Brevet FR2708220A1 — publié le 19950203

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour découper une partie d'une paroi d'un corps creux fabriqué selon le procédé de formage à pression intérieure élevée à partir d'un élément de tube dans un outil de formage. Comme cela est connu, dans le procédé de formage utilisant une pression intérieure élevée, on insère une section de tube, au cours d'un procédé de formage utilisant une pression intérieure élevée, sans aucune matrice intérieure fixe avec des poussoirs de formage et une source de pression intérieure élevée, et après la fermeture des extrémités, cette section de tube est élargie au moyen des poussoirs de formage, à l'aide d'un fluide comprimé introduit et est appliquée contre la paroi intérieure de l'outil de formage, qui possède la forme définitive du corps creux. S'il fallait aménager des ouvertures ou des découpes dans un corps creux ou dans une pièce à usiner, ceci était exécuté jusqu'alors en une étape de travail séparée, à l'extérieur de l'outil de formage utilisant une pression intérieure élevée, par exemple au moyen d'un découpage plasmatique ou d'un découpage par laser ou bien par sciage. Pour cette étape opératoire supplémentaire, il faut retirer la pièce à usiner déformée, de l'outil de formage, la transporter et la serrer dans un autre dispositif. La plupart du temps, un découpage simple et rapide à l'aide d'un poinçon n'est pas possible étant donné qu'il existe le risque d'un flambement ou d'une défaillance de la pièce à usiner. L'invention a pour but d'indiquer de quelle manière on peut fabriquer d'une manière plus rapide, plus simple avec une grande qualité les découpes indiquées, dans le cadre des dispositions mentionnées plus haut. A cet effet l'invention indique, pour ce qui concerne le procédé, que le découpage de la pièce découpée est exécuté directement après le formage à pression intérieure élevée alors que le corps creux est encore situé dans l'outil de formage, à l'aide d'un poinçon de telle sorte que la partie à découper est tout d'abord prédécou- pée, moyennant le maintien de la pression intérieure maximale dans le corps creux, jusqu'à laisser subsister une épaisseur de paroi résiduelle, et est ensuite complètement découpée sous une surpression réduite. Selon un mode de mise en oeuvre préféré, le découpage final est exécuté avec une surpression réduite, pour laquelle la partie de paroi à découper est repoussée vers l'extérieur conjointement lors du retrait du poinçon. Ce découpage final peut être exécuté, lors d'une réduction de la pression intérieure élevée. L'invention porte également sur un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, constitué par un outil de formage à pression intérieure élevée comportant deux poussoirs de formage et une source de pression intérieure élevée, qui est caractérisé en ce que l'outil de formage est équipé d'un poinçon, dont le dispositif d'entraînement est raccordé, ainsi que la source de pression intérieure élevée, à un dispositif de commande commun. Dans le cadre des dispositions selon l'invention, on peut former des découpes dans une pièce à usiner, au moyen d'un outil de formage/découpage pour ainsi dire combiné. Le formage et le découpage s'effectuent pour la première fois dans un seul outil et pratiquement également en une seule étape opératoire, une commande de la pression intérieure et de l'avance du poinçon étant exécutée en fonction du matériau de la pièce à usiner et de l'épaisseur de paroi de cette pièce. Des pointes de pression nuisibles, inévitables jusqu'alors, dans l'outil ou dans la machine lors de la détente brusque du fluide de formage ne sont absolument plus appliquées à la pièce à usiner, au moment de la séparation complète de cette dernière. La zone d'influence thermique, qui apparaît lors de la séparation thermique, est également complètement évitée, comme par exemple le choc de coupe qui apparaît lors du découpage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente schématiquement une coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention; et - la figure 2 représente un diagramme expliquant le fonctionnement du dispositif de la figure 1. Le dispositif représenté sur la figure 1 sert à découper un corps creux H, qui a été fabriqué selon le procédé de formage en utilisant une pression intérieure élevée, à partir d'une section de tube dans un outil de formage 1. L'outil de formage 1 utilisant une pression intérieure élevée est équipé de deux poussoirs de formage 2 et d'une source de pression intérieure élevée 3, qui sont représentés seulement schématiquement. Sur la figure, on reconnaît une partie de l'outil 1, qui possède comme contour intérieur, le contour extérieur du corps creux H. On a indiqué le fait que l'outil de f ormage 1 est pourvu d'un poinçon 4, dont le dispositif d'entraînement 5 est raccordé, conjointement avec la source de pression intérieure élevée 3 à un dispositif de commande commun 6. Le procédé est mis en oeuvre de la manière suivante à l'aide du dispositif décrit. Après le préformage du corps creux H, on accroît à sa valeur maximale (pression de calibrage ou d'appui) la pression intérieure de la pièce à usiner, pour exécuter le formage final. Les poussoirs horizontaux de formage 2 restent dans leur dernière position. Alors le poinçon 4 avance dans la direction de la flèche. Pendant que les arêtes de coupe sectionnent la paroi de la pièce à usiner, la pression intérieure appli- quée a pour effet qu'il ne se produit qu'une déformation acceptable de la pièce à usiner. On fait tout d'abord avancer le poinçon 4 seulement jusqu'à ce que la paroi de la pièce à usiner soit séparée, en fonction de cette pièce, jusqu'à laisser subsister une épaisseur résiduelle de quelques dixièmes de millimètre. Ensuite, on réduit fortement la pression intérieure dans la pièce à usiner. C'est alors seulement que s'effectue le découpage complet au moyen du poinçon 4, auquel cas la pression intérieure n'est cependant pas complètement réduite à zéro afin que la partie découpée A soit repoussée vers l'extérieur lors du retrait du poinçon 4 et ne reste pas dans le corps creux H. Grâce à la commande décrite, qui dépend du matériau et de l'épaisseur de la partie découpée, de la pression à l'intérieur de la pièce à usiner et du poinçon 4, on évite une réduction brusque de la pression avec des chocs de charge correspondants appliqués aux éléments de la machine. La figure 2 représente la pression intérieure dans la pièce à usiner en fonction de l'avance du poinçon ou de l'épaisseur de paroi. REVENDICATIONS 1. Procédé pour découper une partie (A) d'une paroi d'un corps creux (H) fabriqué selon le procédé de formage à pression intérieure élevée à partir d'un élément de tube dans un outil de formage (1), caractérisé en ce que le découpage de la partie à découper (A) est exécuté directement après le formage à pression intérieure élevée alors que le corps creux (H) est encore situé dans l'outil de formage (1), à l'aide d'un poinçon (4) de telle sorte que la partie à découper est tout d'abord prédécoupée, moyennant le maintien de la pression intérieure maximale dans le corps creux, jusqu'à laisser subsister une épaisseur de paroi résiduelle, et est ensuite complètement découpée sous une surpression réduite. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le découpage final est exécuté avec une surpression réduite, pour laquelle la partie de paroi à découper (A) est repoussée vers l'extérieur conjointement lors du retrait du poinçon (4). 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le découpage final est exécuté au cours d'une réduction de la pression intérieure élevée. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, constitué par un outil de formage à pression intérieure élevée (1) comportant deux poussoirs de formage (2) et une source de pression intérieure élevée (3), caractérisé en ce que l'outil de formage (1) est équipé d'un poinçon (4), dont le dispositif d'entraînement (5) est raccordé, ainsi que la source de pression intérieure élevée (3), à un dispositif de commande commun (6).