Brevet FR3035805A1 — publié le 20161111

PROCEDE DE REALISATION D'UNE PIECE COMPORTANT UNE ETAPE DE FORMAGE ET PIECE DE STRUCTURE DE VEHICULE FORMEE PAR UN TEL PROCEDE La présente invention concerne procédé de réalisation d'une pièce, comportant plusieurs étapes, dont une étape, dite de formage, consiste à utiliser une presse pour emboutir un flan de tôle destiné à former ladite pièce. Elle concerne aussi une pièce de structure de véhicule, notamment de véhicule automobile, formée par un tel procédé. Habituellement, sur une chaîne d'emboutissage et tel que décrit dans le document FR2966137, le procédé de réalisation d'une pièce comporte plusieurs étapes de formage, chaque étape de formage utilisant des presses d'emboutissages qui permettent de former une pièce avec des poinçons qui se déplacent suivant plusieurs directions. Le déplacement de ces poinçons est actionné par la descente de la presse et par la présence de cames de renvoi d'angles. De telles presses sont très complexes à mettre en oeuvre et demandent de très forts investissements. Or, dans le cas de fabrication de pièces en petite série, de tels investissements augmentent considérablement le prix de ces pièces. Le but de l'invention est d'avoir un procédé de réalisation de pièces, adapté à une production en une petite série, avec un faible coût d'investissement et un délai de mise au point du procédé qui est raccourci. A cette fin, il est prévu, selon l'invention, un procédé de réalisation d'une pièce, comportant plusieurs étapes, dont une étape, dite de formage, consiste à utiliser une presse pour emboutir un flan de tôle destiné à former ladite pièce, tel que le procédé ne comporte qu'une seule étape de formage, ladite étape de formage se faisant au moyen d'une unique presse d'emboutissage à simple action. Selon une première caractéristique de l'invention, l'étape de formage est précédée d'une étape de préparation du flan de tôle et est suivi d'une étape de chantournage d'une ébauche de la pièce ainsi formée après l'étape de formage. 30 De telles étapes se faisant avec des moyens industriels légers, sans 3035805 2 automatisation, un opérateur se chargeant d'effectuer ces étapes. L'absence d'automatisation et la décomposition en une succession d'étapes simplifiées, permet de lancer rapidement la production d'une nouvelle pièce. Selon une deuxième caractéristique de l'invention, l'étape de préparation 5 comporte une succession d'étapes de découpage et de poinçonnage du flan de tôle. A la fin de l'étape de préparation, le flan de tôle comporte au moins un trou qui forme un moyen d'indexage pour le maintien dudit flan de tôle lors de l'étape de formage. A la fin de l'étape de préparation, le flan de tôle comporte aussi des parties découpées adaptées pour que la presse d'emboutissage forme l'ébauche 10 de la pièce en une seule opération de formage, ladite opération de formage consistant uniquement en une déformation selon une seule direction du flan de tôle. Selon une troisième caractéristique de l'invention, l'étape de chantournage comporte une succession d'étapes de détourage, de poinçonnage et de formation 15 d'échancrures sur ladite ébauche. Pour se faire, l'étape de chantournage comporte une étape de positionnement de l'ébauche sur un support adapté pour permettre une définition trois dimensions de ladite ébauche avec un index pilot pour un découpage de type découpage au laser. L'étape de chantournage est directement suivie d'une étape de finition. Un opérateur se chargeant de ces 20 différentes étapes et du passage d'une étape à une autre étape. Selon une variante du mode de réalisation de l'invention, l'étape d'emboutissage est réalisée par un outil d'emboutissage positionné le long d'une ligne d'emboutissage comportant en amont ou en aval d'autres outils d'emboutissage, les étapes de préparation et de chantournage se faisant hors de 25 ladite ligne d'emboutissage. La présente invention concerne aussi une pièce de structure de véhicule, notamment de véhicule automobile, formée par un procédé de réalisation selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront lors de la description ci-après d'un mode de réalisation du procédé selon l'invention. 303 5 805 3 Aux dessins annexés : - La figure 1 représente, sous forme d'un organigramme, les différentes étapes d'un procédé de réalisation d'une pièce, selon l'invention ; et 5 - Les figures 2a à 2d représentent l'état d'avancement de la pièce lors des différentes étapes du procédé de réalisation selon l'invention. La figure 1 représente, sous forme d'un organigramme, les différentes étapes d'un procédé de réalisation 1 d'une pièce 2 (tel que représentée sur la 10 figure 2d). Le procédé de réalisation 1 comporte une première étape 11 et une deuxième étape 12 qui forment des étapes de préparation. A ces deux étapes de préparation 11 et 12 précède une étape de formage 13, suivi d'une étape de chantournage 14. Une dernière étape 15 de finition permet de finaliser la pièce 2 avec une finition au juste nécessaire en fonction de la partie de la structure du 15 véhicule pour laquelle la pièce 2 est destinée à être positionnée. Comme plus particulièrement expliqué dans la suite de la description, un tel procédé de réalisation 1 est plus particulièrement destiné à former des pièces 2 en petites quantités, généralement quelques milliers de pièces. Les figures 2a à 2d représentent l'état d'avancement de la pièce 2 lors des 20 différentes étapes du procédé de réalisation 1 de la pièce 2. Sur la figure 2a est représenté un flan de tôle 21, qui est destiné à former la pièce 2 après les différentes étapes du procédé de réalisation 1. Lors des deux étapes de préparation 11 et 12, le flan de tôle 21 est découpé et poinçonné. Ces deux premières étapes se font généralement hors ligne, avec un opérateur qui 25 place chaque flan de tôle 21 dans, respectivement, une machines-outils de découpe et dans une machine-outil de poinçonnage. Entre et après ces différentes étapes, des opérations de nettoyage des copeaux et de dégraissage sont aussi effectuées sur le flan de tôle 21. Le but de ces opérations est d'avoir un flan de tôle 21 de forme optimisée pour l'étape de formage 13, notamment avec la 30 formation lors de la seconde étape de préparation 12 du flan de tôle 21, par les 3035805 4 opérations de poinçonnage, de trous pilotes 23. Les trous pilotes 23 du flan de tôle 21, sont adaptées pour maintenir le flan de tôle 21 en position lors de la fermeture de la presse. Ces trous pilotes 13 remplacent la présence de serre-flan dans la presse. 5 Sur la figure 2b est représentée une ébauche 22 de la pièce 2, telle que formée par un emboutissage de type à simple action du flan de tôle 21 (tel que représenté sur la figure 2a). Sur cette figure 2b, seul le poinçon 24 de la presse, qui forme un sabot inférieur, est représenté. La presse utilisée est une presse de type à simple action, ne comportant qu'une seule direction de déplacement du 10 poinçon 24 dans la matrice et ne comportant pas de lames de découpe. Une telle presse impose que le flan de tôle utilisé 21 présente une forme adaptée pour former directement l'ébauche 22 de la pièce 2. Sur la figure 2c est représentée l'ébauche 22 de la pièce 2 après l'étape de formage 13 et tel que positionnée sur un support 25 pour l'étape de chantournage 15 14. L'étape de chantournage 14 comporte une succession d'étapes de détourage, de poinçonnage et de formation d'échancrures sur l'ébauche 22. Pour ce faire le support 25 est adapté pour permettre une définition trois dimensions de l'ébauche 22 avec un index pilot pour pouvoir effectuer un découpage de type découpage au laser 26 de l'ébauche 22. 20 Sur la figure 2d est représentée la pièce 2 après l'étape de finition 15. La pièce 2 est maintenant prête à être stockée pour son assemblage sur la structure d'un véhicule. L'invention telle que décrite peut aussi comporter une variante, dans le cas où une des presse d'une ligne d'emboutissage déjà existante peut être utilisée 25 dans le cadre de ce procédé de réalisation de pièces en petite série. Dans ce cas, les étapes de préparations sont faites hors ligne, la pièce est ensuite déposée le long de la ligne d'emboutissage en amont de la presse en question et récupérée en aval de cette presse pour recevoir l'étape de chantournage et de finition. REVENDICATIONS1. Procédé de réalisation d'une pièce (2), comportant plusieurs étapes (11, 12, 13, 14, 15), dont une étape (13), dite de formage, consiste à utiliser une presse pour emboutir un flan de tôle (21) destiné à former une pièce (2), caractérisé en ce que le procédé ne comporte qu'une seule étape de formage (13), ladite étape de formage (13) se faisant au moyen d'une unique presse d'emboutissage à simple action. 2. Procédé de réalisation d'une pièce (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape de formage (13) est précédée d'une étape de préparation (11,12) du flan de tôle (21) et est suivi d'une étape de chantournage (14) d'une ébauche (22) de la pièce (2) ainsi formée après l'étape de formage (13). 3. Procédé de réalisation d'une pièce (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de préparation (11,12) comporte une succession d'étapes de découpage et de poinçonnage dudit flan de tôle (21). 4. Procédé de réalisation d'une pièce (2) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'à la fin de l'étape de préparation (11, 12), le flan de tôle (21) comporte au moins un trou (23) qui forme un moyen d'indexage pour le maintien ledit flan de tôle (21) lors de l'étape de formage (13). 5. Procédé de réalisation d'une pièce selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'à la fin de l'étape de préparation (11, 12), le flan de tôle (21) comporte des parties découpées adaptées pour que la presse d'emboutissage forme ladite ébauche (22) de la pièce (2) en une seule opération de formage, ladite opération de formage consistant uniquement en une déformation dudit flan de tôle (21) selon une seule direction. 6. Procédé de réalisation d'une pièce (2) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'étape de chantournage (14) comporte une succession d'étapes de détourage, de poinçonnage et 3035805 6 de formation d'échancrures sur ladite ébauche (22). 7. Procédé de réalisation d'une pièce (2) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'étape de chantournage (14) comporte une étape de positionnement de l'ébauche (22) sur un 5 support (25) adapté pour permettre une définition trois dimensions de ladite ébauche (22) avec un index pilot pour un découpage de type découpage au laser (26). 8. Procédé de réalisation d'une pièce (2) selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que l'étape de chantournage 10 (14) est directement suivi d'une étape de finition (15). 9. Procédé de réalisation d'une pièce (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de formage (13) est réalisée par un outil d'emboutissage positionné le long d'une ligne d'emboutissage comportant en amont ou en aval d'autres outils 15 d'emboutissage, les étapes de préparation (11, 12) et de chantournage (14) se faisant hors de ladite ligne d'emboutissage. 10. Pièce (2) de structure de véhicule, notamment de véhicule automobile, formée par un procédé de réalisation selon l'une quelconque des revendications précédentes.