Brevet FR2659035A1 — publié le 19910906

"PROCEDE DE DECOUPAGE DE PIECES METALLIQUES ET MOYENS POUR SA MISE EN OEUVRE" La présente invention concerne un procédé de découpage de pièces métalliques ainsi que les moyens pour sa mise en oeuvre. Le procédé actuellement utilisé consiste à découper ces pièces dans des plaques ou tôles, à l'aide de poinçons et matrices dont les dimensions correspondent à celles de la pièce que l'on veut obtenir. L'inconvénient de ce procédé réside dans le fait qu'après découpage, surtout si leur épaisseur est supérieure à 1 mm, les pièces comportent inévitablement un rayon de découpage non-négligeable et des bavures dont l'importance dépend de l'épaisseur de la tôle et de la nature du métal la constituant, ces bavures nécessitant une opération ultérieure d'ébavurage qui entraîne une reprise des pièces qui viennent d'être découpées, ce qui augmente leur prix de revient. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet, le procédé qu'elle concerne consiste à réaliser, dans une tôle, une ébauche de plus grandes dimensions que la pièce à obtenir, l'excès de dimensions dépendant de l'épaisseur de la tôle et de la nature du métal la constituant, à écraser le bord périphérique en excès de l'ébauche, en suivant le contour de la pièce à obtenir, pour le ramener à une épaisseur bien inférieure à son épaisseur d'origine, puis à découper ce bord périphérique en excès, selon le procédé habituel de découpage. L'opération de découpage proprement dit étant réalisée sur une collerette dont l'épaisseur est inférieure à l'épaisseur d'origine de l'ébauche, il en résulte que, quelle que soit son épaisseur, la pièce découpée ne présente ni rayon de découpage, ni bavures gênantes. Les faces principales des pièces découpées restent parfaitement planes et les tranches des pièces sont nettes et sans zones de rupture. Le procédé selon l'invention n'engendre pas de bavures, même dans le cas de découpe de pièces d'épaisseur relativement importante. Suivant une forme d'exécution simple de l'invention, les moyens pour la mise en oeuvre de ce procédé comprennent une enclume ou "tas", sur lequel l'ébauche est placée, une matrice située au-dessus du tas, dont l'empreinte ou "évidement" correspond au contour de la pièce à obtenir qui est destinée à écraser le bord périphérique de l'ébauche suivant le contour de la pièce à obtenir et à retenir l'ébauche, après écrasement de son bord périphérique, des moyens étant prévus pour rapprocher la matrice et le tas et limiter leur rapprochement à une distance, l'un de l'autre, bien inférieure à l'épaisseur d'origine de l'ébauche, et un poinçon, dont le contour correspond rigoureusement à celui de la pièce à obtenir, et qui est destiné, après mise en correspondance de la matrice et du poinçon, à enfoncer la partie centrale, non-écrasée, de l'ébauche, dans la matrice, pour la séparer de son bord périphérique écrasé et obtenir ainsi la pièce découpée aux dimensions voulues. De toute façon, l'invention sera bien comprise, à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non-limitatif, un mode d'exécution de ce procédé et des moyens pour sa mise en oeuvre Figure l est une vue de côté, en élévation, de la pièce finie Figure 2 est une vue en élévation, de côté, de l'ébauche destinée à la réalisation de la pièce de figure 1 ; Figures 3 à 7 sont des vues de côté, avec coupe axiale illustrant les différentes phases du procédé de l'invention et montrant les moyens pour sa mise en oeuvre. La figure l montre la pièce 2 à obtenir par découpage, cette pièce étant obtenue à partir d'une tôle métallique, d'épaisseur "E" supérieure à l mm. Pour obtenir cette pièce 2, selon le procédé de l'invention, on part d'une ébauche 3 découpée dans une tôle d'épaisseur "e" mais, comme le montre l'examen comparatif des figures 1 et 2, dont les dimensions périphériques sont supérieures à celles de la pièce à obtenir 2. Pour faciliter l'examen comparatif des figures 2 et 3, le contour périphérique de la pièce 2 est montré en traits mixtes, sur la figure 2. Selon le procédé de l'invention, l'ébauche 3 est tout d'abord placée sur une enclume ou "taos" 4, qui est lui-même situé au-dessous d'une matrice annulaire 5, dont l'évidement ou "empreinte" correspond rigoureusement au contour de la pièce à obtenir 2. L'ébauche 3 est disposée sur le tas 4, de manière que sa partie centrale 3b correspondant à la pièce à obtenir 2, c'est-à-dire délimitée par son bord périphérique en excès 3a, soit placée rigoureusement en coïncidence avec l'évidement ou "empreinte" Sa de la matrice 5. La matrice 5 est alors déplacée en direction du tas 4, c'est-à-dire dans le sens des flèches 6, de manière à écraser le bord périphérique en excès 3a de l'ébauche 3, jusqu'à ce que ce bord périphérique 3a soit transformé en une collerette 3'a, dont l'épaisseur est inférieure à l'épaisseur d'origine de l'ébauche 3, comme illustré sur la figure 4. Pour cela, les moyens d'entraînement de la matrice 5, en direction du tas 4, c'est-à-dire dans le sens des flèches 6 et en sens inverse, comprennent des moyens pour limiter la course de la matrice 5 dans le sens des flèches 6 et provoquer son arrêt lorsqu'elle est à une distance du tas 4 correspondant à l'épaisseur désirée de la collerette 3'a. Dans une variante, le poinçon 7 pourrait être fixe et la matrice 5 mobile. Cette opération d'écrasement du bord périphérique 3a, de l'ébauche 3, étant réalisée, la matrice 5 est déplacée dans le sens inverse des flèches 6, pour être éloignée du tas 4 et ce dernier est retiré, pour être remplacé par un poinçon 7, dont le contour périphérique correspond rigoureusement à celui de la pièce 2 à obtenir, et qui est entouré d'une couronne 8, dont l'évidement central correspond rigoureusement au contour du poinçon 7. Cet ensemble "poinçon 7 - couronne 8", est alors utilisé, comme illustré sur les figures 6 et 7, pour obtenir le découpage de la collerette 3'a, issue du bord périphérique en excès, puis écrasé, de l'ébauche 3. Etant donné que l'épaisseur de la collerette 3'a que constitue le bord périphérique écrasé en excès de l'ébauche 3, est d'une épaisseur moindre, son découpage à l'aide de la matrice 5 et du poinçon 7, entouré de sa couronne 8, ne provoque aucune bavure, ni aucun rayon de découpage non-négligeable, en raison de l'écrouissage de la matière, c'est-à-dire de l'augmentation importante de sa dureté résultant de son écrasement. Il faut remarquer que l'ébauche 3 reste prisonnière de la matrice 5, depuis l'écrasement de son bord périphérique 3a jusqu'à la découpe terminale de la collerette que constitue le bord périphérique écrasé 3'a. La pièce découpée 2 est donc obtenue, grâce au procédé de l'invention, en une seule opération, ne nécessitant aucune reprise pour ébavurage et sans qu'il subsiste un rayon de déoupage non-négligeable, tout autour de son bord périphérique. REVENDICATIONS l. Procédé de découpage de pièces métalliques, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser, dans une tôle, une ébauche (3) de plus grandes dimensions que la pièce (2) à obtenir, l'excès de dimensions (3a) dépendant de l'épaisseur de la tôle et de la nature du métal la constituant, à écraser le bord périphérique en excès (3a) de ébauche (3), en suivant le contour de la pièce à obtenir (2), pour le ramener à une épaisseur inférieure à son épaisseur d'origine, puis à découper ce bord périphérique en excès (3a), selon le procédé habituel de découpage. 2. Moyens pour la mise en oeuvre du procédé, selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'ils comprennent une enclume ou "tas" (4), sur lequel l'ébauche (3) est placée, une matrice (5) située au-dessus du tas (4), dont l'empreinte ou "évidement" (5a) correspond au contour de la pièce (2) à obtenir et qui est destinée à écraser le bord périphérique (3a) de l'ébauche (3), suivant le contour de la pièce à obtenir (2) et à retenir l'ébauche (3), après écrasement de son bord périphérique, des moyens étant prévus pour rapprocher la matrice (5) et le tas (4) et limiter leur rapprochement à une distance, l'un de l'autre, égale ou légèrement inférieure à l'épaisseur, après écrasement, du bord (3a), et un poinçon (7) dont le contour correspond rigoureusement à celui de la pièce à obtenir (2), et qui est destiné, après mise en correspondance de la matrice (5) et du poinçon (7), à enfoncer la partie centrale, non écrasée (3b), de l'ébauche (3), dans la matrice (5), pour la séparer de son bord périphérique écrasé (3'a) et obtenir ainsi la pièce (2) découpée aux dimensions voulues.