Brevet FR3076471A1 — publié le 20190712

DECOUPE ET CALIBRAGE COMBINÉS D'UN EMBOUTI L'invention a trait au domaine de la fabrication de pièces en tôle métallique, telles que des éléments de carrosserie de véhicule automobile. Plus particulièrement l'invention a trait à la fabrication de pièces par emboutissage et plus particulièrement encore à la réalisation d'ajourages et de calibrages dans de telles pièces. Les figures 1 et 2 illustrent schématiquement en coupe verticale l'ajourage d'une bande de tôle métallique ou embouti. La figure 1 montre en particulier un outil de découpe 1 selon l'état de la technique. Cet outil 1 comprend, essentiellement, un bâti supérieur 3, un bâti inférieur 5 servant de poinçon, un presseur 7 monté en l'occurrence sur ressort 9 avec le bâti supérieur 3, et une lame d'ajourage 11 déplacée par le mouvement du bâti supérieur 3. Le bâti inférieur 5 présente des surfaces de contact 13 avec l'embouti 15 et il comprend également un orifice 17 correspondant à la forme d'un ajourage à réaliser dans l'embouti 15. Le presseur 7 assure la mise en pression de l'embouti 15 contre le bâti inférieur 5, cette mise en pression étant réalisée par un mouvement de rapprochement par le bâti supérieur 3 du bâti inférieur 5. Le mouvement de rapprochement des bâtis 3, 5 a pour effet de presser la lame d'ajourage 11 contre la portion de l'embouti 15 qui correspond à l'ajourage à réaliser. La lame d'ajourage 11 est configurée pour découper l'embouti 15, la portion de tôle ou chute 16 étant ensuite éjectée et la lame d'ajourage 11 remontée. Toutefois, lors de cette remontée il est connu que le bord supérieur ou l'arête de la lame d'ajourage 11 frotte contre le bord découpé 20 de l'embouti 15, comme montré sur la figure 2, entraînant ainsi sa remontée partielle mais également, lorsque l'embouti 15 est en aluminium, la formation de particules de métal ou de revêtements de tôle qui génèrent de la pollution. Pour limiter ces phénomènes, il est connu d'intégrer des presseurs périphériques ou centraux supplémentaires. Néanmoins, dans certains cas il n'est pas possible par manque de place sur la presse d'en incorporer. C'est le cas notamment pour la réalisation de certaines pièces de carrosserie de grandes dimensions où certaines opérations de façonnage, telles que par exemple l'ajourage et le calibrage, sont regroupées sur un seul et même outil. La présente invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de susmentionnés. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de faciliter la 2 remontée de la lame d'ajourage après des opérations de découpe et de calibrage simultanés, et ceci de façon simple et facile à mettre en oeuvre sur un outil de presse. A cet effet, l'invention a pour objet un outil de découpe et de calibrage d'un embouti 5 sur une presse d'emboutissage, ledit outil comprenant un bâti inférieur avec une surface de réception de l'embouti ; un bâti supérieur avec: un presseur apte à presser l'embouti contre une première portion de la surface de réception dudit embouti ; une lame de calibrage adjacente au presseur et configurée pour déformer l'embouti contre une deuxième portion de la surface de réception dudit embouti ; et 10 une lame de découpe adjacente à la lame de calibrage et configurée pour découper l'embouti le long d'un bord de découpe de la deuxième portion de la surface de réception dudit embouti ; remarquable en ce que la lame de calibrage et la deuxième portion de la surface de réception de l'embouti présentent au moins un relief apte à déformer une portion dudit embouti, ladite déformation provoquant, après la découpe 15 de l'embouti, un retrait du bord de l'embouti le long du bord de découpe, facilitant ainsi une remontée de la lame de découpe après la découpe. Selon un mode avantageux de l'invention, la lame de calibrage et la lame de découpe sont fixes l'une par rapport à l'autre. Selon un mode avantageux de l'invention, la lame de découpe est une lame 20 d'ajourage avec un profil de découpe formant un contour fermé ou en U. Selon un mode avantageux de l'invention, la lame de calibrage comprend une portion allongée de calibrage avec une section de profil arrondi et au moins une portion auxiliaire transversale à la portion allongée, ladite portion auxiliaire comprenant le ou les reliefs. 25 Selon un mode avantageux de l'invention, l'outil comprend une deuxième lame d'ajourage adjacente à la portion auxiliaire de la lame de calibrage et opposée à la première lame de d'ajourage, apte à découper l'embouti le long d'un deuxième bord de découpe. Selon un mode avantageux de l'invention, le ou les reliefs sont configurés pour 30 provoquer, après la découpe du bord de l'embouti le long du deuxième bord de 3 découpe, également un retrait dudit bord facilitant ainsi une remontée de la deuxième lame de découpe après la découpe. Selon un mode avantageux de l'invention, le ou les reliefs s'étendent transversalement à la portion allongée de la lame de calibrage. 5 L'invention a également pour objet un procédé de mise en forme d'un embouti au moyen d'un outil de découpe et de calibrage sur une presse d'emboutissage, comprenant les étapes suivantes : mise en place de l'embouti sur un bâti inférieur de l'outil ; calibrage et découpe de l'embouti par fermeture de l'outil en rapprochant un bâti supérieur de l'outil vers le bâti inférieur ; remarquable en ce que l'outil est 10 conforme à l'invention. Selon un mode avantageux de l'invention, l'embouti est un côté de caisse de véhicule automobile, avec un ajour d'ouvrant dudit véhicule, la découpe et le calibrage étant réalisés le long d'un bord dudit ajour. Selon un mode avantageux de l'invention, le procédé comprend, en outre, l'étape 15 ultérieure suivante : découpe de la portion de l'embouti déformée avec le ou les reliefs. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent d'éviter de créer un presseur indépendant spécifique pour calibrer et serrer la pièce ajourée lors de la remontée de la lame d'ajourage et donc par la même occasion d'éviter de 20 complexifier la structure de l'outil de calibrage et de découpe. Cette invention est d'autant plus intéressante qu'elle permet aussi de limiter la pollution générée par les particules de métal arrachées sur les bords de la pièce ajourée, et donc de préserver l'aspect de ces derniers et leur qualité perçue. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux 25 compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 illustre une vue en coupe verticale d'un outil de découpe d'une presse d'emboutissage selon l'état de l'art, avant ajourage d'un embouti ; - La figure 2 montre une vue en coupe et grossie d'un bord découpé de l'embouti de la figure 1, entraîné partiellement vers le haut par la remontée de 30 la lame d'ajourage de l'outil de découpe de la figure 1 ; 4 - La figure 3 est une vue en coupe verticale et de face d'un mode de réalisation de l'outil de découpe et de calibrage selon l'invention ; - La figure 4 est une vue grossie, avant découpe et calibrage simultanés d'un embouti, d'une partie de l'outil de la figure 3 au niveau du bord inférieur de la 5 lame de découpe et de la lame de calibrage, et de la surface de réception du bâti inférieur ; - La figure 5 est une vue grossie, après découpe et calibrage simultanés d'un embouti, d'une partie de l'outil de la figure 3 au niveau du bord inférieur de la lame de découpe et de lame de calibrage, et de la surface de réception du 10 bâti inférieur ; - La figure 6 illustre une vue en coupe verticale et de profil de l'outil de découpe et de calibrage de la figure 3 ; - La figure 7 illustre une vue en perspective d'une portion d'un côté de caisse avec des ajours découpés et calibrés à l'aide de l'outil des figures 3 et 6. 15 Les figures 1 et 2 ont été décrites précédemment en relation avec la discussion de l'état de la technique. La figure 3 est une vue en coupe verticale et de face d'un mode de réalisation de l'outil de découpe et de calibrage 101 selon l'invention. Cet outil 101 est incorporé sur une presse d'emboutissage (non représentée) et il est destiné à la découpe et au 20 calibrage simultanés d'un embouti 115. Comme illustré sur la figure 3, cet outil 101 est constitué d'un bâti inférieur 105 avec une surface de réception 119 de l'embouti 115 correspondant à une tôle métallique, un bâti supérieur 103 (non représenté) avec un presseur 121 (non visible sur la figure 3, voir figure 6 et 7), une lame de calibrage 123 et une lame de découpe 111 qui est une lame d'ajourage. 25 Dans cet outil 101, le presseur 121 est fait pour presser l'embouti 115 contre une première portion 125 (non représentée, voir figure 7) de la surface de réception 119 de l'embouti 115. La lame de calibrage 123 adjacente au presseur 121 est quant à elle configurée pour déformer l'embouti 115 contre une deuxième portion 127 de la surface de réception 119 de l'embouti 115. Concernant la lame d'ajourage 111, 30 celle-ci est à la fois adjacente et fixe à la lame de calibrage 123, et elle est formée pour découper l'embouti 115 le long d'un bord de découpe 120 de la deuxième 5 portion 127 de la surface de réception 119 de l'embouti 115. Dans cet outil 101, en outre, la lame de calibrage 123 et la deuxième portion 127 de la surface de réception 119 de l'embouti 115, présentent au moins un relief 129 en mesure de déformer une portion de l'embouti 115. En l'occurrence sur la figure 3, la lame de calibrage 123 5 présente deux reliefs 129 qui forment deux bosses en saillie qui s'emboîtent de façon complémentaire dans deux cavités de la deuxième portion 127 de la surface de réception 119 de l'embouti 115 située sur le bâti inférieur 105. Cette déformation de l'embouti 115, par le ou les reliefs 129 de la lame de calibrage 123 et de la deuxième portion 127 de la surface de réception 119 de l'embouti 115, 10 provoque après la découpe par la lame d'ajourage 123, un retrait du bord de l'embouti 115. Ce retrait se fait en fait le long du bord de découpe 120 et a pour effet de faciliter ainsi la remontée de la lame d'ajourage 111 après la découpe. La figure 4 montre une vue agrandie d'une portion d'un embouti 115 avant les opérations de calibrage et de découpe par l'outil 101 selon l'invention. L'extrémité du 15 bord inférieur de la lame d'ajourage 111 et le sommet du relief 129 en forme de bosse de la lame de calibrage 123 affleurent la face supérieure de l'embouti 115. A cette étape, la cavité présente sur la deuxième portion 127 de la surface de réception 119 de l'embouti 115, située sur le bâti inférieur 105, est dégagée. La figure 5 montre une vue grossie de la portion de l'embouti 115 de la figure 4, mais 20 cette fois après découpe et calibrage par l'outil 101 selon l'invention. Comme représenté, la déformation induite par le relief 129 de la lame de calibrage 123 avec la découpe simultanée de l'embouti 115 par la lame d'ajourage 111 entraînent un retrait du bord de l'embouti 115 le long du bord de découpe 120. Le bord de l'embouti 115 ne se trouvant plus ainsi le long de la lame d'ajourage 111, la 25 remontée de celle-ci se fait par conséquent aisément sans occasionner de frottement avec le bord découpé de l'embouti 115 et donc sans entraîner une remontée partielle de celui-ci. La figure 6 illustre une vue en coupe verticale et de profil de l'outil de découpe et de calibrage 101 de la figure 3. En l'occurrence sur cette figure le presseur 121 30 (périphérique) de l'outil est visible, il serre notamment l'embouti 115 contre la première portion 125 de surface de réception 119 de l'embouti 115. La lame de calibrage 123, adjacente au presseur 121, déforme l'embouti 115 contre sa 6 deuxième portion 127 de surface de réception. La lame d'ajourage 111 quant à elle jouxte la lame de calibrage 123, et est arrimée sous un bord latéral de celle-ci. Sur cette figure 6, tout comme sur la figure 3, l'outil de découpe et de calibrage 101 est représenté en position actionné, de ce fait les chutes 116 (figure 5) de tôle dues à 5 l'ajourage ne sont pas visibles. La figure 7 illustre une vue en perspective d'une portion d'un côté de caisse 115 découpé et calibré à l'aide de l'outil 101 selon l'invention. Les découpes et les ajourages observés sur ce côté de caisse 115 permettent de mieux comprendre l'agencement et la forme de la lame d'ajourage 111 et de la lame de calibrage 123 10 du mode de réalisation de l'outil 101 décrit sur les figures 3 et 6. En effet, la portion du côté de caisse 115 comprise entre les deux repères de coupe III-Ill est réalisée avec la face de l'outil schématisé dans la figure 3. De la même manière, la portion du côté de caisse 115 comprise entre les repères de coupe VI-VI est exécutée avec la face de l'outil 101 schématisé sur la figure 6. 15 II résulte ainsi clairement des surfaces d'appui, de la lame de calibrage 123 et de la lame 111, observables sur la figure 7, que le mode de réalisation de l'outil 101 des figures 3 et 6 comprend une lame de calibrage 123 qui présente en fait une portion allongée 131 et une portion auxiliaire transversale 133 à cette portion allongée 131 (voir en parallèle figures 3 et 6). Le ou les reliefs 129 de la lame de calibrage 123 20 sont compris dans la portion auxiliaire 133 et s'étendent transversalement à la portion allongée 131. Concernant, plus particulièrement l'outillage de découpe du mode de réalisation de l'outil 101 des figures 3 et 6, cet outillage est en fait composé deux lames d'ajustage 111. La première 111 a un profil de découpe formant un contour fermé ou en U. La 25 deuxième est adjacente à la portion auxiliaire 133 de la lame de calibrage 123 et opposée à la première lame d'ajourage 111. Cette deuxième lame d'ajourage est en mesure de notamment découper l'embouti 115 le long d'un deuxième bord de découpe 120. Avantageusement, tout comme pour la première lame d'ajourage 111, le ou les reliefs 129 de la lame de calibrage 123 sont formés pour provoquer, après 30 la découpe du bord du côté de caisse 115 le long du deuxième bord de découpe 120, également un retrait de ce bord 120. De cette manière, la remontée de la deuxième lame d'ajourage peut s'effectuer facilement sans accrochage avec le bord 7 découpé 120, et la portion de tôle restante du côté de caisse 115 n'est pas entraînée par cette lame 111. De façon générale, pour réaliser des découpes 120 et des ajourages 137 sur des pièces de carrosserie de grandes dimensions, telles que des côtés de caisse et 5 encore plus particulièrement au niveau des ajours d'ouvrants (figure 7), avec l'outil de découpe et de calibrage 101 selon l'invention, il faut réaliser les étapes suivantes. A savoir, dans un premier temps mettre en place l'embouti 115 sur un bâti inférieur 105 de l'outil 101. Puis, dans un deuxième temps calibrer et découper l'embouti 115 par fermeture de l'outil 101 en rapprochant un bâti supérieur 103 de l'outil 101 vers 10 le bâti inférieur 105, l'étape de découpe et de calibrage étant alors réalisée le long d'un bord 120 du ou des ajours 137. Généralement, une dernière étape a leu en principe après les opérations de découpe et de calibrage qui viennent d'être décrites, elle consiste à la découpe de la portion de l'embouti REVENDICATIONS1. Outil de découpe et de calibrage (101) d'un embouti (115) sur une presse d'emboutissage, ledit outil (101) comprenant : - un bâti inférieur (105) avec une surface de réception (119) de l'embouti (115); - un bâti supérieur (103) avec: o un presseur (121) apte à presser l'embouti (115) contre une première portion (125) de la surface de réception (119) dudit embouti (115) ; o une lame de calibrage (123) adjacente au presseur (121) et configurée pour déformer l'embouti (115) contre une deuxième portion (127) de la surface de réception (119) dudit embouti (115); et o une lame de découpe (111) adjacente à la lame de calibrage (123) et configurée pour découper l'embouti (115) le long d'un bord de découpe (120) de la deuxième portion (127) de la surface de réception (119) dudit embouti (115); caractérisé en ce que la lame de calibrage (123) et la deuxième portion (127) de la surface de réception (119) de l'embouti (115) présentent au moins un relief (129) apte à déformer une portion dudit embouti (115), ladite déformation provoquant, après la découpe de l'embouti (115), un retrait du bord de l'embouti (115) le long du bord de découpe (120), facilitant ainsi une remontée de la lame de découpe (111) après la découpe. 2. Outil (101) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lame de calibrage (123) et la lame de découpe (111) sont fixes l'une par rapport à l'autre. 3. Outil (101) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la lame de découpe (111) est une lame d'ajourage (111) avec un profil de découpe formant un contour fermé ou en U. 9 4. Outil (101) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la lame de calibrage (123) comprend une portion allongée de calibrage (131) avec une section de profil arrondi et au moins une portion auxiliaire transversale (133) à la portion allongée (131), ladite portion auxiliaire (133) comprenant le ou les 5 reliefs (129). 5. Outil (101) selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'outil (101) comprend une deuxième lame d'ajourage adjacente à la portion auxiliaire (133) de la lame de calibrage (123) et opposée à la première lame de d'ajourage (111), apte à découper l'embouti (115) le long d'un deuxième bord 10 de découpe (120). 6. Outil (101) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ou les reliefs (129) sont configurés pour provoquer, après la découpe du bord de l'embouti (115) le long du deuxième bord de découpe (120), également un retrait dudit bord facilitant ainsi une remontée de la deuxième lame de découpe (111) 15 après la découpe. 7. Outil (101) selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le ou les reliefs (129) s'étendent transversalement à la portion allongée (131) de la lame de calibrage (123). 8. Procédé de mise en forme d'un embouti (115) au moyen d'un outil de 20 découpe et de calibrage (101) sur une presse d'emboutissage, comprenant les étapes suivantes : - mise en place de l'embouti (115) sur un bâti inférieur (105) de l'outil (101) ; - calibrage et découpe de l'embouti (115) par fermeture de l'outil (101) en rapprochant un bâti supérieur (103) de l'outil (101) vers le bâti inférieur 25 (105); caractérisé en ce que l'outil (101) est conforme à l'une des revendications 1 à 7. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'embouti (115) est un côté de caisse de véhicule automobile, avec un ajour (137) ouvrant dudit 30 véhicule, la découpe et le calibrage étant réalisés le long d'un bord (120) dudit ajour (137). 10 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit procédé comprend, en outre, l'étape ultérieure suivante : - découpe de la portion de l'embouti (115) déformée avec le ou les reliefs. 5