Brevet FR3050667A1 — publié le 20171103

OUTILLAGE PERMETTANT LA DECOUPE D'UNE PIECE DE TOLE SELON DEUX DIRECTIONS DIFFERENTES ET PROCEDE DE DECOUPE AU MOYEN D'UN TEL OUTILLAGE L'invention se positionne dans le secteur de l'emboutissage et concerne plus particulièrement les outillages de découpe des pièces en tôle. Elle s'applique en particulier, mais de manière non limitative, à la découpe de pièces de carrosserie de véhicules automobiles. Les outillages connus, utilisés dans le secteur de l'automobile comprennent un bâti supérieur et un bâti inférieur. Habituellement, le bâti supérieur comprend au moins une lame de découpe et est mobile verticalement vers le bâti inférieur comportant une surface de réception de la pièce en tôle à découper. La forme particulière de certaines pièces de carrosserie, en particulier lorsqu'elles présentent un fort galbe, nécessite que l'outillage comporte deux lames présentant des directions de 15 découpe différentes. Une lame sera par exemple portée par le bâti supérieur pour une découpe en direct selon l'axe vertical et une autre lame sera portée par un coulisseau et agira avec un angle de découpe formant un angle avec la verticale. Ceci est en particulier utilisé pour les opérations de détourage de type gooseneck où le détourage se fait en une seule opération mettant en oeuvre les deux lames, par exemple une lame en direct et une 20 lame montée sur un coulisseau. Ce type d'opération de détourage nécessite une phase de mise au point assez importante de l'outillage de découpe afin que les deux lames soient alignées au niveau de la zone de tôle dite de recouvrement dans laquelle les lignes de découpe des lames se superposent. De la qualité de cette mise au point dépend la possibilité d'obtenir une découpe nette et sans 25 bavure de la tôle. Malheureusement, au cours du temps un décalage est observé dans le positionnement de la lame portée par le coulisseau ce qui génère des bavures au découpage. Il est donc nécessaire de procéder à une nouvelle étape de mise au point de l'outillage, ce qui est coûteux en temps et en immobilisation de l'outillage. Une solution reste donc à trouver afin de supprimer les bavures de découpes générées par 30 le jeu se créant au cours du temps par exemple du fait de l'usure des outils. L'invention a pour objectif de répondre à au moins un des problèmes rencontrés dans l'art antérieur en proposant des moyens de rattrapage du jeu créé par l'usure des outils qui permettent de poursuivre leur utilisation en particulier dans le cadre d'opérations de détourage sans générer de bavures lors de la découpe. 3050667 2 A cet effet, l'invention a pour objet un outillage de presse d'emboutissage pour le découpage d'une pièce de tôle comprenant un bâti supérieur portant deux instruments de découpe présentant des directions de découpe différentes selon un axe vertical, les instruments de découpe étant agencés pour couper la tôle sur une même zone « d » dite de recouvrement 5 au niveau d'une de leur extrémité, l'outillage étant remarquable en ce que l'extrémité d'un des instruments de découpe présente une excroissance générant un décrochement latéral de la ligne de coupe au niveau de la zone de recouvrement d. Selon des modes particuliers de réalisation, l'invention peut comprendre l'une ou l'autre des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons possibles : L'outillage est configuré pour actionner les instruments de découpe successivement lors d'une seule opération de découpe. Les instruments de découpe sont des lames de préférence en acier. L'outillage est configuré pour que l'instrument de découpe présentant l'excroissance soit actionné en premier. L'outillage comprend un instrument de découpe directe porté par le bâti supérieur et un instrument de découpe selon la direction verticale porté par le bâti supérieur et un instrument de découpe selon une autre direction porté par un coulisseau, de préférence les instruments de découpe directe et par coulisseau présentent une même orientation selon un plan horizontal. L'excroissance est portée par la lame de découpe selon la direction verticale du bâti supérieur. L'excroissance se présente sous forme de demi-cercle, de préférence son rayon est compris entre 0,5 et 1 fois la largeur de la zone de recouvrement d. L'excroissance s'étend transversalement par rapport à la direction de la ligne de découpe générée par l'instrument de découpe qui la porte. L'invention a également pour objet un procédé de découpe d'une pièce de tôle remarquable en ce qu'il comprend une étape de découpe de la tôle selon laquelle deux instruments de découpe sont actionnés successivement lors de la même opération de découpe et en ce que le procédé met en oeuvre un outillage de presse d'emboutissage tel que défini plus haut. Selon une mise en oeuvre préférée du procédé de l'invention, l'instrument de découpe actionné en premier est l'instrument de découpe portant l'excroissance, de préférence l'instrument de découpe actionné en premier est un instrument de découpe selon la direction verticale porté par le bâti supérieur de l'outillage. 3050667 3 Le procédé selon l'invention est particulièrement adapté à la découpe de pièces de tôle présentant un galbe, les pièces de tôle découpées étant préférentiellement des pièces de carrosserie de véhicule automobile, de préférence les pièces de tôle sont métalliques. Comme on l'aura compris à la lecture de la définition qui vient d'en être donnée, l'invention 5 consiste à donner une forme à l'extrémité d'une des deux lames de découpe, la forme se présentant par exemple sous forme d'un petit demi-cercle. Un demi-disque de tôle de diamètre réduit est enlevé sur la pièce de tôle, le long de la ligne de découpe de la première lame permettant de compenser un défaut d'alignement des lames du fait de l'apparition d'un jeu dans le positionnement d'une des lames. La seconde lame aura en effet des possibilités 10 plus importantes de croiser la découpe faite par la première lame. L'obtention d'une découpe nette de la tôle est donc facilitée. L'invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit donnée à titre d'exemple en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles : 15 La figure 1 présente un exemple de pièce de tôle complexe pour la découpe de laquelle peut être utilisé l'outillage et le procédé selon l'invention. Les figures 2a à 2c montrent la cinématique de découpe sur la tôle de la figure 1. Les figures 3 et 3a montrent un autre exemple de pièce de tôle et en détail la zone de raccordement entre les outils de découpe. 20 La figure 4 montre un exemple d'agencement de deux lames dont une lame porte une excroissance selon l'invention. Dans la description qui suit, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n'est pas limitatif en ce qu'il autorise la présence d'autres éléments dans le dispositif, l'agencement ou l'outillage auquel il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre » 25 inclut les termes « consister en ». L'outillage et le procédé selon l'invention vont être décrits de manière conjointe. On se référera en premier lieu à la figure 1 montrant un exemple de pièce de tôle 1 de forme complexe dont la découpe sera faite au moyen d'un outillage selon l'invention. Le fort galbe montré par la pièce 1 à certains endroits ne permet pas d'employer un seul outil de découpe 30 selon une direction donnée. En l'espèce, il ne permet pas d'employer un seul outil de découpe selon une direction verticale (i.e. découpe directe) au risque sinon de générer des phénomènes d'arrachement dans la tôle. La découpe de la tôle 1 est donc obtenue par deux lames (non représentées) présentant des directions de découpe différentes c'est-à-dire avec des angles de découpes différents l'un de l'autre. De préférence, une lame est agencée pour découper la tôle selon l'axe vertical 3 et est portée par le bâti supérieur de la presse 3050667 4 d'emboutissage. L'autre lame est agencée pour découper la tôle selon une direction différente de la verticale, par exemple selon une direction 5 formant un angle de 30 degrés avec l'axe vertical. Cette seconde lame est par exemple portée par un coulisseau monté également sur le bâti supérieur. Selon l'invention, l'outillage est configuré pour actionner les 5 deux instruments de découpe (i.e. les deux lames) lors d'une seule opération de découpe. L'invention est décrite en relation avec un outillage portant sur son bâti supérieur une lame directe et une lame portée par un coulisseau, mais n'est pas limitative de cette configuration. L'invention peut être mise en oeuvre sur tout outillage comprenant deux lames de découpe présentant des directions de découpe différentes. Par exemple, elle peut être mise en oeuvre 10 pour un outillage présentant deux instruments de découpe montés sur coulisseau. Les lignes de découpe (7, 9) sont obtenues par l'action des deux instruments de découpe. L'outillage est configuré pour que les deux lignes de découpe (7, 9) se croisent en au moins un point de sorte à ne pas générer de bavure de découpe en une zone de tôle dite de recouvrement. Lorsque les lames sont parallèles (en ce qu'elles présentent une même 15 orientation selon un plan horizontal) et alignées, la zone de recouvrement correspond à une bande de tôle relativement fine où les lignes de découpe des deux lames sont destinées à se superposer en l'absence de jeu entre elles.. Les figures 2a à 2c présentent la cinématique de découpe associée à la lame directe 11 et à la lame 13 portée par un coulisseau. Dans notre exemple de réalisation, l'outillage est 20 configuré pour que la lame de découpe directe 11 effectue en premier le découpage de la tôle 1 selon une direction verticale 3. La lame de découpe 13 du coulisseau effectue un découpage de la tôle 1 de manière successive selon une direction différente 5, par exemple inclinée de 30 degrés par rapport à la verticale. Les deux lames (11, 13) sont agencées pour découper à tour de rôle une même zone de tôle « d » dite zone de recouvrement, en une 25 seule opération de découpe (le bâti n'est actionné qu'une seule fois). A cet effet, les extrémités des deux lames (11,13) présentent des saillies (15, 17) destinées à permettre à la fois un découpage de la tôle 1 et un chevauchement des deux lames (11, 13) au niveau de la zone de recouvrement d. Cette zone de recouvrement est illustrée sur la figure 3 sur laquelle on peut voir un autre 30 exemple de pièce de tôle 19 pouvant être découpée par l'outillage selon l'invention. Sur la figure 3 la zone 21 est la zone de tôle découpée par découpe directe et la zone 23 est la zone de tôle découpée par une lame dont la direction de découpe 5 présente un angle avec la verticale. La zone de recouvrement d se trouve à la jonction entre les deux zones. On comprend que la mise au point de l'outillage permet aux deux lignes de découpe 35 obtenues par les deux outils de découpe de se superposer après la phase de mise au point 3050667 5 de l'outillage et lorsqu'aucun jeu suite à l'usure des pièces n'est encore apparu. Cette superposition des lignes de découpe est perdue lorsque l'usure des pièces génère un jeu au niveau d'une des lame par exemple la lame porté par un coulisseau. Néanmoins, selon l'invention, la perte de cette mise au point précise n'entraîne pas de bavure lors du 5 découpage. L'invention est remarquable en ce que l'outillage va présenter des moyens passifs de rattrapage de ce jeu en proposant qu'une des deux lames (11, 13) présente une excroissance au niveau de son extrémité destinée à couper la zone de recouvrement. L'excroissance va enlever une petite surface de tôle supplémentaire. Sur la figure 4, 10 l'excroissance 27 est latérale et se présente en arc de cercle. Elle est porté par la lame de découpe directe 11. Cette excroissance 27 se présente sous forme d'une rupture de surface sur la lame générant un détournement de la ligne de découpe par rapport à sa direction principale. L'outillage est configuré pour que le détournement se fasse du côté de la ligne de découpe selon lequel est généralement observé le décalage entre les deux lignes de 15 découpes lors de l'apparition d'un jeu. Du fait de ce détournement, il n'est plus nécessaire que les lignes de découpes soient alignées et se superposent pour obtenir une découpe nette et sans bavure de la tôle. En effet, le détournement de la ligne de découpe obtenue par la lame 11 portant l'excroissance 27 va favoriser un croisement avec la ligne de découpe de l'autre lame 13 permettant de rattraper le jeu apparaissant avec le temps, et sans nécessiter 20 d'opération de remise au point de l'outillage. La pièce de tôle ne présente donc pas une ligne de coupe droite mais un petit renfoncement 25 en arc de cercle (comme illustré sur les figures 3 et 3a). Avantageusement, l'outillage est configuré pour actionner les instruments de découpe (11, 13) l'un après l'autre afin de leur permettre de se superposer en une seule et même 25 opération de découpe. Selon l'invention, l'instrument de découpe 11 présentant l'excroissance 27 est actionné en premier. De préférence l'instrument de découpe 11 actionné en premier est l'instrument de découpe en direct, si bien que la lame portée par le bâti supérieur est la lame 11 présentant l'excroissance 27. Néanmoins, l'homme du métier pourra envisager de faire porter l'excroissance à la lame du coulisseau, à condition 30 cependant que celle-ci soit actionnée avant la lame directe du bâti supérieur lors de l'opération de découpe. Selon une mise en oeuvre préférée de l'invention, l'excroissance 27 se présente sous forme d'une saillie latérale d'une largeur supérieure ou égale au jeu habituellement mesuré entre les lames (11, 13). La taille et la forme de l'excroissance 27 seront donc déterminées sans 3050667 6 peine par l'homme du métier. Par exemple l'excroissance se présentera sous forme de demi-cercle, dont le rayon est compris entre 0,5 et 1 fois la largeur de la zone de recouvrement d. Il va sans dire que l'outillage est agencé pour que l'excroissance 27 de la lame 11 soit positionnée dans la zone de recouvrement d de la tôle, c'est-à-dire dans la zone où la tôle 5 est découpée à la fois par la lame directe et par la lame du coulisseau. REVENDICATIONS1. Outillage de presse d'emboutissage pour le découpage d'une pièce de tôle (1, 19) comprenant un bâti supérieur portant deux instruments de découpe (11, 13) présentant des directions de découpe différentes selon un axe vertical, les instruments de découpe (11,13) étant agencés pour couper la tôle (1, 19) sur une même zone « d » dite de recouvrement au niveau d'une de leur extrémité, l'outillage étant caractérisé en ce que l'extrémité d'un des instruments de découpe (11, 13) présente une excroissance (27) générant un décrochement latéral de la ligne de coupe au niveau de la zone de recouvrement d. 2. Outillage selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est configuré pour actionner les instruments de découpe (11, 13) successivement lors d'une seule opération de découpe. 3. Outillage selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il est configuré pour que l'instrument de découpe (11) présentant l'excroissance (27) soit actionné en premier. 4. Outillage selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il comprend un instrument de découpe (11) selon la direction verticale porté par le bâti supérieur et un instrument de découpe (13) selon une autre direction porté par un coulisseau, de préférence les instruments de découpe directe (11) et par coulisseau (13) présentent une même orientation selon un plan horizontal. 5. Outillage selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'excroissance (27) est portée par la lame de découpe (11) selon la direction verticale du bâti supérieur. 6. Outillage selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'excroissance (27) se présente sous forme de demi-cercle, de préférence son rayon est compris entre 0,5 et 1 fois la largeur de la zone de recouvrement d. 7. Outillage selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que l'excroissance (27) s'étend transversalement par rapport à la direction de la ligne de découpe générée par l'instrument de découpe qui la porte. 3050667 8 8. Procédé de découpe d'une pièce de tôle (1, 19) caractérisé en ce qu'il comprend une étape de découpe de la tôle selon laquelle deux instruments de découpe (11, 13) sont actionnés successivement lors de la même opération de découpe et en ce que le procédé met en oeuvre un outillage de presse d'emboutissage selon l'une des 5 revendications 1 à 7. 9. Procédé de découpe selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'instrument de découpe actionné en premier est l'instrument de découpe (11) portant l'excroissance (27), de préférence l'instrument de découpe actionné en premier est un instrument de 10 découpe selon la direction verticale porté par le bâti supérieur de l'outillage. 10. Procédé de découpe selon la revendication 8 ou 9 caractérisé en ce que la pièce de tôle (1, 19) découpée est une pièce de carrosserie de véhicule automobile, de préférence la pièce de tôle (1, 19) est métallique.