Brevet FR3013998A1 — publié le 20150605

AMORTISSEMENT DE RECEPTION D'EMBOUTI SUR UN OUTIL DE MISE A FORME L'invention a trait à l'emboutissage de tôles métalliques, notamment de tôles de carrosserie de véhicule automobile. Plus particulièrement, l'invention a trait à un outil 5 de mise à forme par emboutissage ainsi qu'à la mise en place d'un embouti sur un tel outil. La réalisation d'un embouti, notamment de véhicule automobile, est sensiblement complexe et requiert généralement plusieurs passes de mise à forme. La fabrication commence généralement par une passe d'emboutissage donnant à une tôle sa 10 forme géométrique brute. Elle est ensuite suivie de passes de finition, pouvant inclure, entre autres, des poinçonnages, des pliages ou des détourages de bordures. Il est connu que l'embouti ne subisse pas l'ensemble de ces transformations sur un seul outil et qu'une manipulation de l'embouti soit au moins requise entre deux passes de fabrication. Cette manipulation n'a pas, en général, de valeur ajoutée du 15 point de vue économique, il est donc recherché de minimiser le temps de déplacement d'un embouti jusqu'à un outil de mise à forme. Une manipulation d'un embouti n'est pas en revanche sans risque de causer des défauts de qualité. La figure 1 est une vue d'un embouti correspondant à un côté extérieur droit 2 d'un véhicule. L'embouti 2 est dans une forme brute, il comprend encore par exemple des 20 pattes de maintien 4 ou un bord 6 au niveau du pavillon. A un stade fini ou semi-fini, l'embouti 2 comprend déjà par exemple des ajours destinés à recevoir des portes de véhicule, un ajour 8 de custode et son bord 9, une portion en bordure arrière 10 du volet de coffre (non visible car en contre dépouille). L'embouti comprend aussi un bord entrant 12 destiné à recevoir un dispositif d'éclairage. La réalisation 25 sensiblement complexe de l'embouti 2 en question requiert encore plusieurs finitions du type de celles mentionnées plus haut, ces finitions sont réalisées par une nouvelle passe d'emboutissage. La figure 2 est une vue d'un outil de mise à forme par emboutissage 14 selon l'état de la technique, il est destiné à recevoir l'embouti 2 pour une passe d'emboutissage. 30 II comprend une surface de contact 16 sur laquelle l'embouti 2 est amené à être appliqué. La surface de contact 16 suit généralement le même contour de surface que l'embouti 2, la surface comprend par exemple des épaulements formant des zones en retrait 18. L'outil 14 comprend aussi des zones d'outillages 20 qui ne sont pas recouvertes par l'embouti 2. Ces zones d'outillage 20 sont généralement équipées de coulisseaux 22 munis d'outils (non représentés) grâce auxquels les finitions peuvent être réalisées. Le déplacement des coulisseaux 22 est généralement commandé par des cames (non représentée). La figure 3 est une vue de côté illustrant une presse d'emboutissage 24 comprenant l'outil de mise à forme 14, un deuxième outil de mise à forme 26 et un bras mécanisé 28 muni par en dessous de ventouses (non visibles). L'un des outils de mise à forme, en l'occurrence l'outil 14, est en général fixe sur un bâti, l'autre, en l'occurrence l'outil 26, est en général mobile. On peut voir la surface de contact 16 vue plus haut de l'outil 14. On peut voir aussi le corps 30 de l'outil 14. Il est commun de voir le bras mécanisé 28 se rapprocher de la presse (par exemple de la droite de l'image), les ventouses du bras portant l'embouti 2 ; le bras 28 venant se positionner au-dessus de l'outil fixe 14 puis lâcher l'embouti 2, et enfin s'écarter de l'outil (par exemple vers la gauche de l'image). Plusieurs bras se suivent généralement ainsi, chacun d'eux muni d'un embouti, afin que la presse 24 puisse fonctionner sans interruption selon un cycle de fabrication généralement de plusieurs emboutis par minute. Lors du lâcher de l'embouti 2 par le bras mécanisé 28, la distance du lâcher jusqu'à l'outil fixe 14 peut être de plusieurs dizaines de centimètres. Cette distance peut aussi varier selon les degrés moyens d'inclinaison de la surface de contact 16. La descente de l'outil mobile 26 est généralement sensiblement synchronisée avec l'écartement du bras mécanisé 28. En phase finale du cycle de la presse 24, les cames de coulisseaux de l'outil de mise à forme fixe 14 déclenchent les mouvements nécessaires des outils à mettre en oeuvre pour le procédé d'emboutissage : L'embouti 2 se voit maintenu entre l'outil de mise à forme fixe 14 par le dessous, via la surface de contact 16, et l'outil de mise à forme mobile 26 par le dessus. Les vitesses de mouvements de l'embouti 2 et de l'outil de mise à forme mobile 26 sont en général maximisées afin, comme vu ci-avant, de réduire le temps de manipulation et par conséquence le coût de fabrication de l'embouti fini. Or des défauts de qualité sur l'embouti peuvent subvenir lors d'une telle opération en particulier lors du lâcher de l'embouti 2. L'invention a pour objectif d'éviter l'apparition de défauts de qualité d'un embouti lors de sa manipulation sur un outil de mise à forme par emboutissage. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif d'éviter l'apparition de défauts lors du lâcher de l'embouti 2. L'invention a pour objet un outil de mise à forme par emboutissage d'un embouti, notamment de carrosserie automobile, comprenant un corps avec une surface de contact avec l'embouti, remarquable en ce qu'il comprend, en outre, au moins un dispositif mobile formant au moins une portion de la surface de contact avec l'embouti et configuré pour amortir, par déplacement de ladite ou lesdites portions préférentiellement depuis une position en saillie de l'outil, la réception de l'embouti sur ladite surface de contact. Avantageusement, la portion ou les portions de surface de contact du dispositif mobile peuvent être à une position en saillie de l'outil à distance de 10 mm à 20mm ou de 20mm à 30 mm. Selon un mode avantageux de l'invention, la surface de contact est généralement étendue dans un plan moyen, la ou les portions de surface étant mobiles, préférentiellement en translation, selon une direction majoritairement perpendiculaire audit plan moyen. Avantageusement, la ou les portions de surface sont mobiles en translation selon la direction de déplacement d'un deuxième outil d'une presse d'emboutissage. Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif mobile comprend des moyens élastiques tendant à maintenir la ou les portions de surface mobiles à distance de la surface de contact de l'outil, dans le sens opposé à celui d'approche de l'embouti vers ladite surface. Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif mobile comprend un vérin pneumatique avec un cylindre fixé au corps de l'outil et une tige coulissante supportant la portion ou les portions de surface mobiles. Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif mobile comprend au moins un, préférentiellement plusieurs guides de coulissement de la ou des portions de surfaces, ledit ou lesdits guides étant rigidement fixés au corps de l'outil et/ou au cylindre du vérin pneumatique. Selon un mode avantageux de l'invention, la portion ou au moins une des portions de surface mobiles comprend un capteur de présence de l'embouti sur, ou à proximité de, la ou lesdites portions de surface mobiles, ledit capteur étant configuré pour commander un rapprochement de ladite ou desdites portions de surface mobiles vers la surface de contact. Selon un mode avantageux de l'invention, l'outil de mise à forme comprend, en outre, une portion mobile dans un sens de retrait, la surface de contact avec l'embouti comprenant au moins une zone saillante adjacente à la portion mobile, le dispositif mobile étant disposé à une distance de ladite zone saillante inférieure à 50%, préférentiellement 30%, plus préférentiellement 20%, de l'étendue maximale de la surface de contact avec l'embouti. Avantageusement, le rayon de courbure de la zone saillante peut être de moins de un millimètre, préférentiellement moins de 0,5 millimètre, plus préférentiellement moins de 0,3 millimètre. La zone saillante peut être une arête saillante et/ou une pointe saillante. Selon un mode avantageux de l'invention, la surface de contact présente un épaulement formant une zone en retrait, la portion ou les portions de surface mobile(s) étant située(s) sur ladite zone en retrait. Avantageusement, l'épaulement est apte à recevoir une partie de l'embouti comprenant un ajour. L'invention a également pour objet un procédé de mise à forme d'un embouti, notamment de véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : (a) lâcher de l'embouti sur un premier outil de mise à forme; (b) mise à forme de l'embouti par application d'un deuxième outil de mise à forme sur le premier outil ; remarquable en ce que le premier outil de mise à forme est conforme à l'invention, le procédé comprenant une étape intermédiaire d'amortissement de la réception de l'embouti sur la surface de contact du premier outil, par déplacement de la portion ou des portions de surface mobiles. Selon un mode avantageux de l'invention, l'embouti comprend un ajour, préférentiellement d'une custode sur un côté de caisse du véhicule, la portion ou les portions de surface mobile(s) étant située(s) au bord dudit ajour. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une vue d'un embouti au stade de finition brut avant une mise à forme ; - La figure 2 est une vue de dessus d'un outil de mise à forme par emboutissage de l'embouti de la figure 1; - La figure 3 est une section de côté d'une presse d'emboutissage comprenant l'embouti de la figure 1, l'outil de la figure 2, ainsi qu'un deuxième outil; - La figure 4 est une vue d'une partie d'un outil de mise à forme par emboutissage conforme à l'invention ; - La figure 5 est une vue de côté d'un dispositif mobile dans l'outil de mise à forme de la figure 4, conforme à l'invention ; - La figure 6 est une vue en coupe du dispositif mobile de la figure 5; Les figures 1 à 3 ont été décrites précédemment en relation avec la discussion de l'état de la technique. Les figures 4 à 6 illustrent un outil de mise à forme de l'embouti de la figure 1, notamment dans un contexte conforme aux figures 2 et 3 qui correspondent également à l'invention. Les éléments des figures 1 à 3 comportent des doubles numéros de référence, les premiers inférieurs à 100 correspondant à la description de l'état de la technique, les deuxièmes compris entre 100 et 200 correspondant aux premiers majorés de 100 illustrent l'invention. Il est donc ici fait référence à la description détaillée de ces figures. La figure 4 est une vue de côté d'un outil de mise à forme par emboutissage 114 selon l'invention. L'outil de mise à forme 114 est en l'occurrence fixe. Il peut aussi être mobile dans un autre mode de réalisation. Plus particulièrement cette vue illustre principalement une surface de contact 116 ainsi que le corps 130 d'un tel outil de mise à forme 114. La surface de contact 116 est apte à recevoir un embouti comme celui présenté dans la discussion liée à la figure 1. Cette surface de contact présente en particulier un épaulement 117 formant une zone en retrait 118 (par derrière sur l'image) conforme à celle 18 de l'outil 14 de la figure 2. On peut voir sur cette zone en retrait 118 un dispositif mobile 132 qui sera abordé plus en détails par la suite. On peut voir une portion de surface 134 de l'outil en retrait par rapport au reste de la surface de contact 116. Une autre surface 136 adjacente à la portion de surface 134 est visible sur le côté. Ces deux surfaces (134, 136) sont liées à une portion 138 du corps 130 de l'outil de mise à forme 114 qui est mobile dans un sens de retrait. En l'occurrence cette portion de l'outil 138 mobile est réalisé pour recevoir un bord en contre dépouille (référence 110 de la figure 1) de l'embouti 102. La surface de contact 116 avec l'embouti comprend donc une zone saillante 139. Cette zone saillante 139 est ici en l'occurrence formée en partie entre la portion 140 de la surface de contact 116 et la portion de surface 134 en retrait, créant une arête 142. De plus, le bord rentrant de l'embouti (référence 102, 112 de la figure 1) voit une portion vide 144 de l'outil 114 quand il y a mise en contact. Cette portion vide 144 étant adjacente à la portion mobile 138 de l'outil, la zone saillante 139 vue plus haut comprend donc aussi une pointe 146. Le rayon de courbure de l'arête 142 et/ou de la pointe 146 peut être de moins de 1mm, préférentiellement moins de 0,5mm, plus préférentiellement moins de 0,3mm. Lors du lâcher de l'embouti (référence 102 de la figure 1) sur l'outil de mise à forme 114, la zone saillante 139 est susceptible de former un défaut sur l'embouti lors de sa réception. Le risque de défaut est variable selon les degrés moyens d'inclinaison de la surface de contact 116. En l'occurrence la zone saillante 139 en question est sur une partie en dévers de la surface de contact 116, la zone de l'outil 114 en contact avec la partie supérieure de l'embouti (vers le pavillon de toit) étant plus basse que la zone en contact avec la partie médiane de l'embouti (à mi-hauteur d'ajour de porte). Cette zone de l'outil 114 plus basse crée une distance de lâcher plus importante, l'angle d'inclinaison de l'outil mettant la zone saillante 139 et en particulier la pointe 146 à découvert et apte à créer un impact sensiblement localisé sur l'embouti lors de sa réception. Le dispositif mobile 132 met en oeuvre une étape intermédiaire dans le procédé de mise en forme conforme à l'invention. Cette étape intermédiaire est celle d'un amortissement de la réception de l'embouti sur la surface de contact 116 de l'outil de mise à forme 114. Cet amortissement s'effectue par déplacement d'une portion de surface du dispositif 132 en saillie de la surface de contact 116. Ce dispositif est destiné à être en contact avec l'embouti (référence 102 de la figure 1) avant que ce dernier n'entre en contact avec la zone saillante 139. C'est pourquoi le dispositif 132 est disposé à une distance de la zone saillante 139 inférieure à 50%, préférentiellement 30%, plus préférentiellement 20% de l'étendue maximale de la surface de contact avec l'embouti. Les figures 5 et 6 sont des vues de l'outil de mise à forme par emboutissage 114 équipé d'un dispositif mobile 132 conforme à l'invention. La figure 5 illustre en particulier la zone en retrait 118 de la surface de contact 116 de l'outil 114. Cette zone en retrait est celle destinée à recevoir une surface de l'embouti au bord d'un ajour, en l'occurrence cette surface de l'embouti est celle destinée à recevoir le bord de l'ajour de custode de l'embouti (voir références 109, 108, 102 de la figure 1) vue lors de la discussion en rapport avec la figure 1. Le dispositif 132 forme au moins une portion 148 de la surface de contact avec l'embouti, les portions de surface en question étant mobiles dans le dispositif 132. En l'occurrence le dispositif 132 forme deux portions 148 de surface de contact avec l'embouti, chacune d'elle étant positionnée pour réceptionner une portion du bord de l'ajour de custode de l'embouti mentionné ci-avant. Les deux surfaces 148 sont formées dans une traverse 150 guidée en translation par deux guides de coulissement 152. Le dispositif mobile 132 peut comprendre un ou plusieurs guides de coulissement 152. Le déplacement des portions de surface 148 peut s'effectuer dans une translation selon la même direction que celle du déplacement du deuxième outil d'emboutissage (référence 126 de la figure 2) de la presse d'emboutissage (référence 124 de la figure 2). La translation peut aussi s'effectuer selon une direction majoritairement perpendiculaire au plan moyen de la surface de contact 116 généralement étendue. Le dispositif 132 peut être logé à tout autre endroit de l'outil destiné à recevoir, ou non, le bord d'un ajour. L'amortissement par le dispositif 132 de la réception de l'embouti sur la surface de contact 116 se fait essentiellement par le déplacement décrit plus haut des portions de surface de contact 148 du dispositif 132. Ce déplacement peut se faire depuis une position en saillie de l'outil fixe 114, la position en saillie de la ou les portions 148 de la surface de contact du dispositif mobile 132 par rapport à la surface de contact 116 de l'outil fixe 114 pouvant être à une distance de 10 mm à 20mm ou de 20mm à 30 mm. Plus précisément, le dispositif 132 comprend des moyens élastiques (non visibles) tendant à maintenir la ou les portions de surface mobiles à distance de la surface de contact 116 de l'outil 114, dans le sens opposé à celui de l'approche de l'embouti 102 vers la surface de contact 116. La position en saillie de la ou des portions mobiles 148 du dispositif est essentiellement dans un sens opposé au corps 130 de l'outil 114 par rapport à la surface de contact 116. En particulier, le dispositif comprend au moins un capteur de présence 154 de l'embouti sur, ou à proximité de, la ou des portions de surface mobiles 148. Le capteur de présence 154 est configuré pour commander un rapprochement de la ou des portions mobiles 148 vers la surface de contact 116. Le capteur de présence 154 peut être un détecteur de proximité inductif, il peut aussi être de tout autre type bien connu de l'homme de l'art. Le capteur de présence 154 peut détecter la proximité de l'embouti à une distance d'approche préférentiellement de moins de 10mm, plus préférentiellement de moins de 5mm. La détection de présence peut déclencher un déplacement de la portion mobile 148 du dispositif 132 après une temporisation, la temporisation pouvant être de 0 à 500ms, plus préférentiellement de 0 à 200ms, encore plus préférentiellement de 0 à 50ms. Dès le démarrage du déplacement en question, ou au cours du rapprochement, l'embouti se voit en contact avec les portions mobiles 148 du dispositif. Les vitesses de déplacement de l'embouti et des portions mobiles 148 sont ajustées de manière à produire un amortissement de l'embouti avant sa mise en contact avec l'outil 114. La surface d'une portion mobile 148 peut être de 5 à 15cm2 pour un embouti comme par exemple celui d'une tôle de carrosserie latérale de véhicule automobile. La surface d'une telle portion peut être inférieure à 1% de la surface totale de l'embouti 102. La figure 6 est une vue en coupe du dispositif mobile 132 monté dans le corps 130 de l'outil de mise à forme 114, conforme à l'innovation. Les portions mobiles 148 sont vues en position rapprochée de la surface de contact 116. On peut voir une 3013 998 9 traverse 150 guidée en translation par les deux guides de coulissement 152. Un guide de coulissement comprend en l'occurrence un goujon 156 sur lequel est montée une entretoise 158. Le goujon 156 peut être vissé dans le corps 130 de l'outil, il comprend un épaulement contre lequel s'appuie l'entretoise 158. 5 L'entretoise 158 elle-même forme un épaulement en guise de butée supérieure de la traverse 150. Le guide de coulissement 152 peut aussi être une tige rigidement fixée par serrage dans le corps 130 de l'outil. Le dispositif mobile comprend un vérin pneumatique 160 avec un cylindre 162 fixé au corps 130 de l'outil 114 et une tige coulissante 164 supportant les portions de surface mobiles 148. Plus précisément, 10 une pièce intermédiaire 166 est montée entre la tige coulissante 164 et la traverse 150 portant lesdites surfaces mobiles. Le corps 130 de l'outil 114 peut-être une paroi moulée en fonte de plusieurs centimètres d'épaisseur, le vérin pneumatique 160 monté par le dessous de cette paroi. Les guides de coulissement 152 peuvent être des vis fixées au cylindre 162 du vérin pneumatique 160. Lors de la mise en oeuvre 15 du procédé, la course de la tige coulissante 164 du vérin pneumatique correspond à la course des portions de surface de contact 148 du dispositif 132. L'amortissement de la chute de l'embouti 102 sur un outil de mise à forme par emboutissage 114 équipé d'un tel dispositif mobile 132 permet une réduction des défauts de qualité de l'embouti 102 de manière satisfaisante. 20 REVENDICATIONS1. Outil de mise à forme (114) par emboutissage d'un embouti (102), notamment de carrosserie automobile, comprenant un corps (130) avec une surface de contact (116) avec l'embouti (102); caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, au moins un dispositif mobile (132) formant au moins une portion (148) de la surface de contact (116) avec l'embouti (102) et configuré pour amortir, par déplacement de ladite ou lesdites portions (148) préférentiellement depuis une position en saillie de l'outil (114), la réception de l'embouti (102) sur ladite surface de contact (116). 2. Outil de mise à forme (114) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de contact (116) est généralement étendue dans un plan moyen, la ou les portions de surface (148) étant mobiles, préférentiellement en translation, selon une direction majoritairement perpendiculaire audit plan moyen. 3. Outil de mise à forme (114) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif mobile (132) comprend des moyens élastiques (160) tendant à maintenir la ou les portions de surface mobiles (148) à distance de la surface de contact de l'outil (116), dans le sens opposé à celui d'approche de l'embouti (102) vers ladite surface (116). 4. Outil de mise à forme (114) selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif mobile (132) comprend un vérin pneumatique (160) avec un cylindre (162) fixé au corps (130) de l'outil (114) et une tige coulissante (164) supportant la portion ou les portions (148) de surface mobiles. 5. Outil de mise à forme (114) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif mobile (132) comprend au moins un, préférentiellement plusieurs, guides de coulissement (152) de la ou des portions (148) de surfaces, ledit ou lesdits guides (152) étant rigidement fixés au corps (130) de l'outil et/ou au cylindre (162) du vérin pneumatique (160). 6. Outil de mise à forme (114) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la portion (148) ou au moins une des portions de surface mobiles (148) comprend un capteur de présence (154) de l'embouti (102) sur, ou à proximité 3013 998 11 de, la ou lesdites portions de surface mobiles (148), ledit capteur (154) étant configuré pour commander un rapprochement de ladite ou desdites portions de surface mobiles (148) vers la surface de contact (116). 7. Outil de mise à forme (114) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en 5 ce qu'il comprend, en outre, une portion mobile (138) dans un sens en retrait, la surface de contact (116) avec l'embouti comprenant au moins une zone saillante (139) adjacente à la portion mobile (138), le dispositif mobile (132) étant disposé à une distance de ladite zone saillante (139) inférieure à 50%, préférentiellement 30%, plus préférentiellement 20%, de l'étendue maximale de 10 la surface de contact (116) avec l'embouti. 8. Outil de mise à forme (114) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la surface de contact (116) présente un épaulement (117) formant une zone en retrait (118), la portion ou les portions de surface mobile(s) (148) étant situées sur ladite zone en retrait (118). 15 9. Procédé de mise à forme d'un embouti (102), notamment de véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : (a) lâcher de l'embouti sur un premier outil de mise à forme (114) ; (b) mise à forme de l'embouti (102) par application d'un deuxième outil de mise à forme (126) sur le premier outil (114); 20 caractérisé en ce que le premier outil de mise à forme (114) est conforme à l'une des revendications 1 à 8, le procédé comprenant une étape intermédiaire d'amortissement de la réception de l'embouti (102) sur la surface de contact (116) du premier outil (114), par déplacement de la portion ou des portions de surface mobile (148). 25 10. Procédé de mise à forme selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'embouti (102) comprend un ajour (108), préférentiellement d'une custode sur un côté de caisse du véhicule, la portion ou les portions de surface mobile(s) (148) étant mises en contact au bord (109) dudit ajour (108).