EP4175775A1 - Procédé de fabrication d'une poutre à section fermée - Google Patents

Procédé de fabrication d'une poutre à section fermée

Info

Publication number
EP4175775A1
EP4175775A1 EP21735972.8A EP21735972A EP4175775A1 EP 4175775 A1 EP4175775 A1 EP 4175775A1 EP 21735972 A EP21735972 A EP 21735972A EP 4175775 A1 EP4175775 A1 EP 4175775A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
punch
core
section
plate
stamping
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.)
Pending
Application number
EP21735972.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christophe Perrier
Simon RIEU
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.)
Latecoere SA
Original Assignee
Latecoere 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 Latecoere SA filed Critical Latecoere SA
Publication of EP4175775A1 publication Critical patent/EP4175775A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/022—Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment
    • 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
    • B21D22/21—Deep-drawing without fixing the border of the blank
    • 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
    • B21D35/00—Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/002—Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/003—Simultaneous forming, e.g. making more than one part per stroke
    • 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
    • B21D37/08—Dies with different parts for several steps in a process
    • 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
    • B21D47/00—Making rigid structural elements or units, e.g. honeycomb structures
    • B21D47/01—Making rigid structural elements or units, e.g. honeycomb structures beams or pillars
    • 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
    • B21D47/00—Making rigid structural elements or units, e.g. honeycomb structures
    • B21D47/04—Making rigid structural elements or units, e.g. honeycomb structures composite sheet metal profiles
    • 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
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/92—Making other particular articles other parts for aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B29C70/345—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using matched moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B29C70/462—Moulding structures having an axis of symmetry or at least one channel, e.g. tubular structures, frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/0003—Producing profiled members, e.g. beams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/14—Windows; Doors; Hatch covers or access panels; Surrounding frame structures; Canopies; Windscreens accessories therefor, e.g. pressure sensors, water deflectors, hinges, seals, handles, latches, windscreen wipers
    • B64C1/1407—Doors; surrounding frames
    • B64C1/1461—Structures of doors or surrounding frames
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40—Weight reduction

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a beam having a closed section, formed by the association of a first section and a second section.
  • Such beams are used in particular to form the structure of aircraft doors.
  • a door is described in patent application WO2019 / 229074A1.
  • Its structure comprises in particular two main beams fixed along two lateral edges of the door, and several so-called longitudinal beams arranged perpendicular to the two main beams.
  • Each longitudinal beam has an A-shaped cross section, produced by assembling two sections, according to the principle mentioned above.
  • the aim of the invention is to provide a method of manufacturing a closed section beam, formed by the association of two sections, this method being:
  • This object is achieved by a method of manufacturing a closed section beam, said beam being produced by the association of a first section and a second section, said method comprising the following steps:
  • the method comprises a preliminary step of heating the first plate and the second plate.
  • the method comprises a step of localized heating of at least one zone of the first profile obtained after the first stamping.
  • an intermediate punch is integrated between the second punch and the core during the first stamping.
  • the method comprises a step of removing the intermediate punch after the first stamping and before the second stamping.
  • the invention relates to a system used for implementing the manufacturing method as defined above, the system comprising:
  • the system comprises an intermediate punch intended to be positioned between the second punch and the core.
  • the first punch and the second punch comprise assembly means intended to cooperate with corresponding means present on the core.
  • the first punch and / or the second punch include indexing pins arranged to ensure the positioning of each plate to be stamped.
  • the system comprises a hinge mechanism arranged between the first punch and the second punch.
  • the invention relates to an A-section beam, produced by the association of a first section and a second section, the first section comprising over its entire length: - Two support bars,
  • a top wall located opposite the support bars
  • the second section comprising: - A flat wall and two lateral fixing wings each intended to rest on the internal face of a lateral wing distinct from the first section,
  • FIGS. 1A and 1B represent, respectively perspective and side view, an A-section beam, obtainable by the method of the invention
  • FIG. 2 represents, in perspective, the various elements of the system used to manufacture, according to the method of the invention, an A-section beam such as that of FIGS. 1 A and 1 B;
  • FIG. 3 represents a side view of the various elements of the system used to manufacture, according to the method of the invention, an A-section beam such as that of FIGS. 1A and 1B;
  • FIGS. 4A to 4G illustrate, in side view, the various steps of the method of the invention, for manufacturing a beam with an A-section such as that of FIGS. 1A and 1B;
  • FIG. 5 shows, in side view, a beam with circular closed section
  • FIG. 6 represents, in side view, the various elements of the system used to manufacture, according to the method of the invention, a beam with circular closed section such as that of FIG. 5;
  • FIGS. 7A to 7G illustrate, in side view, the various steps of the method of the invention, pourfabriquer a beam with circular closed section.
  • the invention relates to a method of manufacturing a beam P1, P2, said beam extending along a so-called longitudinal axis (X).
  • the beam is generated by the association of at least two sections, the two sections defining between them a closed cross section.
  • it may be a beam with a cross-section in the form of an A, with a cross-section in the shape of a double omega head-to-tail ...
  • Other shapes could of course be envisaged.
  • a beam P1 having an A-shaped cross section can in particular be used in the structure of an aircraft door, in particular an aircraft door. Since the cabin of an aircraft is pressurized, its doors must be designed to guarantee a reliable and perfectly hermetic closure.
  • the door therefore has a reinforced structure on which is fixed the panel forming part of the outer casing of the aircraft.
  • This structure may include two main beams, arranged vertically along two parallel edges of the panel and so-called longitudinal beams each extending between the two main beams, at the rear of the panel. These longitudinal beams can be implemented according to the manufacturing method of the invention.
  • the beam can be made of a material of the composite type, for example formed from 4 to 5 layers of carbon mat embedded in a thermoplastic resin.
  • the method of the invention consists in directly obtaining a beam at the end of two successive stamping operations, ensuring the shaping of the two sections and their assembly.
  • the method of the invention is based on the use of a system which comprises: - A first punch, called the lower punch 1, 10;
  • a second punch called upper punch 2, 20;
  • a possible third punch called intermediate punch 4, 40; Two separate plates 5, 50, 6, 60 are applied to the system in order to form the two sections of the beam.
  • the principle consists in particular in fixing the single core 3, 30 to one of the two lower or upper punches during the stamping of the first plate 5, 50 and to the other of the two punches, respectively upper or lower, when of the stamping of the second plate 6, 60.
  • the first P10 profile comprises over its entire length:
  • a top wall 102 located opposite the support bars
  • Two side wings 103, 104 extending obliquely towards each other to each join a separate support bar to the top bar
  • the second profile P11 comprises over its entire length:
  • the system employed is more particularly the following:
  • the lower punch 1 has a cross section defining a relief pattern 108 in the shape of a trapezoid.
  • the core 3 has a solid cross section in the shape of a trapezoid, intended to complete the relief pattern drawn by the lower punch.
  • the upper punch 2 has a cross section defining a recessed pattern 109, of complementary shape to that of the lower punch accompanied by that of the core.
  • the intermediate punch 4 is in the form of a profile having a hollow trapezoidal cross section open at its base.
  • Assembly means can be provided to assemble the core on the lower punch as well as on the upper punch.
  • the core 3 can thus include one or more through openings 111 made along its plane of symmetry.
  • the lower punch may include one or more corresponding studs 110 rising above its upper plane.
  • the upper punch as well as the intermediate punch can also include openings 112, 113 made in the same axis as those of the core and as the studs of the lower punch in order to allow superimposed assembly of the various elements.
  • each plate is positioned on a handling frame 114, 115, allowing it to be handled and to be held in position during stamping.
  • the intermediate punch 4 is used but it would be possible to do without it.
  • a first plate 5 to be stamped is disposed on the upper plane of the lower punch 1.
  • the first plate 5 has a rectangular surface.
  • the intermediate punch 4 is housed in the hollow pattern of the upper punch 2 as well as the core 3, the intermediate punch 4 being arranged between the upper punch 2 and the core 3.
  • the upper punch 2 and the intermediate punch 4 are raised, the core 3 being held on the upper plane of the central web of the first section P10.
  • the intermediate punch 4 is withdrawn.
  • heating C of the two oblique wings of the first section can be undertaken in order to soften the material.
  • This step is optional, because before stamping, each plate is likely to come out of the oven and can thus already be at temperature.
  • a second plate 6 is positioned between the upper punch 2 and the assembly formed by the superposition of the lower punch 1, the first profile P10 and the core 3.
  • the upper punch is closed on the assembly defined above in FIG. 4E, with a view to stamping the second plate 6, taken between the upper punch and this assembly.
  • the second plate 6 has a rectangular surface area greater than that of the first plate.
  • the second plate 6 is stamped, thus forming a second section P11 comprising a flat central core and two symmetrical oblique wings, arranged on either side of its upper core and two flat support bars each extending a separate wing. Its two oblique wings each come to bear against the external face of an oblique wing of the first section P10, bringing them to temperature making it possible to ensure their cohesion and assembly, thus forming the beam P1 with A-section shown in FIGS. 1A and 1 B.
  • the lower punch 10 has a cross section defining a recessed pattern 200 in the shape of a semicircle. On either side of its hollow pattern, the lower punch has two bearing planes.
  • the upper punch 20 has a cross section defining a recessed pattern 201, in the shape of a semicircle of diameter identical to that of the lower punch. On either side of its hollow pattern, the upper punch has two bearing planes. - The core 30 has a solid cross section in the form of a disc, so as to be able to be housed in the hollow space defined by the two recessed patterns of the upper and lower punches.
  • the intermediate punch 40 is in the form of a profile having a hollow cross section in the shape of a semicircle. It is intended to be positioned between the upper punch and the core.
  • Fastening means (not shown) can be provided to assemble the core on the lower punch as well as on the upper punch.
  • Figures 7A to 7G illustrate this principle.
  • a first plate 50 is positioned on the bearing planes of the lower punch 10.
  • the first plate 50 has a rectangular surface.
  • the intermediate punch 40 is housed in the hollow pattern of the upper punch as well as the core 30, the intermediate punch 40 being disposed between the upper punch 20 and the core 30.
  • the assembly formed of the upper punch 20, the intermediate punch 40 and the core 30 is closed on the lower punch 10 to stamp the first plate 50 taken between the lower punch 10 and this assembly.
  • the first plate 50 is stamped, thus forming a first section P20 comprising a central core with a semi-circular section and two flat side wings, symmetrical, on either side of its central core.
  • Figure 7C The upper punch 20 and the intermediate punch 40 are raised, the core 30 being held on the upper plane of the central web of the first section P20.
  • Figure 7D The intermediate punch is removed.
  • heating C of the two side wings of the first section can be undertaken in order to soften the material. This step is optional, because before stamping, each plate is likely to come out of the oven and can thus already be at temperature.
  • a second plate 60 is positioned between the upper punch 20 and the assembly formed by the superposition of the lower punch 10, the first profile P20 and the core 30.
  • the second plate 60 has a surface. rectangular with dimensions identical to those of the first plate.
  • the upper punch 20 is closed on the assembly defined above in FIG. 7E, with a view to stamping the second plate 60, taken between the upper punch 20 and this assembly.
  • the second plate 60 is stamped, thus forming a second section P21 comprising a semicircular central core and two symmetrical side wings, arranged on either side of its upper core. Its two lateral wings each come to bear against the upper face of a lateral wing of the first section, bringing them to temperature making it possible to ensure their cohesion and assembly, thus forming the beam with a circular closed section.
  • indexing pins can be provided on the bearing plane of the lower punch 1, 10, in order to facilitate the positioning of the first plate 5, 50.
  • the system can incorporate a hinge mechanism between the upper punch 2, 20 and the lower punch 1, 10, in order to perfectly adjust the upper punch relative to the lower punch, that is to say without risk of slipping, during stamping operations.
  • a hinge mechanism between the upper punch 2, 20 and the lower punch 1, 10, in order to perfectly adjust the upper punch relative to the lower punch, that is to say without risk of slipping, during stamping operations.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'une poutre (P1, P2) à section fermée, ladite poutre étant réalisée par l'association d'un premier profilé (P10, P20) et d'un deuxième profilé (P11, P21), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - Réalisation du premier profilé par un premier estampage d'une première plaque (5, 50) entre un premier poinçon (1, 10) présentant une première empreinte et un deuxième poinçon (2, 20) présentant une deuxième empreinte et intégrant un noyau (3, 30) modifiant sa deuxième empreinte, - Maintien du premier profilé (P10, P20) sur le premier poinçon et positionnement dudit noyau (3, 30) au-dessus dudit premier profilé (P10, P20), - Réalisation du deuxième profilé (P11, P21) par un deuxième estampage d'une deuxième plaque (6, 60) contre ledit noyau (3, 30) entre ledit deuxième poinçon (2, 20) et ledit ensemble formé par la superposition du premier poinçon (1, 10), du premier profilé (P10, P20) et dudit noyau.

Description

Description
PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UNE POUTRE A SECTION FERMÉE
Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une poutre présentant une section fermée, formée par l'association d'un premier profilé et d'un deuxième profilé. État de la technique
Classiquement, pour réaliser des poutres disposant d'une section fermée, on réalise une première opération d'estampage d'un premier profilé, puis, de manière séparée, une deuxième opération d'estampage d'un deuxième profilé, et enfin la fixation des deux profilés obtenus, en employant des moyens de fixation classiques du type vis- écrou, rivets...
Ce type de procédé présente les inconvénients suivants :
Cela nécessite de gérer deux pièces distinctes et donc deux références et deux industrialisations ;
Cela nécessite une opération d'assemblage ; - Les éléments de fixation génèrent un poids et un encombrement supplémentaires ;
De telles poutres sont notamment employées pour former la structure des portes d'avions. Une telle porte est décrite dans la demande de brevet WO2019/229074A1. Sa structure comporte notamment deux poutres principales fixées suivant deux rebords latéraux de la porte, et plusieurs poutres dites longitudinales disposées perpendiculairement aux deux poutres principales. Chaque poutre longitudinale présente une section transversale en forme de A, réalisée par l'assemblage de deux profilés, selon le principe évoqué ci-dessus.
Les documents EP2163324, EP1231077, et WO2018/122489 décrivent des procédés généraux de fabrication par estampage.
Le but de l'invention est de proposer un procédé de fabrication d'une poutre à section fermée, formée par l'association de deux profilés, ce procédé étant :
Simple à mettre en œuvre, éventuellement sans opération d'assemblage,
FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) Continu, c'est-à-dire sans avoir à fabriquer deux pièces distinctes, de manière séparée,
Et ne nécessitant pas forcément de moyens de fixation spécifiques. Exposé de l'invention
Ce but est atteint par un procédé de fabrication d'une poutre à section fermée, ladite poutre étant réalisée par l'association d'un premier profilé et d'un deuxième profilé, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
Réalisation du premier profilé par un premier estampage d'une première plaque entre un premier poinçon présentant une première empreinte et un deuxième poinçon présentant une deuxième empreinte et intégrant un noyau modifiant sa deuxième empreinte,
Maintien du premier profilé sur le premier poinçon et positionnement dudit noyau au-dessus dudit premier profilé, - Réalisation du deuxième profilé par un deuxième estampage d'une deuxième plaque contre ledit noyau entre ledit deuxième poinçon et ledit ensemble formé par la superposition du premier poinçon, du premier profilé et dudit noyau. Selon une particularité, le procédé comporte une étape préalable de chauffage de la première plaque et de la deuxième plaque.
Selon une autre particularité, le procédé comporte une étape de chauffage localisée d'au moins une zone du premier profilé obtenu après le premier estampage.
Selon une autre particularité, un poinçon intermédiaire est intégré entre le deuxième poinçon et le noyau lors du premier estampage.
Selon une autre particularité, le procédé comporte une étape de retrait du poinçon intermédiaire après le premier estampage et avant le deuxième estampage.
L'invention concerne un système employé pour la mise en œuvre du procédé de fabrication tel que défini ci-dessus, le système comportant :
Un premier poinçon présentant une première empreinte et un deuxième poinçon présentant une deuxième empreinte,
Un noyau destiné à s'adapter sur le premier poinçon pour modifier ladite première empreinte ou sur ledit deuxième poinçon pour modifier ladite deuxième empreinte. Selon une particularité, le système comporte un poinçon intermédiaire destiné à se positionner entre le deuxième poinçon et le noyau.
Selon une autre particularité, le premier poinçon et le deuxième poinçon comportent des moyens d'assemblage destinés à coopérer avec des moyens correspondants présents sur le noyau.
Selon une autre particularité, le premier poinçon et/ou le deuxième poinçon comportent des pions d'indexation agencés pour assurer le positionnement de chaque plaque à estamper.
Selon une autre particularité, le système comporte un mécanisme de charnière agencé entre le premier poinçon et le deuxième poinçon.
L'invention concerne enfin une poutre à section en A, réalisée par l'association d'un premier profilé et d'un deuxième profilé, le premier profilé comportant sur toute sa longueur : - Deux barres d'appui,
Une paroi de sommet située à l'opposé des barres d'appui,
Deux ailes latérales s'étendant obliquement l'une vers l'autre pour joindre chacune une barre d'appui distincte à la barre de sommet,
Le deuxième profilé comportant : - Une paroi plane et deux ailes latérales de fixation destinées chacune à être en appui sur la face interne d'une aile latérale distincte du premier profilé,
Ladite poutre étant réalisée par le procédé tel que défini ci-dessus. Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages vont apparaître dans la description détaillée qui suit, faite en liaison avec les figures annexées listées ci-dessous :
Les figures 1A et 1B représentent, respectivement vue en perspective et de côté, une poutre à section en A, pouvant être obtenue par le procédé de l'invention ;
La figure 2 représente, en perspective, les différents éléments du système employé pour fabriquer, selon le procédé de l'invention, une poutre à section en A telle que celle des figures 1 A et 1 B ;
La figure 3 représente en vue de côté, les différents éléments du système employé pour fabriquer, selon le procédé de l'invention, une poutre à section en A telle que celle des figures 1A et 1B ; Les figures 4A à 4G illustrent, en vue de côté, les différentes étapes du procédé de l'invention, pour fabriquer une poutre à section en A telle que celle des figures 1A et 1 B ;
La figure 5 représente, en vue de côté, une poutre à section fermée circulaire ;
La figure 6 représente, en vue de côté, les différents éléments du système employé pour fabriquer, selon le procédé de l'invention, une poutre à section fermée circulaire telle que celle de la figure 5 ;
Les figures 7A à 7G illustrent en vue de côté, les différentes étapes du procédé de l'invention, pourfabriquer une poutre à section fermée circulaire.
Description détaillée d'au moins un mode de réalisation
Dans la suite de la description et sur les figures annexées, les termes "supérieur", "inférieur", "au-dessus" et "au-dessous" sont à considérer en tenant compte d'un axe (Y) tracé verticalement dans le plan de la feuille.
L'invention vise un procédé de fabrication d'une poutre P1 , P2, ladite poutre s'étendant suivant un axe dit longitudinal (X). La poutre est générée par l'association d'au moins deux profilés, les deux profilés définissant entre eux une section transversale fermée. A titre d'exemple, il peut s'agir d'une poutre à section transversale en forme de A, à section en forme de double oméga tête-bêche... D'autres formes pourraient bien entendu être envisagées.
Une poutre P1 ayant une section transversale en forme de A peut notamment être employée dans la structure d'une porte d'aéronef, en particulier d'avion. La cabine d'un avion étant pressurisée, ses portes doivent être conçues pour garantir une fermeture fiable et parfaitement hermétique. La porte dispose donc d'une structure renforcée sur laquelle est fixé le panneau faisant partie de l'enveloppe externe de l'avion. Cette structure peut comporter deux poutres principales, agencées à la verticale suivant deux rebords parallèles du panneau et des poutres dites longitudinales s'étendant chacune entre les deux poutres principales, à l'arrière du panneau. Ces poutres longitudinales peuvent être mises en œuvre selon le procédé de fabrication de l'invention.
De manière non limitative, pour une application de type porte pour avion ou similaire, la poutre peut être réalisée dans un matériau de type composite, par exemple formée de 4 à 5 couches de mat de carbone noyé dans une résine thermoplastique. De manière générale, le procédé de l'invention consiste à obtenir directement une poutre à l'issue de deux opérations successives d'estampage, assurant la mise en forme des deux profilés et leur assemblage.
Le procédé de l'invention s'appuie sur l'emploi d'un système qui comporte : - Un premier poinçon, dit poinçon inférieur 1, 10 ;
Un deuxième poinçon dit poinçon supérieur 2, 20 ;
Un unique noyau 3, 30 ;
Un éventuel troisième poinçon, dénommé poinçon intermédiaire 4, 40 ; Deux plaques distinctes 5, 50, 6, 60, sont appliquées au système en vue de former les deux profilés de la poutre.
Le principe consiste notamment à fixer l'unique noyau 3, 30 à l'un des deux poinçons inférieur ou supérieur lors de l'estampage de la première plaque 5, 50 et à l'autre des deux poinçons, respectivement supérieur ou inférieur, lors de l'estampage de la deuxième plaque 6, 60.
Comme représenté sur les figures 1A et 1B, dans le cas d'une poutre P1 présentant une section transversale en forme de A, celle-ci est réalisée par l'association d'un premier profilé P10 et d'un deuxième profilé P11. Le premier profilé P10 comporte sur toute sa longueur :
- Deux barres d'appui 100, 101 ,
Une paroi de sommet 102 située à l'opposé des barres d'appui,
Deux ailes latérales 103, 104 s'étendant obliquement l'une vers l'autre pour joindre chacune une barre d'appui distincte à la barre de sommet,
Le deuxième profilé P11 comporte sur toute sa longueur :
Une paroi plane 105 et deux ailes latérales 106, 107 de fixation destinées chacune à être en appui sur la face interne d'une aile latérale distincte du premier profilé.
En référence à la figure 2 et à la figure 3, pour la fabrication d'une telle poutre à section en A, le système employé est plus particulièrement le suivant :
Le poinçon inférieur 1 présente une section transversale définissant un motif 108 en relief en forme de trapèze. - Le noyau 3 présente une section transversale pleine en forme de trapèze, destinée à compléter le motif en relief dessiné par le poinçon inférieur. Le poinçon supérieur 2 présente une section transversale définissant un motif 109 en creux, de forme complémentaire à celle du poinçon inférieur accompagnée de celle du noyau.
S'il est employé, le poinçon intermédiaire 4 se présente sous la forme d'un profilé ayant une section transversale creuse en forme de trapèze, ouverte sur sa base.
Des moyens d'assemblage peuvent être prévus pour assembler le noyau sur le poinçon inférieur ainsi que sur le poinçon supérieur.
Le noyau 3 peut ainsi comporter une ou plusieurs ouvertures 111 traversantes réalisées suivant son plan de symétrie. Le poinçon inférieur peut comporter un ou plusieurs plots 110 correspondants se dressant au-dessus de son plan supérieur. Le poinçon supérieur ainsi que le poinçon intermédiaire peuvent également comporter des ouvertures 112, 113 réalisées dans le même axe que celles du noyau et que les plots du poinçon inférieur afin de permettre un assemblage en superposition des différents éléments.
Sur la figure 2, chaque plaque est positionnée sur un cadre 114, 115 de manutention, lui permettant d'être manipulée et d'être maintenue en position lors de l'estampage.
En référence aux figures 4A à 4G, pour la fabrication de la poutre P1 à section transversale en forme de A, les étapes sont décrites ci-dessous. Dans cette réalisation, le poinçon intermédiaire 4 est employé mais il serait possible de s'en passer.
Figure 4A :
Une première plaque 5 à estamper est disposée sur le plan supérieur du poinçon inférieur 1. La première plaque 5 présente une surface rectangulaire.
Le poinçon intermédiaire 4 est logé dans le motif en creux du poinçon supérieur 2 ainsi que le noyau 3, le poinçon intermédiaire 4 étant disposé entre le poinçon supérieur 2 et le noyau 3.
Figure 4B :
L'ensemble formé du poinçon supérieur 2, du poinçon intermédiaire 4 et du noyau 3 est refermé sur le poinçon inférieur 1 pour estamper la première plaque 5 prise entre le poinçon inférieur et cet ensemble. La première plaque 5 est estampée, formant ainsi un premier profilé P10 comportant une âme centrale plane et deux ailes obliques symétriques, agencées de part et d'autre de son âme supérieure. Figure 4C :
Le poinçon supérieur 2 et le poinçon intermédiaire 4 sont relevés, le noyau 3 étant maintenu sur le plan supérieur de l'âme centrale du premier profilé P10.
Figure 4D :
Le poinçon intermédiaire 4 est retiré.
De manière optionnelle, un chauffage C des deux ailes obliques du premier profilé peut être entrepris afin d'assouplir le matériau. Cette étape est optionnelle, car avant estampage, chaque plaque est susceptible de sortir du four et peut ainsi être déjà à température.
Figure 4E :
Tout en maintenant la configuration de la figure 4D, une deuxième plaque 6 est positionnée entre le poinçon supérieur 2 et l'ensemble formé de la superposition du poinçon inférieur 1 , du premier profilé P10 et du noyau 3.
Figure 4F :
Le poinçon supérieur est refermé sur l'ensemble défini ci-dessus à la figure 4E, en vue d'estamper la deuxième plaque 6, prise entre le poinçon supérieur et cet ensemble. La deuxième plaque 6 présente une surface rectangulaire de superficie supérieure à celle de la première plaque.
Figure 4G :
La deuxième plaque 6 est estampée, formant ainsi un deuxième profilé P11 comportant une âme centrale plane et deux ailes obliques symétriques, agencées de part et d'autre de son âme supérieure et deux barres d'appui planes prolongeant chacune une aile distincte. Ses deux ailes obliques viennent chacune en appui contre la face externe d'une aile oblique du premier profilé P10, leur mise à température permettant d'assurer leur cohésion et assemblage, formant ainsi la poutre P1 à section en A représentée sur les figures 1 A et 1 B.
Le même principe peut s'appliquer pour la fabrication d'une poutre P2 réalisée à partir de deux profilés P20, P21 en forme d'oméga, assemblés tête-bêche, de manière à former une section fermée de forme circulaire. Cette poutre est représentée en vue de côté sur la figure 5. En référence à la figure 6, pour la fabrication d'une telle poutre P2, le système employé est alors le suivant :
Le poinçon inférieur 10 présente une section transversale définissant un motif 200 en creux en forme de demi-cercle. De part et d'autre de son motif en creux, le poinçon inférieur présente deux plans d'appui.
Le poinçon supérieur 20 présente une section transversale définissant un motif 201 en creux, en forme de demi-cercle de diamètre identique à celui du poinçon inférieur. De part et d'autre de son motif en creux, le poinçon supérieur présente deux plans d'appui. - Le noyau 30 présente une section transversale pleine en forme de disque, de manière à pouvoir se loger dans l'espace creux défini par les deux motifs en creux des poinçons supérieur et inférieur.
S'il est employé, le poinçon intermédiaire 40 se présente sous la forme d'un profilé ayant une section transversale creuse en forme de demi-cercle. Il est destiné à se positionner entre le poinçon supérieur et le noyau.
Des moyens de fixation (non représentés) peuvent être prévus pour assembler le noyau sur le poinçon inférieur ainsi que sur le poinçon supérieur. Les figures 7 A à 7G illustrent ce principe.
Figure 7A :
Une première plaque 50 est positionnée sur les plans d'appui du poinçon inférieur 10. La première plaque 50 présente une surface rectangulaire.
Le poinçon intermédiaire 40 est logé dans le motif en creux du poinçon supérieur ainsi que le noyau 30, le poinçon intermédiaire 40 étant disposé entre le poinçon supérieur 20 et le noyau 30.
Figure 7B :
L'ensemble formé du poinçon supérieur 20, du poinçon intermédiaire 40 et du noyau 30 est refermé sur le poinçon inférieur 10 pour estamper la première plaque 50 prise entre le poinçon inférieur 10 et cet ensemble. La première plaque 50 est estampée, formant ainsi un premier profilé P20 comportant une âme centrale à section demi- circulaire et deux ailes latérales planes, symétriques, de part et d'autre de son âme centrale.
Figure 7C : Le poinçon supérieur 20 et le poinçon intermédiaire 40 sont relevés, le noyau 30 étant maintenu sur le plan supérieur de l'âme centrale du premier profilé P20.
Figure 7D : Le poinçon intermédiaire est retiré.
De manière optionnelle, un chauffage C des deux ailes latérales du premier profilé peut être entrepris afin d'assouplir le matériau. Cette étape est optionnelle, car avant estampage, chaque plaque est susceptible de sortir du four et peut ainsi être déjà à température.
Figure 7E :
Tout en maintenant la configuration de la figure 7D, une deuxième plaque 60 est positionnée entre le poinçon supérieur 20 et l'ensemble formée de la superposition du poinçon inférieur 10, du premier profilé P20 et du noyau 30. La deuxième plaque 60 présente une surface rectangulaire de dimensions identiques à celles de la première plaque.
Figure 7F :
Le poinçon supérieur 20 est refermé sur l'ensemble défini ci-dessus à la figure 7E, en vue d'estamper la deuxième plaque 60, prise entre le poinçon supérieur 20 et cet ensemble.
Figure 7G :
La deuxième plaque 60 est estampée, formant ainsi un deuxième profilé P21 comportant une âme centrale demi-circulaire et deux ailes latérales symétriques, agencées de part et d'autre de son âme supérieure. Ses deux ailes latérales viennent chacune en appui contre la face supérieure d'une aile latérale du premier profilé, leur mise à température permettant d'assurer leur cohésion et assemblage, formant ainsi la poutre à section fermée circulaire.
Il faut noter que des pions d'indexage peuvent être prévus sur le plan d'appui du poinçon inférieur 1, 10, afin de faciliter le positionnement de la première plaque 5, 50.
En variante, le système peut intégrer un mécanisme de charnière entre le poinçon supérieur 2, 20 et le poinçon inférieur 1, 10, afin d'ajuster parfaitement le poinçon supérieur par rapport au poinçon inférieur, c'est-à-dire sans risque de glissement, lors des opérations d'estampage. En réalisant l'estampage de la deuxième plaque 6, 60 directement sur le premier profilé déjà formé, le procédé est plus simple, plus rapide et permet de :
S'affranchir de certaines opérations, notamment de fixation, lorsque la fixation est permise par cohésion thermique entre les deux profilés ;
N'avoir qu'une seule référence à gérer ; - Réduire la quantité de matériel nécessaire aux opérations d'estampage
(notamment un seul noyau commun pour les deux opérations) ;
Obtenir une poutre plus légère, grâce à la suppression des moyens de fixation de type vis-écrou, rivets...

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'une poutre (P1 , P2) à section fermée, ladite poutre étant réalisée par l'association d'un premier profilé (P10, P20) et d'un deuxième profilé (P11, P21), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - Réalisation du premier profilé par un premier estampage d'une première plaque (5, 50) entre un premier poinçon (1, 10) présentant une première empreinte et un deuxième poinçon (2, 20) présentant une deuxième empreinte et intégrant un noyau (3, 30) modifiant sa deuxième empreinte, Maintien du premier profilé (P10, P20) sur le premier poinçon et positionnement dudit noyau (3, 30) au-dessus dudit premier profilé (P10,
P20),
Réalisation du deuxième profilé (P11 , P21) par un deuxième estampage d'une deuxième plaque (6, 60) contre ledit noyau (3, 30) entre ledit deuxième poinçon (2, 20) et ledit ensemble formé par la superposition du premier poinçon (1, 10), du premier profilé (P10, P20) et dudit noyau.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte une étape préalable de chauffage de la première plaque (5, 50) et de la deuxième plaque (6, 60).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de chauffage localisée d'au moins une zone du premier profilé (P10, P20) obtenu après le premier estampage.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un poinçon intermédiaire (4, 40) est intégré entre le deuxième poinçon (2, 20) et le noyau (3, 30) lors du premier estampage.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de retrait du poinçon intermédiaire (4, 40) après le premier estampage et avant le deuxième estampage.
6. Système employé pour la mise en œuvre du procédé de fabrication tel que défini dans l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte : - Un premier poinçon (1, 10) présentant une première empreinte et un deuxième poinçon (2, 20) présentant une deuxième empreinte,
Un noyau (3, 30) destiné à s'adapter sur le premier poinçon pour modifier ladite première empreinte ou sur ledit deuxième poinçon pour modifier ladite deuxième empreinte ; un poinçon intermédiaire (4, 40) destiné à se positionner entre le deuxième poinçon (2, 20) et le noyau (3, 30).
7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le premier poinçon (1, 10) et le deuxième poinçon (2, 20) comportent des moyens d'assemblage destinés à coopérer avec des moyens correspondants présents sur le noyau.
8. Système selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en que le premier poinçon (1 , 10) et/ou le deuxième poinçon (2, 20) comportent des pions d'indexation agencés pour assurer le positionnement de chaque plaque à estamper.
9. Système selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme de charnière agencé entre le premier poinçon et le deuxième poinçon.
EP21735972.8A 2020-07-02 2021-06-27 Procédé de fabrication d'une poutre à section fermée Pending EP4175775A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2006991A FR3112091B1 (fr) 2020-07-02 2020-07-02 Procédé de fabrication d'une poutre à section fermée
PCT/EP2021/067597 WO2022002805A1 (fr) 2020-07-02 2021-06-27 Procédé de fabrication d'une poutre à section fermée

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4175775A1 true EP4175775A1 (fr) 2023-05-10

Family

ID=42129868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21735972.8A Pending EP4175775A1 (fr) 2020-07-02 2021-06-27 Procédé de fabrication d'une poutre à section fermée

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230249242A1 (fr)
EP (1) EP4175775A1 (fr)
BR (1) BR112022025881A2 (fr)
CA (1) CA3181671A1 (fr)
FR (1) FR3112091B1 (fr)
WO (1) WO2022002805A1 (fr)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20010121A1 (it) * 2001-02-13 2002-08-13 Campagnolo Srl Procedimento per la fabbricazione di un cerchio di ruota di bicicletta, dispositivo per l'attuazione del procedimento, e cerchio cosi' otten
JP4640481B2 (ja) * 2008-09-01 2011-03-02 マツダ株式会社 金属製閉断面部材の製造方法
ES2383986B1 (es) * 2009-12-30 2013-05-16 Airbus Operations, S.L. Cuaderna de fuselaje de aeronave en material compuesto con alma estabilizada.
FR3061450B1 (fr) * 2016-12-29 2021-11-05 Plastic Omnium Cie Pieces structurelles comprenant un insert surmoule
FR3081828B1 (fr) 2018-06-02 2021-04-16 Latecoere Porte de cabine pressurisee d'aeronef a structure formee de poutres
GB2575103A (en) * 2018-06-29 2020-01-01 Airbus Operations Ltd Method of manufacturing duct stringer

Also Published As

Publication number Publication date
CA3181671A1 (fr) 2022-01-06
FR3112091B1 (fr) 2022-09-30
US20230249242A1 (en) 2023-08-10
FR3112091A1 (fr) 2022-01-07
WO2022002805A1 (fr) 2022-01-06
BR112022025881A2 (pt) 2023-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3174653B1 (fr) Procédé de fabrication additive à base de poudre d'une pièce, notamment d'une lamelle de garniture pour moule de pneumatiques, et d'un élément de renfort associé
EP1151204B1 (fr) Dispositif de fixation de deux panneaux ou analogues forme de deux pieces cooperantes
CA2710547C (fr) Procede de fabrication d'une piece metallique renforcee de fibres ceramiques
EP2083980B1 (fr) Outil composite pour le moulage de pièces cylindriques
EP2307587B1 (fr) Procédé de fabrication d'une pièce métallique renforcée de fibres céramiques
CA3032086A1 (fr) Caisson de meuble
FR2729329A1 (fr) Procede et dispositif pour la realisation d'une partie au moins d'un moule de pneumatique comportant au moins un element moulant un motif non demoulable
EP4175775A1 (fr) Procédé de fabrication d'une poutre à section fermée
EP0186217A1 (fr) Cadre
WO2013021142A1 (fr) Dispositif pour la mise en forme d'une tole par matriçage
WO1994015040A1 (fr) Elements de cloison a briques de verre
EP2890541B1 (fr) Dispositif et procédé pour la réalisation de préformes
EP2671665A1 (fr) Elément structurel de protection pour un véhicule, véhicule comprenant un tel élément, et procédé de réalisation
EP2500115B1 (fr) Procédé de mise en forme de tôles mécano soudées de forte épaisseur et structure obtenue par ce procédé
EP3186132B1 (fr) Assemblage d'inserts de renfort par un matériau polymère, notamment pour face avant technique de véhicule, cet assemblage étant renforce par sa fixation a un élément de structure
CA2773044C (fr) Procede de fabrication d'une bielle metallique renforcee par des fibres, et bielle ainsi obtenue
EP3261904B1 (fr) Assemblage améliore d'inserts de renfort par un matériau polymère et face avant technique de véhicule automobile comprenant un tel assemblage
BE1006304A4 (fr) Matelas et son procede de realisation.
FR3006937A1 (fr) Procede d'obtention d'une cale pelable non plane et cale pelable non plane ainsi obtenue
EP2682257A1 (fr) Procédé et dispositif de fabrication de pièces en matériau composite par RTM
WO2005108188A1 (fr) Procédé de fabrication d'une pièce en tôle par emboutissage et pliage, dispositif de fabrication, pièce en tôle, berceau de véhicule, coquille de berceau et véhicule correspondants
FR2647373A1 (fr) Procede de formage par deformation par pression de fluide
EP2236265B1 (fr) Procédé de moulage d'une pièce hybride comprenant au moins deux inserts et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé
CH640298A5 (fr) Procede et dispositif pour la fabrication d'un profile composite.
BE845240Q (fr) Fixation mecanique de deux pieces de tole et son procede de realisation

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20230202

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)