Brevet FR3058335A1 — publié le 20180511

OUTILLAGE D'EMBOUTISSAGE AVEC LAMES DE DECOUPE L'invention a trait au domaine de l'emboutissage de tôle, notamment de flan de tôle de carrosserie automobile. Plus particulièrement, l'invention a trait à un outillage et un procédé d'emboutissage. Le document de modèle d'utilité publié CN 205147112 U divulgue un outillage d'emboutissage. L'outillage d'emboutissage comprend une matrice supérieure qui coopère avec un poinçon inférieur afin d'emboutir un flan de tôle. L'outillage comprend également des serre-flans. Le document de modèle d'utilité publié CN 204710946 U divulgue un outillage d'ébavurage comprenant une matrice supérieure et une matrice inférieure. La matrice supérieure supporte une lame de découpe à vagues qui coopère avec une lame supportée par la matrice inférieure, de manière à découper un flan de tôle. La lame présente un profil de découpe à vagues afin de limiter les efforts lors de la découpe. Le document de modèle d'utilité publié CN 204381162 U divulgue une lame de découpe pour une presse d'estampage pour tôle de véhicule automobile. La presse comprend une matrice supérieure pourvue d'une lame avec un profil de découpe à vagues, ladite lame coopérant avec une lame située sur une matrice inférieure de manière à découper la tôle. Lors de la fabrication de pièces embouties en tôle, des flans de tôle sont généralement découpés sur un premier poste à l'aide d'une cisaille. Les flans de tôle découpés sont ensuite transférés en ligne d'emboutissage vers un deuxième poste, où ils vont subir un emboutissage à l'aide d'un outillage d'emboutissage. Ces deux opérations impliquent l'utilisation d'une presse pour la découpe de la tôle, d'une logistique de transfert des flans de tôle en début de ligne d'emboutissage et l'utilisation d'un outil d'emboutissage pour l'opération d'emboutissage du flan de tôle, ce qui augmente le temps et les coûts de production des pièces embouties. L'invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l'état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de 3058335 2 simplifier la fabrication des pièces embouties en tôle. L'invention a également pour objectif de fournir une solution économique et robuste. L'invention a pour objet un outillage d'emboutissage d'un flan de tôle pour presse d'emboutissage, comprenant un bâti inférieur comprenant un poinçon ; un bâti 5 supérieur avec une matrice apte à coopérer avec le poinçon lors d'un mouvement d'emboutissage ; au moins un serre-flan disposé latéralement au poinçon et apte à coopérer avec une portion périphérique de la matrice ; remarquable en ce que le bâti inférieur comprend, latéralement à la matrice, une lame inférieure, et le bâti supérieur comprend, latéralement au poinçon, une lame supérieure apte à coopérer 10 avec la lame inférieure en vue de découper le flan de tôle au début du mouvement d'emboutissage. Selon un mode avantageux de l'invention, la lame supérieure présente un profil ondulé et la lame inférieure présente un profil droit. Selon un mode avantageux de l'invention, le profil ondulé de la lame supérieure 15 présente une variation de hauteur ôH comprise entre 4 mm et 6 mm. Selon un mode avantageux de l'invention, le profil ondulé présente une succession d'ondulations séparées entre elles d'un pas d compris entre 300 et 350 mm. Selon un mode avantageux de l'invention, le serre-flan ou un des serre-flans est disposé entre la lame inférieure et le poinçon. 20 Selon un mode avantageux de l'invention, la lame supérieure est située sur la portion périphérique de la matrice en vis-à-vis du serre-flan disposé entre le poinçon et la lame inférieure. Selon un mode avantageux de l'invention, le bâti inférieur comprend une table de guidage d'un ruban de tôle, ladite table étant adjacente à la lame inférieure, et le bâti 25 supérieur comprend un presseur apte à presser le ruban de tôle contre la table avant la découpe du flan de tôle Selon un mode avantageux de l'invention, l'outillage d'emboutissage est configuré de sorte que, après la découpe du flan, la matrice poursuit le mouvement d'emboutissage de manière à emboutir le flan de tôle découpé. 3058335 3 L'invention a également pour objet un procédé de mise à forme d'un flan de tôle comprenant les étapes suivantes : (a) découper le flan de tôle, (b) emboutir le flan de tôle ; remarquable en ce que les étapes (a) et (b) sont réalisées avec un outillage d'emboutissage conforme à l'invention et en ce que l'étape (a) de découpe est 5 réalisée avant l'étape (b). Selon un mode avantageux de l'invention, l'outillage d'emboutissage est alimenté en tôle au moyen d'une bobine de tôle. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce que l'outillage d'emboutissage de l'invention permet de réaliser le découpage et l'emboutissage du flan de tôle. En 10 effet, l'outillage de l'invention comprend un jeu de deux lames permettant la découpe de la tôle avant l'emboutissage du flan de tôle. Ainsi, un seul coup de presse permet le découpage et l'emboutissage du flan de tôle. La lame supérieure mobile présente un profil ondulé qui permet de diminuer les efforts de tonnage lors de la découpe du flan de tôle. L'invention permet ainsi la suppression de l'outillage spécifique de 15 découpe des flans de tôle ainsi que la suppression des coûts liés à la logistique de transfert des flans de tôle de la ligne de découpe à la ligne d'emboutissage. Les coûts et le temps de fabrication des pièces de tôle embouties diminuent. L'outillage est particulièrement intéressant pour l'emboutissage de flan de tôle au moyen de presse transfert. 20 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 illustre un outillage d'emboutissage selon l'invention ; - La figure 2 illustre l'outillage d'emboutissage de la figure 1 dans une étape de découpage d'un flan de tôle ; 25 - La figure 3 représente une portion agrandie de la figure 2 ; - La figure 4 illustre l'outillage d'emboutissage des figures 1 et 2 dans une étape d'emboutissage du flan de tôle ; - La figure 5 représente l'outillage d'emboutissage des figures 1, 2 et 4 après l'étape d'emboutissage. 3058335 4 La figure 1 illustre un outillage 2 d'emboutissage d'un flan de tôle pour presse d'emboutissage 4, notamment pour presse de type transfert. L'outillage d'emboutissage 2 comprend un bâti inférieur 6 comprenant un poinçon 8 et un bâti supérieur 10 avec une matrice 12 apte à coopérer avec ledit poinçon de manière à 5 emboutir un flan de tôle. La matrice 12 comprend généralement une portion creuse 12.1 et une portion périphérique 12.2. L'outillage 2 d'emboutissage comprend au moins un serre-flan disposé latéralement au poinçon 8 de manière à coopérer avec la portion périphérique 12.2 de la matrice 12. En l'occurrence, l'outillage 2 d'emboutissage comprend deux serre-flans 14 et 16, chaque serre-flan étant 10 disposé d'un côté du poinçon 8. Le bâti inférieur 6 comprend une lame inférieure 18, latéralement à la matrice 12, et le bâti supérieur 10 comprend, latéralement au poinçon 8, une lame supérieure 20 apte à coopérer avec la lame inférieure 18 en vue de découper le flan de tôle au début du mouvement d'emboutissage. Le mouvement d'emboutissage correspond à un mouvement de translation de la 15 matrice 12 vers le bas, comme indiqué par la flèche. Le bâti supérieur 10 est généralement supporté par un coulisseau 22 de la presse, apte à déplacer la matrice en translation verticale. Le serre-flan ou un des serre-flans 14 ou 16 est disposé entre la lame inférieure et le poinçon, en l'occurrence le serre-flan 14. La lame supérieure 20 est située sur la portion périphérique 12.2 de la matrice en vis-à-vis du 20 serre-flan 14 disposé entre le poinçon 8 et la lame inférieure 18. Le bâti inférieur 6 comprend une table de guidage 24 d'un ruban 26 de tôle. La table 24 est adjacente à la lame inférieure 18. L'outillage 2 est alimenté en tôle au moyen d'une bobine 28 de tôle. Le ruban 26 de tôle se déroule de la bobine 28 vers l'intérieur de l'outillage d'emboutissage. Le bâti supérieur 10 comprend un presseur 30 de tôle apte à 25 presser le ruban 26 contre la table 24 de guidage avant la découpe du flan de tôle. Le presseur 30 et les serre-flans 14 et 16 sont respectivement fixés au bâti supérieur 10 et au bâti inférieur 6 par des moyens 32 de fixation compressibles. Les moyens de fixation peuvent comprendre des ressorts ou des vérins par exemple. La figure 2 représente l'outillage 2 d'emboutissage de la figure 1 dans une étape de 30 découpage d'un flan 34 de tôle, au début du mouvement d'emboutissage. La lame supérieure 20 s'est déplacée avec la matrice 12 dans le mouvement d'emboutissage. Le presseur 30 presse le ruban 26 de tôle contre la table 24 avant 3058335 5 la découpe du flan 34 de tôle. La lame supérieure 20 coopère ensuite avec la lame inférieure 18 en vue de découper le flan 34 de tôle. Le flan 34 de tôle découpé est représenté en pointillé. La figure 3 représente une portion agrandie de la figure 2 au niveau des lames 5 supérieure 20 et inférieure 18. Selon un mode de réalisation préféré, la lame supérieure 20 présente un profil de découpe ondulé et la lame inférieure 18 présente un profil de découpe droit. La lame supérieure 20 présente une variation de hauteur ,51-1 comprise entre 4 mm et 6mm, préférentiellement la variation de hauteur ôH est de 5 mm. Le profil ondulé de la lame supérieure présente une succession 10 d'ondulations 36, la variation de hauteur correspondant à la hauteur maximale d'une ondulation 36. Les ondulations sont séparées entre elles d'un pas d compris entre 300 et 350 mm. L'utilisation d'une lame à profil de découpe ondulé permet de limiter l'effort de découpe du flan de tôle et permet de réduire l'effort de découpe d'environ 25%. 15 La figure 4 représente l'outillage 2 d'emboutissage dans une étape d'emboutissage du flan 34 de tôle. L'outillage 2 d'emboutissage est configuré de sorte qu'après le découpage du flan 34 de tôle, la matrice 12 poursuit le mouvement d'emboutissage. La matrice 12 entraine les serre-flans 14 et 16 dans le mouvement d'emboutissage. La matrice plaque le flan de tôle contre le poinçon 8 de façon à emboutir le flan 34 20 de tôle. La figure 5 représente l'outillage 2 d'emboutissage après emboutissage du flan 34 de tôle. La matrice 12 s'est déplacée dans le sens inverse au mouvement d'emboutissage. Le flan 34 de tôle embouti remonte avec les serre-flans 14 et 16. 25 REVENDICATIONS1. Outillage (2) d'emboutissage d'un flan (34) de tôle pour presse (4) d'emboutissage, comprenant : - un bâti inférieur (6) comprenant un poinçon (8); - un bâti supérieur (10) avec une matrice (12) apte à coopérer avec le poinçon (8) lors d'un mouvement d'emboutissage ; - au moins un serre-flan (14,16) disposé latéralement au poinçon (8) et apte à coopérer avec une portion périphérique (12.2) de la matrice (12) ; caractérisé en ce que le bâti inférieur (6) comprend, latéralement à la matrice (12), une lame inférieure (18), et le bâti supérieur (10) comprend, latéralement au poinçon (8), une lame supérieure (20) apte à coopérer avec la lame inférieure (18) en vue de découper le flan (34) de tôle au début du mouvement d'emboutissage. 2. Outillage (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lame supérieure (20) présente un profil ondulé et la lame inférieure (18) présente un profil droit. 3. Outillage (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le profil ondulé de la lame supérieure présente une variation de hauteur (ÔH) comprise entre 4 mm et 6 mm. 4. Outillage (2) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le profil ondulé présente une succession d'ondulations (36) séparées entre elles d'un pas (c/) compris entre 300 et 350 mm. 5. Outillage (2) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le serre-flan (14) ou un des serre-flans est disposé entre la lame inférieure (18) et le poinçon (8). 6. Outillage (2) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la lame supérieure (20) est située sur la portion périphérique (12.2) de la matrice (12) en vis-à-vis du serre-flan (14) disposé entre le poinçon (8) et la lame inférieure (18). 3058335 7 7. Outillage (2) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le bâti inférieur (6) comprend une table (24) de guidage d'un ruban (26) de tôle, ladite table (24) étant adjacente à la lame inférieure (18), et le bâti supérieur (10) comprend un presseur (30) apte à presser le ruban (26) de tôle contre la 5 table (24) avant la découpe du flan (34) de tôle. 8. Outillage (2) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit outillage (2) est configuré de sorte que, après la découpe du flan (34), la matrice (12) poursuit le mouvement d'emboutissage de manière à emboutir le flan (34) de tôle découpé. 10 9. Procédé de mise à forme d'un flan (34) de tôle comprenant les étapes suivantes : (a) découper le flan de tôle (b) emboutir le flan de tôle caractérisé en ce que les étapes (a) et (b) sont réalisées avec un outillage (2) 15 d'emboutissage conforme à l'une des revendications 1 à 8 et en ce que l'étape (a) de découpe est réalisée avant l'étape (b). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'outillage (2) d'emboutissage est alimenté en tôle au moyen d'une bobine (28) de tôle. 20