Brevet FR2159199A1 — publié le 19730622

La présente invention concerne un procédé de fabrication de corps creux en tôle et une machine pour la mise en oeuvre du procédé. On sait que l'obtention de corps creux à partir de feuilles planes, notamment métalliques, peut être réaliséepar emboutissage. Toutefois, si ce procédé universellement employé présente des avantages (reproductibilité des formes, cadences élevées de production), il présente aussi des inconvénients et a ses limites. Ces inconvénients et ces limites apparaissent notamment dans la réalisation de formes profondes ou très profondes, de formes coniques, tronconiques, pyramidales ou tronpyramidales, de formes à petits rayons ou dans l'utilisation de matériaux en faible limite élastique. Dans tous ces cas, si la pièce peut en définitive être obtenue, ce n'est qu'au prix de nombreuses passes de formage, avec le plus souvent des recuits intermédiaires pour supprimer les effets de l'écrouissage, et la création d'outils nombreux et coûteux. Il est également connu que toutes les opérations devant être effectuées sur les parties extérieures des pièces subissant au cours de l'emboutissage une déformation plastique, ne peuvent se faire que sur la pièce préalablement emboutie et en aucun cas pendant l'emboutissage. Il en résulte que ces opérations doivent se faire sur d'autres machines, d'autres outils et en d'autres temps et qu'ainsi le coût des pièces s'en trouve affecté. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, un procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste, à partir d'une tôle découpée à plat suivant la forme développée du corps creux désiré, à conférer à la tôle la forme voulue par pliage et à solidariser les bords jointifs de la tôle mise en forme, sur une même machine. Bien entendu, on peut effectuer sur la pièce plane, outre de découpage à plat, des formages simples ne nuisant pas à la suite des opérations. On donne ensuite à la pièce, par emboutissage simple, pliage, roulage, etc... la forme désirée, ceci étant rendu possible par la suppression des parties découpées préalablement. On conçoit qu'un procédé selon l'invention permette des gains de temps considérables, du fait que les opérations de formage et de solidarisation des bords jointifs s'effectuent sur une même machine. La présente invention concerne encore une machine pour la mise en oeuvre du procédé, caractérisée en ce qu'elle comporte des matrices mobiles intérieures, des matrices mobiles extérieures munies de moyens moteurs et adaptées à coopérer étroitement pour serrer entre elles la tôle découpée à former, et des moyens adaptés à solidariser les bords jointifs de la tôle mise en forme, également munis de moyens moteurs. Une telle machine permet la fabrication de pièces de formes réputées fa ciles, difficiles ou impossibles par emboutissage classique, et d'exécuter sur ces pièces simultanément des opérations diverses telles que rognage, moulurage, estampage, marquage, emboutissage, poinçonnage, pliage, etc... L'invention concerne en outre une machine pour l'élaboration d'une forme parallélépipédique à bords rentrants, caractérisée en ce qu'elle comporte une table plane constituée de matrices intérieures munies de moyens moteurs aptes à les mouvoir horizontalement, des matrices de premier pliage munies de moyens moteurs aptes à les mouvoir verticalement, de façon à rabattre les bords découpés de la tôle de#900 vers le bas, par coopération avec les matrices intérieures mises en position de travail, des matrices extérieures de second pliage munies de moyens moteurs aptes à les mouvoir horizontalement à l'encontre des matrices intérieures, de façon à rabattre les retours vers l'intérieur, horizontalement, également par coopération avec les matrices intérieures, et des moyens pour solidariser les bords jointifs, horizontaux et verticaux, de la forme élaborée, également munis de moyens moteurs. De préférence, lesdits moyens moteurs sont constitués par des vérins et les moyens pour solidariser les bords jointifs de la forme élaborée sont des moyens de soudage, notamment des chalumeaux. De façon particulièrement avantageuse, la table comporte un éjecteur muni de moyens moteurs aptes à le-mouvoir vers le haut lorsque toutes les opérations de formage et de solidarisation des bords jointifs sont effectuées, afin de provoquer l'éjection du produit. De préférence également, lesdits moyens moteurs sont reliés à un système de commande qui assure le fonctionnement séquentiel automatique de la machine. Une machine selon l'invention est présentée à titre d'exemple au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue schématique en élévation d'une machine automatique selon l'invention, pour l'élaboration d'une forme parallélépipédique à bords rentrants, la moitié droite de la figure montrant les différentes matrices en position de repos et la moitié gauche en position de travail; - la figure 2 est une vue schématique en plan de la table de la machine de la figure 1, montrant les différents vérins de commande et les différentes matrices; - la figure 3 est une vue en perspective de la forme que l'on désire élaborer; - la figure 4 comporte une vue de profil (en a) et une vue en plan (en b) d'une tôle découpée à plat suivant la forme développée du corps creux désiré représenté à la figure 3;; - la figure 5 comporte une vue de profil (en a) et une vue en plan (en b), après le premier pliage; - la figure 6 comporte une vue de profil (en a) et une vue en plan (en b) après le second pliage; - la figure 7 comporte une vue de profil(en a) et une vue en plan (en b), montrant la soudure verticale des quatre angles; - la figure 8 comporte une vue de profil (en a) et une vue en plan (en b) montrant la soudure horizontale des quatre retours; - la figure 9 est une vue de profil montrant l'éjection de la forme finie; - la figure 10 montre une autre forme réalisable grâce à la présente invention; et, - la figure 11 montre encore une autre forme réalisable grâce à l'invention. La machine automatique représentée aux figures 1 et 2 comprend un bâti 1 comportant une table plane de travail destinée à recevoir une tôle découpée à pit 2 (figure 4), suivant la forme développée du corps creux désiré 3 (figure 3) Ce corps creux 3 est par exemple destiné à constituer le boîtier d'un réchaud de camping à gaz. La table 2 est constituée de quatre matrices intérieures latérales référencées 4,4', et de quatre matrices intérieures d'angle 5, 5', l'indice prime affectant les matrices lorsqu'elles occupent leur position de travail, l'absence d'indice indiquant leur position de retrait ou de repos. Les moyens moteurs pour mouvoir horizontalement ces matrices entre leur position de repos et leur position de travail sont constitués par des vérins hydrauliques 6 pour les matrices intérieures latérales et 7 pour les matrices intérieures d'angle. La machine comporte en outre des matrices de premier pliage 8, 8', portées par un plateau-colonne 9, 9' mobile verticalement et apte à être mû dans cette direction par un vérin hydraulique 10, ainsi que des matrices extérieures de second pliage 11, 11'. Ces matrices sont adaptées à être déplacées horizontalement à l'encontre des matrices intérieures 4, 4', grâce à des vérins 12. Enfin, la machine comporte quatre chalumeaux 13, 13', montés sur des plateaux-colonnes 14, 14' aptes à être déplacés verticalement grâce à des vérins hydrau-pneumatiques 15, et quatre chalumeaux 16, 16' dont la buse peut se déplacer horizontalement grâce à des vérins hydrau-pneumatiques 17. Un éjecteur 18, commande verticalement par un vérin 19 peut se mouvoir entre les matrices intérieures de la table, vers le haut, lorsque le produit est formé, pour l'éjecter de la machine. Enfin, la machine comporte un système de commande, non représenté, hydraulique, pneumatique ou électrique, qui assure le fonctionnement séquentiel automatique de la machine. La machine qui vient d'être décrite fonctionne de la manière suivante La tôle ou flan au développé de la forme finale est mise en position de travail sur la table. Le cycle automatique est mis en route par double commande manuelle. On effectue l'amenage,de 5 en 5', des quatre matrices d'angle 5 par les vérins 7, avec contact de fin de course et maintien en position. On effectue l'amenage, de 4 en 4', par les vérins 6, des quatre matrices intérieures latérales 4, également avec contact de fin de course et maintien en position; les matrices 5 sont verrouillées (figure 4). Le vérin de descente 10 est alors actionné et entrain les matrices de premier pliage 8, avec contact de fin de course et maintien en position. Cette phase permet d'exécuter également sur le dessus de la pièce des opérations de marquage, emboutissage, poinçonnage, etc... (figure 5). Les vérins 12 sont alors actionnéspour le deuxième pliage, par les matrices extérieures 11 qui s'emboîtent dans les matrices intérieures 4 en enserrant la tôle (moitié droite de la figure 1 et figure 6), avec encore contact de fin de course et maintien en position. Cette phase permet d'exécuter également sur les flans de la pièce des opérations de marquage, emboutissage, poinçonnage. . La mise en forme proprement dite est terminée. Les vérins 15 sont alors actionnés, pour la soudure verticale des quatre angles, par les chalumeaux 13, avec contact de fin de course. Les vérins 7.5 remontent ensuite, également avec contact de fin de course (figure 7). Les vérins 17 sont à leur tour actionnés, pour la soudure des quatre retours en angle, par les chalumeaux 16, également avec contact de fin de course. Les vérins 17 reviennent, également avec contact de fin de course; il en est de même des vérins 12 et 10, puis des vérins 6 et 7 (escamotage des matrices latérales intérieures, déverrouillage et escamotage des matrices d'angle - voir figure 8). Enfin, le vérin 19 est actionné, ce qui provoque l'éjection de la pièce par l'éjecteur 18. Le cycle est terminé, et après pose sur la table d'un nouveau flan, il peut reprendre de la façon qui vient d'être décrite. Bien entendu, le soudage au chalumeau pourrait être effectué autrement, par exemple à la molette, et il pourrait même être remplacé par une opération de collage, sertissage, etc... Les formes qu'il est permis d'élaborer grâce à l'invention ne sont bien entendu pas limitées à la forme parallélépipédique de la figure 3. D'autres formes sont possibles, moyennant quelques modifications de la machine, qu'il est facile d'imaginer. En particulier, on peut, grâce à l'invention, fabriquer des objets tels que ceux représentés aux figures 10 et 11, moyennant des modifications à la portée de l'homme de l'art. L'invention présente d'une façon générale l'avantage de permettre d'uti liser des tôles de qualités inférieures à celles requises pour les tôles d'emboutissage, tout en permettant l'élaboration de formes profondes, notamment jusqu'à 70 et 75 mm. REVENDICATIONS 1.- Machine automatique pour la fabrication d'un corps creux à partir d'une tôle découpée à plat suivant la forme développée du corps creux désiré, caractérisée en ce qu'elle comporte des matrices mobiles intérieures, des matrices mobiles extérieures munies de moyens moteurs et adaptées à coopérer étroitement pour serrer entre elle la tôle découpée à former, et des moyens adaptés à solidariser les bords jointifs de la tôle mise en forme, également munis de moyens moteurs. 2.- Machine selon la revendication 1, pour l'élaboration d'une forme parallélépipédique à bords rentrants, caractérisée en ce qu'elle comporte une table plane constituée de matrices intérieures munies de moyens moteurs aptes à les mouvoir horizontalement, des matrices de premier pliage munies de moyens moteurs aptes à les mouvoir verticalement, de façon à rabattre les bords découpés de la tôle de 900 vers le bas, par coopération avec les matrices intérieures mises en position de travail, des matrices extérieures de second pliage munies de moyens moteurs aptes à les mouvoir horizontalement à l'encon- tre des matrices intérieures, de façon à rabattre les retours vers l'intérieur, horizontalement, également par coopération avec les matrices intérieures, et des moyens pour solidariser les bords jointifs, horizontaux et verticaux, de la forme élaborée, également munis de moyens moteurs. 3.- Machine selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits moyens moteurs sont constitués par des vérins. 4.- Machine selon les revendications 1 ou 2 ou 3, caractérisée en ce que les moyens pour solidariser les bords jointifs de la forme élaborée sont des moyens de soudage, notamment des chalumeaux. 5.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la table comporte un éjecteur muni de moyens moteurs aptes à le mouvoir vers le haut lorsque toutes les opérations de formage et de solidarisation des bords jointifs sont effectuées, afin de provoquer l'éjection du produit. 6.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdits moyens moteurs sont reliés à un système de commande qui assure le fonctionnement séquentiel automatique de la machine.