Brevet FR2951098A1 — publié le 20110415

PRESSE D'EMBOUTISSAGE SIMULTANE DE DEUX PIECES TRANSFORMABLE EN UNE PRESSE D'EMBOUTISSAGE D'UNE PIECE UNIQUE ET APPLICATION A L'EMBOUTISSAGE DE PIECES DE VEHICULES AUTOMOBILES. La présente invention concerne une presse d'emboutissage de pièces en tôle. L'invention concerne plus particulièrement une presse d'emboutissage de pièces en tôle de véhicules automobiles qui est normalement prévue pour emboutir à chaque coup, deux pièces en tôle, telles qu'une porte avant ou arrière droite et une porte avant ou arrière gauche ou une aile droite et une aile gauche. Une telle presse d'emboutissage comprend une matrice inférieure et un poinçon supérieur mobile vers la matrice. La surface de la matrice dirigée vers le poinçon est adaptée pour recevoir et maintenir en position un flan de tôle s'étendant sur sensiblement toute la surface de la matrice. La matrice et le poinçon sont adaptés pour emboutir dans le flan de tôle simultanément deux pièces en tôle disposées de part et d'autre du milieu de la surface de la matrice. Le fait d'emboutir à chaque coup, par exemple, une porte droite et une porte 20 gauche permet de doubler la cadence de fabrication, mais présente cependant un inconvénient. En effet, il existe en après-vente des véhicules automobiles, une demande plus importante pour les portes de droite ou les ailes de droite, en raison des accidents de circulation dus notamment aux refus de priorité. 25 Ainsi, la fabrication simultanée de portes de droite et de gauche et d'ailes de droite et de gauche engendre un stock de portes ou d'ailes de gauche qui ne sera jamais commercialisé et qui sera mis au rebut c'est-à-dire à la ferraille pour être recyclé. Il en résulte une perte financière non négligeable. 30 Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à une presse d'emboutissage de pièces en tôle comprenant une matrice et un poinçon mobile vers cette matrice, la surface de la matrice dirigée vers le poinçon étant adaptée pour recevoir et maintenir en position un flan de tôle, ladite matrice et ledit poinçon étant adaptés pour emboutir dans ledit flan de tôle simultanément deux pièces en tôle, caractérisée en ce que pour pouvoir emboutir une seule pièce, la surface de la matrice comprend des organes amovibles permettant de maintenir en position sur une partie de la surface de la matrice, un flan de tôle de dimension réduite adaptée à cette partie de la surface de la matrice. Ainsi, une presse d'emboutissage normalement conçue pour emboutir à chaque coup, dans un seul flan, deux pièces peut être transformée en une presse pour emboutir à chaque coup une seule pièce à savoir celle des deux pièces pour laquelle la demande est la plus importante. De préférence, ladite surface de la matrice et la surface du poinçon dirigée vers la matrice comprennent chacune, dans une zone s'étendant sensiblement le long du milieu desdites surfaces un logement adapté pour recevoir chacun un bloc rapporté formant l'un des organes amovibles, le bloc rapporté destiné à être engagé dans le logement de la matrice et celui destiné à être engagé dans le logement du poinçon présentant une face qui est : - soit adaptée pour affleurer ladite surface de la matrice et celle du poinçon, lorsqu'on veut emboutir deux pièces en tôle sur un flan s'étendant sur la totalité de la surface de la matrice, - soit pourvue de protubérances dans le cas du bloc rapporté destiné à être engagé dans le logement de la matrice et de creux adaptés pour recevoir lesdites protubérances dans le cas du bloc rapporté destiné à être engagé dans le logement du poinçon, lorsqu'on veut emboutir une seule pièce en tôle sur un flan s'étendant sur une moitié de la surface de la matrice entre un bord de cette matrice et les protubérances du bloc rapporté en position dans le logement de la matrice. La transformation de la presse, en une presse pour emboutir une seule pièce est réalisée simplement, en remplaçant les blocs rapportés présentant une face venant en affleurement avec la surface de la matrice et celle du poinçon par des blocs rapportés présentant respectivement des protubérances et des creux adaptés pour maintenir et positionner sur une moitié seulement de la surface de la matrice, un flan de tôle permettant l'emboutissage d'une pièce unique. Dans un mode de réalisation préféré, le logement de la matrice et celui du poinçon sont chacun de forme parallélépipédique et le bloc rapporté formant l'un desdits organes amovibles destiné à être engagé dans le logement correspondant présente une forme complémentaire. De préférence, la largeur du logement mesurée dans le plan de ladite surface de la matrice ou du poinçon est faible par rapport aux autres dimensions du logement. De préférence également, la presse d'emboutissage comprend en outre, des blocs rapportés formant des organes amovibles destinés à être placés sur la moitié de la surface de la matrice, non recouverte par le flan de tôle, dont l'épaisseur est adaptée pour compenser l'absence de flan de tôle sur cette moitié de la surface de la matrice. Ces blocs rapportés servent ainsi de butée pour éviter tout déséquilibre de la presse dû à l'absence de tôle sur l'une des moitiés de la surface de la matrice. Pour répartir de façon optimale ces blocs rapportés sur la surface de la matrice dépourvue de flan de tôle, lesdits blocs rapportés formant des organes amovibles sont alignés suivant une première ligne située près du milieu de la surface de la matrice et une seconde ligne située près du bord de ladite moitié de la surface de la matrice opposé au milieu de celle-ci. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, les protubérances du bloc rapporté destiné à être engagé dans le logement de la matrice et les creux du bloc rapporté destiné à être engagé dans le logement du poinçon sont identiques aux protubérances et creux réalisés, de façon connue, respectivement, le long de chacun des deux bords de la surface de la matrice et le long de chacun des deux bords de la surface du poinçon, opposés au milieu de ces surfaces. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les protubérances du bloc rapporté destiné à être engagé dans le logement de la matrice comprennent un drageoir délimitant l'une des protubérances situé à chacune des extrémités opposées de ladite face du bloc rapporté et un redan allongé délimitant une protubérance s'étendant sur ladite face entre les deux drageoirs. De même, dans ce mode de réalisation, les creux du bloc rapporté destiné à être engagé dans le logement du poinçon comprennent un alésage délimitant l'un des creux réalisé à chacune des extrémités opposées de ladite face du bloc rapporté, dont les dimensions sont adaptées pour recevoir chacun l'un desdits drageoirs et une gorge allongée délimitant un creux s'étendant sur ladite face entre les deux alésages dont les dimensions sont adaptées pour recevoir ledit redan. Selon un autre aspect, l'invention concerne également, l'application de la presse d'emboutissage selon l'invention à l'emboutissage à chaque coup, soit de deux pièces en tôle d'un véhicule automobile, soit d'une seule pièce, en fonction de la demande. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : - la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'une presse d'emboutissage selon l'invention, - la figure 2 est une vue en plan montrant la surface de dessus de la matrice de la presse selon l'invention, adaptée pour emboutir deux pièces, - la figure 3 est une vue en plan montrant la surface de dessous du poinçon de la presse selon l'invention, adapté pour emboutir deux pièces, - la figure 4 est une vue de dessus du bloc rapporté modifié destiné à remplacer celui de la matrice représentée sur la figure 2 pour adapter cette matrice à l'emboutissage d'une pièce unique, - la figure 5 est une vue de dessous du bloc rapporté modifié destiné à remplacer celui du poinçon représenté sur la figure 3 pour adapter ce poinçon à l'emboutissage d'une pièce unique, - la figure 6 est une vue schématique en coupe verticale, montrant partiellement la partie supérieure du bloc rapporté modifié de la matrice et celui du poinçon avant emboutissage d'une pièce unique dans le flan de tôle, - la figure 7 est une vue analogue à la figure 6, après emboutissage de la pièce unique dans le flan de tôle, - la figure 8 est une vue de dessus de la matrice, du flan de tôle recouvrant la moitié gauche de cette matrice dans lequel, une pièce a été emboutie et des blocs rapportés placés sur la moitié droite de la matrice pour compenser l'absence de flan sur cette moitié. La figure 1 représente schématiquement une presse d'emboutissage de pièces en tôle comprenant une matrice 1 et un poinçon 2 mobile vers cette matrice 1. La surface 1 a de la matrice 1 dirigée vers le poinçon 2 est adaptée pour recevoir et maintenir en position un flan de tôle 3. La matrice 1 et le poinçon 2 sont adaptés normalement pour emboutir dans le flan de tôle 3 simultanément (voir figure 2) deux pièces en tôle, par exemple une porte de droite 4 et une porte de gauche 5 d'un même véhicule automobile. Conformément à l'invention, la surface 1 a de la matrice 1 et la surface 2a du poinçon 2 dirigée vers la matrice 1 comprennent chacune, dans une zone s'étendant sensiblement le long du milieu M1, M2 des surfaces 1 a, 2a, un logement 6, 7 adapté pour recevoir chacun un bloc rapporté 8, 9. Le bloc rapporté 8 destiné à être engagé dans le logement 6 de la matrice 1 et le bloc 9 destiné à être engagé dans le logement 7 du poinçon 2 présentent une face supérieure 8a, 9a qui est : - soit adaptée pour affleurer la surface 1 a de la matrice 1 et la surface 2a du poinçon 2, comme montré sur la figure 1, lorsqu'on veut emboutir deux pièces en tôle 4, 5 sur un flan 3 s'étendant sur la totalité de la surface de la matrice 1, comme montré sur la figure 2, - soit pourvue de protubérances 10, 11 dans le cas du bloc rapporté 8, représenté sur la figure 4, destiné à être engagé dans le logement 6 de la matrice 1 et de creux 12, 13 adaptés pour recevoir les protubérances 10, 11 dans le cas du bloc rapporté 9, représenté sur la figure 5, destiné à être engagé dans le logement 7 du poinçon 2, lorsqu'on veut emboutir une seule pièce en tôle 4 (voir figure 8) sur un flan 3 s'étendant sur une moitié de la surface 1 a de la matrice 1 entre un bord 1 b de cette matrice 1 et les protubérances 10,11 du bloc rapporté 8 en position dans le logement 6 de la matrice 1. Les figures 6 et 7 illustrent le fonctionnement de la presse d'emboutissage, lorsque la matrice 1 et le poinçon 2 comportent un bloc rapporté 8, 9 pourvu respectivement de protubérances 10, 11 et de creux 12, 13 lorsqu'on veut emboutir dans le flan de tôle 3, une pièce unique 4 telle qu'une porte de droite, montrée sur la figure 8. Sur la figure 6, le poinçon 2 est situé à une certaine distance au-dessus de la matrice 1 et un flan de tôle 3 est posé sur la moitié gauche de la surface 1 a de la matrice 1. Le flan de tôle 3 est en butée contre les protubérances 10 de la face supérieure 8a du bloc rapporté 8. Pour emboutir le flan 3, le poinçon 2 se déplace vers la matrice 1 dans le sens de la flèche F. Lors de ce déplacement, les creux 12 du bloc 9 du poinçon 2 s'engagent sur les protubérances 10 du bloc 8 de la matrice 1. En fin de course, le creux 13 du bloc 9 du poinçon 2 situés au droit de la protubérance 11 du bloc 8 de la matrice 1, en s'appuyant sur le flan de tôle 3 déforment la tôle pour épouser la forme de la protubérance 11, ce qui permet d'éviter tout glissement de la tôle, lors de l'emboutissage de la pièce 4. La figure 7 montre la déformation de la tôle 3 sur la protubérance 11 du bloc 8 de la matrice 1 et le retour du poinçon 2 vers sa position initiale. Les blocs rapportés 8, 9 peuvent être en acier. Dans l'exemple représenté, le logement 6 de la matrice 1 et le logement 7 du poinçon 2 sont chacun de forme parallélépipédique et le bloc rapporté 8, 9 destiné à être engagé dans le logement 6, 7 correspondant présente une forme parallélépipédique complémentaire. La dimension du logement 6, 7 mesurée dans le plan de la surface 1 a, 2a de la matrice 1 ou du poinçon 2 est faible par rapport aux autres dimensions du logement 6, 7. La figure 8 montre que la presse d'emboutissage comprend en outre des blocs rapportés 14 placés sur la moitié droite de la surface 1 a de la matrice 1, non recouverte par le flan de tôle 3. L'épaisseur des blocs 14 est adaptée pour compenser l'absence de flan de tôle 3 sur cette moitié de la surface 1 a de la matrice. Ces blocs rapportés 14 sont alignés suivant une première ligne située près du milieu M, de la surface 1 a de la matrice 1 et une seconde ligne située près du bord 1 b de ladite moitié de la surface 1 a de la matrice 1 opposé au milieu M, de celle-ci. Ces blocs rapportés 14 servent de butée pour le poinçon 2 lorsque celui-ci est en appui sur le flan de tôle 3 situé sur la moitié gauche de la matrice 1. Ils évitent ainsi, un déséquilibre du poinçon 2 qui pourrait endommager la presse. Les protubérances 10, 11 du bloc rapporté 8 engagé dans le logement 6 de la matrice 1 et les creux 12, 13 du bloc rapporté 9 engagé dans le logement 7 du poinçon 2 sont identiques aux protubérances 15, 16 et creux 17, 18 réalisés (voir figures 2 et 3), de façon connue, respectivement, le long de chacun des deux bords 1 b, l c de la surface 1 a de la matrice 1 et le long des bords de la surface 2a du poinçon 2, opposés au milieu M,, M2 de ces surfaces. Dans l'exemple représenté, les protubérances 10, 11 du bloc rapporté 8 engagé dans le logement 6 de la matrice 1 comprennent un drageoir 10 situé à chacune des extrémités opposées de la face 8a du bloc rapporté 8 et un redan allongé 11 s'étendant sur la face 8a entre les deux drageoirs 10. Par ailleurs, les creux 12, 13 du bloc rapporté 9 engagé dans le logement 7 du poinçon 2 comprennent un alésage 12 réalisé à chacune des extrémités opposées de la face 9a du bloc rapporté 9, dont les dimensions sont adaptées pour recevoir chacun l'un des drageoirs 10. Le creux 13 comprend une gorge allongée s'étendant sur la face 9a du bloc 9 entre les deux alésages 12 dont les dimensions sont adaptées pour recevoir le redan 11 lorsque le poinçon 2 est en position d'emboutissage. En résumé, la presse d'emboutissage selon l'invention peut fonctionner de deux façons différentes. Lorsqu'on veut emboutir à chaque coup deux pièces, on introduit dans les logements 6, 7 de la matrice 1 et du poinçon 2 les blocs rapportés 8, 9 représentés sur les figures 1, 2 et 3 dont la face supérieure est dépourvue de protubérances et de creux et on place sur la surface 1 a de la matrice 1, un flan de tôle 3 qui recouvre la totalité de la surface 1 a. Lorsqu'on veut emboutir à chaque coup, une seule pièce, on introduit dans les logements 6, 7 de la matrice 1 et du poinçon 2, les blocs rapportés 8, 9 représentés sur les figures 4 à 8 dont la face supérieure est pourvue respectivement de protubérances 10, 11 et de creux 12, 13. On place sur l'une des moitiés de la surface 1 a de la matrice 1 un flan de tôle 3 et sur l'autre moitié de cette surface 1 a les blocs rapportés 14.5 REVENDICATIONS1. Presse d'emboutissage de pièces en tôle comprenant, une matrice (1) et un poinçon (2) mobile vers cette matrice (1), la surface (1 a) de la matrice (1) dirigée vers le poinçon (2) étant adaptée pour recevoir et maintenir en position un flan de tôle (3), ladite matrice (1) et ledit poinçon (2) étant adaptés pour emboutir dans ledit flan de tôle (3) simultanément deux pièces en tôle (4, 5), caractérisée en ce que pour pouvoir emboutir une seule pièce (4), la surface (1 a) de la matrice (1) comprend des organes amovibles (8, 9, 14) permettant de maintenir en position sur une partie de la surface (1 a) de la matrice, un flan de tôle (3) de dimension réduite adaptée à cette partie de la surface (1 a) de la matrice (1). 2. Presse d'emboutissage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite surface (1 a) de la matrice (1) et la surface (2a) du poinçon (2) dirigée vers la matrice (1) comprennent chacune, dans une zone s'étendant sensiblement le long du milieu (M,, M2) desdites surfaces (la, 2a) un logement (6, 7) adapté pour recevoir chacun un bloc rapporté formant l'un des organes amovibles (8, 9), le bloc rapporté destiné à être engagé dans le logement (6) de la matrice (1) et celui destiné à être engagé dans le logement (7) du poinçon (2) présentant une face (8a, 9a) qui est : - soit adaptée pour affleurer ladite surface (1 a) de la matrice (1) et celle du poinçon (2), lorsqu'on veut emboutir deux pièces en tôle (4, 5) sur un flan (3) s'étendant sur la totalité de la surface (1 a) de la matrice (1), - soit pourvue de protubérances (10, 11) dans le cas du bloc rapporté destiné à être engagé dans le logement (6) de la matrice (1) et de creux (12, 13) adaptés pour recevoir lesdites protubérances (10, 11) dans le cas du bloc rapporté destiné à être engagé dans le logement (7) du poinçon (2), lorsqu'on veut emboutir une seule pièce en tôle (4) sur un flan (3) s'étendant sur une moitié de la surface (1 a) de la matrice (1) entre un bord de cette matrice (1) et les protubérances (10) du bloc rapporté en position dans le logement (6) de la matrice (1). 3. Presse d'emboutissage selon la revendication 2, caractérisée en ce que le logement (6) de la matrice (1) et celui du poinçon (2) sont chacun de forme parallélépipédique et le bloc rapporté formant l'un desdits organes amovibles (8,9) destiné à être engagé dans le logement correspondant (6, 7) présente une forme complémentaire. 4. Presse d'emboutissage selon la revendication 3, caractérisée en ce que la largeur du logement (6, 7) mesurée dans le plan de ladite surface (1 a, 2a) de la matrice (1) ou du poinçon (2) est faible par rapport aux autres dimensions du logement (6, 7). 5. Presse d'emboutissage selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des blocs rapportés formant des organes amovibles (14) destinés à être placés sur la moitié de la surface (1 a) de la matrice (1), non recouverte par le flan de tôle (3), dont l'épaisseur est adaptée pour compenser l'absence de flan de tôle sur cette moitié de la surface (1 a) de la matrice (1). 6. Presse d'emboutissage selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits blocs rapportés formant des organes amovibles (14) sont alignés suivant une première ligne située près du milieu (M1) de la surface (1 a) de la matrice (1) et une seconde ligne située près du bord de ladite moitié de la surface (1 a) de la matrice (1) opposé au milieu de celle-ci. 7. Presse d'emboutissage selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que les protubérances (10, 11) du bloc rapporté (8) destiné à être engagé dans le logement (6) de la matrice (1) et les creux (12, 13) du bloc rapporté (9) destiné à être engagé dans le logement (7) du poinçon (2) sont identiques aux protubérances (15, 16) et creux réalisés, de façon connue, respectivement, le long de chacun des deux bords de la surface (1 a) de la matrice (1) et le long de chacun des deux bords de la surface (2a) du poinçon (2), opposés au milieu (M1, M2) de ces surfaces. 8. Presse d'emboutissage selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que les protubérances (10, 11) du bloc rapporté (8) destiné à être engagé dans le logement (6) de la matrice (1) comprennent un drageoir délimitant l'une des protubérances (10) situé à chacune des extrémités opposées de ladite face (8a) du bloc rapporté (8) et un redan allongé délimitant la protubérance (11) s'étendant sur ladite face (8a) entre les deux drageoirs. 9. Presse d'emboutissage selon la revendication 8, caractérisée en ce que les creux (12, 13) du bloc rapporté (9) destiné à être engagé dans le logement (7)du poinçon (2) comprennent un alésage délimitant l'un des creux (12) réalisé à chacune des extrémités opposées de ladite face (9a) du bloc rapporté (9), dont les dimensions sont adaptées pour recevoir chacun l'un desdits drageoirs (10) et une gorge allongée délimitant le creux (13) s'étendant sur ladite face (9a) entre les deux alésages dont les dimensions sont adaptées pour recevoir ledit redan (11). 10. Application de la presse d'emboutissage selon l'une des revendications 1 à 9 à l'emboutissage à chaque coup, soit de deux pièces en tôle d'un véhicule automobile, soit d'une seule pièce.