Brevet FR3050389A1 — publié le 20171027

OUTIL DE CINTRAGE POUR TRAVERSE DE VEHICULE AUTOMOBILE L'invention concerne le cintrage de profilés métalliques. Plus précisément, l'invention a trait à un outil de cintrage étirage de traverses de véhicule automobile. Dans le cadre de la sécurité passive d'un véhicule, des absorbeurs de chocs sont disposés à l'avant et à l'arrière. Ces absorbeurs comprennent généralement une traverse jointe à la caisse du véhicule par l'intermédiaire d'absorbeurs de chocs et de platines pour améliorer le comportement de l'interface. La traverse est avantageusement un profilé en aluminium extrudé qui subit une opération de cintrage afin de prendre une forme arquée prédéterminée. Dans ce contexte, le procédé de cintrage étirage ; également désigné par l'expression anglo-saxonne « stretch bending » ; est particulièrement indiqué. Le document US 8,950,228 B2 divulgue un outillage de presse pour cintrer des traverses en aluminium d'absorbeurs de choc de véhicule. L'outillage de cintrage comporte un poinçon et une matrice disposés entre des mâchoires latérales. Ces dernières permettent de maintenir le profilé brut pendant son cintrage. Le poinçon et la matrice présentent des courbures complémentaires qui sont configurées pour apporter une courbure prédéterminée au profilé, afin qu'il devienne une traverse. Cet outillage permet un cintrage en traction qui évite le retour élastique. Par ailleurs il est adapté à une production en grande série de traverses. Toutefois, le secteur automobile produit une multitude de modèles de véhicules ; souvent avec des traverses différentes. En particulier, les cambrures des traverses varient d'un véhicule à l'autre chez un même constructeur automobile. Qui plus est, une traverse avant diffère de celle à l'arrière d'un véhicule donné. Tout cela impose de multiplier les outillages nécessaires à chaque modèle de traverse, ce qui impacte les coûts de revient des véhicules. 3050389 2 L'invention a pour objectif de résoudre au moins un des problèmes posés par l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de réduire le coût de cintrage de plusieurs modèles de profilés dont les courbures diffèrent. L'invention a pour objet un outil de cintrage de profilés, notamment de traverses 5 d'absorption de chocs pour véhicule, l'outil comprenant : un premier support, notamment un support inférieur, adapté pour transmettre un effort de cintrage au profilé ; remarquable en ce qu'il comprend en outre un premier corps avec une surface de cintrage du profilé, ledit premier corps étant fixé de manière amovible au premier support. 10 Selon des modes particuliers de réalisation, l'outil de cintrage peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles : - L'outil comprend en outre un premier bloc lié au premier support, et sur lequel le premier corps est fixé de manière amovible, le premier corps 15 étant moins épais que le premier bloc. - Le premier bloc est monté de manière pivotante par rapport au premier support. - L'outil comprend un deuxième bloc muni d'un deuxième corps avec une surface de cintrage du profilé, ledit deuxième corps étant fixé au 20 deuxième bloc de manière amovible, l'outil étant adapté pour cintrer le profilé en écartant le premier corps du deuxième corps. - L'outil comprend un deuxième support, notamment un support supérieur, et un troisième corps fixé de manière amovible au deuxième support, l'outil étant adapté pour cintrer le profilé entre le premier corps et le 25 troisième corps. - Le troisième corps s'étend sur toute la longueur du premier corps. - L'outil comprend des moyens de fixation réversibles pour fixer de manière amovible chaque corps au support associé. - L'outil comprend des moyens de maintien latéraux adaptés pour retenir les extrémités du profilé lors de son cintrage, l'outil étant adapté pour allonger le profilé lors du cintrage depuis lesdits moyens de maintien. 3050389 3 - Les moyens de maintien sont montés de manière pivotante par rapport à l'outil. - Les moyens de maintien comprennent des adaptateurs amovibles qui sont destinés à serrer le profilé pendant son cintrage. 5 - L'outil comprend des moyens de fixation réversibles pour fixer de manière amovible chaque corps au bloc associé. - L'outil comprend un troisième bloc relié au deuxième support et adapté pour exercer un effort de cintrage au profilé ; le troisième corps étant fixé au troisième bloc de manière amovible. 10 - Le premier support est une partie inférieure de l'outil. - Chaque corps est adapté pour communiquer l'effort de cintrage du bloc correspondant au profilé. - Chaque corps s'étend sur au moins 10% ou 20% ou 30% de la longueur du profilé. 15 - Au moins une ou chaque surface de cintrage comprend une courbure selon la longueur du profilé. - L'outil comprend des moyens d'actionnement adaptés pour entraîner en rotation le premier bloc, et/ou pour entraîner en rotation le premier bloc et le deuxième bloc indépendamment l'un de l'autre. 20 - Au moins un ou chaque corps est disposé entre les moyens de maintien. - Le troisième corps s'étend sur toute la longueur du deuxième corps. - Chaque corps amovible recouvre totalement le bloc correspondant selon la longueur du profilé. - Les moyens de maintien sont montés de manière pivotante par rapport 25 au deuxième support. - Au moins une ou chaque surface de cintrage de bloc présente une courbure comprise entre 1 m et 20 m, ou comprise entre 3 m et 10 m. L'invention a également pour objet un outil de cintrage de profilés, notamment de traverses d'absorption de chocs pour véhicule, l'outil comprenant : un 30 poinçon ; une matrice ; remarquable en ce qu'il comprend en outre un corps inférieur et un corps supérieur fixés de manière amovible au poinçon et à la matrice respectivement, lesdits corps étant adaptés pour cintrer un profilé entre 3050389 4 eux lors de la fermeture de l'outil. Le poinçon et la matrice peuvent être un premier support et un deuxième support respectivement. De manière générale, les modes particuliers de chaque objet de l'invention sont également applicables aux autres objets de l'invention. Dans la mesure du 5 possible, chaque objet de l'invention est combinable aux autres objets. L'invention offre un gain économique substantiel puisque l'outil de cintrage de base peut être employé pour différentes formes grâce aux corps de cintrage remplaçables. Ces derniers sont des adaptateurs qui sont changés en fonction des traverses à produire ; soit en fonction des différents modèles de véhicule. 10 Cela permet une économie notable puisque un corps est moins cher à réaliser que tout un outil de cintrage. L'invention permet de réaliser différents galbes à moindre coûts malgré l'étendue de la gamme à produire. Elle favorise la maîtrise de l'évolution du rayon de courbure le long de la traverse, et donc de s'adapter au mieux aux besoins de chaque véhicule ce qui réduit le coût pour 15 atteindre une sécurité donnée. Par ailleurs, l'invention offre un gain de main d'oeuvre. En effet, lors du changement de type de traverse à réaliser, il suffit de changer les parties amovibles. Cela est beaucoup plus rapide que de changer tout l'outil. Les réglages sont également simplifiés. 20 En complément, l'invention offre un gain face à l'usure. Le remplacement d'un corps est moins onéreux que celui de l'outil complet. Dans le cas d'un rechargement, cette opération est plus simple à effectuer sur un corps isolé que sur l'outil en entier, ou même sur un support. L'impact d'éventuelles réparations se réduit à nouveau grâce à la fragmentation de l'outil. 25 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description donnée à titre d'exemple et en référence aux dessins parmi lesquels : La figure 1 présente l'outil de cintrage en configuration ouverte selon l'invention. 30 La figure 2 illustre l'outil de cintrage de la figure 1 en configuration fermée. 3050389 5 La figure 3 montre une traverse produite à l'aide de l'outil de cintrage selon l'invention. Dans la description qui va suivre, la direction latérale est considérée transversalement à la direction de fermeture et d'ouverture de l'outil cette 5 dernière direction pouvant correspondre à la direction verticale. La longueur est entendue le long du profilé, notamment selon sa direction d'extrusion. L'opération de cintrage est entendue comme une déformation plastique du profilé. La figure 1 présente l'outil de cintrage 2 pour profilé 4 en position ouverte. 10 L'outil 2 est particulièrement adapté pour la mise en forme de profilés 4 en aluminium préalablement extrudés. La longueur du profilé 4 peut être supérieure à 0,50 m ou à 1 m. Son épaisseur générale peut être supérieure à 30 mm, tandis que l'épaisseur de sa paroi peut dépasser ou atteindre 0,5 mm. L'outil 2 est destiné à être monté sur une presse d'emboutissage (non 15 représentée). L'outil de cintrage 2 comporte un support inférieur 6 destiné à être monté sur le bâti inférieur de la presse, et un support supérieur 8 destiné à être monté sur le bâti supérieur de la presse. Le rapprochement des supports (6 ; 8) provoqué par la presse permet la mise en forme du profilé 4. Le support inférieur 6, ou premier support 6, forme un socle recevant deux 20 corps de cintrage (10 ; 12). Chaque corps de cintrage (10 ; 12) présente une surface de cintrage coopérant avec le profilé 4 afin de le mettre en forme. Bien que le premier 10 et le deuxième 12 corps puissent être directement liés au support inférieur 6, ils le sont via des blocs pivotants (14 ; 16). Ces derniers sont articulés par rapport au support inférieur 6. Ils peuvent basculer à l'aide de 25 liaisons tournantes et d'actionneurs 18 permettant de les entrainer en rotation et d'exercer un effort de cintrage complémentaire ; si nécessaire. Ces actionneurs 18 peuvent être des vérins électriques ou pneumatiques. Ils peuvent être des actionneurs linéaires. Le support supérieur 8, ou deuxième support 8, reçoit un troisième corps de 30 cintrage 20. Ce troisième corps 20 présente une surface de cintrage coopérant avec le profilé afin de l'arquer en combinaison avec le premier corps 10 et le 3050389 6 deuxième corps 12. À cet effet, il peut s'étendre sur sensiblement toute la longueur de ces derniers. Le troisième corps 20 peut être relié au support supérieur 8 par l'intermédiaire d'un troisième bloc 22 à leur interface. Il les sépare. Chaque bloc (14 ; 16 ; 22) 5 communique les efforts de cintrage du support associé au corps qu'il y relie. Les surfaces de cintrage des corps (10 ; 12 ; 20) peuvent être généralement courbes. Elles reproduisent les surfaces que doit adopter le profilé 4 après cintrage. De manière générale, les corps sont moins épais, et/ou moins lourds que leurs blocs (14 ; 16 ; 22) ou supports (6 ; 8) associés. Ceci tend à diminuer 10 les coûts de chaque corps, et donc l'investissement pour réaliser plusieurs modèles de traverses. L'outil 2 peut comporter des moyens de maintien 24 enserrant les extrémités du profilé 4. Les moyens de maintien 24 peuvent comprendre des mandrins et ou des mâchoires. Ils sont disposés de part et d'autre des corps (10 ; 12 ; 20) afin 15 de retenir les extrémités du profilés 4 pendant que les surfaces de cintrage mettent en forme la partie centrale du tronçon. De plus, la rétention latérale et verticale des extrémités du profilé 4 par les moyens de maintien 24 permettent un allongement général du profilé 4 pendant son cintrage. Ainsi, l'outil de cintrage peut effectuer un cintrage étirage. Les moyens de maintien 24 peuvent 20 être liés au deuxième support 8 de manière pivotante. Ceci permet de produire des extrémités de traverses avec une certaine inclinaison. Des actionneurs (non représentés) peuvent piloter la rotation des moyens de maintien 24 afin de moduler l'inclinaison des extrémités du profilés, et éventuellement de tourner ces extrémités par rapport à la tangente du profilé 4. 25 Dans l'optique de pouvoir travailler avec des profilés 4 de différentes sections, les moyens de maintien 24 peuvent être munis d'adaptateurs 26. En outre, l'écartement entre les moyens de maintien 24 peut être réglé afin de mettre en forme des profilés de différentes longueurs. Ceci permettra de produire des traverses montées sur des véhicules dont l'entraxe entre les brancards varie. 30 Au moins un ou chaque corps (10 ; 12 ; 20) est monté de manière amovible par rapport au support (6 ; 8) dont il dépend. Plus précisément, les corps peuvent être fixés de manière amovible par rapport à leur bloc (14 ; 16 ; 22) de 3050389 7 réception. À cet effet, l'outil 2 peut présenter des moyens de fixation réversibles 28. Ces moyens de fixation 28 s'engagent dans un bloc (14 ; 16 ; 22), et y serrent un corps qu'ils traversent. Ils peuvent comprendre des vis. La figure 2 représente l'outil de cintrage 2 en configuration fermée, 5 configuration dans laquelle le profilé 4 a subit un cintrage. Le deuxième support 8 a été rapproché progressivement du premier support 6. Simultanément, le premier corps 10 et le deuxième corps 12 ont basculé sous l'effet des actionneurs 18. De concert, les moyens de maintien 24 ont basculé dans le même sens que le corps (10 ; 12) voisin. Le premier corps 10 et le 10 deuxième corps 12 s'enfoncent dans le troisième corps 20 emboutissant au passage le profilé 4 se trouvant à leur interface. Ils se rapprochent également de leurs moyens de maintien 24 correspondant. Le troisième corps 20 agit comme une matrice, tandis que le premier corps 10 et le deuxième corps 12 réalisent la fonction d'un poinçon s'engageant dans la matrice. Cette 15 cinématique permet de réaliser des formes complexes, en maîtrisant davantage la déformation dans le profilé 4. Le rayon de courbure de ce dernier peut être variable sur sa longueur. Puisque les positions des extrémités du profilé 4 sont fixes par rapport au deuxième support 8, le profilé 4 s'agrandit. Son allongement peut s'observer 20 sur sa face convexe et sur sa face concave. L'allongement du profilé peut être supérieur à 1% ou 3% ou 5%. La figure 3 représente une traverse 30 produite à l'aide de l'outil de cintrage selon l'invention. Différentes surfaces concaves de traverses sont tracées à l'aide de traits pointillé. 25 La traverse 30 montre une forme généralement arquée. Son épaisseur peut être évolutive. Ses extrémités 32 peuvent être amincies, grâce à l'outil d'emboutissage ou lors d'une étape de mise en forme préalable. Les extrémités 32 peuvent être inclinées l'une par rapport à l'autre. Il est remarquable que les extrémités 32 forment des cassures par rapport à la courbure générale de la 30 traverse 30, ce qui permet de matérialiser des zones de fixation spécifiques. 3050389 8 Ceci permet de garantir certains comportements lors de collisions type prédéfinies. L'invention permet de créer des traverses 30 avec différentes flèches F, et ce avec les mêmes supports, et les mêmes blocs optionnels. La flèche F peut être 5 supérieure à 10 mm, ou à 30 mm ou à 60mm. Le rayon de courbure peut varier. La traverse peut être plate au centre. Les traverses produites 30 à partir de la même base d'outil peuvent être montées sur des véhicules de tourisme comme des véhicules utilitaires. Elles répondent chacune aux exigences de sécurité des chocs normalisés allant de 2 km/h à 67km/h. 10 REVENDICATIONS1- Outil de cintrage (2) de profilés (4), notamment de traverses (30) d'absorption de chocs pour véhicule, l'outil (2) comprenant : un premier support (6), notamment un support inférieur, adapté pour transmettre un effort de cintrage au profilé (4); caractérisé en ce qu'il comprend en outre un premier corps (10) avec une surface de cintrage du profilé (4), ledit premier corps (10) étant fixé de manière amovible au premier support (6). 2- Outil de cintrage (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un premier bloc (14) lié au premier support (6), et sur lequel le premier corps (10) est fixé de manière amovible, le premier corps (10) étant moins épais que le premier bloc (14). 3- Outil de cintrage (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier bloc (14) est monté de manière pivotante par rapport au premier support (6). 4- Outil de cintrage (2) selon l'une des revendications 2 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième bloc (16) muni d'un deuxième corps (12) avec une surface de cintrage du profilé (4), ledit deuxième corps (12) étant fixé au deuxième bloc de manière amovible, l'outil (2) étant adapté pour cintrer le profilé (4) en écartant le premier corps (10) du deuxième corps (12). 5- Outil de cintrage (2) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième support (8), notamment un support supérieur, et un troisième corps (20) fixé de manière amovible au deuxième support (8), l'outil (2) étant adapté pour cintrer le profilé (4) entre le premier corps (10) et le troisième corps (20). 6- Outil de cintrage (2) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le troisième corps (20) s'étend sur toute la longueur du premier corps (10). 3050389 10 7- Outil de cintrage (2) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de fixation réversibles (28) pour fixer de manière amovible chaque corps (10 ; 12 ; 20) au support associé (6 ; 8). 8- Outil de cintrage (2) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en 5 ce qu'il comprend des moyens de maintien (24) latéraux adaptés pour retenir les extrémités du profilé (4) lors de son cintrage, l'outil (2) étant adapté pour allonger le profilé (4) lors du cintrage depuis lesdits moyens de maintien (24). 9- Outil de cintrage (2) selon la revendication 8, caractérisé en ce que les 10 moyens de maintien (24) sont montés de manière pivotante par rapport à l'outil (2). 10-Outil de cintrage (2) selon l'une des revendications 8 à 9, caractérisé en ce que les moyens de maintien (24) comprennent des adaptateurs (26) amovibles qui sont destinés à serrer le profilé (4) pendant son cintrage. 15