Brevet FR3054969A1 — publié le 20180216

"OUTIL DE POINÇONNAGE ET OUTIL D'EMBOUTISSAGE POUR UNE EBAUCHE DE PIECE POUR UN VEHICULE, NOTAMMENT AUTOMOBILE" [1] L'invention concerne un outil de poinçonnage pour une ébauche de pièce pour un véhicule, notamment automobile, telle que par exemple une porte latérale ou un capot du véhicule. L'invention concerne également un outil d'emboutissage comprenant un tel outil de poinçonnage. [2] De manière connue en soi, les outils d'emboutissage de flans de tôle pour former des ébauches de pièces pour véhicule, notamment automobile, comprennent également au moins un outil de poinçonnage qui permet la réalisation d'un ou plusieurs perçages dans l'ébauche de pièce à la fin de l'opération d'emboutissage du flan de tôle correspondant. Ces perçages sont en fait des repères de repositionnement des ébauches de pièces sur d'autres outils pour la réalisation d'opérations de finition. [3] Le document EP2094413 divulgue un tel outil de poinçonnage d'une tôle, muni d'un poinçon et d'une matrice formée par un corps creux cylindrique métallique. [4] Cependant, le jeu mécanique latéral existant entre les différentes parties de l'outil d'emboutissage est plus important que le jeu mécanique radial existant entre le poinçon et la matrice de l'outil de poinçonnage. Il est donc courant que l'extrémité libre du poinçon, lors des opérations d'emboutissage et de poinçonnage, viennent buter contre le bord interne de la paroi annulaire de la matrice métallique, endommageant de fait les arêtes de découpe respectivement de la matrice et du poinçon. [5] La présente invention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus de l'art antérieur. [6] Pour atteindre ce but, l'invention concerne un outil de poinçonnage pour une ébauche de pièce pour un véhicule, notamment automobile, comprenant un poinçon et une matrice en forme de corps creux cylindrique permettant le passage d'une chute de poinçonnage, la matrice étant réalisée à partir d'une matière plastique et son ouverture supérieure disposée en vis-à-vis du poinçon et permettant le passage de la chute de poinçonnage étant obturée par une membrane frangible séparable par le poinçon lors de la première opération de poinçonnage. 3054969 2 [7] Selon une autre particularité, la matière plastique formant la matrice présente une dureté comprise entre 85 et 95 shores A, préférentiellement entre 90 et 92 shores A. [8] Selon une autre particularité, la matrice est réalisée en polyuréthane. [9] Selon une autre particularité, le jeu radial existant entre le poinçon et l'ouverture 5 supérieure de la matrice après perçage de la membrane frangible est d'environ 0,035 mm. [0010] L'invention concerne également un outil d'emboutissage pour un flan de tôle pour former une ébauche de pièce pour un véhicule, notamment automobile, comprenant une partie inférieure sur laquelle le flan de tôle est destiné à être disposé, une partie supérieure mobile en translation et destinée à emboutir le flan de tôle pour former 10 l'ébauche de pièce, un serre-flan pour maintenir le flan de tôle pendant l'emboutissage, et au moins un outil de poinçonnage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dont le poinçon est solidaire de la partie supérieure de l'outil d'emboutissage et dont la matrice est solidaire de la partie inférieure de ce dernier, une extrémité libre du poinçon faisant saillie de la face de la partie supérieure en regard de la partie inférieure pour permettre le 15 poinçonnage de l'ébauche de pièce à la fin de l'opération d'emboutissage du flan de tôle. [0011] Selon une autre particularité, l'extrémité libre du poinçon de l'outil de poinçonnage fait saillie de la partie supérieure de l'outil d'emboutissage d'une longueur d'environ 2 mm. [0012] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va 20 suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant deux modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : - La figure 1 représente une vue en coupe d'une partie d'un outil d'emboutissage muni d'un outil de poinçonnage selon l'invention avant une première opération d'emboutissage ; - La figure 2 représente la vue en coupe de la figure 1, après la première opération 25 d'emboutissage. [0013] En référence aux figures, l'outil de poinçonnage 1 monté sur l'outil d'emboutissage va maintenant être décrit. [0014] L'outil d'emboutissage comprend une partie inférieure 7 sur laquelle un flan de tôle 8, pour former une ébauche de pièce pour un véhicule automobile, est destiné à être 30 disposé. L'outil d'emboutissage comprend également une partie supérieure 6 mobile en 3054969 3 translation et destinée à emboutir le flan de tôle 8 pour former l'ébauche de pièce. En outre, en prélude à l'emboutissage, le flan de tôle 8 est maintenu contre la partie inférieure 7 à l'aide d'au moins un serre-flan (non représenté), préférentiellement deux. L'ébauche de pièce peut être, de manière non limitative, une porte latérale, une garniture de porte 5 latérale ou un capot du véhicule. [0015] De manière à réaliser au moins un perçage dans l'ébauche de pièce à la fin de l'opération d'emboutissage du flan de tôle 8, l'outil d'emboutissage comprend au moins un outil de poinçonnage 1. De manière à faciliter le repositionnement reproductible de l'ébauche de pièce sur d'autres outils de finition de cette ébauche de pièce, cette dernière 10 comprend plusieurs perçages, idéalement deux. Ainsi, pour permettre la réalisation de ces deux perçages, l'outil d'emboutissage comprend deux outils de poinçonnage 1. [0016] Chaque outil de poinçonnage 1 comprend un poinçon métallique 2 solidaire de la partie supérieure 6 de l'outil d'emboutissage, l'extrémité libre 9 de ce poinçon 2 faisant saillie de la face de la partie supérieure 6 de l'outil d'emboutissage en regard de la partie 15 inférieure 7 de ce dernier. De la sorte, à la fin de l'opération d'emboutissage du flan de tôle 8 pour former l'ébauche de pièce, cette dernière est poinçonnée par le poinçon 2 de l'outil de poinçonnage 1. L'extrémité libre 9 du poinçon fait saillie de la partie supérieure 6 de l'outil d'emboutissage d'une longueur de l'ordre de 2 mm, sensiblement supérieure à l'épaisseur du flan de tôle 8. 20 [0017] Pour permettre un poinçonnage sans bavure de l'ébauche de pièce, l'outil de poinçonnage 1 comprend également une matrice 3 en forme de corps creux cylindrique permettant le passage des chutes de poinçonnage, solidaire de la partie inférieure 7 de l'outil d'emboutissage. Plus précisément, la matrice 3 est insérée à force dans une ouverture 10 traversant la partie inférieure 7 de l'outil d'emboutissage, ce trou traversant 25 10 assurant l'évacuation des chutes de poinçonnage. La face supérieure de la matrice 3 est en outre à l'affleurement de la face de la partie inférieure 7 en regard de la partie supérieure 6 de l'outil d'emboutissage. [0018] Selon l'invention, la matrice 3 de chaque outil de poinçonnage 1 est réalisée à partir d'une matière plastique présentant une dureté comprise entre 85 et 95 shores A, 30 préférentiellement entre 90 et 92 shores A. Préférentiellement, la matrice 3 est réalisée en polyuréthane. 3054969 4 [0019] En outre, l'ouverture supérieure 5 de la matrice 3 disposée en regard de l'extrémité libre 9 du poinçon 2 et permettant le passage des chutes de poinçonnage est obturée par une membrane frangible 5 séparable par le poinçon 2 lors de la première opération de poinçonnage de l'ébauche de pièce. Cette membrane frangible 5 s'étend 5 perpendiculairement à la direction longitudinale de la matrice 3. Une fois la membrane frangible 5 séparée suite à la première opération de poinçonnage, le jeu radial existant entre le poinçon 2 et l'ouverture supérieure 4 de la matrice 3 est d'environ 0,035 mm, assurant un poinçonnage sans bavure de l'ébauche de pièce. [0020] L'outil de poinçonnage 1 selon l'invention permet d'éviter l'utilisation des matrices 10 métalliques et d'éviter d'endommager l'arête de découpe du poinçon 2. En outre, la matrice 3 selon l'invention est facilement logeable dans un simple perçage 10 de la partie inférieure 7 de l'outil d'emboutissage. Enfin, la matière constituant la matrice 3 est suffisamment dure pour assurer la réalisation de trous sans bavures dans l'ébauche de pièce. REVENDICATIONS1. Outil de poinçonnage (1) pour une ébauche de pièce pour un véhicule, notamment automobile, comprenant un poinçon (2) et une matrice (3) en forme de corps creux cylindrique permettant le passage d'une chute de poinçonnage, caractérisé en ce que la matrice (3) est réalisée à partir d'une matière plastique et dont l'ouverture supérieure (4) disposée en vis-à-vis du poinçon (2) et permettant le passage de la chute de poinçonnage est obturée par une membrane frangible (5) séparable par le poinçon (2) lors de la première opération de poinçonnage. 2. Outil de poinçonnage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière plastique formant la matrice (3) présente une dureté comprise entre 85 et 95 shores A, préférentiellement entre 90 et 92 shores A. 3. Outil de poinçonnage (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la matrice (3) est réalisée en polyuréthane. 4. Outil de poinçonnage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le jeu radial existant entre le poinçon (2) et l'ouverture supérieure (4) de la matrice (3) après perçage de la membrane frangible (5) est d'environ 0,035 mm. 5. Outil d'emboutissage pour un flan de tôle (8) pour former une ébauche de pièce pour un véhicule, notamment automobile, comprenant une partie inférieure (7) sur laquelle le flan de tôle (8) est destiné à être disposé, une partie supérieure (6) mobile en translation et destinée à emboutir le flan de tôle (8) pour former l'ébauche de pièce, un serre-flan pour maintenir le flan de tôle (8) pendant l'emboutissage, et au moins un outil de poinçonnage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dont le poinçon (2) est solidaire de la partie supérieure (6) de l'outil d'emboutissage et dont la matrice (3) est solidaire de la partie inférieure (7) de ce dernier, une extrémité libre (9) du poinçon (2) faisant saillie de la face de la partie supérieure (6) en regard de la partie inférieure (7) pour permettre le poinçonnage de l'ébauche de pièce à la fin de l'opération d'emboutissage du flan de tôle (8). 6. Outil d'emboutissage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité libre (9) du poinçon (2) de l'outil de poinçonnage (1) fait saillie de la partie supérieure (6) de l'outil d'emboutissage d'une longueur d'environ 2 mm.