Brevet FR3076472A1 — publié le 20190712

TRIPLE CONTRE-FORME L'invention a trait au domaine de l'emboutissage de tôle et plus particulièrement une presse et un procédé d'emboutissage d'une tôle pour réaliser une forme en contre-dépouille. L'invention a également trait à un véhicule automobile. Le document de brevet publié FR 3 024 380 Al divulgue une presse d'emboutissage permettant d'emboutir une pièce en tôle ayant une contre-dépouille. Une contre-forme est agencée sur le bâti inférieur de la presse et est mobile entre une position de travail et une position de repos, afin de permettre l'évacuation de la pièce emboutie. Les figures 1 A à 1C décrivent un outillage de presse connu, avec deux contre- formes mobiles 2, 4. Sur la figure 1A, les contre-formes 2, 4 sont en position de travail. Un outil supérieur 6 vient déformer la tôle 1 pour y réaliser une contre-dépouille. Pour évacuer la pièce emboutie, il est nécessaire de dégager la deuxième contre-forme. La figure 1B montre le mouvement de retrait de la première contre- forme 2. Ce retrait est indispensable pour permettre le retrait de la seconde contre- forme 4. L'outil supérieur 6 se retire également de la tôle. Comme représenté sur la figure 1C, une fois la première contre-forme 2 dans sa position de repos, la seconde contre-forme 4 se retire de la tôle 1 dans un mouvement de retrait vers sa position de repos. Les mouvements de retrait sont généralement des translations rectilignes. Un tel outillage présente cependant certaines limites, notamment en ce qui concerne la géométrie de tôle qu'il est possible d'obtenir. Un profilé non-rectiligne, c'est-à-dire présentant une courbe dans le sens de sa longueur ne peut pas être embouti de la sorte à cause de l'interférence des contre-formes et de la tôle lors du mouvement de retrait. Ces interférences signifient au mieux un endommagement de la pièce lors du retrait des contre-formes, et au pire une impossibilité d'évacuer la pièce emboutie. 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 proposer une presse et un procédé d'emboutissage qui permettent plus de flexibilité sur le design des pièces qu'il est possible d'emboutir. 2 L'invention a pour objet une presse d'emboutissage, apte à l'emboutissage d'une tôle présentant une contre-dépouille, la presse comprenant : un bâti inférieur muni d'une première contre-forme et d'une deuxième contre-forme, chacune étant mobile entre une position de travail permettant l'emboutissage de la tôle et une position de 5 repos permettant l'évacuation de la tôle emboutie ; et un bâti supérieur muni d'un outil supérieur apte à coopérer avec la deuxième contre-forme pour la réalisation de la contre-dépouille ; remarquable en ce que la presse comprend au moins une troisième contre-forme mobile entre une position de travail permettant l'emboutissage de la tôle et une position de repos permettant l'évacuation de la tôle 10 emboutie, les première, deuxième et troisième contre-formes étant adjacentes deux à deux dans leurs positions de travail respectives. Ainsi, dans leur position de travail, les trois contre-formes sont positionnées pour former une cavité ayant une contre-dépouille. Selon un mode avantageux de l'invention, la presse comprend des actionneurs pour 15 commander le mouvement des contre-formes tels que les première et troisième contre-formes suivent au moins un mouvement de translation rectiligne entre leurs positions respectives de travail et de repos, la direction de la translation de la première contre-forme n'étant pas parallèle à la direction de la translation de la troisième contre-forme. 20 Selon un mode avantageux de l'invention, l'angle formé entre les directions de translation de la première et de la troisième contre-forme est supérieur à 50 et est préférentiellement supérieur à 150 . Selon un mode avantageux de l'invention, le mouvement entre la position de travail et la position de repos de la deuxième contre-forme est composé d'au moins une 25 translation rectiligne selon une direction qui n'est pas parallèle aux directions de translation des première et troisième contre-formes. Selon un mode avantageux de l'invention, en position de travail, les première et troisième contre-formes sont aboutées et sont positionnées le long de la deuxième contre-forme. 3 Ainsi, les première et troisième contre-formes sont mises bout à bout ou alignées l'une dans le prolongement de l'autre dans le sens de leur longueur. La deuxième contre-forme peut se positionner le long des deux autres contre-formes. Selon un mode avantageux de l'invention, la somme des longueurs des première et 5 troisième contre-formes est sensiblement égale à la longueur de la deuxième contre- forme. Par « longueur », il faut entendre la dimension la plus grande de la contre-forme, mesurée de manière curviligne lorsque les contre-formes présentent une courbure. L'invention porte également sur un procédé de mise en forme d'une tôle par 10 emboutissage, comprenant une étape d'emboutissage d'une contre-dépouille, remarquable en ce que l'étape d'emboutissage d'une contre-dépouille est réalisée par une presse selon l'un des modes de réalisations exposés ci-dessus. Selon un mode avantageux de l'invention, le mouvement entre la position de travail et la position de repos de la première et de la troisième contre-forme est successif 15 ou simultané. Selon un mode avantageux de l'invention, le mouvement entre la position de travail et la position de repos de la deuxième contre-forme survient après le mouvement des première et troisième contre-formes. L'invention porte également sur un véhicule automobile comprenant une pièce de 20 carrosserie et en particulier un montant avant ou un profilé de section généralement concave et s'étendant longitudinalement de façon incurvée, remarquable en ce que la pièce de carrosserie est au moins en partie réalisée par un procédé tels qu'exposé ci-dessus. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce que la presse et le procédé 25 selon l'invention permettent de se libérer des contraintes de conception imposées par la fabrication avec seulement deux contre-formes. Des profilés plus fins sur les montants de côté d'habitacle permettent une meilleure accessibilité dans le véhicule, une meilleure visibilité dans la zone du rétroviseur extérieur et un design stylistique plus affiné. 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 figure 1A à 1C présentent un outillage de presse connu avec deux contre-formes ; 5 - La figure 2 représente une tôle réalisée avec la presse ou le procédé selon l'invention ; - La figure 3 montre les trois contre-formes en position de travail ; - La figure 4 illustre les trois contre-formes en position de repos. Les figures 1A à 1C représentent l'état de l'art et sont décrites plus haut. 10 La figure 2 représente un exemple de pièce qu'il est possible de réaliser avec la presse et le procédé selon l'invention. Sur cette illustration, la pièce 10 est un montant de côté de caisse de véhicule automobile, par exemple formant en partie le « pilier A ». Cette pièce 10 se présente sous la forme d'un profilé de section équivalent à la pièce 1 décrite en figure 1A. La pièce 10 ne s'étend pas 15 rectilignement à la façon d'un rail, mais présente une courbure. La pièce 10 comprend une cavité 12 et au moins un côté de cette cavité 12 présente une contre-dépouille 14. Pour pouvoir réaliser la contre-dépouille 14 par emboutissage, une contre-forme mobile est nécessaire, sans quoi la pièce ne pourrait pas être évacuée de l'outillage inférieur après emboutissage. 20 La figure 3 représente les contre-formes de la presse selon l'invention en position de travail. Une première 21 et une troisième 23 contre-formes sont positionnées bout à bout en position de travail. Une deuxième contre-forme 22 est adjacente aux deux autres contre-formes. La presse selon l'invention permet la réalisation de la contre-dépouille (14 sur la 25 figure 2) via un outil supérieur (non représenté) similaire à l'outil 6 représenté sur les figures 1A à 1C. L'outil supérieur est porté par le bâti supérieur de la presse, qui translate sensiblement verticalement vers le bâti inférieur, fixe. Les contre-formes sont mobiles en translation dans le bâti inférieur. 5 Des actionneurs (non représentés) permettent à la presse de mouvoir les contre-formes. Ces actionneurs sont par exemples des vérins électriques, pneumatiques ou hydrauliques, ou des cames entraînées par le mouvement du bâti supérieur. Ainsi, hormis la présence de trois contre-formes, la presse de l'invention met en oeuvre des 5 éléments technologiques d'emboutissage connus. Le mouvement de retrait entre la position de travail et la position de repos est matérialisé par les flèches A, B, C sur la figure 3. La première contre-forme 21 translate selon la direction A. La troisième contre-forme 23 translate selon la direction B. Le mouvement de ces deux contre-formes 21, 23 peut être simultané ou 10 une des contre-formes 21 peut se déplacer au moins partiellement avant l'autre 23. Les directions A et B sont illustrées au centre des contre-formes 21, 23 car leur mouvement est uniforme pour tout point d'une contre-forme donnée. Les directions A et B ne sont pas parallèles. Les vecteurs illustrés par les flèches A et B de la figure 3 ne sont pas coplanaires mais il est tout de même possible de matérialiser l'angle 15 qu'ils forment : les directions A et B peuvent être reportées en un point de la surface de contact entre les première 21 et troisième contre-formes 23 par des flèches notées A' et B' pour montrer l'angle qu'elles forment qui est noté a. L'angle a est préférablement supérieur à 5° ou 15°. Une fois les première 21 et troisième contre-formes 23 dégagées du contact avec la 20 pièce, la deuxième contre-forme 22 peut être déplacée selon la direction C. Ceci permet de dégager la deuxième contre-forme 22 de la contre dépouille (14 sur la figure 2). La direction C peut former un angle compris entre 40 et 80° par rapport au plan défini par les flèches A' et B'. La figure 4 représente les trois contre-formes 21, 22, 23 dans leur position de repos, 25 permettant l'évacuation de la pièce emboutie. Comme les directions de retrait (A et B sur la figure 3) des première et troisième contre-formes ne sont pas parallèles, ces contre-formes sont distantes l'une de l'autre dans leur position de repos. La figure 4 illustre également les longueurs des contre-formes 21, 22, 23. Il s'agit ici des longueurs curvilignes des contre-formes puisque celles-ci ne sont pas rectilignes. 6 La somme des longueurs L1+L3 de la première et de la troisième contre-forme 21, 23 équivaut sensiblement à la longueur L2 de la deuxième contre-forme 22. Cette longueur est légèrement supérieure à la longueur de la pièce 10, par exemple de l'ordre de 1 à 5% supérieure. 5 Selon la courbure de la pièce, il peut être avantageux que la première contre-forme 21 soit d'une longueur L1 comprise entre 10 et 30% de la longueur L2 de la deuxième contre-forme 22. Selon la géométrie de la pièce à obtenir, l'au moins une troisième contre-forme 23 peut comprendre plusieurs contre-formes, chacune étant mue indépendamment des 10 autres et selon une direction différente des autres, entre sa position de travail et sa position de repos. Ceci permet la réalisation de pièces avec une courbure particulièrement abrupte et/ou une courbure en « S », c'est-à-dire avec un point d'inflexion. REVENDICATIONS1. Presse d'emboutissage, apte à l'emboutissage d'une tôle (10) présentant une contre-dépouille (14), la presse comprenant : - un bâti inférieur muni d'une première contre-forme (21) et d'une deuxième contre-forme (22), chacune étant mobile entre une position de travail permettant l'emboutissage de la tôle et une position de repos permettant l'évacuation de la tôle emboutie (10) ; et - un bâti supérieur muni d'un outil supérieur apte à coopérer avec la deuxième contre-forme (22) pour la réalisation de la contre-dépouille (14) ; caractérisée en ce que la presse comprend au moins une troisième contre-forme (23) mobile entre une position de travail permettant l'emboutissage de la tôle (10) et une position de repos permettant l'évacuation de la tôle emboutie (10), les première, deuxième et troisième contre-formes (21, 22, 23) étant adjacentes deux à deux dans leurs positions de travail respectives. 2. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des actionneurs pour commander le mouvement des contre-formes (21, 22, 23) tels que les première et troisième contre-formes (21, 23) suivent au moins un mouvement de translation rectiligne entre leurs positions respectives de travail et de repos, la direction (A) de la translation de la première contre- forme (21) n'étant pas parallèle à la direction (B) de la translation de la troisième contre-forme (23). 3. Presse selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'angle (a) formé entre les directions (A, B) de translation de la première et de la troisième contre-forme (21, 23) est supérieur à 50 et est préférentiellement supérieur à 15°. 4. Presse selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que le mouvement entre la position de travail et la position de repos de la deuxième contre-forme (22) est composé d'au moins une translation rectiligne selon une direction (C) qui n'est pas parallèle aux directions (A, B) de translation des première et troisième contre-formes (21, 23). 8 5. Presse selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'en position de travail, les première et troisième contre-formes (21, 23) sont aboutées et sont positionnées le long de la deuxième contre-forme (22). 6. Presse selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la somme 5 des longueurs (L1, L3) des première et troisième contre-formes (21, 23) est sensiblement égale à la longueur (L2) de la deuxième contre-forme (22). 7. Procédé de mise en forme d'une tôle par emboutissage, comprenant une étape d'emboutissage d'une contre-dépouille (14), caractérisé en ce que ladite étape est réalisée par une presse selon l'une des revendications 1 à 6. 10 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le mouvement entre la position de travail et la position de repos de la première et de la troisième contre-forme (21, 23) est successif ou simultané. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le mouvement entre la position de travail et la position de repos de la deuxième contre-forme (22) 15 survient après le mouvement des première et troisième contre-formes (21, 23). 10. Véhicule automobile comprenant une pièce de carrosserie et en particulier un montant avant ou un profilé de section généralement concave et s'étendant longitudinalement de façon incurvée, caractérisé en ce que la pièce de 20 carrosserie est au moins en partie réalisée par un procédé selon l'une des revendications 7 à 9.