Brevet FR3068627A1 — publié le 20190111

PROCEDE D'EMBOUTISSAGE DE FLAN DE TOLE AVEC AJOURAGE L'invention a trait au domaine de l'emboutissage, plus particulièrement à un procédé et à une presse de mise en forme d'un flan de tôle. Lors de la mise en forme de flan de tôle, des ajourages sont souvent découpés sur les flans de tôle afin de faciliter le glissement de la tôle. Lors de l'emboutissage, les flans de tôle présentant des ajourages peuvent subir des cassures au niveau de leur ajourage en raison des contraintes mécaniques exercées sur le flan de tôle. Ces cassures peuvent se propager sur la pièce finie ce qui peut engendrer des arrêts de production voire même le risque que la pièce défectueuse se retrouve ferrée sur la structure d'un véhicule automobile, lorsqu'il s'agit d'une pièce de carrosserie de véhicule. Le document de brevet publié US 9 149 854 B2 divulgue un outil d'emboutissage d'un flan de tôle. L'outil comprend un bâti inférieur comprenant une surface de réception du flan de tôle, avec une cavité. L'outil comprend également un bâti supérieur avec un poinçon configuré pour presser le flan de tôle dans la cavité du bâti inférieur. Le bâti inférieur comprend, latéralement à la cavité, une surface plane avec laquelle coopère un serre-flan du bâti supérieur. Le serre-flan comprend un poinçon configuré pour renforcer le maintien du flan de tôle. Le poinçon coopère avec une dépression formée sur la surface plane. La dépression forme deux angles avec la surface plane, un angle proximal et un angle distal à la cavité. L'angle proximal a un rayon de courbure plus élevé que l'angle distal. La différence entre les angles permet de limiter les contraintes subies par le flan de tôle lors de l'emboutissage. Le document de brevet publié RU 2 442 672 C2 divulgue un outillage d'emboutissage pour la mise en forme d'une pièce à partir d'un flan de tôle. L'outillage comprend une matrice et un poinçon apte à presser le flan de tôle contre la matrice. L'outillage comprend des éléments saillants latéralement à la matrice configurés pour déformer légèrement le flan de tôle dans une direction inverse à la direction d'emboutissage de la tôle, dans le but de pallier une déformation indésirable de la pièce. 2 Ces documents de l'état ne traitent pas du problème des cassures pouvant arriver sur des flans de tôle présentant des ajourages. 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 5 une solution limitant l'apparition de cassures sur les pièces lors de leur mise en forme, en particulier lors d'emboutissage profond. L'invention a également pour objectif une solution simple économique et robuste. L'invention a pour objet un procédé de mise à forme d'une pièce à partir d'un flan de tôle sur une presse d'emboutissage, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : 10 découpage, sur le flan de tôle, d'un ajourage initial, ledit ajourage présentant un contour initial ; emboutissage du flan de tôle ; découpage, sur le flan de tôle embouti, d'un ajourage final comprenant le contour initial, l'ajourage final présentant un contour final ; remarquable en ce que le procédé comprend, en outre, avant la fin de l'emboutissage du flan de tôle, un emboutissage d'un relief sur une portion du flan 15 de tôle située entre le contour initial et le contour final. Selon un mode avantageux de l'invention, l'emboutissage du relief a lieu durant l'étape d'emboutissage du flan de tôle. Selon un mode avantageux de l'invention, le relief forme une nervure s'étendant le long des contours initial et final. 20 Selon un mode avantageux de l'invention, le contour final est proximal au relief et le contour initial est distal au relief. Selon un mode avantageux de l'invention, l'emboutissage du relief est réalisé par une déformation locale de la tôle dans une direction opposée à une direction générale de déplacement du flan de tôle lors de l'étape d'emboutissage dudit flan. 25 La direction générale de déplacement du flan de tôle correspond avantageusement à celle d'un poinçon pénétrant une matrice d'emboutissage. Selon un mode avantageux de l'invention, le relief s'étend sur une longueur supérieure à 20 mm et/ou inférieure à 50 mm. 3 Selon un mode avantageux de l'invention, le relief a une hauteur comprise entre 4 et 6 mm. Selon un mode avantageux de l'invention, le relief a une largeur supérieure à 10 mm et/ou inférieure à 15 mm. 5 Selon un mode avantageux de l'invention, l'emboutissage du flan de tôle est réalisé dans un mouvement de descente. L'invention a également pour objet une presse de mise en forme d'une pièce à partir d'un flan de tôle, remarquable en ce que ladite presse comprend un premier outillage de découpe configuré pour découper sur le flan de tôle un ajourage initial 10 présentant un contour initial ; un outillage d'emboutissage configuré pour emboutir le flan de tôle après découpage de l'ajourage initial ; un deuxième outillage de découpe configuré pour découper sur le flan de tôle embouti un ajourage final comprenant le contour initial et présentant un ajourage final ; et en ce que l'outillage d'emboutissage est, en outre, configuré pour, avant la fin de l'étape de 15 l'emboutissage du flan de tôle, emboutir un relief sur une portion du flan de tôle située entre le contour initial et le contour final des ajourages initial et final respectivement. Selon un mode avantageux de l'invention, la presse est configurée pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention. 20 Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce que le procédé et la presse de l'invention permettent d'éviter la présence d'une cassure sur la pièce formée. En effet, l'invention propose de former un relief sur une portion d'un flan de tôle située entre un ajourage initial et un ajourage final de la pièce, afin d'éviter la propagation d'une éventuelle cassure sur la pièce finie, ce qui peut arriver lors d'un 25 l'emboutissage profond d'un flan de tôle présentant un ajourage. Le relief est formé avant la fin de l'emboutissage du flan de tôle. Le relief formé sur la portion du flan de tôle agit ainsi comme une barrière à la propagation d'une éventuelle cassure sur la pièce. L'invention permet ainsi de limiter les arrêts de production et les pertes de cadence lors de la production des pièces. 4 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - Les figures 1 a, 1 b, lc représentent différentes étapes de la mise en forme d'une pièce à partir d'un flan de tôle, ladite pièce étant mise en forme avec la 5 presse et le procédé de l'invention ; - Les figures 2a, 2b, 2c représentent le flan de tôle à différentes étapes de la mise en forme. Pour une meilleure compréhension de l'invention, les figures la, lb, lc et 2a, 2b, 2c seront décrites ensemble. 10 La figure la représente une vue d'un premier outillage de découpe 2 de la presse de l'invention, ledit outillage étant configuré pour effectuer une première étape de la mise en forme d'une pièce à partir d'un flan de tôle. La première étape du procédé de l'invention comprend le découpage d'un ajourage initial 4 sur un flan de tôle 6, ledit ajourage comprenant un contour initial 8. Le premier outillage de découpe 2 de 15 la presse est configuré pour découper l'ajourage initial 4 sur le flan de tôle 6. Le premier outillage de découpe 2 peut par exemple comprendre un poinçon 10 pour le découpage de l'ajourage initial 4. La figure 2a représente le flan de tôle 6 après découpage de l'ajourage initial 4 présentant un contour initial 8. La figure lb représente une vue d'un outillage d'emboutissage 12 de la presse. La 20 deuxième étape du procédé est une étape d'emboutissage du flan de tôle 6 comprenant l'ajourage initial 4, réalisé au moyen dudit outillage 12. L'outillage d'emboutissage 12 peut comprendre une partie supérieure 14 et une partie inférieure 16. La partie inférieure 16 peut comprendre une matrice 18 formant une surface de réception 20 du flan de tôle et la partie supérieure 14 peut comprendre un 25 poinçon 22. Le poinçon 22 est mobile en translation et apte à presser le flan de tôle contre la matrice 18 afin de déformer le flan de tôle. Lors de l'emboutissage, le poinçon 22 descend avec la partie supérieure de l'outillage de manière à presser le flan de tôle contre la matrice. Dans ce mode de réalisation, l'emboutissage du flan de tôle est réalisé dans un mouvement de descente. En raison des contraintes 30 mécaniques exercées sur le flan de tôle lors de l'emboutissage, l'ajourage initial peut 5 se déformer et notamment s'agrandir et/ou s'étirer. L'ajourage initial ayant subi une déformation à la fin de l'emboutissage est illustré par la référence 4' à la figure lb. Le flan de tôle 6 après l'étape d'emboutissage est représenté à la figure 2b où sont également représentés l'ajourage initial 4 avant emboutissage et l'ajourage initial 4' 5 après emboutissage. La figure lc représente une vue d'un deuxième outillage de découpe 24 de la presse configuré pour découper un ajourage final 26 après l'emboutissage du flan de tôle 6, l'ajourage final 26 comprenant le contour initial et présentant un contour final 28. La figure 1c correspond à la troisième étape du procédé. Le découpage d'un ajourage 10 final 26 sur le flan de tôle embouti abouti à la formation de la pièce finie 31. Le deuxième outillage de découpe peut par exemple comprend un poinçon 30 pour le découpage de l'ajourage final 26. La figure 2c illustre la pièce finie 31 après l'étape de découpe de l'ajourage final 26 comprenant un contour final 28, sur le flan de tôle embouti 6. La pièce finie 31 est en l'occurrence un ouvrant de véhicule automobile, 15 ceci ne limitant pas l'invention. Lors de l'emboutissage du flan de tôle, il se peut qu'une cassure se forme au niveau de l'ajourage initialement découpé en raison des contraintes mécaniques exercées sur le flan de tôle lors de l'emboutissage. La cassure peut alors se propager sur la pièce finie. Ainsi, afin d'éviter la propagation d'une éventuelle cassure sur la pièce 20 finie, un relief est embouti sur le flan de tôle avant la fin de l'étape d'emboutissage du flan de tôle, durant l'étape d'emboutissage. Le relief 32 formé sur le flan de tôle durant l'étape d'emboutissage est représenté aux figures lb, lc et figure 2b. Comme il est notamment visible sur la figure lb, le relief 32 est réalisé par une déformation locale de la tôle dans une direction opposée à une direction générale de 25 déplacement du flan de tôle. Le relief 32 est embouti sur une portion du flan de tôle située entre le contour initial et le contour final des ajourages initial et final respectivement, comme il est visible à la figure 2b où sont représentés en pointillé le contour initial 8 et le contour final 28. L'emboutissage du relief à cet endroit permet d'éviter la propagation d'une 30 éventuelle cassure sur la pièce finie. 6 Toujours sur la figure 2b, le relief embouti 32 forme une nervure s'étendant le long des contours initial 8 et final 28 des ajourages initial et final respectivement. Il a été montré que lorsque des cassures se forment après l'emboutissage, celles-ci avaient tendance à se propager selon une même direction. L'homme du métier saura alors 5 adapter l'emplacement du relief en fonction de la direction de propagation des cassures. Le contour final 28 est avantageusement proximal au relief et le contour initial 8 distal au relief 32. Afin de limiter au mieux la propagation d'une éventuelle cassure, le relief 32 a une hauteur comprise entre 4 et 6 mm et une largeur supérieure à 10 mm et/ou inférieure à 15 mm. La largeur est préférentiellement 10 comprise entre 11 mm et 13 mm. Le relief 32 s'étend sur une longueur supérieure à 20 mm et/ou REVENDICATIONS1. Procédé de mise à forme d'une pièce (31) à partir d'un flan de tôle (6) sur une presse d'emboutissage, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : a. découpage, sur le flan de tôle (6), d'un ajourage initial (4), ledit ajourage présentant un contour initial (8) ; b. emboutissage du flan de tôle (6) ; c. découpage, sur le flan de tôle embouti, d'un ajourage final (26) comprenant le contour initial (8), l'ajourage final présentant un contour final (28) ; caractérisé en ce que le procédé comprend, en outre, avant la fin de l'emboutissage du flan de tôle, un emboutissage d'un relief (32) sur une portion du flan de tôle (6) située entre le contour initial (8) et le contour final (28). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'emboutissage du relief (32) a lieu durant l'étape d'emboutissage du flan de tôle (6). 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le relief (32) forme une nervure s'étendant le long des contours initial (8) et final (28). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le contour final (28) est proximal au relief (32) et le contour initial (8) est distal au relief (32). 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'emboutissage du relief (32) est réalisé par une déformation locale de la tôle dans une direction opposée à une direction générale de déplacement du flan de tôle (6) lors de l'étape d'emboutissage dudit flan. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le relief (32) s'étend sur une longueur supérieure à 20 mm et/ou inférieure à 50 mm. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le relief (32) a une hauteur comprise entre 4 et 6 mm. 8 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le relief (32) a une largeur supérieure à 10 mm et/ou inférieure à 15 mm. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'emboutissage du flan de tôle (6) est réalisé dans un mouvement de 5 descente. 10. Presse de mise en forme d'une pièce (31) à partir d'un flan de tôle (6) caractérisée en ce que ladite presse comprend : a. un premier outillage de découpe (2) configuré pour découper sur le flan de tôle (6) un ajourage initial (4) présentant un contour initial (8); 10 b. un outillage d'emboutissage (14) configuré pour emboutir le flan de tôle (6) après découpage de l'ajourage initial (4) ; c. un deuxième outillage de découpe (24) configuré pour découper sur le flan de tôle (6) embouti un ajourage final (26) comprenant le contour initial (4) et présentant un contour final (28) ; 15 et en ce que l'outillage d'emboutissage (14) est en outre configuré pour, avant la fin de l'étape de l'emboutissage du flan de tôle (6), emboutir un relief (32) sur une portion du flan de tôle (6) située entre le contour initial (8) et le contour final (28) des ajourages initial (4) et final (26) respectivement. 20