EP1494826A1 - Profil de lame de sertissage - Google Patents

Profil de lame de sertissage

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Publication number
EP1494826A1
EP1494826A1 EP03740608A EP03740608A EP1494826A1 EP 1494826 A1 EP1494826 A1 EP 1494826A1 EP 03740608 A EP03740608 A EP 03740608A EP 03740608 A EP03740608 A EP 03740608A EP 1494826 A1 EP1494826 A1 EP 1494826A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
crimping
sheet
blade
angle
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03740608A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Gabriel Le Guevel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Process Conception Ingenierie SA
Original Assignee
Process Conception Ingenierie SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Process Conception Ingenierie SA filed Critical Process Conception Ingenierie SA
Publication of EP1494826A1 publication Critical patent/EP1494826A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/02—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53709—Overedge assembling means
    • Y10T29/53787—Binding or covering
    • Y10T29/53791—Edge binding

Definitions

  • the invention relates to crimping tools and more particularly to the pre-crimping blade fitted to said tools.
  • the crimping includes a matrix on which is placed the sheet (s) to be crimped, a pre-crimping blade and a crimping blade which come to press successively on the edge of the sheet to raise and fold it.
  • the flat crimp is a crimp where the piece to be crimped is folded flat.
  • Crimping with a drop of water is advantageous for strengthening the edge of the part, by creating a tube shape with high inertia. It allows you to make parts, such as the front or rear of car hoods whose profile is visible to the driver. The hoods must in fact be as less aggressive as possible in the event of an accident.
  • Blade profiles at 45 ° and radius blade profiles are known, but these types of blades do not allow perfect control of the crimping and present a risk of lifting the sheet metal from the die. This phenomenon generates a double line defect, if the elastic limit is exceeded, which is unsightly.
  • the object of the present invention is to provide a pre-crimping blade which makes it possible to perform a pre-crimping with sheets forming a larger opening angle, beyond 107 °, and to control the folding radius of the sheet during the pre-crimping phase.
  • the pre-crimping blade according to the invention has a profile such that the angle of attack ⁇ of the sheet to be crimped remains constant throughout the pre-crimping phase. Thus the force applied to the sheet always has the same angle with the sheet.
  • the profile of the blade according to the invention is calculated by the following formula (1):
  • - e is the thickness of the sheet to be crimped.
  • ⁇ n are the different angle values taken by the edge of the sheet between the start of pre-crimping and the end of crimping, ie between 0 and the angle of sheet opening thus for example ⁇ / 2 if the sheet is opened at 90 °. If ⁇ , the value of the opening angle of the departure, is greater than 90 °, ⁇ n will vary between ⁇ / 2- ⁇ and ⁇ .
  • - ⁇ is the angle of attack of the sheet, ie the angle formed by the edge of the sheet and the tangent to the crimping blade at the point of contact of the latter with the outside edge of the sheet.
  • - L the height of the edge to be crimped.
  • the angle ⁇ is between 40 ° and 60 °. In this range of values, the force applied to the sheet allows better reversal of the latter.
  • the angle ⁇ is approximately 53 °. This angle is the optimum angle which makes it possible to bend the sheet without lifting it from the matrix.
  • the blade bears on the outside point of the edge of the sheet. The result of the forces generated by the blade is concentrated towards the outside of the piece to be crimped, thus limiting plastic deformation.
  • the pre-crimping is carried out on a sheet forming an angle open to more than 107 °.
  • the difficulty lies in the fact that it is difficult to pre-crimp sheets forming an angle of more than 90 °, the blade according to the invention allows pre-crimping on sheets which form an angle open to more than 107 °.
  • the pre-crimping is carried out on an aluminum sheet.
  • Aluminum is a more flexible material than sheet metal and therefore more prone to a double line defect.
  • FIG. 1 is a side view of the blade according to the invention
  • FIG. 2 is a diagram showing the development of the trajectory of the edge of the sheet.
  • the pre-crimping blade 1 and the die 2 constitute the crimper.
  • the crimping sheet 3 as a body skin is placed on the die 2, a second sheet 4 as a lining can be placed on the crimping sheet 3.
  • the pre-crimping blade 1 makes a downward movement to approach the die 2 and bend the sheet 3.
  • the outer edge 30 of the sheet 3 is in contact with the profile 10 of the blade 1.
  • the edge 30 slides over the profile 10 along a path 32 which performs the bending of sheet metal 3.
  • the profile 10 blade 1 is remarkable in that the plane 34 of the edge 30 always has an angle ⁇ with the tangent to the profile 10 of the blade 1 whatever the position of the edge 30 relative to the blade 1.
  • the angle ⁇ of the sheet 3 at the start is greater than 90 °, but it can also be greater than 107 ° up to approximately 120 °.
  • the crimping sheet 3 is parallel to the die 2 and the crimping will be carried out by a crimping blade which will bring the sheet 3 into contact with the sheet 4 as can be seen in dotted lines in FIG. 1 .
  • FIG. 2 details the different parameters of the path of the edge 30 of the sheet 3.
  • the trajectory of the latter depends on the height of the edge to be crimped L, on a center of rotation O and on the radius of curvature ⁇ which we wish to obtain .
  • the profile 10 of the blade 1 is calculated by choosing the angle of attack ⁇ relative to the neutral fiber 33 or to the edge 30 according to the formula (1) given above.
  • This angle of attack ⁇ is preferably chosen to be around 53 °.
  • the path of the blade 1 is rectilinear perpendicular to the matrix and the resultant of the forces generated by the latter is concentrated towards the outside of the piece to be crimped 3 thus limiting plastic deformations.
  • the profile of the blade thus defined makes it possible to pre-crimp doors, hoods, shutters, steel or aluminum as well, while simplifying the edge tipping operations.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

La lame de pré-sertissage (1) selon l'invention présente un profil (10) tel que l'angle d'attaque ß de la tôle (3) à sertir reste constant pendant toute la phase de pré-sertissage. Ainsi la force appliquée à la tôle (3) présente toujours le même angle avec la tôle.

Description

L'invention concerne les outils de sertissage et plus particulièrement la lame de pré-sertissage équipant lesdits outils. Le sertissage comprend une matrice sur laquelle est placée la ou les tôle(s) à sertir, une lame de pré-sertissage et une lame de sertissage qui viennent appuyer successivement sur le bord de la tôle afin de le relever et de le replier.
Il existe plusieurs type de sertissage:
- le sertissage à plat,
- le sertissage en goutte d'eau qui se caractérise par la forme en "goutte d'eau" du pli de la tôle sertie,
Le sertissage à plat est un sertissage où la pièce à sertir est pliée à plat.
Le sertissage en goutte d'eau est avantageux pour renforcer le bord de la pièce, en créant une forme en tube de forte inertie. Il permet de réaliser des pièces, telles que l'avant ou l'arrière des capots de voiture dont le profil est visible par le conducteur. Les capots doivent en effet être le moins agressif possible en cas d'accident.
On connaît des profils de lame à 45° et des profils de lame en rayon, mais ces types de lames ne permettent pas une maîtrise parfaite du sertissage et présentent un risque de soulèvement de la tôle de la matrice. Ce phénomène génère un défaut de double ligne, si la limite élastique est dépassée, ce qui est inesthétique.
L'objet de la présente invention est de proposer une lame de pré-sertissage qui permet de réaliser un pré-sertissage avec des tôles formant un angle d'ouverture plus important, au delà de 107°, et de maîtriser le rayon de pliage de la tôle pendant la phase de pré-sertissage.
Si on définit l'angle d'attaque β de la tôle par l'angle formé par le bord de la tôle et la tangente au profil de la lame. La lame de pré-sertissage selon l'invention présente un profil tel que l'angle d'attaque β de la tôle à sertir reste constant pendant toute la phase de pré-sertissage. Ainsi la force appliquée à la tôle présente toujours le même angle avec la tôle.
Le profil de la lame selon l'invention est calculé par la formule suivante (1):
- où R est le rayon extérieur de sertissage.
- e est l'épaisseur de la tôle à sertir.
- m = R - |
- θ est l'angle d'enroulement de la tôle, θn sont les différentes valeurs d'angle prises par le bord de la tôle entre le début du pré-sertissage et la fin du sertissage soit entre 0 et l'angle d'ouverture de la tôle ainsi par exemple π/2 si la tôle est ouverte à 90°. Si α, la valeur de l'angle d'ouverture du départ, est supérieur à 90°, θn variera entre π/2- α et α.
- β est l'angle d'attaque de la tôle, soit l'angle formé par le bord de la tôle et la tangente à la lame de sertissage au point de contact de celle-ci avec le bord extérieur de la tôle. - L la hauteur du bord à sertir.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'angle β est compris entre 40° et 60°. Dans cette plage de valeurs, la force appliquée à la tôle permet un meilleur retournement de celle-ci.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'angle β est d'environ 53°. Cet angle est l'angle optimum qui permet de plier la tôle sans soulèvement de celle-ci de la matrice. Selon une autre caractéristique de l'invention, la lame appui sur le point extérieur du bord de la tôle. La résultante des efforts engendrés par la lame se concentre vers l'extérieur de la pièce à sertir limitant ainsi les déformations plastiques.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, le pré-sertissage est réalisé sur une tôle formant un angle ouvert à plus de 107°. La difficulté réside dans le fait qu'il est difficile de pré-sertir des tôles formant un angle de plus de 90°, la lame selon l'invention permet de réaliser un pré-sertissage sur des tôles qui forment un angle ouvert à plus de 107°.
Selon une autre caractéristique particulière de l'invention le pré-sertissage est réalisé sur une tôle en aluminium. L'aluminium est une matière plus souple que la tôle et donc plus sujette au défaut de double ligne.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 est une vue de profil de la lame selon l'invention,
- la figure 2 est un schéma représentant la développée de la trajectoire du bord de la tôle.
Comme on le voit à la figure 1 , la lame de pré-sertissage 1 et la matrice 2 constituent la sertisseuse. La tôle à sertir 3 comme une peau de carrosserie est placée sur la matrice 2, une deuxième tôle 4 comme une doublure peut être placée sur la tôle à sertir 3.
La lame de pré-sertissage 1 effectue un mouvement de descente pour se rapprocher de la matrice 2 et plier la tôle 3. Le bord extérieur 30 de la tôle 3 est en contact avec le profil 10 de la lame 1. Au fur et à mesure de la descente de la lame 1 selon une trajectoire rectiligne et sensiblement perpendiculaire à la matrice, le bord 30 glisse sur le profil 10 suivant une trajectoire 32 ce qui réalise le pliage de tôle 3.
Comme on le voit sur la figure 1 , le profil 10 lame 1 est remarquable en ce que le plan 34 du bord 30 présente toujours un angle β avec la tangente au profil 10 de la lame 1 quelque soit la position du bord 30 par rapport à la lame 1. Dans cette figure l'angle α de la tôle 3 au départ est supérieur à 90°, mais il peut aussi être supérieur à 1 07° jusqu'à environ 120°.
A la fin du pré-sertissage la tôle à sertir 3 est parallèle à la matrice 2 et le sertissage sera réalisé par une lame de sertissage qui mettra en contact la tôle 3 avec la tôle 4 comme on peut le voir en pointillé sur la figure 1.
La figure 2 détaille les différents paramètres de la trajectoire du bord 30 de la tôle 3.
Si on considère que la fibre neutre 33 ne subit pas d'élongation, la trajectoire de celle-ci dépend de la hauteur du bord à sertir L, d'un centre de rotation O et du rayon de courbure θ que l'on souhaite obtenir.
Pour définir ensuite la trajectoire 32 du bord 30 il faut ajouter l'épaisseur de tôle e comme paramètre supplémentaire.
La trajectoire du bord 30 de la tôle 3 est donné par le point de coordonnée (x, y) tel que: x = R(1 - cos(θ))+ (L - R - (Rm.θ)) sin(θ)
y = R. sin (θ)+ (L - R - (Rm.θ))cos (θ)+ R
Une fois la trajectoire 32 définie, le profil 10 de la lame 1 est calculé en choisissant l'angle d'attaque β par rapport à la fibre neutre 33 ou au bord 30 en fonction de la formule (1 ) donnée ci-dessus. Cet angle d'attaque β est choisi de préférence d'environ 53°. La trajectoire de la lame 1 est rectiligne perpendiculaire à la matrice et la résultante des effort engendrés par celle-ci se concentre vers l'extérieur de la pièce à sertir 3 limitant ainsi les déformations plastiques.
Le profil de la lame ainsi défini permet de pré-sertir tout aussi bien des portes, des capots, des volets, en acier ou en aluminium tout en simplifiant les opérations de tombage de bord.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1. Lame de pré-sertissage (1 ) pour sertir une tôle (3) présentant un profil (10) caractérisée en ce que le profil (10) est tel que l'angle d'attaque β de la tôle à sertir (3) reste constant pendant toute la phase de pré-sertissage.
2. Lame de pré-sertissage (1) selon la revendication 1 caractérisée en ce que le profil (10) de la lame (1 ) est calculé avec la formule suivante:
- où R est le rayon extérieur de sertissage,
- e est l'épaisseur de la tôle à sertir,
- Rm = R - |
- θ est l'angle d'enroulement de la tôle, - β est l'angle d'attaque de la tôle,
- L la hauteur du bord à sertir.
3. Lame de pré-sertissage (1) selon une des revendications précédentes caractérisée en ce que l'angle β est compris entre 45° et 60°.
4. Lame de pré-sertissage (1) selon la revendication précédente caractérisée en ce que l'angle β est d'environ 53°.
5. Lame de pré-sertissage (1 ) selon une des revendications précédentes caractérisée en ce que la lame (1 ) appui sur le point extérieur (31 ) du bord de tôle (30).
6. Lame de pré-sertissage ( 1 ) selon une des revendications précédentes caractérisée en ce que le pré-sertissage est réalisé sur une tôle (3) formant un angle ouvert à plus de 107°.
7. Lame de pré-sertissage (1 ) selon une des revendications précédentes caractérisée en ce que le pré-sertissage est réalisé sur une tôle (3) en aluminium.
EP03740608A 2002-04-15 2003-04-14 Profil de lame de sertissage Withdrawn EP1494826A1 (fr)

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EP (1) EP1494826A1 (fr)
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