FR2803230A1 - Dispositif et procede de formage d'une tole permettant de limiter le retour elastique de la tole apres formage et utilisation - Google Patents

Abstract

Le dispositif comporte un élément fixe ou matrice (2) ayant une surface de formage (6) s'étendant dans une direction de formage (4) de la tôle (1) à partir d'un rebord de formage (2a) et un élément mobile (3) ou poinçon ayant une surface de travail (3a). Le formage de la tôle (1) est réalisé entre la surface de travail (3a) du poinçon (3) et la surface de formage (6) de la matrice (2). La surface de formage (6) de la matrice (2) comporte une partie d'appui (8) de la tôle (1) et une partie (7) en retrait par rapport à la partie d'appui (8), dans une direction sensiblement perpendiculaire à la direction de formage (4), à l'opposé de la surface de travail (3a) du poinçon (3), s'étendant entre le rebord de formage (2a) et la surface d'appui (8) dans la direction de formage (4). On ménage ainsi une chambre de détente (10) pour la tôle en cours de formage entre la surface de travail (3a) du poinçon (3) et la surface de formage (6) de la matrice (2). L'invention s'applique en particulier à l'emboutissage, au pliage et à la réalisation de bords rabattus sur des pièces en tôle.

Description

L'invention concerne un dispositif de formage d'une tôle permettant de limiter le retour élastique de la tôle après formage. En particulier, l'invention concerne l'emboutissage des tôles et, de manière plus précise, la réalisation d'un bord relevé ou rabattu sur une partie de la tôle ou encore une opération de pliage de la tôle.

Pour réaliser des opérations d'emboutissage d'une tôle, on utilise néralement un dispositif comportant une partie fixe, ou matrice, et une partie mobile, ou poinçon, se déplaçant dans une direction d'emboutissage de tôle, de manière à réaliser le formage de la tôle entre une surface de travail du poinçon et une surface de formage de la matrice s'étendant dans la di rection de l'emboutissage, c'est-à-dire la direction de déplacement du poin çon, à partir d'un rebord d'entrée de la matrice de forme arrondie.

Dans le cas du pliage d'une tôle, celui-ci est réalisé suivant un rebord d'une lame de pliage de forme arrondie, par un élément mobile qui peut être exemple une lame rotative.

Dans tous les cas, la partie de la tôle soumise au formage, pour constituer par exemple un bord relevé ou rabattu ou une partie pliée, est mise en forme entre l'élément mobile et l'élément fixe du dispositif d'embou- issage ou de pliage, au contact de la surface de formage de l'élément fixe 'étendant dans la direction de l'emboutissage ou du pliage, à la suite du rebord arrondi constituant l'entrée de la matrice.

Dans le cadre des activités industrielles mettant en oeuvre des procé- " de formage de tôle et en particulier des procédés d'emboutissage et de pliage, il peut être avantageux de limiter l'épaisseur des tôles soumises à opérations de formage, pour obtenir un gain de poids sur les pièces ob tenues à partir des tôles.

En particulier, dans le cas de la fabrication des automobiles, on cher- de plus en plus à obtenir un gain de poids substantiel sur les véhicules fabriqués.

Un des axes de recherche pour obtenir un gain de poids sur le véhi cule est relatif à l'élaboration et au façonnage des pièces du véhicule, par exemple des pièces de carrosserie, constituées par des tôles. On peut obtenir un gain notable de poids, en utilisant des tôles à hautes caractéristiques mécaniques et par exemple des toles à haute limite élastique dont l'épaisseur peut être sensiblement inférieure à l'épaisseur de toles en acier de caractéristiques plus courantes utilisées jusqu'ici pour la fabrication des pièces de véhicules automobiles.

Lorsqu'on utilise des tôles d'épaisseur réduite, il généralement nécessaire de les munir de nervures, afin d'augmenter leur rigidité. II est egalement nécessaire de réaliser, sur certaines des pièces en tôles métalli ques, des bords rabattus ou relevé suivant un contour quelconque ou en core des formes diverses obtenues sur une partie des tôles par pliage ou emboutissage.

Lorsqu'on réalise ces opérations de pliage ou d'emboutissage sur des tôles à hautes caractéristiques mécaniques, il apparaît certains problèmes liés au retour élastique du métal après formage qui est sensiblement plus important que dans le cas d'aciers ayant des caractéristiques mécaniques moins élevées.

Dans le cas où l'on utilise de tels aciers à hautes caractéristiques mé caniques, on doit prendre en compte les phénomènes de retour élastique après formage des tôles, par exemple en élargissant les tolérances concer nant les caractéristiques géométriques et dimensionnelles des pièces pour obtenir, après retour élastique, une géométrie et des dimensions satisfai santes des pièces.

De telles solutions ne sont pas toujours utilisables, pour des raisons techniques, dans le cas de la fabrication de pièces pour véhicule automo bile.

Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de formage d'une tôle comportant un élément fixe ayant une surface de formage s'éten dant dans une direction de formage de la tôle à partir rebord de for mage et un élément mobile ayant une surface de travail pour l'engagement le formage d'une partie de la tôle, entre la surface de formage de la partie fixe et la surface de travail de l'élément mobile, ce dispositif permettant d'éliminer ou au moins de limiter le retour élastique de la tole après formage. Dans ce but, la surface de formage de l'élément fixe comporte une partie d'appui de la tôle et une partie en retrait par rapport à la partie d'appui, dans une direction sensiblement perpendiculaire à la partie d'appui, à l'op posé de la surface de travail de la partie mobile dans sa position de for mage, s'étendant entre le rebord de formage et la partie d'appui dans di rection de formage et ménageant une chambre de détente pour la tôle en cours de formage, entre la surface de travail de la partie mobile et la surface de formage de la partie fixe.

Afin bien faire comprendre l'invention, on va décrire, à titre d'exemple, se référant aux figures jointes en annexe, plusieurs modes de réalisation d'un dispositif suivant l'invention et sa mise en oeuvre dans un procédé de formage avec limitation du retour élastique de la tôle après for mage.

La figure 1 est une vue schématique partielle d'un dispositif d'embou tissage selon l'art antérieur, en coupe par un plan parallèle à la direction d'emboutissage.

La figure 2 est une vue analogue à la vue de la figure 1 d'un outil se lon l'art antérieur réalisé de manière à compenser au moins partiellement le retour élastique d'une tôle emboutie.

La figure 3 est une vue analogue à la vue de la figure 2, dans cas du pliage d'une tôle.

La figure 4 et la figure 5 sont des vues en coupe schématique d'un dispositif d'emboutissage selon l'invention.

Les figures 6, 7 et 8 sont des vues en coupe agrandie d'une partie d'un dispositif suivant l'invention et suivant trois modes de réalisation diffé rents.

Sur la figure 1, on voit une partie d'un outil d'emboutissage d'une tôle 1 comportant un élément fixe 2, ou matrice, et un élément mobile 3, poin çon.

La matrice 2 comporte une surface d'entrée 2b assurant l'appui initial de la tôle, un rebord de formage arrondi 2a et, à la suite du rebord for mage arrondi 2a, une surface de formage 2c s'étendant dans la direction de formage 4 correspondant à la direction de déplacement du poinçon 3. Le rebord arrondi 2a présente une section par un plan passant par l'axe de placement de l'élément mobile 3 ou axe de formage qui est généralement constituée par une portion de cercle de rayon r.

Avant de réaliser l'emboutissage, on place une tôle 1 sur la surface d'entrée 2b de la matrice 2, la tôle étant éventuellement maintenue contre surface d'entrée 2b de la matrice, par un serre-flan.

Le poinçon 3 est déplacé dans la direction 4 vers la partie d'entrée de la matrice 2 délimitée par le rebord 2a. Le poinçon 3 vient en contact avec la partie de la tôle 1 sur laquelle on réalise l'emboutissage et entraîne cette partie de la tôle vers l'intérieur de la matrice 2.

Le poinçon 3 comporte une surface de travail 3a sensiblement paral lèle à la surface de formage 2c de la matrice délimitée par un rebord arrondi 3b permettant d'éviter de détériorer la tôle pendant le formage.

Le formage de la tôle par emboutissage est réalisé entre la surface de travail 3a du poinçon et la surface de formage 2c de la matrice entre quelles la partie de la tôle 1 sur laquelle on réalise l'emboutissage est traînée par le poinçon 3 et éventuellement laminée et étirée.

Pendant l'emboutissage de la tôle, la partie extérieure 1 a de la tôle située d'un côté de la fibre neutre 5 de la tôle et dirigée à l'opposé du rebord 2a pendant le formage subit, dans la zone de pliage au-dessus du rebord 2a, une traction alors que la partie interne 1 b de la tôle, située du côté oppo sé de fibre neutre 5, subit une compression.

Généralement, dans le cas du formage des tôles pour véhicule auto mobile le rapport entre le rayon de pliage de la tôle, c'est-à-dire le rayon du rebord d'entrée de la matrice et l'épaisseur de la tôle, est supérieur à 1,5. Dans , la fibre neutre 5 se trouve sensiblement au deux-cinquième de l'épaisseur de la tôle en partant de la face interne de la tôle.

Pendant le formage de la tôle entre la surface de travail 3a du poin çon et surface de formage 2c de la matrice, les contraintes de compres sion de la partie 1 b de la tôle, qui est au contact de la surface de formage 2c de la matrice et qui provoque un rétreint de la tôle, sont annihilées alors que les contraintes de traction de la couche externe 1a sont préservées par le laminage de la tôle. A l'issue du formage, lorsqu'on a séparé le poinçon 3 et matrice 2, il se produit un retour élastique de la tôle sous l'effet des contraintes de trac tion, de telle sorte que la partie emboutie et la partie non emboutie de la tôle tendance à se déplacer de manière à ouvrir l'angle de pliage de la tôle. L'ouverture produite par retour élastique est variable suivant type d'acier constituant la tôle.

Cette ouverture est de l'ordre de 3 pour un acier doux alors qu'elle de l'ordre de 10 pour des aciers à hautes caractéristiques mécaniques tels que l'acier E390D ou l'acier DP600.

Dans le cas d'une pièce emboutie en tôle, on mesure généralement les valeurs de la dérive de la ligne de construction géométrique d'entrée dans la matrice, cette dérive étant mesurée entre le point médian de pliage de la tôle sur le rebord de pliage et la projection, suivant la direction d'em boutissage, du point de la partie emboutie de la tôle situé le plus loin de la surface de formage théorique, après retour élastique. On mesure également la pente d'une droite joignant ce point au point de pliage de la tôle, par rap port à la direction d'emboutissage.

Le cumul des déformations suivant toute la partie emboutie de la tôle conduit généralement à des déformations se traduisant par des pentes par rapport à la direction d'emboutissage, de 3 dans le cas d'un acier extra- doux mais de 7 dans le cas d'un acier E335D, de 10 environ dans le cas d'un acier E390D et de 15 environ dans le cas d'un acier DP600, les trois derniers aciers cités étant des aciers à haute limite élastique.

On a donc cherché à réaliser une déformation de la tôle, lors de l'em boutissage ou du pliage, telle que la tôle prenne par retour élastique, après emboutissage, une forme la plus proche possible de la forme théorique voulue.

Comme il est visible sur la figure 2, on a proposé de réaliser la sur face de formage 2c de la matrice et éventuellement la surface de travail 3a du poinçon 3 d'un dispositif d'emboutissage avec une direction inclinée par rapport à la direction d'emboutissage 4. Une telle réalisation d'une matrice 2 et du poinçon 3 permet de réaliser un emboutissage de la tôle 1 avec un angle de pliage autour du rebord 2a supérieur à l'angle de pliage souhaité pour la pièce réalisée par l'emboutissage. retour élastique de la tôle 1, après emboutissage, on peut espérer obtenir forme proche de la forme idéale souhaitée.

Sur la figure 3, on a représenté un mode de compensation du retour élastique dans le cas d'une opération de pliage d'une tôle 1, entre une lame fixe de pliage 2' dont le rebord de pliage 2'a est rectiligne et une lame rota tive 3' constituant l'élément mobile du dispositif de pliage.

Pour compenser le retour élastique la tôle 1 après pliage autour du rebord 2'a, on réalise la surface plane de travail 2'c de la lame fixe de pliage 2', de manière qu'elle soit inclinée par rapport à un plan théorique d'appui de la partie interne de la tôle 1 à l'issue du pliage. De même, la lame de pliage 3' comporte une surface de travail 3'a qui inclinée par rapport à la direc tion théorique de pliage. On réalise ainsi un pliage de la tôle 1, suivant un angle supérieur à l'angle de pliage théorique.

Pour la mise en oeuvre de ce procédé, on suppose que le retour élas tique permet d'obtenir l'angle idéal de pliage la tôle.

En fait, les procédés selon l'art antérieur qui ont été décrits en regard des figures 2 et 3 ne permettent pas de garantir une forme d'emboutissage ou un angle de pliage extrêmement précis.

Sur les figures 4 et 5, on a représente de manière schématique un dispositif suivant l'invention permettant de mettre en oeuvre un procédé d'emboutissage ou de pliage annulant l'effet du retour élastique.

Sur les figures 4 et 5, les éléments du dispositif d'emboutissage sui vant l'invention sont désignés par le même repère que les éléments corres pondants du dispositif suivant l'art antérieur représenté sur la figure 1.

La matrice 2 du dispositif suivant l'invention présente une forme géné rale analogue à la matrice 2 suivant l'art antérieur représentée sur la figure 1 et en particulier une surface d'appui supérieure ou d'entrée 2b pour la tôle 1 et un rebord de pliage 2a arrondi ayant sensiblement la forme, en section par un plan passant par l'axe d'emboutissage 4, d'une portion de cercle de rayon r.

Le poinçon 3 peut être réalisé de la même manière que le poinçon du dispositif suivant l'art antérieur. En revanche, la surface de formage 6 de la matrice 2 du dispositif suivant l'invention est réalisée d'une manière différente.

La surface de formage 6 comporte, à la suite du rebord de formage 2a, dans la direction d'emboutissage 4, deux parties successives 7 et 8, la seconde ie 8 de la surface de formage 6 se trouvant dans l'alignement d'un plan d'une surface parallèle à la direction d'emboutissage et tan gente au rebord de formage arrondi 2b. La partie 8, qui constitue partie d'appui de la surface de formage, assure l'appui et éventuellement le lami nage de la tôle 1 entre le poinçon 3 et la surface de formage, en de dé placement du poinçon 3.

La partie 7 de la surface de formage 6 est en retrait par rapport à la surface tangente ou au plan tangent au rebord de formage 2a parallèle à la direction d'emboutissage 4, dans une direction perpendiculaire à direction d'emboutissage et à l'opposé de la surface de travail 3a du poinçon 3, lors que celui-ci est engagé dans la matrice 2.

De fait, la tôle 1 ne vient pas en contact par sa surface interne avec la partie en retrait 7 de la surface de formage, lors de l'avancée du poinçon dans la direction 4.

chambre 10 dont la largeur, dans la direction perpendiculaire à la direction d'emboutissage 4, est supérieure à l'épaisseur de la tôle donc ménagée entre la surface de travail 3a du poinçon 3 et la partie en retrait 7 de la surface de formage 6 de la matrice, lorsque le poinçon 3 est introduit dans l'ouverture de la matrice, en entraînant la tôle 1. Cette chambre 10 constitue une chambre de détente de la tôle puisque la tôle n'est plus com primée et/ou laminée entre le poinçon 3 et la matrice 2, dans la zone de la partie 7 retrait de la surface de formage de la matrice.

Le rayon r du rebord de formage 2a est déterminé en fonction de l'épaisseur e de la tôle, le rapport r = rle étant fixé à une valeur qui géné ralement supérieure à 1,5 dans le cas du formage des tôles pour véhicule automobile.

L'amplitude du retrait de la partie 7 de la surface de formage 6 dans la direction perpendiculaire à la direction d'emboutissage sera déterminée également en fonction du rayon r, cette amplitude étant de 0,25 à 0,5 r. La longueur I de la partie en retrait 7 de la surface de formage 6 de la matrice et de la chambre 10 est également déterminée en fonction r, cette longueur étant définie comme un multiple entier de r, I = n x 2r. Géné ralement, est compris entre 1 et 5.

De manière générale, dans le cas de l'emboutissage ou de pliage de tôle pour véhicule automobile, l'amplitude ou la profondeur du retrait de l'ordre de 2 à 0,8 mm, cette profondeur étant de préférence de 0,5 La partie en retrait de la surface de formage de la matrice est usinée à une certaine distance en-dessous de la zone de contact du plan ou la surface tangente au rebord arrondi disposé dans la direction d'emboutis sage, de manière que le rebord arrondi 2a ne soit pas fragilisé de manière excessive.

La longueur I de la partie en retrait de la surface de formage et la chambre de détente 10 de la tôle présente de préférence une longueur - tiple de 2r, c'est-à-dire un multiple de la longueur de la tôle 1 déformée contact du rebord de pliage 2b.

Comme il est visible sur la figure 5, la matrice 2 du dispositif - boutissage de la tôle 1 peut être réalisée sous une forme sensiblement nulaire, le rebord de formage 2a ayant la forme d'un anneau fermé suivant lequel on réalise l'emboutissage d'une partie de la tôle 1 ou encore le pliage d'un bord relevé ou rabattu.

La matrice et le rebord 2a de forme annulaire peuvent présenter forme circulaire ou encore toute autre forme plus complexe ayant un contour fermé.

Le poinçon 3 comporte un rebord arrondi 3b à la partie d'extrémite de sa surface de travail 3a. La tôle 1 est pincée et pliée entre les rebords 3b et 2a, au début de l'opération d'emboutissage. La réalisation de rebords arron dis permet d'éviter la détérioration et la rupture de la tôle au moment du pliage sur le bord d'entrée 2a de la matrice.

Le dispositif d'emboutissage peut comporter de plus un fond de ma trice 9 rappelé vers la tôle 1 par des ressorts 9', la tôle 1 étant maintenue au contact de l'extrémité du poinçon 3 par le fond de matrice 9 rappelé par les ressorts 9', pendant l'opération d'emboutissage. Sur les figures 6, 7 et 8, on a représenté trois modes de réalisation différents du dispositif d'emboutissage selon l'invention et en particulier de matrice 2 dont la surface de formage 6 comporte une partie en retrait 7 dessous du rebord de formage 2a de forme arrondie et de rayon r.

Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 6, la surface formage 6 est usinée dans une pièce monobloc de forme annulaire consti tuant la matrice 2. La surface de formage 6 comporte, à la suite du rebord formage 2a, une surface courbe concave de raccordement, par exemple torique, du rebord arrondi 2a à la partie en retrait 7 de la surface de formage qui peut être par exemple cylindrique. Une seconde partie de raccordement concave qui peut être torique ayant une hauteur sensiblement égale à 0 r, assure le raccordement entre la partie en retrait 7 et la partie d'appui 8 de surface de formage 6 qui peut être cylindrique.

La profondeur p de la partie en retrait 7, dans la direction perpendi culaire à la direction d'emboutissage 4, est sensiblement égale à 0,5 r et la longueur I, dans la direction d'emboutissage 4 de la partie 7 en retrait de la surface de formage, incluant la partie courbe de raccordement à la partie d'appui 8 de la surface de formage est un multiple de 2 r.

La tôle 1 peut être maintenue en contact avec la surface supérieure d'appui 2a de matrice par un serre-flan 11 de forme annulaire (ou rectili gne dans le d'un pliage suivant un rebord rectiligne).

La partie de la tôle 1 sur laquelle on réalise l'emboutissage est entrai née, dans la direction d'emboutissage 4, vers l'intérieur de la matrice 2 par la surface d'extremité du poinçon 3 séparée de la surface latérale de travail 3a du poinçon par rebord 3b.

Dans la chambre 10 délimitée entre la surface de travail 3a du poin çon 3 et la partie 7 en retrait de la surface de formage de la matrice 2, la tôle 1, qui comporte, d'un côté de la fibre neutre, une partie en traction et, de l'autre côté de fibre neutre 5, une partie en rétreint, après son pliage sur le rebord 2a, subit une détente dans la chambre 10 délimitée entre la surface de travail 3a du poinçon et la partie en retrait 7 de la surface de formage. En effet, la chambre 10 présente une largeur supérieure à l'épaisseur de la tôle fait du retrait dans la direction perpendiculaire à la direction d'emboutis sage, de la partie 7 de la surface de formage.

Le brin de la tôle qui est pratiquement libre entre la partie de sortie rebord 2a et la zone d'entrée de la partie d'appui 8 de la surface de formage la matrice 2 se détend en annulant les contraintes de traction et de com pression de sa couche externe et de sa couche interne. La zone correspon dante de la tôle 1 présente une ou deux ondulations de forme correspondant la forme du rebord d'appui arrondi 2a, suivant la longueur de la partie en retrait 7.

L'emboutissage de la tôle 1 se poursuit, lors de la descente du poin- 3 à l'intérieur de la matrice, par laminage de la tôle 1 entre la surface travail 3a et la partie d'appui 8 de la surface de formage de la matrice 2, qui permet d'obtenir une direction de la partie emboutie de la tôle parfaite ment parallèle à la direction d'emboutissage 4.

Dans le cas où l'on réalise un emboutissage avec une course faible du poinçon 3, il est nécessaire d'utiliser une chambre de détente et une par tie en retrait de la surface de formage 6 dont la longueur est faible dans direction d'emboutissage, pour garder une longueur suffisante de formage de la tôle par laminage entre la surface de travail du poinçon et la partie d'appui de la surface de formage de la matrice.

Dans le cas où l'on réalise l'emboutissage de la tôle, la partie - trémité du poinçon 3 entraîne la partie 1' de la tôle vers l'intérieur de la trice 2 et, dans le cas de la réalisation d'un bord rabattu, le bord 1" consti tuant la partie rabattue de la tôle est comprimé et laminé par le poinçon 3 contre la partie d'appui 8 de la surface de formage de la matrice.

Après avoir réalisé le formage et après retrait du poinçon 3, la partie de la tôle emboutie qui est parfaitement détensionnée dans sa zone de pliage ne subit pas de retour élastique, de sorte que les caractéristiques geométriques et dimensionnelles de la partie emboutie ou du bord rabattu plié peuvent être assurées avec une grande précision.

Sur la figure 7, on a représenté une première variante de réalisation du dispositif d'emboutissage selon l'invention. La matrice 2 est réalisée en deux parties, un bâti de matrice 12 et une plaque13 rapportée sur le bâti 12. Le bâti 12 et la plaque 13 peuvent être réalisees sous forme annulaire.

La plaque 13 est usinée sur son bord interne pour réaliser le rebord 2a de formage de la matrice de rayon r.

La surface intérieure du bâti 12 de la matrice définit la partie en retrait 7 de surface de formage et la partie d'appui 8 de la surface de formage 6 de la matrice qui sont usinées sur la surface intérieure du bâti 12.

La plaque 13 est fixée par des vis engagées par le dessous du bâti de la matrice 12 dans des chambrages 14 débouchant dans des ouvertures taraudées usinées dans la plaque 13.

L'usinage du bâti 12 de la matrice est facilité par rapport à l'usinage d'une matrice telle que la matrice 2 monobloc représentée sur la figure 6, par le fait qu'elle ne comporte pas de partie en contre-dépouille. La partie d'appui 8 de la surface de formage 6 est séparée de la partie en retrait 7, par une surface courbe qui peut être par exemple torique. La surface en retrait 7 et la surface courbe de jonction à la partie d'appui 8 peuvent être réalisées facilement par usinage de la surface interne de la matrice.

L'avantage du dispositif représenté sur la figure 7 par rapport au dis positif représenté sur la figure 6 est donc une plus grande facilité de réalisa tion. D'autre part, il est possible de réaliser la plaque 13 en un materiau dif férent du matériau constituant le bâti 12 de la matrice. On peut par exemple choisir un matériau présentant un faible coefficient de frottement avec la bande 1 pour constituer la plaque 13, ce qui diminue d'autant le frottement sur le rebord de formage et de pliage 2a de la matrice 2. Le bâti 2 de la matrice peut être réalisé en tout matériau permettant d'obtenir résis tance mécanique et une résistance à l'usure satisfaisante de la matrice.

En outre, la plaque13 peut être remplacée en cas d'usure sans qu'il soit nécessaire de remplacer le bâti de la matrice.

Sur la figure 8, on a représenté un mode de réalisation d'un dispositif suivant l'invention, dans le cas où ce dispositif est utilisé pour réaliser le pliage d'une tôle 1 suivant un bord sensiblement rectiligne d'une matrice 2'. La matrice 2' ou lame de pliage comporte un bâti 12' qui est usiné de manière à réaliser, dans des dispositions successives, la partie en retrait 7' et la partie d'appui 8' de la surface de formage 6' de la matrice et à délimiter au moins un logement 15 pour au moins un galet 16 monté rotatif par l'in termédiaire d'un axe 17. L'axe 17 est monté rotatif à ses extrémités dans des paliers logés dans le bâti 12' de la matrice 2'.

Le mode de réalisation représenté sur la figure 8 permet de réduire le frottement au niveau du bord d'appui constitué par le galet 16 de rayon r, c'est-à-dire dans la zone de pliage de la tôle 1.

Cependant, le dispositif représenté sur la figure 8 ne peut être utilisé que pour réaliser pliage d'une tôle 1, suivant un bord pratiquement rectili gne ou encore pour réaliser le pliage d'une tôle dans des zones de pliage rectilignes séparées par d'autres portions de la tôle qui peuvent être pliées ou formées suivant un contour quelconque.

Dans le cas modes de réalisation représentés sur les figures 7 et 8, comme dans le du mode de réalisation représenté sur la figure 6, la tôle peut être maintenue sur la partie supérieure d'appui de la matrice par un serre-flan 11.

Dans le cas ces deux modes de réalisation, la tôle 1 subit une dé tente dans une chambre de détente 10 (ou 10') entre la surface de travail du poinçon et la surface de formage de la matrice. A l'issue du formage, la tôle, dont les contraintes internes sont relaxées dans la zone de pliage, ne subit donc pas de déformation par retour élastique.

L'invention ne se limite pas strictement aux modes de réalisation qui ont été décrits.

C'est ainsi l'invention s'applique à des opérations d'emboutissage différentes du rabattement d'un bord d'une tôle suivant un contour rectiligne ou une autre forme.

En conséquence, la matrice et le poinçon, ou de manière plus géné rale, l'élément fixe l'élément mobile du dispositif de formage peuvent pré senter toute forme appropriée à la réalisation d'une opération de formage particulière.

L'invention peut s'appliquer en dehors de la fabrication des véhicules automobiles et dans toutes les industries dans lesquelles on réalise des piè ces par pliage ou emboutissage de tôles, en particulier de tôles à haute li mite élastique.

Claims (1)

1. <U>REVENDICATIONS</U> .- Dispositif de formage d'une tôle comportant un élément fixe (2, ayant surface de formage (6, 6') s'étendant dans une direction de mage (4) de la tôle à partir d'un rebord de formage (2a) et un élément mobile (3) ayant une surface de travail (3a) pour l'engagement et le formage d'une partie de la tôle (1) entre la surface de formage (6, 6') de la partie fixe (2) et la surface de travail (3a) de l'élément mobile (3), caractérisé par le fait que la surface de formage (6, 6') de l'élément fixe (2, 2') comporte une partie - pui (8, de la tôle (1) et une partie en retrait (7, 7') par rapport à la partie d'appui , 8'), dans une direction sensiblement perpendiculaire à la direction de formage (4), à l'opposé de la surface de travail (3a) de la partie mobile dans position de formage, s'étendant entre le rebord de formage (2a) la partie d'appui (8, 8') dans la direction de formage (4) et ménageant chambre détente (10, 10') pour la tôle en cours de formage entre la sur face travail (3a) de la partie mobile (3) et la surface de formage (6, 6') de la partie fixe (2, 2'). 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le rebord formage (2a) de la matrice (2) présente en section par un plan passant par un axe de formage (4), suivant lequel se déplace l'élément bile (3) une forme arrondie et de préférence la forme d'une portion de cercle de rayon (r), la partie (7) en retrait de la surface de formage (6) de la matrice étant en retrait dans une direction perpendiculaire à l'axe de formage (4), une longueur sensiblement égale à la moitié du rayon (r) du rebord de mage (2a) de la matrice et s'étendant sur une longueur (n x 2r), (n) étant nombre entier compris entre 1 et 5. - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la partie retrait (7) de la surface de formage (6) de la matrice est en retrait par rapport à la partie d'appui (8) de la surface de formage de la matrice (2), sur une profondeur (p) comprise entre 0,2 et 0,8 mm et de préférence voi sine de 0,5 mm. 4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, ca ractérisé par le fait que la matrice (2) est réalisée en une seule pièce, la surface de formage (6) de la matrice et le rebord de formage (2a) de la ma trice (2) étant usinés dans la pièce constituant la matrice (2). - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, ca ractérisé par le fait que la matrice (2) est réalisée en deux parties, un bâti de matrice (12) dans lequel est usinée la surface de formage (6) de la matrice comportant la partie en retrait (7) et la partie d'appui (8), et une plaque (13) rapportee sur une surface d'extrémité de la matrice et fixée par des vis sur laquelle est usiné le rebord de formage (2a) de la matrice. 6.- Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que le bâti de matrice (12) et la plaque rapportée (13) sont en des matériaux diffé rents. - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans le cas ' le dispositif réalise le pliage d'une bande de tôle (1) suivant au moins un bord rectiligne, caractérisé par le fait que la partie fixe ou matrice (2') du dispositif comporte un bâti de matrice (12') dans lequel est usinée la surface de formage (6') de la matrice (2') et au moins un logement (15) pour le montage rotatif autour d'un axe d'au moins un galet (16) sur une partie de la matrice (2') suivant lequel on réalise un pliage rectiligne de la bande (1). 8.- Procédé de formage d'une tôle (1) entre un élément fixe ou ma trice (2) ayant une surface de formage (6) s'étendant dans une direction de formage (4) de la tôle (1), à partir d'un rebord de formage (2a) et un élément mobi (3) ayant une surface de travail (3a) pour l'engagement et le formage d'une partie de la tôle (1) entre la surface de formage (6) de partie fixe ou matrice (2) et la surface de travail (3a) de l'élément mobile poinçon (3), dans lequel on met en appui une partie d'extrémité de l'élément mobile (3) ou poinçon sur la tôle (1) maintenue contre une surface d'entrée (2b) de l'élément fixe ou matrice (2), et on réalise le pliage de la tôle ) autour du rebord de formage (2a) et la compression et/ou laminage d'une partie pliée de la tole (1) contre la surface de formage (6) de la matrice (2) par déplace ment du poinçon (3) dans une direction de formage (4), caractérisé par le fait qu'on réalise une détente de contraintes de traction produite dans la tôle (1) par le pliage, dans une chambre de détente (10) délimitée entre une surface de travail (3a) de l'élément mobile ou poinçon (3) et une partie en retrait (7) de la surface de formage de la matrice (2) s'étendant dans la direction de formage (3) à la suite du rebord de formage (2a), jusqu'à partie d'appui (8) de la surface de formage (6) de la matrice (2) dans laquelle on réalise la compression et/ou le laminage de la tôle (1). - Procédé suivant la revendication 8, caractérisé le fait qu'on réalise la partie de la tôle (1) l'une des opérations suivantes : emboutis sage, pliage suivant un bord rectiligne, formage d'un bord rabattu ou relevé suivant un contour courbe éventuellement fermé. 10.- Utilisation d'un dispositif suivant l'une quelconque revendica tions 1 à 7, ou d'un procédé suivant l'une quelconque des revendications 8 et 9, pour la fabrication de pièces de véhicule automobile.