Brevet FR3045424A1 — publié le 20170623

PROCÉDÉ D'EMBOUTISSAGE D'UN FLAN DE TOLE AU MOYEN D'UNE PRESSE POUR OBTENIR UNE PIECE EN U ET PRESSE POUR UN TEL PROCÉDÉ D'EMBOUTISSAGE La présente invention concerne un procédé d'emboutissage d'un flan de tôle au moyen d'une presse pour obtenir une pièce en U. La présente invention concerne aussi une presse destinée à former par emboutissage une pièce en U au moyen dudit procédé d'emboutissage. Elle concerne plus particulièrement un procédé d'emboutissage comportant les étapes suivantes : - une première étape de positionnement du flan sur un plan de chargement d'un serre-flan ; - une deuxième étape consistant à descendre une matrice d'une première position relevée, permettant l'étape de positionnement, vers une seconde position où une partie du flan est enserrée entre une partie du serre-flan et une partie de la matrice ; - une troisième étape consistant à monter un poinçon d'une première position abaissée, permettant l'étape de positionnement, vers une seconde position où une partie du flan en tôle est enserrée entre une partie de la matrice et une partie du poinçon, le flan en tôle formant à la fin de ladite étape une pièce qui comporte un profil en U ; et - une quatrième étape consistant à descendre le poinçon et à monter la matrice dans leurs premières positions respectives, permettant le retrait de la pièce en U de la presse, Le document FR3012055 divulgue une pièce en U obtenue par un procédé d'emboutissage d'un flan de tôle qui comporte : - un serre-flan avec un plan de chargement pour le dépôt du flan de tôle ; 3045424 2 - une matrice qui comporte une première position relevée, permettant le dépôt du flan de tôle sur le plan de chargement et une seconde position où une partie du flan de tôle est enserrée entre une partie du serre-flan et une partie de la matrice ; et 5 - un poinçon préalablement positionné dans une position abaissée qui, dans une seconde position, enserre une partie du flan de tôle entre une partie de la matrice et une partie du poinçon, permettant de former ladite pièce en U. Lors de la redescente du poinçon et de la remonté la matrice, la pièce en U doit 10 rester positionnée sur le plan de chargement, sans bouger de son emplacement, pour permettre son retrait par un bras manipulateur de la presse. Mais durant cette étape du procédé d'emboutissage, la descendre du poinçon et la monter de la matrice dans leurs premières positions respectives, se fait durant un court laps de temps, pouvant créer un phénomène d'aspiration 15 de la pièce en U qui peut être déséquilibrée et basculer. Ce phénomène est d'autant plus important lorsque la pièce en U présente une hauteur important par rapport à sa largeur au niveau de ses appuis sur le plan de chargement. Un tel basculement, crée un incident important et donc un arrêt de la chaine de production. 20 L'invention a pour objectif de pallier à ce problème et de proposer un procédé d'emboutissage d'un flan de tôle au moyen d'une presse, pour obtenir une pièce en U, qui évite ce type d'incident qui entraîne des arrêts de la chaine de production. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif un procédé 25 d'emboutissage d'un flan de tôle au moyen d'une presse pour obtenir une pièce en U, comportant les étapes suivantes : - une première étape de positionnement du flan de tôle sur un plan de chargement d'un serre-flan ; 3045424 3 - une deuxième étape consistant à descendre une matrice d'une première position relevée, permettant l'étape de positionnement, vers une seconde position où une partie du flan de tôle est enserrée entre une partie du serre-flan et une partie de la matrice ; 5 - une troisième étape consistant à monter un poinçon d'une première position abaissée, permettant l'étape de positionnement, vers une seconde position où une partie du flan en tôle est enserrée entre une partie de la matrice et une partie du poinçon, le flan en tôle formant à la fin de ladite troisième étape une pièce qui présente un profil en U ; et 10 - une quatrième étape consistant à descendre le poinçon et à monter la matrice dans leurs premières positions respectives, permettant le retrait de la pièce en U de la presse. Le procédé est tel que la presse comporte un dispositif de maintien qui, lors de ladite troisième étape, passe d'une première position, permettant le dépôt du 15 flan de tôle sur le plan de chargement du serre-flan, à une seconde position où le dispositif de maintien forme une butée en appui contre une des parois latérales de la pièce en U, permettant le maintien en position de la pièce en U sur le plan de chargement du serre-flan lors de la quatrième étape. Selon une caractéristique du procédé selon l'invention, lors de la 20 première étape, le dispositif de maintien passe de la seconde position à la première position, ledit passage lors de la première étape se faisant par un appui d'une partie du flan de tôle contre une première partie du dispositif de maintien. La présente invention concerne aussi une presse destinée à former par 25 emboutissage une pièce en U par un procédé d'emboutissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant : - un serre-flan qui comporte un plan de chargement pour le flan en tôle ; 3045424 4 une matrice positionnée au-dessus du plan de chargement du serre-flan, présentant une première position relevée et une seconde position où une partie du flan de tôle est enserrée entre une partie du serre-flan et une partie de la matrice ; et 5 un poinçon qui présente une première position abaissée et une seconde position où une partie du flan de tôle est enserrée entre une partie de la matrice et une partie du poinçon. La presse est telle qu'elle comporte un dispositif de maintien qui présente une première position permettant le dépôt du flan de tôle sur le plan de chargement 10 du serre-flan et une seconde position où le dispositif de maintien forme une butée en appui contre une des parois latérales de la pièce en U ainsi formée. Selon une première caractéristique de la presse selon l'invention, le dispositif de maintien comporte un support et un bras de maintien, le bras de maintien comportant une première partie destinée à être en contact du flan en 15 tôle. Selon une deuxième caractéristique de la presse selon l'invention, le bras de maintien présente une liaison de type pivot avec le support. Selon une troisième caractéristique de la presse selon l'invention, le bras de maintien comporte des moyens de rappel, permettant au bras de 20 maintien d'être positionné verticalement lorsque la première partie du bras de maintien n'est pas en appui contre une partie du flan de tôle, lesdits moyens de rappel pouvant être formés par un contrepoids positionné sur une seconde partie du bras de maintien, la première partie et la seconde partie du bras de maintien pouvant être diamétralement positionnés de part et d'autre d'un axe 25 de pivot de ladite liaison pivot. Selon une quatrième caractéristique de la presse selon l'invention, la première partie du bras de maintien comporte une excroissance latérale 3045424 5 destinée à former un unique point de contact entre une paroi latérale de la pièce en U et le dispositif de maintien. Selon une cinquième caractéristique de la presse selon l'invention, le poinçon comporte une forme en U correspondante à la forme en U de la pièce, 5 une paroi latérale de la forme en U du poinçon comportant une cavité adaptée pour recevoir la première partie du bras de maintien. L'angle formé par les parois latérales du poinçon et l'axe verticale est au moins égal à 5 degrés, de préférence compris entre 5 et 10 degrés. Selon un mode de réalisation préférentiel, la presse comporte deux 10 dispositifs de maintien positionnés de part et d'autre de deux parois latérales du poinçon en U, chacune des deux parois latérales du poinçon comportant une cavité, chacun cavité étant adaptée pour recevoir la première partie du bras de maintien du dispositif de maintien correspondant et en ce que chacun desdits bras de maintien est adapté pour former un appui latérale intérieur à 15 respectivement chacune des deux parois latérales de la pièce en U. D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus en détail à la lecture de la description qui suit, ainsi qu'à l'aide des dessins annexés, fournis à titre purement illustratif et non limitatif, parmi lesquels : - La figure 1 représente une vue partielle, simplifiée, d'une presse lors 20 d'une première étape d'un procédé d'emboutissage d'un flan de tôle, selon l'invention ; - La figure 2 représente une vue partielle, simplifiée, de la presse après la deuxième et la troisième étape du procédé d'emboutissage du flan de tôle selon l'invention ; 25 - La figure 3 représente une vue partielle, simplifiée, de la presse après la deuxième et la troisième étape du procédé d'emboutissage du flan de tôle où le flan de tôle et une matrice ne sont pas représentés ; et 3045424 6 - La figure 4 représente une vue partielle, simplifiée, de la presse après la quatrième étape du procédé d'emboutissage du flan de tôle où est représentée une pièce en U qui est maintenue en position par un dispositif de maintien selon l'invention. 5 La figure 1 représente une vue partielle, simplifiée, d'une presse 1 lors d'une première étape d'un procédé d'emboutissage d'un flan de tôle 2. La presse 1 est destinée à former par emboutissage un flan 2 en U et comporte : - un serre-flan 3 qui comporte un plan de chargement 31 pour le flan 2; 10 une matrice (non représentée sur la figure 1) positionnée au-dessus du plan de chargement 31 du serre-flan 3, qui, lors de la première étape du procédé, est positionnée dans une première position relevée ; - un poinçon 4 qui est représenté dans une première position 15 abaissée, en-dessous du plan de chargement 31 du serre-flan 3 ; et un dispositif de maintien 5 qui comporte deux bras de maintien 51 qui sont positionnés dans une première position verticale permettant le dépôt du flan 2 sur le plan de chargement 31 du serre-flan 3. Le dispositif de maintien 5 comporte aussi un support 52 sur lequel est 20 solidarisé le bras de maintien 51. Le bras de maintien 51 comporte une première partie 53 en appui contre la tranche du flan 2 et une seconde partie 54. Le bras de maintien 51 présente une liaison de type pivot avec le support 52. Comme plus particulièrement expliqué dans la suite de la description, la seconde partie 54 du bras de maintien 51 forme un contrepoids. La première 25 partie 53 et la seconde partie 54 du bras de maintien 51 sont diamétralement positionnées de part et d'autre d'un axe de pivot 55 de la liaison pivot. Avant le dépôt du flan de tôle 2 sur le plan de chargement 31 du serre-flan 3, les bras de maintien 51 du dispositif de maintien 5 sont positionnés horizontalement, 3045424 7 parallèlement au plan de chargement 31. La seconde partie 54 du bras de maintien 51, qui forme un contrepoids, permet de maintenir de façon stable cette position horizontale. Une encoche 57, formée dans le support 51, forme une butée pour la seconde partie 54 du bras de maintien 51, pour le maintien 5 du bras de maintien 51 dans cette position horizontale. Lors du dépôt du flan 2 sur le plan de chargement 31, le flan de tôle 2 est descendu en appui contre la première partie 53 du bras de maintien 52, faisant basculer le bras de maintien 52 en position verticale. La figure 2 représente une vue partielle, simplifiée, de la presse 1 après 10 la deuxième et la troisième étape du procédé d'emboutissage du flan de tôle. La deuxième étape consiste à descendre la matrice 6 de sa première position relevée vers une seconde position où une partie du flan de tôle est enserrée entre une partie du serre-flan 3 et une partie de la matrice 6, le poinçon 4 étant toujours dans sa première position abaissée. La troisième étape consiste à 15 monter le poinçon 4 de sa première position abaissée, vers une seconde position où une partie du flan de tôle est enserrée entre une partie de la matrice 6 et une partie du poinçon 4. La matrice 6 et le poinçon 4 étant adaptés pour que le flan de tôle présente, à la fin de la troisième étape, un profil en U. durant cette troisième étape, la mise en forme en U du flan de tôle permet aux 20 bars de maintien 51 des dispositifs de maintien 5 de basculer dans leur position horizontale. La figure 3 représente une vue partielle, simplifiée, de la presse 1 après la deuxième et la troisième étape du procédé d'emboutissage du flan de tôle tel que représenté à la figure 2, mais sur laquelle n'est pas représenté la matrice 25 et le flan de tôle. Sur cette figure est plus particulièrement visible la forme en U inversée du poinçon 4 et notamment des deux bords latéraux 41. Chaque bord latéral 41 comporte une encoche 42 adapté pour recevoir une partie du support 52 du dispositif de maintien 5 lorsque le poinçon monte en position relevée. Chaque bord latéral 41 comporte aussi une cavité 43 adapté pour recevoir la première partie 53 du bras de maintien 51 du dispositif de maintien 5 lorsque le 3045424 8 poinçon 4 est en position relevée. La première partie 53 de chaque bras de maintien 51 comporte une excroissance 56 destinée à former un unique point de contact entre une partie d'un des bords latéraux intérieurs de la pièce en U et le dispositif de maintien 5. Un tel point de contact évite de marquer l'intérieur 5 de la pièce en U lors du basculement du bras de maintien 51 du dispositif de maintien 5. L'angle formé par les parois latérales 41 du poinçon 4 et l'axe verticale est au moins égal à 5 degrés et est de préférence compris entre 5 et 10 degrés. En dessous de 5 degrés d'inclinaison, il y a un risque de marquage du bord latéral de la pièce en U par la cavité 43, lors de la descente de la 10 matrice. Au-delà de 5 degrés d'inclinaison, ce risque disparait et la présente de la cavité 43 ne peut plus marquer un des bords latéraux de la pièce en U. La figure 4 représente une vue partielle, simplifiée, de la presse 1 après la quatrième étape du procédé d'emboutissage du flan de tôle, permettant de former une pièce en U 2'. Durant la quatrième étape du procédé 15 d'emboutissage, la descendre du poinçon 4 et la monter de la matrice dans leurs premières positions respectives se fait durant un court laps de temps. Le contact le long de la paroi intérieur des deux bords latéraux de la pièce en U 2' des deux points de contacts 56 des deux dispositifs de maintien 5, permet de garantir le maintien en position de la pièce en U 2'. 20 REVENDICATIONS1. Procédé d'emboutissage d'un flan de tôle (2) au moyen d'une presse (1) pour obtenir une pièce en U (2'), comportant les étapes suivantes : - une première étape de positionnement du flan de tôle (2) sur un plan de chargement (31) d'un serre-flan (3); - une deuxième étape consistant à descendre une matrice (6) d'une première position relevée, permettant l'étape de positionnement, vers une seconde position où une partie du flan de tôle (2) est enserrée entre une partie du serre-flan (3) et une partie de la matrice (6) ; - une troisième étape consistant à monter un poinçon (4) d'une première position abaissée, permettant l'étape de positionnement, vers une seconde position où une partie du flan en tôle (2) est enserrée entre une partie de la matrice (6) et une partie du poinçon (4), le flan en tôle (2) formant à la fin de ladite troisième étape une pièce (2') qui présente un profil en U ; et - une quatrième étape consistant à descendre le poinçon (4) et à monter la matrice (6) dans leurs premières positions respectives, permettant le retrait de la pièce en U (2') de la presse (1), caractérisé en ce que la presse (1) comporte un dispositif de maintien (5) qui, lors de ladite troisième étape, passe d'une première position, permettant le dépôt du flan de tôle (2) sur le plan de chargement (31) du serre-flan (3), à une seconde position où le dispositif de maintien (5) forme une butée en appui contre une des parois latérales de la pièce en U (2'), permettant le maintien en position de la pièce en U (2') sur le plan de chargement (31) du serre-flan (3) lors de la quatrième étape. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors de la première étape, le dispositif de maintien (5) passe de la seconde position à la 3045424 10 première position, ledit passage lors de la première étape se faisant par un appui d'une partie du flan de tôle (2) contre une première partie (53) du dispositif de maintien (5). 3. Presse (1) destinée à former par emboutissage une pièce en U (2') par un 5 procédé d'emboutissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant : un serre-flan (3) qui comporte un plan de chargement (31) pour le flan en tôle (2) ; une matrice (6) positionnée au-dessus du plan de chargement (31) 10 du serre-flan (3), présentant une première position relevée et une seconde position où une partie du flan de tôle (2) est enserrée entre une partie du serre-flan (3) et une partie de la matrice (6) ; et un poinçon (4) qui présente une première position abaissée et une seconde position où une partie du flan de tôle (2) est enserrée entre 15 une partie de la matrice (6) et une partie du poinçon (4), caractérisé en ce qu'elle comporte un dispositif de maintien (5) qui présente une première position permettant le dépôt du flan de tôle (2) sur le plan de chargement (31) du serre-flan (3) et une seconde position où le dispositif de maintien (5) forme une butée en appui contre une des parois latérales de la 20 pièce en U (2') ainsi formée. 4. Presse (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif de maintien (5) comporte un support (52) et un bras de maintien (51), le bras de maintien (51) comportant une première partie (53) destinée à être en contact du flan en tôle (2). 25 5. Presse (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le bras de maintien (53) présente une liaison de type pivot avec le support (52). 3045424 11 6. Presse (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que le bras de maintien (51) comporte des moyens de rappel (54), permettant au bras de maintien (51) d'être positionné en verticalement lorsque la première partie du bras de maintien (53) n'est pas en appui contre une partie du flan de tôle 5 (2), lesdits moyens de rappel (54) pouvant être formés par un contrepoids positionné sur une seconde partie du bras de maintien, la première partie (53) et la seconde partie du bras de maintien pouvant être diamétralement positionnés de part et d'autre d'un axe de pivot (55) de ladite liaison pivot. 7. Presse (1) selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que la première 10 partie (53) du bras de maintien (51) comporte une excroissance latérale (56) destinée à former un unique point de contact entre une paroi latérale de la pièce en U (2') et le dispositif de maintien (5). 8. Presse (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que le poinçon (4) comporte une forme en U correspondante à la forme 15 en U de la pièce (2'), une paroi latérale (41) de la forme en U du poinçon (4) comportant une cavité (43) adaptée pour recevoir la première partie (53) du bras de maintien (51). 9. Presse (1) selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'angle formé par les parois latérales (41) du poinçon (4) et l'axe verticale est au moins 20 égal à 5 degrés, de préférence compris entre 5 et 10 degrés. 10. Presse (1) selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce qu'elle comporte deux dispositifs de maintien (5) positionnés de part et d'autre de deux parois latérales (41) du poinçon (4) en U, chacune des deux parois latérales (41) du poinçon (4) comportant une cavité (43), chacun cavité (43) 25 étant adaptée pour recevoir la première partie (53) du bras de maintien (51) du dispositif de maintien (5) correspondant et en ce que chacun desdits bras de maintien (51) est adapté pour former un appui latérale intérieur à respectivement chacune des deux parois latérale de la pièce en U (2').