FR2692504A1 - Warm drawing of steel sheet into complex shapes - using appts. that rapidly heats localised areas of blank, so reducing operating cycle - Google Patents

Warm drawing of steel sheet into complex shapes - using appts. that rapidly heats localised areas of blank, so reducing operating cycle Download PDF

Info

Publication number
FR2692504A1
FR2692504A1 FR9207360A FR9207360A FR2692504A1 FR 2692504 A1 FR2692504 A1 FR 2692504A1 FR 9207360 A FR9207360 A FR 9207360A FR 9207360 A FR9207360 A FR 9207360A FR 2692504 A1 FR2692504 A1 FR 2692504A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
blank
sheet blank
sheet
punch
heated
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
FR9207360A
Other languages
French (fr)
Inventor
Moinier Luc
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.)
Sollac SA
Original Assignee
Sollac SA
Lorraine de Laminage Continu SA SOLLAC
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 Sollac SA, Lorraine de Laminage Continu SA SOLLAC filed Critical Sollac SA
Priority to FR9207360A priority Critical patent/FR2692504A1/en
Publication of FR2692504A1 publication Critical patent/FR2692504A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16Heating or cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/208Deep-drawing by heating the blank or deep-drawing associated with heat treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
    • C21D1/673Quenching devices for die quenching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

In the warm forming of a steel sheet blank (1), esp. for deep drawn components, the peripheral part of the blank (1) is clamped, the blank is heated and the central part of the blank is deformed to produce the deep drawn component. In this process the blank is heated at least in some localised zones susceptible to a high plastic deformation, the temp. of the blank is controlled and the blank is deformed after the localised zones have reached the desired temperature. The device used for this drawing operation is also claimed and consists of a press that incorporates at least one heating element (111, 121, 141, 161) integral with the punch (14) and/or the die (11) of the press. USE/ADVANTAGE - For the deep drawing of sheet steel components at temps. between 150 and 400 deg.C to produce components with complex shapes. The process allows the rapid localised heating of the blank thus reducing the operating cycle of the deep drawing operation. There is very rapid thermal exchange between the elements of the pressing tool and the blank thus improving productivity. A radial temperature gradient in the blank that favours its drawing. A precision in the localised heat exchange on the most desirable part of the blank allows good reproducibility of drawing. The process may involve an initial partial cold drawing followed by one or more deeper drawing operations performed after heating in some localised zones on one or both faces of the blank.

Description

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de formage à tiède d'un flan de tôle en acier, notamment pour réaliser des pièces à emboutissage profond. The subject of the present invention is a method and a device for lukewarm forming of a sheet of steel sheet, in particular for producing parts with deep drawing.

L'emboutissage à tiède d'un flan de tôle en acier, c'est à dire entre 150 et 400"C, permet de réaliser des pièces de forme plus complexe que par un emboutissage à froid. The warm drawing of a blank of steel sheet, that is to say between 150 and 400 "C, makes it possible to produce parts of more complex shape than by cold stamping.

Jusqu'à présent, l'emboutissage à tiède est réalisé par des presses classiques composées d'un outil d'emboutissage comprenant une matrice, un poinçon, un serre-flan périphérique pour le maintien du flan de tôle en appui sur la périphérie de la matrice et des moyens de chauffage d'un flan de tôle. Up to now, lukewarm stamping has been carried out by conventional presses composed of a stamping tool comprising a die, a punch, a peripheral blank holder for holding the sheet blank in abutment on the periphery of the matrix and means for heating a sheet blank.

Les moyens de chauffage sont formés par des éléments chauffants qui sont constitués par des résistances électriques intégrées dans les différents organes composant l'outil d'emboutissage. The heating means are formed by heating elements which are constituted by electrical resistors integrated in the various members making up the stamping tool.

Mais, l'emboutissage réalisé de cet manière présente des inconvénients. However, stamping carried out in this way has drawbacks.

En effet, le chauffage du flan de tôle à une température comprise entre 150 et 400"C est obtenu par conduction de la chaleur, vers la surface du flan de tôle en contact avec le poinçon, par le poinçon lui-même et par le serre-flan et/ou la matrice. Indeed, the heating of the sheet blank to a temperature between 150 and 400 "C is obtained by heat conduction, towards the surface of the sheet blank in contact with the punch, by the punch itself and by the greenhouse -flan and / or the matrix.

Or, il s'avère que cette conduction est aléatoire si bien qu'il est difficile de maîtriser la température et la surface chauffée avec précision ce qui entraine des problèmes de reproductivité lors des emboutissages successifs. However, it turns out that this conduction is random so that it is difficult to control the temperature and the heated surface with precision, which causes problems of reproducibility during successive stampings.

De plus, le chauffage du flan de tôle est relativement long et pénalise la durée du cycle d'emboutissage.  In addition, the heating of the sheet blank is relatively long and penalizes the duration of the stamping cycle.

Cet inconvénient provient du fait que l'on ne chauffe, dans la zone à déformer du flan de tôle, qu'une seule face du flan, avec une pression de contact entre ledit flan de tôle et ledit outil d'emboutissage relativement faible. This drawback stems from the fact that only one side of the blank is heated in the zone to be deformed from the sheet blank, with a relatively low contact pressure between said sheet blank and said drawing tool.

La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénient en proposant un procédé et un dispositif de formage à tiède permettant d'obtenir un chauffage rapide et localisé, tout en utilisant avantageusement lors de la déformation à tiède, le vieillisement dynamique de l'acier par l'effet d'un élèvement de la température. The object of the present invention is to avoid these drawbacks by proposing a method and a device for lukewarm forming enabling rapid and localized heating to be obtained, while advantageously using, during lukewarm deformation, the dynamic aging of the steel. by the effect of a rise in temperature.

On entend par vieillissement dynamique l'interaction entre les mouvements des dislocations des réseaux cristallins d'une part et des éléments en solution solide d'insertion d'autre part. Dynamic aging is understood to mean the interaction between the movements of the dislocations of the crystal lattices on the one hand and elements in solid solution of insertion on the other hand.

La présente invention a donc pour objet un procédé de formage à tiède d'un flan de tôle en acier, notamment pour réaliser des pièces à emboutissage profond, procédé selon lesquel on serre la partie périphérique du flan de tôle , on chauffe le flan de tôle et on déforme la partie centrale du flan de tôle pour l'obtention de la pièce à emboutissage profond, caractérisé en ce que
- on chauffe le flan de tôle au moins dans des zones localisées susceptibles de fortes déformations plastiques,
- on contrôle la température du flan de tôle,
- et on déforme ledit flan de tôle après la mise à la température désirée desdites zones localisées.
The present invention therefore relates to a process of warm forming of a sheet of steel sheet, in particular for producing parts with deep drawing, a process according to which the peripheral part of the sheet blank is tightened, the sheet blank is heated and the central part of the sheet blank is deformed to obtain the deep-drawn part, characterized in that
- the sheet blank is heated at least in localized areas susceptible to strong plastic deformations,
- the temperature of the sheet blank is checked,
- And said sheet blank is deformed after bringing said localized zones to the desired temperature.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- au cours d'une première étape, on déforme partiellement le flan de tôle sur une première profondeur d'emboutissage, on chauffe lesdites zones localisées jusqu'à la température désirée, et au cours d'au moins une seconde étape, an déforme ledit flan de tôle sur au moins, une seconde profondeur d'emboutissage jusqu'à l'obtention de la pièce finale,
- on chauffe, dans lesdites zones localisée, la face du flan de tôle où s'appliquent les plus grandes contraintes d'extension,
- on chauffe dans lesdites zones localisées les deux faces du flan de tôle,
- on chauffe lesdites zones localisées et la partie périphérique du flan de tôle.
According to other features of the invention
- During a first step, the sheet metal blank is partially deformed over a first drawing depth, said localized zones are heated to the desired temperature, and during at least a second step, an deforms said sheet blank on at least a second deep drawing until the final part is obtained,
- in the said localized zones, the face of the sheet blank is heated where the greatest extension constraints apply,
- the two faces of the sheet blank are heated in said localized areas,
- Heating said localized areas and the peripheral part of the sheet blank.

La présente invention a également pour objet un dispositif de formage à tiède d'un flan de tôle en acier, notamment pour réaliser des pièces à emboutissage profond, sur une presse composée d'un outil d'emboutissage comprenant une matrice, un poinçon, un serre-flan périphérique pour le maintien du flan de tôle en appui sur la périphérie de la matrice et des moyens de chauffage de ce flan de tôle, caractérisé en ce que les moyens de chauffage comprennent au moins un élément chauffant intégré dans un contre-poinçon disposé en vis-à-vis du poinçon pour chauffer au moins des zones localisées dudit flan de tôle, susceptibles de fortes déformations plastiques. The present invention also relates to a device for lukewarm forming of a sheet of steel sheet, in particular for producing parts with deep drawing, on a press composed of a stamping tool comprising a die, a punch, a peripheral blank holder for holding the sheet blank in abutment on the periphery of the matrix and the heating means of this sheet blank, characterized in that the heating means comprise at least one heating element integrated in a counter-punch arranged opposite the punch to heat at least localized areas of said sheet blank, susceptible to strong plastic deformations.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- le poinçon comporte également au moins un élément chauffant,
- les moyens de chauffage comprennent au moins un élément chauffant intégré dans le serre-flan et/ou la matrice,
- le dispositif comprend des moyens de maintien de la pression mécanique exercée par le contrepoinçon sur le flan de tôle.
According to other features of the invention
the punch also includes at least one heating element,
the heating means comprise at least one heating element integrated in the blank holder and / or the matrix,
- The device comprises means for maintaining the mechanical pressure exerted by the counterpunch on the sheet blank.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels
- la Fig. 1 est une vue schématique en coupe d'un premier mode de réalisation du dispositif de formage à tiède selon l'invention,
- la Fig. 2 est une vue schématique en coupe d'un second mode de réalisation du dispositif de formage à tiède selon l'invention,
- les Figs 3 à 5 sont des vues schématiques montrant les étapes successives de formage à tiède d'un flan de tôle,
- la Fig. 6 représente une courbe de la caractéristique de résistance à la rupture en traction en fonction de la température pour différentes zones du flan de tôle.
The invention will be better understood with the aid of the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended drawings in which
- Fig. 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of the warm forming device according to the invention,
- Fig. 2 is a schematic sectional view of a second embodiment of the warm forming device according to the invention,
- Figs 3 to 5 are schematic views showing the successive stages of warm forming of a sheet blank,
- Fig. 6 represents a curve of the characteristic of resistance to tensile rupture as a function of temperature for different zones of the sheet blank.

Sur les Fig. 1 et 2, on a représenté un dispositif de formage à tiède d'un flan de tôle 1, c'est à dire à une température comprise entre 150 et 400"C, sur une presse constituée d'un outil d'emboutissage désigné dans son ensemble par la référence 10 et qui comprend une matrice 11 et un serre-flan périphérique 12 disposé en vis à vis de ladite matrice pour serrer la partie périphérique du flan de tôle 1 sur cette matrice 10. In Figs. 1 and 2, a device for lukewarm forming a sheet blank 1, that is to say at a temperature between 150 and 400 "C, is shown on a press consisting of a stamping tool designated in as a whole by the reference 10 and which comprises a matrix 11 and a peripheral blank holder 12 disposed opposite said matrix to clamp the peripheral part of the sheet blank 1 on this matrix 10.

Le serre-flan 12 est pourvu d'un puits central 13 dans lequel pénètre un poinçon 14 mobile verticalement et destiné à venir s'appliquer sur la partie centrale du flan de tôle 1. The blank holder 12 is provided with a central well 13 into which penetrates a punch 14 movable vertically and intended to come to be applied on the central part of the sheet blank 1.

La matrice 11 est également pourvue d'un puits central 15 dans lequel pénètre un contre-poinçon 16 mobile verticalement, disposé en vis-à-vis du poinçon 14. The die 11 is also provided with a central well 15 into which a vertically movable counter-punch 16 penetrates, disposed opposite the punch 14.

L'outil d'emboutissage 10 comprend des moyens de maintien de la pression mécanique exercée par le contre-poinçon 16 sur le flan de tôle 1.  The stamping tool 10 comprises means for maintaining the mechanical pressure exerted by the counter-punch 16 on the sheet blank 1.

Ces moyens sont constitués par exemple par un ressort 17 venant en appui sur la face supérieure du contre-poinçon 16 ou un vérin hydraulique ou pneumatique, ou un amortisseur hydraulique ou pneumatique, ou encore un système de freinage à patin ou électromagnétique. These means are constituted, for example, by a spring 17 bearing on the upper face of the counter-punch 16 or a hydraulic or pneumatic cylinder, or a hydraulic or pneumatic damper, or even a pad or electromagnetic braking system.

L'outil d'emboutissage 10 comporte des moyens de chauffage du flan de tôle 1 au moins dans des zones localisées susceptibles de fortes déformations plastiques, comme par exemple la zone 2. The stamping tool 10 comprises means for heating the sheet blank 1 at least in localized zones susceptible to strong plastic deformations, such as zone 2 for example.

Selon un premier mode de réalisation representé à la Fig. 1, ces moyens de chauffage sont constitués par au moins un élément chauffant 161 intégré dans le contre-poinçon 16 et au moins un élément chauffant 141 intégré dans le poinçon 14 ce qui permet de chauffer les deux faces du flan de tôle 1 dans la zone 2. According to a first embodiment shown in FIG. 1, these heating means consist of at least one heating element 161 integrated in the punch 16 and at least one heating element 141 integrated in the punch 14 which makes it possible to heat the two faces of the sheet blank 1 in the zone 2.

L'élément chauffant 161 du contre-poinçon 16 est constitué par exemple par une résistance électrique disposée à proximité de la partie travaillante 162 de ce contre-poinçon et isolée du corps 163 par un matériau isolant 164. The heating element 161 of the counterpunch 16 is constituted, for example, by an electrical resistance disposed near the working part 162 of this counterpunch and isolated from the body 163 by an insulating material 164.

Des entretoises 165 sont interposées entre la partie travaillante 162 et le corps 163. Spacers 165 are interposed between the working part 162 and the body 163.

De même l'élément chauffant 141 du poinçon 14 est constitué par exemple par une résistance électrique disposée à proximité de la partie travaillante 142 de ce poinçon et isolée du corps 143 par un matériau isolant 144. Likewise, the heating element 141 of the punch 14 is constituted for example by an electrical resistance disposed near the working part 142 of this punch and isolated from the body 143 by an insulating material 144.

Des entretoises 145 sont interposées entre la partie travaillante 142 et le corps 143. Spacers 145 are interposed between the working part 142 and the body 143.

Cette disposition préférentielle permet de chauffer les deux faces du flan de tôle 1 dans la zone 2, c'est à dire dans la zone susceptible de fortes déformations plastiques ce qui permet d'obtenir une conduction de la chaleur rapide, constante et homogène. This preferential arrangement makes it possible to heat the two faces of the sheet blank 1 in zone 2, that is to say in the zone susceptible to strong plastic deformations, which makes it possible to obtain rapid, constant and homogeneous heat conduction.

Selon une variante, les moyens de chauffage sont constitués uniquement par au moins un élément chauffant 161 intégré dans le contre-poinçon 16 de façon à chauffer dans les zones localisées, la face du flan de tôle 1 où s'appliquent les plus grandes contraintes d'extension. According to a variant, the heating means consist solely of at least one heating element 161 integrated in the counter-punch 16 so as to heat in the localized areas, the face of the sheet blank 1 where the greatest stresses apply. 'extension.

Selon un second mode de réalisation représenté à la Fig. 2, les moyens de chauffage sont constitués, d'une part, par au moins un élément chauffant 161 intégré dans le contre-poinçon 16 et au moins un élément chauffant 141 intégré dans le poinçon 14 comme dans le précédent mode de réalisation et, d'autre part, par au moins un élément chauffant 111 intégré dans la matrice 11 et au moins un élément chauffant 121 intégré dans le serre-flan 12. According to a second embodiment shown in FIG. 2, the heating means consist, on the one hand, of at least one heating element 161 integrated in the counter-punch 16 and at least one heating element 141 integrated in the punch 14 as in the previous embodiment and, d on the other hand, by at least one heating element 111 integrated in the matrix 11 and at least one heating element 121 integrated in the blank holder 12.

L'élément chauffant 111 de la matrice 11 est constitué par exemple par une résistance électrique disposée à proximité de la partie travaillante 112 de cette matrice et isolée du corps 113 par un matériau isolant 114. The heating element 111 of the matrix 11 is constituted, for example, by an electrical resistance placed near the working part 112 of this matrix and insulated from the body 113 by an insulating material 114.

Des entretoises 115 sont interposées entre la partie travaillante 112 et le corps 113. Spacers 115 are interposed between the working part 112 and the body 113.

De manière identique, l'élément chauffant 121 du serre-flan 12 est constitué par exemple par une résistance électrique disposée à proximité de la partie travaillante 122 de ce serre-flan et isolée du corps 123 par un matériau isolant 124. Likewise, the heating element 121 of the blank holder 12 is constituted, for example, by an electrical resistor placed near the working part 122 of this blank holder and isolated from the body 123 by an insulating material 124.

Des entretoises 125 sont interposées entre la partie travaillante 122 et le corps 123. Spacers 125 are interposed between the working part 122 and the body 123.

Selon une variante, les moyens de chauffage peuvent être constitués par les éléments chauffants 141 et 161 intégrés respectivement dans le poinçon 14 et le contre-poinçon 16 et par un élément chauffant 111 et 121 intégré soit dans la matrice 11, soit dans le serre-flan 12, ou dans les deux à la fois. According to a variant, the heating means can be constituted by the heating elements 141 and 161 integrated respectively in the punch 14 and the counter-punch 16 and by a heating element 111 and 121 integrated either in the matrix 11, or in the clamp blank 12, or in both at the same time.

Avec des éléments chauffants intégrés dans la matrice 11 et/ou dans le serre-flan 12, le chauffage du flan de tôle 1 est contrôlé et réglé de façon optimale pour la déformation. With heating elements integrated in the matrix 11 and / or in the blank holder 12, the heating of the sheet blank 1 is controlled and optimally adjusted for the deformation.

Le contrôle de la température du flan de tôle est réalisé par des moyens de mesure, comme par exemple des thermocouples intégrés dans les éléments de l'outil.  The control of the temperature of the sheet blank is carried out by measuring means, such as for example thermocouples integrated in the elements of the tool.

L'usage de la matrice chauffante 11 et/ou du serre-flan chauffant 12 est utilisé de préférence, pour des tôles de forte épaisseur d'environ 5mm, afin de compenser une déperdition thermique trop importante dans la zone sous la matrice et le serre-flan. The use of the heating matrix 11 and / or the heating blank holder 12 is preferably used, for very thick sheets of approximately 5 mm, in order to compensate for a too great heat loss in the zone under the matrix and the greenhouse. - blank.

Le procédé pour la mise en oeuvre de ce dispositif consiste
- à serrer la partie périphérique du flan de tôle 1,
- à chauffer le flan de tôle 1 au moins dans des zones localisées 2 susceptibles de fortes déformations plastiques,
- à contrôler la température du flan de tôle 1, - et à déformer ledit flan de tôle après la mise à la température désirée de ces zones localisées.
The method for implementing this device consists
- tightening the peripheral part of the sheet blank 1,
- heating the sheet blank 1 at least in localized areas 2 susceptible to large plastic deformations,
- To control the temperature of the sheet blank 1, - and to deform said sheet blank after bringing these localized zones to the desired temperature.

En se reportant aux Fig. 3 à 5, on va maintenant décrire les différentes étapes du procédé. Referring to Figs. 3 to 5, we will now describe the different stages of the process.

Tout d'abord on pose le flan de tôle 1 sur le serre-flan 12 et on applique la matrice 11 sur ce flan de tôle de façon à serrer la partie périphérique dudit flan de tôle (Fig. 3). First of all, the sheet blank 1 is placed on the blank holder 12 and the matrix 11 is applied to this sheet blank so as to tighten the peripheral part of said sheet blank (Fig. 3).

Ensuite, on applique le poinçon 14 sur la face inférieure de la partie centrale du flan de tôle 1 et on descend le contre-poinçon 16 de façon à l'amener en contact de la face supérieure dudit flan de tôle 1 (Fig.4). Next, the punch 14 is applied to the underside of the central part of the sheet blank 1 and the counter punch 16 is lowered so as to bring it into contact with the upper face of said sheet blank 1 (FIG. 4) .

Par l'intermédiaire d'au moins l'élément chauffant 161 du contre-poinçon 16 et éventuellement de l'un ou de l'ensemble des éléments chauffants 141, 111, 121, on chauffe au moins les zones 2 susceptibles de fortes déformations plastiques ou toute la surface du flan de tôle. By means of at least the heating element 161 of the counterpunch 16 and optionally one or all of the heating elements 141, 111, 121, at least the zones 2 which are susceptible to strong plastic deformations are heated or the entire surface of the sheet blank.

On attend quelques secondes et on contrôle la température du flan de tôle 1. We wait a few seconds and check the temperature of the sheet blank 1.

Lorsque la température désirée du flan de tôle est atteinte, cette température dépendant de la nuance de l'acier et de l'épaisseur de ce flan de tôle, on déforme ledit flan de tôle 1 par déplacement du poinçon 14 en direction du contre-poinçon 16 (Fig. 5). When the desired temperature of the sheet blank is reached, this temperature depending on the grade of the steel and the thickness of this sheet blank, said sheet blank 1 is deformed by displacement of the punch 14 in the direction of the counter punch. 16 (Fig. 5).

Le contre-poinçon 16 est maintenu appliqué sur le flan de tôle 1 par le ressort 17. The counter-punch 16 is kept applied to the sheet blank 1 by the spring 17.

L'emboutissage du flan de tôle 1 peut être réalisé en deux étapes. The stamping of the sheet blank 1 can be carried out in two stages.

Au cours d'une première étape, on déforme partiellement le flan de tôle 1 par l'intermédiaire du poinçon 14 sur une première profondeur d'emboutissage d'environ îOmm, on chauffe au moins les zones susceptibles de fortes déformations plastiques et, au cours d'une seconde étape, on déforme totalement le flan de tôle 1 sur une deuxième profondeur d'emboutissage correspondant à la profondeur d'emboutissage final que l'on désire obtenir. During a first step, the sheet blank 1 is partially deformed by means of the punch 14 over a first drawing depth of approximately 10 mm, at least the zones susceptible to strong plastic deformations are heated and, during in a second step, the sheet blank 1 is completely deformed to a second drawing depth corresponding to the final drawing depth that it is desired to obtain.

On peut également concevoir un dispositif dans lequel la matrice 11 et le serre-flan 12 se déplacent par rapport au poinçon 14 et au contre-poinçon 16 pour déformer le flan de tôle 1. One can also design a device in which the die 11 and the blank holder 12 move relative to the punch 14 and the counter punch 16 to deform the sheet blank 1.

Dans une forme classique d'emboutissage, on peut également régler la vitesse de descente de l'ensemble contre-poinçon 16 - poinçon 14 pour permettre une cinématique continue, sans géner les échanges thermiques et avant que le flan de tôle soit sollicité en extension. In a conventional form of stamping, the speed of descent of the counter-punch assembly 16 - punch 14 can also be adjusted to allow continuous kinematics, without generating heat exchanges and before the sheet metal blank is requested to extend.

La Fig. 6 représente une courbe caractéristique de la résistance à la rupture Rm en fonction de la température de l'acier composant le flan de tôle 1. Cette courbe est également représentative des températures communiquées radialement aux différentes zones du flan de tôle. Fig. 6 represents a characteristic curve of the tensile strength Rm as a function of the temperature of the steel composing the sheet blank 1. This curve is also representative of the temperatures communicated radially to the different zones of the sheet blank.

Par exemple, il est avantageux d'assurer une température périphérique du flan de tôle et du serre-flan et/ou de la matrice, comprise environ entre 0 et 1500C correspondant à un minimum de résistance à la rupture
Rm sensiblement égale à 300 MPa, et une température de la partie centrale du flan de tôle et du poinçon et du contre-poinçon à environ entre 250 et 400"C correspondant à un maximum de résistance à la rupture Rm environ égal à 500 MPa pour la nuance d'acier considérée.
For example, it is advantageous to ensure a peripheral temperature of the sheet blank and of the blank holder and / or of the matrix, of between approximately 0 and 1500C corresponding to a minimum of breaking strength.
Rm substantially equal to 300 MPa, and a temperature of the central part of the sheet blank and of the punch and counter-punch at approximately between 250 and 400 "C corresponding to a maximum breaking strength Rm approximately equal to 500 MPa for the steel grade considered.

Ce type d'emboutissage est particulièrement favorable à l'avalement de certaine partie de pièces et permet dans des zones localisées de la pièce une déformation importante utilisable notamment dans le domaine de l'emboutissage profond. This type of stamping is particularly favorable to the swallowing of certain parts and allows in localized areas of the part a significant deformation usable especially in the field of deep drawing.

Le procédé et le dispositif de formage à tiède selon la présente invention présentent trois avantages majeurs
- un échange thermique très rapide entre les éléments de l'outil d'emboutissage et le flan de tôle ce qui améliore la productivité,
- un gradient de température radial dans le flan de tôle très favorable pour son emboutissage,
- et une précision dans la localisation de l'échange thermique sur la partie la plus sollicitée du flan de tôle ce qui permet d'obtenir une bonne reproductibilité d'emboutissage des pièces
The warm forming method and device according to the present invention have three major advantages
- a very rapid heat exchange between the elements of the stamping tool and the sheet blank which improves productivity,
- a radial temperature gradient in the sheet blank very favorable for its stamping,
- and a precision in the localization of the heat exchange on the most stressed part of the sheet blank which allows to obtain a good reproducibility of stamping of the parts

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Procédé de formage à tiède d'un flan de tôle (1) en acier, notamment pour réaliser des pièces à emboutissage profond, procédé selon lequel on serre la partie périphérique du flan de tôle (1), on chauffe le flan de tôle (1) et on déforme la partie centrale du flan de tôle (1) pour l'obtention de la pièce à emboutissage profond, caractérisé en ce que 1. Method of warm forming of a sheet metal blank (1) of steel, in particular for producing deep-drawn parts, process by which the peripheral part of the sheet blank (1) is tightened, the sheet blank is heated (1) and the central part of the sheet blank (1) is deformed in order to obtain the deep-drawn part, characterized in that - on chauffe le flan de tôle (1) au moins dans des zones localisées susceptibles de fortes déformations plastiques, - the sheet blank (1) is heated at least in localized areas susceptible to strong plastic deformations, - on contrôle la température du flan de tôle (1), - the temperature of the sheet blank (1) is checked, - et on déforme ledit flan de tôle (1) après la mise à la température désirée des zones localisées (2). - And said sheet blank (1) is deformed after the localized zones (2) have been brought to the desired temperature. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours d'une première étape, on déforme partiellement le flan de tôle (1) sur une première profondeur d'emboutissage, on chauffe lesdites zones localisées (2) jusqu'à la température désirée et, au cours d'au moins une seconde étape, on déforme ledit flan de tôle (1) sur au moins une seconde profondeur d'emboutissage jusqu'à l'obtention de la pièce finale. 2. Method according to claim 1, characterized in that during a first step, the sheet metal blank (1) is partially deformed over a first drawing depth, said localized zones (2) are heated to the desired temperature and, during at least a second step, said sheet blank (1) is deformed over at least a second drawing depth until the final part is obtained. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on chauffe, dans lesdites zones localisées (2), la face du flan de tôle (1) où s'appliquent les plus grandes contraintes d'extension. 3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that one heats, in said localized areas (2), the face of the sheet blank (1) where the greatest extension constraints apply. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on chauffe dans lesdites zones localisées (2) les deux faces du flan de tôle (1). 4. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the two sides of the sheet blank (1) are heated in said localized areas (2). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on chauffe lesdites zones localisées (2) et la partie périphérique du flan de tôle (1).  5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that said localized zones (2) and the peripheral part of the sheet blank (1) are heated. 6. Dispositif de formage à tiède d'un flan de tôle (1) en acier, notamment pour réaliser les pièces à emboutissage profond, sur une presse composée d'un outil d'emboutissage (10) du type comprenant une matrice (11), un poinçon (14), un serre-flan périphérique (12) pour le maintien du flan de tôle (1), en appui sur la périphérie de la matrice (11) et des moyens (111, 121, 141, 161) de chauffage de ce flan de tôle (1), caractérisé en ce que les moyens de chauffage comprennent au moins un élément chauffant (161) intégré dans un contre-poinçon (16) disposé en vis-à-vis du poinçon (14) pour chauffer au moins dans des zones localisées (2) dudit flan de tôle (1), susceptibles de fortes déformations plastiques. 6. Device for warm-forming a sheet blank (1) of steel, in particular for producing deep-drawn parts, on a press composed of a stamping tool (10) of the type comprising a matrix (11) , a punch (14), a peripheral blank holder (12) for holding the sheet blank (1), resting on the periphery of the matrix (11) and means (111, 121, 141, 161) of heating of this sheet blank (1), characterized in that the heating means comprise at least one heating element (161) integrated in a counter-punch (16) arranged opposite the punch (14) to heat at least in localized areas (2) of said sheet blank (1), susceptible to strong plastic deformations. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le poinçon (14) comporte également au moins un élément chauffant (141). 7. Device according to claim 6, characterized in that the punch (14) also comprises at least one heating element (141). 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de chauffage comprennent au moins un élément chauffant (111, 121) intégré dans la matrice (11) et/ou le serre-flan (12). 8. Device according to claim 6, characterized in that the heating means comprise at least one heating element (111, 121) integrated in the matrix (11) and / or the blank holder (12). 9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (17) de maintien de la pression mécanique exercée par le contrepoinçon (16) sur le flan de tôle (1).  9. Device according to claim 6, characterized in that it comprises means (17) for maintaining the mechanical pressure exerted by the counterpunch (16) on the sheet blank (1).
FR9207360A 1992-06-17 1992-06-17 Warm drawing of steel sheet into complex shapes - using appts. that rapidly heats localised areas of blank, so reducing operating cycle Pending FR2692504A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9207360A FR2692504A1 (en) 1992-06-17 1992-06-17 Warm drawing of steel sheet into complex shapes - using appts. that rapidly heats localised areas of blank, so reducing operating cycle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9207360A FR2692504A1 (en) 1992-06-17 1992-06-17 Warm drawing of steel sheet into complex shapes - using appts. that rapidly heats localised areas of blank, so reducing operating cycle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2692504A1 true FR2692504A1 (en) 1993-12-24

Family

ID=9430846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9207360A Pending FR2692504A1 (en) 1992-06-17 1992-06-17 Warm drawing of steel sheet into complex shapes - using appts. that rapidly heats localised areas of blank, so reducing operating cycle

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2692504A1 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999026740A2 (en) * 1997-11-25 1999-06-03 Feintool International Holding Ag Method for producing work pieces
EP1055465A2 (en) * 1999-05-21 2000-11-29 VAW Aluminium AG Method and apparatus for deep drawing sheet metal plates
US6550302B1 (en) * 1999-07-27 2003-04-22 The Regents Of The University Of Michigan Sheet metal stamping die design for warm forming
WO2005077560A1 (en) 2004-02-13 2005-08-25 Norsk Hydro Asa Local forming, locally formed work piece and tool for such forming
WO2007122230A1 (en) * 2006-04-24 2007-11-01 Thyssenkrupp Steel Ag Unit and method for reshaping metal blanks made of superior and supreme hardness steels
FR2902356A1 (en) * 2006-06-15 2007-12-21 Peugeot Citroen Automobiles Sa Warm pressing a blank having alloy of aluminum and magnesium, comprises disposing the blank in tool, clutching the blank between matrix and tight enclosure, heating the blank by integrated unit, and maintaining the blank at a temperature
DE10205393B4 (en) * 2002-02-09 2010-10-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for drawing a sheet metal component
EP2439289A1 (en) * 2010-10-05 2012-04-11 Schwartz, Eva Method and oven for treating workpieces
CN104907420A (en) * 2015-07-08 2015-09-16 武汉理工大学 Medium-thick plate differential thermal volume forming device and process
US20200206796A1 (en) * 2017-03-27 2020-07-02 Ishizaki Press Industrial Co., Ltd. Manufacturing method for metal component and manufacturing apparatus for metal component
CN112338033A (en) * 2020-09-11 2021-02-09 燕山大学 Electric auxiliary repeated drawing device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1636111A (en) * 1926-12-17 1927-07-19 Marquette Tool & Mfg Co Drawing press for heating and drawing sheet metal
US3015292A (en) * 1957-05-13 1962-01-02 Northrop Corp Heated draw die
FR2533471A1 (en) * 1982-09-27 1984-03-30 Kraftwerk Union Ag PROCESS FOR DEEP STAMPING OF SHEETS AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1636111A (en) * 1926-12-17 1927-07-19 Marquette Tool & Mfg Co Drawing press for heating and drawing sheet metal
US3015292A (en) * 1957-05-13 1962-01-02 Northrop Corp Heated draw die
FR2533471A1 (en) * 1982-09-27 1984-03-30 Kraftwerk Union Ag PROCESS FOR DEEP STAMPING OF SHEETS AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999026740A2 (en) * 1997-11-25 1999-06-03 Feintool International Holding Ag Method for producing work pieces
WO1999026740A3 (en) * 1997-11-25 1999-08-12 Feintool Int Holding Method for producing work pieces
EP1055465A2 (en) * 1999-05-21 2000-11-29 VAW Aluminium AG Method and apparatus for deep drawing sheet metal plates
EP1055465A3 (en) * 1999-05-21 2001-04-18 VAW Aluminium AG Method and apparatus for deep drawing sheet metal plates
US6550302B1 (en) * 1999-07-27 2003-04-22 The Regents Of The University Of Michigan Sheet metal stamping die design for warm forming
DE10205393B4 (en) * 2002-02-09 2010-10-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for drawing a sheet metal component
WO2005077560A1 (en) 2004-02-13 2005-08-25 Norsk Hydro Asa Local forming, locally formed work piece and tool for such forming
JP2009534196A (en) * 2006-04-24 2009-09-24 ティッセンクルップ スチール アクチェンゲゼルシャフト Apparatus and method for forming high tough steel and high tough steel blanks
WO2007122230A1 (en) * 2006-04-24 2007-11-01 Thyssenkrupp Steel Ag Unit and method for reshaping metal blanks made of superior and supreme hardness steels
US9068239B2 (en) 2006-04-24 2015-06-30 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Device and method for the forming of blanks from high and very high strength steels
FR2902356A1 (en) * 2006-06-15 2007-12-21 Peugeot Citroen Automobiles Sa Warm pressing a blank having alloy of aluminum and magnesium, comprises disposing the blank in tool, clutching the blank between matrix and tight enclosure, heating the blank by integrated unit, and maintaining the blank at a temperature
EP2439289A1 (en) * 2010-10-05 2012-04-11 Schwartz, Eva Method and oven for treating workpieces
WO2012045647A1 (en) * 2010-10-05 2012-04-12 Schwartz, Eva Process and furnace for treating workpieces
US9840748B2 (en) 2010-10-05 2017-12-12 Schwartz Gmbh Process and furnace for treating workpieces
CN104907420A (en) * 2015-07-08 2015-09-16 武汉理工大学 Medium-thick plate differential thermal volume forming device and process
US20200206796A1 (en) * 2017-03-27 2020-07-02 Ishizaki Press Industrial Co., Ltd. Manufacturing method for metal component and manufacturing apparatus for metal component
US11786951B2 (en) * 2017-03-27 2023-10-17 Ishizaki Press Industrial Co., Ltd. Manufacturing method for metal component and manufacturing apparatus for metal component
CN112338033A (en) * 2020-09-11 2021-02-09 燕山大学 Electric auxiliary repeated drawing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0238099B1 (en) Method and apparatus for stamping sheet material
EP2252453B1 (en) Method and device for perforating a thermoplastic composite
FR2692504A1 (en) Warm drawing of steel sheet into complex shapes - using appts. that rapidly heats localised areas of blank, so reducing operating cycle
FR2870469A1 (en) METHOD FOR PRODUCING A HOT-FORMED PRODUCT OR HEAT
EP1293271A3 (en) Method and device for pressing workpiece
JP5028576B2 (en) Magnesium alloy sheet plastic working method
EP1652599A1 (en) Process of upsetting a billet by hot working, method for preparing a billet to a forging operation according to said process and apparatus for carrying out said process
EP0664168B1 (en) Device for deep-drawing of a sheet metal blank
FR2921575A1 (en) DOUBLE - SHAPING WELDING DEVICE FOR WELDING FRICTION - MIXED PIECES AND METHOD FOR WELDING.
US4029253A (en) Method of heat and pressure bonding of plates of heat conductive metal onto stainless steel surfaces
EP3707074B1 (en) Method for manufacturing a structural and/or acoustic panel for an aircraft propulsion system nacelle, and related device
EP1568424A1 (en) Press for holding and pressing a workpiece
FR2809780A1 (en) ALLUMINUM TIGHTENING RIVET
FR2501544A1 (en) ASSEMBLY OF MATRICES FOR THE REFACTION OF AN ARTICLE WITH AN IRREGULAR SHAPE
EP0165869B1 (en) Apparatus for forming and welding blanks of superplastic material
FR2971969A1 (en) Hot stamping tool for use in vertical hot stamping machine used for hot stamping of piece to be decorated of motor vehicle, has punch whose support surface transmits isostatic pressure to film when film is applied on piece to be decorated
CA2207828C (en) Process for manufacturing a hollow turbine blade including separation after welding
EP3338980A1 (en) Compression mould with reduced heating system
CN112427795A (en) Vacuum diffusion welding method
FR2897001A3 (en) Pressing of flat metal blanks to produce components for the automobile industry with light curvature and pressing depth by drawing the blank edges prior to complete pressing operation
EP0803301A1 (en) Method of manufacturing an article by superplastic forming and diffusion bonding
JP2007152397A (en) Press forming method and press base stock for press forming
WO2021123456A1 (en) Method and tool for the manufacture of a quadrangular shell made of composite material
FR2909576A1 (en) BRAZING METHOD AND CORRESPONDING DEVICE.
EP0819482B1 (en) Process for forming a concave container out of a blank