Brevet FR3018466A1 — publié le 20150918

"OUTILLAGE DE PRESSE D'EMBOUTISSAGE POUR LA MISE EN FORME DE TROIS BORDS DIFFERENTS D'UNE PIECE DE TOLERIE" [0001] La présente invention concerne un outillage de presse d'emboutissage pour la mise en forme de trois bords différents d'une pièce de tôlerie, telle qu'une pièce d'une structure de carrosserie d'un véhicule automobile. [0002] Elle concerne également un procédé d'emboutissage pour la mise en forme de trois bords différents d'une pièce de tôlerie, utilisant l'outillage de presse d'emboutissage. [0003] L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à la mise en forme de trois bords de directions différentes de la partie avant d'une doublure d'aile arrière d'un véhicule automobile représentée en figure 1. [0004] Ainsi, la partie avant 1 de la doublure d'aile arrière représentée à cette figure comprend un premier bord relevé 2, un second bord tombé 3 en sens inverse du bord relevé 2 et sensiblement perpendiculaire à ce dernier, et un troisième bord tombé en contre-dépouille 4, dit bord de renvoi en sens inverse du bord relevé 2 et sensiblement parallèle à ce dernier. [0005] Actuellement, pour réaliser les opérations de tombage, de renvoi et de relevage des trois bords 2, 3, 4 de la pièce tôlerie 1, il est nécessaire d'utiliser un outillage de presse d'emboutissage pour réaliser l'opération de tombage du bord 3 et l'opération de renvoi du bord tombé 4 situé à proximité du bord 3 en forme de patte, puis d'utiliser un outillage de presse d'emboutissage supplémentaire pour réaliser l'opération de relevage du bord 2 de la pièce de tôlerie 1. [0006] Le document FR 2 914 571 décrit un outillage de presse permettant la mise en forme par emboutissage des bords d'une pièce de tôlerie. [0007] Cet outillage de presse comprend une lame de formage montée sur un coulisseau supérieur pour réaliser une opération de tombage d'un bord de la pièce de tôlerie et une autre lame de formage montée sur un coulisseau inférieur pour réaliser une opération de renvoi du bord de la pièce de tôlerie sur une contre-forme. [0008] Cependant, l'outillage de presse tel qu'enseigné dans le document FR 2 914 571 n'est pas du tout adapté pour réaliser en une seule opération ou frappe trois opérations de tombage, de renvoi et de relevage de trois bords d'une pièce de tôlerie. [0009] La présente invention propose une solution permettant avec un même outillage de presse et en une seule frappe de réaliser des opérations de tombage, de renvoi et de relevage de trois bords de directions différentes d'une même pièce de tôlerie. [0010] A cet effet, selon l'invention, l'outillage de presse d'emboutissage pour la mise en forme de trois bords différents d'une pièce de tôlerie, telle qu'une pièce d'une structure de carrosserie d'un véhicule automobile, est caractérisé en ce qu'il comprend un coulisseau supérieur porté par un bâti supérieur verticalement mobile relativement à un bâti inférieur fixe, un coulisseau inférieur porté par le bâti inférieur, les deux coulisseaux permettant le serrage entre eux, lors de la descente du bâti supérieur, de la pièce de tôlerie en laissant libres les trois bords de cette pièce, une première lame de formage portée par le bâti supérieur par l'intermédiaire de moyens de guidage permettant le déplacement horizontal de la première lame de formage vers le coulisseau inférieur lors de la descente du bâti supérieur et conformée pour réaliser deux opérations de mise en forme de deux des bords de la pièce de tôlerie lors de la descente du bâti supérieur, et une seconde lame de formage solidaire du bâti inférieur pour réaliser une opération de mise en forme du troisième bord de la pièce de tôlerie lors de la descente du bâti supérieur. [0011] De préférence, la première lame de formage est conformée pour réaliser une opération de tombage de chacun des deux bords de la pièce de tôlerie lors d'une première phase de descente du bâti supérieur et comprend une rampe apte à coopérer avec une rampe du bâti inférieur pour déplacer horizontalement la première lame de formage vers le coulisseau inférieur lors d'une seconde phase de descente du bâti supérieur et permettre à la première lame de formage de réaliser une opération de renvoi de l'un des deux bords tombés sur une contre-forme du coulisseau inférieur. [0012] De préférence, la seconde lame de formage est conformée pour réaliser une opération de relevage du troisième bord de la pièce de tôlerie sur une contre-forme du coulisseau supérieur lors de la seconde phase de descente du bâti supérieur. [0013] Avantageusement, le coulisseau inférieur est monté verticalement coulissant relativement au bâti inférieur et descend verticalement par rapport au bâti inférieur simultanément avec le bâti supérieur à l'encontre de la force de rappel d'un organe élastiquement déformable lors de la seconde phase de descente du bâti supérieur pour réaliser l'opération de renvoi du bord tombé sur la contre-forme du coulisseau inférieur. [0014] Le coulisseau supérieur est rappelé verticalement vers le bas par un organe élastiquement déformable et vient en appui sous une face horizontale du bâti supérieur à l'encontre de la force de rappel de cet organe au début de la seconde phase de descente du bâti supérieur pour provoquer la descente verticale du coulisseau inférieur qui est en appui sur une face horizontale du bâti inférieur à la fin de l'opération de renvoi du bord de la pièce de tôlerie par la première lame de formage. [0015] Avantageusement, les moyens de guidage de la première lame de formage sont constitués par des glissières. [0016] De préférence, l'organe élastiquement déformable associé au coulisseau inférieur est un ressort hélicoïdal interposé entre ce coulisseau et le bâti inférieur. [0017] De préférence, l'organe élastiquement déformable associé au coulisseau supérieur est un ressort hélicoïdal interposé entre ce coulisseau et la face horizontale du bâti supérieur. [0018] L'invention vise également un procédé d'emboutissage pour la mise en forme de trois bords différents d'une pièce de tôlerie, telle qu'une pièce d'une structure de carrosserie d'un véhicule automobile, utilisant l'outillage de presse d'emboutissage tel que défini précédemment et qui est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : - déposer la pièce de tôlerie sur le coulisseau inférieur, - descendre verticalement le bâti supérieur vers le bâti inférieur pour que la pièce de tôlerie soit enserrée entre les coulisseaux supérieur et inférieur, - poursuivre le mouvement de descente du bâti supérieur pendant une première phase pour permettre à la première lame de formage de réaliser une opération de tombage de chacun de deux des bords de la pièce de tôlerie, - poursuivre le mouvement de descente du bâti supérieur pendant une seconde phase pour provoquer la descente verticale du coulisseau inférieur simultanément avec le bâti supérieur, déplacer horizontalement la première lame de formage vers le coulisseau inférieur afin de réaliser une opération de renvoi de l'un des bords tombés de la pièce de tôlerie sur une contre-forme du coulisseau inférieur et permettre à la seconde lame de formage de réaliser une opération de relevage du troisième bord de la pièce de tôlerie sur une contre-forme du coulisseau supérieur. [0019] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue partielle en perspective de la partie avant d'une doublure d'aile arrière d'une structure de carrosserie d'un véhicule automobile ; - la figure 2 est une vue en section verticale schématique d'un outillage de presse d'emboutissage de l'invention en position d'ouverture ; - la figure 3 est une vue semblable à celle de la figure 2 et représentant l'outillage de presse à une position de serrage de la pièce de tôlerie à emboutir ; - la figure 4 est une vue semblable à celle de la figure 3 et représentant l'outillage de presse à une position de tombage de l'un des trois bords de la pièce de tôlerie ; - la figure 5 est une autre vue en section de l'outillage de presse à sa position représentée en figure 4 pour effectuer une opération de tombage d'un deuxième des trois bords de la pièce de tôlerie ; - la figure 6 est une vue semblable à celle de la figure 4 et représentant l'outillage de presse à une position effectuant une opération de renvoi de l'un des deux bords tombés de la pièce de tôlerie ; et - la figure 7 est une vue de dessus des deux lames de formage de l'outillage de presse à leur position de la figure 6 de tombage, de renvoi et de relevage des trois bords de la pièce de tôlerie. [0020] L'outillage de presse d'emboutissage de l'invention va être décrit dans le cadre de la mise en forme de trois bords de directions différentes d'une pièce de tôlerie constituée par une partie avant d'une doublure d'aile arrière d'une structure de carrosserie d'un véhicule automobile, mais il est bien entendu qu'il peut s' appliquer à la mise en forme de trois bords différents de toute autre pièce de tôlerie. [0021] En se reportant aux figures, la référence 10 désigne un outillage de presse d'emboutissage représenté schématiquement et comprenant un bâti supérieur 11 et un bâti inférieur 12. [0022] Le bâti supérieur 11 est verticalement mobile relativement au bâti inférieur fixe 12 et porte un coulisseau supérieur 13 pouvant être déplacé verticalement relativement au bâti supérieur 11 par un ensemble à glissières verticales et plaques de frottement, non représenté, solidaire d'une face horizontale 14 du bâti supérieur, portant et retenant le coulisseau 13 qui s'étend ainsi verticalement sous cette face. [0023] Le coulisseau 13 est rappelé verticalement vers le bas par un organe élastiquement deformable 15, tel qu'un ressort hélicoïdal de compression, interposé entre le coulisseau 13 et la face horizontale 14 du bâti supérieur 11. [0024] Le coulisseau 13 comporte une face inférieure 13a destinée à enserrer la pièce de tôlerie 1. [0025] L'outillage de presse 10 comprend également une première lame de formage 16 portée par le bâti supérieur 11 par l'intermédiaire de moyens de guidage 17 schématiquement représentés en permettant le déplacement horizontal de la première lame de formage 16 suivant la direction symbolisée par la double flèche F en figure 7. [0026] Les moyens de guidage peuvent être constitués par un ensemble à glissières horizontales et plaques de frottement solidaire d'une face horizontale 18 du bâti supérieur 11, cet ensemble portant et retenant la lame de formage 16. [0027] La première lame de formage 16 et conformée de manière à comporter deux faces distinctes 19 et 20 destinées à effectuer respectivement une opération de tombage du bord 3 de la pièce de tôlerie 1 et une opération de tombage et de renvoi du bord 4 de la pièce de tôlerie 1. Dans le cas présent, les deux faces 19 et 20 de la première lame de formage sont disposées sensiblement à angle droit l'une de l'autre. [0028] La face 19 de tombage du bord 3 de la pièce de tôlerie 1 est plane et s'étend verticalement tandis que la face 20 comporte un bord inférieur d'arête arrondie 21 permettant le tombage du bord 4 de la pièce de tôlerie 1 et une face supérieure inclinée 22 permettant le renvoi du bord tombé 4. [0029] L'angle aigu a relativement à la verticale de la face inclinée 22 peut être d'environ 10°.40 [0030] La première lame de formage 16 comporte une rampe inférieure 23 apte à coopérer avec une rampe 24 du bâti inférieur 12 lors de la descente du bâti supérieur 11 pour déplacer horizontalement la première lame de formage 16. [0031] Le bâti inférieur 12 porte un coulisseau inférieur 25 comportant une face supérieure 25a sur laquelle peut être disposée la pièce de tôlerie 1. [0032] Le coulisseau inférieur 25 en monté verticalement coulissant relativement à une face horizontale 26 du bâti inférieur 12 par l'intermédiaire de moyens de guidage verticaux, non représentés, solidaires de la face 26 et qui peuvent être constitués par un ensemble de glissières et de plaques de frottement retenant le coulisseau 25. [0033] Un organe élastiquement déformable 27, tel qu'un ressort hélicoïdal, est interposé entre le coulisseau inférieur 25 et la face 26 du bâti inférieur 12 pour rappeler vers le haut le coulisseau inférieur 25 à une position déterminée qui sera définie plus loin. [0034] Le bâti inferieur 12 porte, solidaire de celui-ci, une seconde lame de formage 28 destinée à réaliser une opération de relevage du bord 2 de la pièce de tôlerie 1. [0035] La seconde lame de formage 28 comporte une face verticale 29 destinée à coopérer avec une face verticale 13b du coulisseau supérieur 13 pour plier le bord 2 de la pièce de tôlerie à sa position relevée d'environ 90° par rapport au plan général de la pièce de tôlerie 1. [0036] A la position ouverte de l'outillage de presse 10 représentée en figure 2, la face horizontale supérieure 25a du coulisseau inférieur 25 est maintenue par l'organe élastiquement déformable 27 au même niveau qu'une face horizontale supérieure 30 de la seconde lame de formage 28. [0037] Pour réaliser l'opération de tombage du bord 3 de la pièce de tôlerie 1, la face verticale 19 de la première lame de formagel6 coopère avec une contreface verticale 25b du coulisseau inférieur 25 et pour réaliser l'opération de renvoi du bord tombé 4 de la pièce de tôlerie 1, la face inclinée 22 de la première lame de formage 16 coopère avec une contreface inclinée 25c du coulisseau inférieur 25. [0038] Le procédé de mise en forme des trois bords 2, 3, 4 de la pièce de tôlerie 1 ressort déjà en partie de la description qui précède et va être maintenant expliqué. [0039] A la position d'ouverture de l'outillage de presse 10 représentée en figure 2, la pièce de tôlerie 1 est posée sur la face supérieure 25a du coulisseau inférieur 25 en débordant de celle-ci par ses trois bords 2, 3,4. [0040] Puis le bâti supérieur 11 est commandé pour descendre verticalement vers le bâti inférieur 12 jusqu'à ce que la pièce de tôlerie 1 soit enserrée entre les faces 13a et 25a des coulisseaux 13 et 25 en laissant libres les trois bords à conformer 2, 3, 4 comme représenté en figure 3. Il est à noter qu'en figure 3, la hauteur de la face supérieure 25a du coulisseau 25 définie par l'organe élastiquement déformable détendu 27 est telle que le bord à relever 2 est en appui sur la face supérieure 30 de la seconde lame de formage 28. [0041] En continuant le mouvement vertical de descente du bâti supérieur 11, il s'effectue une première phase pendant laquelle la première lame de formage 16 réalise par ses faces 19 et 20 deux opérations de tombage vertical respectivement du bord 3 sur la contreforme 25b du coulisseau 25 et du bord 4 comme représenté aux figures 4 et 5 qui montrent également qu'à l'issue de ces opérations de tombage, la partie supérieure du coulisseau 13 est en appui sur la face horizontale 14 du bâti supérieur 11 en comprimant l'organe élastiquement déformable 15. [0042] En poursuivant la descente du bâti supérieur 11, la rampe 23 de la première lame de formage 16 vient en contact sur la rampe 24 du bâti inferieur 12 pour déplacer horizontalement cette lame, comme symbolisé par la flèche F1 en figure 6, vers le coulisseau inférieur 25 qui est verticalement abaissé par le coulisseau supérieur 13, en comprimant l'organe élastiquement déformable 27, simultanément avec la lame horizontalement mobile 16, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de mouvement relatif entre le bâti supérieur 11 et le coulisseau inférieur 25. [0043] Il s'opère ainsi une seconde phase pendant laquelle la première lame de formage 16 est déplacée horizontalement vers le coulisseau inférieur 25 pour réaliser par sa face 22 une opération de renvoi par pliage du bord 4 de la pièce de tôlerie sur la contreforme 25c du coulisseau 25 et la seconde lame 28 réalise par sa face 29 l'opération de relevage vertical du bord 2 de la pièce de tôlerie 1 comme représenté en figure 6 qui montre qu'à la fin de ces deux opérations de mise en forme des bords 2,4, le coulisseau inferieur 25 est en appui sur la face 26 du bâti inferieur 12. Il est à noter que lors de cette seconde phase, il n'y a pas de mouvement relatif entre la face 19 et la première lame de formage 16 et le coulisseau inférieur 25. [0044] Ensuite, le bâti supérieur 11 en commandé pour remonter verticalement, permettant à l'organe élastiquement déformable 27 de se détendre pour que le coulisseau 25 et la première lame de formage 16 remontent simultanément avec la lame 16 s'écartant de ce coulisseau jusqu'à ce que le bâti supérieur 11 revienne à sa position d'ouverture de la figure 2 à laquelle la pièce de tôlerie conformée 1 peur être retirée du coulisseau inferieur 25. [0045] La présente invention a pour avantage de permettre la mise en forme par emboutissage de trois bords de directions différentes d'une pièce de tôlerie à l'aide d'un seul outillage de presse à deux lames de formage. [0046] L'invention apporte ainsi un gain économique important en outillage d'emboutissage et en temps de réalisation. REVENDICATIONS1. Outillage de presse d'emboutissage (10) pour la mise en forme de trois bords différents (2, 3, 4) d'une pièce de tôlerie (1), telle qu'une pièce d'une structure de carrosserie d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un coulisseau supérieur (13) porté par un bâti supérieur (11) verticalement mobile relativement à un bâti inférieur fixe (12), un coulisseau inférieur (25) porté par le bâti inférieur (12), les deux coulisseaux (13, 25) permettant le serrage entre eux, lors de la descente du bâti supérieur (11), de la pièce de tôlerie (1) en laissant libres les trois bords (2, 3, 4) de cette pièce, une première lame de formage (16) portée par le bâti supérieur (11) par l'intermédiaire de moyens de guidage (18) permettant le déplacement horizontal de la première lame de formage (16) vers le coulisseau inférieur (25) lors de la descente du bâti supérieur (11) et conformée pour réaliser deux opérations de mise en forme de deux (3, 4) des bords (2, 3, 4) de la pièce de tôlerie (1) lors de la descente du bâti supérieur (11), et une seconde lame de formage (28) solidaire du bâti inférieur (12) pour réaliser une opération de mise en forme du troisième bord (2) de la pièce de tôlerie (1) lors de la descente du bâti supérieur (11). 2. Outillage de presse d'emboutissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première lame de formage (16) est conformée pour réaliser une opération de tombage de chacun des deux bords (3, 4) de la pièce de tôlerie (1) lors d'une première phase de descente du bâti supérieur (11) et comprend une rampe (23) apte à coopérer avec une rampe (24) du bâti inférieur (12) pour déplacer horizontalement la première lame de formage (16) vers le coulisseau inférieur (25) lors d'une seconde phase de descente du bâti supérieur (11) et permettre à la première lame de formage (16) de réaliser une opération de renvoi de l'un (4) des bords tombés (3,4) sur une contre-forme (25c) du coulisseau inférieur (25). 3. Outillage de presse d'emboutissage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde lame de formage (28) est conformée pour réaliser une opération de relevage du troisième bord (2) de la pièce de tôlerie (1) sur une contre-forme (13b) du coulisseau supérieur (13) lors de la seconde phase de descente du bâti supérieur (11). 4. Outillage de presse d'emboutissage selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le coulisseau inférieur (25) est monté verticalement coulissant relativement au bâti inférieur (12) et descend verticalement par rapport au bâti inférieur(12) simultanément avec le bâti supérieur (11) à l'encontre de la force de rappel d'un organe élastiquement déformable (27) lors de la seconde phase de descente du bâti supérieur (11) pour réaliser l'opération de renvoi du bord tombé (4) sur la contre-forme (25c) du coulisseau inférieur (25). 5. Outillage de presse d'emboutissage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le coulisseau supérieur (13) est rappelé verticalement vers le bas par un organe élastiquement déformable (15) et vient en appui sous une face horizontale (25a) du bâti supérieur (11) à l'encontre de la force de rappel de cet organe (27) au début de la seconde phase de descente du bâti supérieur (11) pour provoquer la descente verticale du coulisseau inférieur (25) qui est en appui sur une face horizontale (26) du bâti inférieur (12) à la fin de l'opération de renvoi du bord (4) de la pièce de tôlerie (1) par la première lame de formage (16). 6. Outillage de presse d'emboutissage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de guidage de la première lame de formage (16) sont constitués par des glissières (18). 7. Outillage de presse d'emboutissage selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'organe élastiquement déformable (27) est un ressort hélicoïdal interposé entre le coulisseau inférieur (25) et le bâti inférieur (12). 8. Outillage de presse d'emboutissage selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'organe élastiquement déformable (15) est un ressort hélicoïdal interposé entre le coulisseau supérieur (13) et la face horizontale (14) du bâti supérieur (11). 9. Procédé d'emboutissage pour la mise en forme de trois bords différents (2,3,4) d'une pièce de tôlerie (1), telle qu'une pièce d'une structure de carrosserie d'un véhicule automobile, utilisant l'outillage de presse d'emboutissage (10) tel que défini dans l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : - déposer la pièce de tôlerie (1) sur le coulisseau inférieur (25), - descendre verticalement le bâti supérieur (11) vers le bâti inférieur (12) pour que la pièce de tôlerie (1) soit enserrée entre les coulisseaux supérieur (13) et inférieur (25),- poursuivre le mouvement de descente du bâti supérieur (11) pendant une première phase pour permettre à la première lame de formage (16) de réaliser une opération de tombage de chacun de deux (3,4) des bords (2,3,4) de la pièce de tôlerie (1), - poursuivre le mouvement de descente du bâti supérieur (11) pendant une seconde phase pour provoquer la descente verticale du coulisseau inférieur (25) simultanément avec le bâti supérieur (11), déplacer horizontalement la première lame de formage (16) vers le coulisseau inférieur (25) afin de réaliser une opération de renvoi de l'un (4) des bords tombés (3,4) de la pièce de tôlerie (1) sur une contre-forme (25c) du coulisseau inférieur (25) et permettre à la seconde lame de formage (28) de réaliser une opération de relevage du troisième bord (2) de la pièce de tôlerie (1) sur une contre-forme (13b) du coulisseau supérieur (13).