Brevet FR2924366A1 — publié le 20090605

Outil de presse d'emboutissage La présente invention concerne un outil de presse d'emboutissage. De tels outils sont notamment destinés à mettre en forme par emboutissage et extraire des profils étroits en contre-dépouille. Les moyens actuels pour réaliser ce type de profil sont constitués d'outils mâles et femelles dont le retrait est générateur de défauts. L'invention a pour but de proposer un outil qui permette de mettre en forme et de dégager des profils étroits sans générer de défaut d'aspect. A cet effet, l'invention a pour objet un outil de presse d'emboutissage, ca-ractérisé en ce qu'il comprend un bâti formant support, un premier coulisseau monté mobile à coulissement sur ledit bâti entre une position d'emboutissage et une position rétractée suivant une première direction, et un deuxième coulisseau monté mobile à coulissement par rapport au premier coulisseau entre une position d'emboutissage et une position rétractée suivant une deuxième direction décalée angulairement par rapport à la première direction, les premier et deuxième coulis- seaux comportant chacun une face de travail d'une tôle. L'outil selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - lesdites faces de travail forment ensemble une surface présentant un pro- fil en contre-dépouille suivant toutes les directions ; - chaque coulisseau comprend une came et est associé à un organe d'actionnement comprenant une contre-came, les ensembles came / contre-came étant adaptés pour déplacer les coulisseaux de leur position rétractée vers leur position d'emboutissage sous l'action des organes d'actionnement ; - le bâti formant support est muni de moyens propres à rappeler élastiquement le premier coulisseau de sa position d'emboutissage vers sa position rétractée, le deuxième coulisseau étant monté mobile pour être sollicité dans sa position rétractée sous l'action de son propre poids ; - l'outil de presse comprend un organe commun d'actionnement des pre- mier et deuxième coulisseaux et des moyens de synchronisation des mouvements des premier et deuxième coulisseaux lors de l'actionnement de l'organe commun d'actionnement afin de mettre en forme et d'éjecter en une seule opération une tôle ; - lesdits moyens de synchronisation comportent un élément de synchronisation monté mobile sur le bâti formant support entre une position active et une position inactive ; - lesdits moyens de synchronisation comprennent une came portée par ledit élément de synchronisation et une contre-came portée par l'organe commun d'actionnement, l'ensemble carne l contre-came étant adapté pour déplacer ledit élément de synchronisation de sa position inactive vers sa position active ; - le bâti formant support est muni de moyens propres à rappeler élastique-ment ledit élément de synchronisation de sa position active vers sa position inac- tive ; - l'outil de presse comprend un bâti mobile par rapport au bâti formant support et comprenant un premier élément de presse monté mobile à coulissement sur ledit bâti mobile entre une position d'emboutissage et une position rétractée suivant une troisième direction, et un deuxième élément de presse monté mobile à coulissement sur ledit bâti mobile entre une position d'emboutissage et une position rétractée suivant une quatrième direction décalée angulairement par rapport à la troisième direction, les premier et deuxième éléments de presse comportant chacun un profil complémentaire de celui des faces de travail des premier et deuxième coulisseaux ; - le bâti mobile est muni de moyens de rappel élastique des premier et deuxième éléments de presse propres à solliciter ces derniers respectivement dans leur position d'emboutissage et leur position rétractée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, 25 dans lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un outil de presse d'emboutissage selon l'invention ; - les Figures 2 à 7 sont des vues analogues à celles de la Figure 1 représentant l'outil en cycle de fermeture, la Figure 4 étant une vue en coupe selon la 30 ligne IV-IV de la Figure 3 ; - les Figures 8 à 10 sont des vues détaillées du système à double coulis-seau de l'outil de la Figure 1 en cycle d'ouverture ; et - la Figure 11 est une vue analogue à celles des Figures 8 à 10 montrant les tolérances et dimensions du système à double coulisseau. Un outil de presse d'emboutissage, désigné par la référence générale 10, est représenté sur la Figure 1. L'outil 10 comprend un bâti mobile 12, ou bâti supérieur, et un bâti formant support 14, ou bâti inférieur, le bâti supérieur 12 étant adapté pour se rapprocher et s'éloigner en translation du bâti inférieur 14 sensiblement suivant une direction Z supposée verticale, et respectivement lors des cycles de fermeture et d'ouverture de l'outil 10. Sur le bâti supérieur 12 sont montés coulissants un premier élément de presse 16 et un deuxième élément de presse 18 propres à mettre en forme une tôle 20. Le premier élément de presse 16 comporte une partie inférieure 22 qui pré-sente une face inférieure 24 ayant une empreinte prédéterminée et destinée à ve- nir en contact avec la tôle 20. Le deuxième élément de presse 18 comprend un support 26 et une lame 28 solidaire du support 26. La lame 28 présente une empreinte prédéterminée et est destinée à venir en contact avec la tôle 20. Les deux éléments de presse 16, 18 sont mobiles l'un par rapport à l'autre et chacun déplaçable à coulissement par rapport au bâti supérieur 12 entre une position d'emboutissage et une position rétractée, sensiblement suivant la direction verticale Z pour le premier élément de presse 16 et sensiblement suivant la direction de la flèche f, décalée angulairement par rapport à la direction verticale Z, pour le deuxième élément de presse 18. Dans la position d'emboutissage, la face 24 du premier élément de presse 16 et la lame 28 du deuxième élément de presse 18 s'appuient sur la tôle 20, tan-dis que dans la position rétractée, les deux éléments de presse 16, 18 sont éloignés de la tôle 20. Des moyens de rappel élastique des deux éléments de presse 16, 18, tels qu'un premier ressort 30 et un deuxième ressort 32, sont prévus entre le bâti supérieur 12 et respectivement le premier élément de presse 16 et le deuxième élément de presse 18. Ils sont propres à solliciter ces derniers respectivement dans leur position d'emboutissage et leur position rétractée. Les deux ressorts 30, 32 permettent également de coordonner la mise en contact et le dégagement des deux éléments de presse 16, 18 avec la tôle 20 lors de la fermeture et de l'ouverture de l'outil 10 comme cela sera décrit plus en détail ultérieurement. Sur le bâti inférieur 14 est monté mobile à coulissement un système à double coulisseau muni d'un premier coulisseau 34 et d'un deuxième coulisseau 36, les deux coulisseaux 34, 36 étant adaptés pour coopérer l'un avec l'autre, par l'intermédiaire de moyens de synchronisation comportant des cames, des contre-cames ainsi qu'un élément de synchronisation 38, tel qu'un boisseau également monté mobile par rapport au bâti inférieur 14, afin de mettre en forme la tôle 20. Le premier coulisseau 34 comporte une partie supérieure 40 présentant une face de travail supérieure 42 destinée à venir en contact avec la tôle 20. Une première came 44 est portée par le premier coulisseau 34, et une première contre-came 45 associée est portée par le bâti supérieur 12. Ce dernier forme un organe commun d'actionnement des premier et deuxième coulisseaux 34, 36 comme cela sera explicité par la suite. La came 44 et la contre-came 45 assurent la translation du premier coulis-seau 34 par rapport au bâti inférieur 14, sensiblement suivant une direction longitudinale X, sous l'action du bâti supérieur 12 c'est-à- dire lorsque ce dernier se rapproche du bâti inférieur 14. Cet ensemble came 1 contre-came assure le déplacement du premier coulisseau 34 d'une position rétractée, dans laquelle le premier coulisseau 34 supporte sans effort la tôle 20, vers une position d'emboutissage, dans laquelle la face 42 du premier coulisseau 34 s'appuie sur la tôle 20 (vers la droite sur la Fi-gure 1). Des moyens de rappel élastique, tel qu'un ressort 46, sont prévus entre le bâti inférieur 14 et le premier coulisseau 34 pour rappeler élastiquement ce dernier dans le sens opposé, c'est-à-dire de sa position d'emboutissage vers sa position rétractée (vers la gauche sur la Figure 1), lorsque bâti supérieur 12 s'éloigne du bâti inférieur 14. Le premier coulisseau 34 coopère avec le deuxième coulisseau 36 de telle sorte que lorsque le premier coulisseau 34 se déplace, il entraîne avec lui le deuxième coulisseau 36. Le deuxième coulisseau 36 comporte une partie supérieure 48 présentant une face de travail supérieure 50 destinée à venir en contact avec la tôle 20. Les faces de travail 42, 50 des premier et deuxième coulisseaux 34, 36 forment ensemble une surface présentant un profil en contre-dépouille suivant toutes les directions. Ce profil est complémentaire de celui des premier et deuxième éléments de presse 16, 18. Le deuxième coulisseau 36 est mobile à coulissement par rapport au premier coulisseau 34 suivant une direction qui est décalée angulairement par rapport à la direction de déplacement du premier coulisseau 34 par rapport au bâti infé- rieur 14. Une deuxième came 52 est portée par le deuxième coulisseau 36, et une deuxième contre-came 53 associée est portée par le boisseau 38 formant organe d'actionnement du deuxième coulisseau 36. La came 52 et la contre-came 53 assurent la translation du deuxième cou- lisseau 36 par rapport au premier coulisseau 34, sensiblement suivant la direction de la flèche F, sous l'action du boisseau 38 c'est-à-dire lorsque ce dernier se dé-place par rapport au bâti inférieur 14. Cet ensemble came ! contre-came assure le déplacement du deuxième coulisseau d'une position rétractée, dans laquelle le deuxième coulisseau 36 est en bas de course par rapport au premier coulisseau 34, vers une position d'emboutissage, dans laquelle la face 50 du deuxième coulisseau 36 s'appuie sur la tôle 20. Le deuxième coulisseau 36 est libre par rapport au bâti supérieur 12 et est monté coulissant sur des éléments de guidage de sorte que lorsque le bâti supé-rieur 12 s'éloigne du bâti inférieur 14, le deuxième coulisseau 36 est sollicité dans sa position rétractée sous l'action de son propre poids. Comme on le voit mieux sur la Figure 4, une troisième came 54, portée par le boisseau 38, et une troisième contre- came 55 associée, portée par le bâti supérieur 12, sont propres à provoquer la translation du boisseau par rapport au bâti inférieur 14, sensiblement suivant une direction transversale Y, lorsque le bâti supérieur 12 se rapproche du bâti inférieur 14. Cet ensemble came I contre-came assure le déplacement du boisseau d'une position inactive, dans laquelle le boisseau 38 supporte le deuxième coulis- seau 36 en position rétractée, vers une position active, dans laquelle le boisseau 38 supporte le deuxième coulisseau 36 en position d'emboutissage (vers la gauche sur la Figure 4). Des moyens de rappel élastique, tel qu'un ressort 56, sont prévus entre le bâti inférieur 14 et le boisseau 38 pour rappeler élastiquement ce dernier dans le sens opposé, c'est-à-dire de sa position active vers sa position inactive (vers la droite sur la Figure 4), lorsque bâti supérieur 12 s'éloigne du bâti inférieur 14. Le fonctionnement de l'outil de presse d'emboutissage 10 va maintenant être décrit, en commençant par le cycle de fermeture puis en terminant par le cy- cle d'ouverture. Initialement (Figure 2), l'outil 10 est ouvert, les bâtis supérieur 12 et inférieur 14 étant éloignés l'un de l'autre. Plus précisément, le bâti supérieur 12 est en haut de course avec les premier et deuxième éléments de presse 16, 18, et les deux coulisseaux 34, 36 sont chacun dans leur position rétractée. Un opérateur dispose alors la tôle 20 à mettre en forme sur la partie supérieure 40 du premier coulisseau 34, le deuxième coulisseau 36 étant en bas de course. La tôle 20 repose également sur une pièce 58 de l'outil 10 et servant de serre-flan. A la descente du bâti supérieur 12 sensiblement suivant la direction verticale Z (Figure 3), le premier ensemble came 44 I contre-came 45 déplace le système à double coulisseau, c'est-à-dire l'ensemble formé par le premier coulisseau 34 et le deuxième coulisseau 36, sensiblement suivant la direction longitudinale X (vers la droite) de façon à ce que la face supérieure 42 du premier coulisseau 34 vienne en appui contre la tôle 20. Le premier coulisseau 34 se trouve ainsi dans sa position d'emboutissage. Le bâti supérieur 12 continuant sa descente (Figure 4), le troisième ensemble came 54 I contre-came 55 déplace le boisseau 38 sensiblement suivant la di-rection transversale Y (vers la gauche) de sa position inactive vers sa position ac- tive. Cette translation du boisseau 38 provoque le déplacement du deuxième coulisseau 36 selon le sens de la flèche F (vers le haut) par l'intermédiaire du deuxième ensemble came 52 / contre-came 53, de façon à ce que la face supé- heure 50 du deuxième coulisseau 36 vienne en appui contre la tôle 20 comme le montre la Figure 5. Le deuxième coulisseau 36 se trouve ainsi dans sa position d'emboutissage. Lorsque le bâti supérieur 12 continue sa course vers le bâti inférieur 14, la face inférieure 24 du premier élément de presse 16 vient en contact avec la tôle 20 (Figure 6). Comme représenté sur la Figure 7, bien que le premier élément de presse 16 soit déjà en contact avec la tôle 20, le bâti supérieur 12 peut continuer sa des-10 cente en comprimant le premier ressort 30. Le deuxième ressort 32 se comprime à son tour, permettant à la lame 28 du deuxième élément de presse 18 de venir s'appuyer sur la tôle 20. La tôle 20 est ainsi mise en forme, pressée de part et d'autre par les deux coulisseaux 34, 36 et les deux éléments de presse 16, 18. 15 Lors de l'ouverture de l'outil 10, brièvement représentée sur les Figures 8 à 10, les étapes précédentes se déroulent dans le sens inverse. Plus précisément, à la remontée du bâti supérieur 12, les premier et deuxième ressorts 30, 32 se détendent, permettant d'abord au deuxième élément de presse 18 puis au premier élément de presse 16 de se dégager de la tôle 20. 20 Lorsque le bâti supérieur 12 s'éloigne encore du bâti inférieur 14, le ressort 56 se détend également, déplaçant ainsi le boisseau 38 suivant Y. Cette translation du boisseau 38 entraîne la descente du deuxième coulis-seau 36 qui se dégage alors de la tôle 20 (Figure 9). Le deuxième coulisseau 36 se retrouve ainsi dans sa position rétractée. 25 Le bâti supérieur 12 remontant, le ressort 46 rappelle élastiquement le premier coulisseau 34 suivant X de façon à pouvoir libérer complètement la tôle 20 (Figure 10). Le premier coulisseau 34 se retrouve ainsi dans sa position rétractée. La synchronisation des mouvements des deux coulisseaux 34, 36 et des 30 deux éléments de presse 16, 18 les uns par rapport aux autres permet de mettre en forme la tôle 20 et de l'éjecter sans générer de défaut d'aspect. De plus, la tôle 20 est ainsi mise en forme avec le profil souhaité puis éjectée par les simples mouvements de fermeture et d'ouverture de l'outil 10. En référence à la figure 11, afin de pouvoir extraire correctement la tôle 20 des deux coulisseaux 34, 36, le deuxième ensemble came 52 ! contre-came 53 est ajusté de façon appropriée pour que la course C du deuxième coulisseau 36 soit supérieure à la hauteur H de la tôle 20, avec une garantie G d'environ 5 mm. La course du ressort 46 est ajustée afin que la distance D parcourue par le premier coulisseau 34 soit supérieure à la dimension d de la contre-dépouille 60 prévue dans le profil de la tôle 20, avec une garantie g d'environ 5 mm. Il est à noter que l'inclinaison du boisseau 38 par rapport à l'horizontale permet d'obtenir des sections de coulisseaux à peu près équivalentes, environ 20 mm (Si) pour le premier coulisseau 34 et environ 15 mm (S2) pour le deuxième coulisseau 36, ce qui n'est pas le cas avec un boisseau horizontal. Ceci permet de solliciter les différentes pièces de manière à peu près égale et donc ainsi de prolonger la durée de vie de l'outil 10. L'outil de presse d'emboutissage selon l'invention permet donc de profiler et d'éjecter une tôle sans générer de défaut d'aspect. De plus, cet outil permet de réaliser ces opérations en un seul mouvement de presse. L'invention est applicable à tout type de pièce, notamment pour mettre en forme des profils fortement fermés tels que des longerons ou encore des montants de baie pour véhicule automobile. Il est à noter que l'encombrement réduit de l'outil permet la réalisation simultanée d'autres opérations. REVENDICATIONS 1. Outil de presse d'emboutissage (10), caractérisé en ce qu'il comprend un bâti formant support (14), un premier coulisseau (34) monté mobile à coulissement sur ledit bâti (14) entre une position d'emboutissage et une position rétractée sui- vaut une première direction (X), et un deuxième coulisseau (36) monté mobile à coulissement par rapport au premier coulisseau (34) entre une position d'emboutissage et une position rétractée suivant une deuxième direction (F) décalée angulairement par rapport à la première direction (X), les premier et deuxième coulisseaux (34, 36) comportant chacun une face de travail (42, 50) d'une tôle (20). 2. Outil de presse d'emboutissage (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites faces de travail (42, 50) forment ensemble une surface présentant un profil en contre-dépouille suivant toutes les directions. 3. Outil de presse d'emboutissage (10) selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que chaque coulisseau (34, 36) comprend une came (44, 52) et est associé à un organe d'actionnement (12, 38) comprenant une contre-came (45, 53), les ensembles came ! contre-came étant adaptés pour déplacer les coulis-seaux (34, 36) de leur position rétractée vers leur position d'emboutissage sous l'action des organes d'actionnement (12, 38). 4. Outil de presse d'emboutissage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bâti formant support (14) est muni de moyens (46) propres à rappeler élastiquement le premier coulisseau (34) de sa position d'emboutissage vers sa position rétractée, le deuxième coulisseau (36) étant monté mobile pour être sollicité dans sa position rétractée sous l'action de son propre poids. 5. Outil de presse d'emboutissage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un organe commun d'actionnement (12) des premier et deuxième coulisseaux (34, 36) et des moyens de synchronisation (38, 44, 45, 52, 53, 54, 55) des mouvements des premier et deuxième coulisseaux (34, 36) lors de l'actionnement de l'organe commun d'actionnement (12) afin de mettre en forme et d'éjecter en une seule opération une tôle (20). 6. Outil de presse d'emboutissage (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de synchronisation (38, 44, 45, 52, 53, 54, 55) comportent un élément de synchronisation (38) monté mobile sur le bâti formant support (14) entre une position active et une position inactive. 7. Outil de presse d'emboutissage (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de synchronisation (38, 44, 45, 52, 53, 54, 55) comprennent une came (54) portée par ledit élément de synchronisation (38) et une contre-came (55) portée par l'organe commun d'actionnement (12), l'ensemble came 1 contre-came étant adapté pour déplacer ledit élément de synchronisation (38) de sa position inactive vers sa position active. 8. Outil de presse d'emboutissage (10) selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le bâti formant support (14) est muni de moyens (56) propres à rappeler élastiquement ledit élément de synchronisation (38) de sa position active vers sa position inactive. 9. Outil de presse d'emboutissage (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un bâti mobile (12) par rapport au bâti formant support (14) et comprenant un premier élément de presse (16) monté mobile à coulissement sur ledit bâti mobile (12) entre une position d'emboutissage et une position rétractée suivant une troisième direction (Z), et un deuxième élé- ment de presse (18) monté mobile à coulissement sur ledit bâti mobile (12) entre une position d'emboutissage et une position rétractée suivant une quatrième direction (f) décalée angulairement par rapport à la troisième direction (Z), les premier et deuxième éléments de presse (16, 18) comportant chacun un profil complémentaire de celui des faces de travail (42, 50) des premier et deuxième coulisseaux (34, 36). 10. Outil de presse d'emboutissage (10) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le bâti mobile (12) est muni de moyens de rappel élastique (30, 32) des premier et deuxième éléments de presse (16, 18) propres à solliciter ces derniers respectivement dans leur position d'emboutissage et leur position rétractée.30