Brevet FR2580528A1 — publié le 19861024

PROCEDE PERFECTIONNE POUR FABRIQUER DES PLAQUES EMBOUTIES PORTANT DES INSCRIPTIONS EN RELIEF. L'invention concerne un procédé perfectionné pour fabriquer par emboutissage des plaques portant des inscriptions en relief, du type dans lequel on solidarise par cet emboutissage deux plaques superposées. Ce procédé est particulièrement adapté à la fabrication d'un ensemble dénommé "double plaque destiné particulièrement, mais non exclusivement, à la fabrication de plaques d'immatriculation, de panneaux de signalisation, d'enseignes, etc.. Dans le brevet FR-A-1 307 854, on a proposé de superposer deux plaques d'aluminium d'épaisseur différente, puis d'emboutir en repoussant à froid des portions de la plaque inférieure de fond à travers la plaque supérieure mince et enfin de briser et de détacher les portions repoussées correspondantes dans la plaque mince de dessus. Ainsi, les portions repoussées de la plaque de fond apparaissent en relief à travers la couche mince. Pour emboutir des caractères à froid, on fait appel à un outil formé d'un poinçon (mâle) et d'une une matrice (femelle) montés sur sur une presse. Sous l'effet de la pression, le poinçon dont les dimensions correspondent sensiblement à celles de la matrice, s'enfonce dans la plaque de fond pour provoquer dans l'ordre la déformation de l'ensemble puis le découpage par cisaillement de la plaque mince de dessus, par appui sur la matrice. Cette opération de repoussage des caractères s'effectue par matriçage semi-découpe. Cela nécessite des outils très précis dont, comme déjà dit, les dimensions correspondent entre eux côte pour côte et comportent des angles vifs, afin de bien assurer le sertissage en périphérie des caractères. Malheureusement, de tels outils à angles vifs sont usinés, donc coûteux. En outre, ces outils obligent à limiter l'enfoncement du poinçon dans l'épaisseur de la plaque de fond, sinon on risquerait de perforer celle-ci. Ainsi, en pratique, on ne peut utiliser des feuilles d'aluminium de fond dont l'épaisseur serait inférieure à un millimètre et le plus généralement à 12/10ème de millimètre. Cela rend cette technique coûteuse, notamment par suite de l'augmentation incessante du prix de l'aluminium.Enfin, du fait même de cette semi-découpe, on ne peut utiliser des plaques de fond qui seraient moins épaisses que celles de dessus. Dans le brevet FR-A-2 210 460, on a proposé de disposer à l'extérieur du poinçon périphérique de sertissage un outil de sertissage en forme de coin également solidaire du poinçon. De la sorte, la plaque mince de dessus est bien coïncée sous la déformation donnée à la plaque de fond. Cette technique, bien que largement répandue, nécessite encore de faire appel à des poinçons à arêtes très vives, mêmes aigues, donc à utiliser des poinçons usinés, c'est-à-dire coûteux. L'invention pallie ces inconvénients. Èlle concerne un procédé perfectionné du type en question qui nécessite plus de faire appel à des poinçons usinés et permettent même de mettre en oeuvre les feuilles d'aluminium plus minces comme plaques de fond. Ce procédé perfectionné pour fabriquer des plaques par emboutissage portant des inscriptions en relief qui consiste - à superposer deux plaques rigides de couleur différente, dites respectivement de fond et de dessus - puis à emboutir à froid des portions de la plaque de fond à travers des portions de la plaque de dessus - et enfin, à détacher les portions repoussées découpées correspondantes de la plaque de dessus, et dans lequel l'opération d'emboutissage s'effectue au moyen d'un outil formé d'un poinçon et d'une matrice dont les dimensions correspondent et qui présente des angles vifs dans les parties actives, se caractérise - d'une part, en ce que de manière connue, la partie active de la matrice disposée en regard du poinçon comporte un angle vif - et d'autre part, en ce que la pàrtie active du poinçon comprend dans l'ordre à sa base un angle vif raccordé par l ìa portion rectiligne à une portion arrondie raccordée à son tour au-dessus du poinçon. En d'autres termes - d'une part, l'angle vif de la base et la portion de raccordement rectiligne du poinçon coopère avec l'angle vif de la matrice pour assurer la découpe de la plaque de dessus, puis le blocage de cette partie découpée contre la portion déformée de la plaque de fond - d'autre part, la portion arrondie du dessus du poinçon sert à étirer et simultanément à repousser la plaque de fond pour former les inscriptions en relief, ce qui permet à cette plaque de fond d'être repoussée pendant toute l'opération d'emboutissage tout en conservant sensiblement son épaisseur, même dans la zone repoussée.Cette arête arrondie de la face active de dessus du poinçon se comporte différemment d'une arête vive telle que connue jusqu'alors car elle repousse la portion de la plaque de fond sans la déccuper alors qu'un poinçon à arêtes vives, sous l'effet de la poussée continue du poinçon, tout d'abord coince au niveau de l'angle vif la feuille de dessus puis découpe cette feuille pour enfin s'encastrer profondément à la base du relief, donc de la plaque de fond. Cette différence de structure de la surface active du poinçon permet de conserver à la plaque de fond son épaisseur pendant la phase d'emboutissage, ce qui n'était pas possible avec les poinçons actuels à arêtes vives dans lesquels la plaque de fond était donc repoussée d'une hauteur correspondant à la semi-découpe. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexées. La figure 1 montre une forme de réalisation d'une plaque d'immatriculation conforme aux enseignements du brevet FR-A-I 307 854 cité dans le préambule ; la figure 2 est une représentation schématique d'une double plaque obtenue conformément à cette technique. La figure 3 montre schématiquement un poinçon d'emboutissage conforme à l'invention. La figure 4 est une vue grossie dans laquelle pour faciliter la compréhension, les proportions n'ont pas été respectées, d'une double plaque réalisée conformément à l'invention. Pour réaliser des inscriptions en relief sur une double plaque constituée par la superposition de deux feuilles d'aluminium respectivement - une feuille de plaque de dessus colorée en noir de 3/10ème de millimètre d'épaisseur - d'une plaque de fond non colorée de 12/10ème de millimètre d'épaisseur, on utilise jusqu'alors un ensemble matrice (3) présentant une arête vive (4) et poinçon (5) monté par sa base (6) sur la presse. Selon les caractéristiques enseignées jusqu'alors, les dimensions internes Ll de la matrice (3) correspondent sensiblement aux dimensions externes L2 du poinçon (5) et ce poinçon (5) présente des arêtes vives d'une part, à sa base (7) et sur le dessus (8) destinées à coopérer avec l'arête vive (4) de la matrice (3).Ainsi, lorsque le poinçon (5) se rapproche de la matrice (3), l'ensemble des plaques (1,2) est déformé puis repoussé, comme montré à la figure 2# de sorte qu'il forme d'une part, une semi-découpe (10) dans la plaque de fond (2) et une portion détachable (11) dans la plaque de dessus (1), que l'on enlève pour faire apparaitre les inscriptions en relief. Selon la caractéristique de l'invention (voir figures 3 et 4), le poinçon (5) qui coopère avec la matrice (3) à angle vif (4) présente également des dimensions externes L2 correspondant sensiblement aux dimensions internes L1 du poinçon et comporte à sa base (6) une arête vive (7) destinée à coopérer avec l'arête vive (4) du poinçon (3). Cette arête vive se raccorde par une portion rectiligne (15) avec une portion arrondie (16) disposée sur le dessus du poinçon qui se raccorde à son tour par une partie rectiligne (17) avec la portion symétrique arrondie correspondante (18). Ainsi, comme on le voit nettement à la figure 4, lorsque sous l'effet de la pression le poinçon (5) est rapproché de la matrice (3), la coopération entre l'angle vif (4) du poinçon (3) et l'angle vif correspondant (7) raccordé à la portion rectiligne (15) du poinçon (5), provoque la découpe de la plaque de dessus (1) et ainsi le blocage de cette partie découpée contre la portion repoussée de la plaque de fond (2). Simultanément, la partie caractéristique arrondie (16) provoque un é- tranglement qui étire et flue la portion de la plaque de fond (2) comprise dans l'outil (3). Ainsi, la partie détachable (20) de la plaque de dessus (1) découpée se détache d'elle-même progressivement en épousant la forme repoussée de la portion de la plaque de fond (21). Cette différence de structure de la surface active du poinçon, à savoir arête vive à la base raccordée par une portion rectiligne à une portion arrondie, permet de conserver à la plaque de fond son épaisseur pen dant la phase d'emboutissage, ce qui n'est pas le cas avec le poinçon actuel à arêtes vives. Ces différences de structure se traduisent par des résultats inattendus. On peut citer - la suppression du risque de voir perforer la plaque de fond tout en obtenant des reliefs plus accen- tués et une meilleure tenue des plaques entre elles ; - un meilleur aspect décoratif ; - la possibilité d'utiliser des plaques de fond plus minces puisque l'on a observé que l'on obtenait de bons résultats avec des plaques de seulement 8/10ème de millimètre d'épaisseur contre 10/10sème avec la technique faisant appel à des poinçons à arêtes vives, ce qui se traduit par une économie substantielle de matières premières, donc une diminution du prix de ces ensembles composites - la possibilité de réaliser des poinçons bon marché, notamment par moulage et qui n'ont plus à être usinés, puisqu'il n'est pas nécessaire que les outils soient parfaitement précis ; - la possibilité de réaliser des outils en un ma- tériau léger tel qu'un alliage d'aluminius, voire sêee en élastomère dur, et non plus en acier, ce qui se traduit également par une économie appréciable ; - la possibilité d'utiliser des plaques de fond d'épaisseur égale, voire même inférieure à celle de dessus, ce qui n'était pas possible jusqu'alors. Ainsi, avec un poinçon de deux millimètres de hauteur, comportant une portion rectiligne (15) de raccordement de 0,5 millimètre de longueur et une portion arrondie (16) de rayon 1,5 mm, on a pu emboutir de manière très satisfaisante deux plaques superposées de 8/10ème de millimètre d'épaisseur. Par la technique décrite dans le préambule, il n'était pas possible d'envisager l1ei- boutissage de telles plaques,puisque l'arête vive supé rieure (8) du poinçon aurait découpé totalement l'ensemble de la plaque de dessus et de fond. Les outils conformes à l'invention à poinçon arrondi peuvent être utilisés non seulement pour la réalisation des caractères mais également pour la solidarisation des bordures des deux plaques lors de l'opération d'emboutissage. De la sorte, ce procédé perfectionné peut être utilisé avantageusement et avec succès pour la fabrication de plaques d'immatriculation, de panneaux de signalisation, d'enseignes, etc.. REVENDICATIONS 1/ Procédé perfectionné pour fabriquer des plaques par emboutissage portant des inscriptions en relief, qui consiste - à superposer deux plaques rigides (1,2) de couleur différente, dites respectivement de fond (2) et de dessus (1) - puis à emboutir à froid des portions de la plaque de fond (2) à travers la plaque de dessus (1), - enfin, à détacher les portions repoussées (ll) découpées correspondant de la plaque de dessus (1), et dans lequel l'emboutissage s'effectue au moyen d'un outil formé d'un poinçon (5) et d'une matrice (3) présentant des angles vifs dans les parties actives, caractérisé - d'une part, en ce que de manière connue, la partie active (4) de la matrice (3) disposée en regard du poinçon (5) comporte un angle vif (4)T; ; - d'autre part, en ce que la partie active du poin çon (5) comprend à sa base (6) un angle vif (7) raccordé par une portion rectiligne (15) à une portion arrondie (16) raccordée à son tour au dessus (17) du poinçon (5). 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dimensions intérieures Ll de la matrice (3) correspondent aux dimensions extérieures L2 du poinçon (5). 3/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur de la portion de raccordement (15) de l'angle vif (7) de la base du poinçon (5) est sensiblement le tiers du rayon de la portion arrondie (16) disposée sur le des#sus du poinçon (5).