Brevet FR2990146A1 — publié le 20131108

DISPOSITIF POUR LA DECOUPE D'UNE TOLE PAR POINÇONNAGE L'invention concerne un dispositif pour la découpe d'une tôle par poiçonnage qui comporte une matrice et un poinçon, et qui est notamment 5 conçu pour équiper une presse. On connait de nombreux dispositifs de découpe par poinçonnage qui permettent de découper une portion d'un élément plan, comme une tôle, pour fabriquer des pièces d'habillage en tôle d'un véhicule automobile, par exemple. 10 De façon connue, un tel dispositif de découpe comporte une matrice qui délimite un orifice de découpe, foramant lame de découpe de la tôle, et un canal d'évacuation de la chute formée par la découpe de la tôle, comme décrit et représenté dans le document FR-A-2459693. Complémentairement, ce type de dispositif de découpe comporte 15 un poinçon qui est monté mobile sur le dispositif, selon un axe rectiligne de découpe de la tôle, et qui est agencé en regard de l'orifice de découpe formé par la matrice. Le poinçon est conçu pour être entraîné en déplacement selon l'axe de découpe, déplacement au cours duquel la tôle est découpée et, 20 successivement, la chute formée lors de la découpe est poussée dans le canal d'évacuation de la matrice par le poinçon. On connait aussi un dispositif de découpe par poinçonnage qui est agencé de sorte que le poinçon est situé au dessous de la matrice, et le poinçon est entraîné en déplacement du bas vers le haut selon un axe de 25 découpe globalement vertical. Selon ce type de dispositif, la chute de la tôle découpée subit l'attraction terrestre qui tend à rappeler la chute vers le bas après découpe, la conséquence étant que la chute risque de tomber en direction du poinçon. Ainsi, la chute risque d'endommager la tôle suivante et/ou le 30 dispositif de découpe en constituant un obstacle au déplacement du poinçon au cours du poinçonnage de la tôle suivante. L'invention vise notamment à pallier cet inconvénient en proposant un dispositif pour la découpe d'une tôle, du type comportant : - une matrice comprenant un orifice qui constitue une lame de 35 découpe de la tôle, et qui débouche dans un canal d'évacuation de la chute formée lors de la découpe de la tôle, et - un poinçon qui est conçu pour coopérer avec l'orifice de la matrice et qui est monté mobile sur le dispositif, selon un axe de découpe de la tôle, pour découper la tôle et pousser ladite chute de la tôle dans le canal d'évacuation de la matrice, caractérisé en ce que le canal d'évacuation de la matrice comporte un moyen de retenue de la chute de la tôle, qui est conçu pour s'opposer à la tombée de ladite chute vers le poinçon. Ainsi, quelle que soit l'orientation du poinçon par rapport à la matrice, la chute formée lors de la découpe de la tôle est retenue pour ne pas tomber vers le poinçon. Selon une autre caractéristique, l'axe de découpe de la tôle est un axe vertical, en référence à la gravité terrestre, et le poinçon est agencé au-dessous de la matrice. De plus, le moyen de retenue comporte au moins un élément saillant qui fait saillie dans le canal d'évacuation, qui s'étend globalement perpendiculairement à l'axe de découpe, et qui est conçu pour coopérer mécaniquement avec ladite chute en s'opposant à la tombée de ladite chute vers le poinçon. Selon cette caractéristique, la chute est entraînée en force par le poinçon contre l'élément saillant, de sorte que la chute est interposée entre 20 l'élément saillant et la paroi du canal. De plus, le moyen de retenue comporte une tige de retenue qui délimite un premier tronçon de fixation agencé dans un logement complémentaire formé dans la matrice et un second tronçon de retenue formant ledit élément saillant. 25 Selon cette caractéristique, le moyen de retenue est une tige rapportée qui est apte à être remplacée, en cas d'usure par exemple. Aussi, la tige de retenue est réalisée en carbure métallique. Complémentairement, le dispositif comporte un moyen de réglage qui est associé à la tige de retenue et qui permet de positionner la tige de 30 retenue dans le canal d'évacuation de façon plus ou moins saillante. Ainsi, lorsque la tige est usée ou émoussée, le moyen de réglage permet de régler la tige de retenue pour permettre à la tige de retenue de remplir sa fonction et de retenir la chute formée par la découpe de la tôle. Selon une variante de réalisation, le moyen de retenue est réalisé 35 venu de matière avec la matrice. Cette caractéristique est particulièrement adaptée à une matrice qui présente une dimension trop faible pour accueillir une tige de retenue rapportée. Selon un autre aspect, le moyen de retenue est conçu pour 5 permettre un empilement d'une pluralité de chutes formées successivement dans le canal d'évacuation, chaque chute étant apte à chasser et à prendre la place de la chute précédemment retenue par le moyen de retenue. De plus, le dispositif comporte un moyen d'évacuation des chutes par air comprimé qui est agencé à une sortie du canal d'évacuation de la 10 matrice. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en section selon un axe vertical, qui illustre 15 le dispositif de découpe selon un premier mode de réalisation de l'invention, comportant un moyen de retenue rapporté ; - la figure 2 est une vue en section selon un axe vertical similaire à la figure 1, qui illustre le dispositif de découpe selon un second mode de réalisation de l'invention, comportant un moyen de retenue réalisé venu de 20 matière avec la matrice ; - la figure 3 est une vue de détail en section selon l'axe 3-3 de la figure 2, qui illustre le moyen de retenue de la chute de la matrice de la figure 2. Dans la description et les revendications, on utilisera à titre non 25 limitatif les expressions « supérieur », « inférieur » et « bas », « haut » en référence à la partie supérieure et à la partie inférieure respectivement des figures 1 et 2. De plus, pour clarifier la description et les revendications, on adoptera à titre non limitatif la terminologie longitudinal, vertical et transversal 30 en référence au trièdre L, V, T indiqué aux figures, l'axe vertical étant ici orienté selon la gravité terrestre. On a représenté à la figure 1 un dispositif 10 pour la découpe d'une tôle 12, qui équipe une presse (non représentée), comme une presse d'une ligne de production d'un véhicule automobile. 35 Le dispositif 10 comporte une matrice 14 supérieure et un poinçon 16 inférieure entre lesquels la tôle 12 est interposée verticalement. La matrice 14 délimite un orifice 18 de découpe de la tôle 12, qui s'étend autour d'un axe A vertical de découpe et qui est ici d'une forme oblongue, comme on peut le voir à la figure 3. L'orifice 18 de découpe constitue une lame de découpe de la tôle, 5 qui débouche dans un canal 20 d'évacuation de la chute 22 formée lors de la découpe de la tôle 12. Le canal 20 d'évacuation présente une forme tubulaire qui s'étend verticalement vers le haut, selon l'axe A de découpe, depuis l'orifice 18 de découpe et qui présente une section radiale oblongue. 10 Le poinçon 16 est une tige qui s'étend verticalement et qui présente une forme de section oblongue de forme complémentaire à l'orifice 18 de découpe, afin de découper la tôle 12. Le poinçon 16 est monté mobile en translation verticale selon l' axe A de découpe de la tôle 12, entre une position basse de repos représentée à la 15 figure 1, dans laquelle le poinçon 16 est agencé en regard de l'orifice 18 de découpe, et une position haute de travail représentée à la figure 2, dans laquelle l'extrémité libre du poinçon 16 est agencée dans le canal 20 d'évacuation formé par la matrice 14. Complémentairement, le poinçon 16 est entraîné en déplacement 20 au moyen d'un actionneur (non représenté), du type d'une presse par exemple. Ainsi, lorsque le poinçon 16 est entraîné en déplacement depuis sa position de repos, vers sa position de travail, le poinçon 16 découpe la tôle 12 et entraîne la chute 22 ainsi découpée dans le canal 20 d'évacuation, comme on peut le voir aux figures 1 et 2. 25 Selon un autre aspect, le canal 20 d'évacuation de la matrice 14 comporte un moyen de retenue 24 de la chute 22 de la tôle 12 qui est conçu pour s'opposer à la tombée de la chute 22 vers le poinçon 16 par gravité. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, représenté à la figure 1, le moyen de retenue 24 comporte une tige 26 de retenue qui s'étend 30 perpendicualirement à l'axe A de découpe, selon un axe transversal. La tige 26 de retenue délimite un premier tronçon 28a de fixation agencé dans un logement 30 complémentaire formé dans la matrice 14, et un second tronçon 28b de retenue. Le second tronçon 28b de retenue constitue un élément saillant qui 35 fait saillie transversalement dans le canal 20 d'évacuation et qui est conçu pour coopérer mécaniquement avec la chute 22 en s'opposant à la tombée de la chute 22 vers le poinçon 16. A cet effet, le second tronçon 28b de retenue présente une extrémité libre de forme conique qui est conçue pour coopérer avec un flanc 5 périphérique de la chute 22, comme on peut le voir à la figure 1. La tige 26 de retenue est agencée de sorte que l'extrémité libre du second tronçon 28b de retenue et la paroi du canal 20 d'évacuation délimitent entre eux un espace transversal de dimension sensiblement égale à la dimension transversale de la chute 22. 10 Toutefois, selon l'exemple décrit ici, l'espace transversal délimité entre l'extrémité libre du second tronçon 28b de retenue et la paroi du canal 20 d'évacuation est sensiblement inférieur à la dimension transversale de la chute 22, de sorte que l'extrémité libre du second tronçon 28b pénètre légèrement dans la chute 22 pour la retenir. 15 La tige 26 de retenue est réalisée dans un matériau métallique qui présente une résistance mécanique et une résistance à l'usure élevées, en carbure métallique par exemple. De façon complémentaire, le dispositif 10 comporte une vis 32 formant moyen de réglage de la tige 26 de retenue. 20 La vis 32 s'étend transversalement dans un trou taraudé 34 complémentaire formé dans la matrice 14, depuis un premeir tronçon qui est en appui transversal contre la tige 26 de retenue, jusqu'à un second tronçon qui présente une encoche 36 de vissage. L'encoche 36 de vissage est conçue pour permettre le vissage et le 25 dévissage de la vis 32, ce qui permet de positionner le second tronçon 28b d'extrémité libre de la tige 26 de retenue dans le canal 20 d'évacuation de façon plus ou moins saillante transversalement. Selon un second mode de réalisation de l'invention, représenté aux figures 2 et 3, le moyen de retenue 24 comporte deux éléments 38 saillants, 30 qui font saillie perpendicaulairement à l'axe A de découpe, selon un axe longitudinal. En référence à la section radiale représentée à la figure 3, les deux éléments 38 sont opposés longitudinalement et ils forment chacun une saillie en forme de pointe qui s'étend dans le canal 20 d'évacuation. De plus, les deux éléments 38 saillants délimitent entre eux un espace longitudinal de dimension sensiblement égale à la dimension longitudinale de la chute 22. Toutefois, selon l'exemple décrit ici, l'espace longitudinal délimité 5 entre les deux éléments 38 saillants est sensiblement inférieure à la dimension transversale de la chute 22, de sorte que chaque élément 38 saillant pénètre légèrement dans le chute 22 pour la retenir. Selon le second mode de réalisation, les deux éléments 38 saillants du moyen de retenue 24 sont réalisés venu de matière avec la matrice 10 14, en métal par exemple. Les deux éléments 38 saillants sont obtenus par usinage ou directement par moulage. Toutefois, les deux éléments 38 saillants sont ici réalisés par un procédé d'électro-erosion, qui permet notamment l'usinage des métaux dits 15 « durs ». Selon un autre aspect de l'invention non représenté, les éléments 38 saillants et la tige 26 de retenue formant moyens de retenue 24, sont conçus pour permettre un empilement vertical d'une pluralité de chutes 22 formées successivement dans le canal 20 d'évacuation. 20 En effet, chaque chute 22 chasse la chute 22 précédemment retenue par les moyens de retenue 24, sous l'effort de poussée verticale exercé par le poinçon 16, de sorte que les chutes 22 s'empilent dans le canal 20 d'évacuation. De façon complémentaire, le dispositif 10 comporte un moyen 25 d'évacuation (non représenté) des chutes 22 par air comprimé qui est agencé à une sortie supérieure du canal 20 d'évacuation de la matrice 14. Le moyen d'évacuation est par exemple conçu pour souffler transversalement les chutes 22 lorsqu'elles atteignent l'extrémité supérieure du canal 20 d'évacuation. 30 A titre non limitatif, le dispositif 10 selon l'invention n'est pas limité à une découpe de la tôle 12 selon un axe vertical de découpe. En effet, le dispositif 10 vise aussi à s'appliquer à une découpe de la tôle 12 selon un axe de découpe incliné, voire horizontal. 35 REVENDICATIONS1. Dispositif (10) pour la découpe d'une tôle (12), du type comportant : - une matrice (14) comprenant un orifice (18) qui constitue une lame de découpe de la tôle (12), et qui débouche dans un canal (20) d'évacuation de la chute (22) formée lors de la découpe de la tôle (12), et - un poinçon (16) qui est conçu pour coopérer avec l'orifice (18) de la matrice (14) et qui est monté mobile sur le dispositif (10), selon un axe (A) de 10 découpe de la tôle (12), pour découper la tôle (12) et pousser ladite chute (22) de la tôle (12) dans le canal (20) d'évacuation de la matrice (14), caractérisé en ce que le canal (20) d'évacuation de la matrice (14) comporte un moyen de retenue (24) de la chute (22) de la tôle (12), qui est conçu pour s'opposer à la tombée de ladite chute (22) vers le poinçon (16). 15 2. Dispositif (10) pour la découpe d'une tôle (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe (A) de découpe de la tôle (12) est un axe vertical, en référence à la gravité terrestre, et en ce que le poinçon (16) est agencé au-dessous de la matrice (14). 3. Dispositif (10) pour la découpe d'une tôle (12) selon l'une 20 quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de retenue (24) comporte au moins un élément (28b, 38) saillant qui fait saillie dans le canal (20) d'évacuation, qui s'étend globalement perpendiculairement à l'axe (A) de découpe, et qui est conçu pour coopérer mécaniquement avec ladite chute (22) en s'opposant à la tombée de ladite chute (22) vers le 25 poinçon (16). 4. Dispositif (10) pour la découpe d'une tôle (12) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de retenue (24) comporte une tige (26) de retenue qui délimite un premier tronçon (28a) de fixation agencé dans un logement (30) complémentaire formé dans la matrice (14), et un 30 second tronçon (28b) de retenue formant ledit élément saillant. 5. Dispositif (10) pour la découpe d'une tôle (12) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tige (26) de retenue est réalisée en carbure métallique. 6. Dispositif (10) pour la découpe d'une tôle (12) selon l'une 35 quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de réglage (32) qui est associé à la tige (26) de retenue et qui permetde positionner la tige (26) de retenue dans le canal (20) d'évacuation de façon plus ou moins saillante. 7. Dispositif (10) pour la découpe d'une tôle (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de 5 retenue (24) est réalisé venu de matière avec la matrice (14). 8. Dispositif (10) pour la découpe d'une tôle (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de retenue (24) est conçu pour permettre un empilement d'une pluralité de chutes (22) formées successivement dans le canal (20) d'évacuation, chaque 10 chute (22) étant apte à chasser et à prendre la place de la chute (22) précédemment retenue par le moyen de retenue (24). 9. Dispositif (10) pour la découpe d'une tôle (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'évacuation des chutes (22) par air comprimé qui est agencé à une 15 sortie du canal (20) d'évacuation de la matrice (14).