punching device, independent of crimping.
L'objet de l'invention consiste à réaliser le poinçonnage et le sertissage sur une tôle mince d'un écrou noyé à fût hexagonal avec le même appareil.The object of the invention is to perform punching and crimping on a thin sheet of a nut drowned in a hexagonal barrel with the same device.
L'appareil de pose selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte - un deuxième embout de guidage associé à un outil de poinçonnage susceptible d'être adapté à l'orifice d'admission à la place du premier embout pour la mise en forme du logement hexagonal dans la tôle, - et une tige de verrouillage déplaçable dans un orifice axial de l'outil de poinçonnage entre une position inactive permettant l'introduction de la tête de l'outil dans un trou circulaire préformé de la tôle, et une position active lors du recul de la tringle de commande vers la position de retrait provoquant l'extraction de l'outil de poinçonnage avec formation du logement hexagonal.The installation device according to the invention is characterized in that it comprises - a second guide end piece associated with a punching tool capable of being adapted to the intake orifice in place of the first end piece for placing in the shape of the hexagonal housing in the sheet, - and a locking rod movable in an axial orifice of the punching tool between an inactive position allowing the introduction of the head of the tool in a preformed circular hole in the sheet, and an active position during the retraction of the control rod towards the withdrawal position causing the extraction of the punching tool with formation of the hexagonal housing.
Selon une caractéristique de l'invention, la tête de l'outil de poinçonnage est conformée selon une tulipe, ayant une surface d'entrée taillée en biseau, et une pluralité de segments élémentaires délimitant une section hexagonale logée dans un orifice conjugué du deuxième embout de guidage, la réaction de la surface d'entrée biseautée sur la périphérie du trou circulaire provoquant un rapprochement radial des segments de la tulipe lors de l'introduction de la tête par poussée dans le trou circulaire.According to a characteristic of the invention, the head of the punching tool is shaped according to a tulip, having an entry surface cut in a bevel, and a plurality of elementary segments delimiting a hexagonal section housed in a conjugate orifice of the second endpiece. guide, the reaction of the beveled entry surface on the periphery of the circular hole causing a radial approximation of the segments of the tulip during the introduction of the head by pushing into the circular hole.
L'engagement de la tige de verrouillage dans l'orifice axial de la tête de poinçonnage pendant la phase d'extraction, permet d'obtenir un logement hexagonal avec un contour parfait.The engagement of the locking rod in the axial hole of the punching head during the extraction phase, allows to obtain a hexagonal housing with a perfect contour.
L'organe d'actionnement de la tringle de commande est formé par un vérin pneumatique ou hydraulique, ledit vérin comprenant un piston mobile associé à un ressort de rappel, sollicitant la tige de traction ou l'outil de poinçonnage sur une position de saillie.The actuating member of the control rod is formed by a pneumatic or hydraulic cylinder, said cylinder comprising a movable piston associated with a return spring, urging the traction rod or the punching tool on a projecting position.
L'actionnement de l'équipage mobile peut également être opéré au moyen d'un mécanisme à coulisseau commandé manuellement.The moving equipment can also be operated by means of a manually operated slide mechanism.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en élévation de l'appareil de pose selon l'invention, le mécanisme d'actionnement étant représenté en coupe, avec l'outil de sertissage; - la figure 2 est une vue partielle à l'échelle agrandie du mécanisme d'actionnement de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe de la tête de l'appareil, équipée de l'outil de poinçonnage; - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne 4-4 de la figure 3; - les figures 5 à 7 représentent les différentes phases de poinçonnage pour l'obtention du logement hexagonal dans la tôle.Other advantages and characteristics of the invention will emerge more clearly from the description which follows of an embodiment of the invention, given by way of nonlimiting example, and represented in the appended drawings, in which: the Figure 1 is a schematic elevational view of the delivery device according to the invention, the actuation mechanism being shown in section, with the crimping tool; - Figure 2 is a partial view on an enlarged scale of the actuation mechanism of Figure 1; - Figure 3 is a sectional view of the head of the device, equipped with the punching tool; - Figure 4 is a sectional view along line 4-4 of Figure 3; - Figures 5 to 7 show the different punching phases for obtaining the hexagonal housing in the sheet.
En référence aux figures 1 et 2, un appareil de pose 10 d'un écrou noyé dans une tôle, comporte une tige de traction 12, ayant une première extrémité 14 externe filetée susceptible de recevoir l'écrou à poser, et une deuxième extrémité 16 interne filetée, destinée à être solidarisée par vissage à une tringle de commande 18.With reference to FIGS. 1 and 2, an apparatus 10 for installing a nut embedded in a sheet metal, comprises a pull rod 12, having a first external end 14 threaded capable of receiving the nut to be placed, and a second end 16 internal threaded, intended to be secured by screwing to a control rod 18.
La tige de traction 12 est guidée en translation au moyen d'un premier embout de guidage 19 tubulaire, fixé sur l'orifice d'admission 20 de l'appareil par une bague d'assemblage 22 vissée. La partie frontale 24 de l'embout 19 sert également d'enclume qui reste en appui sur la tête de l'écrou lors du recul de la tige 12 pendant l'opération de sertissage.The traction rod 12 is guided in translation by means of a first tubular guide end 19, fixed to the inlet orifice 20 of the device by a screwed assembly ring 22. The front part 24 of the end piece 19 also serves as an anvil which remains in abutment on the head of the nut when the rod 12 recedes during the crimping operation.
La tige de traction 12 est pourvue d'un trou 26 borgne pour l'introduction d'une tige de verrouillage 28, dont la fonction sera décrite par la suite. La tringle de commande 18 traverse axialement un piston 30 d'actionnement susceptible de coulisser dans un cylindre 32, lequel est formé par la paroi latérale interne de l'enveloppe 34 de l'appareil.The pull rod 12 is provided with a blind hole 26 for the introduction of a locking rod 28, the function of which will be described later. The control rod 18 passes axially through an actuating piston 30 capable of sliding in a cylinder 32, which is formed by the internal lateral wall of the casing 34 of the device.
Le piston 30 présente une forme annulaire comportant une première extension 36 axiale coopérant avec un épaulement 38 de la tringle 18 pour solliciter la tige de traction 12 vers la position de saillie (figure 1) sous l'action de rappel d'un ressort 40. Sur la face opposée du piston 30, une deuxième extension 42 est susceptible de venir en engagement avec un manchon d'accouplement 44, lequel relie mécaniquement la tringle de commande 18 à un tube de manoeuvre 46. The piston 30 has an annular shape comprising a first axial extension 36 cooperating with a shoulder 38 of the rod 18 to urge the traction rod 12 towards the projecting position (FIG. 1) under the return action of a spring 40. On the opposite face of the piston 30, a second extension 42 is capable of coming into engagement with a coupling sleeve 44, which mechanically connects the control rod 18 to an operating tube 46.
Une augmentation de la pression à l'intérieur de la chambre 48 du cylindre provoque le déplacement axial du piston 30 vers la droite, selon une direction antagoniste à la force de rappel du ressort 40. Il en résulte un mouvement de recul de l'équipage mobile constitué par le manchon 44, la tringle de commande 18, et le tube de manoeuvre 46, entraînant le déplacement en translation de même sens de la tige de traction 12 vers la position de retrait (non représentée). L'augmentation de la pression est engendrée lors de l'actionnement de la poignée 49 dans le sens de la flèche F.An increase in the pressure inside the chamber 48 of the cylinder causes the axial displacement of the piston 30 to the right, in a direction antagonistic to the restoring force of the spring 40. This results in a recoil movement of the crew mobile constituted by the sleeve 44, the control rod 18, and the operating tube 46, causing the displacement in translation in the same direction of the traction rod 12 towards the withdrawal position (not shown). The increase in pressure is generated when the handle 49 is actuated in the direction of the arrow F.
La course en translation du piston 30 est ajustable au moyen d'une douille de réglage 50 ayant une surface latérale filetée coopérant avec un tronçon 52 de l'enveloppe 34 pour modifier la position axiale d'une surface d'appui 54 servant de butée de fin de course au piston 30 lorsque la tige de traction 12 arrive dans la position de retrait. La douille de réglage 50 à bouton 56 est bloquée après ajustage de la position relative de la butée, au moyen d'un contre-écrou 58 vissé sur la douille 50 contre la face frontale du tronçon 52.The translational stroke of the piston 30 is adjustable by means of an adjustment sleeve 50 having a threaded lateral surface cooperating with a section 52 of the casing 34 to modify the axial position of a bearing surface 54 serving as a stop for end of stroke of the piston 30 when the draw rod 12 arrives in the withdrawn position. The adjusting sleeve 50 with button 56 is blocked after adjusting the relative position of the stop, by means of a lock nut 58 screwed onto the sleeve 50 against the front face of the section 52.
Le tube de manoeuvre 46 est assemblé au manchon d'accouplement 44 par une liaison mécanique 60 destinée à transmettre un mouvement de rotation à la tige de traction 12 pour la mise en place de l'écrou. La tige de verrouillage 28 s'étend coaxialement à l'intérieur de la tringle de commande 18 jusqu'au tube de manoeuvre 46. Un bouton de manoeuvre 61 est fixé au tube 46 pour l'opération de vissage de l'écrou.The operating tube 46 is assembled to the coupling sleeve 44 by a mechanical connection 60 intended to transmit a rotational movement to the traction rod 12 for the establishment of the nut. The locking rod 28 extends coaxially inside the control rod 18 to the operating tube 46. An operating button 61 is fixed to the tube 46 for the operation of screwing the nut.
Dans le cas d'une pose d'un écrou à fût cylindrique, une action de rotation du tube 46 permet de visser l'écrou sur l'extrémité 14 filetée de la tige de traction 12 (figure 1), suivi de l'introduction de l'écrou dans un orifice cylindrique du support métallique. La tête de l'écrou reste en appui permanent avec la partie frontale 24 de l'embout 19, pendant que la pression est envoyée dans la chambre 48 pour l'actionnement du piston 30.In the case of fitting a nut with a cylindrical barrel, an action of rotation of the tube 46 enables the nut to be screwed onto the threaded end 14 of the pull rod 12 (FIG. 1), followed by the introduction of the nut in a cylindrical hole in the metal support. The head of the nut remains in permanent support with the front part 24 of the end piece 19, while the pressure is sent to the chamber 48 for actuation of the piston 30.
L'effort axial exercé sur la tige de traction 12 provoque la déformation du fût de l'écrou en constituant un bourrelet de sertissage sous le support. Cette pose par traction permet un sertissage de l'écrou en aveugle. La tige de verrouillage 28 est inactive pendant la pose d'un écrou à fût cylindrique.The axial force exerted on the traction rod 12 causes the barrel of the nut to deform by constituting a crimping bead under the support. This laying by traction allows blind crimping of the nut. The locking rod 28 is inactive during the fitting of a barrel nut.
Dans le cas d'une pose d'un écrou à fût hexagonal, il est d'abord nécessaire d'effectuer un poinçonnage hexagonal dans la tôle. La tige de traction 12 et l'embout de guidage 19 de la figure 1, sont remplacés par un outil de poinçonnage 62 creux, et un deuxième embout de guidage 64, tels que représentés aux figures 3 et 4. L'outil de poinçonnage 62 présente une tête 66 en forme de tulipe, ayant une surface d'entrée 68 taillée en biseau, prolongée par une section hexagonale susceptible de coulisser dans un orifice 70 de l'embout de guidage 64, lequel possède une section conjuguée à celle de la tête 66. La tige de verrouillage 28 peut coulisser axialement dans l'outil de poinçonnage 62, lequel est vissé d'autre part dans la tringle de commande 18. La section hexagonale de l'outil 62 correspond au trou hexagonal à poinçonner dans la tôle.In the case of fitting a hexagonal barrel nut, it is first necessary to perform a hexagonal punching in the sheet. The pull rod 12 and the guide end piece 19 of FIG. 1 are replaced by a hollow punching tool 62, and a second guide end piece 64, as shown in FIGS. 3 and 4. The punching tool 62 has a tulip-shaped head 66, having an bevel-cut entry surface 68, extended by a hexagonal section capable of sliding in an orifice 70 of the guide end piece 64, which has a section conjugate to that of the head 66. The locking rod 28 can slide axially in the punching tool 62, which is screwed on the other hand into the control rod 18. The hexagonal section of the tool 62 corresponds to the hexagonal hole to be punched in the sheet.
Les différentes phases de l'opération de poinçonnage sont illustrées aux figures 5 à 7:
L'appareil 10 équipé de l'outil de poinçonnage 62 est présenté en regard du trou circulaire 72 de la tôle 74 (figure 5), la tige de verrouillage 28 se trouvant dans la position inactive rétractée de la figure 3.The different phases of the punching operation are illustrated in Figures 5 to 7:
The apparatus 10 equipped with the punching tool 62 is presented opposite the circular hole 72 of the sheet metal 74 (FIG. 5), the locking rod 28 being in the retracted inactive position of FIG. 3.
On enfonce ensuite la tête 66 de l'outil 62 dans le trou 72 par une action de poussée exercée sur l'appareil. L'effort de poussée sur l'appareil 10 doit être modéré, et rester inférieur à la force élastique du ressort 40 de rappel du piston 30. La réaction de la tête 66 biseautée sur la périphérie du trou 72 circulaire provoque un rapprochement radial des segments 66a, 66b, 66c élémentaires de la tulipe pour autoriser l'introduction de la tête 66. En position insérée de l'outil de poinçonnage 62, la tige de verrouillage 28 est ensuite poussée vers l'avant, de manière à obturer l'orifice axial 76 de la tête 66, empêchant tout mouvement de rapprochement des segments de la tulipe (figure 6).Then pushes the head 66 of the tool 62 into the hole 72 by a pushing action exerted on the device. The pushing force on the device 10 must be moderate, and remain lower than the elastic force of the return spring 40 of the piston 30. The reaction of the head 66 bevelled on the periphery of the circular hole 72 causes a radial approximation of the segments 66a, 66b, 66c elementary of the tulip to authorize the introduction of the head 66. In the inserted position of the punching tool 62, the locking rod 28 is then pushed forward, so as to close the orifice axial 76 of the head 66, preventing any movement of approaching the segments of the tulip (FIG. 6).
Le trou hexagonal 78 dans la tôle 74 est mis en forme lors de l'extraction de l'outil de poinçonnage 62 (figure 7) suite à l'intervention du piston 30 provoquant le retrait de la tringle de commande 18. Durant toute la phase d'extraction, la tige de verrouillage 28 se trouve en position active en étant logée dans l'orifice axial 76 de manière à obtenir un logement ou trou hexagonal 78 parfait. Les six copeaux résultant du poinçonnage sont évacués lors du retour de l'outil de poinçonnage 62.The hexagonal hole 78 in the sheet metal 74 is shaped during the extraction of the punching tool 62 (FIG. 7) following the intervention of the piston 30 causing the withdrawal of the control rod 18. During the entire phase extraction, the locking rod 28 is in the active position while being housed in the axial orifice 76 so as to obtain a perfect housing or hexagonal hole 78. The six shavings resulting from the punching are removed during the return of the punching tool 62.
La mise en place d'un écrou à fût hexagonal est identique à celle décrite précédemment pour un écrou à fût cylindrique. Il suffit de remettre en place la tige de traction 12 associée au premier embout de guidage 19, et d'effectuer la pose de l'écrou par un effet de traction. La tige de verrouillage 28 est inactive en étant introduite dans le trou borgne 26 de la tige 12.The installation of a hexagonal barrel nut is identical to that described above for a cylindrical barrel nut. It suffices to replace the traction rod 12 associated with the first guide end piece 19, and to install the nut by a traction effect. The locking rod 28 is inactive by being introduced into the blind hole 26 of the rod 12.
L'ensemble piston 30, cylindre 32 forme un vérin à commande hydraulique ou pneumatique. L'actionnement de l'équipage mobile de l'appareil de pose 10 peut également intervenir au moyen d'un mécanisme à coulisseau commandé manuellement
Les tôles 74 métalliques utilisées ont une épaisseur inférieure à trois millimètres, et sont réalisées en acier, aluminium, ou en cuivre. The piston 30, cylinder 32 assembly forms a hydraulic or pneumatic actuator. The actuation of the mobile assembly of the setting device 10 can also take place by means of a manually operated slide mechanism
The metal sheets 74 used are less than three millimeters thick, and are made of steel, aluminum, or copper.
Claims (6)
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| FR9508157A FR2736001B1 (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | LAYING APPARATUS FOR BLIND PUNCHING AND BLINDING OF A WASTE HEXAGONAL NUT |
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| FR2736001B1 (en) | 1997-09-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |