Brevet FR2253581A1 — publié le 19750704

La présente invention se rapporte au formage des métaux sans enlèvement de matière et plus précisément, concerne un dispositif élastique qui permet la mise en forme de structures usinées. On connatt dans la technique spécifique à ce mode de travail différentes méthodes-de formage qui utilisent une matrice comme empreinte et un élément formeur qui peut être, par exemple, un poinçon, un fluide quelconque soumis à une compression ou bien encore à une onde de choc. L'application de ces méthodes à la mise en forme ou au formage de structures préalablement usinée#s, demande une étude et une réalisation des matrices et poinçons particulièrement soignées. La mise au point de ces outillages nécessite un certain nombre d'essais destinés à vérifier si les conditions de démoulage sont satisfaisantes et si la forme finale est parfaitement obtenue. De plus, dans le cas de-grandes séries, il est nécessaire de s'assurer que l'ensemble formeur possède une bonne rigidité et une tenue dans le temps qui autorise la reproduction fidèle et suivie de la pièce initiale. Ces différents impératif s amènent des inconvénients inhérents à ce type de formage, notamment lorsque la pièce à conformer est en outre de grande surface. Parmi ces inconvénients, on rencontre le poids de l'ensemble formeur et parfois un encombrement important, deux éléments qui peuvent devenir un obstacle à la manutention et au stockage. Les réparations sont parfois délicates et demandent bien souvent une reprise globale de ~ la matrice et/ou du poinçon, ce qui entratne une immobilisation de 11 outillage et par conséquent un manque à gagner. Un autre inconvénient réside dans le choix de l'élément formeur. Celui-ci doit transmettre à la pièce à conformer une certaine pression pour permettre la mise en forme. Dans le cas ot ltélément formeur est un fluide, des problèmes d'étanchéité se posent et des moyens de contrôle s'avèrent souvent indispensables. Un Inconvénient commun à ces différentes méthodes est le bruit. Le niveau sonore peut atteindre dans des ateliers de grandisérie un niveau préjudiciable au personnel et par conséquent au rendement. De plus, l'emploi continu de ces dispositifs oblige l'installation de systèmes de sécurité généralement coû teux. La présente invention évite les inconvénients cités précédemment, sa mise en oeuvre est, comparativement aux méthodes classiques, beaucoup plus simple et ne demande pas une élaboration poussée. Un des buts de l'invention est d'utiliser les propriétés élastiques de matériaux pour obtenir une mise en forme progressive de structures usinées, qui présentent différentes épaisseurs et différentes formes, sans provoquer de discontinuités dans le formage. Un autre but du dispositif selon l'invention est de permettre l'utilisation des éléments formeurs classiques que l'on trouve dans les ateliers tels que des rouleaux ou des presses à plier. L'invention a donc pour objet un dispositif permettant de réaliser la mise en forme de structures préalablement usinées, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens déformables élastiquement et transmetteurs, à la structure, des efforts de pression nécessaires au formage. La description qui va suivre en regard des dessins annexés à titre -d'exemples non limitatifs permettra de bien comprendre comment l'invention peut autre mise en pratique. La figure 1 représente une vue en élévation d'un type de dispositif selon l'invention. La figure 2 représente une vue de dessus du mame dispos sitif. La figure 3 représente une vue en élévation d'une application partielle de l'invention. La figure 4 précise le comportement en cours de formage des divers éléments composant le dispositif. Les figures 5 et 6 donnent quelques possibilités dSuti- lisation et de mise en oeuvrede l'invention. Les figures 7 et 8 indiquent à titre d'exemples des formes que Isrnvention peut réaliser. La figure 9 montre une application du dispositif au formage de pièés usinées, à l'aide d'une presse plieuse. La figure 1 montre un type de dispositif selon l'inven- tion, capable de recevoir des efforts de pression g et autre dformé suivant une ligne E qui représente à titre d exemple une courbure à obtenir pour la structure envisagée. Ce dispositif comporte des éléments non limités en nombre, reliés localement les uns aux autres par des agents de liaison D.On distingue un élément A qui #épouse une partie de la forme de la structure S usinée et des éléments désignés dans cet exemple B1,B2,BD et B4 appelés~par la suite chargés de transmettre les efforts de pression vers l'élément A et la Structure S à aonformer et d'assurer également le guidage/ Les éléments Bn se déplacent comme lé- montre la figure X, évitant ainsi 1'apparition'de contraintes internes qui se développeraient au cours du formage si ces éléments étaient intimement liés. Dans une forme de réalisation du dispositif selon L'invention, l'élément A peut astre notamment obtenu par coulage dans un moule reproduisant la forme de la structure S envisagée. Cette technique permet de reproduire fidèlement et rapidement différentes formes qui demanderaient dans le cas d'un usinage, une mise au point plus élaborée. Pour réaliser l'élément A par la méthode du coulage, il est donc nécessaire de choisir un matériau qui suive facilement et parfaitement le profil demandé. L'emploi d'un élastomère et plus particulièrement d'un élastomère de polyuréthane permet de réaliser cet élément et de lui conférer, lorsque la polymérisation est terminée, des qualités de souplesse et de dureté superficielle qu'il conserve dans le temps. De plus, les élastomères de polyuréthane obtiennent leur forme solide à la température ambiante et résistent très bien 1 1usure qui pourrait apparattre au cours d'utilisations répétées. Un des buts de l'élément A est d'assurer comme le montre le schéma simplifié de la figure 3, une continuité de forme, pour des structures S1 présentant de faibles différences d'épaisseur, qui autorise le passage de 11 élément formeur R1 R2. La présence de ce remplissage permet de répartir uniformément les efforts de pression et d'éviter ainsi des discontinuités dans la vise en forme. Un autre but de l'élément A est de rattraper comme le montre les figure 1 et 5 différentes inégalités dtOpaisseur mais également d'établir un plan de pose P pour les éléments Bn. Les éléments B n représentés dans l'exemple de la figure 1 remplissent le meme rôle que l'élément A pour des structures simplifiées; ils permettent d'établir,à une distance H de la face externe F de la structure S usinée, un second plan de' pose Q situé au-dessus de la plus grande épaisseur de la structure S. Ce plan Q peut-recevir tout comme la face externe F une plaque d'un matériau M apte à-servir de guide et à transmettre les efforts de pression à ltensembIe de la structure à former. Un type de mise en#f orme de structure qui utilise la coopération du dispositif consigné figure 1 avec de telles plaques M est représenté Si- gure 6. Les éléments Bn représentés sous une forme de-réali sation#par les figures 1 et 2 peuvent avoir différentes épaisseurs et différentes formes en plan, tout comme l'élément A. Un des buts de ces éléments 3n est de suivre les différentes surfaces internes de la structure S usinée et de pos céder dans le sens de la mise en forme prévue, un angle de dé pouille# convenablement choisi qui permette la mise en forme suivant le rayon de courbure désiré et le déplacement relatif h des éléments Bn tels que représentés par la figure 4. Un autre but des éléments B n est de transmettre les efforts de pression vers l'élément A sans genet en aucune manière la mise en forme de la structure. Ce qui est réalisé d'une part, par le déplacement relatif montré par la figure 4 et d'autre part, grâce à la qualité de la substance utilisée. Dans une forme de réalisation des éléments Bnss il peut astre avantageux d'utiliser un jeu de plaques de différentes épaisseurs et de différentes qualités afin d'obtenir pour le dispositif complet une rigidité de flexion inférieure à celle de la structure S à conformer. Cela peut autre C > btenu en utilisant une substance qui présente suffisamment de souplesse et une bonne tenue aux pressions de surface, par exemple, des plaques de polychlorure de vinyle associées éventuellement à une autre substance possédant les qualités demandées.Dans le but de maintenir les éléments B n et.l1élément A en position, des agents de liaison D sont intercallés entre les faces de- ceux-ci. Ces agents de liaison peuvent occuper différents emplacements sur ces surfaces communes et titre, par exemple, disposés les uns au-dessus des autres comme le montre la figure 1, en quinconce, ou-en tout autre emplacement que nécessiterait-une déformation particulière du dispositif. Un autre but des agents de liaison D est de permettre un remplacement facile d'un des éléments du dispositlf. A cet effet, il est avantageux d'utiliser de simples bandes adhdsives double faces dont la mise en place et le remplacement éventuel est facile à réaliser. De plus, un démontage rapide du dispositif apporte, surtout pour de grandes structures, des possibilités de stockage et de transport. La mise #n place du dispositif complet peut être également réalisée, à 11 aide du mame système de bandes adhésives double face ce qui facilite la mise en place du dispositif à l'intérieur de la structure usinée. L'application du dispositif selon l'inventien à la réalisation d'une structure présentant différents rayons de courbure rl, r2, r3 et mtme des courbures opposées avec inflexion, comme le montrent à titre d'exemples les rayons r4 et r5 consignés sur la figure 8 et l'utilisation du dispositif pour des structures usinées sur une ou deux faces comme le montre à titre d'exemple la figure 5, permettent d'obtenir, grtee aux différentes combinaisons offertes, le conformage des principaux types de structures rencontrés dans la pratique. Les éléments formeurs utilisés sont simples; les figures 3 et 6 montrent, à titre d2exemples, comment l'invention peut Autre mise en oeuvre avec des rouleaux; la figure 9 montre comment l'utilisation du dispositif permet, en coopération avec un poin çon T et une matrice U d'une presse-plieuse, de former des structures usinées suivant des surfaces développables. D'autres dispositions d'outillage permettraient d'envisager la formation de structures à surfaces non développables. REVENDICATIONS 1.- Dispositif permettant de réaliser la mise en forme de#structures préalablement usinées, cara#ctérisé par le fait qu'il comporte des moyens déformables élastiquement et transmet teurs, à la structure, des efforts de pression nécessaires au formage. 2.- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que l'un de ces moyens reproduit partiellement au moins, sur une de ses faces, le contour conjugué de la structure à former. 3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit moyen du dispositif qui reproduit une partie de la forme de la structure est obtenu par coulage d'un élastomère, 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la substance utilisée pour le coulage est un élastomère de polyuréthane. 5.- Dispositif selon ltune quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait que ledit moyen du dispositif qui reproduit une partie de la forme de la structure, coopère avec des éléments superposés jusqu'à un niveau tel que l''application des efforts de pression par-ltoutil formeur #vite- la formation de discontinuités. dans la structure usinée. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les éldments superposés sont susceptibles de déplacements mutuels au cours du formage et également par rapport à l'élément du dispositif qui reproduit une partie de la forme de la structure. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et-6, caractérisé par le fait que les éléments superposés ont des épaisseurs égales. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que les éléments superposés ont des épaisseurs différentes. 9.- Dispositif selon l'une quelconque quelconque des revendica- tions 5 à 8, caractérisé par le fait que les éléments #superposés sont en une substance unique. 10.- Dispositif selon l'une quelconque des revendica er#cses tions 5 à-8, varactérisé par le fait que les élements sont en substances diverses. 11.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé par le fait que certains des éléments superposés sont formés de plaques de polychlorure de vinyle. 12.- Dispositif selon lune quelconque des revendications 1, 2 et 5, caractérisé par le fait que les différents moyens et éléments utilisés, sont maintenus par des agents de liaison démontables et réglables en position, mutuellement et sur la structure à mettre en forme. 13.- Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que les agents de liaison #scnt des bandes adhésives sur leurs deux faces. 14.- Application du dispositif à la mise en forme suivant des rayons de courbure quelconques de structures usinées sur au moins une deleurs faces.