Brevet FR2966065A1 — publié le 20120420

ENSEMBLE DE MISE EN FORME D'UNE PIECE DE TOLE POUR UNE PRESSE D'EMBOUTISSAGE L'invention concerne un ensemble de mise en forme d'une pièce de tôle pour une presse d'emboutissage. Lors de la fabrication d'un véhicule, et notamment lors de la réalisation d'une partie de la carrosserie du véhicule, les pièces de tôle formant la carrosserie sont mises en forme par l'utilisation de plusieurs presses d'emboutissage. Ces presses d'emboutissage sont équipées, pour permettre une mise en forme adéquate des pièces de tôle, d'un ensemble de mise en forme. Lors de la mise en forme d'une pièce de tôle pour former une pièce de carrosserie comportant au moins une portion formant un retour, il est nécessaire de réaliser une étape de tombage, c'est-à-dire de pliage de la pièce de tôle, pour former le retour de la pièce de carrosserie. La portion de pièce de tôle formant le retour, présentant généralement une forme complexe, il est également nécessaire d'effectuer une étape de poinçonnage pour définir la forme finale de la pièce de tôle. Il est connu pour former la portion formant retour d'une pièce de carrosserie de réaliser l'opération de tombage et de poinçonnage de ladite portion en deux étapes au travers de deux presses d'emboutissage différentes. Ainsi pour un retour faiblement courbé, l'étape de poinçonnage est généralement réalisée préalablement à celle de tombage, alors que pour un retour présentant une courbure importante, l'étape de tombage est réalisée avant l'étape de poinçonnage. Une telle opération de mise en forme d'une pièce de tôle est donc lourde et couteuse puisque faisant intervenir deux presses d'emboutissage différentes lors de deux manipulations de la pièce de tôle à mettre en forme. La présente invention vise à remédier à cet inconvénients. A cet effet, l'invention concerne un ensemble de mise en forme d'une pièce de tôle pour une presse d'emboutissage, comprenant: - au moins une contre-forme agencée pour supporter une partie de la pièce tôle, et présentant un flanc pour plier la pièce de tôle, - au moins une lame de tombage destinée à être montée entre une position relevée dans laquelle la lame de tombage est à distance de la pièce de tôle et une position de pressage dans laquelle la lame de tombage vient appuyer la pièce de tôle contre le flanc de la contre-forme, - et au moins un poinçon, l'ensemble de mise en forme étant caractérisé en ce que la lame de tombage comporte une ouverture conformée pour le passage du poinçon. Une telle ouverture de la lame de tombage permet, à partir d'un même ensemble de mise en forme, d'effectuer le tombage de la portion de pièce de tôle par la lame de tombage et le poinçonnage de cette portion par le poinçon au travers de l'ouverture de la lame de tombage. Avantageusement, l'ensemble de mise en forme comporte en outre des moyens de coulissement, ces moyens de coulissement étant agencés de manière à permettre un coulissement du poinçon dans l'ouverture de la lame de tombage lorsque la lame de tombage est en position de pressage. De tels moyens de coulissement du poinçon dans l'ouverture de la lame de tombage permettent un déplacement contrôlé du poinçon dans l'ouverture pour réaliser une mise en forme contrôlée et reproductible de la portion de pièce de tôle. Préférentiellement, la lame de tombage est destinée à être déplacée entre la position relevée et la position de pressage par translation selon un axe de pressage, et le poinçon est destiné à coulisser suivant une direction de déplacement sensiblement transversale à l'axe de pressage Un tel déplacement transversal du poinçon vis-à-vis de l'axe de pressage permet un poinçonnage optimisé de la portion de la pièce de tôle, la lame de tombage assurant la fonction de presseurs latéraux par l'appui de la portion de la pièce de tôle contre la contre-forme. Avantageusement, la lame de tombage présente une portion 25 centrale et l'ouverture est ménagée dans une portion centrale de la lame de tombage. De manière avantageuse, l'ouverture de la lame de tombage est réalisée sous la forme d'un orifice traversant. Le fait que l'ouverture de la lame de tombage est un orifice 30 traversant permet à la lame de tombage de garder une bonne cohésion structurelle. Avantageusement, l'ensemble de mise en forme comporte en outre une pièce de contre-appui destinée à faire contre-appui à la lame de tombage lorsque la lame de tombage est déplacée entre la position relevée et la position 35 de pressage. Une telle pièce de contre-appui, offrant un contre appui à la lame de tombage, permet un accompagnement de la portion de la pièce de tôle à tomber. Préférentiellement, la contre-forme comprend une partie mobile et la partie mobile de la contre-forme est destinée à être montée mobile entre une position d'emboutissage dans laquelle la partie mobile supporte partiellement la pièce de tôle et une position retirée dans laquelle la partie mobile est en retrait de la pièce tôle pour permettre un accès à la pièce de tôle. Une telle partie mobile de la contre-forme permet un accès facilité à 10 la pièce de tôle après la mise en forme de celle-ci. De manière avantageuse, le poinçon comporte une came agencée pour coopérer avec une contre-came d'un outil d'actionnement Une telle came permet un actionnement du poinçon pour le poinçonnage de la portion de la pièce de tôle une fois le tombage effectué. 15 L'invention se rapporte également à une presse d'emboutissage comportant : - un bâti supérieur, - un bâti inférieur, - un ensemble de mise en forme selon l'invention, la contre-forme 20 étant montée sur le bâti inférieur, la lame de tombage, le poinçon et les moyens de coulissement étant montés sur le bâti supérieur, - des moyens de déplacement du bâti supérieur vers le bâti inférieur. Une telle presse d'emboutissage permet d'effectuer sans 25 manipulation supplémentaire la mise en forme d'une pièce de tôle avec tombage et poinçonnage d'une portion de ladite pièce de tôle. Avantageusement, la presse d'emboutissage comporte un ensemble de mise en forme dont le poinçon comporte une came agencée pour coopérer avec une contre-came d'un outil d'actionnement et comprend en 30 outre un outil d'actionnement monté sur le bâti inférieur et muni d'une contre came coopérant avec la came du poinçon. Une telle presse d'emboutissage permet une presse d'emboutissage dont l'actionnement du poinçon est optimisé par l'utilisation d'un outil d'actionnement présentant une contre-came. 35 De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cet ensemble de mise en forme d'une pièce de tôle pour une presse d'emboutissage et de cette presse d'emboutissage. La figure 1 est une vue en coupe d'un ensemble de mise en forme 5 d'une pièce de tôle équipant une presse d'emboutissage après la mise en forme d'une pièce de tôle. La figure 2 est une vue en coupe de la lame de tombage. La figure 1 présente une presse d'emboutissage 1 équipée d'un ensemble de mise en forme 2 d'une pièce de tôle 3. 10 Une telle presse d'emboutissage 1 comporte : - un ensemble de mise en forme 2 d'une pièce de tôle 3, - un bâti supérieur 4, - un bâti inférieur 5, - un outil d'actionnement 6 monté sur le bâti inférieur 5, 15 - des moyens de déplacement (non représentés) du bâti supérieur 4 vers le bâti inférieur 5. Il est précisé ici que les termes « inférieur » et « supérieur » doivent s'entendre par rapport à la direction verticale. Le bâti supérieur 4 est déplacé sur le bâti inférieur 5 par les 20 moyens de déplacement entre une position relevée dans laquelle le bâti supérieur 4 est à distance du bâti inférieur 5 et une position de pressage, dans laquelle le bâti supérieur 4 exerce une pression sur le bâti inférieur 5 pour mettre en forme la pièce de tôle 3. Le déplacement du bâti supérieur 4 entre la position relevée et la position de pressage est réalisé par une translation selon 25 un axe de pressage. L'ensemble de mise en forme 2 comprend : - une contre-forme 7, - un presseur 8, - une lame de tombage 9, 30 - une pièce de contre-appui 10, - un poinçon 11. La contre-forme 7 est montée sur le bâti inférieur 5 de la presse d'emboutissage 1. La contre-forme 7 est agencée pour supporter la pièce de tôle 3 à mettre en forme. La contre-forme comporte deux parties, une partie 35 fixe 12 et une partie mobile 13. La partie fixe 12 de la contre-forme 7 présente, comme illustré sur la figure 1, une forme générale allongée présentant une portion sensiblement convexe 14. La partie mobile 13 de la contre-forme 7 est montée coulissante sur le bâti inférieur 5 entre une position d'emboutissage dans laquelle la partie mobile 13 supporte partiellement la pièce de tôle 3 et une position retirée dans laquelle la partie mobile 13 est en retrait de la pièce tôle 3 pour permettre un accès à la pièce de tôle 3. La partie mobile 13 de la contre-forme 7 présente un corps allongé 15 munis de trois bras 16, 17 dont deux bras 16 permettent un coulissement contrôlé dans le bâti inférieur 5. Le troisième bras 17 de la partie mobile 13 de la contre-forme 7 présente une surface extérieure 18 faisant office de flanc de la contre-forme 7. Dans la position d'emboutissage, la partie mobile 13 de la contre-forme 7 est positionnée de façon à présenter la surface extérieure 18 du troisième bras 17 dans le prolongement de la portion sensiblement convexe 14 de la partie fixe 12 de la contre-forme 7. La surface extérieure 18 du troisième bras 17 de la partie mobile 13 de la contre-forme 7 forme un appui pour le tombage de la portion de la pièce de tôle 3 à tomber, c'est-à-dire à plier. La surface extérieure 18 du troisième bras 17 de la partie mobile 12 de la contre- forme 12 comporte une empreinte 19 complémentaire au poinçon 11 pour permettre le poinçonnage de la portion de la pièce de tôle 3 à tomber. Le presseur 8 est monté sur le bâti supérieur 4. Ce montage est réalisé au moyen d'un vérin 20 permettant un déplacement du presseur 8 sur la portion sensiblement convexe 14 de la partie fixe 12 de la contre forme 7. À cet effet, le presseur 8 présente une portion concave 21, dont la concavité est complémentaire à la portion sensiblement convexe 14 de la partie fixe 12 de la contre-forme 7. De cette manière, lorsque que la pièce de tôle 3 est mise en place sur la portion convexe 14 de la partie fixe 12 de la contre-forme 7, le presseur 8 peut être actionné par le vérin 20 pour venir appuyer et maintenir en place la pièce de tôle 3 sur la contre-forme 7 pendant la mise en forme de la pièce de tôle 3. La lame de tombage 9 est montée sur le bâti supérieur 4 de manière à venir en appui sur la portion de la pièce de tôle 3 à tomber pour en effectuer le tombage. La lame de tombage 9 est montée fixe sur le bâti supérieur 4 et est déplacée avec le bâti supérieur 4 lorsque ce bâti est déplacé entre la position relevée et la position de pressage. Ce déplacement de la lame de tombage 9 est réalisé par une translation selon l'axe de pressage. La lame de tombage 9 présente trois portions 22, 23, 24 chacune de forme linéaire : une première portion d'extrémité 22, une portion centrale 23 et une deuxième portion d'extrémité 24. La première portion d'extrémité 22 de la lame de tombage 9, comme illustré sur la figure 2, est placée dans le prolongement de la portion centrale 23 de la lame de tombage 9 selon un angle sensiblement égal à 45°. Lors du déplacement du bâti supérieur 4 dans la position de pressage, la première portion d'extrémité 22 vient appuyer la portion de la pièce de tôle 9 à tomber contre la pièce de contre-appui 10. L'appui exercé par la première portion d'extrémité 22 sur la pièce de tôle 3 permet un tombage progressif de la portion de la pièce de tôle 3 à tomber. La portion centrale 23 de la lame de tombage 9, lorsque le bâti supérieur 4 est déplacé dans la position de pressage, permet de plaquer la portion de pièce de tôle 3 préalablement déformée par l'appui de la première portion 22 de la lame de tombage 9 sur la surface extérieure 18 de la partie mobile 13 de la contre-forme 7. La portion centrale 23 de la lame de tombage 9 comporte un orifice traversant 25 pour permettre le passage du poinçon 11. L'orifice traversant 25 est ménagé dans la portion centrale 23 de la lame de tombage 9 de façon à ce que l'orifice traversant 25 soit positionné en regard de l'empreinte 19 de la partie mobile 13 de la contre-forme 7, lorsque le bâti supérieur 4 et la lame de tombage 9 sont positionnés dans la position de pressage. La seconde portion d'extrémité 24 de la lame de tombage 9 est agencée pour permettre le montage de la lame de tombage 9 sur le bâti supérieur 4. La seconde portion d'extrémité 24 de la lame de tombage 9 est fixée sur le bâti supérieur 4. La seconde portion d'extrémité 24 de la lame de tombage 9 forme un angle sensiblement égal à 90° avec la portion centrale 23 de la lame de tombage 9. La pièce de contre-appui 10 est montée sur le bâti inférieur 5 contre l'action de moyens de rappel du bâti inférieur 5. Lorsque le bâti supérieur 4 et la lame de tombage 9 sont en position relevée, la pièce de contre-appui 10 présente une surface d'appui 26 positionnée dans le prolongement de la partie fixe 12 et de la partie mobile 13 de la contre forme 7. Lorsque le bâti supérieur 5 et la lame de tombage 9 sont en position relevée, la surface d'appui 2 supporte la portion de la pièce de tôle 3 à tomber. Lors du déplacement du bâti supérieur 5 et de la lame de tombage 9 dans la position de pressage, la surface d'appui 26 de la pièce de contre-appui 10 fait contre-appui à la deuxième portion d'extrémité 23 de la lame de tombage 9 pour permettre un tombage progressif de la portion de la pièce de tôle 3 à tomber. Le poinçon 11 est monté sur le bâti supérieur 5 au moyen d'une coulisse 27 de manière à permettre un coulissement du poinçon 11 transversalement à l'axe de pressage. Le poinçon 11 comporte, comme illustré sur la figure 1, une portion d'appui 28 permettant le poinçonnage de la pièce de tôle 3 et présentant l'empreinte de poinçonnage, un coulisseau 29 formant le corps du poinçon 11 coulissant dans la coulisse et une came 30 pour permettre un actionnement du poinçon 11. Le coulisseau 29 et la coulisse 27 forment des moyens de coulissement. L'outil d'actionnement 6 est monté fixe sur le bâti inférieur 5. L'outil d'actionnement 6 comporte une contre-came 31 agencée pour coopérer avec la came 30 du poinçon 11. L'outil d'actionnement 6 est agencé sur le bâti inférieur 5 et par rapport au poinçon 11 de manière à ce qu'en fin de déplacement du bâti supérieur 4 vers la position de pressage, la contre-came 31 de l'outil d'actionnement 6 est en appui sur la came 30 du poinçon 11 pour entraîner le coulissement du poinçon 11. La mise en forme d'une pièce de tôle 3 par une presse d'emboutissage 1 équipée d'un ensemble de mise en forme 2 est réalisée selon un procédé comportant les étapes suivantes : - positionner la pièce de tôle 3 sur la contre-forme 7, la portion de 25 la pièce de tôle 3 à tomber étant positionnée sur la surface d'appui 25 de la pièce de contre appui 10, - actionner le vérin 20 du presseur 8 pour positionner le presseur 8 contre la pièce de tôle 3 de manière à maintenir en place la pièce de tôle 3 sur la contre-forme 7, 30 - déplacer le bâti supérieur 4 dans la position de pressage de manière à ce que la première portion d'extrémité 22 de lame de tombage 9 vienne appuyer progressivement la portion de la pièce de tôle 3 sur la surface d'appui 26 de la pièce de contre appui 10 et ainsi permettre le tombage de la portion de la pièce de tôle 3 à tomber selon le flanc de la pièce de contre appui 35 7, la fin du déplacement du bâti supérieur 4 permettant également l'actionnement du poinçon 11 par l'appui de sa came 30 sur la contre-came 31 de l'outil d'actionnement 6, - déplacer le bâti supérieur 4 dans la position relevée, ce mouvement entrainant un coulissement inverse du poinçon 11 et le retrait de la 5 lame de tombage 9, - coulisser la partie mobile 13 de la contre-forme 7 de manière à libérer l'accès à la pièce de tôle 3 formée, - récupérer la pièce de tôle 3 formée. Cette procédure permet en une seule manipulation et avec une 10 seule presse d'emboutissage 1 équipée d'un ensemble de mise en forme 2, de réaliser le tombage et poinçonnage d'une portion d'une pièce de tôle 3. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet ensemble de mise en forme d'une pièce de tôle pour une presse d'emboutissage et de cette presse d'emboutissage, décrite ci-dessus à 15 titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. REVENDICATIONS1. Ensemble de mise en forme (2) d'une pièce de tôle (3) 5 pour une presse d'emboutissage (1), comprenant: - au moins une contre-forme (7) agencée pour supporter une partie de la pièce tôle (3), et présentant un flanc pour plier la pièce de tôle (3), - au moins une lame de tombage (9) destinée à être montée entre une position relevée dans laquelle la lame de tombage (9) est à distance de la 10 pièce de tôle (3) et une position de pressage dans laquelle la lame de tombage (9) vient appuyer la pièce de tôle (3) contre le flanc de la contre-forme (7), - et au moins un poinçon (11), caractérisé en ce que la lame de tombage (9) comporte une ouverture conformée pour le passage du poinçon (11). 15 2. Ensemble de mise en forme (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de coulissement, ces moyens de coulissement étant agencés de manière à permettre un coulissement du poinçon (11) dans l'ouverture de la lame de tombage (9) 20 lorsque la lame de tombage (9) est en position de pressage. 3. Ensemble de mise en forme (2) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la lame de tombage (9) est destinée à être déplacée entre la position relevée et la position de pressage par translation selon un axe 25 de pressage, et en ce que le poinçon (11) est destiné à coulisser suivant une direction de déplacement sensiblement transversale à l'axe de pressage. 4. Ensemble de mise en forme (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lame de tombage (9) 30 présente une portion centrale (23) et en ce que l'ouverture est ménagée dans la portion centrale (23) de la lame de tombage (9). 5. Ensemble de mise en forme (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ouverture de la lame de 35 tombage (9) est réalisée sous la forme d'un orifice traversant (25). 6. Ensemble de mise en forme (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble de mise en forme (2) comporte en outre une pièce de contre-appui (10) destinée à faire contre-appui à la lame de tombage (9) lorsque la lame de tombage (9) est déplacée entre la position relevée et la position de pressage. 7. Ensemble de mise en forme (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la contre-forme (7) comprend une partie mobile (13) et en ce que la partie mobile (13) de la contre- forme (7) est destinée à être montée mobile entre une position d'emboutissage dans laquelle la partie mobile (13) supporte partiellement la pièce de tôle (3) et une position retirée dans laquelle la partie mobile (13) est en retrait de la pièce tôle (3) pour permettre un accès à la pièce de tôle (3). 8. Ensemble de mise en forme (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le poinçon (11) comporte une came (30) agencée pour coopérer avec une contre-came (31) d'un outil d'actionnement (6). 9. Presse d'emboutissage (1) caractérisée en ce qu'elle comporte : - un bâti supérieur (4), - un bâti inférieur (5), - un ensemble de mise en forme (2) selon l'une des revendications précédentes, la contre-forme (7) étant montée sur le bâti inférieur (5), la lame de tombage (9), le poinçon (11) et les moyens de coulissement étant montés sur le bâti supérieur (4), - des moyens de déplacement du bâti supérieur (4) vers le bâti inférieur (5). 10. Presse d'emboutissage (1) selon la revendication 9 caractérisée en ce que l'ensemble de mise en forme (2) est un ensemble de mise en forme (2) selon la revendication 8 et ce que la presse d'emboutissage (1) comprend en outre un outil d'actionnement (6) monté sur le bâti inférieur (5) et muni d'une contre came (31) coopérant avec la came (30) du poinçon.