Brevet FR2414965A1 — publié le 19790817

Le procédé hydromécanique connu appliqué à l'emboutissage profond fait appel à un outil comportant une matrice d'emboutissage s'appuyant sur un coussin hydraulique, un serre-flan et une étampe. La tôle à transformer est poussée dans la matrice sous l'effet de l'étampe. La pression hydraulique emmagasinée dans le coussin fait que la tole épouse étroitement la forme de étampe. Ce coussin hydraulique est relié soit à une soupape de limitation de lalpression réglable, soit à un réservoir sous pression déterminée. L'étalement du fluide hydraulique entre la tôle à emboutir et la matrice est contrôlé par un système d'étanchéité. Pendant le processus de transformation, la tôle est poussée par-dessus cet élément d'étanchéité, ce qui, compte tenu de la rugosité superficielle de la taie, provoque l'usure rapide de cet élément d'étanchéité, usure qui, après une période d'utilisation relativement courte, exige l'arrêt de la production, en vue de permettre la mise en place d'un nouvel élément d'étanchéité. Il incombe à l'invention de supprimer cet inconvénient. Ce problème est résolu par un outil pour l'emboutissage hydromécanique profond comportant une matrice d'emboutissage, un coussin hydraulique, un serre-flan et une étampe, caractérisé par des élévations et des sillons concentriques par rapport à l'axe de l'étampe, qui, équipant le serre-flan et la matrice, révèlent une allure ondulée en coupe transversale et s'encliquètent les uns dans les autres. L'allure de l'ondulation peut être quelconque. Il peut donc s'agir d'ondulations de même amplitude et/ou de même longueur d'ondes, tout comme il peut s'agir d'ondulations d'allure asymétrique, c'est-à-dire avec des amplitudes et/ou des longueurs d'ondes variables. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'objet de l'invention, seule la matrice est dotée d'ondulations transversales. L'avantage particulier de cet outil réside dans le fait que l'élément d'étanchéité, exposé à d'importants efforts d'usure, peut être entièrement supprimé. La structure ondulée de l'outil fait que les lignes de contact, qui s'étalent entre cet outil et le matériau à traiter, assurent une certaine étanchéité. Le fluide hydraulique qui, compte tenu de cette étanchéité imparfaite, s'échappe du coussin, réduit avantageusement le frottement pendant le processus d'emboutissage. Par ailleurs, la structure ondulée de la matrice et du serre-flan soumet, pendant ce même processus d'emboutissage, la tôle à traiter à un effet directif, et empêche ainsi la formation de plis primaires. Pendant le processus d'emboutissage, la tôle à transformer est serrée contre la matrice par le serre-flan à mouvement contrôlé, de manière qu'il subsiste, entre la tôle et les outils, un entrefer inférieur à 0,1 mm, permettant l'écoulement du fluide hydraulique. La réduction de la pression qui s'établit ainsi dans le coussin hydraulique se trouve compensée par l'effet de compression, voire de refoulement, provoqué par l'abaissement de l'étampe. De cette manière, le fluide hydraulique s'écoulant entre la matrice et la tôle est compensé par une pression déterminée agissant sur la zone inférieure de ltou- til. Ce fluide hydraulique est finalement recueilli dans la matrice, et dirigé sur le réservoir d'une pompe, qui le canalise à nouveau dans le coussin hydraulique d'origine.La durée de vie de ce système d'étanchéité est très nettement supérieure à celle des bagues d'étanchéité utilisées à l'heure actuelle. Par ailleurs, la production n'a plus à être interrompue, à intervalles plus ou moins rapprochés, pour le remplacement du système d'étanchéité usé. On a décrit ci-après, en référence au dessin annexé, deux exemples de réalisation de l'objet de l'invention. Sur le dessin - les Figures 1 et 2 représentent, en coupe transversale, deux modes de réalisation d'un outil utilisé pour l'emboutissage hydromécanique profond. L'outil pour l'emboutissage hydromécanique profond représenté sur les Figures 1 et 2 comporte un serre-flan 1, une matrice 2, une étampe 3, ainsi qu'un coussin hydraulique renfermant le fluide. Pendant le processus d'emboutissage, la tôle à transformer 5 est repliée,par l'étampe 3, par-dessus la matrice 2, de manière à constituer ainsi un corps creux. Le serre-flan 1 empêche la formation de plis dans la zone emboutie. Dans la Figure 1, les pièces de l'outil en contact avec le matériau à transformer 5, en l'occurrence le serre-flan 1 et la matrice 2, ont une forme ondulée. Cette structure est telle que l'intervalle entre la matrice 2 et le serreflan s'étale uniformément et invariablement sur toute la surface de contact. La Figure 2 représente schématiquement un outil légèrement différent, sur lequel seule la matrice 2 révèle une structure ondulée, alors que le serreflan 1 est entièrement plat. En fonction de la qualité du matériau à transformer et du fluide hydraulique utilisé, l'amplitude de la structure ondulée de la matrice, ou encore du serre-flan, peut être très grande ou très faible, voire nulle, dans le cas extrême représenté dans la Figure. Des fluides hydrauliques à grand pouvoir lubrifiant, c'est-à-dire à haute viscosité, permettent d'assurer létznchéité nécessaire sur des surfaces meme très faiblement ondulées. Le fluide hydraulique s'écoulant entre la matrice et la tôle est recueilli, pour Etre dirigé sur le réservoir d'une pompe qui, en cas d'une chute de pression dans le coussin hydraulique, en assure la réalimentation dans les propor tirons voulues. REVENDICATIONS 1 - Outil pour l'emboutissage hydromécanique profond, comportant une matrice d'emboutissage, un coussin hydraulique, un serre-flan et une étampe, caractérisé par des élévations et des sillons concentriques par rapport à l'axe de l'étampe, qui, équipant le serre-flan et la matrice, révèlent une allure on dulée ~ en coupe transversale et slencliquètent les uns dans les autres. 2 - Outil selon la revendication 1, Tcaractérisé par une coupe transversale de forme ondulée de même amplitude et/ou de même longueur d'ondes. 3 - Outil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que seule la matrice révèle une forme ondulée. 4 - Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il utilise, en tant que fluide hydraulique, un liquide connu pour ses qualités lubrifiantes. 5 - Outil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il utilise, en tant que fluide hydraulique, des huiles connues pour leur haute viscosité.