Brevet FR3054798A1 — publié le 20180209

OUTILLAGE D'EMBOUTISSAGE ET PROCEDE DE MISE EN FORME D'UN FLAN DE TÔLE L'invention a trait au domaine de la mise en forme de flans de tôle par emboutissage. Plus particulièrement, l'invention a trait à un outillage d'emboutissage et à un procédé de mise en forme d'un flan de tôle au moyen d'une presse d'emboutissage. La mise en forme de flans de tôle notamment pour carrosseries automobiles est généralement réalisée au moyen de presses mécaniques permettant de réaliser notamment des étapes d'emboutissage et de poinçonnage sur les flans de tôle, dont les principes généraux sont connus en soi. Le document de brevet JP 3 884 264 B2 divulgue un procédé de fabrication d'une pièce emboutie de véhicule automobile. Le procédé comprend une étape d'emboutissage suivie d'une étape de poinçonnage et d'une étape de pliage. La réalisation du pliage après l'étape d'emboutissage permet d'éviter la déformation des trous réalisés par poinçonnage. L'étape de poinçonnage est réalisée au moyen d'un système de came sensiblement oblique afin d'obtenir un trou sans déformation sur la pièce emboutie. Le document de brevet FR 2 996 473 Al divulgue un dispositif d'emboutissage permettant d'effectuer une opération d'emboutissage et de poinçonnage. L'étape de poinçonnage est réalisée au moins partiellement au cours de l'emboutissage, notamment au début de l'étape d'emboutissage. Le poinçonnage est effectué au moyen d'un système de came verticale. Cependant, ces dispositifs d'emboutissage comprennent des postes de poinçonnage généralement à coulisseaux ou cames, ce qui rend plus complexe l'outillage. Cela engendre des difficultés de conception, de mise au point et de maintenance des outillages d'emboutissage. Dans le cas des outillages de type progressif notamment, l'implantation de coulisseaux peut engendrer une augmentation du volume d'outillage et donc du coût de fabrication de l'outillage et des pièces embouties. Dans ces outillages de type progressif, l'implantation de coulisseaux peut aussi augmenter les paramètres largeur de bande et avance de bande à chaque coup de 3054798 2 presse, donc le besoin en tôle brute, donc par conséquence le Prix de Revient Fabrication de chaque pièce. La présente invention a pour objectif de pallier au moins un inconvénient de l'état de l'art susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de fournir un 5 outillage d'emboutissage et un procédé de mise en forme d'un flan de tôle simplifiés. L'invention a également pour objectif de proposer une solution robuste, compacte, économique, fiable, et améliorant le rendement. L'invention a pour objet un outillage d'emboutissage d'un flan de tôle sur une presse d'emboutissage, ledit outillage comprenant un poinçon inférieur formant une surface 10 de réception du flan de tôle ; un presseur apte à presser une première portion du flan de tôle contre le poinçon ; une lame d'emboutissage d'une deuxième portion du flan de tôle contre le poinçon ; remarquable en ce que la lame comprend une surface de contact avec la deuxième portion du flan de tôle, ladite surface comprenant un évidement apte à recouvrir une zone poinçonnée de ladite portion de 15 manière à ne pas déformer ladite zone lors de l'emboutissage. Selon des modes particuliers de réalisation, l'outillage d'emboutissage peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles : - La surface de contact de la lame, au niveau de l'évidement, présente une 20 inclinaison moyenne avec l'horizontale qui est supérieure à 30°, préférentiellement supérieure à 40°. - L'outillage d'emboutissage comprend un bâti inférieur supportant le poinçon et un bâti supérieur supportant le presseur et la lame, le presseur étant monté coulissant sur ledit bâti supérieur. 25 - L'évidement a une profondeur moyenne comprise entre 1 et 2 mm. L'invention a également pour objet un procédé de mise en forme d'un flan de tôle au moyen d'une presse d'emboutissage, ledit procédé comprenant une étape d'emboutissage du flan de tôle et une étape de poinçonnage dudit flan ; remarquable en ce que l'étape d'emboutissage est réalisée après l'étape de poinçonnage, et ce 30 au moyen d'un outillage d'emboutissage conforme à l'invention. 3054798 3 - L'étape de poinçonnage du flan de tôle est réalisée dans une direction identique à la direction de travail de la presse. - L'évidement est positionné de manière à ce que, lors de la totalité de l'étape d'emboutissage, ledit évidement recouvre la totalité de la zone poinçonnée, 5 préférentiellement l'évidement s'étend au-delà de ladite zone. - L'étape d'emboutissage comprend un rabattement de la deuxième portion du flan de tôle par rapport à la première portion, et ce autour d'un axe de rabattement. - Au début de l'étape d'emboutissage, la zone poinçonnée est située 10 davantage du côté d'une extrémité de l'évidement opposée à l'axe de rabattement, ladite zone se rapprochant de l'axe de rabattement lors d'un glissement de la deuxième portion du flan de tôle le long de la surface de contact de la lame. - L'étape d'emboutissage comprend également un pliage de mise en forme de 15 la deuxième portion du flan de tôle. De manière générale, les modes particuliers de chaque objet de l'invention sont également applicables aux autres objets de l'invention. Dans la mesure où cela est techniquement possible, chaque objet de l'invention est combinable aux autres objets. 20 Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elle propose un outillage d'emboutissage et un procédé de mise en forme d'un flan de tôle simplifiés. La particularité de l'outillage d'emboutissage permet de réaliser l'emboutissage après le poinçonnage sans déformer le poinçonnage préalablement formé. Le poinçonnage peut ainsi être réalisé à plat dans la direction de travail de la presse et permet ainsi 25 de ne pas utiliser de systèmes de poinçonnage par coulisseaux ou cames. Les temps et les coûts de réalisation, de mise au point, de maintenance et le volume d'outillage diminuent ainsi. Les coûts de fabrication des pièces embouties diminuent également. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux 30 compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : 3054798 4 - La figure 1 illustre schématiquement un procédé de mise en forme d'un flan de tôle selon l'invention ; - La figure 2 représente schématiquement une vue de profil de l'outillage d'emboutissage de l'invention ; 5 - La figure 3 représente une vue en coupe de la figure 2 selon l'axe III-III. La figure 1 représente schématiquement un procédé 2 de mise en forme, selon l'invention, d'un flan 4 de tôle au moyen d'une presse d'emboutissage (non représentée). Le procédé 2 comprend une étape 6 de poinçonnage et une étape 8 d'emboutissage du flan de tôle. L'étape 6 de poinçonnage va permettre la formation 10 d'orifices ou de poinçons sur le flan 4 de tôle. La référence 10 représente une zone poinçonnée du flan 4 de tôle. Dans ce procédé, l'étape 8 d'emboutissage du flan de tôle est réalisée après l'étape 6 de poinçonnage du flan de tôle et ce au moyen d'un outillage d'emboutissage de presse spécifique de l'invention. La figure 2 illustre une vue de profil de l'outillage d'emboutissage 12 de l'invention et 15 la figure 3 représente une vue en coupe de l'outillage 12 selon l'axe III-III représenté sur la figure 2. L'outillage d'emboutissage 12 est un outillage d'emboutissage d'un flan 4 de tôle sur une presse d'emboutissage (non représentée). L'outillage d'emboutissage 12 comprend un poinçon 14 inférieur formant une surface de réception du flan 4 de tôle et un presseur 16 apte à presser une première portion 4.1 20 du flan de tôle contre le poinçon inférieur 14. L'outillage 12 comprend également une lame d'emboutissage 18 d'une deuxième portion 4.2 du flan de tôle contre le poinçon inférieur 14. La lame d'emboutissage 18 et le poinçon inférieur 14 ont généralement des formes complémentaires. La lame d'emboutissage 18 comprend une surface 20 de contact avec la deuxième portion 4.2 du flan de tôle. La surface 25 20 de contact comprend un évidement 22 apte à recouvrir une zone poinçonnée 10 de la deuxième portion 4.2 du flan de tôle de manière à ne pas déformer la zone poinçonnée lors de l'emboutissage. L'évidement 22 peut présenter une profondeur moyenne comprise entre 1 et 2 mm. La profondeur de l'évidement 22 pourra varier en fonction de la zone 10 poinçonnée à recouvrir. La surface 20 de contact de la 30 lame, au niveau de l'évidement 22, peut présenter une inclinaison moyenne avec l'horizontale qui est supérieure à 30°, préférentidlement à 40°. Cette inclinaison est un raccordement entre la zone en forme de pièce et l'évidement. Les valeurs de 30° 3054798 5 à 40° sont laissées à l'initiative du réalisateur cb l'outillage. L'outillage d'emboutissage 12 peut également comprendre un bâti inférieur (non représenté) supportant le poinçon 14 et un bâti supérieur (non représenté) supportant le presseur 16 et la lame 18. Le presseur 16 est monté coulissant sur le bâti supérieur 5 et va généralement se déplacer en translation verticale vers le flan 4 de tôle de manière à maintenir la première portion 4.1 contre le poinçon inférieur 14. L'évidement 22 est positionné de manière à ce que, lors de la totalité de l'étape d'emboutissage, l'évidement 22 recouvre la totalité de la zone poinçonnée 10. Afin de mieux protéger la zone poinçonnée 10, l'évidement 22 s'étend préférentiellement 10 au-delà de la zone poinçonnée. L'étape d'emboutissage peut comprendre un rabattement de la deuxième portion 4.2 du flan de tôle par rapport à la première portion 4.1. Le rabattement se fait autour d'un axe de rabattement 24. Au début de l'étape d'emboutissage, la zone poinçonnée 10 du flan 4 de tôle est située davantage du côté d'une extrémité 26 de 15 l'évidement 22 opposée à l'axe de rabattement 24. Pendant l'étape d'emboutissage, la zone poinçonnée 10 se rapproche de l'axe de rabattement 24 lors d'un glissement de la deuxième portion 4.2 du flan de tôle le long de la surface 20 de contact de la lame 18. La configuration de l'évidement 22 va alors permettre de protéger la zone poinçonnée 10 au cours du glissement de la deuxième portion 4.2 du flan lors de 20 l'étape d'emboutissage, de manière à éviter la déformation de la zone poinçonnée 10. L'étape de poinçonnage peut alors être réalisée sur le flan 4 de tôle à plat et dans une direction identique à la direction de travail de la presse, cette direction étant généralement verticale. Il n'est alors plus nécessaire d'utiliser un système de poinçonnage à coulisseaux, ce qui simplifie l'outillage d'emboutissage ainsi que le 25 procédé de mise en forme du flan de tôle. L'étape d'emboutissage peut également comprendre un pliage de mise en forme de la deuxième portion 4.2 du flan de tôle. 30 REVENDICATIONS1. Outillage d'emboutissage (12) d'un flan (4) de tôle sur une presse d'emboutissage, ledit outillage comprenant : - un poinçon inférieur (14) formant une surface de réception du flan de tôle ; - un presseur (16) apte à presser une première portion (4.1) du flan de tôle contre le poinçon (14) ; - une lame d'emboutissage (18) d'une deuxième portion (4.2) du flan de tôle contre le poinçon (14) ; caractérisé en ce que la lame (18) comprend une surface (20) de contact avec la deuxième portion (4.2) du flan de tôle, ladite surface (20) comprenant un évidement (22) apte à recouvrir une zone (10) poinçonnée de ladite portion de manière à ne pas déformer ladite zone lors de l'emboutissage. 2. Outillage d'emboutissage (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface (20) de contact de la lame (18), au niveau de l'évidement (22), présente une inclinaison moyenne avec l'horizontale qui est supérieure à 30°, préférentiellement supérieure à 40°. 3. Outillage d'emboutissage (12) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un bâti inférieur supportant le poinçon (14) et un bâti supérieur supportant le presseur (16) et la lame (18), le presseur étant monté coulissant sur ledit bâti supérieur. 4. Outillage d'emboutissage (12) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'évidement (22) a une profondeur moyenne comprise entre 1 et 2 mm. 5. Procédé (2) de mise en forme d'un flan (4) de tôle au moyen d'une presse d'emboutissage, ledit procédé comprenant une étape (8) d'emboutissage du flan (4) de tôle et une étape (6) de poinçonnage dudit flan ; caractérisé en ce que l'étape (8) d'emboutissage est réalisée après l'étape (6) de poinçonnage, et ce au moyen d'un outillage d'emboutissage (12) conforme à l'une des revendications 1 à 4. 3054798 7 6. Procédé (2) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape (6) de poinçonnage du flan (4) de tôle est réalisée dans une direction identique à la direction de travail de la presse. 7. Procédé (2) selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que 5 l'évidement (22) est positionné de manière à ce que, lors de la totalité de la l'étape (8) d'emboutissage, ledit évidement (22) recouvre la totalité de la zone (10) poinçonnée, préférentiellement l'évidement (22) s'étend au-delà de ladite zone. 8. Procédé (2) selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que 10 l'étape (8) d'emboutissage comprend un rabattement de la deuxième portion (4.2) du flan (4) de tôle par rapport à la première portion (4.1), et ce autour d'un axe de rabattement (24). 9. Procédé (2) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au début de l'étape (8) d'emboutissage, la zone (10) poinçonnée est située davantage du côté 15 d'une extrémité (26) de l'évidement (22) opposée à l'axe de rabattement (24), ladite zone (10) se rapprochant de l'axe de rabattement (24) lors d'un glissement de la deuxième portion (4.2) du flan de tôle le long de la surface (20) de contact de la lame (18). 10. Procédé (2) selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que 20 l'étape (8) d'emboutissage comprend également un pliage de mise en forme de la deuxième portion (4.2) du flan de tôle.