Brevet FR3059576A1 — publié le 20180608

OUTILLAGE DE PRESSE POUR LA FORMATION D'UN COLLET PAR TOMBAGE L'invention a trait au domaine de la mise à forme de collets sur flans de tôle par emboutissage. La formation d'un collet autour d'un orifice d'un flan de tôle est généralement réalisée au moyen d'un outillage d'emboutissage comprenant un poinçon monté sur un bâti inférieur d'une presse. La formation du collet est alors réalisée en déplaçant le flan de tôle vers le bas en direction du poinçon ou au moyen d'un système de cames configuré pour déplacer le poinçon vers le haut en direction du flan de tôle, lors d'un mouvement de descente du bâti supérieur. Cependant, ces outillages d'emboutissage nécessitent l'utilisation de systèmes pour le déplacement du poinçon vers le haut ou pour le déplacement du flan de tôle vers le bas, ce qui rend complexe l'outillage et augmente les coûts de fabrication des collets. Le document de brevet publié US 5,069,051 divulgue un outillage d'emboutissage pour la réalisation d'un collet taraudé. Le collet est préalablement formé en quatre étapes sur un flan de tôle. Le collet est ensuite placé sur une surface de réception de l'outillage. L'outillage comprend une matrice supérieure avec un évidement configuré pour compresser latéralement le collet et une tige filetée située sur une partie inférieure de l'outillage, en vis-à-vis du collet. Lorsque la matrice supérieure descend, la surface de réception comprenant le collet est entrainée vers le bas et l'évidement va recouvrir le collet. Le collet translate le long de la tige filetée qui se retrouve au-dessus du collet. Lors de la remontée du collet, la tige va fileter la surface interne dudit collet. Le document de brevet publié DE 10 2008 031 050 Al divulgue un procédé de formation d'un collet sur une pièce emboutie. Le collet est réalisé en plusieurs étapes sur un outil de type ligne de découpe. Le procédé comprend huit étapes à savoir notamment une étape de gaufrage de la pièce emboutie réalisée en trois étapes de manière à obtenir une forme en dôme. Une étape de poinçonnage est ensuite réalisée de manière à former un trou dans la forme en dôme. La forme en 3059576 2 dôme est ensuite déformée en plusieurs étapes de manière à obtenir le collet escompté. Un filetage est ensuite réalisé à l'intérieur du collet. Les procédés de formation des collets de l'état de l'art susmentionné comprennent plusieurs étapes pour la formation du collet, rendant ainsi complexe le procédé de 5 formation du collet. 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 fournir un outillage pour presse d'emboutissage permettant la réalisation de collets de manière simplifiée. L'invention a également pour objectif de fournir une solution 10 économique et robuste. L'invention a pour objet un outillage de mise à forme, sur une presse d'emboutissage, d'un collet sur un flan de tôle pourvu d'un orifice, l'outillage comprenant une partie inférieure formant une surface de réception du flan de tôle ; une partie supérieure apte à presser le flan de tôle contre la surface de réception ; 15 un poinçon apte à former le collet autour de l'orifice ; remarquable en ce que le poinçon fait partie intégrante de la surface de réception, ladite surface formant une cuvette autour dudit poinçon permettant à une portion du flan de tôle, située autour de l'orifice, de subir un mouvement de descente lors du pressage par la partie supérieure. 20 En faisant partie intégrante de la surface de réception, le poinçon est fixe par rapport à la partie inférieure, avantageusement venu de matière avec ladite partie. Selon un mode avantageux de l'invention, la surface de réception du flan de tôle comprend une portion annulaire autour de la cuvette, ladite portion étant à une hauteur supérieure ou égale à la hauteur du poinçon. 25 Selon un mode avantageux de l'invention, la partie supérieure dudit outillage comprend une lame configurée pour presser la portion du flan de tôle située autour de l'orifice, dans la cuvette, autour du poinçon. 3059576 3 Selon un mode avantageux de l'invention, la lame comprend une surface de contact avec le flan de tôle, présentant un profil en saillie décrivant un cercle, apte à pénétrer la cuvette et formant une cavité centrale apte à recevoir le poinçon. Selon un mode avantageux de l'invention, la partie supérieure dudit outillage 5 comprend un serre-flan disposé sur le pourtour de la lame, ledit serre-flan étant configuré pour presser le flan de tôle contre la surface de réception latéralement à la cuvette. Selon un mode avantageux de l'invention, la surface de réception du flan de tôle présente, à l'extérieur de la portion annulaire autour de la cuvette, un profil non- 10 rectiligne coopérant avec le serre-flan. Selon un mode avantageux de l'invention, la cuvette est une première cuvette, le profil non-rectiligne coopérant avec le serre-flan formant une deuxième cuvette entourant la première cuvette. Selon un mode avantageux de l'invention, la cuvette présente une surface latérale 15 inclinée selon un angle compris entre 40° et 55° pat rapport à un plan horizontal. L'invention a également pour objet un procédé de mise à forme d'un flan de tôle comprenant les étapes suivantes : emboutissage du flan de tôle, formation d'un orifice sur le flan de tôle, formation d'un collet autour de l'orifice ; remarquable en ce que l'étape de formation du collet est réalisée au moyen d'un outillage conforme à 20 l'invention. Selon un mode avantageux de l'invention, le poinçon a un diamètre supérieur à l'orifice du flan de tôle. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce que celles-ci permettent de simplifier le procédé de formation d'un collet sur un flan de tôle pourvu d'un orifice. 25 En effet, la surface de réception du flan de tôle, située sur la partie inférieure de l'outillage de l'invention, forme une cuvette autour du poinçon permettant ainsi de former un collet autour du poinçon dans le sens de déplacement de la presse, c'est-à-dire verticalement vers le bas. L'invention permet de former le collet en un seul coup de presse et permet également de s'affranchir de systèmes de transmission de 3059576 4 mouvement à cames. De plus, la présence d'une cuvette autour du poinçon va permettre l'obtention d'une forme spécifique sur le flan de tôle, autour du collet, ce qui va également permettre de renforcer la rigidité du flan de tôle. Le temps et les coûts de réalisation des collets diminuent. 5 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 représente un outillage de mise à forme d'un collet sur un flan de tôle, conformément à l'invention ; - La figure 2 représente une portion agrandie de la surface de réception du flan 10 de tôle de l'outillage de la figure 1. - La figure 3 représente l'outillage de la figure 1 dans une étape de formation d'un collet. - La figure 4 représente une portion de flan de tôle présentant un collet formé au moyen de l'outillage des figures 1 et 3. 15 La figure 1 représente un outillage 2 de mise à forme d'un collet sur un flan de tôle 4, selon l'invention et la figure 2 représente une portion agrandie de l'outillage de la figure 1. L'outillage 2 est utilisé sur une presse d'emboutissage. L'outillage 2 comprend une partie inférieure 6 formant une surface de réception 8 du flan de tôle 4 et une partie supérieure 10 apte à presser le flan de tôle 4 contre la surface de 20 réception 8. La partie supérieure 10 est configurée pour se déplacer dans le sens de travail de la presse c'est-à-dire vers le bas. Le flan de tôle 4 a préalablement subi une étape d'emboutissage suivie d'une étape de poinçonnage d'un orifice 12 sur le flan de tôle 4. L'orifice 12 est représenté en pointillé à la figure 2. Le flan de tôle 4 embouti tel qu'illustré aux figures 1 et 2 présente une forme d'emboutissage 25 spécifique qui n'est pas limitative de l'invention. L'outillage 2 comprend également un poinçon 14 pour la formation du collet (non visible). Le poinçon 14 de l'outillage 2 fait partie intégrante de la surface de réception 8 du flan de tôle. La surface de réception 8 du flan de tôle 4 a la particularité de former une cuvette 16 autour du poinçon 14. La cuvette 16 est préférentiellement 3059576 5 circulaire. La cuvette 16 permet de faire subir un mouvement de descente à une portion 18 du flan de tôle située autour de l'orifice 12 du flan de tôle 4 (figure 2), lors du pressage de la partie supérieure 10 de l'outillage 2. Le flan de tôle 4 est placé sur la surface de réception 8 du flan de tôle de manière à 5 disposer l'orifice 12 du flan de tôle au-dessus du poinçon 14. Le poinçon 14 a un diamètre supérieur au diamètre de l'orifice 12 de manière à permettre l'extrusion du collet. La partie supérieure 10 de l'outillage 2 comprend une lame 20 configurée pour presser la portion 18 du flan de tôle 4 située autour de l'orifice 12, dans la cuvette 16, autour du poinçon 14. Plus particulièrement, la lame 20 comprend une surface 10 de contact 21 avec le flan de tôle 4 qui présente un profil en saillie décrivant un cercle et qui est apte à pénétrer la cuvette 16. La surface de contact 21 de la lame avec le flan 4 forme également une cavité centrale apte à recevoir le poinçon 14. La partie supérieure 10 comprend un serre-flan 22 disposé sur le pourtour de la lame 20. Le serre-flan 22 va maintenir le flan de tôle 4 avant l'action de la lame 20. 15 La surface de réception 8 comprend une portion annulaire 24 autour de la cuvette 16. La portion annulaire 24 est à une hauteur supérieure ou égale à la hauteur du poinçon 14. Préférentiellement, la portion annulaire 24 est à une hauteur supérieure à la hauteur du poinçon 14. Plus préférentiellement, la portion annulaire 24 et le poinçon présente une différence de hauteur comprise entre 1,5 et 3 mm. 20 La cuvette 16 présente un diamètre supérieur et un diamètre inférieur, le diamètre inférieur étant préférentiellement 1,5 fois inférieur au diamètre supérieur. Les diamètres supérieur et inférieur sont respectivement en relation avec la direction de travail de la presse c'est-à-dire de haut en bas. La cuvette 16 présente une surface latérale 26 inclinée selon un angle compris entre 40 et 55° par rapport à un plan 25 horizontal. La cuvette 16 a également un fond 28 avec une largeur autour du poinçon 14 comprise entre 4 et 6 mm. Selon un mode avantageux de l'invention, la surface de réception 8 du flan de tôle présente, à l'extérieur de la portion annulaire 24, un profil non-rectiligne. Le profil non-rectiligne coopère avec le serre-flan 22. Avantageusement, le profil non- 3059576 6 rectiligne qui coopère avec le serre-flan forme une deuxième cuvette 30 qui entoure la première cuvette 16. La figure 3 représente l'outillage 2 de la figure 1 dans une étape de formation du collet. La lame 20 est descendue contre le flan de tôle 4 de manière à presser le flan 5 de tôle au sein de la cuvette 16. La surface de contact 21 de la lame 20 presse la portion du flan de tôle autour de l'orifice, au sein de la cuvette 16 et autour du poinçon 14, permettant ainsi la formation d'un collet 32 autour de l'orifice. Le collet 32 est dirigé vers le haut. La figure 4 illustre une vue de dessus du flan de tôle 4 après formation du collet 32 10 autour de l'orifice 12. Le flan de tôle 4 comprend une forme 34 autour du collet 32 due à la présence de la cuvette sur l'outillage de l'invention. La forme 34 présente l'avantage de renforcer la rigidité du flan de tôle. L'outillage et le procédé de l'invention peuvent par exemple être utilisés pour la formation d'un collet sur un flan de tôle pour le blocage d'une béquille de capot de 15 véhicule automobile, ladite béquille étant configurée pour maintenir le capot en position ouverte. REVENDICATIONS1. Outillage (2) de mise à forme, sur une presse d'emboutissage, d'un collet (32) sur un flan de tôle (4) pourvu d'un orifice (12), l'outillage (2) comprenant : - une partie inférieure (6) formant une surface de réception (8) du flan de tôle ; - une partie supérieure (10) apte à presser le flan de tôle (4) contre la surface de réception (8); - un poinçon (14) apte à former le collet (32) autour de l'orifice (12); caractérisé en ce que le poinçon (14) fait partie intégrante de la surface de réception (8), ladite surface (8) formant une cuvette (16) autour dudit poinçon (14) permettant à une portion (18) du flan de tôle, située autour de l'orifice (12), de subir un mouvement de descente lors du pressage par la partie supérieure (10). 2. Outillage (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de réception (8) du flan de tôle (4) comprend une portion annulaire (24) autour de la cuvette (16), ladite portion (24) étant à une hauteur supérieure ou égale à la hauteur du poinçon (14). 3. Outillage (2) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie supérieure (10) dudit outillage (2) comprend une lame (20) configurée pour presser la portion (18) du flan de tôle située autour de l'orifice (12), dans la cuvette, autour du poinçon. 4. Outillage (2) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la lame (20) comprend une surface de contact (21) avec le flan de tôle (4), présentant un profil en saillie décrivant un cercle, apte à pénétrer la cuvette (16) et formant une cavité centrale apte à recevoir le poinçon (14). 5. Outillage (2) selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la partie supérieure (10) dudit outillage (2) comprend un serre-flan (22) disposé sur le pourtour de la lame (20), ledit serre-flan (22) étant configuré pour presser le flan de tôle (4) contre la surface de réception (8) latéralement à la cuvette (16). 3059576 8 6. Outillage (2) selon les revendications 2 et 5, caractérisé en ce que la surface de réception (8) du flan de tôle (4) présente, à l'extérieur de la portion annulaire (24) autour de la cuvette (16), un profil non-rectiligne coopérant avec le serre-flan (22). 5 7. Outillage (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la cuvette (16) est une première cuvette, le profil non-rectiligne coopérant avec le serre-flan (22) formant une deuxième cuvette (30) entourant la première cuvette (16). 8. Outillage (2) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la cuvette (16) présente une surface latérale (26) inclinée selon un angle 10 compris entre 40° et 55° par rapport à un plan holiontal. 9. Procédé de mise à forme d'un flan de tôle (4) comprenant les étapes suivantes : a. emboutissage du flan de tôle (4) ; b. formation d'un orifice (12) sur le flan de tôle (4) ; 15 c. formation d'un collet (32) autour de l'orifice (12) caractérisé en ce que l'étape de formation du collet (32) est réalisée au moyen d'un outillage (2) conforme à l'une des revendications 1 à 8. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le poinçon (14) a un diamètre supérieur au diamètre de l'orifice (12) du flan de tôle (4). 20