Brevet FR3060425A1 — publié le 20180622

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine général du façonnage ou formage de tôles (en particulier des tôles métalliques) par étirage longitudinal au moyen de presses d'étirage. Elle concerne plus particulièrement une machine (ou presse) de formage de tôle par étirage longitudinal, cette machine comprenant deux têtes d'étirage situées de part et d'autre d'un outil de formage pour la tôle, lesquelles têtes d'étirage comprennent chacune une ligne de mors solidaire d'une structure support qui est associée à des moyens d'étirage et qui est montée sur un châssis par l'intermédiaire d'un axe de basculement, et au moins un vérin de basculement étant interposé entre ledit châssis et ladite structure support, pour permettre la manoeuvre en rotation de ladite structure support autour dudit axe de basculement. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE Les machines ou presses d'étirage longitudinal sont classiquement constituées de deux têtes d'étirage disposées en vis-à-vis, comprenant chacune une ligne de mors destinée à agripper les bordures de largeur de la tôle que l'on souhaite conformer. Entre ces deux lignes de mors est disposé un outil de formage sur la face active duquel la tôle est destinée à être appliquée à force, en vue de sa mise en forme. La face active de cet outil de formage est adaptée au profil de la pièce que l'on souhaite obtenir. Les lignes de mors en vis-à-vis sont chacune associées à des vérins de manoeuvre pour adapter leur positionnement dans l'espace et pour mettre en oeuvre la fonction d'étirage recherchée. Par exemple, comme décrit dans le document EP-1 726 377, chaque ligne de mors est portée par une structure support équipée de vérins d'étirage ; et cette structure support est montée sur un châssis par l'intermédiaire d'un axe de basculement horizontal soumis à l'action d'un ou de plusieurs vérins de basculement. Les deux châssis qui portent les lignes de mors sont montés sur un bâti support, l'un d'eux, au moins, de manière coulissante selon un axe de déplacement 3060425 2 parallèle à l'axe d'étirage. En particulier ce document EP-1 726 377 concerne une presse d'étirage longitudinal munie de lignes de mors incurvables, qui permet de créer un mouvement différentiel de traction entre le mors central et les mors périphériques, 5 cela de manière à tendre à uniformiser l'état d'étirage sur la surface de la tôle et générer un étirage dit « avec effet de compensation de bord ». Lors de la mise en oeuvre des machines d'étirage longitudinal connues, l'outil de formage situé entre les deux têtes d'étirage nécessite d'être ajusté en hauteur, au moyen de rehausses adaptées, en fonction de la tôle que l'on 10 souhaite conformer et des caractéristiques d'étirage à lui appliquer. Bien qu'un logiciel, fourni avec la machine, permette d'orienter et de concevoir l'outil de formage pour être convenablement positionné par rapport à la cinématique de la machine et aux efforts à supporter : - les outils déjà existants peuvent nécessiter dans certains cas l'utilisation de 15 rehausses complémentaires, et - les nouveaux outils conçus peuvent avoir des hauteurs et des masses importantes, génératrices de coûts. OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la 20 présente invention propose une machine de formage de tôle par étirage longitudinal, laquelle machine comprend deux têtes d'étirage situées de part et d'autre d'un outil de formage pour la tôle, lesquelles têtes d'étirage comprennent chacune une ligne de mors solidaire d'une structure support qui est associée à des moyens d'étirage et qui est montée sur un châssis par l'intermédiaire d'un axe 25 de basculement, au moins un vérin de basculement étant interposé entre ledit châssis et ladite structure support, pour permettre la manoeuvre en rotation de ladite structure support autour dudit axe de basculement, et ledit châssis étant porté par un bâti support, cette machine étant caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens, 30 interposés entre ledit bâti support et ledit châssis, agencés pour permettre un réglage du positionnement vertical dudit axe de basculement. De tels moyens de réglage permettent d'ajuster la hauteur des lignes de mors de part et d'autre de l'outil de formage ; on peut donc se dispenser de la présence des systèmes de rehausses nécessaires dans les machines de l'état de 3060425 3 la technique et simplifier ainsi la structure des outillages. Les problèmes d'ajustage actuels de l'outil de formage sont reportés sur les têtes d'étirage, les réglages correspondants étant alors plus faciles à réaliser. Ces moyens particuliers confèrent également des possibilités de réglage et de 5 mise en oeuvre supplémentaires. Ils permettent notamment d'ajuster certains angles et certaines hauteurs pendant le formage, rendant ainsi l'opération plus fluide et améliorant la productivité. Les caractéristiques de versatilité de la machine sont encore améliorées. Et, pour les machines concernées, il est aussi possible de mettre en oeuvre une 10 compensation de bord sur la tôle pendant l'opération de formage. Selon une première forme de réalisation, le châssis est monté sur le bâti support par l'intermédiaire d'un axe de basculement complémentaire, parallèle ou sensiblement parallèle à l'axe de basculement, au moins un vérin de basculement complémentaire étant interposé entre ledit châssis et ledit bâti support pour 15 permettre la manoeuvre en rotation dudit châssis autour dudit axe de basculement complémentaire et permettre ainsi le réglage du positionnement vertical dudit axe de basculement. Dans ce cadre l'axe de basculement et l'axe de basculement complémentaire s'étendent de préférence horizontalement ou sensiblement horizontalement. 20 En outre ledit axe de basculement complémentaire est avantageusement situé du côté opposé de l'axe de basculement par rapport à la ligne de mors associée. Selon une variante de réalisation le châssis est monté sur le bâti support par l'intermédiaire de moyens qui permettent son déplacement par rapport audit bâti support parallèlement à lui-même le long d'un axe vertical. 25 Ledit châssis consiste alors avantageusement en un chariot coulissant verticalement, monté sur des glissières verticales et manoeuvré par un ou plusieurs vérins. Selon une autre particularité le bâti support comprend de préférence: - une partie de bâti mobile, qui porte lesdits moyens de réglage du positionnement 30 vertical de l'axe de basculement, et - une partie embase de bâti, ladite partie de bâti mobile étant montée mobile en translation sur ladite partie embase de bâti, selon une direction perpendiculaire à l'axe de basculement et le cas échéant à l'axe de basculement complémentaire. 3060425 4 La partie embase de bâti est alors avantageusement commune aux deux têtes d'étirage et sert de support à l'outil de formage. Toujours selon une autre caractéristique, la machine selon l'invention comprend des moyens de commande adaptés pour gérer le déplacement du ou 5 des vérins de basculement et des moyens de réglage du positionnement vertical de l'axe de basculement, en fonction de la position spatiale souhaitée des lignes de mors. L'invention concerne également un procédé de mise en oeuvre d'une machine telle que définie ci-dessus, consistant à gérer le déplacement du ou des 10 vérins de basculement et des moyens de réglage du positionnement vertical de l'axe de basculement, en fonction de la position spatiale souhaitée des lignes de mors. DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION 15 La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique de côté d'une machine de formage de tôle 20 par étirage longitudinal conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue de dessus de la machine d'étirage illustrée sur la figure 1 ; - les figures 3 à 7 sont des vues schématiques de côté qui illustrent différentes configurations spatiales possibles des têtes d'étirage de la machine d'étirage illustrée sur les figures 1 et 2 ; 25 - la figure 8 représente schématiquement une variante de réalisation des moyens de réglage de hauteur de l'axe de basculement, en forme de chariot guidé verticalement, ici en position basse ; - la figure 9 est une vue schématique similaire à la figure 8, montrant le chariot guidé verticalement, en position haute. 30 La machine d'étirage longitudinal 1 conforme à l'invention, illustrée sur les figures 1 et 2, comprend deux têtes d'étirage 2, 2', ici identiques, montées en vis-à-vis sur un bâti support 3, de part et d'autre d'un outil de formage 4. L'outil de formage 4 est positionné et fixé sur des rehausses 3a qui sont elles-mêmes fixées sur le bâti 3 entre les deux têtes d'étirage 2, 2' ; sa face active 3060425 5 est adaptée selon la forme finale des pièces de tôle T que l'on souhaite obtenir. Chaque tête d'étirage 2, 2' est constituée d'une ligne de mors 5 portée par des moyens mécaniques adaptés pour lui conférer les mouvements spatiaux recherchés. 5 Ces lignes de mors 5 ont pour fonction de brider la bordure de largeur de la tôle travaillée, par une prise en mors. Elles sont ici chacune constituées d'une juxtaposition de cinq à onze mors 6 (en l'occurrence ici au nombre de sept); et elles sont disposées dans un plan perpendiculaire au sens d'étirage (repéré en 7 sur la figure 2), ou sensiblement perpendiculaire à ce sens d'étirage, pour remplir 10 convenablement leur fonction. Chaque ligne de mors 5 comprend des moyens permettant sa mise en configuration rectiligne, incurvée (concave ou convexe), ou encore en S. Sur les figures 1 et 2, la ligne de mors 5 des deux têtes d'étirage 2, 2' est placée en position rectiligne horizontale ; mais elle peut également se présenter 15 selon d'autres configurations, par exemple en position rectiligne, inclinée d'un certain angle par rapport à l'horizontale, dans une configuration en S, ou encore dans une position incurvée convexe. La configuration adoptée est fonction de l'inclinaison et/ou de la forme incurvée que l'on souhaite imprimer à la tôle, afin que celle-ci puisse suivre le profil du bord 20 de l'outil 4 dans un souci de précision de la pièce réalisée. Pour remplir leur fonction d'étirage, les lignes de mors 5 sont chacune solidaires d'une structure support 8 soumise à l'action d'un ou de plusieurs vérins d'étirage 9. Cette structure support 8 (avec la ligne de mors 5 et les vérins d'étirage 9 25 associés) est montée sur un châssis 10 par l'intermédiaire d'un axe de basculement 11 ; et au moins un vérin de basculement 12 est interposé entre le châssis 10 et la structure support 8, pour permettre la manoeuvre en pivotement de cette structure support 8 autour de l'axe de basculement 11. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, dans l'exemple de 30 réalisation illustré, deux vérins de basculement 12 assurent la manoeuvre en pivotement de la structure support 8 par rapport au châssis 10. L'axe de basculement 11 s'étend horizontalement ou approximativement horizontalement, perpendiculairement au sens d'étirage 7. Conformément à l'invention, la machine de formage 1 comprend des 3060425 6 moyens qui sont interposés entre le bâti support 3 et le châssis 10, agencés pour permettre un réglage du positionnement vertical de l'axe de basculement 11 (c'est-à-dire pour permettre un réglage de la hauteur de l'axe de basculement 11 et donc de la ligne de mors 5). 5 Pour cela, tel qu'illustré sur les figures 1 et 2, le châssis 10 est monté sur le bâti support 3 par l'intermédiaire d'un axe de basculement complémentaire 13, et au moins un vérin de basculement complémentaire 14 est interposé entre ledit châssis 10 et ledit bâti support 3, agencé pour assurer la manoeuvre en rotation dudit châssis 10 autour dudit axe de basculement complémentaire 13. 10 L'axe de basculement complémentaire 13 s'étend horizontalement, de manière parallèle ou sensiblement parallèle à l'axe de basculement 11. Comme on peut le voir toujours sur les figures 1 et 2, cet axe de basculement complémentaire 13 est situé du côté opposé de l'axe de basculement 11 par rapport à la ligne de mors 5, ici sous le plan horizontal par 15 lequel passe ledit axe de basculement 11. En l'occurrence, dans l'exemple de réalisation illustré, deux vérins de basculement complémentaires 14 assurent la manoeuvre en pivotement du châssis 10 par rapport au bâti support 3. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, chaque tête d'étirage 2, 2' 20 (avec son châssis 10, l'axe de basculement complémentaire 13 et les vérins de basculement complémentaires 14 associés), est portée par une partie de bâti mobile 31, en forme de chariot, qui est montée sur une partie embase de bâti 32 fixe. Les deux chariots 31 ont la possibilité de se déplacer en translation dans 25 le sens d'étirage 7 sur la partie embase de bâti 32, c'est-à-dire selon une direction perpendiculaire à l'axe de basculement 11 et à l'axe de basculement complémentaire 13, cela sous l'action de moyens de déplacement appropriés (par exemple des vérins, des systèmes pignon-crémaillères ou encore des systèmes de vis-écrou). Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2 le déplacement de 30 chaque bâti mobile 31 est réalisé par action directe grâce à un vérin dont une partie est fixée sur ledit bâti mobile 31 et l'autre sur l'embase de bâti 32. La partie embase de bâti 32 fixe est commune aux deux parties de bâti mobile 31 et elle sert également de support à l'outil de formage 4 par l'intermédiaire des rehausses 3a. 3060425 7 La machine d'étirage 1 conforme à l'invention comprend des moyens de commande adaptés pour gérer le déplacement des vérins de basculement 12, des vérins de basculement complémentaires 14 et des vérins d'étirage 9, en fonction de la position spatiale souhaitée des lignes de mors 5, cela en simultané ou 5 successivement. Comme illustré sur la figure 3, l'axe de basculement 11 des têtes d'étirage 2 de la machine d'étirage 1 conforme à l'invention peut être utilisé de manière conventionnelle, au moyen des vérins de basculement 12, pour faire pivoter la ligne de mors 5, par exemple sur un secteur angulaire a de l'ordre de 10 30°. Par exemple, comme on peut le voir sur la figure 4, partant d'une cote de hauteur x à l'horizontale des lignes de mors 5 (pouvant correspondre à une position minimum basse de la ligne de mors), la machine d'étirage 1 peut être adaptée pour faire pivoter lesdites ligne de mors 5 entre un angle négatif b (par 15 exemple de l'ordre de 5 à 10°) et un angle positif c (par exemple de l'ordre de 5 à 30 °). Partant de cette position minimum basse du châssis 10, la gestion de l'axe de basculement complémentaire 13 par les vérins de basculement complémentaires 14, permet d'élever l'axe de basculement 11, comme illustré sur 20 les figures 5 et 6 : - pour obtenir une inclinaison du châssis 10, et donc de la ligne de mors 5 (figure 5), ou encore - pour réaliser une compensation de bords sur la tôle (figure 6). On peut aussi obtenir une position maximum haute horizontale de la 25 ligne de mors 5, comme illustré sur la figure 7 (la cote de hauteur x + A x de la ligne de mors 5 sur la figure 7 étant supérieure à la cote x de la figure 4). Toute autre gestion combinée de l'axe de basculement 11 et de l'axe de basculement complémentaire 13 peut être mise en oeuvre. D'une manière générale : 30 - les vérins de basculement complémentaires 14 permettent de lever ou d'abaisser l'axe de basculement 11 pour ajuster le niveau des lignes de mors 5, et permettent la mise en oeuvre combinée ou non d'une opération de compensation de bord ; - les vérins de basculement 12 permettent le basculement des supports des lignes 3060425 8 de mors 5 en fonction de l'étirage recherché, et permettent de compenser l'action des vérins de basculement complémentaires 14 ; - les vérins d'étirage 9 sont utilisés pour étirer la tôle et/ou pour compenser l'effet de rotation des supports de lignes de mors (afin notamment de conserver la 5 distance entre les deux lignes de mors). Selon une variante de réalisation illustrée sur les figures 8 et 9, le châssis porteur de la structure support 8 est monté sur le bâti support 3 par l'intermédiaire de moyens qui permettent son déplacement parallèlement à lui-même le long d'un axe vertical. 10 Ces moyens de déplacement consistent alors avantageusement en un châssis 10' en forme de chariot coulissant verticalement le long de glissières 15 solidaires du bâti mobile 31, et actionné par au moins un vérin hydraulique 14'. Par exemple deux vérins hydrauliques 14' sont placés de part et d'autre du chariot 10'. Le ou les vérins 14' peuvent être placés en bas ou en haut du bâti mobile 31 15 La fonction montée/descente du châssis support 8 et donc de la ligne de mors 5 est effectuée en agissant directement sur l'axe de basculement 11 placé sur le châssis coulissant 10'. La cote de hauteur x + A x de la ligne de mors 5 sur la figure 9 est supérieure à la cote x sur la figure 8. Pour ce mode de réalisation également, des moyens de commande sont 20 adaptés pour gérer le déplacement des vérins de basculement 12 et du chariot avec guidage vertical, en fonction de la position spatiale souhaitée des lignes de mors 5, cela en simultané ou successivement. La machine d'étirage longitudinal conforme à l'invention présente les avantages suivants : 25 - évite la présence de rehausses réglables en hauteur sur l'outil de formage (outillage et mise en oeuvre simplifiés), - augmente la possibilité de réglage - permet de conformer la tôle au plus près de l'outil - meilleure versatilité pour le formage 30 - possibilité de compensation de bord(s) pendant le formage - possibilité d'ajuster les angles et les hauteurs pendant le formage REVENDICATIONS1. Machine de formage de tôle par étirage longitudinal, laquelle machine (1) comprend deux têtes d'étirage (2) situées de part et d'autre d'un outil de formage (4) pour la tôle, lesquelles têtes d'étirage (2) comprennent chacune une ligne de mors (5) solidaire d'une structure support (8) qui est associée à des moyens d'étirage (9) et qui est montée sur un châssis (10, 10') par l'intermédiaire d'un axe de basculement (11), au moins un vérin de basculement (12) étant interposé entre ledit châssis (10, 10') et ladite structure support (8), pour permettre la manoeuvre en rotation de ladite structure support (8) autour dudit axe de basculement (11), et ledit châssis (10, 10') étant porté par un bâti support (3), caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (13, 14 ; 15, 14'), interposés entre ledit bâti support (3) et ledit châssis (10, 10'), agencés pour permettre un réglage du positionnement vertical dudit axe de basculement (11). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit châssis (10) est monté sur ledit bâti support (3) par l'intermédiaire d'un axe de basculement complémentaire (13), parallèle ou sensiblement parallèle audit axe de basculement (11), au moins un vérin de basculement complémentaire (14) étant interposé entre ledit châssis (10) et ledit bâti support (3) pour permettre la manoeuvre en rotation dudit châssis (10) autour dudit axe de basculement complémentaire (13) et permettre ainsi le réglage du positionnement vertical dudit axe de basculement (11). 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit axe de basculement (11) et ledit axe de basculement complémentaire (13) s'étendent horizontalement ou sensiblement horizontalement. 4. Machine selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que l'axe de basculement complémentaire (13) est situé du côté opposé de l'axe de basculement (11) par rapport à la ligne de mors (5) associée. 5. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit châssis (10') est monté sur ledit bâti support (3) par l'intermédiaire de moyens (15, 14') qui permettent son déplacement par rapport audit bâti support (3) 3060425 10 parallèlement à lui-même le long d'un axe vertical. 6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit châssis (10') consiste en un chariot coulissant verticalement, monté sur des glissières verticales (15) et manoeuvré par un ou plusieurs vérins (14'). 5 7. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit bâti support (3) comprend : - une partie de bâti mobile (31), qui porte lesdits moyens de réglage (10, 13, 14 ; 10', 14', 15) du positionnement vertical de l'axe de basculement (11), et - une partie embase de bâti (32), 10 ladite partie de bâti mobile (31) étant montée mobile en translation sur ladite partie embase de bâti (32), selon une direction perpendiculaire audit axe de basculement (11) et audit axe de basculement complémentaire (13). 8. Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend une partie embase de bâti (32) qui est commune aux deux têtes 15 d'étirage (2, 2') et qui sert de support à l'outil de formage (4). 9. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de commande adaptés pour gérer le déplacement dudit ou desdits vérins de basculement (12) et desdits moyens (10, 13, 14 ; 10', 15, 14') de réglage du positionnement vertical de l'axe 20 de basculement (11), en fonction de la position spatiale souhaitée des lignes de mors (5). 10. Procédé de mise en oeuvre d'une machine selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste à gérer le déplacement dudit ou desdits vérins de basculement (12) et desdits moyens (10, 13, 14 ; 10', 14', 15) de réglage du 25 positionnement vertical de l'axe de basculement (11), en fonction de la position spatiale souhaitée des lignes de mors (5).