EP3130412B1 - Outillage d'emboutissage avec guidage sans serrage - Google Patents

Outillage d'emboutissage avec guidage sans serrage Download PDF

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EP3130412B1
EP3130412B1 EP16178255.2A EP16178255A EP3130412B1 EP 3130412 B1 EP3130412 B1 EP 3130412B1 EP 16178255 A EP16178255 A EP 16178255A EP 3130412 B1 EP3130412 B1 EP 3130412B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
matrix
sub
less
zone
punch
Prior art date
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Active
Application number
EP16178255.2A
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German (de)
English (en)
Other versions
EP3130412A1 (fr
Inventor
Ludovic VALLON
David PICHON
Christophe TRICOT
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
PSA Automobiles SA
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Publication date
Application filed by PSA Automobiles SA filed Critical PSA Automobiles SA
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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
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/10—Die sets; Pillar guides
    • 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
    • B21D24/04—Blank holders; Mounting means therefor

Definitions

  • the invention relates to the field of forming a sheet blank or stamped blank and relates to a stamping tool according to the preamble of claim 1.
  • stamping tool is for example disclosed in the document EP-A-2859965 .
  • the figure 1 is a generic representation of a stamping tool 2 of a sheet metal blank 4, the tool comprising a die 6 with a hollow central portion 8 and a peripheral portion 10, a punch 12 able to cooperate with the hollow portion 8 of the die with a view to stamping the sheet blank.
  • the tool also comprises a blank holder 14 disposed laterally to the punch and which cooperates with the peripheral portion of the die with a view to forming a retaining zone 16 for the sheet blank. It is known to manage the retaining of the sheet blank by working on the clamping of the sheet blank at the level of the blank holder, for example by the shape of the peripheral cutout of the sheet blank so as to present a retaining surface of the blank. of sheet metal that is adequate.
  • the retaining surface of the sheet metal blank It is in fact at the level of the retaining surface of the sheet metal blank that the latter resists by friction its swallowing in the shaping zone formed by the punch cooperating with the hollow portion of the die.
  • the adequate retaining surface of the sheet metal blank allows quality stamping, for example it makes it possible to avoid reductions in thickness or tears during the stamping of the sheet metal blank. An operation of cutting the sheet blank preceding the stamping operation is however expensive.
  • the patent document WO 2012/045292 A1 discloses a stamping tool comprising a retaining zone formed by a die with a portion at the periphery, a punch and a blank holder cooperating with the portion at the periphery of the die as presented in relation to the figure 1 .
  • the tooling comprises a clamping zone between the blank holder and the peripheral portion of the die.
  • the latter further comprises a movable element having curvatures and able to cooperate with the blank holder to form a zone for pre-stretching the sheet blank at the level of the mobile element and before the final shaping of the blank. of sheet metal.
  • This teaching is limited to the pre-stretching of the sheet blank before forming, it does not help in the management of the swallowing of the blank during stamping.
  • the object of the invention is to propose a solution to the disadvantages of the state of the art, in particular of the aforementioned state of the art. More particularly, the invention has for objective of proposing a solution making it possible to facilitate the shaping of a sheet metal blank for economical manufacture.
  • the invention relates to a tool for stamping a sheet blank, comprising a die with a hollow central portion and a peripheral portion; a punch capable of cooperating with the hollow portion of the die with a view to stamping the sheet blank; a blank holder disposed laterally to the punch and cooperating with the peripheral portion of the die in order to form a retaining zone for the sheet blank; remarkable in that the retaining area of the sheet metal blank comprises a sub-area for clamping said sheet blank and at least one sub-area for non-clamping guidance of said blank arranged outside the sub-area for clamping relative to with the hollow portion and with the punch.
  • the sub-clamping zone is adjacent to the hollow portion and to the punch, it extends over the entire periphery of the hollow portion and of the punch.
  • the or each of the guide sub-areas extending along the clamping sub-area and is adjacent to said sub-area.
  • the or each of the guide sub-zones comprises an outer part of generally regular height or of constant height and an inner part adjacent to the clamping sub-area, said inner part being of decreasing height as it approaches said sub-area.
  • the constant height at the level of the outer part of the or each of the guide sub-zones is equal to the thickness of the sheet blank plus a clearance between 0.2mm and 1mm, preferably a clearance between 0 , 3mm and 0.7mm. That is, the constant height "H" at the outer part of the guide sub-area is equal to the distance between the die and the blank holder at the clamping sub-area when the blank holder clamps the sheet metal blank on the die, plus a clearance of between 0.2mm and 1mm, preferably a clearance of between 0.3mm and 0.7mm.
  • the interior part of the or each of the guide sub-zones comprises surfaces facing the die and the blank holder inclined at an angle of less than 3 °, preferably less than 1. , 5 °, more preferably still less than 1 °.
  • the or each of the guide sub-zones is delimited by a flat surface on the blank holder or on the die, the angle between the surfaces facing the die and of the blank holder being produced by an angulated surface on the die or on the blank holder, respectively.
  • the or each of the non-clamping guide sub-zones extends along a mean plane which is oriented in the extension of the mean plane along which the sub-zone extends. corresponding clamping or along a mean plane which forms with said corresponding mean plane an angle of less than 15 °, preferably less than 10 °, more preferably still less than 5 °.
  • the exterior part of the or each of the guide sub-zones covers more than 100%, preferably more than 150%, more preferably still more than 200% of the corresponding interior part.
  • the non-clamping guide sub-zone is single and extends over the entire periphery of the hollow portion of the die and of the punch or is single and extends over less than 70% of said periphery, preferably over less than 60% of said periphery, more preferably still over less than 40% of said periphery.
  • the tool comprises at least two guide sub-zones without clamping symmetrical with respect to an axis of symmetry of the hollow central portion of the die.
  • the tool is generally rectangular in shape and comprises one or more guide sub-zones in one or more corners of the tool.
  • the stamping tooling facilitates the shaping of the sheet blank.
  • the retaining zone of the sheet metal blank comprises a sub-clamping zone and one or more sub-guide zones without Tightening.
  • the extent of the non-clamping guide sub-zone (s) makes it possible to manage the retention of the sheet blank, an operation of cutting the sheet blank preceding the stamping is thus avoided, which reduces the manufacturing cost of the stamped part.
  • the figure 1 is a sectional view of a stamping tool 2 of a sheet metal blank 4 according to the state of the art. Stamping tooling has been described in connection with the discussion of the state of the art.
  • the figures 2 and 3 illustrate a stamping tool according to the invention in a particular embodiment.
  • the figure 4 illustrates a stamping tool according to the invention and in a second embodiment by way of example.
  • the figure 5 illustrates a stamping tool according to the invention and in a third embodiment by way of example.
  • the reference numbers of the figure 1 are used in figures 2 to 5 for identical or corresponding elements, these numbers being however increased by 100 for the particular embodiment illustrated in figures 2 and 3 , of 200 for the second embodiment illustrated on figure 4 , and 300 for the third embodiment illustrated in figure 5 .
  • the figure 2 is a sectional view of a stamping tool 102 of a sheet blank 104 in accordance with the invention and in a particular embodiment.
  • the sheet metal blank shown is generally flat and of thickness "e".
  • the tooling is also suitable for shaping a stamping.
  • the tooling comprises a die 106, a punch 112 and a blank holder 114.
  • the die comprises a hollow central portion 108 and a peripheral portion 110.
  • the punch 112 is able to cooperate with the hollow portion of the die with a view to stamping the sheet metal blank.
  • the blank holder is disposed laterally to the punch and cooperates with the peripheral portion of the die in order to form a retaining zone 116 and 116 ′ of the sheet metal blank.
  • the retaining area comprises a sub-area 118 for clamping the sheet blank and one or more guide sub-areas 120 and 120 'without clamping the sheet blank. It can be seen that the sub-clamping zone 118 is adjacent to the hollow portion 108 of the die.
  • the guide sub-zone or zones 120 and 120 ′ are moreover adjacent to the clamping sub-zone 118. It should be noted that the clamping sub-zone 118 extends over the entire periphery of the hollow portion and of the punch.
  • the sheet blank 104 disposed between the die 106 which is located in the lower part of the tool can also see the punch 112 and the blank clamp 114 which are located in the upper part of the tool.
  • the die can be located in the upper part of the tool 102 and the punch in the lower part. It can be seen that the tooling is in the clamping position of the sheet metal blank 104 between the blank holder 114 and the die 106 at the level of the clamping sub-zone 118 of the peripheral portion 110 of the die 106.
  • the sheet metal blank 104 is released from the tooling at the level of the guide sub-zone 120 and 120 'of the peripheral portion of the die. It can also be observed on the peripheral portion of the die of the hollow portion that the guide sub zone 120 '(on the left in the image) extends along a mean plane "K" which is generally oriented in the extension of the mean plane along which extends the corresponding clamping sub-zone 118. It should be noted that the orientation of the guide sub-zone directly in the extension of the clamping sub-zone does not limit the invention.
  • the guide sub zone 120 (on the right on the image) can extend along a mean plane "J" which forms an angle " ⁇ " with the mean plane along which the corresponding clamping subzone 118 extends by less than 25 °.
  • the angle “ ⁇ ” may be less than 10 °, preferably less than 5 °.
  • the figure 3 is an enlarged sectional view of the tool 102 according to the invention illustrated with reference to the figure 2 and at the level of the retaining zone 116 of the sheet metal blank 104. From bottom to top in the image, it is possible to see the peripheral portion 110 of the die 106, the sheet metal blank 104, and the blank clamp 114 cooperating with the die for the tightening of the sheet metal blank. We can see from left to right (on the image) the hollow portion 108, the clamping sub-zone 118 at which the sheet blank is clamped between the die and the blank clamp and the guide sub-zone 120 at the level of which the sheet blank is clamped between the die and the blank holder. level at which the sheet metal blank 104 is not clamped between the die and the blank holder.
  • the guide sub-zone 120 may be of an average height between the blank holder and the die which is equal to less than 4 times the thickness of the sheet blank, preferably less than 3 times the thickness of the blank, more preferably still less than twice the thickness of the blank.
  • the guide sub-zone comprises an external part 122 which is of constant height "H” and an internal part 122 'adjacent to the clamping sub-zone 118 which is of height "H". decreasing as it approaches the clamping sub-zone.
  • the constant height "H" at the level of the outer part of the sub-guide zone is equal to the distance between the die and the blank holder at the level of the clamping sub-area when the blank holder clamps the sheet blank on the die, plus a clearance between 0.2mm and 1mm, preferably a clearance between 0.3mm and 0.7mm. That is to say that the constant height "H" at the level of the outer part of the guide sub zone is equal to the thickness of the sheet blank plus a clearance between 0.2mm and 1mm, when the blank holder tightens. the sheet metal blank on the die, preferably a clearance of between 0.3mm and 0.7mm.
  • the decreasing height "H '" at the level of the interior part 122' of the guide sub-zone can be achieved by an angle “ ⁇ " between the die and the blank holder of less than 5 °.
  • the angle “ ⁇ ” may be less than 3 °, preferably less than 1 °. It can be observed that the guide sub-zone 120 is delimited by a flat surface 124 on the die, the angle between the surfaces facing the die and allowing the decreasing height "H '" on the interior part. 122 'of the guide sub-zone 120 being produced by an angulated surface on the blank holder 114.
  • the architecture can be opposed in that the guide sub-zone can be delimited by a flat surface on the blank clamp and the angle between the facing surfaces is then achieved by an angulated surface on the die. It can be observed in this particular embodiment that the outer part 122 at constant height of the guide sub-zone covers more than 100%, preferably more than 150%, more preferably still more than 200% of the corresponding inner part 122 '. .
  • the figure 4 is a top view in transparency of a stamping tool 202 in a second embodiment by way of example.
  • the die of the tooling comprises in this case a peripheral portion 210 which is asymmetrical. The latter extends more on one side (at the bottom of the image) of the zone to be shaped than on the other side (at the top of the image) of the zone.
  • the guide sub-zone 220 of the tool is in this case a single guide sub-zone which extends around the periphery of the hollow portion and of the punch over less than 70% of said periphery.
  • the single guide sub-zone can extend over less than 60% of said periphery, more preferably still over less than 40%.
  • the sheet metal blank 204 can be a stamped scrap of any shape and it is possible, as illustrated here, to make a stamping from the scrap by locating the zone to be shaped along one side of the scrap, the guide sub-zone 220 then being located on the other side of the chute so as to reduce the clamping surface on the side in question.
  • the stamping tooling may comprise a single guide sub-zone which extends over the entire periphery of the hollow portion of the die and of the punch.
  • the figure 5 is a top view in transparency of a stamping tool 302 according to the invention and in a third embodiment by way of example of a stamped 304.
  • the die 306 of the tool comprises in this case a peripheral portion 310 which is symmetrical; an axis of symmetry "L" of said portion is shown in the image, the axis is also an axis of symmetry of the hollow portion and of the punch.
  • the shaping zone of the hollow portion 308 of the die and of the punch 312 can be seen in the center of the image, a shape which corresponds in this case to that of a motor vehicle hood.
  • the retaining zone 316 comprising the clamping sub-zone 318 of the tool on the periphery of the forming zone as well as two guide sub-zones 320 and 320 'outside the sub-zone. tightening relative to the hollow portion of the die and to the punch.
  • These two guide sub-zones are symmetrical with respect to the “L” axis of symmetry.
  • the tool 302 is in this case of generally rectangular shape and the guide sub-zones are located in 2 corners of the tool.

Description

  • L'invention a trait au domaine de la mise à forme de flan de tôle ou d'embouti et concerne un outillage d'emboutissage selon le préambule de la revendication 1.
  • Un tel outillage d'emboutissage est par exemple divulgué dans le document EP-A-2859965 .
  • La figure 1 est une représentation générique d'un outillage d'emboutissage 2 d'un flan de tôle 4, l'outillage comprenant une matrice 6 avec une portion centrale creuse 8 et une portion périphérique 10, un poinçon 12 apte à coopérer avec la portion creuse 8 de la matrice en vue d'emboutir le flan de tôle. L'outillage comprend aussi un serre-flan 14 disposé latéralement au poinçon et qui coopère avec la portion périphérique de la matrice en vue de former une zone de retenue 16 du flan de tôle. Il est connu de gérer la retenue du flan de tôle en travaillant sur le serrage du flan de tôle au niveau du serre-flan, par exemple par la forme de la découpe périphérique du flan de tôle de sorte à présenter une surface de retenue du flan de tôle qui est adéquate. C'est en effet au niveau de la surface de retenue du flan de tôle, que ce dernier résiste par friction à son avalement dans la zone de mise à forme formée par le poinçon coopérant avec la portion creuse de la matrice. La surface adéquate de retenue du flan de tôle permet un emboutissage de qualité, il permet par exemple d'éviter des réductions d'épaisseur ou des déchirures lors de l'emboutissage du flan de tôle. Une opération de découpe du flan de tôle précédant l'opération d'emboutissage est cependant onéreuse.
  • Le document de brevet WO 2012/045292 A1 divulgue un outillage d'emboutissage comprenant une zone de retenue formée par une matrice avec une portion en périphérie, un poinçon et un serre-flan coopérant avec la portion en périphérie de la matrice comme présenté en relation avec la figure 1. L'outillage comprend un zone de serrage entre le serre flan et la portion périphérique de matrice. Cette dernière comprend, en-outre, un élément mobile présentant des courbures et apte à coopérer avec le serre flan pour former une zone de pré-étirage du flan de tôle au niveau de l'élément mobile et avant la mise à forme finale du flan de tôle. Cet enseignement se limite au pré-étirage du flan de tôle précédant la mise à forme, il n'aide pas à la gestion de l'avalement du flan lors de l'emboutissage.
  • L'invention a pour objectif de proposer une solution aux désavantages de l'état de l'art en particulier de l'état de l'art susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une solution permettant de faciliter la mise à forme d'un flan de tôle pour une fabrication économique.
  • L'invention a pour objet un outillage d'emboutissage d'un flan de tôle, comprenant une matrice avec une portion centrale creuse et une portion périphérique ; un poinçon apte à coopérer avec la portion creuse de la matrice en vue d'emboutir le flan de tôle ; un serre-flan disposé latéralement au poinçon et coopérant avec la portion périphérique de la matrice en vue de former une zone de retenue du flan de tôle; remarquable en ce que la zone de retenue du flan de tôle comprend une sous-zone de serrage dudit flan de tôle et au moins une sous-zone de guidage sans serrage dudit flan disposée à l'extérieur de la sous-zone de serrage par rapport à la portion creuse et au poinçon. La sous zone de serrage est adjacente à la portion creuse et au poinçon, elle s'étend sur l'entièreté de la périphérie de la portion creuse et du poinçon. La ou chacune des sous zones de guidage s'étendant le long de la sous zone de serrage et est adjacente à ladite sous-zone.
  • Selon l'invention, la ou chacune des sous zones de guidage comprend une partie extérieure de hauteur généralement régulière ou de hauteur constante et une partie intérieure adjacente à la sous-zone de serrage, ladite partie intérieure étant de hauteur décroissante en se rapprochant de ladite sous-zone.
  • Selon l'invention, la hauteur constante au niveau de la partie extérieure de la ou de chacune des sous zones de guidage est égale à l'épaisseur du flan de tôle plus un jeu compris entre 0.2mm et 1mm, préférentiellement un jeu compris entre 0,3mm et 0,7mm. C'est-à-dire que la hauteur constante «H » au niveau de la partie extérieure de la sous-zone de guidage est égale à la distance entre la matrice et le serre-flan au niveau de la sous-zone de serrage lorsque le serre-flan serre le flan de tôle sur la matrice, plus un jeu compris entre 0.2mm et 1mm, préférentiellement un jeu compris entre 0,3mm et 0,7mm.
  • Selon l'invention, la partie intérieure de la ou de chacune des sous zones de guidage comprend des surfaces en vis-à-vis de la matrice et du serre flan inclinées d'un angle de moins de 3°, préférentiellement de moins de 1,5°, plus préférentiellement encore de moins de 1°.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, la ou chacune des sous-zone de guidage est délimitée par une surface plane sur le serre-flan ou sur la matrice, l'angle entre les surfaces en vis-à-vis de la matrice et du serre flan étant réalisé par une surface angulée sur la matrice ou sur le serre-flan, respectivement.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, la ou chacune des sous-zones de guidage sans serrage s'étend le long d'un plan moyen qui est orienté dans le prolongement du plan moyen le long duquel s'étend la sous-zone de serrage correspondante ou le long d'un plan moyen qui forme avec ledit plan moyen correspondant un angle de moins de 15°, préférentiellement moins de 10°, plus préférentiellement encore moins de 5°. Selon un mode avantageux de l'invention, la partie extérieure de la ou de chacune des sous-zones de guidage couvre plus de 100%, préférentiellement plus de 150%, plus préférentiellement encore plus de 200% de la partie intérieure correspondante. Selon un mode avantageux de l'invention, la sous-zone de guidage sans serrage est unique et s'étend sur l'entièreté de la périphérie de la portion creuse de la matrice et du poinçon ou est unique et s'étend sur moins de 70% de ladite périphérie, préférentiellement sur moins de 60% de la ladite périphérie, plus préférentiellement encore sur moins de 40% de ladite périphérie.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, l'outillage comprend au moins deux sous-zones de guidage sans serrage symétriques par rapport à un axe de symétrie de la portion centrale creuse de la matrice.
  • Selon un mode avantageux de l'invention, l'outillage est de forme générale rectangulaire et comprend une ou plusieurs sous zones de guidage dans un ou des angles de l'outillage.
  • Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce que l'outillage d'emboutissage facilite la mise à forme du flan de tôle. En effet, la zone de retenue du flan de tôle comprend une sous zone de serrage et une ou plusieurs sous zones de guidage sans serrage. L'étendue de la ou des sous zones de guidage sans serrage permet de gérer la retenue du flan de tôle, une opération de découpe du flan de tôle précédant l'emboutissage est ainsi évitée ce qui réduit le coût de fabrication 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 en coupe d'un outillage d'emboutissage d'un flan de tôle selon l'état de l'art ;
    • La figure 2 est une vue en coupe d'un outillage d'emboutissage d'un flan de tôle conforme à l'invention et dans un mode particulier de réalisation ;
    • La figure 3 est une vue agrandie de l'outillage d'emboutissage de la figure 2 au niveau de la zone de retenue ;
    • La figure 4 est une vue de dessus en transparence d'un outillage d'emboutissage conforme à l'invention et dans un deuxième mode de réalisation à titre d'exemple ;
    • La figure 5 est une vue de dessus en transparence d'un outillage d'emboutissage conforme à l'invention et dans un troisième mode de réalisation à titre d'exemple ;
  • La figure 1 est une vue en coupe d'un outillage d'emboutissage 2 d'un flan de tôle 4 selon l'état de la technique. L'outillage d'emboutissage a été décrit en relation avec la discussion de l'état de la technique.
  • Les figures 2 et 3 illustrent un outillage d'emboutissage conforme à l'invention dans un mode particulier de réalisation. La figure 4 illustre un outillage d'emboutissage conforme à l'invention et dans un deuxième mode de réalisation à titre d'exemple. La figure 5 illustre un outillage d'emboutissage conforme à l'invention et dans un troisième mode de réalisation à titre d'exemple. Les numéros de référence de la figure 1 sont utilisés aux figures 2 à 5 pour les éléments identiques ou correspondants, ces numéros étant toutefois majorés de 100 pour le mode particulier de réalisation illustré aux figures 2 et 3, de 200 pour le deuxième mode de réalisation illustré à la figure 4, et de 300 pour le troisième mode de réalisation illustré à la figure 5.
  • La figure 2 est une vue en coupe d'un outillage d'emboutissage 102 d'un flan de tôle 104 conforme à l'invention et dans un mode particulier de réalisation. Le flan de tôle représenté est généralement plan et d'épaisseur « e ». Ceci ne limite cependant en rien l'invention, l'outillage est également apte à mettre en forme un embouti. L'outillage comprend une matrice 106, un poinçon 112 et un serre flan 114. La matrice comprend une portion centrale creuse 108 et une portion périphérique 110. Le poinçon 112 est apte à coopérer avec la portion creuse de la matrice en vue d'emboutir le flan de tôle. Le serre-flan est disposé latéralement au poinçon et coopère avec la portion périphérique de la matrice en vue de former une zone de retenue 116 et 116' du flan de tôle. La zone de retenue comprend une sous-zone de serrage 118 du flan de tôle et une ou plusieurs sous-zones de guidage 120 et 120' sans serrage du flan de tôle. On peut voir que la sous zone de serrage 118 est adjacente à la portion creuse 108 de la matrice. La ou les sous-zones de guidage 120 et 120' sont disposées à l'extérieur de la sous-zone de serrage 118 par rapport à la portion creuse et au poinçon. La ou les sous-zones de guidage 120 et 120' sont par ailleurs adjacente à la sous zone de serrage 118. Il est à noter que la sous zone de serrage 118 s'étend sur l'entièreté de la périphérie de la portion creuse et du poinçon. On peut voir sur l'image le flan de tôle 104 disposé entre la matrice 106 qui est située dans la partie inférieure de l'outillage ; on peut également voir le poinçon 112 et le serre flan 114 qui sont situés dans la partie supérieure de l'outillage. La situation sur la partie inférieure ou la partie supérieure de l'outillage de la matrice et du poinçon ne limite en rien l'invention. Dans un mode alternatif de réalisation, la matrice peut être située dans la partie supérieure de l'outillage 102 et le poinçon dans la partie inférieure. On peut voir que l'outillage est en position de serrage du flan de tôle 104 entre le serre-flan 114 et la matrice 106 au niveau de la sous-zone de serrage 118 de la portion périphérique 110 de la matrice 106. On peut aussi observer que le flan de tôle 104 est dégagé de l'outillage au niveau de la sous-zone de guidage 120 et 120' de la portion périphérique de la matrice. On peut également observer sur la portion périphérique de la matrice de la portion creuse que la sous zone de guidage 120' (à gauche sur l'image) s'étend le long d'un plan moyen « K » qui est orienté généralement dans le prolongement du plan moyen le long duquel s'étend la sous zone de serrage 118 correspondante. Il est à noter que l'orientation de la sous-zone de guidage directement dans le prolongement de la sous-zone de serrage ne limite pas l'invention. On peut observer sur la portion périphérique de la matrice de la portion creuse que la sous zone de guidage 120 (à droite sur l'image) peut s'étendre le long d'un plan moyen « J » qui forme un angle « α » avec le plan moyen le long duquel s'étend la sous zone de serrage 118 correspondante de moins de 25°. L'angle « α » peut-être de moins de 10°, préférentiellement moins de 5°.
  • La figure 3 est une vue en coupe agrandie de l'outillage 102 conforme à l'invention illustré en référence avec la figure 2 et au niveau de zone de retenue 116 du flan de tôle 104. On peut voir de bas en haut sur l'image la portion périphérique 110 de la matrice 106, le flan de tôle 104, et le serre flan 114 coopérant avec la matrice pour le serrage du flan de tôle. On peut voir de gauche à droite (sur l'image) la portion creuse 108, la sous-zone de serrage 118 au niveau de laquelle le flan de tôle est serré entre la matrice et le serre flan et la sous zone de guidage 120 au niveau de laquelle le flan de tôle 104 n'est pas serré entre la matrice et le serre-flan. La sous-zone de guidage 120 peut être d'une hauteur moyenne entre le serre-flan et la matrice qui est égale à moins de 4 fois l'épaisseur du flan de tôle, préférentiellement moins de 3 fois l'épaisseur du flan, plus préférentiellement encore moins de 2 fois l'épaisseur du flan. Dans le mode de réalisation particulier ici présenté, la sous zone de guidage comprend une partie extérieure 122 qui est de hauteur « H » constante et une partie intérieure 122' adjacente à la sous-zone de serrage 118 qui est de hauteur « H' » décroissante en se rapprochant de la sous-zone de serrage. La hauteur constante «H » au niveau de la partie extérieure de la sous zone de guidage est égale à la distance entre la matrice et le serre-flan au niveau de la sous-zone de serrage lorsque le serre-flan serre le flan de tôle sur la matrice, plus un jeu compris entre 0.2mm et 1mm, préférentiellement un jeu compris entre 0,3mm et 0,7mm. C'est à dire que la hauteur constante «H » au niveau de la partie extérieure de la sous zone de guidage est égale à l'épaisseur du flan de tôle plus un jeu compris entre 0.2mm et 1mm, lorsque le serre-flan serre le flan de tôle sur la matrice, préférentiellement un jeu compris entre 0,3mm et 0,7mm. La hauteur décroissante « H' » au niveau de la partie intérieure 122' de la sous zone de guidage peut être réalisée par un angle « β » entre la matrice et le serre flan de moins de 5°. L'angle « β » peut-être de moins de 3°, préférentiellement moins de 1°. On peut observer que la sous-zone de guidage 120 est délimitée par une surface plane 124 sur la matrice, l'angle entre les surfaces en vis-à-vis de la matrice et permettant la hauteur décroissante « H' »sur la partie intérieure 122' de la sous-zone de guidage 120 étant réalisée par une surface angulée sur le serre-flan 114. Cette mesure ne limite en rien l'invention, dans une mode alternatif de réalisation (non représenté), l'architecture peut être opposée en ce que la sous zone de guidage peut être délimitée par une surface plane sur le serre flan et l'angle entre les surfaces en vis-à-vis est alors réalisé par une surface angulé sur la matrice. On peut observer dans ce mode particulier de réalisation que la partie extérieure 122 à hauteur constance de la sous-zone de guidage couvre plus de 100%, préférentiellement plus de 150%, plus préférentiellement encore plus de 200% de la partie intérieure 122' correspondante.
  • Le deuxième mode de réalisation à titre d'exemple de l'invention va être décrit en référence à la figure 4.
  • La figure 4 est une vue de dessus en transparence d'un outillage d'emboutissage 202 dans un deuxième mode de réalisation à titre d'exemple. On peut voir au centre de l'image la zone de mise à forme de la portion creuse 208 de la matrice 206 et du poinçon 212. On peut aussi voir la zone de retenue 216 comprenant la sous-zone de serrage 218 de l'outillage en périphérie de la zone de mise à forme ainsi que la sous zone de guidage 220 à l'extérieur de la sous-zone de serrage par rapport à la portion creuse de la matrice et au poinçon. La matrice de l'outillage comprend en l'occurrence une portion périphérique 210 qui est asymétrique. Cette dernière s'étend de manière plus importante sur un côté (en bas de l'image) de la zone à mettre à forme que sur l'autre côté (en haut de l'image) de la zone. La sous zone de guidage 220 de l'outillage est en l'occurrence une unique sous-zone de guidage qui s'étend en périphérie de la portion creuse et du poinçon sur moins de 70% de ladite périphérie. L'unique sous-zone de guidage peut s'étendre sur moins de 60% de la ladite périphérie, plus préférentiellement encore sur moins de 40%. Le flan de tôle 204 peut être une chute d'embouti de forme quelconque et on peut venir, comme ici illustré, réaliser un embouti à partir de la chute en situant la zone à mettre à forme le long d'un côté de la chute, la sous zone de guidage 220 étant alors située sur l'autre côté de la chute de sorte à réduire la surface de serrage sur le côté en question. Cette mesure ne limite cependant en rien l'invention, l'outillage d'emboutissage peut comprendre une unique sous-zone de guidage qui s'étend sur l'entièreté de la périphérie de la portion creuse de la matrice et du poinçon.
  • Le troisième mode de réalisation à titre d'exemple de l'invention va être décrit en référence à la figure 5.
  • La figure 5 est une vue de dessus en transparence d'un outillage d'emboutissage 302 conforme à l'invention et dans un troisième mode de réalisation à titre d'exemple d'un embouti 304. La matrice 306 de l'outillage comprend en l'occurrence une portion périphérique 310 qui est symétrique ; un axe de symétrie « L » de ladite portion est représenté sur l'image, l'axe est également un axe de symétrie de la portion creuse et du poinçon. On peut voir la zone de mise à forme de la portion creuse 308 de la matrice et du poinçon 312 au centre de l'image, forme qui correspond en l'occurrence à celle d'un capot de véhicule automobile. On peut également voir la zone de retenue 316 comprenant la sous-zone de serrage 318 de l'outillage en périphérie de la zone de mise à forme ainsi que deux sous zones de guidage 320 et 320' à l'extérieur de la sous-zone de serrage par rapport à la portion creuse de la matrice et au poinçon. Ces deux sous zones de guidage sont symétriques par rapport à l'axe de symétrie « L ». L'outillage 302 est en l'occurrence de forme générale rectangulaire et les sous zones de guidage sont situées dans 2 angles de l'outillage.

Claims (6)

  1. Outillage d'emboutissage (102 ; 202 ; 302) d'un flan de tôle (104 ; 204 ; 304) comprenant :
    - une matrice (106 ; 206, 306) avec une portion centrale creuse (108 ; 208 ; 308) et une portion périphérique (110 ; 210 ; 310) ;
    - un poinçon (112 ; 212 ; 312) apte à coopérer avec la portion creuse de la matrice en vue d'emboutir le flan de tôle ;
    - un serre-flan (114) disposé latéralement au poinçon et coopérant avec la portion périphérique de la matrice en vue de former une zone de retenue (116, 116' ; 216 ; 316) du flan de tôle ; caractérisé en ce que la zone de retenue du flan de tôle comprend une sous-zone de serrage (118 ; 218 ; 318) dudit flan de tôle et au moins une sous-zone de guidage (120,120' ; 220 ; 320,320') sans serrage dudit flan disposée à l'extérieur de la sous-zone de serrage par rapport à la portion creuse et au poinçon, la ou chacune des sous zones de guidage (120,120' ; 220 ; 320,320') comprenant une partie extérieure (122) de hauteur constante (H) et une partie intérieure (122') adjacente à la sous-zone de serrage (118), ladite partie intérieure étant de hauteur décroissante (H') en se rapprochant de ladite sous-zone de serrage (118), la hauteur constante «H » au niveau de la partie extérieure de la sous-zone de guidage étant égale à la distance entre la matrice et le serre-flan au niveau de la sous-zone de serrage lorsque le serre-flan serre le flan de tôle sur la matrice, plus un jeu compris entre 0.2mm et 1mm, préférentiellement un jeu compris entre 0,3mm et 0,7mm, et la partie intérieure (122') de la ou de chacune des sous zones de guidage (120) comprend des surfaces en vis-à-vis de la matrice et du serre flan inclinées d'un angle (β) de moins de 3°, préférentiellement de moins de 1,5°, plus préférentiellement encore de moins de 1°.
  2. Outillage d'emboutissage (102 ; 202 ; 302) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou chacune des sous-zone de guidage (120) est délimitée par une surface plane (124) sur le serre-flan ou sur la matrice, l'angle (β) entre les surfaces en vis-à-vis de la matrice et du serre flan étant réalisé par une surface angulée sur la matrice ou sur le serre-flan, respectivement.
  3. Outillage d'emboutissage (102 ; 202 ; 302) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie extérieure (122) de la ou de chacune des sous-zones de guidage (120) couvre plus de 100%, préférentiellement plus de 150%, plus préférentiellement encore plus de 200% de la partie intérieure (122') correspondante.
  4. Outillage d'emboutissage (102 ; 202 ; 302) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la ou chacune des sous-zones de guidage sans serrage (120') s'étend le long d'un plan moyen (K) qui est orienté dans le prolongement du plan moyen le long duquel s'étend la sous-zone de serrage correspondante ou le long d'un plan moyen « J » qui forme avec ledit plan moyen correspondant un angle de moins de 15°, préférentiellement moins de 10°, plus préférentiellement encore moins de 5°.
  5. Outillage d'emboutissage (202) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la sous-zone de guidage sans serrage (220) est unique et s'étend sur l'entièreté de la périphérie de la portion creuse de la matrice et du poinçon ou est unique et s'étend sur moins de 70% de ladite périphérie, préférentiellement sur moins de 60% de la ladite périphérie, plus préférentiellement encore sur moins de 40% de ladite périphérie.
  6. Outillage d'emboutissage (302) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux sous-zones de guidage sans serrage (320, 320') symétriques par rapport à un axe de symétrie (L) de la portion centrale creuse (308) de la matrice et du poinçon (312).
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