Brevet FR2956333A1 — publié le 20110819

INSTALLATION D'EMBOUTISSAGE D'UN FLAN EN TOLE ET APPLICATION A L'EMBOUTISSAGE DE PIECES EN TOLE POUR VEHICULES AUTOMOBILES La présente invention concerne une installation d'emboutissage d'un flan en 5 tôle destinée notamment à réaliser des pièces en tôle, telles que des panneaux de porte pour véhicules automobiles. Les installations d'emboutissage de ce type comprennent généralement un outil inférieur présentant une surface d'appui pour recevoir le flan en tôle et un outil supérieur présentant une surface d'appui adaptée pour venir en appui sur le 10 flan en tôle placé sur l'outil inférieur. La surface d'appui de cet outil inférieur entoure un évidement sous lequel est disposée une matrice d'emboutissage. La surface d'appui de l'outil supérieur entoure une cavité d'emboutissage située au-dessus de la matrice d'emboutissage. 15 L'outil supérieur est mobile vers l'outil inférieur jusqu'à une première position dans laquelle le flan en tôle est serré entre ces deux outils et ceux-ci sont mobiles vers une seconde position dans laquelle la matrice est engagée dans l'évidement de l'outil inférieur pour emboutir le flan en tôle dans la cavité de l'outil supérieur. Lorsque le flan en tôle est chargé sur la surface d'appui de l'outil inférieur, la 20 partie de ce flan située au-dessus de l'évidement de passage de la matrice risque de s'affaisser dans cet évidement du fait de la gravité. Cet affaissement du flan en tôle provoque un déplacement des bords extérieurs du flan et de ce fait un mauvais positionnement de ceux-ci par rapport à la surface d'appui de l'outil inférieur. 25 Lorsque l'outil supérieur descend sur le flan en tôle mal positionné sur l'outil inférieur, ce flan est serré sur ce dernier dans de mauvaises conditions et l'emboutissage du flan crée sur celui-ci des plis qui nuisent à la mauvaise qualité du produit final. Ce défaut est constaté notamment sur les pièces en tôle fortement galbées, 30 telles que les panneaux de porte comportant un encadrement. Le but de la présente invention est de remédier à ce défaut. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à une installation d'emboutissage d'un flan en tôle, comprenant un outil inférieur présentant une surface d'appui pour recevoir le flan en tôle qui entoure un évidement sous lequel est disposée une matrice d'emboutissage, un outil supérieur présentant une surface d'appui adaptée pour venir en appui sur le flan en tôle placé sur l'outil inférieur, la surface d'appui dudit outil supérieur entourant une cavité d'emboutissage située au-dessus de la matrice d'emboutissage, l'outil supérieur étant mobile vers l'outil inférieur jusqu'à une première position dans laquelle le flan en tôle est serré entre ces deux outils et ceux-ci étant mobiles vers une seconde position dans laquelle la matrice est engagée dans l'évidement de l'outil inférieur pour emboutir le flan en tôle dans la cavité de l'outil supérieur, caractérisée en ce que la matrice comporte un patin mobile entre une position inférieure dans laquelle la surface supérieure du patin est située sous la surface d'appui de l'outil inférieur et une position supérieure dans laquelle la surface supérieure du patin est située au moins au niveau de la surface d'appui de l'outil inférieur. Lorsque le patin est situé dans la position supérieure, ce patin soutient le flan en tôle posé sur la surface d'appui de l'outil inférieur, ce qui évite tout risque d'affaissement du flan dans l'évidement de cet outil. La présence de plis indésirables dans le produit fini est ainsi évitée. Dans une version préférée de l'invention, ledit patin est mobile en translation suivant un axe perpendiculaire à la surface d'appui de chacun des deux outils. De préférence, ledit axe s'étend près du centre de l'évidement de l'outil inférieur. Ainsi, lorsque le patin est situé dans la position supérieure, ce patin supporte une zone centrale du flan en tôle. De préférence également, l'installation selon l'invention comprend des moyens pour commander le déplacement du patin entre la position inférieure et la position supérieure lors du chargement du flan en tôle sur la surface d'appui de l'outil inférieur et des moyens pour commander le déplacement du patin entre la position supérieure et la position inférieure avant le déplacement de l'outil supérieur vers ladite première position. Ainsi, le patin est déplacé vers la position inférieure rétractée juste avant le serrage du flan entre les deux outils et l'emboutissage de ce flan entre la matrice et la cavité d'emboutissage. Dans un mode de réalisation, ledit patin est constitué par un bloc monté coulissant dans un évidement réalisé dans la matrice. De préférence, ledit patin est en matière plastique pour éviter tout risque de marquage du flan en tôle. De préférence également, l'installation d'emboutissage comprend des moyens pour régler la position inférieure et la position supérieure du patin. Selon un autre aspect, l'invention concerne également l'application de l'installation d'emboutissage selon l'invention à l'emboutissage de pièces en tôle d'un véhicule automobile, telles que des panneaux de porte. 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 en coupe verticale d'une installation selon l'invention en position de chargement d'un flan en tôle sur l'outil inférieur, - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, l'outil supérieur étant représenté partiellement et étant en position de serrage du flan en tôle sur l'outil inférieur, - la figure 3 est une vue analogue aux figures 1 et 2, l'outil inférieur étant représenté partiellement et les deux outils étant en position d'emboutissage du flan en tôle. Les figures 1 à 3 représentent une installation d'emboutissage d'un flan en tôle 1, comprenant un outil inférieur 2 présentant une surface d'appui 3 pour recevoir le flan en tôle 1. Cette surface 3 entoure un évidement 4 sous lequel est disposée une matrice d'emboutissage 5. L'installation comprend en outre un outil supérieur 6 présentant une surface d'appui 7 adaptée pour venir en appui sur le flan en tôle 1 placé sur l'outil inférieur 2. La surface d'appui 7 de l'outil supérieur 6 entoure une cavité d'emboutissage 8 située au-dessus de la matrice d'emboutissage 5. Sur la figure 1, l'outil supérieur 6 est espacé de l'outil inférieur 2 et le flan en tôle 1 vient juste d'être chargé sur la surface 3 de l'outil inférieur 2. L'outil supérieur 6 est mobile vers l'outil inférieur 2 jusqu'à une première position (voir figure 2) dans laquelle le flan en tôle 1 est serré entre les deux surfaces d'appui des deux outils 2, 6. Ces deux outils 2, 6 sont en outre mobiles vers une seconde position (voir figures 2, 3) dans laquelle la matrice 5 est engagée dans l'évidement 4 de l'outil inférieur 2 pour que cette matrice 5 puisse emboutir le flan en tôle 1 dans la cavité 8 de l'outil supérieur 6. La structure ci-dessus de l'installation que l'on vient de décrire est bien connue de l'homme du métier et de ce fait on ne décrira pas les moyens spécifiques qui commandent le déplacement des outils 2 et 6 ni les moyens permettant de charger le flan 1 sur l'outil 2. Conformément à l'invention, cette installation comporte un patin 9 mobile entre une position inférieure dans laquelle la surface supérieure 9a du patin 9 est située sous la surface d'appui 3 de l'outil inférieur 2 et une position supérieure (voir figure 1) dans laquelle la surface supérieure 9a du patin 9 est située au moins au niveau de la surface d'appui 3 de l'outil inférieur 2. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 3, le patin 9 est mobile en translation suivant un axe X-X' perpendiculaire à la surface d'appui 3, 7 de chacun des deux outils 2, 6. Le déplacement du patin 9 peut être commandé par un vérin pneumatique, hydraulique ou électromagnétique qui est actionné automatiquement lors du fonctionnement de l'installation. L'axe X-X' traverse le centre de l'évidement 4 de l'outil inférieur 2 ou s'étend près de ce centre. L'installation comprend des moyens (non représentés) pour commander le déplacement du patin 9 entre la position inférieure et la position supérieure représentée sur la figure 1, lors du chargement du flan en tôle 1 sur la surface d'appui 3 de l'outil inférieur 2. Dans cette position, la surface supérieure 9a du patin 9 soutient le flan 1 et évite par conséquent l'affaissement de celui-ci dans l'évidement 4 et le déplacement des bords extérieurs de ce flan 1 par rapport à la position centrée sur la surface d'appui 3. L'installation comporte en outre des moyens (non représentés) pour commander le déplacement du patin 9 entre la position supérieure représentée sur la figure 1 et la position inférieure représentée sur la figure 2 avant le déplacement de l'outil supérieur vers la position de serrage représentée sur la figure 2. Dans cette position, la périphérie du flan 1 est serrée entre les surfaces d'appui 3, 7 des outils 2, 6, de sorte que les bords extérieurs du flan ne risquent pas de se déplacer vers une position décentrée. A partir de cette position de serrage, les deux outils 2, 6 descendent en 10 même temps. Pendant cette descente, la matrice 5 fixe s'engage dans l'évidement 4 de l'outil 2 et pousse le flan 1 vers le haut pour l'emboutir dans la cavité 8 de l'outil supérieur 6. Lors de cette opération, le patin 9 est maintenu dans la position escamotée, 15 de sorte qu'il ne marque pas la pièce finie lors de l'opération d'emboutissage. La forme et les dimensions de la surface supérieure 9a du patin 9 peuvent varier en fonction de la nature du produit embouti que l'on veut réaliser. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 3, le patin 9 est constitué par un bloc monté coulissant dans un évidement 10 réalisé dans la matrice 5. 20 Ce patin 9 peut être en matière plastique pour ne pas marquer ou rayer le flan 1 lorsqu'il est dans la position représentée sur la figure 1. L'installation peut comprendre en outre des moyens pour régler la position inférieure et la position supérieure du patin 9. Ainsi, la position supérieure du patin 9 peut être située légèrement au-dessus 25 du niveau de la surface d'appui 3 du flan 1 sur l'outil inférieur 2. De ce fait, lorsque le flan 1 est dans la position représentée sur la figure 1 le patin engendre un pré-galbage du flan 1 dont la convexité est dirigée vers la cavité d'emboutissage 8. Ce pré-galbage du flan 1 évite tout risque d'affaissement du flan 1 après la 30 descente du patin 9 vers la position inférieure. L'installation d'emboutissage que l'on vient de décrire peut s'appliquer à toute pièce en tôle d'un véhicule automobile et en particulier à des panneaux de porte très galbés appelées pièces d'aspect. REVENDICATIONS1. Installation d'emboutissage d'un flan en tôle (1), comprenant un outil inférieur (2) présentant une surface d'appui (3) pour recevoir le flan en tôle qui entoure un évidement (4) sous lequel est disposée une matrice d'emboutissage (5), un outil supérieur (6) présentant une surface d'appui (7) adaptée pour venir en appui sur le flan en tôle (1) placé sur l'outil inférieur (2), la surface d'appui (7) dudit outil supérieur (6) entourant une cavité d'emboutissage (8) située au-dessus de la matrice d'emboutissage (5), l'outil supérieur (6) étant mobile vers l'outil inférieur (2) jusqu'à une première position dans laquelle le flan en tôle (1) est serré entre ces deux outils (2, 6) et ceux-ci étant mobiles vers une seconde position dans laquelle la matrice (5) est engagée dans l'évidement (4) de l'outil inférieur (6) pour emboutir le flan en tôle (1) dans la cavité (8) de l'outil supérieur (2), caractérisée en ce que la matrice (5) comporte un patin (9) mobile entre une position inférieure dans laquelle la surface supérieure (9a) du patin est située sous la surface d'appui (3) de l'outil inférieur (6) et une position supérieure dans laquelle la surface supérieure (9a) du patin (9) est située au moins au niveau de la surface d'appui (3) de l'outil inférieur (2). 2. Installation d'emboutissage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit patin (9) est mobile en translation suivant un axe (X-X') perpendiculaire à la surface d'appui (3, 7) de chacun des deux outils (2, 6). 3. Installation d'emboutissage selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit axe (X-X') s'étend près du centre de l'évidement (4) de l'outil inférieur (2). 4. Installation d'emboutissage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour commander le déplacement du patin (9) entre la position inférieure et la position supérieure lors du chargement du flan en tôle (1) sur la surface d'appui (3) de l'outil inférieur (2). 5. Installation d'emboutissage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour commander le déplacement du patin (9) entre la position supérieure et la position inférieure avant le déplacement de l'outil supérieur (6) vers ladite première position. 6. Installation d'emboutissage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit patin (9) est constitué par un bloc monté coulissant dans un évidement (10) réalisé dans la matrice (5). 7. Installation d'emboutissage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit patin (9) est en matière plastique. 8. Installation d'emboutissage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour régler la position inférieure et la position supérieure du patin (9). 9. Application de l'installation d'emboutissage selon l'une des revendications 1 à 8, à l'emboutissage de pièces en tôle d'un véhicule automobile. 10. Application selon la revendication 9 dans laquelle les pièces en tôle sont des panneaux de porte.