Brevet FR3048901A1 — publié le 20170922

PROCEDE DE REPARATION D'UNE PRESSE COMPORTANT UN DEFAUT DE SURFACE SUR UNE MATRICE ET/OU UN POINÇON, INSERT POUR UN TEL PROCEDE ET PRESSE COMPORTANT UN TEL INSERT La présente invention concerne un procédé de réparation d'une matrice et/ou d'un poinçon d'une presse. Elle concerne plus particulièrement une presse destinée à former, par emboutissage, une pièce entre des surfaces de travail de la matrice et du poinçon, la matrice et/ou le poinçon présentant un défaut sur une partie de leurs surfaces de travail. L'invention concerne aussi un insert pour un tel procédé de réparation d'une matrice et/ou d'un poinçon d'une presse et elle concerne aussi une presse réparée par un tel insert. Il arrive couramment que, durant la période d'utilisation d'une presse, le long de la surface de travail d'une matrice et/ou d'un poinçon, qu'il apparaisse des défauts de surface. Cela est d'autant plus fréquent dans le milieu automobile que les presses doivent avoir une durée de vie de plus de un million de cycles. Or, le moindre défaut de surface rend les pièces ainsi formées avec une marque, impliquant une retouche de chaque pièce. Une telle retouche représente un coût supplémentaire pour chaque pièce produite et allonge le temps de cycle de production de ces pièces. Généralement, le seul moyen connu est de remplacer l'intégralité de la matrice et/ou du poinçon. Un tel remplacement présente un coût très important et demande de nouvelles validations de pièces ainsi formées par la nouvelle presse. Une telle validation permet de s'assurer de la conformité de la nouvelle matrice et/ou du nouveau poinçon, représentant un arrêt prolongé de la chaîne d'emboutissage. Le but de la présente invention est de proposer un procédé de réparation d'une matrice et/ou d'un poinçon d'une presse, qui permet à la fois de réduite le coût de la réparation et la durée d'immobilisation de la chaîne d'emboutissage. Ce but est atteint, selon l'invention, au moyen d'un procédé de réparation d'une matrice et/ou d'un poinçon d'une presse, ladite presse étant destinée à former, par emboutissage, une pièce entre des surfaces de travail de la matrice et du 3048901 2 poinçon, la matrice et/ou le poinçon présentant un défaut sur une partie de ladite surface de travail, tel qu'il comporte : - une première étape de formage d'une cavité destinée à loger un insert, ladite cavité étant formée le long de la surface de travail de la matrice et/ou 5 du poinçon, à l'emplacement du défaut ; - une deuxième étape de dépose de l'insert dans la cavité, l'insert étant préalablement refroidit dans de l'azote liquide ; et - une troisième étape dite de finition, consistant à faire un usinage de finition de la face avant de l'insert, enlevant un surplus de matière de la face avant 10 de l'insert. Selon une première caractéristique de l'invention, la première étape comporte une étape de perçage d'une ouverture traversante dans le fond de ladite cavité. L'insert comporte une partie linéaire en saillie de la partie arrière de l'insert. La partie linéaire est adaptée pour pénétrer dans l'ouverture traversante de la cavité lors de la 15 deuxième étape du procédé. La cavité, formée lors de la première étape, présente une forme cylindrique de révolution, avec l'ouverture traversante qui est décalée latéralement par rapport à l'axe de symétrie de la cavité. Un tel décalage latéral permet de bloquer en rotation l'insert une fois celui-ci positionné dans la cavité. Selon une deuxième caractéristique de l'invention, la partie linéaire de l'insert 20 présente au moins une extrémité libre filetée. La partie linéaire présente une longueur adaptée pour qu'un écrou vissé autour de ladite extrémité filetée soit en appui contre la paroi extérieure de la matrice et/ou du poinçon. Selon une troisième caractéristique de l'invention, la deuxième étape est précédée d'une étape de formage de l'insert. L'étape de formage de l'insert comporte 25 une étape d'usinage de l'insert avec un usinage grossier d'une face dite avant de l'insert. La face avant de l'insert correspond la face de l'insert qui est destinée à remplacer une partie de la surface de travail de la matrice et/ou du poinçon qui comporte un défaut. L'usinage grossier est destiné à laisser en saillie de la face avant de l'insert un surplus de matière d'au moins 0.2 millimètre, le surplus de matière pouvant préférentiellement être compris entre 0.3 et 0.5 millimètre. 3048901 3 La présente invention concerne aussi un insert destiné à être utilisé dans un procédé de réparation d'une matrice et/ou d'un poinçon d'une presse selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une partie principale cylindrique de révolution et une partie linéaire en saillie de la face arrière de la partie 5 principale, ladite partie linéaire étant décalé latéralement par rapport à l'axe de symétrie de la partie principale et présente au moins une extrémité libre filetée. La présente invention concerne enfin une presse qui comporte une matrice et un poinçon, la presse étant destinée à former, par emboutissage, une pièce entre les surfaces de travail de la matrice et du poinçon, la matrice et/ou le poinçon 10 comportant le long d'une de leurs surfaces de travail une cavité dans laquelle est inséré un insert selon l'invention. 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 : 15 - La figure 1 représente une vue partielle d'une presse, destinée à mettre en forme par emboutissage un flan de tôle, comportant des réparations de la surface de travail au moyen d'inserts selon l'invention ; et - La figure 2 représente une vue partielle, en coupe, de la presse à l'emplacement d'un insert, selon l'invention. 20 La figure 1 représente une vue partielle de la surface de travail 11 d'une matrice 1 d'une presse. Une telle presse est destinée à mettre en forme, par emboutissage, une pièce entre les surfaces de travail de la matrice 1 et d'un poinçon complémentaire. L'exemple de réalisation est donné pour réparer la surface de travail d'une matrice, mais l'application pour réparer la surface de travail d'un 25 poinçon reste en tous points semblable et fait aussi l'objet de l'invention. La matrice 1 comporte, le long de sa surface de travail, des cavités cylindriques de révolution 12 dans lesquels sont insérés des inserts 2. Selon l'invention, chaque insert 2 est destiné à remplacer une partie de la surface de travail de la matrice 1, à l'emplacement de défauts qui se sont formés sur la surface de travail de la matrice 1. 30 Chaque insert 2 est mise en place dans une des cavités 12, après que chaque insert 12 soit préalablement refroidi dans de l'azote liquide. Une fois revenue à température 3048901 4 ambiant, la dilatation de l'insert 2 qui revient à sa taille initiale, garanti un montage sans jeu de l'insert 2 dans la cavité 12 de la matrice 1. Pour ce faire, chaque insert 2 est usiné à un diamètre légèrement plus grande que le diamètre de la cavité 12 dans laquelle l'insert 2 est destiné à être positionné. Le but de l'invention étant que, après 5 montage de l'insert 2 dans la cavité 12, suivant un procédé de réparation tel que décrit ultérieurement, qu'il soit impossible de différencier au toucher la partie de la surface de travail 11 de la matrice qui a reçu un insert 2 du reste de la surface de travail 11. La figure 2 représente une vue en coupe d'un des inserts 2 tel que positionné 10 dans une des cavités 12 formées le long de la surface de travail 11 de la matrice 1. Chaque insert 2 comporte une partie principale cylindrique de révolution 21, de même forme que la cavité 12 dans laquelle l'insert 2 est positionné. La paroi latérale de la partie principale 21 de l'insert 2, ainsi que la face arrière 23, sont en appui contre la paroi latérale et le fond 13 de la cavité 12. La paroi latérale de la face 15 arrière 23 de la partie principale 21 de l'insert 2 sont finement usinées pour présenter le moins de jeu possible après montage dans la cavité 12. La face avant 22 de la partie principale 21 de l'insert 2, qui est destinée à remplacer une partie de la surface de travail 11 de la matrice 1, est préalablement grossièrement usinée pour permettre d'avoir, après montage, un surplus de matière en saillie de la surface de travail 11 20 de la matrice 1. Un tel usinage grossier consiste à laisser un surplus de matière sur la face avant 22 de la partie principale de l'insert 2, d'au moins 0.2 millimètre. Plus précisément le surplus de matière est préférentiellement compris entre 0.3 et 0.5 millimètre. Une fois l'insert 2 en place dans la cavité 12, la face avant 22 de la partie principale 21 de l'insert 2 est alors finement usinée pour ne laisser aucune 25 discontinuité et avoir la surface de travail 11 de la matrice 1 dans une parfaite continuité avec la face avant 22 de la partie principale de l'insert 2. Un tel usinage fin est généralement réalisé manuellement par un opérateur. Le fond 13 de la cavité 12 comporte une ouverture traversante 14. L'ouverture traversante 14 est décalée latéralement par rapport à l'axe de symétrie de la cavité 12. Dans le prolongement 30 arrière de la partie principale 21, l'insert 2 comporte une tige filetée 3 qui traverse l'ouverture traversante 14 de la cavité 12. La tige filetée 3 est solidarisée à la partie principale 21 de l'insert 2 dans un trou taraudé 24. Le trou taraudé 24 est formé le long de la face arrière 23 de la partie principale 21 de l'insert 2. Le décalage 3048901 5 latéralement de l'ouverture traversant 14, permet de bloquer tout risque de rotation de l'insert 2 dans la cavité 12. Un écrou 4 est positionné en appui serré contre la paroi extérieure de la matrice 1, sécurisant le montage de l'insert 2 dans la cavité 12. La présente invention concerne aussi un procédé de réparation de la matrice 5 1 d'une presse qui comporte les étapes suivantes : - une première étape de formage de la cavité 12 le long de la surface de travail 11 de la matrice 1, la cavité 12 étant adaptée pour former un logement pour l'insert 2 ; - une deuxième étape de dépose de l'insert 2, préalablement refroidit dans Io de l'azote liquide, dans la cavité 12 ; et - une troisième étape de finition, qui consiste à faire un usinage de finition de la face avant de l'insert 2 pour avoir une parfaite continuité entre la face avant 22 de l'insert 2 et le reste de la surface de travail 11 de la matrice 1. La première étape consiste plus particulièrement à former une cavité 12 qui présente 15 une forme cylindrique de révolution. Lors de cette première étape, est aussi formée dans le fond 13 de la cavité 12, une ouverture traversante 14. L'ouverture traversante 14 est positionnée excentrée par rapport au fond 13 circulaire de la cavité 12. La deuxième étape est précédée d'une étape de formage de l'insert 2. L'étape de formage de l'insert 2 comporte une étape de fixation d'une tige filetée 3, 20 en saillie de la face arrière 23 de l'insert 2. Lors de la deuxième étape, la tige filetée 3 est adaptée pour pénétrer dans l'ouverture traversante 14 de la cavité 12. Après la deuxième étape, un écrou 4 est vissé à l'extrémité libre de la tige filetée 3, en appui serré contre la paroi extérieure de la matrice 1. Une telle presse doit résister à un nombre important de cycle d'emboutissage et un tel procédé de réparation de la 25 matrice 1 permet d'avoir une telle pérennité de la réparation et cela en évitant tout risque de rotation de l'insert 2 dans la cavité 12 et tout risque de voir ressortir l'insert 2 de la cavité 12. Un tel procédé de réparation est identiquement applicable pour réparer la surface de travail du poinçon de la presse. REVENDICATIONS1. Procédé de réparation d'une matrice (1) et/ou d'un poinçon d'une presse, ladite presse étant destinée à former, par emboutissage, une pièce entre des surfaces de travail (11) de la matrice (1) et du poinçon, la matrice (1) et/ou le poinçon présentant un défaut sur une partie de ladite surface de travail (11), caractérisé en ce qu'il comporte : - Une première étape de formage d'une cavité (12) destinée à loger un insert (2), ladite cavité (12) étant formée le long de la surface de travail (11) de la matrice (1) et/ou du poinçon, à l'emplacement du défaut ; et Io - Une deuxième étape de dépose de l'insert (2) dans la cavité (12), l'insert (2) étant préalablement refroidit dans de l'azote liquide. 2. Procédé de réparation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première étape comporte une étape de perçage d'une ouverture traversante (14) dans le fond (13) de ladite cavité (12). 15 3. Procédé de réparation selon la revendication 2, caractérisé en ce l'insert comporte une partie linéaire (3) en saillie de la partie arrière (23) de l'insert (2), ladite partie linéaire (3) étant adaptée pour pénétrer dans l'ouverture traversante (14) de la cavité (12) lors de la deuxième étape dudit procédé. 4. Procédé de réparation selon la revendication 3, caractérisé en ce que la 20 cavité (12), formée lors de la première étape, présente une forme cylindrique de révolution. 5. Procédé de réparation selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'ouverture traversante (14) est décalée latéralement par rapport à l'axe de symétrie de la cavité (12). 25 6. Procédé de réparation selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la partie linéaire (3) de l'insert (2) présente au moins une extrémité libre filetée et en ce que ladite partie linéaire (3) présente une longueur adaptée pour qu'un écrou vissé autour de ladite extrémité filetée soit en appui contre la paroi extérieure de la matrice (1) et/ou du poinçon. 3048901 7 7. Procédé de réparation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième étape est précédée d'une étape de formage de l'insert (2), ladite étape de formage de l'insert (2) comportant une étape d'usinage de l'insert (2) qui comporte un usinage grossier d'une face (22) 5 dite avant de l'insert (2), ladite face avant (22) étant la face de l'insert (2) qui est destinée à remplacer une partie de la surface de travail (11) de la matrice (11) et/ou du poinçon qui comporte un défaut, ledit usinage grossier étant destiné à laisser en saillie de la face avant (22) de l'insert (2) un surplus de matière d'au moins 0.2 millimètre, ledit surplus de matière pouvant préférentiellement être compris entre 0.3 et 0.5 millimètre. 8. Procédé de réparation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la deuxième étape est suivi d'une troisième étape dite de finition, consistant à faire un usinage de finition de la face avant de l'insert, enlevant ledit surplus de matière de la face avant (22) de l'insert (2). 9. Insert (2) destiné à être utilisé dans un procédé de réparation d'une matrice (1) et/ou d'un poinçon d'une presse selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une partie principale (21) cylindrique de révolution et une partie linéaire (3) en saillie de la face arrière (23) de la partie principale (21), ladite partie linéaire (3) étant décalé latéralement par rapport à l'axe de symétrie de la partie principale (21) et présente au moins une extrémité libre filetée. 10. Presse qui comporte une matrice (1) et un poinçon, ladite presse étant destinée à former, par emboutissage, une pièce entre les surfaces de travail (11) de la matrice (1) et du poinçon, la matrice (1) et/ou le poinçon comportant le long d'une de leurs surfaces de travail (11) une cavité (12) dans laquelle est inséré un insert (2) selon la revendication 9.