FR2813220A1

FR2813220A1 - Dispositif d'etirage sur forme et d'usinage de pieces en tole et procede d'usinage de pieces en tole a l'aide d'un tel dispositif

Info

Publication number: FR2813220A1
Application number: FR0111174A
Authority: FR
Inventors: Konrad Wegener
Original assignee: Schuler Held Lasertechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Schuler Held Lasertechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2000-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2002-03-01
Anticipated expiration: 2021-08-28
Also published as: DE10042197A1; US6601426B2; FR2813220B1; DE10042197B4; US20020100308A1

Abstract

L'invention concerne un dispositif de façonnage (1) pour le formage de pièces en tôle, qui comprend un dispositif d'étirage sur forme (2) et un dispositif d'usinage par rayonnement (3), commandés par une commande commune. Le dispositif d'usinage par rayonnement est de préférence un dispositif d'usinage à laser (28), qui permet de soumettre une pièce en tôle à un processus d'usinage supplémentaire avant, pendant et/ ou après le processus d'étirage sur forme.

Description

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Dispositif d'étirage sur forme et d'usinage de pièces en tôle et procédé d'usinage de pièces en tôle à l'aide d'un tel dispositif. La présente invention concerne un dispositif de façonnage, en particulier pour des pièces en tôle fabriquées en petites séries.

Pour la fabrication en petite série des pièces en tôle aux formes complexes, par exemple pour la fabrication d'éléments de construction de grandes dimensions, tels que des panneaux d'habillage pour des avions ou des navires, on utilise fréquemment des installations dites de d'étirage sur forme. Ces installations servent à étirer un flan (tôle plane) sur une surface bombée convexe (outil) afin de donner à la pièce en tôle la forme tridimensionnelle souhaitée.

On connaît également des installations d'usinage à laser, qui sont utilisées par exemple pour le découpage de tôles ou le soudage de pièces variées.

Il est également connu de combiner un façonnage mécanique de tôles à un processus d'usinage par laser. Par exemple, on connaît par le document DE 4425033 C2 un dispositif pour le façonnage de pièces par emboutissage-repoussage. Le dispositif comprend une matrice et un galet de pression, à l'aide duquel on presse contre la matrice une préforme en tôle animée d'un mouvement de rotation. Pour faciliter cette opération de façonnage, il est prévu une tête laser, dont le rayon est dirigé sur une zone en avant du galet de pression. Lors de la rotation de la pièce, le rayon laser chauffe la zone annulaire de la pièce à façonner par le galet. Le processus de formage se déroule ainsi sous une température de formage relativement élevée.

De même, dans le procédé et le dispositif décrits dans la demande de brevet DE4228528 Al, on utilise une source de lumière laser comme source de chaleur pour faciliter le pliage et limiter son étendue. Le dispositif décrit comprend une table mobile dans deux directions, qui est munie d'un dispositif d'entraînement X et d'un

dispositif d'entraînement Y. Un dispositif de serrage est également prévu sur la table pour la fixation de la tôle. La tôle est tenue au niveau de son bord, en un premier point. Un bras en plusieurs tronçons, dont l'extrémité libre porte un dispositif de serrage, est disposé au-dessus de la table. Celui-ci sert à tenir le bord de la tôle en un point situé à l'opposé du premier point. Le bras en plusieurs tronçons est équipé de dispositifs d'entraînement adaptés permettant de le déplacer de manière contrôlée dans l'espace.

Une tête laser, mobile dans l'espace et dont le rayon laser peut être déplacé suivant un trajet prédéterminé au-dessus de la pièce, est également disposée au-dessus de la table. Celle-ci permet de chauffer de manière contrôlée des zones linéaires de la pièce, afin que la courbure de la pièce se concentre dans ces zones lorsqu'on déplace la pince supportée par le bras. II est ainsi possible de façonner des pièces en tôle tridimensionnelles, sans recourir à des systèmes de matrices mécaniques.

Le dispositif de pliage selon le document DE 4228528 Al est un dispositif spécial, à l'aide duquel il est possible de fabriquer des pièces avec des formes variées sans matrice mécanique ; toutefois les opérations de façonnage possibles sont limitées à des opérations de pliage ou de cintrage. Ceci limite l'éventail des utilisations du dispositif de façonnage connu.

Partant de là, le but de la présente invention est de proposer un dispositif de façonnage pour le façonnage de pièces en tôle qui offre des possibilités d'usinage variées.

Ce but est atteint grâce à un dispositif de façonnage qui comporte au moins deux dispositifs de serrage agencés de manière à serrer les bords de la tôle en des points éloignés l'un de l'autre. Un dispositif d'entraînement permet de déplacer les dispositifs de serrage l'un par rapport à l'autre, de manière telle et le cas échéant avec une force telle qu'il se produise un étirage de la pièce en tôle, froide ou partiellement chauffée. La pièce en tôle peut-être étirée de cette manière sur une matrice tenue dans un dispositif récepteur, pour

recevoir la forme souhaitée au cours d'une étape de façonnage simple et rapide.

I1 est prévu, en outre, un dispositif d'usinage par rayonnement, par exemple un dispositif d'usinage à laser, qui permet de réaliser certaines opérations avant, pendant et après le processus d'étirage sur forme. Ces opérations sont par exemple des opérations de découpage. Ainsi, il est possible de recouper une pièce en tôle immédiatement après son façonnage par étirage sur forme. Par exemple on peut éliminer le bord de serrage et/ou découper la forme extérieure définitive. L'intégration de ce processus dans l'installation d'étirage sur forme permet d'obtenir un procédé de fabrication rationnel et souple, même dans le cas de très petites quantités de pièces. Les pinces d'étirage (dispositifs de serrage) du dispositif de façonnage servent simultanément de dispositif de bridage pour le découpage à l'aide de l'outil à rayonnement. Le dispositif d'usinage par rayonnement peut être utilisé également pour le soudage de renforts, tels que des raidisseurs ou des couples, sur la face concave ou la face convexe (c'est-à-dire côté intérieur ou côté extérieur) de la pièce en tôle. La forme d'étirage peut être utilisée comme dispositif de bridage lorsque les raidisseurs sont soudés extérieurement. Lorsque les couples ou les raidisseurs sont soudés côté intérieur, ceux-ci peuvent être disposés dans des évidements de la forme d'étirage, la soudure pouvant être réalisée dans ce cas, depuis l'extérieur, sous forme de soudure par laser masquée. Il est également possible d'utiliser des structures de couples ou de raidisseurs comme éléments de formage direct, qui sont fixés dans un dispositif. On étire alors la tôle sur ces éléments, ce qui réduit du même coup le jeu entre les éléments à assembler par soudage.

I1 est possible de cintrer préalablement les raidisseurs à souder dans la forme d'étirage ou dans le voisinage de celle-ci et de réaliser la soudure depuis le côté des raidisseurs. Le dispositif d'usinage par rayonnement peut être disposé aussi bien côté convexe de la forme d'étirage, c'est-à-dire au-dessus de la pièce en tôle, qu'au-dessous de celle-ci.

L'intégration d'un dispositif d'usinage par rayonnement dans un dispositif d'étirage sur forme, ne permet pas seulement d'exécuter des opérations d'usinage successives dans une seule et même installation et d'économiser ainsi des temps de manipulation et de positionnement ainsi que des frais d'investissement pour des dispositifs de bridage, mais encore permet d'aménager et de réaliser des opérations de façonnage qui n'étaient pas envisageables avec des dispositifs séparés. Par exemple, une pièce en tôle peut être soumise à un premier processus d'étirage sur forme, et ensuite à un usinage par laser, par exemple pour la réalisation d'ouvertures et/ou le soudage d'éléments supplémentaires. Le processus de cintrage ou d'étirage sur forme peut être poursuivi ensuite. Ceci permet d'obtenir des pièces avec des propriétés totalement nouvelles. I1 est possible de chauffer de manière ciblée des parties de la pièce en tôle pendant le processus d'étirage sur forme, afin de faciliter le façonnage. II est encore possible de fabriquer des pièces en tôle qui présentent volontairement des épaisseurs de tôle plus faibles ou plus fortes en des points déterminés.

Le dispositif d'usinage par rayonnement comprend une tête laser, dont le rayon est dirigé sur la pièce. La tête laser au moins peut être déplacée avec précision à l'aide d'un dispositif de positionnement. Dans le cas le plus simple, le dispositif de positionnement est un portique mobile, qui enjambe le dispositif de d'étirage sur forme. La tête laser peut être dirigée sur n'importe quel point de la pièce. La construction en portique permet un accès aisé à l'espace de travail de l'installation d'étirage sur forme, laquelle, le cas échéant, peut être utilisée de manière conventionnelle, c'est-à-dire sans usinage complémentaire par rayonnement.

Une source de chaleur qui agit à l'intérieur de l'espace de travail peut être prévue en plus du dispositif d'usinage par rayonnement. Celle-ci peut être conçue par exemple pour chauffer des zones relativement importantes de la pièce. Ceci peut servir à améliorer la qualité des soudures en évitant les criques à chaud ou pour ramollir de manière ciblée certaines parties de la pièce. La source

de chaleur peut être formée d'une bobine d'induction ou de plusieurs bobines d'induction qui sont déplacées avec la tête à rayonnement, ou indépendamment de celle-ci, par un dispositif d'entraînement propre. La répartition de l'énergie calorifique et la température dans la zone d'usinage peuvent être modifiées à l'aide d'un dispositif de commande adapté, lorsqu'un tel dispositif est prévu. En outre il est également possible de modifier le retard de la source de chaleur par rapport au dispositif d'usinage par rayonnement. La source de chaleur peut encore servir à réchauffer la pièce avant le soudage ou le formage.

De préférence il est prévu un dispositif de commande unique, dont le programme de commande contrôle aussi bien le dispositif d'étirage sur forme que le dispositif d'usinage par rayonnement, et lorsqu'il existe, le dispositif de réchauffage par induction. La pièce à fabriquer, sur le plan de sa forme, est déterminée par le contour de la forme d'étirage (outil). La forme et la qualité de la pièce sont en outre déterminées par le programme de commande qui contrôle la vitesse d'étirage, le réchauffage, les opérations de découpage ainsi que les opérations de soudage.

Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, il est prévu un dispositif d'usinage à laser, comme dispositif d'usinage par rayonnement. Le cas échéant celui-ci peut être utilisé pour le découpage. A cet effet, la tête laser est munie de préférence d'une buse d'arrivée de gaz de coupe, qui est alimentée de manière contrôlée en gaz de coupe.

Dans un autre mode de réalisation, la tête laser sert de tête de soudage. La tête laser peut être commutée entre différents modes de fonctionnement afin de pouvoir réaliser aussi bien des opérations de soudage que des opérations de découpage ; l'installation peut aussi comporter un magasin avec différentes têtes interchangeables.

Le dispositif de commande commun pour tous les composants du dispositif d'usinage permet le déroulement coordonné du processus d'usinage par rayonnement et du processus d'étirage mécanique sur forme, afin non seulement de réaliser les opérations directement l'une à la suite de l'autre, mais aussi de combiner un usinage laser avec un

étirage. Différentes zones de la pièce peuvent être chauffées, découpées ou soudées pendant une opération d'étirage, aux fins de conformer d'une manière particulière les parties de tôle.

D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention sont indiquées dans la description ci-après de modes de réalisation préférés de l'invention ainsi que sur les dessins .

Les dessins représentent des exemples de réalisation de l'invention. Ceux-ci montrent figure 1, une installation d'étirage sur forme comportant un dispositif d'usinage à laser, dans une représentation schématique en perspective; figure 2, une variante de réalisation d'une installation d'étirage sur forme avec une tête laser, et un dispositif de chauffage par induction, dans une représentation schématique en perspective; figure 3, une variante de réalisation d'une installation d'étirage sur forme avec un dispositif d'usinage par rayonnement, dans une représentation schématique en perspective, figure 4, un autre mode de réalisation d'un dispositif d'étirage sur forme combiné avec un dispositif d'usinage à laser et un dispositif de chauffage par induction, dans une représentation de côté en perspective, figure 5, une pièce en tôle usinée à l'aide de l'un des dispositifs d'étirage sur forme selon les figures 1 à 4, dans une représentation schématique en perspective.

La figure 1 montre un dispositif de façonnage 1, qui comprend un dispositif d'étirage sur forme 2 et un dispositif d'usinage par rayonnement 3. Le dispositif d'étirage sur forme 2 comporte un premier dispositif de serrage 4 avec une pince d'étirage 5, qui présente une ouverture 6 en forme de fente. Le bord d'une tôle peut être introduit dans ladite ouverture, le bord de la tôle pouvant être serré dans cette ouverture 6 et libéré de manière commandée.

Un dispositif de serrage 4' supplémentaire est disposé en vis-à- vis du dispositif de serrage 4, lequel dispositif de serrage est agencé, monté, actionné et entraîné de la même manière que le dispositif de

serrage 4. De ce fait, la description qui va suivre vaut pour les deux dispositifs de serrage 4, 4', les mêmes repères que ceux du dispositif serrage 4, suivis d'une apostrophe afin de les différencier, étant utilisés pour désigner des parties identiques.

Le dispositif de serrage 4, à ses deux extrémités frontales, est monté pivotant sur un chariot 9 par l'intermédiaire d'un système de guidage 8 à parallélogramme. Le système de guidage 8 à parallélogramme comprend deux bras oscillants 11, 12 qui sont montés sur le chariot 9, de manière à pivoter en restant mutuellement parallèles. À leur extrémité supérieure, les bras oscillants 11, 12 sont reliés entre eux par un pontet 14 qui porte une pince d'étirage 5 pivotante. Le pontet 14 et la pince d'étirage 5 peuvent être déplacés à l'aide des bras oscillants 11, 12, dont la direction de pivotement est repérée par la flèche 15. Pour produire ce déplacement, c'est-à-dire comme dispositif d'entraînement pour faire varier de manière commandée la distance entre les deux pinces d'étirage 5, 5', et par suite entre les dispositifs de serrage 4, 4', il est prévu par exemple un vérin hydraulique 16, qui prend appui sur le chariot 9 et dont la tige de piston est reliée au bras oscillant 11 ou au bras oscillant 12. Le pontet 14 porte également un dispositif d'entraînement supplémentaire, par exemple un vérin hydraulique 17, dont la tige de piston est reliée à la pince d'étirage 5, afin de faire pivoter celle-ci de la manière indiquée par la flèche 18.

Le chariot 9 peut être monté de manière à pouvoir se déplacer linéairement et il est relié à un dispositif d'entraînement adapté. La direction de déplacement associée est indiquée par une flèche 19 sur la figure 1.

Une table 21 servant de dispositif de montage pour un outil est prévue pour recevoir une forme d'étirage, comme représenté sur la figure 1. La table 21 et l'outil porté par celle-ci sont disposés dans un espace de travail 22 défini entre les pinces d'étirage 5, 5'. La table 21 est reliée à un dispositif d'entraînement 23, qui n'apparaît pas en tant que tel sur la figure 1, mais est visible sur la figure 4, qui est disposé au-dessus de ladite table, par exemple afin de faire varier sa position

dans la direction verticale. Des dispositifs d'entraînement ou de réglage 24, 25 supplémentaires peuvent encore être prévus, lesquels dispositifs sont disposés sous la table 21 et agissent de manière excentrée sur celle-ci. Ces dispositifs servent au réglage d'une position inclinée donnée. Celle-ci peut être maintenue constante pendant une opération d'étirage sur forme. Il existe également des cas dans lesquels l'outil d'étirage est déplacé pendant l'opération d'étirage.

Le dispositif d'usinage par rayonnement 3 associé au dispositif de façonnage 1 comprend un portique 27, qui enjambe l'espace de travail 22. Le portique 27 porte une tête laser 28. Pour pouvoir déplacer celle-ci dans la position souhaitée dans tout l'espace de travail 22, le portique 27 est monté aux deux extrémités sur des glissières linéaires 29, qui s'étendent transversalement â la direction d'étirage indiquée par les flèches 15 et 19. Des guides de chariot, non représentés, et des dispositifs d'entraînement commandés assurent le déplacement. La direction de déplacement est indiquée par la flèche 31 sur la figure 1, laquelle flèche symbolise également le dispositif d'entraînement. Le portique 27 comprend également une poutre longitudinale 32 sur laquelle un chariot 33 est monté avec possibilité de déplacement le long de la poutre 32 (flèche 34). Le déplacement est commandé par l'intermédiaire d'un dispositif d'entraînement, symbolisé par la flèche 34. La tête laser 28 est montée sur le chariot 33, avec possibilité de pivotement autour d'un axe (dispositif d'entraînement flèche 35). Sur sa face inférieure, la tête laser 28 porte l'optique d'usinage 36 adaptée, qui sert de dispositif de focalisation pour un rayon laser sortant.

La tête laser 28 fait partie d'un dispositif d'usinage par rayonnement qui comprend également une source de rayonnement laser et un système de guide de lumière, qui réalise la liaison optique entre la source de rayonnement laser et la tête laser. Le système de guide de lumière peut être formé de réflecteurs, de fibres optiques ou similaires.

Le dispositif de façonnage 1 décrit travaille de la manière suivante Pour usiner une pièce en tôle, on fixe tout d'abord un outil W sur la table 21. On déplace l'outil W vers le bas de telle sorte qu'une ligne imaginaire passant par les deux pinces d'étirage 5, 5' ne soit pas coupée par l'outil W. On place une tôle plane (flan) dans les pinces d'étirage 5, 5' et on la serre. Si à ce stade déjà des découpes doivent être pratiquées dans la tôle, on déplace la tête laser 28 dans la position de début correspondante et on l'active de manière à découper la forme souhaitée. Les pinces d'étirage 5, 5' agissent ici comme des moyens de bridage de la tôle et tiennent celle-ci. Si des éléments additionnels doivent être soudés sur la tôle, on remplace la tête de découpage par une tête de soudage, on place les éléments additionnels concernés aux endroits souhaités et on les soude à la pièce en tôle par l'action du rayon laser de la tête laser 28. Par déplacement dans la direction des flèches 31, 34, 35, la tête laser 28 peut prendre n'importe quelle position souhaitée, le rayon laser arrivant toujours par le dessus, perpendiculairement ou, le cas échéant, en biais par rapport au plan tangentiel. Les éléments additionnels peuvent être soudés à la pièce en tôle aussi bien par le dessus que par le dessous. En revanche si aucun usinage, c'est-à-dire aucune opération de découpage, de soudage ou de traitement thermique quelconque, n'est prévue avant l'opération d'étirage sur forme à proprement parler, la tête laser 28 reste inactive et on commande les dispositifs d'entraînement 16, 17, 23 (figure 4) de manière à appliquer l'outil W par le dessous contre la tôle maintenue serrée et on étire la tôle sur l'outil à l'aide des pinces d'étirage 5, 5'.

Le cas échéant, la tête laser 28 peut être activée pendant le processus d'étirage sur forme à des fins d'action du rayon laser sur la pièce. Ceci peut avoir lieu pendant l'opération d'étirage sur forme ou pendant des interruptions de l'étirage - selon l'application. Par exemple l'opération d'étirage sur forme peut être interrompue un court instant pour réaliser des découpes ou pour souder des éléments additionnels tels que des raidisseurs, des couples ou autres.

Lorsque l'opération d'étirage sur forme est terminée, la tête laser 28 peut entrer de nouveau en action, ou pour la première fois, lorsqu'aucun usinage laser n'était nécessaire jusqu'ici, afin par exemple de couper le bord d'étirage ou d'autres parties de la pièce en tôle. Des éléments additionnels peuvent être soudés, le cas échéant.

Le dispositif de façonnage 1 présenté permet des opérations de façonnage qui n'étaient pas réalisables jusqu'à présent dans une installation d'étirage sur forme. En plus de l'opération d'étirage sur forme, des opérations d'usinage supplémentaires peuvent être réalisées avant, pendant ou après l'étirage à proprement parler. Non seulement la pièce (pièce en tôle) peut être façonnée à la forme souhaitée, avec un cintrage ou multiple comme c'était le cas jusqu'ici, mais encore des opérations de soudage et de découpage peuvent être réalisées, et la déformation plastique peut être facilitée par une action de la chaleur. Le cas échéant, plusieurs têtes laser, identiques ou différentes, déplaçables individuellement, peuvent être prévues. Celles-ci peuvent être disposées aussi bien au-dessus de l'espace de travail 22, sur le portique 27, qu'au-dessous de l'espace de travail 22. La disposition au-dessus de l'espace de travail, c'est-à-dire sur la face convexe de l'outil W, présente l'avantage que la pièce en tôle n'est pas masquée par l'outil et qu'ainsi la pièce (pièce en tôle) est accessible dans sa totalité. La figure 2 montre une variante de réalisation du dispositif d'usinage 2. Dans la mesure où il existe une concordance avec le mode de réalisation décrit précédemment, on se référera à la description précédente. Le dispositif d'usinage par rayonnement 3 comporte au moins deux axes, c'est-à-dire deux directions de déplacement pour la tête laser 28. Dans le mode de réalisation décrit précédemment, l'axe de pivotement 35 était prévu en plus. Dans le mode de réalisation selon la figure 2, il est prévu, outre la tête laser 28 servant à l'usinage de la pièce par action de la chaleur, un dispositif de traitement thermique supplémentaire 41 qui, à la différence de la tête laser 28, sert moins à créer une action ponctuelle de la chaleur qu'à créer un apport de chaleur surfacique. Le dispositif de traitement thermique 41,

dans l'exemple de réalisation, est constitué d'une tête d'induction qui est montée avec possibilité de déplacement radial et axial par rapport à la tête laser, 28. Elle peut en outre être montée pivotante. Ainsi le dispositif de traitement thermique, c'est-à-dire la tête d'induction 41 peut précéder ou suivre le rayon laser sur la pièce, par exemple pour recuire des cordons de soudure ou pour préchauffer des parties à souder. En outre il est possible de tremper localement la pièce en prévoyant comme dispositif de traitement par rayonnement un dispositif capable de délivrer un jet de fluide de refroidissement. Une zone chauffée à l'aide de la tête induction 41 peut alors être refroidie brutalement, par exemple pour obtenir une trempe.

Un autre mode de réalisation du dispositif de façonnage 1 est représenté à la figure 3. Alors que le dispositif d'étirage sur forme 2 correspond aux modes de réalisation des figures 1 et 2, la tête laser 28 du dispositif d'usinage par rayonnement 3 est ici supportée par un dispositif de positionnement 51, de type robot industriel. Celui-ci comporte une colonne 52 montée pivotante autour d'un axe vertical et télescopique dans la direction verticale, munie de dispositifs d'entraînement adaptés. La colonne 52 montée stationnaire ou mobile en translation dans la direction de la flèche 19, c'est-à-dire pouvant se déplacer de manière contrôlée, porte à son extrémité supérieure un bras 53 qui s'étend transversalement dans la direction radiale et est de préférence de type télescopique. A son extrémité libre, le bras 53 porte la tête laser 28, de préférence montée tournante et basculante autour respectivement d'axes 54, 54a et réglable dans les directions x, y, z et/ou pivotante autour d'un axe D. Les deux axes de pivotement 54, 54a sont mutuellement perpendiculaires et sont orientés de préférence perpendiculairement à une direction de rayon S. Bien que les axes 54, 54a ne doivent pas nécessairement couper l'axe médian de la tête laser 28 (direction de rayon S), ceci est cependant avantageux pour le positionnement de la tête laser 28.

Avec ce dispositif d'usinage par rayonnement 3, il est possible de traiter de manière simple et efficace des pièces à contour compliqué, avant, pendant et après l'opération d'étirage sur forme.

La figure 4 montre un autre mode de réalisation du dispositif de façonnage 1 selon l'invention. Un dispositif de commande 55 central est prévu pour commander tous les entraînements et dispositifs de positionnement du dispositif d'étirage sur forme 2 et du dispositif d'usinage par rayonnement 3. Les flèches sur la figure repèrent les dispositifs d'entraînement et de positionnement par la direction de déplacement qu'ils contrôlent. Les entraînements du dispositif d'étirage sur forme comprennent les moyens d'entraînement 16, 17, 16', 17', 23, 24, 25 ainsi qu'éventuellement des moyens d'entraînement 56, 57 pour les chariots 9, 9'. De même l'ouverture et la fermeture des pinces d'étirage peut être commandée. Le dispositif d'usinage par rayonnement 3 comporte des moyens d'entraînement qui sont représentés uniquement par des flèches indiquant les directions de travail et d'action sur la figure 4. Parmi ceux-ci un moyen d'entraînement 61 pour le déplacement d'une unité comprenant la tête laser 28 et la tête à induction 41, un moyen d'entraînement 62 pour le déplacement horizontal de la tête à induction 41, un moyen d'entraînement 63 pour le déplacement horizontal de la tête laser 28, des moyens d'entraînement 64, 65 pour le déplacement vertical de la tête laser 28 et de la tête à induction 41 et un moyen d'entraînement 66 pour faire pivoter l'unité comprenant la tête laser 28 et la tête à induction 41 autour d'un axe vertical. Enfin un moyen d'entraînement 67 déplace le moyen de guidage du moyen d'entraînement 61 horizontalement, transversalement à la direction de guidage dudit moyen d'entraînement 61.

La figure 5 montre de manière schématique une pièce en tôle simple telle qu'elle peut être obtenue avec le dispositif d'étirage sur forme selon les figures 1 à 4. La pièce en tôle 70 a reçu une courbure ou un bombement simple au cours de l'opération d'étirage sur forme. Une ouverture 71 a été découpée à l'aide de la tête laser 28 et deux couples 72, 73 ont été soudés de part et d'autre de l'ouverture 71. Les cordons de soudure correspondants sont repérés 74. Enfin des bords d'étirage 75, 76, représentés en pointillés sur la figure 5, ont été éliminés à l'aide du rayon laser de la tête laser 28, la pièce en tôle 70

étant ainsi terminée d'usinage et pouvant être évacuée du dispositif de façonnage 1.

Un dispositif de façonnage 1 comporte un dispositif d'étirage sur forme 2 et un dispositif d'usinage par rayonnement 3 qui sont commandés par une commande 55 commune. Le dispositif d'usinage par rayonnement est de préférence un dispositif d'usinage à laser, qui permet de soumettre une pièce en tôle à un processus d'usinage laser avant, pendant et/ou après le processus d'étirage sur forme.

Claims

REVENDICATIONS 1. Dispositif de façonnage pour le formage de pièces en tôle, avec un premier dispositif de serrage (4) actionnable de manière arbitraire pour serrer le bord d'une pièce en tôle en un premier point, avec un deuxième dispositif de serrage (4') actionnable de manière arbitraire pour serrer le bord de la pièce en tôle en un deuxième point situé à l'opposé du premier point, un espace de travail (22) étant défini entre les dispositifs de serrage (4, 4'), avec un dispositif d'entraînement (16) pour faire varier de manière commandée la distance entre les dispositifs de serrage (4, 4') en provoquant un allongement de la pièce en tôle, avec un dispositif récepteur (21), disposé entre les dispositifs de serrage (4, 4') et agencé pour recevoir un outil de formage, sur lequel la pièce en tôle est étirée au cours d'une opération d'étirage sur forme, . avec un dispositif d'usinage par rayonnement, qui comporte une tête à rayonnement (28), dont le rayon est dirigé dans une zone à l'intérieur de l'espace de travail (22), avec un dispositif de positionnement (31, 34, 35), pour le positionnement et le déplacement commandé d'au moins la tête à rayonnement (28) et du dispositif d'usinage par rayonnement, afin de déplacer le rayon de manière contrôlée à l'intérieur de l'espace de travail (22).
2. Dispositif de façonnage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu en outre une source de chaleur (41), qui agit à l'intérieur de l'espace de travail (22).
3. Dispositif de façonnage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la source de chaleur (41) est un dispositif de chauffage par induction.

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4. Dispositif de façonnage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la source de chaleur (41) est reliée à un dispositif de positionnement (62, 64), à l'aide duquel ladite source de chaleur (41) peut être positionnée en différents points de l'espace de travail (22).
5. Dispositif de façonnage dont la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'usinage par rayonnement (3) est un dispositif d'usinage à laser (28).
6. Dispositif de façonnage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'usinage par rayonnement (3) comporte un dispositif de focalisation (36) qui est agencé de manière à concentrer le rayon émis en un foyer sur la pièce.
7. Dispositif de façonnage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif d'usinage par rayonnement (3) peut- être commuté entre au moins un mode de fonctionnement de soudage et un mode de fonctionnement de découpage.
8. Dispositif de façonnage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de façonnage (1) comporte un dispositif de commande (55), qui commande de manière coordonnée le dispositif d'entraînement (16, 17, 23, 24, 25) et le dispositif de positionnement (31, 34, 35).
9. Dispositif de façonnage selon la revendication 1 et la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif récepteur (21) est relié à un dispositif d'actionnement (23) qui est commandé par le dispositif de commande
10. Procédé selon lequel, avant, pendant ou après l'opération d'étirage sur forme on usine la pièce dans le même montage usinage, à l'aide d'un outil à rayonnement.

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11. Procédé selon la revendication 10, selon lequel on dispose dans l'outil des parties de la structure de renfort de la pièce à étirer, et qu'en ce qu'on soude la pièce étirée sur forme à celles-ci dans l'installation.
12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on réalise l'usinage laser avec un serrage mécanique de la pièce.
13. Procédé selon la revendication 11, caractérisée en ce que pendant l'opération d'étirage sur forme, on applique un traitement thermique pour améliorer les caractéristiques de déformation ou pour le traitement d'une soudure.