Brevet FR2983747A1 — publié le 20130614

DISPOSITIF DE CONTRÔLE DE LA POSITION DE TRAVAIL D'UN SERRE-FLAN SUR UNE PRESSE D'EMBOUTISSAGE SIMPLE EFFET. La présente invention concerne un dispositif de 5 contrôle de la position normale de travail, dite « position de travail » ou encore « position correcte de travail » dans la suite du texte, d'un serre-flan sur une presse d'emboutissage simple effet. Par presse d'emboutissage « simple effet », on entend, 10 de manière classique, une presse d'emboutissage dans laquelle le poinçon et le serre-flan sont montés en partie inférieure de la presse et la matrice en partie supérieure. Ainsi, sur les presses d'emboutissage simple effet, la matrice peut se déplacer. 15 De manière classique également, le serre-flan est la pièce utilisée pour serrer la tôle ou la feuille métallique qui doit être emboutie. C'est une pièce résistante, dont la face de contact avec le métal embouti est usinée avec soin. .A l'heure actuelle, les presses d'emboutissage simple 20 effet, désignées aussi « presses d'emboutissage » dans la suite du texte, ne disposent pas de moyens permettant de contrôler que le serre-flan est bien en position de travail lors du chargement et du serrage de la tôle à emboutir. Il arrive que le serre-flan ne soit pas en position 25 haute lors du serrage de la tôle. Dès lors, le serrage de cette dernière n'est pas assuré pendant l'opération d'emboutissage, et la tôle s'engouffre dans l'outil d'emboutissage sans être retenue, ce qui a pour conséquence d'engendrer des plis importants de la tôle. En fin de 30 course, lorsque la matrice et le poinçon arrivent en contact, les plis de la tôle sont la cause de dégradations de la matrice et/ou du poinçon. Des dispositifs de contrôle du déplacement des serre-flans sont connus de l'art antérieur. 35 Ainsi, à titre d'exemple, le document EP 2 165 781 B1 décrit un procédé de travail à la presse permettant de contrôler le serrage de la pièce au niveau des serre-flans durant l'emboutissage. Ce procédé, qui consiste à travailler un produit formé à la presse avec une servopresse, comporte les étapes suivantes : - une étape de formage à la presse, au cours de 5 laquelle une plaque est pressée lorsqu'une première matrice se rapproche d'une deuxième matrice, la plaque étant serrée par un premier support et un deuxième support, - une étape de libération de pincement, qui consiste à libérer un pincement réalisé par le premier support et le 10 deuxième support sur la plaque après que le formage à la presse de la plaque a commencé et avant que les deux matrices n'atteignent un point mort bas auquel les matrices se rapprochent. Lors de l'étape de libération de pincement, un temps 15 d'opération de contrôle est déterminé par une unité de commande pour commander le premier moule, de sorte que la première matrice peut se rapprocher de la deuxième matrice. Toutefois, un tel dispositif, comme d'autres connus de l'art antérieur et non cités, n'intervient pas en cas de 20 défaut de positionnement des serre-flans. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif, installé dans l'outil d'emboutissage et relié à la presse, qui contrôle que le serre-flan est bien en position de travail, et que, par conséquent, le serrage de 25 la tôle à emboutir est correct et la descente du coulisseau de la presse peut s'effectuer. Un autre but de la présente invention est de fournir un tel dispositif de contrôle, qui permet de s'assurer que les serre-flans sont bien en position de travail lors du 30 serrage de la tôle à emboutir et évite, ainsi, un serrage défectueux de la tôle et, en conséquence, la production évoquée précédemment de plis sur la tôle susceptibles de causer des dégradations à la matrice et/ou au poinçon. Enfin, c'est également un but de la présente invention 35 de fournir un tel dispositif de contrôle, qui soit de conception et de réalisation simples, qui soit efficace, fiable et économique, en particulier en diminuant les dépenses de réparation des outils d'emboutissage et en supprimant les arrêts de production dus aux dégradations évoquées précédemment des outils d'emboutissage. Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un dispositif de contrôle de la position de travail d'un serre-flan sur une presse d'emboutissage simple effet, ladite presse d'emboutissage comprenant un outil d'emboutissage en deux parties, à savoir une partie mobile, qui est descendue sur une partie fixe pour réaliser l'emboutissage, et au moins un serre-flan qui sert à serrer la tôle pendant l'emboutissage, et ce dispositif de contrôle, nouveau, comporte, d'une part, un moyen de contrôler si le serre-flan au moins est bien en position de travail, c'est-à-dire de serrage correct de la tôle avant l'emboutissage et, d'autre part, un moyen d'empêcher le mouvement de descente de ladite partie mobile de l'outil d'emboutissage dans le cas où le serre-flan ne serait pas dans ladite position de travail. Selon le principe même de la présente invention, le 20 moyen de contrôler si le serre-flan est bien en position de travail est composé d'un système de capteur de position et d'un système d'index. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le système de capteur de position est fixé sur le serre-25 flan, le système d'index étant fixé sur la partie fixe de l'outil d'emboutissage. Le système de capteur de position est avantageusement fixé sur une partie latérale du serre-flan, et le système d'index est alors fixé, en face du système de capteur, sur 30 une partie latérale de la partie fixe de l'outil d'emboutissage. Selon une variante de réalisation de l'invention, le système de capteur de position peut être fixé sur la partie fixe de l'outil d'emboutissage, le système d'index étant 35 alors fixé sur le serre-flan. Le système de capteur de position est alors fixé sur une partie latérale de la partie fixe de l'outil d'emboutissage et le système d'index est fixé, en face du système de capteur, sur une partie latérale du serre-flan. Pour chacun des serre-flans de la presse d'emboutissage, le système de capteur de position peut être 5 composé d'un seul capteur de position et le système d'index d'un seul index. En variante, le système de capteur de position peut comporter plusieurs capteurs de position et le système d'index plusieurs index. 10 Les capteurs de position sont avantageusement choisis parmi les types de capteurs suivants : capteurs inductifs, capteurs à galet, capteurs mécaniques. Le moyen d'empêcher le mouvement de descente de la partie mobile de l'outil d'emboutissage dans le cas où le 15 serre-flan ne serait pas en position de travail peut être constitué, de préférence, par un dispositif électrique, qui reçoit l'information du système de capteur de position et d'index sous la forme d'un signal électrique, et empêche le mouvement de descente de la partie mobile de l'outil 20 d'emboutissage dans le cas où le serre-flan ne serait pas dans ladite position de travail. De préférence, le dispositif électrique qui reçoit l'information du système de capteur de position et d'index peut être aussi le dispositif électrique relié à la presse 25 d'emboutissage appelé dispositif de « détection des flans », c'est-à-dire le dispositif de détection de la présence de la tôle à emboutir. La presse d'emboutissage étant une presse simple effet, la partie mobile de l'outil d'emboutissage est une 30 matrice, avec une forme en creux qui épouse la forme extérieure de la pièce à réaliser par l'emboutissage de la tôle, et la partie fixe de l'outil d'emboutissage est alors un poinçon, avec une forme en relief qui épouse la forme intérieure de ladite pièce à réaliser. 35 D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : - la figure 1 représente, de manière schématique, une presse d'emboutissage simple effet avant la descente de la 5 matrice, le serre-flan étant en position correcte de travail, - la figure 2 représente, de manière schématique, la presse d'emboutissage de la figure 1, également avant la descente de la matrice, mais avec le serre-flan qui n'est 10 pas en position correcte de travail, - la figure 3 représente, de manière schématique, la presse d'emboutissage des figures 1 et 2, la matrice étant en mouvement de descente vers le poinçon et le serrage de la tôle s'effectuant normalement parce que le serre-flan est 15 dans la position correcte de travail de la figure 1, - la figure 4 représente, de manière schématique, la presse d'emboutissage des figures 1 à 3, la matrice étant en mouvement de descente vers le poinçon et le serrage de la tôle n'étant pas bien assuré parce que le serre-flan n'est 20 pas en position correcte de travail, - la figure 5 représente, de manière schématique, la presse d'emboutissage des figures 1 à 4 en fin d'opération d'emboutissage réussie, le serrage de la tôle ayant été correctement effectué grâce au serre-flan en position 25 correcte de travail, - la figure 6 représente, de manière schématique, la presse d'emboutissage des figures 1 à 5 en fin d'opération d'emboutissage défectueuse, le serrage du flan n'ayant pas été correctement effectué parce que le serre-flan n'était 30 pas en position correcte de travail, - la figure 7 représente, de manière schématique, la presse d'emboutissage des figures 1 à 6 avant la descente de la matrice, équipée du dispositif selon l'invention permettant de contrôler la position correcte de travail du 35 serre-flan, et - la figure 7A est une vue agrandie, schématique, de la zone de l'outil d'emboutissage dans laquelle se situe le moyen de contrôle selon l'invention de la position de travail du serre-flan. En référence au dessin de la figure 1, on a représenté, de manière schématique, une presse d'emboutissage de type « simple effet » permettant, de manière classique, la transformation de tôles très diverses afin d'obtenir une pièce dont la forme n'est pas développable. La presse comprend une matrice, référencée 3, et un poinçon référencé 2 sur lequel est déposée la tôle à 10 emboutir 1. Le poinçon 2 est entouré d'un serre-flan 4 qui est actionné verticalement, de manière connue en soi, par des chandelles 7. La matrice 3 est montée solidaire du coulisseau 8, mobile, de la presse, et elle comporte une forme en creux 15 3A, qui épouse la forme extérieure de la pièce à réaliser monté forme pièce et la par emboutissage de la tôle 1. Le poinçon, fixe, est solidaire du plateau de presse 6, et il comporte une en relief 2A, qui épouse la forme intérieure de ladite à réaliser à partir de la tôle 1. 20 La référence 5 désigne le coussin de la presse, hauteur « H » caractérise la position haute, qui est la position correcte de travail du serre-flan 4. Dans cette position de la figure 1, la tôle est correctement en appui sur le serre-flan 4. 25 Le fonctionnement de la presse est le suivant. Au début du cycle de la presse, le serre-flan 4 est actionné en position haute (hauteur « H ») par les chandelles 7, elles-mêmes soulevées par le coussin 5 de la presse. Le coulisseau 8 descend après chargement de la tôle 1. La matrice 3, fixée 30 sur le coulisseau 8, descend et vient exercer un effort constant sur le serre-flan 4, et l'entraîne en descente. La tôle 1 est alors emboutie, le coulisseau 8 et la matrice 3 remontent, puis le serre-flan 4 remonte pour permettre l'extraction de la pièce obtenue par emboutissage de la 35 tôle. Il arrive parfois que le serre-flan 4 ne remonte pas complètement en position haute (hauteur « H »). Dans ce cas, le serrage de la tôle 1 ne s'effectue pas correctement, comme il est expliqué ci-après en référence aux dessins des figures 2, 4 et 6, en comparaison avec un fonctionnement correct du serre-flan 4 illustré par les dessins des figures 1, 3 et 5. Ainsi, on a représente sur la figure 3 la descente du coulisseau 5, et donc de la matrice 3, dans le cas où le serre-flan 4 est en position correcte de travail, le serrage de la tôle 1 par le serre-flan 4 s'effectuant normalement et la tôle 1 étant tendue, de telle sorte que son avalement est maîtrisé. En fin d'emboutissage, comme illustré sur le dessin de la figure 5, toujours dans l'hypothèse d'un serre-flan 4 en position correcte de travail, la pièce emboutie est correcte. En référence aux dessins des figures 2, 4 et 6, on a représenté la même opération d'emboutissage, mais avec le serre-flan 4 qui n'est pas en position haute, c'est-à-dire qui n'est pas en position correcte de travail. Cette position incorrecte du serre-flan 4 est illustrée par la hauteur « h » (figure 2), inférieure à la hauteur « H » correcte de la figure 1. Dans cette position de la figure 2, la tôle 1 n'est pas correctement en appui sur le serre-flan 4. La descente du coulisseau 5, et donc de la matrice 3, est représentée sur le dessin de la figure 4. Le serrage de la tôle 1 par le serre-flan 4 n'étant pas assuré, la tôle 1 s'engouffre parce que son avalement n'est pas maîtrisé, ce qui entraîne la formation de plis désignés collectivement « P » (figure 4) dus à un excédent de tôle. En fin de course, dans la zone des plis « P », l'épaisseur de la tôle est supérieure au jeu normal entre le poinçon 2 et la matrice 3. Sous les efforts importants de la presse, les surépaisseurs de tôle provoquent des dégradations, en particulier des déformations, du poinçon 2 et de la matrice 3, comme illustré sur le dessin de la figure 6 dans la zone référencée « Z ». Selon le principe de la présente invention, il est prévu un dispositif qui contrôle la position correcte de travail du serre-flan 4, c'est-à-dire qui s'assure que le serre-flan 4 est bien en position haute (hauteur « H »), position dans laquelle le serrage de la tôle 1 est ferme et suffisant pour éviter la formation de plis et de surépaisseurs sur la tôle 1 et, en conséquence, des dégradations de l'outil d'emboutissage. En référence aux dessins des figures 7 et 7A, le dispositif de contrôle comporte un système de capteur de position et un système d'index. A titre d'exemple non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, le système de capteur de position comporte un capteur de position 10 fixé sur une partie latérale du serre-flan 4 et coopérant avec un index 11, qui est situé, en face du capteur de position 10, sur une partie latérale du poinçon 2. En variante, le système de contrôle peut comporter plusieurs capteurs de position 10 et plusieurs index 11. Lors de la remontée du serre-flan 4 en position correcte de travail, le capteur de position 10 vient en appui sur un index 10, qui transmet électriquement l'information à la presse afin de valider la descente du coulisseau 8 de presse et de réaliser l'emboutissage de la tôle 1 en toute sécurité. Selon une variante de réalisation de l'invention non 25 représentée, le capteur de position 10 peut être fixé sur une partie latérale du poinçon 2. Dans ce cas, l'index 11 est fixé, en face du capteur 10, sur une partie latérale du serre-flan 4. Le choix de l'emplacement du ou des capteurs de 30 position 10 et de l'emplacement du ou des index 11 correspondant est fait suivant les espaces disponibles sur le poinçon 2 et le serre-flan 4, les dimensions du poinçon 2 et du serre-flan 4, et les risques de détérioration éventuelle des capteurs et des index. 35 Le capteur de position 10 peut être choisi parmi les capteurs de types suivants : capteurs inductifs, capteurs à galet, capteurs mécaniques. L'information donnée par le système de capteur de position et d'index, sous forme d'un signal électrique, est transmise à un dispositif électrique (non représenté), qui verrouille, de manière connue en soi, le mouvement de descente du coulisseau et de la matrice dans le cas où le serre-flan 4 n'est pas en position correcte de travail. Ce dispositif électrique peut avantageusement être le dispositif électrique relié à la presse d'emboutissage pour la détection de la présence de la tôle à emboutir. Le dispositif de contrôle décrit ci-dessus présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : - il permet d'éviter des dégradations de l'outillage de presse, c'est-à-dire de la matrice et du poinçon, et de ce fait, de supprimer les perturbations qui en résultent 15 dans la chaîne de production, - il est économique, en permettant notamment de diminuer les dépenses de réparation des outils d'emboutissage et en supprimant les arrêts de production dus aux dégradations de l'outil d'emboutissage mentionnées ci- 20 dessus. REVENDICATIONS1. Dispositif de contrôle de la position de travail 5 d'un serre-flan (4) sur une presse d'emboutissage simple effet, ladite presse d'emboutissage comprenant un outil d'emboutissage en deux parties, à savoir une partie mobile (3), qui est descendue sur une partie fixe (2) pour réaliser l'emboutissage, et au moins un serre-flan (4) qui sert à 10 serrer la tôle (1) pendant l'emboutissage, caractérisé en ce que ledit dispositif de contrôle comporte, d'une part, un moyen de contrôler si le serre-flan (4) au moins est bien en position de travail, c'est-à-dire de serrage de la tôle (1) avant l'emboutissage, et d'autre part, un moyen d'empêcher 15 le mouvement de descente de ladite partie mobile (3) de l'outil d'emboutissage dans le cas où le serre-flan (4) ne serait pas en position de travail. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de contrôler si le serre-flan (4) est en 20 position de travail est composé d'un système de capteur de position (10) et d'un système d'index (11). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de capteur de position (10) est fixé sur le serre-flan (4), le système d'index (11) étant fixé sur la 25 partie fixe (2) de l'outil d'emboutissage. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système de capteur de position (10) est fixé sur une partie latérale du serre-flan (4), et en ce que le système d'index (11) est fixé, en face dudit système de 30 capteur (10), sur une partie latérale de ladite partie fixe (2) de l'outil d'emboutissage. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de capteur de position (10) est fixé sur la partie fixe (2) de l'outil d'emboutissage, le système 35 d'index (11) étant fixé sur le serre-flan (4). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de capteur de position (10) est fixé surune partie latérale de ladite partie fixe (2) de l'outil d'emboutissage et le système d'index (11) est fixé, en face dudit système de capteur (10), sur une partie latérale du serre-flan (4). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le système de capteur de position (10) comporte au moins un capteur de position choisi parmi les capteurs de types suivants : capteurs inductifs, capteurs à galet, capteurs mécaniques. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, pour chacun des serre-flans (4), le système de capteur de position (10) comporte un seul capteur de position et le système d'index (11) un seul index. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, pour chacun des serre-flans (4), le système de capteur de position (10) comporte plusieurs capteurs de position et le système d'index (11) plusieurs index. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'empêcher le mouvement de descente de ladite partie mobile (3) de l'outil d'emboutissage dans le cas où le serre-flan (4) n'est pas en position de travail est constitué par un dispositif électrique, qui reçoit l'information du système de capteur de position (10) et d'index (11) sous la forme d'un signal électrique, et empêche le mouvement de descente de la partie mobile (3) de l'outil d'emboutissage dans le cas où le serre-flan (4) n'est pas en position de travail. 11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit dispositif électrique est également le dispositif électrique relié à la presse d'emboutissage pour la détection de la présence de la tôle à emboutir (1). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la partie mobile (3) de l'outil d'emboutissage est une matrice, avec une forme en creux (3A) qui épouse la forme extérieure de lapièce à réaliser par emboutissage de la tôle (1), et la partie fixe (2) de l'outil d'emboutissage est un poinçon, avec une forme en relief (2A) qui épouse la forme intérieure de ladite pièce à réaliser.5