Brevet FR3095767A1 — publié le 20201113

Description Titre de l'invention : PRESSE D'EMBOUTISSAGE A CONTRE FORME ROTATIVE ET PROCEDE DE FABRICATION D'UNE TELLE PRESSE pool j L'invention se situe dans le domaine de l'emboutissage et concerne plus particu- lièrement les outils d'emboutissage. En particulier, l'invention concerne une presse d'emboutissage dont le bâti inférieur comporte une cavité cylindrique ouverte vers le haut dans laquelle une contre forme est montée mobile en rotation autour d'un axe. [0002] D'une manière générale, les contre formes servent à emboutir une partie en contre- dépouille d'une pièce en tôle. Le principe de fonctionnement est illustré schématiquement en figure 1. On peut y voir une tôle 1 repliée sur une contre forme 3 au moyen d'un presseur 5 et d'un poinçon 7. On comprend que la partie de la tôle repliée est bloquée dans la contre forme 3. Pour réussir à retirer la tôle 1 de la presse d'emboutissage, il faut alors décaler la contre forme 3. Il existe différents systèmes à cet effet. [0003] Le document FR3024380 présente une presse d'emboutissage permettant d'emboutir une pièce en tôle de section en contre-dépouille. La presse comprend un bâti supérieur mobile verticalement vers un bâti inférieur fixe, un poinçon, une contre forme mobile coopérant avec ledit poinçon pour emboutir ladite pièce en tôle et des moyens pour déplacer ladite contre forme. Le poinçon est mobile entre une position haute et une position basse, et comprend des moyens coopérant avec la contre forme mobile pour déplacer cette dernière dans une direction horizontale entre une position reculée et une position avancée. La presse comporte en outre un coulisseau mobile pour commander le déplacement de la contre forme vers une position de travail dans laquelle ladite pièce en tôle est formée. Le déplacement du poinçon mobile entre la position haute et la position basse et le déplacement dudit coulisseau sont commandés par la descente du bâti supérieur vers le bâti inférieur. [0004] Le document FR2995233 concerne un outil de presse pour l'emboutissage d'une tôle, comportant un bâti de support, un poinçon qui est monté sur le bâti de support, et au moins une contre forme qui délimite une portion d'emboutissage de la tôle en contre-dépouille. La contre forme est montée mobile d'arrière en avant sur le bâti de support entre une position d'emboutissage arrière et une position escamotée avant, et un moyen d'entraînement, en déplacement de la contre forme. Le moyen d'entraînement en déplacement de la contre forme comporte un arbre moteur monté à rotation sur le bâti de support autour d'un axe moteur. Au moins une came moteur est liée en rotation sur l'arbre moteur et délimite un profil de roulement conçu pour coopérer avec une face de 2 roulement complémentaire agencée sur la contre forme. L'ensemble constitué par l'arbre moteur et la came moteur est conçu pour entraîner en déplacement la contre forme depuis sa position escamotée, jusqu'à sa position d'emboutissage. [0005] Il est également connu d'employer une presse d'emboutissage avec un système de contre forme rotative. Un exemple d'une telle presse d'emboutissage est illustré en figure 2 selon une coupe verticale dont le plan de coupe est perpendiculaire à l'axe de rotation de la contre forme. La presse d'emboutissage 9, représentée partiellement, comprend un bâti inférieur 11 montrant une cavité cylindrique 13 ouverte vers le haut. Une contre forme 3 est montée mobile en rotation selon un axe horizontal A. La rotation angulaire de la contre forme 3 dans la cavité cylindrique 13 est commandée par un vérin 15 disposé sous la contre forme 3 comprenant une tige coulissante 17 reliée de manière articulée à un bras 19, solidaire de la contre forme et faisant saillie vers le bas. La presse d'emboutissage 9 comprend en outre une coiffe 21, sollicitée par un presseur (non représenté) situé au-dessus de celle-ci. La coiffe 21 comprend une surface cylindrique épousant une partie de la surface extérieure cylindrique de la contre forme 3. La rotation angulaire de la contre forme 3 est limitée par une butée 23 située en regard de la tige coulissante 17 du vérin 15. La contre forme 3 sert à emboutir une partie en contre-dépouille d'une pièce en tôle supportée par la surface supérieure de la coiffe 21. [0006] Le document FR2991908 décrit une presse d'emboutissage à contre forme rotative du type décrit ci-avant dans laquelle, entre la surface supérieure du bâti inférieur et la surface inférieure de la coiffe sont disposés plusieurs blocs de guidage comportant chacun une surface cylindrique épousant la surface cylindrique de la contre forme. [0007] Les presses d'emboutissage à contre forme rotative sont intéressantes mais présentent certains désavantages. Par exemple, des problèmes de grippage et de désaxage de la contre forme sont rencontrés. Il existe également des problèmes d'ajustage entre la contre forme et la zone de contact avec la cavité cylindrique la supportant. De plus, réaliser une contre forme rotative parfaitement ajustée avec sa cavité réceptrice est extrêmement coûteux. Une solution pour palier à ces différents problèmes reste donc à trouver. [0008] L'invention a pour objectif de proposer une nouvelle presse d'emboutissage à contre forme rotative qui ne présente plus de problèmes de grippage et/ou de désaxage de la contre forme par rapport à la cavité cylindrique la recevant. L'invention a également pour objectif de proposer un procédé de fabrication d'une telle presse simple et économique à mettre en oeuvre. Par ailleurs, l'invention propose un procédé d'entretien d'une telle presse d'emboutissage, produite par le procédé selon l'invention. [0009] A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention a pour objet une presse d'emboutissage comprenant un bâti inférieur comportant une cavité cylindrique 3 ouverte vers le haut, dans laquelle une contre forme est montée mobile en rotation, la presse d'emboutissage étant remarquable en ce que la surface de ladite cavité cylindrique est au moins en partie recouverte d'une résine plastique. [0010] De préférence, la contre forme est montée mobile en rotation selon un axe horizontal. [0011] Comme on l'aura compris à la lecture de la définition qui vient d'en être donnée, l'invention consiste à recouvrir, au moins en partie, la cavité cylindrique recevant la contre forme d'une résine plastique au lieu de réaliser un ajustage long et coûteux lors de la fabrication de la presse d'emboutissage. Selon un mode de réalisation préféré, la résine plastique se présente sous forme d'au moins une bande. La ou les bandes de résine vont s'ajuster parfaitement à la contre forme résolvant ainsi les problèmes de grippage. [0012] De manière avantageuse, la résine plastique est une résine thermodurcissable. De préférence, la résine thermodurcissable est choisie parmi les résines polyépoxydes, les résines polyuréthanes, les résines polyester insaturés, les résines vinylester, les copolymères tels que les résines polyester-vinylester. De préférence encore, la résine plastique est une résine polyépoxydc. [0013] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la contre forme comprend des arbres de rotation définissant un axe de rotation, et le bâti inférieur présente en outre des paliers de support dans lesquels s'insèrent les arbres de rotation de la contre forme. Avantageusement, les paliers présentent des moyens de réglage en hauteur de leur position et/ou des moyens de blocage. De préférence, les moyens de réglage sont des vis de réglage. [0014] L'utilisation de paliers de support permet de résoudre les problèmes de désaxage rencontrés dans l'art antérieur. [0015] Idéalement, la cavité cylindrique étant ouverte vers le haut de manière à présenter deux bords, la presse d'emboutissage est remarquable en ce que la résille plastique se présente sous forme d'au moins une bande s'étendant en longueur selon le rayon de courbure de la cavité cylindrique, d'un bord à l'autre de ladite cavité cylindrique, et dimensionnée pour que la largeur de la bande ou la largeur cumulée des différentes bandes soit égale ou supérieure à 50% de la largeur de la cavité cylindrique ; de préférence, égale ou supérieure à 75 % de la largeur de la cavité cylindrique ; de préférence encore, la surface de la cavité cylindrique est intégralement recouverte de résine plastique. On aura compris que la largeur de la cavité cylindrique se définit dans le cadre de l'invention comme la hauteur du cylindre définissant ladite cavité cylindrique. [0016] La ou les bandes de résine plastique forment des bandes de renfort servant à maintenir la contre forme en position et à éviter tout fléchissement de cette dernière. [0017] Selon un mode de réalisation préféré, la résine plastique se présente sous forme d'au moins une bande et au moins une bande est disposée de manière centrale par rapport à la largeur de la cavité cylindrique. De préférence, la contre forme comprenant un bras de commande, solidaire, destiné à faire tourner la contre forme dans la cavité cylindrique, ledit bras de commande traversant la paroi de la cavité cylindrique par une ouverture ; au moins une bande de résine plastique est disposée en bordure de ladite ouverture. [0018] Selon un deuxième aspect, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une presse d'emboutissage selon le premier aspect, ladite presse d'emboutissage comprenant un bâti inférieur comportant une cavité cylindrique ouverte vers le haut, dans laquelle une contre forme est montée en rotation ; le procédé comprenant une étape de montage de la contre forme dans la cavité cylindrique et d'ajustage de sa position ; le procédé étant remarquable en ce qu'il comprend en outre une étape de dépôt d'une résine plastique entre la surface de la cavité cylindrique et la contre forme ; de préférence, ladite étape de dépôt d'une résine plastique est une étape de coulage d'une résine plastique, et ladite étape de dépôt d'une résine plastique est réalisée après ladite étape de montage et d'ajustage de la contre forme dans la cavité cylindrique. [0019] Comme on l'aura compris, l'invention propose de placer une résine plastique entre la surface de la cavité cylindrique et la contre forme. Avantageusement, la résine plastique est collée à la surface de la cavité cylindrique. Selon une mise en oeuvre préférée, la résine est coulée dans le support de la contre forme, c'est-à-dire dans la cavité cylindrique. On comprend que les bandes de résine plastique sont parfaitement ajustées à la contre forme du fait du procédé de coulage, qui est effectué après assemblage. L'invention est remarquable en ce que la cavité cylindrique n'a plus besoin d'être usinée et ajustée, ce qui diminue les coûts et le temps de production de la presse d'emboutissage. [0020] Selon un mise en oeuvre préférée de l'invention, ladite étape de dépôt d'une résine plastique étant une étape de coulage d'une résine plastique ; le procédé est remarquable en ce qu'il comprend en outre une étape d'application d'un produit anti-adhésion sur la surface de la contre forme avant l'étape de montage et d'ajustage de la contre forme ; et/ ou en ce qu'il comprend en outre une étape de pose de bandes de pâte à joint sur la surface de la cavité cylindrique de manière à délimiter au moins une zone de coulage pour la résine, ladite étape de pose de bandes de pâte à joint étant mise en oeuvre avant l'étape de montage et d'ajustage de la contre forme. [0021] Selon une mise en oeuvre préférée de l'invention, ladite étape de dépôt d'une résine plastique étant une étape de coulage d'une résine plastique ; le procédé est remarquable en ce que l'étape de coulage se fait par injection de la résine au travers d'au moins un orifice montré par la cavité cylindrique ; le ou les orifices étant bouchés après injection, durant la phase de durcissement de la résine. [0022] Selon un troisième aspect, l'invention a pour objet un procédé d'entretien d'une presse d'emboutissage selon le premier aspect, remarquable en ce qu'il comprend une étape de détection d'une usure de la couche de résine plastique et une étape d'injection de résine plastique supplémentaire entre la couche de résine plastique existante et la contre forme. [0023] L'invention est particulièrement remarquable en cc qu'elle permet un entretien facile et peu onéreux de la presse d'emboutissage. [0024] L'invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit, donnée en référence aux planches de dessins sur lesquelles : [0025] [fig.1] La figure 1 illustre schématiquement le principe de fonctionnement d'une contre forme dans un procédé d'emboutissage. [0026] [fig.2] La figure 2 est une vue en coupe d'une presse d'emboutissage à contre forme rotative selon l'art antérieur, la coupe étant réalisée selon un plan de coupe perpendiculaire à l'axe de rotation de la contre forme. [0027] [fig.3] La figure 3 est une vue en coupe d'une presse d'emboutissage à contre forme rotative selon l'invention, la coupe étant réalisée selon un plan de coupe parallèle à l'axe de rotation de la contre forme. [0028] [fig.4] La figure 4 est une vue en perspective d'une presse d'emboutissage à contre forme rotative selon l'invention. [0029] Dans la description qui suit, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n'est pas limitatif en ce qu'il autorise la présence d'autres éléments dans la presse d'emboutissage à laquelle il se réfère et/ou d'autres étapes dans le procédé auquel il se réfère. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Le terme « inférieur » désignera une proximité au sol plus importante que le terme « supérieur » selon un axe vertical. [0030] La presse d'emboutissage selon l'invention et les procédés de fabrication et d'entretien seront décrits conjointement. [0031] Les figures 1 et 2 ayant été décrites en partie introductive, on se réfèrera à présent aux figures 3 et 4 montrant une presse d'emboutissage 25, selon l'invention. La presse d'emboutissage 25 comprend un bâti inférieur 11 comportant une cavité cylindrique 13 ouverte vers le haut, dans laquelle une contre forme 27 est montée mobile en rotation. La presse d'emboutissage 25 est remarquable en ce que la surface de ladite cavité cylindrique 13 est au moins en partie recouverte d'une résine plastique. De préférence, la résine plastique se présente sous la forme d'au moins une bande 29 de résine plastique. [0032] Selon un mode de réalisation préféré, la résine plastique utilisée dans le cadre de l'invention est une résine thermodurcissable. De préférence, la résine thermodur- 6 cissable est choisie parmi les résines polyépoxydcs, les résines polyuréthanes, les résines polyester insaturés, les résines vinylester, les copolymères tels que les résines polyester-vinylester ; de préférence encore, la résine plastique est une résine polyépoxyde. [0033] Selon un mode de réalisation préféré, la cavité cylindrique 13 étant ouverte vers le haut de manière à présenter deux bords, la résine plastique se présente sous forme d'au moins une bande 29 s'étendant en longueur selon le rayon de courbure de la cavité cylindrique 13, d'un bord à l'autre de ladite cavité 13. Ainsi la contre forme 27 va reposer sur la ou les bandes 29 de résine plastique selon une zone de contact 31. On comprend que selon l'invention, il n'y a plus de contact direct entre la contre forme 27 et la surface de la cavité cylindrique 13. C'est pourquoi la ou les bandes 29 de résine plastique s'étendent sur toute la longueur de la cavité cylindrique 13. [0034] Dans un mode de réalisation, la surface de la cavité cylindrique 13 est intégralement recouverte de résine plastique. Dans un autre mode de réalisation, la surface de la cavité cylindrique est partiellement recouverte de résine plastique. Par exemple, comme illustré en figure 3, la résine plastique se présente sous forme de deux bandes 29 agencées de manière centrale par rapport à la largeur de la cavité cylindrique 13. La contre forme 27 comprenant un bras de commande 19 solidaire destiné à faire tourner la contre forme 27 dans la cavité cylindrique 13 sous l'action d'un vérin 15 porté par le bâti inférieur ; au moins une bande 29 de résine est disposée pour border l'ouverture 33 de la cavité cylindrique 13 qui est traversée par ledit bras de commande 19. [0035] Selon une mise en oeuvre préférée de l'invention, la ou les bandes 29 de résine plastiques sont dimensionnées pour que la largeur de la bande ou la largeur cumulée des différentes bandes soit égale ou supérieure à 50% de la largeur de la cavité cylindrique 13 ; de préférence, égale ou supérieure à 75 % de la largeur de ladite cavité 13. [0036] Selon un mode de réalisation optionnel illustré en figure 3, la contre forme 27 peut présenter, sur sa surface extérieure, au moins un relief 35 formant une bande en sur-épaisseur et destiné à se placer en appui sur la ou les bandes 29 de résine plastique. [0037] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la contre forme 27 comprend des arbres de rotation 37 définissant un axe de rotation A, et le bâti inférieur 11 présente en outre des paliers 39 de support dans lesquels s'insèrent les arbres de rotation 37 de la contre forme 27. Les paliers 39 vont donc supporter la contre forme 27 et minimiser voire éliminer les risques de désaxage. Avantageusement, les paliers 39 ont également une fonction de réglage de la position de la contre forme 27 et présentent à ce titre des moyens de réglage 41 en hauteur de leur position et/ou des moyens de blocage 43 de leur position. De préférence, les moyens de réglage 41 sont des vis de réglage et/ou les moyens de blocage 43 sont des vis de blocage. La présence des paliers de support 39 7 permet de limiter la surface de la zone de contact 31 entre la contre forme 27 et la ou les bandes 29 de résine plastique. [0038] Le procédé de fabrication d'une presse d'emboutissage 25 selon l'invention comprend une étape de montage de la contre forme 27 dans la cavité cylindrique 13 et d'ajustage de sa position. Néanmoins, à la différence de l'art antérieur, la contre forme est montée dans des paliers 39 de support de manière à conserver un écartement entre sa surface et la surface de la cavité cylindrique 13. [0039] La cavité cylindrique 13 n'est pas usinée. La cavité cylindrique 13 peut être utilisée brute de fonderie. Seule la surface de la contre forme 27 est usinée toute ou partie, en fonction de la surface de la cavité cylindrique 13 qui est destinée à être recouverte d'une résine plastique. On aura compris que seule la ou les portions de surface de la contre forme 27 destinées à être en contact avec la ou les bandes 29 de résine plastique sont usinées. [0040] Le procédé comprend en outre une étape de dépôt d'une résine plastique entre la surface de la cavité cylindrique 13 et la contre forme 27. Selon une mise en oeuvre préférée, ladite étape de dépôt d'une résine plastique est une étape de coulage d'une résine plastique, et ladite étape de dépôt d'une résine plastique est réalisée après ladite étape de montage et d'ajustage de la contre forme 27 dans la cavité cylindrique. Par cette étape de coulage, la résine va s'ajuster parfaitement à la contre forme 27. [0041] Avantageusement, la résine plastique coulée va adhérer, en durcissant, à la surface de la cavité cylindrique 13, mais pas à la surface de la contre forme 27. Pour ce faire l'homme du métier aura avantage à prévoir une étape d'application d'un produit antiadhésion sur la surface de la contre forme avant l'étape de montage et d'ajustage de la contre forme. De tels produits sont connus et disponibles commercialement. Par exemple, un tel produit peut se présenter sous forme de spray à base de polytétrafluoroéthylène (teflon). [0042] Idéalement, le procédé comprend en outre une étape de pose de bandes de pâte à joint (non représentée) sur la surface de la cavité cylindrique 13 de manière à délimiter au moins une zone de coulage pour la résine plastique. Ladite étape de pose de bandes de pâte à joint est mise en oeuvre avant l'étape de montage et d'ajustage de la contre forme 27. Lorsqu'au moins une bande de résine plastique est disposée en bordure de l'ouverture 33 de la cavité cylindrique 13 destinée à être traversée par le bras de commande 19, de la pâte à joint est alors placée en bordure de ladite ouverture 33. [0043] Avantageusement, l'étape de coulage se fait par injection de la résine au travers d'au moins un orifice (non représenté) montré par la cavité cylindrique 13 ; le ou les orifices font également fonction de trou d'air et sont bouchés après injection durant la phase de durcissement de la résine. [0044] La presse d'emboutissage 25 selon l'invention est également avantageuse par les pos- 8 sibilités d'entretien qu'elle présente. Il est en effet possible de détecter une usure de la couche de résine plastique, et au besoin d'injecter de la résine supplémentaire entre la couche de résine existante et la contre forme 27. 9 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] REVENDICATIONSPresse d'emboutissage (25) comprenant un bâti inférieur (11) comportant une cavité cylindrique (13) ouverte vers le haut, dans laquelle une contre forme (27) est montée mobile en rotation, la presse d'emboutissage (25) étant caractérisée en cc que la surface de ladite cavité cylindrique (13) est au moins en partie recouverte d'une résine plastique. Presse d'emboutissage (25) selon la revendication I. caractérisé en ce que la résine plastique est une résine thermodurcissable ; de préférence, la résine thermodurcissable est choisie palud les résines polyépoxydes, les résines polyuréthanes, les résilles polyester insaturés, les résines vinylester, les copolymères tels que les résines polyester-vinylester ; de préférence encore, la résine plastique est une résine polyépoxyde. Presse d'emboutissage (25) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la contre forme (27) comprend des arbres de rotation (37) définissant un axe de rotation (A), et en ce que le bâti inférieur (11) présente en outre des paliers (39) de support dans lesquels s'insèrent les arbres de rotation (37) de la contre forme (27). Presse d'emboutissage (25) selon la revendication 3, caractérisée en ce que les paliers présentent des moyens de réglage (41) en hauteur de leur position et/ou des moyens de blocage (43); de préférence, les moyens de réglage (41) sont des vis de réglage. Presse d'emboutissage (25) selon l'une des revendications 1 à 4, la cavité cylindrique (13) étant ouverte vers le haut de manière à présenter deux bords, la presse d'emboutissage (25) est caractérisée en ce que la résine plastique se présente sous forme d'au moins une bande (29) s'étendant en longueur selon le rayon de courbure de la cavité cylindrique (13), d'un bord à l'autre de ladite cavité cylindrique (13), et dimensionnée pour que la largeur de la bande (29) ou la largeur cumulée des différentes bandes (29) soit égale ou supérieure à 50% de la largeur de la cavité cylindrique (13) ; de préférence, égale ou supérieure à 75 % de la largeur de la cavité cylindrique (13) ; de préférence encore, la surface de la cavité cylindrique (13) est intégralement recouverte de résine plastique. Presse d'emboutissage (25) selon la revendication 5, caractérisée en ce que la résine plastique se présente sous forme d'au moins une bande (29) et en ce qu'au moins une bande (29) est disposée de manière 10 [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] centrale par rapport à la largeur de la cavité cylindrique (13) ; de préférence, la contre forme (27) comprenant un bras de commande (19), solidaire, destiné à faire tourner la contre forme (27) dans la cavité cylindrique (13), ledit bras de commande (19) traversant la paroi de la cavité cylindrique par une ouverture (33); au moins une bande (29) de résine plastique est disposée en bordure de ladite ouverture (33). Procédé de fabrication d'une presse d'emboutissage (25) selon l'une des revendications 1 à 6, ladite presse d'emboutissage (25) comprenant un bâti inférieur (11) comportant une cavité cylindrique (13) ouverte vers le haut, dans laquelle une contre forme (27) est montée en rotation ; le procédé comprenant une étape de montage de la contre forme (27) dans la cavité cylindrique (13) et d'ajustage de sa position ; le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de dépôt d'une résine plastique entre la surface de la cavité cylindrique (13) et la contre forme (27); de préférence, ladite étape de dépôt d'une résine plastique est une étape de coulage d'une résine plastique, et ladite étape de dépôt d'une résine plastique est réalisée après ladite étape de montage et d'ajustage de la contre forme (27) dans la cavité cylindrique (13). Procédé selon la revendication 7, ladite étape de dépôt d'une résine plastique est une étape de coulage d'une résine plastique et le procédé est caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape d'application d'un produit anti-adhésion sur la surface de la contre forme (27) avant l'étape de montage et d'ajustage de la contre forme (27); et/ ou en ce qu'il comprend en outre une étape de pose de bandes de pâte à joint sur la surface de la cavité cylindrique (13) de manière à délimiter au moins une zone de coulage pour la résine, ladite étape de pose de bandes de pâte à joint étant mise en oeuvre avant l'étape de montage et d'ajustage de la contre forme (27). Procédé selon l'une des revendications 7 ou 8, ladite étape de dépôt d'une résille plastique est une étape de coulage d'une résine plastique et le procédé est caractérisé en ce que l'étape de coulage se fait par injection de la résille au travers d'au moins un orifice montré par la cavité cylindrique (13) ; le ou les orifices étant bouchés après injection durant la phase de durcissement de la résine. Procédé d'entretien d'une presse d'emboutissage (25) selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détection d'une usure de la couche de résine et une étape d'injection de résine supplémentaire entre la couche de résine existante et la contre 11 forme (27).