Brevet FR2849793A1 — publié le 20040716

i L'invention concerne une presse de formage comportant au moins un outil générant au moins une partie de la géométrie de la pièce à oeuvrer, auquel est associée une matrice d'outil correspondant au moins à une 5 partie de la géométrie de la pièce à oeuvrer. Un tel dispositif est déjà connu du document DE 199 25 458 Ai. On connaît déjà du document DE 44 17 460 Ai un procédé pour la déformation sous haute pression de pièces façonnées en tôle. Pour le 10 procédé, on utilise un dispositif comportant une plaque intermédiaire recevant les pièces en tôle à déformer et présentant des bagues d'étirage appliquées de part et d'autre contre la plaque intermédiaire. Dans ce cas, les bagues d'étirage servent à fixer et à étancher les pièces en tôle contre la plaque intermédiaire. Un espace de déformation formé par les 15 bagues d'étirage est délimité vers le côté frontal par une matrice qui est flexible pour influencer de façon positive le processus de déformation. On connaît du document DE 693 31 016 T2 un dispositif pour mesurer la force de retenue exercée sur la bague de compression d'une presse. 20 Dans ce cas, le dispositif est agencé avant d'intégrer les poinçons de poinçonnage et les éléments presseurs pour déterminer la force de retenue à appliquer ultérieurement. On connaît du document DE 198 55 407 Ai un outil de déformation 25 constitué par un corps composite en deux couches. La deuxième couche est réalisée ici en métal et appliquée par voie électrolytique sur une structure porteuse en matière plastique. L'objectif sous-jacent à l'invention est de réaliser et d'agencer un outil 30 de mise en forme de manière à optimiser la stabilité du processus et la sécurité du processus. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint du fait que l'outil et/ou la matrice d'outil comporte directement dans la zone de sa 35 superficie associée à la pièce à oeuvrer au moins un moyen de mesure de pression et/ou au-dessous de la superficie au moins un actionneur réalisé sous forme de poche hydraulique. Grâce à ceci, on obtient que la répartition des contraintes ne soit pas influencée par une ligne de flexion inhérente à l'outil. La répartition désirée des contraintes est 5 réalisée sur une grande surface et détectée par les moyens de mesure de pression ou optimisée par les actionneurs. cet effet, il est avantageux que le moyen de mesure de pression et/ou l'actionneur réalisé sous forme de poche hydraulique ou de chambre 10 sous pression soit agencé par rapport à la superficie, et que la distance entre la chambre sous pression et la superficie soit comprise entre 0,5 mm et 3 mm, en particulier de 1 mm. Ainsi, la ligne de flexion de l'outil influençant de façon négative le processus de mise en forme peut être compensée par variation de la pression dans la poche hydraulique. 15 L'orientation des poches hydrauliques suivant la superficie favorise un mouvement de compensation. Une autre possibilité selon un développement est que le moyen de mesure de pression est réalisé sous forme de capteur piézoélectrique 20 et/ou de film de mesure et est agencé en affleurement avec ou à la hauteur de la superficie ou directement au-dessous de la superficie, plusieurs moyens de mesure de pression et/ou plusieurs chambres sous pression étant prévu(e)s réparti(e)s par rapport à la superficie. Ainsi, on peut mesurer des relations de pression locales, une formation de plis 25 et/ou des amincissements de tôle lors de la mise en forme ou in situ et on peut les équilibrer par régulation au moyen des actionneurs ou d'autres paramètres du procédé. Une opération d'ajustement pour incorporer les parties d'outil n'est plus nécessaire. De plus, l'objectif est atteint du fait que l'outil et/ou la matrice d'outil comporte au moins une première partie réalisée sous forme de masqueoutil formant la forme de la pièce à oeuvrer et une deuxième partie recevant le masque-outil et formant le corps de base, une couche intermédiaire active étant prévue entre le masque-outil et le corps de 35 base pour mesurer la contrainte de contact et pour supprimer des pointes de contrainte locales. La couche intermédiaire permet une mesure dynamique de la contrainte de contact pendant la mise en forme, et les relations de contact entre l'outil et la pièce à oeuvrer ne sont pas falsifiées. Le masque-outil présente une épaisseur comprise entre 0,5 mm et 4 mm, en particulier entre 1 mm et 2 mm. Selon un mode de réalisation préféré de la solution conforme à l'invention, on prévoit finalement que le masque-outil est susceptible d'être relié de façon détachable au corps de base et/ou à la couche intermédiaire et soit agencé au choix sur la couche intermédiaire ou sur 10 le corps de base. Ainsi, on peut agencer le masque-outil directement sur le corps de base sans couche intermédiaire. La couche intermédiaire est interchangeable. On prévoit également d'agencer plusieurs couches intermédiaires qui remplissent des tâches différentes, comme par exemple la mesure de la contrainte de contact et/ou la suppression de 15 pointes de contrainte locales. Une signification particulière pour la présente invention est que la couche intermédiaire est réalisée sous forme de film de mesure avec au moins un capteur et/ou sous forme de couche intermédiaire élastique, le 20 capteur étant réalisé sous forme de capteur calorimétrique et/ou sous forme d'élément piézoélectrique. En correspondance des conditions du processus de mise en forme, on peut utiliser une couche intermédiaire appropriée. De plus, il est avantageux que le corps de base présente un module d'élasticité supérieur à celui de la couche intermédiaire élastique. Ainsi, l'élasticité dans la couche intermédiaire est concrétisée. Les matériaux différents pour le corps de base et pour la couche intermédiaire peuvent être choisis de façon diverse. De plus, il est avantageux que la couche intermédiaire soit réalisée en matière plastique et que le masque-outil soit réalisé en matériau résistant à l'usure. L masque-outil est réalisé nettement plus rigide car on doit assurer la résistance à l'usure et la précision de forme. 35 D'autres avantages et détails de l'invention seront expliqués dans la description et sont illustrés dans les figures. Celles-ci montrent: figure 1, une presse de formage avec une matrice d'outil, un outil et un moyen d'encaissement de pression; et figure 2, une presse de formage avec une matrice d'outil, un outil, un masque-outil et une couche intermédiaire. La presse de formage 1 selon la figure 1 est constituée par une matrice d'outil 2 ainsi que par un outil 3. La matrice d'outil 2 et l'outil 3 10 présentent ici les mêmes formes de superficie qui assurent l'emboutissage profond d'un composant non illustré. L'outil 3 ou le corps d'outil comprend directement dans la zone d'une superficie 3.3 de l'outil 3 des actionneurs différents 4, 5 réalisés sous 15 forme de moyens de mesure de pression ou de chambre sous pression ou de poche hydraulique. Sur les deux surfaces obliques est agencé un moyen de mesure de pression respectif 5, 5' directement au-dessous de la superficie 3.3 ou à 20 la hauteur de la superficie 3.3 en étant orienté suivant la superficie 3.3. Le moyen de mesure de pression 5, 5' est agencé à l'intérieur d'un évidement non illustré et surmoulé dans celui-ci. Dans la zone médiane centrale, une poche hydraulique 4 est prévue au25 dessous de la superficie 3.3. Aussi bien le moyen de mesure de pression 5, 5' que la poche hydraulique 4 sont en liaison d'action avec une unité de commande de processus non illustrée via des organes de connexion non illustrés. Selon la figure 2, l'outil 3 est formé par une première partie 3.1 et par une deuxième partie 3.2. La deuxième partie 3.2 représente ici un corps de base, la première partie 3.1 étant réalisée sous la forme d'un masqueoutil recouvrant le corps de base 3.1. Le masque-outil présente une épaisseur comprise entre 0,5 mm et 4 mm, en particulier entre 1 mm et 35 2 mm. Une couche intermédiaire 6 est prévue entre le masque-outil 3.1 et le corps de base 3.2 La couche intermédiaire 6 est réalisée sous forme de couche élastique d'un module d'élasticité inférieur à celui du corps de base 3.2. Il est également possible de réaliser cette couche intermédiaire 6 sous forme de film de mesure pour détecter des forces 5 de mise en forme différentes sur la superficie 3.3 ou sur la surface de jonction entre l'outil 3 et la matrice d'outil 2. Liste des références i 2 5 3 3.1 3.2 3.3 4 10 5 5' presse de formage matrice d'outil outil première partie, masque-outil deuxième partie, corps de base superficie chambre sous pression, actionneur, poche hydraulique moyen de mesure de pression moyen de mesure de pression couche intermédiaire Revendications 1. Presse de formage (1) comportant au moins un outil (3) générant au moins une partie de la géométrie de la pièce à oeuvrer, auquel est 5 associée une matrice d'outil (2) correspondant au moins à une partie de la géométrie de la pièce à oeuvrer, l'outil (3) et/ou la matrice d'outil (2) comportant directement dans la zone de sa superficie (3.3) associée à la pièce à oeuvrer optionnellement un moyen de mesure de pression (5), caractérisée en ce que l'outil (3) et/ou la matrice d'outil (2) comprend 10 au moins un actionneur (4) au-dessous de la superficie (3.3). 2. Presse de formage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de mesure de pression (5) et/ou l'actionneur (4) réalisé sous forme de poche hydraulique ou de chambre sous pression est agencé 15 par rapport à la superficie (3.3), et en ce que la distance entre la chambre sous pression (4) et la superficie (3.3) est comprise entre 0,5 mm et 3 mm, en particulier de 1 mm. 3. Presse de formage selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, 20 caractérisée en ce que le moyen de mesure de pression (5) est réalisé sous forme de capteur piézoélectrique et/ou de film de mesure et est agencé en affleurement avec la superficie (3.3) ou directement audessous de la superficie (3.3). 4. Presse de formage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est prévu plusieurs moyens de mesure de pression (5, 5') et/ou plusieurs chambres sous pression (4) réparti(e)s par rapport à la superficie (3.3). 5. Presse de formage comportant au moins un outil (3) générant au moins une partie de la géométrie de la pièce à oeuvrer, auquel est associée une matrice d'outil (2) correspondant au moins à une partie de la géométrie de la pièce à oeuvrer, caractérisée en ce que l'outil (3) et/ou la matrice d'outil (2) comporte au moins une première partie (3.1) 35 réalisée sous forme de masque-outil formant la forme de la pièce à oeuvrer et une deuxième partie (3.2) recevant le masque-outil et formant le corps de base, une couche intermédiaire (6) étant prévue entre le masque-outil (3.1) et le corps de base (3.2), couche qui est réalisée sous forme de film de mesure avec au moins un capteur et/ou sous forme de couche intermédiaire élastique. 6. Presse de formage selon la revendication 5, caractérisée en ce que le masque-outil (3.1) est susceptible d'être relié de façon détachable au corps de base (3.2) et/ou à la couche intermédiaire (6) et est agencé au 10 choix sur la couche intermédiaire (6) ou sur le corps de base (3.2). 7. Presse de formage selon l'une ou l'autre des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que le capteur est réalisé sous forme de capteur colorimétrique et/ou sous forme d'élément piézoélectrique. 15 8. Presse de formage selon la revendication 7, caractérisée en ce que le corps de base (3.2) présente un module d'élasticité supérieur à celui de la couche intermédiaire élastique (6). 9. Presse de formage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche intermédiaire (6) est réalisée en matière plastique et le masque-outil (3.1) est réalisé en matériau résistant à l'usure.