Brevet FR2735048A1 — publié le 19961213

La présente invention est relative à un procédé de fabrication de pièces embouties avec contre-dépouille pour carrosseries, en particulier de pièces em- bouties en tôle destinées à la mise en place de charnières ou d'arrêtoirs de porte sur une partie de la paroi ou une poutre du caisson de la carrosserie de véhicules automobiles, fermées sur cinq côtés et pourvues d'au moins deux pa- rois parallèles l'une à l'autre. Pour assembler des charnières de porte ou de volet avec les parties cor- respondantes, notamment des parties porteuses, de la carrosserie de véhicules automobiles, la partie de charnière, respectivement l'articulation correspondante de la barre d'arrêt de l'arrêtoir de porte, est usuellement conçue comme moitié de charnière autonome qui est ensuite montée sur la partie porteuse de la car- rosserie, ce qui implique que la moitié de charnière y est fixée soit par soudage, soit par vissage. Les charnières de porte connues, respectivement les articula- tions de la barre d'arrêt, se distinguent habituellement, outre par leur mode de fixation particulière sur la carrosserie, par le fait qu'elles conditionnent la disposi- tion extérieure de l'axe de la charnière par rapport à la partie porteuse de la car- rosserie. Cependant, une telle disposition o l'axe de la charnière est situé à l'extérieur par rapport à la carrosserie n'est souvent pas réalisable, d'une part, parce que le contour de la carrosserie est déterminé de manière non modifiable et, d'autre part, parce que l'angle d'ouverture de la porte ou du volet est égale- ment prédéterminé de manière non modifiable. Pour ces raisons, il a été propo- sé que la moitié de charnière située du côté de la carrosserie soit constituée d'un support s'engageant dans la partie porteuse correspondante de la carros- serie. Ledit support qui est fabriqué par un procédé connu, présente une section transversale de profilé en forme de chapeau et est fixé par ses rebords sur la paroi de la carrosserie (DE-OS 4304922). Ce type de construction permet certes de déplacer l'axe de la charnière pour qu'il se trouve à l'intérieur de la partie porteuse de la carrosserie, mais présente l'inconvénient que la moitié de char- nière ne puisse avoir une section transversale fermée de sorte que la section 2 2735048 transversale de la carrosserie doit être interrompue ce qui permet la pénétration de l'humidité à l'intérieur de la partie porteuse de la carrosserie et implique donc un risque de corrosion. Selon un type de construction connu suivant lequel l'axe de la charnière est situé à l'intérieur de la partie porteuse, il est nécessaire de prévoir un conformation particulièrement stable du support ce qui conduit à une augmentation considérable et non souhaitée du poids de la pièce et accroît au- tomatiquement le coût de fabrication de l'articulation de la charnière. Dans des hypothèses défavorables, il peut être nécessaire, en outre, de monter sur la car- rosserie une plaquette de renforcement de la charnière car la butée de fin de course du mouvement de pivotement de l'autre moitié de charnière, disposée sur la porte ou sur le volet, doit être montée à une certaine distance de la paroi de la partie porteuse de la carrosserie. Il est en principe possible et connu en tant que tel d'utiliser à la place du support évoqué précédemment, une moitié de charnière en forme de pot pour permettre la disposition de l'axe de la charnière à l'intérieur de la partie porteuse de la carrosserie, mais ces moitiés de charniè- res en forme de pot sont toujours constituées de pièces préformées, pièces coulées ou forgées, ce qui implique un poids relativement élevé et un coût de montage important. Compte tenu la de problématique liée à la disposition de charnières de porte ou de volet sur les parties porteuses correspondantes de la carrosserie pour que l'axe de la charnière soit encastré ou situé à l'intérieur du contour de la carrosserie, la présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une moitié de charnière en tôle en une seule pièce, fermée sur cinq côtés et pouvant être montée dans la carrosserie de manière étanche à l'humidité, grâce auquel il est possible de fabriquer la moitié de charnière en tant que pièce unique em- boutie en tôle et de disposer l'autre moitié de charnière, assemblée avec la porte ou le volet, avec un décalage par rapport à l'ouverture dans la carrosserie desti- née à la première moitié de charnière. 3 2735048 Pour atteindre ces objectifs, la présente invention propose un nouveau procédé de fabrication de pièces embouties pour la disposition de l'articulation de la charnière, qui se distingue par les phases suivantes: * une découpe de tôle plane de projection horizontale de préférence rectangu- laire constituant le matériau de départ est déformée, au cours d'une première phase du procédé, en une ou plusieurs étapes, pour prendre une forme de pot tout en conservant un rebord périphérique continu plan, le pot présentant d'abord une section transversale circulaire de diamètre plus grand que celui de la section transversale envisagée pour la pièce finie, e au cours d'une deuxième phase du procédé, tout en conservant la section transversale circulaire de la pièce en forme de pot, la profondeur de celui-ci est accrue progressivement conjointement à une diminution progressive de son diamètre et à l'obtention d'une forme convexe du fond du pot, * au cours d'une troisième phase du procédé, il est formé dans la paroi de la pièce en forme de pot, I'une après l'autre, deux parties de paroi planes se fai- sant face, et simultanément, * au cours d'une quatrième phase du procédé, les deux parties de paroi planes du pot se faisant face sont déformées pour présenter une position angulaire divergente l'une par rapport à l'autre et le fond du pot est déformé de façon synchrone à la modification de la position angulaire de l'une desdites parties de paroi planes par rapport à l'autre partie plane, * au cours d'une cinquième phase du procédé, la partie bombée restante de la paroi périphérique du pot est déformée pour constituer deux autres parties planes se faisant face ce qui permet d'obtenir une pièce en forme de pot de section transversale sensiblement rectangulaire. Le procédé conforme à l'invention qui permet de fabriquer une moitié de charnière en tôle d'une seule pièce, pouvant être montée de manière étanche à l'humidité dans la partie porteuse de la carrosserie, présente l'avantage que tout risque de pénétration de l'eau est exclu bien que l'axe de la charnière soit situé 4 2735048 à l'intérieur du contour de la carrosserie. De plus, le procédé conforme à l'invention permet de concevoir la moitié de charnière qui est montée dans la partie porteuse de la carrosserie de telle sorte que l'axe de la charnière soit dé- calé par rapport à l'ouverture destinée à l'autre moitié de charnière ce qui est nécessaire ou du moins souhaitable pour assurer à la porte ou au volet le plus grand angle d'ouverture possible. Le procédé conforme à l'invention se caracté- rise ensuite par le fait que pour une pièce en forme de pot à paroi fermée, la po- sition angulaire réciproque de deux parties de paroi latérale se faisant face puis- se être obtenue par une déformation simultanée et synchrone du fond et des parties de paroi latérale ce qui permet de former sans plis et sans fissures une pièce de section transversale avec une contre- dépouille. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait qu'il permet une vitesse élevée de fabrication. Selon une autre caractéristique d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le fond de la pièce en forme de pot possède d'abord une forme bom- bée et est aplati seulement lors de la modification de la position angulaire rela- tive de l'une des parties planes de paroi par rapport à l'autre partie plane lui fai- sant face. Selon un autre mode de déroulement du procédé, il peut être prévu également que la zone de transition entre le fond et les deux parties planes de paroi se faisant face présente d'abord un rayon de courbure relativement grand qui est réduit seulement lors de la modification de la position angulaire relative de l'une des parties de paroi planes de la pièce en forme de pot par rapport à l'autre partie plane lui faisant face. Le choix de l'une ou l'autre variante du pro- cédé qui viennent d'être indiquées est fonction essentiellement des qualités du matériau de départ pour la fabrication de la pièce emboutie. Selon une autre caractéristique de l'invention, il peut être prévu qu'au cours d'une autre phase complémentaire du procédé, des déformations per- pendiculaires à l'axe de la pièce en forme de pot sont exécutées dans au moins l'une des parties planes ou parois latérales du pot, parallèles l'une à l'autre. 2735048 En vue de compléter la conformation de la pièce emboutie pour servir de moitié de charnière, I'invention propose qu'entre la troisième et la cinquième phase du procédé, des évidements destinés au logement de l'articulation soient exécutés dans deux parois latérales se faisant face de la pièce en forme de pot. La mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention est assurée par un outil comprenant une matrice et un poinçon, ce dernier pouvant être écarté au moins dans une direction. Le jeu d'outils utilisé pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention est associé à un dispositif de commande synchrone qui commande le mouvement de la matrice en dépendance de l'importance du mouvement d'écar- tement du poinçon de sorte que, en vue d'obtenir des parois régulières et sans plis, la matière utilisée pour les parois latérales lors de l'écartement du poinçon soit tirée depuis la zone du fond. L'invention sera décrite de façon purement indicative à l'aide d'un exem- pie de réalisation présenté sur les dessins annexés. Les figures la à ld montrent schématiquement la déformation du maté- riau de base plan pour obtenir une pièce en forme de pot au cours de la pre- mière phase du procédé conforme à l'invention. La figure 2 est une vue schématique d'une première partie latérale plane de la paroi du pot, obtenue au cours d'une seconde phase du procédé. Les figures 3 et 3a sont une vue schématique d'une seconde partie plane de la paroi du pot, obtenue au cours d'une troisième phase du procédé. La figure 4 montre schématiquement l'aplatissement du fond de la pièce en forme de pot au cours d'une quatrième phase du procédé. La figure 5 est une vue schématique de l'orientation progressive de l'axe du pot jusqu'à atteindre la position angulaire souhaitée par rapport au plan du rebord dudit pot. 6 2735048 La figure 6 est une vue schématique une phase supplémentaire faculta- tive permettant d'obtenir par repoussage une contre-dépouille dans les parois latérales parallèles de la pièce en forme de pot. Comme montré aux figures la à ld, une découple de tôle plane, de pro- jection horizontale sensiblement rectangulaire, qui constitue le matériau de dé- part, est déformée au cours d'une première phase du procédé, en plusieurs éta- pes a, b, c, et d, pour obtenir une pièce en forme de pot tout en lui conservant un rebord continu plan. La pièce en forme de pot est emboutie avec une section transversale circulaire; à partir d'une section transversale circulaire de départ qui est relativement grande (figure la) par rapport à la taille de la section finale en- visagée, le diamètre de la pièce en forme de pot est réduit progressivement au fur et à mesure de l'emboutissage (figures lb à ld). La pièce en forme de pot obtenue par étapes successives au cours de la première phase du procédé de fabrication se distingue par la forme convexe de son fond. Au cours de la seconde phase du procédé de fabrication montrée à la figure 2, il est formé dans la paroi de la pièce en forme de pot de section trans- versale circulaire une partie latérale plane de sorte que la partie restante de la paroi de la pièce en forme de pot conserve la forme d'un segment de cercle et la partie de paroi plane présente une inclinaison sur le plan du rebord continu. Pendant la troisième phase du processus de fabrication montrée à la fi- gure 3, il est formé dans la paroi périphérique de la pièce en forme de pot une seconde partie plane faisant face à la première partie plane. Pendant la qua- trième phase du procédé qui a lieu de préférence simultanément à la troisième phase, les deux parties de paroi planes ou parois latérales se faisant face sont déformées pour présenter une position angulaire divergente l'une par rapport à l'autre; simultanément, le fond de la pièce en forme de pot est déformé, de façon synchrone à la modification de la position angulaire de l'une des parties planes de la paroi par rapport à son autre partie plane, de manière à devenir sensible- ment plan comme montré à la figure 3a. 7 2735048 Au cours d'une quatrième phase du procédé de fabrication, les parties de paroi encore arrondies de la pièce en forme de pot sont déformées pour prendre une orientation parallèle l'une par rapport à l'autre de manière à obtenir une pièce en forme de pot de section transversale sensiblement rectangulaire. Comme montré à la figure 6, lesdites parties parallèles de la paroi de la pièce en forme de pot sont en tant que de besoin repoussées pour présenter une contre-dépouille. Après l'obtention de la forme de pot à la fin de la phase du procédé montrée aux figures 3 et 3a, il est possible, si cela est souhaité, de donner en une ou plusieurs étapes à l'axe du pot une inclinaison sur le plan du rebord comme montré schématiquement à la figure 5. 8 2735048 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de pièces embouties avec contre-dépouille pour car- rosseries, en particulier de pièces embouties en tôle destinées à la mise en pla- ce de charnières ou d'arrêtoirs de porte sur une partie de la paroi ou une poutre du caisson de la carrosserie de véhicules automobiles, fermées sur cinq côtés et pourvues d'au moins deux parois parallèles l'une à l'autre, caractérisé en ce que * une découpe de tôle plane de projection horizontale de préférence rectangu- laire constituant le matériau de départ est déformée, au cours d'une première phase du procédé, en une ou plusieurs étapes, pour prendre une forme de pot tout en conservant un rebord périphérique continu plan, la pièce en forme de pot présentant d'abord une section transversale circulaire de diamètre plus grand que celui de la section transversale envisagée pour la pièce finie, au cours d'une deuxième phase du procédé, tout en conservant la section transversale circulaire du pot, la profondeur de celui-ci est accrue progressi- vement conjointement à une diminution progressive de son diamètre et à l'obtention d'une forme convexe du fond de la pièce en forme de pot, * au cours d'une troisième phase du procédé, il est formé dans la paroi de la pièce en forme de pot, I'une après l'autre, deux parties de paroi planes se fai- sant face, et simultanément, * au cours d'une quatrième phase du procédé, les deux parties de paroi planes de la pièce en forme de pot se faisant face sont déformées pour présenter une position angulaire divergente l'une par rapport à l'autre et le fond du pot est déformé de façon synchrone à la modification de la position angulaire de I'une desdites parties de paroi planes par rapport à l'autre partie plane, * au cours d'une cinquième phase du procédé, la partie bombée restante de la paroi périphérique de la pièce en forme de pot est déformée pour constituer deux autres parties planes se faisant face de manière à obtenir une pièce en forme de pot de section transversale sensiblement rectangulaire. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le fond de la pièce en forme de pot possède d'abord une forme bombée et est aplati seulement lors de la modification de la position angulaire relative de l'une des parties de paroi pla- nes par rapport à l'autre partie plane lui faisant face. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la zone de transition entre le fond et les deux parties de paroi planes se faisant face pré- sente d'abord un rayon de courbure relativement grand qui est réduit seulement lors de la modification de la position angulaire relative de l'une des parties pla- nes de paroi de la pièce en forme de pot par rapport à l'autre partie plane lui fai- sant face. 4. Procédé selon les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que au cours d'une phase complémentaire du procédé, des déformations perpendiculaires à l'axe du pot sont exécutées dans au moins l'une des parties planes ou parois latéra- les de la pièce en forme de pot, parallèles l'une à l'autre. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que entre la troisième et la cinquième phase du procédé, des évidements destinés au loge- ment de pièces sont exécutés dans deux parois latérales se faisant face de la pièce en forme de pot. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé ar l'utilisation d'un outil comprenant une matrice et un poinçon, ce dernier pouvant être écarté au moins dans une direction. L7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé ar l'utilisation d'un dispositif de commande synchrone qui commande le mouvement de la matrice en dépendance de l'importance du mouvement d'écartement du poinçon.