Brevet FR2920103A1 — publié le 20090227

PROCEDE DE FABRICATION D'UN TUBE La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un tube, dans lequel une platine en tôle est tout d'abord placée dans un outil de formage et est pressée, lors d'une première phase de formage, en étant amenée à la forme d'un profilé en U, dans un évidement revêtant la forme d'une auge et pratiqué dans une matrice inférieure dudit outil ; après quoi, lors d'une seconde phase de formage, ledit )0 profilé est amené à la forme d'un tube fendu entre une matrice supérieure de l'outil et ladite matrice inférieure ; puis les bords longitudinaux dudit tube fendu sont solidarisés l'un à l'autre. Un procédé de ce genre fait partie de l'art antérieur matérialisé par le document DE-B3-10 2005 006 579. Dans ce cas, une platine en tôle est tout d'abord 15 placée dans un outil de formage. Lors d'une première étape de formage, ladite platine est ensuite pressée, en étant amenée à la forme d'un profilé en U, dans un évidement en auge usiné dans une matrice inférieure dudit outil. Lors d'une seconde étape de formage consécutive, le profilé en U est déformé en un tube fendu entre ladite matrice inférieure et une matrice supérieure de l'outil. Les bords longitudinaux dudit tube sont 20 ensuite assemblés, ce qui donne un tube fermé. [)co tubes, fabriqués selon ce procédé, sont utilisés entre autres dans l'industrie de l'automobile et, plus précisément, sous la forme de pièces constitutives de train de roulement. Dans ce contexte, une pratique courante vise à réduire les poids des trains de roulement. Néanmoins, la pratique se cantonne jusqu'à présent à ses 25 limites concernant les épaisseurs de paroi des tubes. En se fondant sur l'état de la technique, l'invention a pour objet de fournir un procédé de fabrication d'un tube dont l'épaisseur de paroi puisse être réduite sans que sa rigidité s'en trouve dégradée. Conformément à un premier aspect de l'invention, cet objet est atteint par 30 le fait que, lors de la mise en forme de la platine en tôle durant la première phase de formage, le profilé en U ainsi produit est muni d'un profilage. Ce profilage permet d'accroître la rigidité du tube, tout en bénéficiant d'une réduction simultanée de l'énaisseur de paroi de cc dernier. SI le tube est employé en tant que pièce structurelle de tiin de roulement, l'JTct L\ant1ccu obtenu réside dans la faculté de diminuer, en 35 définitive, le poids dudit train. Le profilage peut présenter n'importe quelles configuration et position. Il peut être façonné sur la surface intérieure du profilé en U, ou bien sur la surface extérieure de celui-ci. Cependant, il est également possible d'envisager des profilages sur les deux surfaces dudit profilé. Les profilages dudit profilé peuvent, de la sorte, être adaptés à la rigidité du tube respectivement requise, plus précisément en adéquation avec son utilisation en tant qu'élément constitutif d'un train de roulement. D'après une forme de réalisation avantageuse de l'invention, le profilage peut être formé par des gorges ménagées par des empreintes dans la surface intérieure du profilé en U. Pour ménager ces gorges, il est possible de prévoir, sur un poinçon de l'outil de formage, des nervures qui, au stade de la déformation de la platine en Io tôle pour obtenir le profilé en U, façonnent simultanément les gorges dans la surface intérieure dudit profilé. Selon une autre forme de réalisation avantageuse de l'invention, le profilage est commodément formé par des nervures faisant saillie sur la surface extérieure du profilé en U. Ces nervures peuvent être produites en ménageant, dans la 15 matrice inférieure de l'outil de formage, des gorges dans lesquelles, au stade de la déformation de la platine en tôle pour obtenir le profilé en U, de la matière est pressée dans lesdites gorges à partir de la paroi de ladite platine. Bien entendu, il est également possible de façonner aussi bien des gorges dans la surface intérieure, qu'également des nervures sur la surface extérieure du 20 profilé en U, au cours de la première phase de formage, grâce à la réalisation correspondante d'un poinçon ou de la matrice inférieure. Conformément à l'invention, les nervures peuvent être judicieusement façonnées parallèlement à l'étendue longitudinale du profilé en U. Dans ce contexte, une forme de réalisation commode se singularise par le 25 façonnage d'au moins deux rangées de nervures s'étendant parallèlement les unes aux autres, lesdites nervures étant agencées, dans une première rangée, avec décalage longitudinal vis-à-vis des nervures situées dans une seconde rangée. Le nombre et la longueur desdites nervures, ainsi que leur largeur et leur profondeur, peuvent être adéquatement adaptés aux exigences de rigidité respectives auxquelles le futur tube 30 doit satisfaire, en tant que pièce structurelle de train de roulement. D'après l'invention, une fabrication techniquement rationnelle consiste en ce que le profilage est façonné clans la légion cintrée du profilé en U. Selon un second aspect de linvention, la platine en tôle est munie d'un pr ti 1 nt. même qu'il soit procédé à la pi culière phase de formage dans l'outil de 35 forniaec. Cela offre la possibilité de façonner rdéquaternent des profilages dans les r elor de la platine garantissant, dans le tube a Peint ache L, une rigidité requise localement accrue. Lesdits profilages peuvent être prévus à la face extérieure ou intérieure du profilé en U Dans ce contexte, il est avantageux que le profilage soit prévu à l'intérieur des régions marginales de la platine en tôle. De la sorte, les bords longitudinaux du tube fendu achevé demeurent non déformés. Une solidarisation impeccable des bords de la fente s'en trouve ainsi garantie au moyen de procédés connus. Conformément à l'invention, le profilage peut être formé de gorges. Lesdites gorges peuvent présenter des configurations diverses. De préférence, l'on façonne de courtes gorges rectangulaires autorisant un profilage localisé adéquat de la platine en tôle devant être amenée à la forme d'un tube. D'après l'invention, il est particulièrement avantageux que les gorges soient agencées en plusieurs rangées s'étendant parallèlement les unes aux autres. Egalement de la sorte, la longueur, la position et le nombre desdites gorges peuvent être adaptés, avec précision, aux exigences imposées à la rigidité du tube futur. Conformément à l'invention, il est par ailleurs avantageux que les gorges soient façonnées parallèlement à l'étendue longitudinale de la platine en tôle. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une perspective d'une platine en tôle ; la figure 2 est une perspective, à échelle agrandie, d'une matrice inférieure d'un outil de formage ; la figure 3 est une vue schématique en bout de la matrice inférieure de la figure 2, associée à une platine en tôle mise en forme et à un poinçon de formage ; la figure 4 est une vue schématique en bout d'un outil de formage associé à une platine en tôle amenée à la forme d'un tube fendu ; la figure 5 est une vue en plan d'une platine en tôle pourvue de gorges ; la figure 6 est une coupe transversale de l'illustration de la figure 5, suivant la ligne VI-VI et dans la direction des flèches Vla ; la figure 7 est une vue schématique en bout d'une matrice inférieure d'un outil de formage, associée à un poinçon de formage et à une platine en tôle profilée conforme à la f i gure 5 ; et la ligure S est une vue schématique en bout d'un outil de formage associé à la plI1111C tule le nain' 5, 111ILMCC à la l'orme d'un tube fendu. Sur la ligure 1, la référence numérique 1 désigne une platine en tôle plane cl reettulàtiltlire qui est amenée à la forme d'un tube Fendu profilé 2, d'une manière 1t,., pIu~ en détail ci-après, comme cela ressort de la ligure 4. A cette fin, l'on utilise un outil de formage 3 comprenant, entre autres, une matrice inférieure 4 mise en lumière par les figures 2 à 4, et une matrice supérieure 5 visible sur la figure 4. La matrice inférieure 4 présente un évidement 6 en forme d'auge. Deux rangées de gorges 7 sont façonnées dans la zone la plus profonde dudit évidement 6. Lesdites gorges 7 peuvent être produites par fraisage, par érosion ou au moyen d'autres procédés. Comme l'atteste une observation de la figure 2, les gorges 7 de l'une des rangées, ou première rangée 8, sont décalées dans le sens longitudinal vis-à-vis des gorges 7 de l'autre rangée ou seconde rangée 9. La matrice supérieure 5 de l'outil de formage 3 est pourvue d'une calotte de section transversale semi-circulaire 10 à sa face inférieure. Pour déformer la platine en tôle 1 conforme à la figure 1, cette dernière est tout d'abord placée sur la matrice inférieure 4, en concordance avec la figure 3. Dans l'enchaînement, un poinçon de formage 11 de l'outil de formage 3, muni d'une face extrême 12 lisse et convexe, est animé d'un mouvement vers le bas selon une flèche PF, en pressant alors la platine 1 dans l'évidement 6 de la matrice inférieure 4, et en l'amenant à la forme d'un profilé 13 en U. Au cours de ce processus de déformation, de la matière est enfoncée dans les gorges 7 de la matrice inférieure 4 à partir de la paroi 14 du profilé 13, dans la région cintrée 15, ce qui donne naissance, dans ladite région 15, à un profilage 16 revêtant la forme de nervures 17 sur la surface extérieure 18 dudit profilé 13. La figure 3 montre, par des pointillés, une forme de réalisation d'un poinçon de formage 11 a à une face extrême 12a duquel deux rangées 19 de nervures sont prévues. Tout comme les gorges 7 selon la figure 2, ces rangées 19 peuvent être composées de plusieurs nervures individuelles. L'utilisation d'un tel poinçon 1 la permet d'obtenir, dans une surface intérieure 20 du profilé 13 en U, un profilage 21 revêtant la forme de gorges 22. Ces gorges 22 peuvent être prévues, sur ledit profilé 13, à la place des nervures 17 ou en association avec ces dernières. Après le dégagement du poinçon de formage 11 ou 1 la considéré, la matrice supérieure 5 est mue vers le bas selon une flèche PF1 de la figure 4 et, dans ce cas, des ailes 23 (figure 3) saillant paralLleincat vers le haut, au-delà de la région cintrée 15 du profilé 13 en U, sont &j'ornées uni arc de cercle en donnant naissance, dans l'outil de formage 3, tube fendu 2 muni de nervures 17. A l'issue du reics iige de la matrice supérieure 5, le tube fendu 2 est çrclevé l'outil de formage et les bords longitudinaux 24 dudit tube 2 sont mutuellement ,bi , i- usieniple par soudage. Les figures 5 et 6 illustrent une platine en tôle la rectangulaire, dotée de plusieurs rangées R, R1-R, de gorges 25 qui s'étendent parallèlement les unes aux autres. Le profilage 26, formé par lesdites gorges 25, est prévu à l'intérieur de régions marginales 27 de la platine la. Lesdites gorges 25 sont façonnées parallèlement à l'étendue longitudinale de la platine la. Elles peuvent être réparties, sur l'étendue intégrale de ladite platine 11 de façon telle que des gorges 25 soient prévues uniquement par zones afin d'obtenir en définitive, à ces emplacements, un tube fendu 2a conforme à la figure 8 qui présente une rigidité accrue dans des zones déterminées. Dans l'outil de formage 3a selon la figure 8, la matrice inférieure 4a possède un évidement 6a en forme d'auge, dépourvu de renfoncements. Une matrice supérieure 5a comporte, à sa face inférieure, une calotte 10a dépourvue de gorges. Lorsque la platine en tôle 1 a conforme aux figures 5 et 6 a été placée sur la matrice inférieure 4a, d'une manière correspondant à l'illustration de la figure 7, un poinçon de formage 1 lb est animé d'un mouvement vers le bas selon une flèche PF2, ladite platine la est pressée dans l'évidement 6a, si bien que ladite platine 1 a est amenée à la forme d'un profilé 13a en U. Les gorges 25 sont alors pratiquées dans une surface extérieure 28 dudit profilé en U 13a. Après que le poinçon de formage 1 lb a été enlevé, la matrice supérieure 5a est descendue selon une flèche PF3, puis le profilé 13a en U est amené à la forme du tube fendu 2a selon la figure 8. Après que la matrice supérieure 5a a été relevée et que le tube fendu 2a a été prélevé de l'outil de formage 3a, les bords longitudinaux 24a dudit tube fendu 2a peuvent être assemblés en étant, par exemple, solidarisés par soudage. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. Liste des références numériques 1 platine en tôle la platine en tôle 2 tube fendu 2a tube fendu 3 outil de formage 3a outil de loi mage 4 matrice inl cri ^ 4a matrice lof i eu' c 5 matrice supérie -e 6 REVENDICATIONS - 1. Procédé de fabrication d'un tube, dans lequel une platine en tôle (1) est tout d'abord placée dans un outil de formage (3) et est pressée, lors d'une première phase de formage, en étant amenée à la forme d'un profilé (13) en U, dans un évidement (6) revêtant la forme d'une auge et pratiqué dans une matrice inférieure (4) dudit outil (3) ; après quoi, lors d'une seconde phase de formage, ledit profilé (13) est amené à la forme d'un tube fendu (2) entre une matrice supérieure (5) de l'outil (3) et ladite matrice inférieure (4) ; puis les bords longitudinaux (24) dudit tube fendu (2) sont solidarisés l'un à l'autre, procédé caractérisé par le fait que, lors de la mise en forme de la platine en tôle (1) durant la première phase de formage, le profilé (13) en U ainsi produit est muni d'un profilage (16 ; 21). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le profilage (21) est formé par des gorges (22) ménagées par des empreintes dans la surface intérieure (20) du profilé (13) en U. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le profilage (16) est formé par des nervures (17) faisant saillie sur la surface extérieure (18) du profilé (13) en U. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les nervures (17) sont façonnées parallèlement à l'étendue longitudinale du profilé (13) en U. 5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le façonnage d'au moins deux rangées (8, 9) de nervures (17) s'étendant parallèlement les unes aux autres, lesdites nervures (17) étant agencées, dans une première rangée (8), avec décalage longitudinal vis-à-vis des nervures (17) situées dans une seconde rangée (9). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le profilage (16 ; 21) est façonné dans la région cintrée (15) du profilé (13) en U. 7. Procédé de fabrication d'un tube, dans lequel une platine en tôle est tout d'abord placée dans un outil de formage (3a) et est pressée, lors d'une première phase de formage, en étant amenée à la forme d'un profilé (13a) en U, dans un évidement (6a) revêtant la forme d'une auge et pratiqué dans une matrice inférieure (4a) dudit outil (3a) ; après quoi, lors d'une seconde phase de formage, ledit profilé (13a) est ,uilLne à 1, 1 forme d'un tube i endu (2a) entre une matrice supérieure (5a) de l'outil i et ladite matrice iil cure (4a) ; puis les bords longitudinaux (24a) dudit tube tendu (2a) l'un à l'autre, sont solidarises, pl ocecle caractérisé par le fait que laplatine en tôle (1g) est munie d'un profilage (26) préalablement à la première phase de formage. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le profilage (26) est prévu à l'intérieur des régions marginales (27) de la platine en tôle (la). 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait que le profilage (26) est formé de gorges (25). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les gorges (25) sont agencées en plusieurs rangées (R, RI-Rx) s'étendant parallèlement les unes aux autres. 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé par le fait que les gorges (25) sont façonnées parallèlement à l'étendue longitudinale de la platine en tôle (1 a).