FR2808731A1 - Caractere d'estampage a poincon ameliore - Google Patents

Abstract

Ce caractère d'estampage comprend un poinçon (11) et une matrice aptes à emboutir, découper et sertir une plaque, notamment une plaque minéralogique. Ce poinçon (A) est associé à un support (12) apte à interagir avec un support correspondant de la matrice et/ ou avec un cadre. Le poinçon (11) et le support (12) sont moulés ensemble, de façon monobloc, par injection d'une matière plastique fortement chargée en fibres de renfort. Cette matière peut comprendre une résine à base de polyamide chargée à environ 50% en fibres de verre.La matrice et son support peuvent également être moulés dans une telle matière ou formés séparément en acier et en matière plastique.

Description

L'invention a trait à un caractère d'estampage qui peut être utilisé pour l'emboutissage de plaques minéralogiques de véhicules automobiles.

Un tel caractère est utilisé, par exemple, dans une concession automobile ou au rayon "auto" d'une grande surface pour réaliser des plaques minéralogiques de véhicules automo biles en fonction du numéro d'immatriculation attribué à chaque véhicule. Plusieurs caractères sont disposés côte-à- côte sur un cadre afin de former une chaîne de caractères.

Par FR-A-2 753 400, on connaît un caractère d'estampage articulé qui comprend des moyens de rappel élastique du caractère en position ouverte. Ce caractère réalisé en acier donne satisfaction sur le plan de son ouverture.

Un caractère d'estampage est utilisé pour emboutir, découper et sertir une structure multicouche destinée à former une plaque minéralogique. Cette structure comprend générale ment une feuille à base d'aluminium, d'épaisseur comprise entre 12 et 15 dixièmes de millimètre, et une feuille moins épaisse de matériau réfléchissant contenant des micro-billes de verre. L'opération d'estampage consiste à déformer la feuille d'aluminium en fonction du motif à créer, à découper la feuille de matériau réfléchissant tout en sertissant cette feuille de matériau réfléchissant sur la feuille d'aluminium déformée autour du motif. Lors de cette opération d'estampage, le poinçon et la matrice du caractère sont soumis à des efforts intenses.

Il convient de noter ici que les efforts subis par un tel caractère d'estampage sont très supérieurs à ceux qui pourraient être mis en oeuvre pour la simple déformation de feuilles d'aluminium, opération pour laquelle les poinçons et matrices utilisés ont un jeu d'au moins 1 mm et une dépouille respective de 20 à 30 afin de déformer sans découper.

Du fait des efforts intenses précités, l'habitude est de réaliser le poinçon et la matrice d'un caractère d'estampage en acier, ainsi que cela ressort de FR-A-2 753 400 ou de FR-A- 2 680 343. Or, ceci impose des méthodes de fabrication relativement complexes du poinçon et de la matrice et limite les géométries pouvant être utilisées car la forme du poinçon et/ou de la matrice est généralement réalisée par usinage ou enlèvement de matière.

L'invention prend le contre-pied des habitudes du domaine technique considéré en proposant de mouler ensemble le poinçon d'un caractère et le support auquel il est associé, de façon monobloc, par injection d'une matière plastique fortement chargée en fibres de renfort.

Par "fortement chargée en fibre de renfort", on entend que la matière plastique utilisée comprend une résine et une proportion en poids de fibres de verre significative, c'est-à- dire supérieure ou égale à 40%.

Grâce à l'invention, le poinçon et son support monobloc peuvent être obtenus de façon particulièrement économique alors qu'ils remplissent tout à fait efficacement leur fonction et que le poinçon ne s'use pratiquement pas en cours d'utilisation. Le moulage par injection du poinçon et de son support permet d'obtenir des géométries et des motifs variés, par exemple pour représenter le sommet des lettres, chiffres ou dessins à réaliser sur une plaque. On peut, en particulier, utiliser des reliefs de type "pointe", "diamant" ou "strie", alors que de tels motifs ne pourraient que difficilement être réalisés par usinage sur des éléments métalliques.

Selon une première variante particulièrement avantageuse de l'invention, la matrice et son support sont également moulés par injection d'une matière plastique fortement chargée en fibres de renfort. De façon surprenante, une telle matrice s'use beaucoup moins qu'une matrice en acier. Ceci peut s'expliquer par le fait que le contact entre les micro-billes de verres présentes dans la feuille de matériau réfléchissant et les fibres de renfort de la matrice, qui peuvent être des fibres de verre, est un contact entre matériaux de même nature, ce qui n'est pas le cas avec une matrice en acier.

Le fait de mouler le poinçon et son support ainsi que, éventuellement, la matrice et son support par injection permet d'obtenir une grande rigidité des éléments constitutifs du caractère qui sont aptes à découper, emboutir et sertir une plaque multicouche.

Selon une autre variante de l'invention, la matrice est une pièce métallique montée sur un support moulé par injection d'une matière plastique fortement chargée en fibres de renfort. Dans ce cas, on peut récupérer les matrices déjà présentes dans les installations du marché pour les utiliser, ce qui permet de créer, avec le poinçon de l'invention, un caractère articulé évitant les erreurs de manipulation qui demeurent possible avec un poinçon et une matrice désolidari sés. Ceci induit en outre un gain économique non négligeable. Le support moulé par injection présente une très bonne rigidité et une stabilité dimensionnelle améliorée par rapport à un support en acier. Le moulage d'un tel support en matière plastique peut être réalisé conjointement au moulage du poinçon et de son support, ce qui permet des économies d'échelle.

La matière plastique utilisée inclut avantageusement une résine à base de polyamide ou de polyarylamide chargée à au moins 40% en poids en fibres de verre.

Selon un aspect avantageux de l'invention, le caractère comprend deux cavaliers de réception d'au moins un axe d'articulation des supports du poinçon et de la matrice ces cavaliers étant également moulés par injection d'une matière plastique fortement chargée en fibres de renfort. Dans ce cas, l'un des cavaliers peut être monobloc avec le support du poinçon ou de la matrice. On peut, en outre, prévoir que l'un au moins des cavaliers est pourvu d'au moins un pion apte à être immobilisé dans un logement prévu dans une partie du support du poinçon ou de la matrice.

Selon un autre aspect avantageux de l'invention, le caractère comprend deux cavaliers, ces cavaliers étant reliés entre eux par une traverse qui s'étend selon une direction globalement parallèle à l'axe d'articulation des supports du poinçon et de la matrice. Cette traverse est avantageusement moulée par injection, de façon monobloc avec les cavaliers, ce qui facilite le montage et améliore la précision du maintien obtenu grâce à ces cavaliers. On peut en outre prévoir qu'elle porte, sur une de ses faces, visible en configuration fermée du caractère, un moyen d'identification de ce caractère. Ceci facilite le repérage du caractère lorsque plusieurs caractères sont empilés.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de deux modes de réalisation d'un caractère d'estampage conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue de dessus d'un ensemble formant poinçon d'un caractère conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une coupe selon la ligne II-II à la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de dessous d'un ensemble formant matrice associée au poinçon des figures 1 et 2 pour former le caractère ; - la figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV à la figure 3 ; - la figure 5 est une vue en perspective de l'ensemble des figures 1 et 2 et des cavaliers associés ; - la figure 6 est une vue analogue à la figure 5 pour un ensemble d'un caractère conforme à un second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 7 est une coupe à plus grande échelle selon la ligne VII-VII à la figure 6 ; - la figure 8 est une vue analogue à la figure 3 d'un ensemble formant matrice pour un caractère incorporant le poinçon des figures 6 et 7 ; - la figure 9 est une coupe selon la ligne IX-IX à la figure 8 et - la figure 10 est une représentation schématique de principe, en vue de bout, d'une pile de caractères conformes au second mode de réalisation de l'invention.

Le caractère conforme au premier mode de réalisation et représenté aux figures 1 à 5 comprend deux éléments A et B destinés à être articulés l'un sur l'autre autour d'un axe X- X'. Dans l'exemple représenté, le caractère articulé C de l'invention permet de réaliser la lettre D sur une plaque minéralogique formée d'une feuille à base d'aluminium et d'une couche de matériau réfléchissant.

Conformément à l'invention, l'élément A est formé par un bloc 1 moulé par injection de matière plastique fortement chargée en fibres de verre. Ce bloc 1 comprend un poinçon 11 conformé avec la géométrie de la lettre D et un support 12 pour le poinçon 11 apte à coopérer avec un cadre non représen té, par exemple du type décrit dans FR-A-2 753 400, les parties 11 et 12 étant monobloc l'une avec l'autre.

Le bloc 1 est moulé à partir d'une matière plastique comprenant une résine à base de polyarylamide chargée à environ 50% en poids en fibres de verre.

Le pourcentage en poids de fibres de renfort peut varier, pour autant que la matière plastique utilisée demeure fortement chargée en fibres de renfort, c'est-à-dire pour autant que ce pourcentage est supérieur à 40%. Une résine à base de polyamide donne également de bons résultats.

Le bloc 1 est équipé de cavaliers 3 formant chacun un volume 32 de réception d'un tourillon prévu sur la matrice. Les volumes 32 sont alignés sur l'axe X-X'.

Le cavalier 3 représenté sur la droite des figures 1 et 5 est monobloc avec le bloc 1, c'est-à-dire moulé par injection en même temps que le poinçon 11 et le support 12. Il est donc en permanence correctement positionné par rapport au bloc 1.

Le cavalier 3 représenté sur la gauche des figures 1 et 5 est moulé à part, également par injection de matière plastique fortement chargée en fibres de verre. I1 est pourvu de deux pions 31 destinés à pénétrer dans des perçages 13 ménagés dans le bloc 1. Les pions 31 peuvent être immobilisés dans les perçages 13 par déformation à chaud, collage, soudage haute fréquence ou tout autre moyen approprié.

Comme les cavaliers 3 sont moulés dans la même matière plastique que les blocs 1 et 2, ils présentent les mêmes propriétés de stabilité dimensionnelle et de rigidité.

Le bloc 1 est également pourvu de doigts de centrage 15 permettant son utilisation sur un cadre non représenté. L'élément B est formée d'un bloc 2 moulé par injection de la même matière plastique que celle du bloc 1 et comprend une matrice 21, définissant la géométrie de la lettre D et une partie 22 formant support et définissant une patte 23 destinée à être reçue entre les cavaliers 3 montés sur le bloc 1. Les éléments 21 à 23 sont les parties d'une même pièce moulée, à savoir le bloc 2.

La patte 23 est équipée de deux tourillons 24 monobloc avec la patte 23, destinés à être alignés sur l'axe X-X' et formant eux-mêmes des axes d'articulation de l'élément B sur l'élément A, c'est-à-dire du bloc 2 sur le bloc 1.

Compte tenu du caractère oblong des volumes 32, un léger débattement de la matrice par rapport au poinçon est possible dans le sens de la flèche F1 à la figure 2.

Comme indiqué précédemment, le caractère C de ce mode de réalisation est particulièrement économique alors que les parties 11 et 21, qui entrent respectivement en contact avec une plaque minéralogique à estamper, s'usent très peu, notamment en comparaison aux poinçons et matrices classiques métalliques non traitées.

Dans le second mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 6 à 10, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent des références identiques augmentées de 50. L'élément A de ce mode de réalisation est plus particulièrement visible aux figures 6 et 7 et comprend un bloc 51 dont une partie forme un poinçon 61 avec la géométrie de la lettre D alors qu'une autre partie forme un support 62 pourvu de perçage 63 de réception des pions 81 de deux cavaliers 53 définissant chacun un volume 82 de réception et, éventuellement, de coulissement d'un axe prévu sur l'élément B correspondant.

Les cavaliers 53 sont reliés par une traverse 83 à section globalement en L, ce qui lui confère une bonne rigidité et facilite la mise en place des cavaliers 53 sur le support 62.

Les faces en regard 84 des cavaliers 53 sont sans dépouille sur une certaine hauteur au moins, de façon à créer un guidage sans jeu des éléments A et B l'un par rapport à l'autre lors de l'opération de matriçage. La face arrière 83a de la traverse 83 est légèrement inclinée de façon à créer une dépouille. Cette dépouille facilite le démoulage de la pièce monobloc formée des cavaliers 53 et de la traverse 83.

L'élément B de ce mode de réalisation comprend un support 72 sur lequel est monté une pièce métallique 90 qui constitue un profil de matrice conformé avec la géométrie de la lettre D. Cette matrice 90 est immobilisée sur le support 72 par tout moyen approprié et notamment par coopération de formes et/ou emmanchement.

Le support 72 comprend une patte 73 à partir de laquelle s'étendent deux tourillons 74 formant axes d'articulation de la matrice B sur le poinçon A.

Le caractère C formé des éléments A et B est ainsi articulé autour d'un axe X-X' défini par les logements 82 et les tourillons 74.

La hauteur h' des cavaliers 53 est supérieure à la hauteur correspondante h des cavaliers 3 du premier mode de réalisation, ce qui permet de compenser la sur-épaisseur de l'ensemble formé de la matrice 90 et du support 72 par rapport à l'élément monobloc B du premier mode de réalisation, tout en autorisant un débattement dans le sens de la flèche F2 à la figure 7.

Le caractère C de ce second mode de réalisation présente l'avantage particulier qu'il permet de récupérer les pièces métalliques 90 actuellement disponibles sur le marché et de les monter sur des supports 72 qui sont particulièrement résistants grâce à leur mode de réalisation par injection de matière plastique chargée en fibres de verre.

Comme il ressort plus particulièrement de la figure 10, la face arrière 83a de la traverse 83 de chaque caractère C peut être pourvue d'une indication 83b permettant de repérer le caractère C en question. Dans l'exemple représenté à la figure 10, la lettre D est apposée sur la face 83a du caractère C du bas de la pile, ce qui permet à un utilisateur de repérer immédiatement ce caractère. Le caractère C' du milieu de la pile sert à estamper la lettre E alors que le caractère C " du haut de la pile sert à estamper la lettre X.

L'indication 83b peut être imprimée, gravée, venue de moulage, étiquetée ou marquée à chaud par transfert d'un film sur la face 83a de la traverse 83.

Bien entendu, les modes de réalisation de l'invention décrits ci-dessus peuvent être combinés entre eux. En particulier, un ensemble comprenant deux cavaliers et une traverse comme dans le second mode de réalisation peut être utilisé avec un poinçon et une matrice conformes au premier mode de réalisation.

L'invention a été représentée avec des ensembles A et B articulés l'un sur l'autre. Il est cependant possible de l'employer avec des caractères d'estampage comprenant un poinçon et une matrice non articulés l'un sur l'autre et animés d'un mouvement de compostage par translation de l'un par rapport à l'autre.

L'invention a été représentée avec les tourillons formés sur le support de la matrice. Ils pourraient également être formés sur le support du poinçon, des cavaliers étant alors prévus sur le support de la matrice.

L'invention a été décrite avec des poinçons et des supports moulés à partir de résine chargée en fibres de verre, ce qui est particulièrement adapté aux plaques comprenant une couche réfléchissante incluant des billes de verre. Cependant, d'autres fibres de renfort peuvent être envisagées telles que, par exemple, des fibres de carbone. De même des résines autres que celles explicitement mentionnées peuvent être utilisées, pour autant qu'elles peuvent être moulées par injection et présentent des propriétés mécaniques adaptées à la fonction d'un caractère d'estampage.

Selon une variante non représentée de l'invention, la matrice peut être équipée d'un dévétisseur en élastomère qui épouse le motif du poinçon, avec une dureté Shore appropriée, ce dévétisseur étant moulé séparément. Ceci permet de découper, emboutir,, sertir et éjecter les déchets en une opération.

Claims (10)

<U>REVENDICATIONS</U>

1. Caractère d'estampage (C) comprenant un poinçon (11 ; 61) et une matrice (21 ; 90) aptes à emboutir, découper et sertir une plaque, notamment une plaque minéralogique, ledit poinçon étant associé à un support (12 ; 62) apte à interagir avec un support (22 ; 72) de ladite matrice et/ou un cadre, caractérisé en ce que ledit poinçon et ledit support associé sont moulés ensemble, de façon monobloc, par injection d'une matière plastique fortement chargée en fibres de renfort.

2. Caractère selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite matrice (21) et son support (22) sont moulés par injection d'une matière plastique fortement chargée en fibres de renfort.

3. Caractère selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite matrice est une pièce métallique (90) montée sur un support (72) moulé par injection d'une matière plastique fortement chargée en fibres de renfort.

4. Caractère selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite matière plastique inclut une résine à base de polyamide ou de polyarylamide chargée à au moins 40% en poids en fibres de renfort.

5. Caractère selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend deux cavaliers (3 ; 53) de réception d'au moins un axe d'articulation (24 ; 74) desdits supports (12, 22 ; 62, 72) lesdits cavaliers étant moulés par injection d'une matière plastique fortement chargée en fibres de renfort.

6. Caractère selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'un desdits cavaliers (3) est monobloc avec le support (12) dudit poinçon (11) ou de ladite matrice.

7. Caractère selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'un au moins desdits cavaliers (3 ; 53) est pourvu d'au moins un pion (31 ; 81) d'emmanchement dans un logement (13 ; 63) prévu dans une partie dudit support (12, 62) dudit poinçon (il ; 61) ou de ladite matrice.

8. Caractère selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend deux cavaliers (53) de réception d'au moins un axe d'articulation (74) desdits support (62, 72), lesdits cavaliers étant reliés par une traverse (83) s'étendant selon une direction (X-X') globale ment parallèle audit axe.

9. Caractère selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite traverse (83) est moulée par injection de façon monobloc avec lesdits cavaliers (53).

10. Caractère selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que ladite traverse (83) porte, sur une (83a) de ses faces, visible en configuration fermée dudit caractère (C), un moyen d'identification (83b) dudit caractè re.