Brevet FR2631567A1 — publié le 19891124

La présente invention a trait aux outillages utilisés pour Le pliage des tôles métalliques, du genre comprenant un poinçon profilé propre à être fixé sur Le coulisseau d'une presse, et une matrice correspondante destinée à prendre appui sur La table de Ladite presse. A L'heure actuelle, ces outillages sont réalisés en acier à forte résistance, si bien que compte tenu de leur poids élevé, leur manutention implique l'emploi d'engins spéciaux tels que palans, ponts roulants ou chariots éLévateurs qui compliquent les manoeuvres et entraînent des risques non négLigeables au- niveau de la sécurité des opérateurs. En outre, Leur mise en place robotisée sur les deux pièces de la presse de travail nécessite des manipulateurs très Largement dimensionnés par suite du poids de chaque outil. La présente invention se fonde sur une analyse précise des contraintes qui s'exercent sur les différentes parties de l'un et l'autre des outils. On a pu vérifier que seules les arêtes du profil en V de la dépression menagée dans la matrice, et la pointe de L'extrémité du poin çon subissent des efforts ponctuels très importants tant en pression qu'en glissement, Le restant du corps de chaque outil n'ayant à résister qu'à des efforts de compression ou de flexion composée. Compte tenu de l'observation qui précède, l'invention consiste es sentiellement à inclure dans le corps-de chacune des pièces de l'outillage (poinçon et matrice), une part importante d'un matériau composite formé par un mélange de résine synthétique, de fibres et de charges, les qualités mécaniques et la légèreté d'un tel matériau permettant ainsi de résoudre les problèmes suscités par le poids des outillages classiques. Il convient de noter que l'existence des contraintes de flexion composée ne permet pas normalement l'emploi du matériau composite seul qui ne résiste en fait qu'aux contraintes de compression. Il est donc indispensable#d'associer à ce matériau composite des renforts appropriés, constitués par des peaux métalliques extérieures contenant laté raclement ledit matériau, et par des inserts en un matériau très dur convenablement agencés. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'iivention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer : La figure unique de ce dessin illustre en coupe L'agencement des deux pièces d'un outillage de pliage établi conformément à la présente invention. A la façon usuelle, tet outillage comprend un poinçon vertical 1 et une matrice inférieure 2, cette dernière reposant sur la table 3 d'une presse, tandis que le poinçon 1 est fixé au coulisseau (non représenté) de ladite presse. Le corps du poinçon 1 est formé par deux feuilles métalliques 10 orientées verticalement suivant l'axe de ce corps et réunies l'une à l'autre par des entretoises tubulaires telles que 11, convenablement réparties sur la longueur de l'outil envisagé. A ces feuilles 10 sont associés deux inserts 12 et 13, fixés à celles-ci de toute manière appropriée (soudure par exemple) ; l'insert supérieur 12 présente la forme d'une barre horizontale profilée pour coopérer avec les organes usuels de fixation prévus sur le coulisseau de la presse de travail, tandis que l'insert inférieur 13 comporte une section triangulaire afin de constituer une pointe tournée vers le bas. L'enveloppe creuse ainsi déterminée forme un moule à l'intérieur duquel a été coulée, avantageusement à travers un ou plusieurs orifices pratiqués transversalement dans la barre 12, une masse 14 d'un matériau composite constitué par un mélange, convenablement dosé en proportions, de résine synthétique, de fibres et de charges appropriées. Le corps de la matrice 2 est réalisé de la même manière que celui du poinçon 1, en ce sens qu'il comprend deux feuilles métalliques 20 réunies par des entretoises tubulaires 21 et par des inserts 22 et 23, l'enveloppe 20-22-23 renfermant une masse 24 établie en un matériau composite. Il convient d'observer que la matrice 2 est creusée de deux dépressions longitudinales à profil en V, l'angle de ce profil étant différent sur l'un et l'autre des deux V de façon à ce que la même matrice 2 soit susceptible, par simple retournement, d'être utilisée pour l'obtention de pliages différents. Les essais ont démontré qu'un tel outillage se comportait de maniè- re tout à fait analogue aux outillages classiques entièrement en acier. Les feuilles latérales 10 ou 20 constituent une peau perdue qui enveloppe le matériau composite 14 ou 24 et participe à la résistance de l'outil considéré, en ce qui concerne tout particulièrement la composante de traction de l'effort de flexion supporté par celui-ci. Les inserts 13, 22 et 23 qui occupent la zone de travail de L'outil envisagé apportent des qualités de résistance en même temps qu'ils facilitent Le glissement de la tale 4 destinée à être engagée entre les deux outils 1 et 2 pour pliage. On notera que ces inserts 12 et 13, 22 et 23 sont susceptibles d'être réalisés en un matériau très résistant autre que L'acier, par exemple en verre filé. On conçoit par ailleurs que ces inserts peuvent être supprimés moyennant utilisation judicieuse de matériaux ou charges compatibles avec le remplissage en matériau composite et La technique de mise en oeuvre de celui-ci. Les entretoises tubulaires 11 et 21 ont pour but de maintenir les deux feuilles 10 ou 20 et elles permettent le passage d'organes propres à faciliter la manutention des outils à l'aide d'engins robotisés, étant observé que le faible poids présenté par ces outils du fait de la présence des masses 14 et 24 en matériau composite simplifie considérablement la manutention. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne Limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails dtexécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1. Outillage pour le pliage de tôles métalliques, du genre comprenant une pièce en forme de poinçon (1) et une pièce en forme de matrice (2), caractérisé en ce qu'une partie au moins de chacune desdites pièces est constituée par une masse (14, 24) en un matériau composite constitué par un mélange de résine synthétique, de fibres et de charges. 2. Outillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la masse (14, 24) est disposée entre deux feuilles métalliques (10, 20) orientées parallèlement l'une à l'autre suivant l'axe de la pièce (1, 2) envisagée, lesquelles feuilles constituent un moule pour Le coulage du matériau composite. 3. Outillage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les deux feuilles (10, 20) sont reliées L'une à l'autre par des entretoises (11, 21) prévues tubulaires pour l'engagement d'organes de manutention. 4. Outillage suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'aux feuilles métalliques (10, 20) sont associés des parties à haute résistance (12 et 13, 22 et 23), notamment sous la forme d'inserts, propres à supporter les contraintes au niveau des zones de travail de chacune des pièces (1, 2).