Brevet FR2642343A1 — publié le 19900803

La présente invention est relative à la fabrication par emboutissage de pièces présentant une surface courbe. Les récents développements en matière de télécommunication, notamment par satellites, ont fait naître un besoin d'antennes paraboliques de coût relativement réduit, de faible poids, et présentant une surface qui corresponde avec une très bonne précision avec la surface mathématique théorique convenable. Dans la pratique, l'écart avec la surface théorique ne doit pas dépasser 5/10 de mm pour une parabole d'un diamètre de l'ordre du mètre avec un creux de 180 mm. L'emboutissage est la seule technique actuelle qui permette d'es coûts réduits et des faibles poids, mais l'expérience a montré que les emboutissages classiques entre une matrice convexe, ayant une forme établie en fonction de celle de la parabole qu'on veut obtenir et un poinçon concave, lisse, aboutissent à des surfaces qui présentent, par rapport à la forme théorique désirée, des écarts variables, qui sont la conséquence des tolérances de fabrication en ce qui concerne notamment l'épaisseur et la dureté de la matière première utilisée. Il en résulte une mauvaise réception des ondes. On pourrait utiliser des matières premières de plus grande régularité, mais cela entraînerait des traitements et des contrôles supplémentaires, qui grèveraient le prix de revient. Le but de l'invention est de fournir un procédé de fabrication par emboutissage de paraboles ou autres pièces, qui garantisse la précision désirée pour la surface, sans grever de façon inacceptable le prix de revient. Pour obtenir ce résultat, l'invention fournit un procédé de fabrication de pièces à surface courbe, dans lequel on emboutit un flan de matière déformable entre une matrice présentant une surface courbe définie en fonction de la surface courbe qu'on désire obtenir sur la pièce, et un poinçon, qui présente pour particularité que le poinçon présente une surface comportant des saillies ayant une répartition à peu près régulière avec un pas compris entre 0,5 et 2 fois l'épaisseur de la matière du flan, et une hauteur de 1/4 à 1/8 de ladite épaisseur. De préférence, le pas des saillants est de l'ordre de l'épaisseur de la matière du flan, et leur hauteur, de l'ordre de 1/5 de cette épaisseur. Pour expliquer les résultats surprenant obtenus par le procédé de l'invention, on peut avancer l'hypothèse que, dans la technique antérieure, où le poinçon est lisse, il y aurait des déplacements non contrôlés de la matière du flan entre les surfaces lisses de la matrice et du flan, et que les saillants constitueraient des ancrages qui s'opposeraient à ces déplacements. En outre, les saillants engendrent un durcissement contrôlé de la matière par déformation à froid, ce qui augmente sa résistance aux déformations ultérieures, et en particulier, celle qui intervient lorsque la pièce quitte la machine d'emboutissage. La surface de la pièce qui est en contact avec la matrice conserve donc une forme très voisine de celle de cette matrice, même après qu'elle a quitté celle-ci. On conçoit que des saillants trop espacés laisseraient subsister quelques déplacements de matière, alors que des saillants trop rapprochés pourraient aboutir à une fragilisation superficielle. De même, des saillants trop petits seraient moins efficaces alors que des saillants trop importants affaibliraient la pièce, ou bien pourraient entraîner des déformations locales de la surface opposée. La forme des saillants n'est pas trop impérative. On peut prévoir, par exemple, que la surface du poinçon est traitée par billage, ou par granitage. Suivant une modalité avantageuse, le poinçon présente des joncs circulaires, concentriques. Suivant une modalité encore préférée, car elle donne des résultats encore plus réguliers, au prix, il est vrai, d'un coût plus élevé d'obtention du poinçon, celui-ci porte un réseau à maille carrée ou hexagonale de petites pyramides, ou "pointes de diamant", d'une hauteur égale à peu près au 1/5 de l'épaisseur de la matière, chaque pyramide étant séparée de la voisine d'une distance à peu près égale à l'épaisseur de la matière. L'invention va être décrite de façon plus précise à l'aide d'exemples pratiques illustrés avec les dessins, parmi lesquels Figure I est une coupe schématique partielle d'un ensemble d'outils d'emboutissage conforme à l'art antérieur. Figure 2 est une coupe analogue à la figure 1, montrant un ensemble d'outils conforme à l'invention. Figures 3 et 4 représentent une vue de face et une coupe partielle de la surface du poinçon, très agrandies. Figures 5 et 6 sont des vues analogues aux figures 3, 4, d'une variante. La figure 1 montre une matrice 1 destinée à donner sa forme à une pièce 2 obtenue par emboutissage d'un flan initialement plan entre la matrice 1 et un poinçon 3. Après l'emboutissage, lorsque le poinçon 3 s'écarte de la matrice, la pièce emboutie tend à revenir partiellement à la forme plane, ses bords s'écartent de ceux de la matrice en formant un intervalle A. Si cet intervalle était constant, il serait facile de donner à la matrice une forme qui tienne compte de cet intervalle pour que la pièce finie ait la forme désirée, par exemple celle d'une parabole. Malheureusement, l'intervalle n'est pas constant, en raison des tolérances usuelles sur la tôle formant le flan. La figure 2 montre la solution de l'invention : le poinçon 3 présente, sur sa surface active 4 non lisse, dont les figures 3 à 6 montrent le détail selon deux variantes. Les figures 3 et 4 montrent une surface lisse portant un réseau de saillies pyramidales 5, ou pointes de diamant, disposées en quinconce. Les figures 5 et 6 montrent une surface lisse portant une série de nervures circulaires 6, concentriques et centrées au milieu de la surface 4. L'appareillage est destiné au formage de pièces de tôle de 1 mm d'épaisseur. La hauteur H des saillies 5 ou des nervures 6 est de 0,2 mm, et leur écartement E, de 1 mm. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de pièces à surface courbe, dans lequel on emboutit un flan de matière déformable entre une matrice (1) présentant une surface courbe définie en fonction de la surface courbe qu'on désire obtenir sur la pièce, et un poinçon (3) caractérisé en ce que le poinçon présente une surface (4) comportant des saillies (5, 6) ayant une répartition à peu près régulière avec un pas (E) compris entre 0,5 et 2 fois l'épaisseur de la matrice du flan, et une hauteur (H) de 1/4 à 1/8 de ladite épaisseur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pas (E) des saillants (5, 6) est de l'ordre de l'épaisseur de la matière du flan (2). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la hauteur (H) des saillants (5, 6) est de l'ordre de 1/5 de l'épaisseur de la matrice de flan (2).