Brevet FR2154360A1 — publié le 19730511

Le pliage et le cambrage des tôles se pratiquent de façon classique avec des presses comportant un poinçon et une matrice, de profils appropriés à l'angle de pliage ou au galbe du cambrage désiré, en acier ayant une dureté suffisante pour résister sans trop d'usure aux efforts importants auxquels ils sont soumis. Depuis peu, on a proposé de remplacer la matrice en acier de ces outils par une matrice en élastomère disposée a cet effet dans un coffre généralement appelé container, qui dirige le fluage sous compression de la matrice en élastomère lors de la pénétration de la feuille de métal sous la pression du poinçon; les parois du container réfléchissent la force transmise par la presse à la matrice et obligent celle-ci à venir plaquer la tale contre le poinçon. Les containers doivent 8trie suffisamment résistants pour ne pas se déformer sous les très fortes pressions latéra- les engendrées par la compression de la matrice en élastomère. Cette technique de pliage est limitée aux taies minces, ayant une épaisseur maximale de 4 mm, s'il s'agit de t8les en acier doux, et elle exige des puissances très élevées, au moins égales au double de celles nécessitées par l'utilisa- tion des outillages traditionnels en acier. Des perfectionnements de cette technique ont permis de réduire la puissance nécessaire en utilisant plusieurs coussins å l'intérieur d'un m#me container, mais les limites d'utilisation restent les mimes et ne concernent que les métaux minces. Or on a trouvé, suivant la présente invention, qu on pouvait obtenir des résultats beaucoup plus satisfaisants en utilisant comme matrice un coussin prismatique, parallèlépipé- dique par exemple, en élastomère de dureté appropriée, par exemple en polyuréthane, sans qu'il soit logé dans un container, et comportant un évidement intérieur cylindrique, le traversant de part en part, dont les dimensions sont telles que ltélastomè- re travaille en déformation élastique, au lieu de travailler en résistance à la compression. Cet évidement est préférablement disposé suivant l'axe du coussin et de forme suffisamment arrondie pour éviter des amorces de déchirure : pour les mêmes raisons, les angles du coussin sont aussi préférablement arrondis si le coussin est de section carrée, l'évidement est circulaire; si le coussin est de section rectangulaire, l'évidement est allongé parallèlement aux grands côtés de la section. Des essais systematiques ont permis de constater qu'avec un coussin en polyuréthane de dureté appropriée, le volume de l'évidement intérieur devait titre environ 32 > 5 ffi du volume limité par la surface extérieure du coussin, avec une approximation qui sera précisée ei-dessous. L'utilisation de tels coussins est tout partìeulière- ment avantageuse en raison des économies d'installation et de réapprovisionnement qu'ils procurent, alors qu'avec eux, les presses à pliage ne demandent pas plus de puissance qu'avec les ensembles poinçons-matrices conventionnels, et qu'ils permettent le pliage de tales de fortes épaisseurs, de 15 mm par exemple. Le dessin annexé montre à titre d'exemple deux modes de réalisation de la présente invention. Les figures 1 et 2 sont des vues en coupe de coussins avant utilisation. Les figures 3 et 4 sont des vues en coupe des mutes coussins en GOUrS d'utilisation. La figure 5 est une représentation graphique des dimensions optimales des évidements de coussins de différentes sections. Le coussin 1 de la figure 2 est de section carrée à bOrds arrondis, avec un évidement central 2, de section circulaire, destiné à titre posé sur la table 3 d'une presse et à permettre le pliage d'un flan 4 avec un poinçon 6 Le coussin 7 de la figure 2 est de section rectangulaire à bords arrondis, avec un évidement central 8, allongé parallèlement aux grands cotés de la section rectangulaire du coussin, destiné à titre posé sur la table 3 d'une presse et à permettre le cambrage d'un flan 9 avec un poinçon 10. Quand la presse fonctionne, les poinçons 6 et 10 font pénétrer les flans 4 et 9 dans les coussins 1 et 7, comme le montrent les figures 3 et 4; ils provoquent la déformation de ceux-ci par allongements,de detelle sorte que leur partie centrale, au dessus de ltévidement, s'enfonce dans celui-ci, et leurs faces latérales s'incurvent et se rabattent en direction du poinçon, leur face supérieure s'appliquant contre la face inrérieure des flans qui sont eux-mEmes appliqués contre la face extérieure du poinçon qui les plie, ou les cambre, suivant qu'ils sont à angle vif, ou non. Pour connattre les dimensions optimales des évidements centraux de ces coussins, les Demandeurs ont procédé à des essais systématiques sur des coussins de sections différentes, et ils ont indiqué sur le graphique de la figure 5 les résultats constatés. Le volume de l'évidement doit titre suffisamment grand pour continuer à exister, bien que déformé, lors de la déformation du coussin sous lteffet de l'enfoncement du poinçon, et pour que cette déformation soit telle que le coussin travaille toujours à l#allongement > et jamais à la compression; par contre, il doit 8trie suffisamment petit pour que la résistance du coussin soit supérieure à celle du flan, de fa çon à ne pas s'écraser, en ne pliant ou cambrant pratiquement pas le flan. Sur le graphique de la figure 5, on a porté en abeis- soles surfaces de sections des évidements à ltéehelle de 1 cm pour 5 cm 2, et en ordonnées les surface. des sections des coussins, évidements compris, à l'échelle de 1 cm pour 10 cm2, pour des coussins, carrés et rectangulalres, des dimensions indiquées. Les points indiquent les dimensions optimales trouvées pour les évidements de tous ces coussins; on constate qu'ils sont répartis autour d'une droite correspondant à une proportion de 32,5 % de la section des évidements par rapport à celle des coussins sans évidements, avec une dispersion de f 7,5 cm2 pour les coussins ayant une surface totale inférieure à 100 cm2, de + 10 cm2 si la surface totale est inférieure à 200 cm2, et de + 20 cm2 au dessus. REVENDICATIONS 10 Coussin destiné à être utilisé comme matrice pour le pliage ou le cambrage des tales dans une presse, carac térisé en ce qu'il est prismatique, parallèlépipédique par exemple, en élastomère de dureté appropriée, par exemple en polyuréthane, sans qu'il soit logé dans un container et en ce qu'il comporte un évidement intérieur cylindrique, le traversant de part en part, dont les dimensions sont telles que l'élastomère travaille en déformation élastique. 20 Coussin suivant la revendication 1, caractérisé ea ce que lVévide?pent #fltérieur est disposé suivant l'axe du coussin et de forme suffisamment arrondie pour éviter des amorces de déchirure. 30 Coussin suivant la revbndication 1, caractérisé en ce que le volume de l' évidement est environ 32,5 % du volume limité par la surface extérieure du coussin.