Brevet FR3006917A1 — publié le 20141219

OUTIL DE PLIAGE D'UN FLAN EN TOLE COMPORTANT UNE MATRICE PORTANT UN ROULEAU La présente invention concerne un outil de pliage d'un flan en tôle comprenant une matrice fixe, un fond mobile et un poinçon mobile. L'invention concerne également l'application d'un tel outil de pliage, au pliage de flans en tôle d'acier ou d'aluminium, notamment pour la fabrication de pièces destinées à des véhicules automobiles. Le pliage des flans en tôle notamment pour réaliser des bords tombés est réalisé sur un bord arrondi d'une matrice sous l'impulsion d'un poinçon mobile coopérant avec un fond mobile contre l'action d'un ressort de rappel. Lors du pliage, la tôle frotte contre le bord arrondi de la matrice, ce qui provoque des décollements de particules de la tôle qui se collent sur le bord de la matrice en générant rapidement un phénomène de grippage par accumulation. Ce phénomène de grippage apparaît d'autant plus rapidement que l'épaisseur de la tôle est importante. Ce phénomène de grippage nécessite une maintenance régulière et coûteuse des outils de pliage. De plus, les pièces pliées par les outils de pliage peuvent présenter de mauvais états de surface nuisibles à l'égard de leur aspect et pouvant être défavorables à la validation géométrique de ces pièces. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à un outil de pliage d'un flan en tôle comprenant une matrice fixe, un fond mobile disposé à côté de la matrice et un poinçon mobile situé au-dessus du fond mobile et pouvant prendre appui sur le flan porté par la matrice et le fond mobile et plier ledit flan entre le bord de la matrice et le bord adjacent du poinçon, caractérisé en ce que le bord de la matrice porte un rouleau monté en rotation suivant un axe parallèle audit bord de la matrice et perpendiculaire à la direction de déplacement dudit poinçon, de telle sorte que le flan puisse prendre appui sur ledit rouleau en entraînant celui-ci en rotation lors du pliage dudit flan. Lors du pliage du flan, celui-ci prend appui sur le rouleau porté par la matrice. Au lieu de frotter sur ce rouleau, le flan fait tourner ce rouleau autour de son axe. Ainsi l'état de surface du flan n'est pas dégradé et les frais de maintenance de l'outil sont réduits. Dans une version préférée de l'invention, ledit rouleau est logé entre deux faces perpendiculaires de la matrice et parallèles à l'axe dudit rouleau. De préférence également, le jeu compris entre le rouleau et chacune desdites faces perpendiculaires est juste suffisant pour permettre une rotation libre du rouleau. Selon d'autres particularités avantageuses de l'invention : - le rayon du rouleau est sensiblement égal au rayon du pli que l'on veut réaliser sur le flan ; - le rouleau est monté en rotation sur deux plaques fixées respectivement sur deux faces latérales opposées de la matrice ; - le rouleau est en acier. Selon un autre aspect, l'invention concerne également l'application de l'outil de pliage selon l'invention au pliage de flans en tôle d'acier ou d'aluminium notamment pour réaliser des pièces destinées à des véhicules automobiles. 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 perspective d'un outil de pliage selon l'invention montrant un flan en appui contre le rouleau porté par la matrice de l'outil, - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 montrant le flan en fin de pliage, - la figure 3 est une vue en coupe verticale de l'outil et du flan représentés sur la figure 1, - la figure 4 est une vue en coupe verticale de l'outil et du flan plié représentés sur la figure 2, - la figure 5 est une vue à échelle agrandie du détail A de la figure 3. Les figures 1 à 5 représentent un outil de pliage d'un flan en tôle 1 comprenant une matrice fixe 2, un fond mobile 3 disposé à côté de la matrice 2 et un poinçon mobile 4 situé au-dessus du fond mobile 3 et pouvant prendre appui sur le flan 1 porté par la matrice 2 et le fond mobile 3 et plier le flan 1 entre le bord supérieur 2a de la matrice 2 et le bord adjacent 4a du poinçon mobile 4. Conformément à l'invention, le bord 2a de la matrice 2 porte un rouleau 5 monté en rotation, comme montré notamment sur la figure 5, suivant un axe 6 parallèle au bord 2a de la matrice 2 et perpendiculaire à la direction F de déplacement du poinçon 4, de telle sorte que le flan 1 puisse prendre appui sur le rouleau 5 en entrainant celui-ci en rotation lors du pliage du flan 1. La figure 5 montre en particulier que le flan 1 prend appui sur une génératrice du rouleau 5 et que, lors du pliage, le rouleau 5 tourne dans le sens de la flèche F1 représentée sur la figure 5. Le rouleau 5 a une longueur au moins égale à la largeur du flan 1. Par ailleurs, les figures 1 à 4 montrent que le fond mobile 3 prend appui sur un ressort 7 qui est comprimé lors de la descente du poinçon 4. En outre, la figure 5 montre que le bord inférieur 4a du poinçon 4 est arrondi suivant un rayon correspondant à celui du pli que l'on veut réaliser. La figure 5 montre également que le rouleau 5 est logé entre deux faces perpendiculaires 2b, 2c de la matrice 2 formant entre elles un épaulement. Ces deux faces 2b, 2c sont également parallèles à l'axe 6 du rouleau 5. Le jeu compris entre le rouleau 5 et chacune des faces perpendiculaires 2b, 2c est juste suffisant pour permettre une rotation libre du rouleau 5. Autrement dit, ce jeu est pratiquement nul. Par ailleurs, le rayon du rouleau 5 est sensiblement égal au rayon du pli que l'on veut réaliser sur le flan 1 qui est également égal au rayon du bord 4a du poinçon 4. Les figures 1 et 2 montrent en outre que le rouleau 5 est monté en rotation sur deux plaques 8 fixées respectivement sur deux faces latérales opposées 9 de la matrice 2. Seule l'une des deux plaques 8 et l'une des deux faces 9 sont visibles sur les figures 1 et 2. Le rouleau 5 peut être en acier dont la surface a subi un traitement de durcissement. Entre la matrice 2 et le fond mobile existe un jeu compris entre 0,2 mm et 0,5 MM. L'outil de pliage que l'on vient de décrire fonctionne comme suit. Au départ, le poinçon 4 est en position haute et le flan 1 repose à plat sur les surfaces supérieures respectives de la matrice 2 et du fond mobile 3, qui sont au même niveau. Lors de la descente du poinçon 4, ce dernier s'appuie sur la partie du flan 1 qui repose sur la surface supérieure du fond mobile 3. Cette partie du flan 1 s'enfonce sous la poussée du poinçon 4. L'autre partie du flan 1, c'est-à-dire celle qui repose au départ sur la matrice 2, prend appui sur une génératrice du rouleau 5, ce qui a pour effet d'entraîner en rotation le rouleau 5 dans le sens de la flèche F1 représentée sur la figure 5 et de replier le flan 1 vers le poinçon 4. A aucun moment, le flan 1 n'est en contact direct avec la matrice 2. On évite ainsi tout risque de grippage et : on supprime le graissage, on évite les traitements onéreux, on diminue les coûts de maintenance, on augmente la qualité du produit fini, on augmente la fiabilité de l'outil de pliage. REVENDICATIONS1. Outil de pliage d'un flan (1) en tôle comprenant une matrice fixe (2), un fond mobile (3) disposé à côté de la matrice (2) et un poinçon mobile (4) situé au-dessus du fond mobile et pouvant prendre appui sur le flan (1) porté par la matrice (2) et le fond mobile (3) et plier ledit flan entre le bord (2a) de la matrice et le bord adjacent (4a) du poinçon (4), caractérisé en ce que le bord (2a) de la matrice (2) porte un rouleau (5) monté en rotation suivant un axe (6) parallèle audit bord de la matrice (2) et perpendiculaire à la direction (F) de déplacement dudit poinçon (4), de telle sorte que le flan (1) puisse prendre appui sur ledit rouleau (5) en entraînant celui-ci en rotation lors du pliage dudit flan (1). 2. Outil de pliage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit rouleau (5) est logé entre deux faces perpendiculaires (2b, 2c) de la matrice (2) et parallèles à l'axe (6) dudit rouleau (5). 3. Outil de pliage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le jeu compris entre le rouleau (5) et chacune desdites faces perpendiculaires (2b, 2c) est juste suffisant pour permettre une rotation libre du rouleau (5). 4. Outil de pliage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le rayon du rouleau (5) est sensiblement égal au rayon du pli que l'on veut réaliser sur le flan (1). 5. Outil de pliage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le rouleau (5) est monté en rotation sur deux plaques (8) fixées respectivement sur deux faces latérales opposées (9) de la matrice (2). 6. Outil de pliage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le rouleau (5) est en acier. 7. Application de l'outil de pliage selon l'une des revendications 1 à 6, au pliage de flans en tôle d'acier ou d'aluminium. 8. Application selon la revendication 7, au pliage de flans pour réaliser des pièces destinées à des véhicules automobiles.