EP3116669A1 - Matrice avec ejecteur pour embouti avec gouttiere en bordure - Google Patents

Matrice avec ejecteur pour embouti avec gouttiere en bordure

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EP3116669A1
EP3116669A1 EP15709230.5A EP15709230A EP3116669A1 EP 3116669 A1 EP3116669 A1 EP 3116669A1 EP 15709230 A EP15709230 A EP 15709230A EP 3116669 A1 EP3116669 A1 EP 3116669A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
matrix
die
shoulder
forming
stamp
Prior art date
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Granted
Application number
EP15709230.5A
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German (de)
English (en)
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EP3116669B1 (fr
Inventor
David PICHON
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.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles 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 Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of EP3116669A1 publication Critical patent/EP3116669A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3116669B1 publication Critical patent/EP3116669B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • 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
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/22—Deep-drawing with devices for holding the edge of the blanks
    • 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
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/26—Deep-drawing for making peculiarly, e.g. irregularly, shaped articles
    • 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
    • B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • 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
    • B21D45/00—Ejecting or stripping-off devices arranged in machines or tools dealt with in this subclass
    • B21D45/02—Ejecting devices

Definitions

  • the invention relates to the field of stamping including body parts of a motor vehicle. More particularly the invention relates to a die, a tool and a method of forming a stamp.
  • a stamp is a metal part in progress or at the end of manufacture, in thin sheet metal, obtained by stamping.
  • FIG. 1 illustrates a known stamp 2 of a motor vehicle body, in this case a roof covering intended to cover the structure of a vehicle.
  • the cover in question is obtained after several shaping operations, one of which is a shaping of two edges, one edge 4 may be shaped gutter at one end of the cover, an edge 5 may be another shoulder.
  • the lateral edges 3 of the stamping can be folded.
  • FIG. 2 represents a sectional view of a tooling 6 according to the prior art used to shape an edge such as the edge 4 illustrated in FIG. 1.
  • the slightly curved central part of the cover is previously shaped.
  • a fixed punch 8 and a counter form 10 form a contact surface 12 of the stamp 2 for the purpose of shaping. Part of the surface 12 allows clamping of the stamping 2.
  • the clamping in question is carried out during a shaping cycle during the descent of a frame 14 comprising a spring-loaded presser 16.
  • a slider system provided with a secondary presser 20 and a movable punch 22 presses the end 24 of the press and then shapes the channel 4, the mobile punch 22 deforming the stamping in the counter form 10.
  • the clearance stamping occurs during the cycle away from the frame 14, the movable punch 22 and against the form 10 being spaced from the stamp 2.
  • the presser 16 also deviates from the stamped form. It is known to use this type of technique for forming re-entrant edges against undercut.
  • the force of the clamping is proportional to the energy required for the deformation, it may result in the appearance of quality defects in the case where it is applied to visible parts of the stamping. This is the case for the stamping shown, a marking line forming at the clamping of the counter form 10 and the fixed punch 8.
  • the quality defects cause a rebus which is an economic loss in the vehicle manufacturing process.
  • Such tooling against form is also substantially expensive to achieve.
  • the patent document FR2523485 discloses an ejection element carried by a stamping body for forming a metal part.
  • the body comprises a channel in which the element can slide, actuated by a piston, in order to be able, in its extended position, to clear a workpiece after it has been shaped. This is obtained between a punch, a die and the ejection element which is pushed back into its contraction position.
  • This teaching is interesting with regard to the release of a pressed stamp formed with for example a cavity. However, it must take into account the friction between the shaped face of the stamping with the tool, its sliding during the ejection can increase the machine downtime for cleaning, or even impact the quality of the finished part.
  • the invention aims to propose a solution to the problems encountered by the state of the art such as those mentioned above. More particularly, the invention aims to provide a press tooling solution for stamping, which facilitates the release of a stamping having a shaped cavity-shaped, and is more economical.
  • the subject of the invention is a die-forming die, particularly of a body, comprising a generally extended surface intended to come into contact with the stamping, said surface comprising a portion forming a shoulder; and an ejector of the stamped out of the die, notable in that the ejector is oriented to move the stamp in a direction substantially parallel to the mean plane of the extended surface.
  • the ejection direction forms an angle of less than thirty degrees with the mean plane of the extended surface, preferably less than twenty degrees, more preferably less than ten degrees.
  • the ejector is configured to come into contact with the stamping in the portion forming the shoulder.
  • the ejector is configured to pass through at least one orifice of the die emerging on the portion forming the shoulder.
  • the ejector comprises at least one rod sliding through the orifice, said rod or rods being preferably actuated by a jack, preferably a pneumatic jack, said cylinder being fixed to the matrix.
  • the travel distance of the sliding rod outside the die when the ejector is activated is between twenty millimeters and eighty millimeters.
  • the ejector comprises two rods each sliding through an orifice.
  • the portion forming the shoulder is located at an edge of the die.
  • the portion forming the shoulder forms an undercut relative to an ejection direction generally perpendicular to the mean plane of the extended surface.
  • the end of the sliding rod of the ejector comprises a concave surface so as to match the shape of the stamping at the undercut of the portion forming the shoulder.
  • a portion of the sliding rod forms an oblong round section.
  • the invention also relates to a forming tool of a stamped, comprising a matrix; a presser for cooperating with the matrix by approximation to form the stamping; and a movable punch adapted to cooperate with a portion of the matrix forming a shoulder, remarkable in that the matrix is in accordance with the invention.
  • the tooling comprises a first frame, the presser being movably mounted on said first frame by springs, preferably of the helical type.
  • the mobile punch is fixed in a slider moving in a direction forming a non-zero angle with the direction of movement of the presser.
  • the inclination between the direction of movement of the presser and that of the punch is between five degrees and twenty-five degrees.
  • the first frame comprises at least one falling blade capable of folding an edge of the stamping around an edge of the die.
  • the tooling further comprises a fixed punch with a contact surface with the stamping extending the surface portion of the matrix forming the shoulder, the die being movable relative to said punch. fixed.
  • the contact surface of the fixed punch may be in the form of a braking ring.
  • the tooling comprises a second frame, the die and the fixed punch being mounted on the second frame.
  • the matrix is mounted on an elastic system, preferably helical type springs, more preferably gas adjustable springs.
  • the slider comprises a secondary spring-mounted presser, said presser being able to cooperate with the fixed punch.
  • the clamping force between the presser and the die is between fifteen tons and twenty tons.
  • the contact surface of the fixed punch is a first surface, said punch comprising a second contact surface with the stamping, extending the contact surface of the die at an edge opposite the portion forming the shoulder, said second surface also forming a shoulder.
  • the second contact surface comprises a clamping portion with the presser.
  • the boundary between the die and the fixed punch, intended to be in contact with the stamping is located on a non-visible portion of the stamping.
  • the first frame comprises a second movable punch configured to cooperate with the second contact surface also forming a shoulder.
  • the subject of the invention is also a method of forming a stamped article, in particular of a motor vehicle body, comprising the following steps: a) clamping a stamping between a first frame comprising a presser and a movable punch, and, a second frame comprising a matrix and a fixed punch b) forming at least one shoulder in the stamping by application of the movable punch on the die, remarkable in that the die is in accordance with the invention, and by the following step: c) removal of the fixed punch from the die and activation of the ejector of the die for ejection of the stamping.
  • the shaped shoulder has a gutter shape, preferably a cavity.
  • the method comprises the use of a tool according to the invention, the method comprising an intermediate step b ') of removal of the movable punch from the die, said distance being effected by a first relative spacing between the first frame and the second frame, the presser remaining in the working position.
  • the distance of the punch from the die in step c) is by a second relative distance between the first frame and the second frame, the presser releasing the clamping of the press, the matrix moving away from the second frame pushed by its elastic connection to the second frame.
  • the stamping is a bodywork element, preferably a roof covering.
  • the stamping has a length of between one meter eighty and two meters fifty, it has a width of between fifty centimeters and one meter fifty. According to an advantageous embodiment, the stamping has a thickness of between three tenths of a millimeter and one millimeter twenty-five, preferably between five tenths and eight tenths of a millimeter.
  • the measures of the invention are interesting in that they allow the ejection of a stamping with a shoulder, this shoulder may be located at an edge or form a cavity. Indeed, depending on the profile of the shoulder and / or the friction forces between the shoulder and the matrix, the lateral ejection, that is to say in a direction transverse to the direction of stamping allows a sliding of the stamping on the surface of the matrix and, therefore, easy ejection of the shoulder. In the case where several shoulders are present on the stamping, the use of a fixed punch makes it possible to release the one or more shoulders during the relative movement of the die and hence to disengage this or these shoulders and to allow the sliding of the stamp.
  • FIG. 1 is a view of a stamping comprising at least one edge forming a shoulder
  • FIG. 2 is a sectional view of a known stamping press tooling provided with a die and a counter-shape for shaping the edge of the stamping die of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a sectional view of a press stamping tool according to the invention, a movable punch being in a close position of a die for forming the shoulder of the stamping of the figure 1 ;
  • FIG. 4 is a view of the tool of FIG. 3, the movable punch being in a position remote from the die;
  • FIGS. 5 and 6 are views of the die and the fixed punch of FIGS. 3 and 4 at the final stages of release of the stamping
  • Figures 1 and 2 have been previously described in connection with the discussion of the state of the art.
  • Figures 3 to 5 are views of a press stamping tool 106 according to the invention, each of them having the tool 106 in a particular phase of the stamping process according to the invention.
  • FIG. 3 is a sectional view of a stamping press tooling 106 in accordance with the invention and shown in the step of forming a gutter 104 on an edge 134 of a stamp 102.
  • shape can also be that of a cavity in a central part of the stamping.
  • the tooling 106 mainly comprises a die 126, a presser 1 16, a movable punch 122 and a fixed punch 108.
  • the die 126 is movable relative to the fixed punch 108 so as to to be able to perform a clearance of the part described in detail below.
  • the matrix 126 and the fixed punch 108 comprise surfaces intended to come into contact with the stamp 102. More precisely and in the working position of the tool as shown, the contact surface 128 of the fixed punch 108 is in the extension a portion 130 of the contact surface of the matrix forming a shoulder.
  • the border 132 between the die 126 and the fixed punch 108, and intended to be in contact with the stamp 102 is located on a non-visible portion of the embossed 102. This is indeed the limit 132, which, as seen above in relation to the state of the art, is a classic place of possible quality defect of the embossed 102. This limit 132 is in this case at a line of cut of the stamp.
  • the contact surface 1 12 of the matrix is generally extended; the portion 130 forming a shoulder, located at an edge 134 of the die 126, is intended to cooperate with the movable punch 122 for forming the stamping 102, the remaining contact surface 135 is intended to cooperate with the presser 1 16 for clamping the stamp 102.
  • the contact surface 128 of the fixed punch 108 seen above is a first surface
  • the fixed punch 108 may include a second surface 138 of contact with the stamping 102, extending the contact surface of the matrix 1 12 to an opposite edge 140 to the portion 130 forming the shoulder.
  • This second surface 138 may also form a shoulder.
  • a clamping space 142 is provided with the presser 1 16 on this second surface 138 for shaping this end 140 of the stamping 102.
  • a second movable punch (not shown) is intended to cooperate with the second contact surface 138 so as to perform the shaping in question.
  • the contact surface 135 between the matrix 126 and the presser January 16 may be limited at its periphery as well as on a few point surfaces in the inner part of the matrix.
  • the presser may be configured not to tighten the die 126 on its edge surface 144 extending the second surface 138 of the fixed punch.
  • Figure 3 shows the die 126 including an eductor 146 of the stamp 102 out of the die 126.
  • the ejector 146 is oriented to move the stamp 102 in a direction substantially parallel to the mean plane of the extended surface 1 12 of the matrix 126.
  • the matrix 126 comprises at least one orifice 148 in the surface portion 130 forming the shoulder and the ejector 146 is configured to pass through the orifice (s) 148 in order to come into contact with the embossment 102
  • the ejector 146 comprises at least one rod 150 sliding through the orifice 148.
  • the travel distance of the sliding rod 150 outside the die 126 which distance can be adjustable according to the displacement distance of the desired press, can be between twenty milli meters and eighty millimeters.
  • the ejector 146 may comprise two rods 150 each sliding through an orifice 148 of the matrix 1 26.
  • the portion 130 forming the shoulder forms an undercut relative to an ejection direction generally perpendicular to the mean plane of the extended surface 1 12.
  • the end of the sliding rod of the ejector may include a concave surface outwardly to conform to the shape of the stamp 102 at the undercut.
  • the section of the sliding rod can have an oblong round shape.
  • Figure 3 also shows two frames (114, 154) movable relative to each other.
  • the first frame 1 14 carries the presser 1 16 mounted on springs 1 18 which can be of helical type; it also carries a slider 156 to which the movable punch 122 is attached.
  • the slider 156 moves in a direction forming an angle with the direction of movement of the presser 1 16.
  • An angle gear 158 fixed relative to the second frame 154, allows this inclined movement.
  • the inclination between the direction of movement of the presser 1 16 and that of the movable punch 122 may be between five degrees and twenty-five degrees.
  • the first frame 1 14 further comprises at least one falling blade (not shown) for folding an edge of the stamping 102 around an edge (not shown) of the die 126. this edge being, by way of example, adjacent to that 130 comprising the shoulder.
  • the second frame 154 comprises the matrix 126 and the fixed punch 108. More specifically, the die 126 is mounted on an elastic system 160 which may be a helical spring system or gas adjustable springs, the latter embodiment. being favorable to the adjustment of the force of the elastic system 160.
  • an elastic system 160 which may be a helical spring system or gas adjustable springs, the latter embodiment. being favorable to the adjustment of the force of the elastic system 160.
  • Figure 4 is a view of the tool 106 in the release phase of the movable punch 122 of the stamping 102, in a first phase of separation of the frames (1 14, 154).
  • a secondary presser 162 mounted on a spring, can cooperate with the fixed punch 108, in this case comprising a form 164 of braking ring.
  • the clamping force between the presser 1 16, the secondary presser 162 and the die 126 may be between fifteen tons and twenty tons.
  • the matrix 126 can remain fixed, it can also be mobile, its movement being able to be parameterized at the level of the elastic systems (1 18, 160) carrying the die 126 and the presser 16.
  • the die 126 remains fixed at the time of the release of the mobile punch 122 and the secondary presser 162 so as not to generate friction on the stamping 102; the contact surface 128 of the fixed punch 108 always remains, in the latter case, in extension with the portion 130 forming the shoulder of the matrix 126.
  • Figures 5 and 6 are sectional views of the tool 106, the matrix 126 and the fixed punch 108 being only shown; these figures illustrate the subsequent steps of clearing the stamping 102 of the process according to the invention.
  • FIG. 5 illustrates the clearance phase of the stamping 102 during the removal of the fixed punch 108 from the die 126.
  • This distance in this case, is by a second relative distance between the first frame (not shown) and the second frame 154, the presser (not shown) releasing the clamping of the stamping 102, the die 126 moving away from the second frame 154 pushed by its elastic connection 160 to the second frame 154.
  • the stamp 102 is thus released from the first surface 136 of the fixed punch 108 as well as the second surface 138 of the fixed punch 108.
  • FIG. 6 illustrates the activation phase of the ejector 146 of the matrix 126.
  • the embossment 102 is thus released from the portion 130 of the matrix 126 forming the shoulder.
  • the surface 135 of the matrix in contact with the stamp 102 is at this stage a sliding surface against a portion of the stamping 102 not shaped during this process step.
  • the force exerted by the jack 152 on the sliding rod 150 is transmitted on the gutter 104 shaped embossed 102; this force is configurable so as to ensure the displacement of the stamp 102.
  • the lower face 166 of the stamp 102 is in this case a non-visible face.
  • the sequential clearance of stamping 102 during the process, and as described above in FIGS. 4 to 6, is particularly advantageous for improving the efficiency of the operation and reducing quality defects.
  • the tool 106 with the matrix 126 according to the invention is substantially economical because of its concept of simple operation.
  • the stamp 102 may have a length 168 between one meter eighty and two feet fifty, and a width between fifty centimeters and one meter fifty.
  • the stamp may have a thickness 170 between three tenths of a millimeter and a millimeter twenty-five, the thickness 170 may be between five tenths and eight tenths of a millimeter.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)

Abstract

L'invention a trait à une matrice (126) de mise à forme d'un embouti (102), notamment de carrosserie de véhicule automobile, comprenant une surface (112) généralement étendue destinée à venir en contact avec l'embouti (102), ladite surface (112) comprenant une portion formant un épaulement (130); et un éjecteur (146) de l'embouti (102) hors de la matrice (126). L'éjecteur (146) est orienté de manière à déplacer l'embouti (102) dans une direction majoritairement parallèle au plan moyen de la surface étendue (112). L'invention a également trait à un outillage (106) comprenant une telle matrice (126), un presseur (116) destiné à coopérer avec la matrice (126), un poinçon mobile (122) apte à coopérer avec la portion (130) de la matrice (126). L'invention a enfin trait à un procédé mis en œuvre par un tel outillage (106).

Description

MATRICE AVEC EJECTEUR POUR EMBOUTI AVEC GOUTTIERE EN BORDURE
L'invention a trait au domaine de l'emboutissage notamment de pièces de carrosserie de véhicule automobile. Plus particulièrement l'invention a trait à une matrice, un outillage et un procédé de mise à forme d'un embouti. Un embouti est une pièce métallique en cours ou en fin de fabrication, en tôle de faible épaisseur, obtenue par emboutissage.
La figure 1 illustre un embouti 2 connu de carrosserie de véhicule automobile, en l'occurrence une couverture de pavillon de toit destiné à recouvrir la structure d'un véhicule. La couverture en question est obtenue après plusieurs opérations de mise à forme dont une est une mise à forme de deux bords, un bord 4 pouvant être en forme de gouttière à une extrémité de la couverture, un bord 5 pouvant être un autre épaulement. Les bords latéraux 3 de l'embouti peuvent être pliés.
La figure 2 représente une vue en coupe d'un outillage 6 selon la technique antérieure, utilisé pour effectuer la mise à forme d'un bord tel que le bord 4 illustré à la figure 1 . La partie centrale légèrement courbée de la couverture est préalablement mise à forme. Un poinçon fixe 8 ainsi qu'une contre forme 10 forme une surface de contact 12 de l'embouti 2 en vue de la mise à forme. Une partie de la surface 12 permet le serrage de l'embouti 2. Le serrage en question est effectué en cours de cycle de mise à forme lors de la descente d'un bâti 14 comprenant un presseur 16 monté sur ressort 18. C'est en fin de cycle de rapprochement qu'un système de coulisseau muni d'un presseur secondaire 20 et d'un poinçon mobile 22 vient serrer l'extrémité 24 de l'embouti puis effectuer la mise à forme de la gouttière 4, le poinçon mobile 22 déformant l'embouti dans la contre forme 10. Le dégagement de l'embouti se passe lors du cycle d'éloignement du bâti 14, le poinçon mobile 22 ainsi que la contre forme 10 étant écartés de l'embouti 2. Le presseur 16 s'écarte lui aussi de l'embouti mis à forme. Il est connu d'utiliser ce type de technique pour des mises à forme de bords rentrants en contre dépouille. La force du serrage est proportionnelle à l'énergie nécessaire à la déformation, il peut avoir pour conséquence l'apparition de défauts de qualité dans le cas où il est appliqué sur des parties visibles de l'embouti. C'est en l'occurrence le cas pour l'embouti présenté, une ligne de marquage se formant au niveau du serrage de la contre forme 10 et du poinçon fixe 8. Les défauts de qualité entraînent un rébus qui est une perte économique dans le processus de fabrication du véhicule. Un tel outillage avec contre forme est en outre sensiblement coûteux à réaliser.
Le document de brevet FR2523485 divulgue un élément d'éjection porté par un corps d'emboutissage destiné à la mise à forme d'une pièce métallique. Le corps comprend un canal dans lequel l'élément peut coulisser, actionné par un piston, afin de pouvoir, dans sa position d'extension, dégager une pièce après sa mise à forme. Celle-ci est obtenue entre un poinçon, une matrice et l'élément d'éjection qui est repoussé à force dans sa position de contraction. Cet enseignement est intéressant en ce qui concerne le dégagement d'un embouti mis à forme avec par exemple une cavité. Il doit cependant prendre en compte la friction entre la face mise à forme de l'embouti avec l'outil, son glissement lors de l'éjection pouvant augmenter les temps d'arrêt machine pour nettoyage, voire impacter la qualité de la pièce finie.
L'invention a pour objectif de proposer une solution aux problèmes rencontrés par l'état de la technique tels que ceux mentionnés ci-avant. Plus particulièrement l'invention a pour objectif de proposer une solution d'outillage de presse pour emboutissage, qui facilite le dégagement d'un embouti comportant une mise à forme en forme de cavité, et qui soit plus économique.
L'invention a pour objet une matrice de mise à forme d'un embouti, notamment de carrosserie, comprenant une surface généralement étendue destinée à venir en contact avec l'embouti, ladite surface comprenant une portion formant un épaulement ; et un éjecteur de l'embouti hors de la matrice, remarquable en ce que l'éjecteur est orienté de manière à déplacer l'embouti dans une direction majoritairement parallèle au plan moyen de la surface étendue.
Selon un mode avantageux de l'invention, la direction d'éjection forme un angle de moins de trente degrés avec le plan moyen de la surface étendue, préférentiellement moins de vingt degrés, encore plus préférentiellement moins de dix degrés.
Selon un mode avantageux de l'invention, l'éjecteur est configuré pour entrer en contact avec l'embouti dans la portion formant l'épaulement.
Selon un mode avantageux de l'invention, l'éjecteur est configuré pour traverser au moins un orifice de la matrice débouchant sur la portion formant l'épaulement. Selon un mode avantageux de l'invention, l'éjecteur comprend au moins une tige coulissant au travers de l'orifice, ladite ou lesdites tige(s) étant préférentiellement actionnée(s) par un vérin, préférentiellement un vérin pneumatique, ledit vérin étant fixé à la matrice. Selon un mode avantageux de l'invention, la distance de course de la tige coulissante à l'extérieur de la matrice lorsque l'éjecteur est activé est comprise entre vingt millimètre et quatre-vingt millimètres.
Selon un mode avantageux de l'invention, l'éjecteur comprend deux tiges coulissant chacune au travers d'un orifice. Selon un mode avantageux de l'invention, la portion formant l'épaulement est située à un bord de la matrice.
Selon un mode avantageux de l'invention, la portion formant l'épaulement forme une contre-dépouille par rapport à une direction d'éjection généralement perpendiculaire au plan moyen de la surface étendue. Selon un mode avantageux de l'invention, l'extrémité de la tige coulissante de l'éjecteur comprend une surface concave de façon à épouser la forme de l'embouti au niveau de la contre dépouille de la portion formant l'épaulement.
Avantageusement, une partie de la tige coulissante forme une section en rond oblong. L'invention a également pour objet un outillage de mise à forme d'un embouti, comprenant une matrice; un presseur destiné à coopérer avec la matrice par rapprochement en vue de former l'embouti ; et un poinçon mobile apte à coopérer avec une portion de la matrice formant un épaulement, remarquable en ce que la matrice est conforme à l'invention. Selon un mode avantageux de l'invention, l'outillage comprend un premier bâti, le presseur étant monté mobile sur ledit premier bâti par des ressorts, préférentiellement du type hélicoïdal. Selon un mode avantageux de l'invention, le poinçon mobile est fixé dans un coulisseau se déplaçant dans une direction formant un angle non nul avec la direction de déplacement du presseur.
Avantageusement, l'inclinaison entre la direction de déplacement du presseur et celle du poinçon est comprise entre cinq degrés et vingt-cinq degrés.
Selon un mode avantageux de l'invention, le premier bâti comprend au moins une lame de tombage apte à rabattre un bord de l'embouti autour d'un bord de la matrice.
Selon un mode avantageux de l'invention, l'outillage comprend, en outre, un poinçon fixe avec une surface de contact avec l'embouti prolongeant la portion de surface de la matrice formant l'épaulement, la matrice étant mobile par rapport audit poinçon fixe. La surface de contact du poinçon fixe peut être en forme de jonc de freinage.
Selon un mode avantageux de l'invention, l'outillage comprend un deuxième bâti, la matrice et le poinçon fixe étant montés sur le deuxième bâti. Selon un mode avantageux de l'invention, la matrice est montée sur un système élastique, préférentiellement des ressorts de type hélicoïdal, encore plus préférentiellement des ressorts réglables à gaz.
Selon un mode avantageux de l'invention, le coulisseau comprend un presseur secondaire monté sur ressort, ledit presseur étant apte à coopérer avec le poinçon fixe.
Selon un mode avantageux de l'invention, la force de serrage entre le presseur et la matrice est d'une valeur comprise entre quinze tonnes et vingt tonnes.
Selon un mode avantageux de l'invention, la surface de contact du poinçon fixe est une première surface, ledit poinçon comprenant une deuxième surface de contact avec l'embouti, prolongeant la surface de contact de la matrice à un bord opposé à la portion formant l'épaulement, ladite deuxième surface formant également un épaulement.
Selon un mode avantageux de l'invention, la deuxième surface de contact comprend une portion de serrage avec le presseur. Selon un mode avantageux de l'invention, la frontière entre la matrice et le poinçon fixe, destinée à être en contact avec l'embouti, est située sur une portion non visible de l'embouti.
Selon un mode avantageux de l'invention, le premier bâti comprend un deuxième poinçon mobile configuré pour coopérer avec la deuxième surface de contact formant également un épaulement.
L'invention a également pour objet un procédé de mise à forme d'un embouti, notamment de carrosserie de véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : a) serrage d'un embouti entre, un premier bâti comprenant un presseur et un poinçon mobile, et, un deuxième bâti comprenant une matrice et un poinçon fixe b) mise à forme d'au moins un épaulement dans l'embouti par application du poinçon mobile sur la matrice, remarquable en ce que la matrice est conforme à l'invention, et par l'étape suivante : c) éloignement du poinçon fixe de la matrice et activation de l'éjecteur de la matrice en vue de l'éjection de l'embouti. Selon un mode avantageux de l'invention, l'épaulement mis à forme a une forme de gouttière, préférentiellement de cavité.
Selon un mode avantageux de l'invention, le procédé comprend l'utilisation d'un outillage conforme à l'invention, le procédé comprenant une étape intermédiaire b') d'éloignement du poinçon mobile de la matrice, ledit éloignement se faisant par un premier écartement relatif entre le premier bâti et le deuxième bâti, le presseur restant en position de travail.
Selon un mode avantageux de l'invention, l'éloignement du poinçon de la matrice à l'étape c) se fait par un deuxième écartement relatif entre le premier bâti et le deuxième bâti, le presseur libérant le serrage de l'embouti, la matrice s'éloignant du deuxième bâti poussé par sa liaison élastique au deuxième bâti.
Selon un mode avantageux de l'invention, l'embouti est un élément de carrosserie, préférentiellement une couverture de toit.
Selon un mode avantageux de l'invention, l'embouti a une longueur comprise entre un mètre quatre-vingt et deux mètres cinquante, il a une largeur comprise entre cinquante centimètres et un mètre cinquante. Selon un mode avantageux, l'embouti a une épaisseur comprise entre trois dixième de millimètre et un millimètre vingt-cinq, préférentiellement entre cinq dixième et huit dixième de millimètre.
Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent l'éjection d'un embouti avec un épaulement, cet épaulement pouvant être situé à un bord ou encore former une cavité. En effet, en fonction du profil de l'épaulement et/ou des forces de frottement entre l'épaulement et la matrice, l'éjection latérale, c'est-à-dire dans une direction transversale à la direction d'emboutissage permet un glissement de l'embouti sur la surface de la matrice et, partant, une éjection aisée de l'épaulement. Dans le cas où plusieurs épaulements sont présents sur l'embouti, l'utilisation d'un poinçon fixe permet de libérer le ou les autres épaulements lors du déplacement relatif de la matrice et, partant, de désengager ce ou ces épaulements et de permettre le glissement de l'embouti.
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 est une vue d'un embouti comprenant au moins un bord formant un épaulement ;
- La figure 2 est une vue en coupe d'un outillage de presse d'emboutissage connu, muni d'une matrice et d'une contre-forme de mise en forme du bord de l'embouti de la figure 1 ;
- La figure 3 est une vue en coupe d'un outillage de presse d'emboutissage conforme à l'invention, un poinçon mobile étant en position rapprochée d'une matrice pour la mise à forme de l'épaulement de l'embouti de la figure 1 ;
- La figure 4 est une vue de l'outillage de la figure 3, le poinçon mobile étant en position éloignée de la matrice ;
- Les figures 5 et 6 sont des vues de la matrice et du poinçon fixe des figures 3 et 4 aux étapes finales de dégagement de l'embouti ;
Les figures 1 et 2 ont été décrites précédemment en relation avec la discussion de l'état de la technique. Les figures 3 à 5 sont des vues d'un outillage 106 de presse d'emboutissage conforme à l'invention, chacune d'elles présentant l'outillage 106 dans une phase particulière du procédé d'emboutissage conforme à l'invention.
La figure 3 est une vue en coupe d'un outillage 106 de presse d'emboutissage conforme à l'invention et représenté à l'étape de mise à forme d'une gouttière 104 sur un bord 134 d'un embouti 102. La mise à forme peut aussi être celle d'une cavité dans une partie centrale de l'embouti. En vue de réaliser la gouttière 104 en question, l'outillage 106 comprend principalement une matrice 126, un presseur 1 16, un poinçon mobile 122 ainsi qu'un poinçon fixe 108. La matrice 126 est mobile par rapport au poinçon fixe 108 de façon à pouvoir effectuer un dégagement de la pièce décrit en détail plus bas.
La matrice 126 et le poinçon fixe 108 comprennent des surfaces destinées à venir en contact avec l'embouti 102. Plus précisément et dans la position de travail de l'outillage comme représenté, la surface de contact 128 du poinçon fixe 108 est dans le prolongement d'une portion 130 de surface de contact de la matrice formant un épaulement. Dans un mode préféré de réalisation, la frontière 132 entre la matrice 126 et le poinçon fixe 108, et destinée à être en contact avec l'embouti 102 est située sur une portion non visible de l'embouti 102. C'est en effet cette limite 132, qui, comme vu plus haut en relation avec l'état de l'art, est un lieu classique de défaut de qualité possible de l'embouti 102. Cette limite 132 est en l'occurrence au niveau d'une ligne de coupe de l'embouti. La surface de contact 1 12 de la matrice est généralement étendue; la portion 130 formant un épaulement, située à un bord 134 de la matrice 126, est destinée à coopérer avec le poinçon mobile 122 pour la mise à forme de l'embouti 102, la surface de contact 135 restante est destinée à coopérer avec le presseur 1 16 en vue du serrage de l'embouti 102.
La surface de contact 128 du poinçon fixe 108 vue plus haut est une première surface, le poinçon fixe 108 pouvant comprendre une deuxième surface 138 de contact avec l'embouti 102, prolongeant la surface de contact de la matrice 1 12 à un bord opposé 140 à la portion 130 formant l'épaulement. Cette deuxième surface 138 peut également former un épaulement. Un espace 142 de serrage est ménagé avec le presseur 1 16 sur cette deuxième surface 138 pour la mise à forme de cette extrémité 140 de l'embouti 102. Un deuxième poinçon mobile (non représenté) est destiné à coopérer avec la deuxième surface de contact 138 de manière à effectuer la mise à forme en question. Dans un mode préféré de réalisation, la surface de contact 135 entre la matrice 126 et le presseur 1 16 peut être limitée à sa périphérie ainsi que sur quelques surfaces ponctuelles dans la partie intérieure de la matrice. Dans le cas d'une mise à forme et un serrage sur la deuxième surface 138 du poinçon fixe, le presseur peut être configuré pour ne pas serrer la matrice 126 sur sa surface en bordure 144 prolongeant la deuxième surface 138 du poinçon fixe.
La figure 3 présente la matrice 126 comprenant un éjecteur 146 de l'embouti 102 hors de la matrice 126. L'éjecteur 146 est orienté de manière à déplacer l'embouti 102 dans une direction majoritairement parallèle au plan moyen de la surface étendue 1 12 de la matrice 126. Plus précisément, la matrice 126 comprend au moins un orifice 148 dans la portion de surface 130 formant l'épaulement et l'éjecteur 146 est configuré pour traverser cet ou ces orifices 148 pour entrer en contact avec l'embouti 102. Pour se faire, l'éjecteur 146 comprend au moins une tige 150 coulissant au travers de l'orifice 148. Dans un mode préféré de l'invention, celle(s)-ci est/sont actionnée(s) par un vérin pneumatique 152 fixé à la matrice 126. Lorsque l'éjecteur 146 est activé, la distance de course de la tige coulissante 150 à l'extérieur de la matrice 126, distance qui peut être réglable selon la distance de déplacement de l'embouti désirée, peut être comprise entre vingt millimètres et quatre-vingt millimètres. L'éjecteur 146 peut comprendre deux tiges 150 coulissant chacune au travers d'un orifice 148 de la matrice 1 26.
Dans un mode préféré de réalisation, la portion 130 formant l'épaulement forme une contre-dépouille par rapport à une direction d'éjection généralement perpendiculaire au plan moyen de la surface étendue 1 12. L'extrémité de la tige coulissante de l'éjecteur peut comprendre une surface concave vers l'extérieur de façon à épouser la forme de l'embouti 102 au niveau de la contre dépouille. Afin, d'éviter la rotation de la tige 150 dans l'orifice 148 de la matrice 126 ce qui pourrait modifier la forme du contact entre l'extrémité de la tige 150 coulissante et l'embouti 102, la section de la tige coulissante peut avoir une forme en rond oblong. La figure 3 représente aussi deux bâtis (1 14, 154) mobiles l'un par rapport à l'autre. Dans un mode de réalisation particulier, ne limitant pas l'étendue de l'invention, le premier bâti 1 14 porte le presseur 1 16 monté sur ressorts 1 18 qui peuvent être de type hélicoïdal ; il porte aussi un coulisseau 156 auquel le poinçon mobile 122 est rattaché. Lors du rapprochement des deux bâtis, et dans un mode de réalisation où la portion 130 de la matrice formant l'épaulement est en contre dépouille, le coulisseau 156 se déplace dans une direction formant un angle avec la direction de déplacement du presseur 1 16. Un renvoi d'angle 158, fixe par rapport au deuxième bâti 154, permet ce déplacement incliné. L'inclinaison entre la direction de déplacement du presseur 1 16 et celle du poinçon mobile 122 peut être comprise entre cinq degrés et vingt-cinq degrés. Dans un mode préféré de l'invention, le premier bâti 1 14 comprend en outre au moins une lame de tombage (non représentée) destinée à rabattre un bord de l'embouti 102 autour d'un bord (non représenté) de la matrice 126, ce bord étant, à titre d'exemple, adjacent à celui 130 comprenant l'épaulement.
Le deuxième bâti 154 comprend la matrice 126 et le poinçon fixe 108. Plus précisément, la matrice 126 est montée sur un système élastique 160 qui peut être un système de ressorts de type hélicoïdal ou bien de ressorts réglables à gaz, ce dernier mode de réalisation étant favorable au réglage de la force du système élastique 160.
La figure 4 est une vue de l'outillage 106 dans la phase de dégagement du poinçon mobile 122 de l'embouti 102, lors d'une première phase d'écartement des bâtis (1 14, 154). Dans un mode particulier de réalisation, lié à la forme et/ou l'étendue de la surface 130 ainsi qu'à la force de serrage nécessaire à la mise à forme de la gouttière, un presseur secondaire 162, monté sur ressort, peut coopérer avec le poinçon fixe 108, en l'occurrence comprenant une forme 164 de jonc de freinage. La force de serrage entre le presseur 1 16, le presseur secondaire 162 et la matrice 126 peut être d'une valeur comprise entre quinze tonnes et vingt tonnes. Lors du dégagement du poinçon mobile 122 ainsi que du presseur secondaire 162, la matrice 126 peut rester fixe, elle peut aussi être mobile, son mouvement pouvant être paramétrable au niveau des systèmes élastiques (1 18, 160) portant la matrice 126 et le presseur 1 16. Dans un mode préféré du procédé, la matrice 126 reste fixe au moment du dégagement du poinçon mobile 122 et du presseur secondaire 162 de façon à ne pas générer de friction sur l'embouti 102; la surface de contact 128 du poinçon fixe 108 reste toujours, dans ce dernier cas, en prolongement avec la portion 130 formant l'épaulement de la matrice 126. Les figures 5 et 6 sont des vue en coupe de l'outillage 106, la matrice 126 et le poinçon fixe 108 étant seuls représentés ; ces figures illustrent les étapes ultérieures de dégagement de l'embouti 102 du procédé conforme à l'invention.
La figure 5 illustre la phase de dégagement de l'embouti 102 lors de l'éloignement du poinçon fixe 108 de la matrice 126. Cet éloignement, en l'occurrence, se fait par un deuxième écartement relatif entre le premier bâti (non représenté) et le deuxième bâti 154, le presseur (non représenté) libérant le serrage de l'embouti 102, la matrice 126 s'éloignant du deuxième bâti 154 poussé par sa liaison élastique 160 au deuxième bâti 154. L'embouti 102 est ainsi dégagé de la première surface 136 du poinçon fixe 108 ainsi que de la deuxième surface 138 du poinçon fixe 108.
La figure 6 illustre la phase d'activation de l'éjecteur 146 de la matrice 126. L'embouti 102 est ainsi dégagé de la portion 130 de la matrice 126 formant l'épaulement. La surface 135 de la matrice en contact avec l'embouti 102 est à cette étape une surface de glissement contre une partie de l'embouti 102 non mise à forme lors de cette phase de procédé. La force exercée par le vérin 152 sur la tige coulissante 150 est transmise sur la gouttière 104 mise à forme de l'embouti 102 ; cette force est paramétrable de manière à assurer le déplacement de l'embouti 102. La face inférieure 166 de l'embouti 102 est en l'occurrence une face non visible.
Le dégagement séquentiel de l'embouti 102 au cours du procédé, et comme décrit ci-avant au figures 4 à 6, est particulièrement intéressant pour améliorer l'efficacité de l'opération et réduire les défauts de qualité. L'outillage 106 avec la matrice 126 conforme à l'invention est sensiblement économique de par son concept de fonctionnement simple.
L'embouti 102 peut avoir une longueur 168 comprise entre un mètre quatre-vingt et deux mètres cinquante, et, une largeur comprise entre cinquante centimètres et un mètre cinquante.
L'embouti peut avoir une épaisseur 170 comprise entre trois dixième de millimètre et un millimètre vingt-cinq, l'épaisseur 170 peut être comprise entre cinq dixième et huit dixième de millimètre.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Matrice (126) de mise à forme d'un embouti (102), notamment de carrosserie de véhicule automobile, comprenant :
- une surface (1 12) généralement étendue destinée à venir en contact avec l'embouti (102), ladite surface (1 12) comprenant une portion formant un épaulement (130) ; et
- un éjecteur (146) de l'embouti (102) hors de la matrice (126);
l'éjecteur (146) étant orienté de manière à déplacer l'embouti (102) dans une direction majoritairement parallèle au plan moyen de la surface étendue (1 12), caractérisée en ce que l'éjecteur (146) est configuré pour traverser au moins un orifice (148) de la matrice (126) débouchant sur la portion formant l'épaulement (130).
2. Matrice (126) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'éjecteur (146) est configuré pour entrer en contact avec l'embouti (102) dans la portion formant l'épaulement (130).
3. Matrice (126) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'éjecteur (146) comprend au moins une tige (150) coulissant au travers de l'orifice (148), ladite ou lesdites tige(s) (150) étant préférentiellement actionnée(s) par un vérin (152) fixé à la matrice (126).
4. Matrice (126) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la portion formant l'épaulement (130) est située à un bord (134) de la matrice (126).
5. Matrice (126) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la portion formant l'épaulement (130) forme une contre-dépouille par rapport à une direction d'éjection généralement perpendiculaire au plan moyen de la surface étendue (1 12).
6. Outillage (106) de mise à forme d'un embouti (102) comprenant :
- une matrice (126);
- un presseur (1 16) destiné à coopérer avec la matrice (126) par rapprochement en vue de former l'embouti (102); et - un poinçon mobile (122) apte à coopérer avec une portion (130) de la matrice (126) formant un épaulement ;
caractérisé en ce que la matrice (126) est selon l'une des revendications 1 à 5.
7. Outillage (106) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un poinçon fixe (108) avec une surface de contact (128) avec l'embouti (102) prolongeant la portion (130) de surface de la matrice formant l'épaulement, la matrice (126) étant mobile par rapport audit poinçon fixe (108).
8. Outillage (106) selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface de contact du poinçon fixe (128) est une première surface, ledit poinçon comprenant une deuxième surface (138) de contact avec l'embouti (102), prolongeant la surface de contact de la matrice (1 1 2) à un bord opposé (140) à la portion (130) formant l'épaulement, ladite deuxième surface (138) formant également un épaulement.
9. Procédé de mise à forme d'un embouti (102), notamment de carrosserie de véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes :
a) serrage d'un embouti (102) entre un premier bâti (154) comprenant une matrice (126), et, un deuxième bâti (1 14) comprenant un presseur (1 16) et un poinçon mobile (122) ;
b) mise à forme d'au moins un épaulement (104) dans l'embouti (102) par application du poinçon mobile (122) sur la matrice (126) ;
caractérisé en ce que la matrice (126) est conforme à l'une des revendications 1 à 5; et par l'étape suivante :
c) éloignement du poinçon fixe (108) de la matrice (126) et activation de l'éjecteur (146) en vue de l'éjection de l'embouti (102).
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