Brevet FR3068270A1 — publié le 20190104

OUTILLAGE PALPEUR DE PROFONDEUR D'ESTAMPAGE DANS UNE PRESSE D'EMBOUTISSAGE L'invention a trait au domaine de l'estampage de tôle, plus particulièrement aux outillages d'estampage de tôle. Le document de brevet publié FR 3 037 262 Al divulgue un outil de poinçonnage comprenant un premier bâti avec une matrice et un deuxième bâti avec un porte-poinçon et un poinçon. Cet outil de poinçonnage comprend en outre un dispositif de réglage positionné dans le porte-poinçon, ledit dispositif permettant de centrer le poinçon dans la matrice correspondante. Dans le cadre d'estampage au moyen d'un poinçon, il est important de régler la profondeur d'estampage afin d'assurer la déformation voulue de la tôle à transformer. Ce réglage peut s'opérer en insérant une ou plusieurs cales calibrées entre le porte-poinçon et le bâti correspondant. La profondeur d'estampage peut être estimée en plaçant une matière déformable plastiquement, telle que de la pâte à modeler, sur l'extrémité de travail du poinçon d'estampage. Lors de la fermeture de la presse, la pâte à modeler va se déformer au contact de la tôle ou de la surface de réception de la tôle (lorsque la tôle est absente) et permettre une estimation de la profondeur d'estampage. En revanche, la malléabilité de la pâte à modeler ne permet pas d'obtenir une mesure précise de la profondeur d'estampage. 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 déterminer la hauteur à la frappe d'un poinçon d'estampage dans une presse d'emboutissage. L'invention a pour objet un outillage palpeur de profondeur d'estampage sur une presse d'emboutissage, comprenant : un corps cylindrique avec une première extrémité pourvue d'un épaulement et une deuxième extrémité opposée à la première extrémité, la première extrémité et l'épaulement étant aptes à s'engager dans un porte-poinçon ; remarquable en ce que le corps comprend, à la deuxième extrémité, un alésage longitudinal ; et en ce que l'outillage comprend, en outre, une 2 tige apte à coulisser avec frottement dans l'alésage en vue de servir de palpeur de la profondeur d'estampage dans un tour de presse à blanc. Par tour de presse à blanc, on entend un cycle de fonctionnement de la presse, à savoir une fermeture suivie d'une ouverture, sans estamper la tôle. Dans le tour de 5 presse à blanc, la tôle peut être présente ou non. Selon un mode avantageux de l'invention, le frottement entre la tige et l'alésage est tel que la tige conserve sa position relative par rapport au corps cylindrique en l'absence de force mécanique extérieure. On définit par force mécanique extérieure une force s'appliquant sur la tige par une 10 action directe donc nécessitant un contact avec un objet ou une personne. Elle ne comprend pas la force gravitationnelle. Celle-ci n'est ainsi pas suffisante pour permettre le déplacement de la tige dans le corps cylindrique. Selon un mode avantageux de l'invention, la tige comprend une goupille cylindrique élastique. 15 Avantageusement, la goupille est en acier. La goupille présente alors une paroi en forme de cylindre avec une extrémité plane. La goupille est préférentiellement une goupille qui est couramment disponible dans le commerce, par exemple une goupille de diamètre lOmm ou de diamètre 10m6 et de longueur 50. Dans ce cas, l'orifice du corps cylindrique forme un alésage de diamètre 10 en H, plus préférentiellement en 20 H7, de norme NF 20286-2. Selon un mode avantageux de l'invention, l'alésage présente une profondeur supérieure ou égale à 50%, préférentiellement 70%, de la longueur de la tige. Avantageusement, l'alésage traverse de part en part le corps cylindrique de l'outillage palpeur, c'est à-dire de sa première à sa deuxième extrémité. 25 Selon un mode avantageux de l'invention, le corps présente une longueur supérieure ou égale à 50mm, préférentiellement supérieure ou égale à 70mm. L'invention a également pour objet un procédé de réglage de profondeur d'estampage d'une tôle, sur une presse d'emboutissage, comprenant les étapes 3 suivantes : mise en place sur la presse d'emboutissage d'un outillage palpeur de profondeur d'estampage ; réalisation d'un tour de presse blanc ; lecture de la profondeur de poinçonnage sur l'outillage palpeur ; remplacement de l'outillage palpeur par un poinçon au moyen d'un porte-poinçon et d'une cale avec une 5 épaisseur déterminée par la lecture de profondeur d'estampage ; remarquable en ce que l'outillage palpeur est conforme à l'invention. Selon un mode avantageux de l'invention, l'outillage palpeur est monté sur la presse au moyen du porte-poinçon. Selon un mode avantageux de l'invention, l'étape de lecture de la profondeur 10 d'estampage comprend la mesure de la longueur totale de l'outillage palpeur. Avantageusement, la lecture de la mesure de la longueur totale de l'outillage palpeur est faite au moyen d'un micromètre ou Palmer, ou à l'aide d'un pied à coulisse. La longueur totale de l'outillage palpeur comprend la longueur du corps cylindrique et la longueur de la tige dépassant de la seconde extrémité du corps cylindrique. 15 Selon un mode avantageux de l'invention, à l'étape de remplacement de l'outillage palpeur par un poinçon, l'épaisseur de la cale correspond à la différence entre la lecture de la profondeur d'estampage diminuée de l'épaisseur de la tôle et de la longueur du poinçon. Avantageusement, l'épaisseur de la tôle n'est pas à soustraire à la profondeur 20 d'estampage dans le cas où la tôle est présente dans la presse d'emboutissage lors de l'utilisation de l'outillage palpeur. Selon un mode avantageux de l'invention, le corps cylindrique de l'outillage palpeur présente une longueur identique à la longueur du poinçon ; à l'étape de remplacement de l'outillage palpeur par un poinçon, l'épaisseur de la cale 25 correspondant à la longueur de la portion de tige sortant du corps cylindrique diminuée de l'épaisseur de la tôle. Avantageusement, la hauteur du relief du poinçon n'est pas comprise dans la mesure du poinçon, sinon la hauteur du relief doit être ajoutée à la longueur totale de l'outillage pour obtenir l'épaisseur de la cale à positionner sur le porte-poinçon. 4 Avantageusement, la tige est étendue au maximum dans le corps cylindrique avant sa mise en place dans le porte-poinçon : c'est la position d'extension maximale de la tige. Après le tour de presse avec ou sans tôle, la tige arrive en butée sur la tôle ou la surface destinée à supporter la tôle, et ensuite coulisse dans le corps cylindrique 5 pour prendre une position rétractée dans le corps cylindrique. Avant de réutiliser l'outillage palpeur pour une autre mesure de la profondeur d'estampage, il est nécessaire de remettre la tige dans sa position d'extension maximale. Avantageusement, le repositionnement de la tige en extension maximale se fait grâce à une pince dans le cas où l'alésage du corps cylindrique n'est pas traversant, 10 ou plus préférentiellement à l'aide d'un marteau et d'une chasse s'insérant dans l'alésage, dans le cas où cet alésage est traversant. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent de déterminer la hauteur à la frappe du poinçon, ce qui permet d'avoir un marquage précis de la tôle. Ce procédé permet également de gagner du temps dans la mesure 15 où il limite le nombre de tours de presse à réaliser avant de déterminer précisément la cote de cale adéquate. L'invention a également comme avantage d'être facile d'installation et d'utilisation, d'être précise et peu coûteuse dans sa mise en place et dans sa production. Il est également envisageable d'utiliser cet outillage pour des procédures d'estampage différentes. 20 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 montre un poinçon et un porte-poinçon avec une cale de réglage dont l'épaisseur est déterminée par l'outillage palpeur de profondeur d'estampage selon l'invention, 25 - La figure 2 montre un outillage palpeur selon l'invention. La figure 1 montre un poinçon, un porte-poinçon et une cale de réglage pouvant être utilisés dans une presse d'emboutissage. Le poinçon 1, préférentiellement un poinçon d'estampe, comprend une portion principale 1A préférentiellement cylindrique, une portion inférieure 1B avec un épaulement de diamètre supérieur au diamètre de la portion principale 1A et une portion supérieure 1C avec des reliefs 5 1C.1 correspondant à l'estampe qui doit être appliquée sur une tôle. La portion inférieure 1B, et plus particulièrement son épaulement s'engagent dans le porte-poinçon 3. La portion principale 1A est adaptée à un orifice central 3A pratiqué dans le porte-poinçon 3. L'épaulement permet au poinçon 1 d'être maintenu dans le porte- 5 poinçon 3 sans qu'aucun déplacement vertical ne soit possible une fois le porte- poinçon 3 monté sur la presse d'emboutissage, alors que la portion principale 1A, une fois engagée dans l'orifice central 3A du porte-poinçon 3, a des déplacements latéraux limités. Le porte-poinçon 3 comprend en outre des orifices de fixation 3B, positionnés radialement à l'orifice central 3A, ces orifices de fixation 3B servant à 10 l'insertion de moyens de fixation, préférentiellement des vis, dans le porte-poinçon 3 et permettant sa fixation sur un bâti de la presse. La cale de réglage 5 est positionnée en dessous du porte-poinçon 3 et à vocation à, de par son épaisseur, définir la hauteur à la frappe du poinçon 1 une fois que le porte-poinçon 3 est positionné dans la presse d'emboutissage, cette cale 5 permet d'obtenir un 15 marquage régulier de la tôle. La figure 2 montre un outillage palpeur de profondeur selon l'invention, ledit outillage palpeur 7 étant en position rétractée, c'est-à-dire dans la position acquise par l'outillage 7 après fermeture de la presse. L'outillage palpeur de profondeur 7 selon l'invention comprend un corps cylindrique 9 et une tige 11 apte à coulisser dans le 20 corps cylindrique 9. Ce corps cylindrique 9 comprend une portion principale 9A qui a préférentiellement des mesures de diamètre et de longueur identiques à celles du poinçon d'estampe qui doit être utilisé par la suite dans la presse. La longueur du corps cylindrique 9 est préférentiellement supérieure ou égale à 50mm, et plus préférentiellement supérieure ou égale à 70mm. Le corps cylindrique 9 de l'outillage 25 palpeur 7 comprend en outre une première extrémité 9B avec un épaulement 9B.1 de diamètre supérieur à celle de la portion principale 9A et qui permet son insertion et son maintien dans le porte-poinçon de la même manière que pour le poinçon d'estampe décrit en figure 1. Le corps cylindrique 9 comprend également une deuxième extrémité 9C, positionnée à l'opposé de la première extrémité 9B, cette 30 deuxième extrémité 9C comprenant un alésage longitudinal 9C.1 de diamètre constant et permettant l'insertion de la tige 11. La tige 11 et le corps cylindrique 9 sont ajustés avec un frottement permettant à la tige 11 de conserver sa position 6 relative par rapport au corps cylindrique 9, dans le cas où aucune force mécanique extérieure ne s'applique sur l'outillage 7. L'alésage longitudinal 9C.1 du corps cylindrique 9 a une profondeur supérieure ou égale à 50% voire 70% de la longueur de la tige 11. Préférentiellement, la tige 11 est une goupille cylindrique élastique dont 5 le diamètre s'adapte à l'alésage du corps cylindrique 9. Cette goupille 11 est avantageusement en acier et est préférentiellement formée d'une paroi en forme de cylindre fendu longitudinalement avec une extrémité plane. Préférentiellement, la goupille 11 est une goupille normée, c'est-à-dire qu'il s'agit d'une goupille que l'on peut trouver dans le commerce. Dans le cas où la goupille utilisée est une goupille 10 avec un diamètre de 10mm, l'orifice du corps cylindrique 9 forme un alésage de diamètre 10 en H, préférentiellement en H7. Le procédé de détermination de l'épaisseur de la cale de réglage utilisant l'outillage palpeur se fait selon les étapes suivantes, en référence aux figures 1 et 2. La première étape consiste à mettre en place, sur la presse d'emboutissage, 15 l'outillage palpeur de profondeur d'estampage 7 selon l'invention. L'outillage palpeur 7 comprend le corps cylindrique 9 et la tige 11 tels que décrits à la figure 2. L'installation de cet outillage 7 sur le porte-poinçon 3 se fait à la place du poinçon 1 d'estampe. Le porte-poinçon 3 est ensuite fixé sur le premier bâti de la presse d'emboutissage. L'outillage palpeur 7 est monté en position d'extension maximale, 20 c'est-à-dire que la tige 11 est étendue au maximum par rapport au corps cylindrique 9. La deuxième étape consiste à réaliser un tour de presse à blanc, préférentiellement sans tôle positionnée dans la presse. La fermeture de la presse permet à l'outillage palpeur 7 d'entrer en contact direct avec une surface de réception de la tôle, ou la 25 tôle positionnée sur ladite surface. Cela entraîne le coulissement de la tige 11 dans le corps cylindrique 9 de l'outillage palpeur 7, l'outillage 7 étant alors dans sa position rétractée, comme à la figure 2. L'ouverture dans un second temps de la presse n'entraîne pas d'autres déplacements de la tige 11. La troisième étape consiste à faire une lecture de la profondeur d'estampage de 30 l'outillage palpeur 7. Cette lecture, réalisée par le biais d'un micromètre ou Palmer, ou encore par le biais d'un pied à coulisse, implique une mesure de la longueur 7 totale de l'outillage palpeur 7, soit de la longueur de la tige 11 restante en dehors du corps cylindrique 9 et de la longueur du corps cylindrique 9. De cette longueur de l'outillage palpeur 7 on soustrait la longueur du poinçon d'estampe 1. Si la mesure est réalisée lors d'un tour de presse à blanc sans tôle, on soustrait également 5 l'épaisseur de la tôle qui doit être poinçonnée. En revanche, la hauteur du relief 1C.1 du poinçon 1 ne doit pas être soustraite de la mesure de la profondeur. Ainsi, si la hauteur des reliefs est incluse dans la mesure du poinçon 1, elle doit à nouveau être ajoutée, afin de permettre le poinçonnage efficace de la tôle. Nous citerons deux exemples permettant de détailler la formule utilisée. 10 1er exemple : le cas d'une presse d'emboutissage comprenant une tôle. Soit : "a", l'épaisseur de la cale de réglage 5 à positionner sous le porte-poinçon 3, "b", la longueur de l'outillage 7, donc la longueur du corps cylindrique 9 + la longueur de la tige 11, 15 "c", la longueur du poinçon 1, et "d" la cote du relief du marquage du poinçon 1. on a alors : a = (b - c) + d. 2è" exemple, le cas d'une presse d'emboutissage ne comprenant pas une tôle. Soit : 20 "a", l'épaisseur de la cale de réglage 5 à positionner sous le porte-poinçon 3, "b", la longueur de l'outillage 7, donc la longueur du corps cylindrique 9 + la longueur de la tige 11, "c" la longueur du poinçon 1, "d" la cote du relief du marquage du poinçon 1, et 25 "e", l'épaisseur de la tôle. 8 on a alors : a = (b - c - e) + d Enfin, la quatrième étape consiste à remplacer l'outillage palpeur 7 par un poinçon 1 au moyen d'un porte-poinçon 3 et d'une cale 5, dont l'épaisseur est déterminée par la lecture de profondeur d'estampage. Cette épaisseur de cale 5, déduite de la 5 troisième étape, permet l'installation d'une cale 5 d'épaisseur adéquate sous le porte-poinçon 3, REVENDICATIONS1. Outillage palpeur de profondeur d'estampage (7) sur une presse d'emboutissage, comprenant : - un corps cylindrique (9) avec une première extrémité (9B) pourvue d'un épaulement (9B.1) et une deuxième extrémité (9C) opposée à la première extrémité (9B), la première extrémité (9B) et l'épaulement (9B.1) étant aptes à s'engager dans un porte-poinçon (3) ; caractérisé en ce que le corps (9) comprend, à la deuxième extrémité (9C), un alésage longitudinal (9C.1) ; et en ce que l'outillage (7) comprend, en outre, - une tige (11) apte à coulisser avec frottement dans l'alésage (9C.1) en vue de servir de palpeur de la profondeur d'estampage dans un tour de presse à blanc. 2. Outillage (7) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le frottement entre la tige (11) et l'alésage (9C.1) est tel que la tige (11) conserve sa position relative par rapport au corps cylindrique (9) en l'absence de force mécanique extérieure. 3. Outillage (7) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la tige (11) comprend une goupille cylindrique élastique. 4. Outillage (7) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'alésage (9C.1) présente une profondeur supérieure ou égale à 50%, préférentiellement 70%, de la longueur de la tige (11). 5. Outillage (7) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le corps (9) présente une longueur supérieure ou égale à 50mm, préférentiellement supérieure ou égale à 70mm. 6. Procédé de réglage de profondeur d'estampage d'une tôle, sur une presse d'emboutissage, comprenant les étapes suivantes : - mise en place sur la presse d'emboutissage d'un outillage palpeur de profondeur d'estampage (7) ; 10 réalisation d'un tour de presse à blanc ; lecture de la profondeur de poinçonnage sur l'outillage palpeur (7) ; remplacement de l'outillage palpeur (7) par un poinçon au moyen d'un porte-poinçon (3) et d'une cale (5) avec une épaisseur déterminée par la 5 lecture de profondeur d'estampage ; caractérisé en ce que l'outillage palpeur (7) est conforme à l'une des revendications 1 à 5. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'outillage palpeur (7) est monté sur la presse au moyen du porte-poinçon (3). 10 8. Procédé selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'étape de lecture de la profondeur d'estampage comprend la mesure de la longueur totale de l'outillage palpeur (7). 9. Procédé selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'à l'étape de remplacement de l'outillage palpeur (7) par un poinçon (1), l'épaisseur de 15 la cale (5) correspond à la différence entre la lecture de la profondeur d'estampage diminuée de l'épaisseur de la tôle et de la longueur du poinçon (1). 10. Procédé selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le corps cylindrique (9) de l'outillage palpeur (7) présente une longueur identique à la 20 longueur du poinçon (1) ; à l'étape de remplacement de l'outillage palpeur (7) par un poinçon (1), l'épaisseur de la cale (5) correspondant à la longueur de la portion de tige (11) sortant du corps cylindrique (9) diminuée de l'épaisseur de la tôle.