FR2816531A1

FR2816531A1 - Method of fabrication of metal profile of varying wall thickness has metal blank forced through die channel which can be adjusted to vary profile wall thickness

Info

Publication number: FR2816531A1
Application number: FR0014638A
Authority: FR
Inventors: Patrick Masson
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2000-11-14
Filing date: 2000-11-14
Publication date: 2002-05-17
Anticipated expiration: 2020-11-14
Also published as: FR2816531B1

Abstract

The method of fabrication of a metal profile (10) of variable wall thickness involves forcing a metal blank (30) into a channel of a die (20) having a section corresponding to the required profile. The channel cross section is altered to vary the flow of metal as a function of the required wall thickness. The die can have two half dies slidably mounted at right angle to the channel claims include a machine for carrying out the method

Description

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif de fabrication d'un profilé métallique à épaisseur de parois variable localement sur sa longueur. The present invention relates to a method and a device for manufacturing a metal profile with thickness of walls variable locally along its length.

L'invention est également relative à un profilé métallique obtenu par un tel procédé. The invention also relates to a metal profile obtained by such a process.

On connaît des dispositifs de fabrication de profilés métalliques qui comportent une filière comprenant un noyau central fixe et une matrice ménageant entre eux un canal de section correspondant à la section du profilé à obtenir
Ces dispositifs comportent aussi des moyens d'introduction d'au moins un lopin métallique dans le canal en forçant le métal à s'écouler dans ce canal afin d'obtenir à la sortie de la filière un profilé de section constante. Devices for manufacturing metal profiles are known which comprise a die comprising a fixed central core and a matrix forming between them a section channel corresponding to the section of the profile to be obtained.
These devices also include means for introducing at least one metal piece into the channel by forcing the metal to flow in this channel in order to obtain a profile of constant section at the outlet of the die.

Mais, dans certaines applications, comme par exemple pour des longerons de bas de caisse de flanc de carrosserie de véhicule automobile, les profilés comportent des zones de rigidité plus élevées qui servent notamment de zones de liaison avec un montant central du flanc ou de zones d'appui d'un élé- ment de levage du véhicule. However, in certain applications, such as for example the side rails of the body of the side wall of a motor vehicle body, the profiles have higher stiffness zones which serve in particular as connection zones with a central upright of the flank or as support of a vehicle lifting element.

Pour arriver à un tel résultat, le profilé peut être formé de plusieurs tronçons indépendants et comportant des parois d'épaisseurs différentes et soudées les uns à la suite des autres. To achieve such a result, the profile can be formed of several independent sections and having walls of different thicknesses and welded one after the other.

Le profilé peut aussi comporter des pièces de nidification fixées sur ledit profilé dans les zones à rigidité plus élevées. The profile can also include nesting parts fixed to said profile in areas with higher rigidity.

Mais, ces différentes solutions nécessitent des opérations d'assemblage ce qui augmente de manière significative le coût de ce type de profilé. However, these different solutions require assembly operations, which significantly increases the cost of this type of profile.

L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients en proposant un procédé et un dispositif de fabrication en continu d'un profilé métallique à épaisseur de paroi variable localement sur sa longueur. The object of the invention is to avoid these drawbacks by proposing a method and a device for the continuous production of a metal profile with a variable wall thickness locally along its length.

L'invention a donc pour objet un procédé de fabrication en continu d'un profilé métallique à épaisseur de parois variable localement suivant sa longueur, caractérisé en ce que l'on introduit en force au moins un lopin métallique dans un canal d'une filière de section correspondant à la section du profilé et The subject of the invention is therefore a process for the continuous production of a metal profile with a wall thickness which varies locally along its length, characterized in that at least one metal piece is forcefully introduced into a channel of a die. of section corresponding to the section of the profile and

on modifie la section dudit canal au cours de l'écoulement du métal en fonction des épaisseurs de parois du profilé à obtenir.

the section of said channel is modified during the flow of the metal as a function of the wall thicknesses of the profile to be obtained.

L'invention a également pour objet un dispositif de fabrication en continu d'un profilé métallique à épaisseur de parois variable suivant sa longueur, du type comportant une filière comprenant un noyau central fixe et une matrice ménageant entre eux un canal de section correspondant à la section du profilé et des moyens d'introduction en force dans ledit canal d'au moins un lopin métallique, caractérisé en ce que la matrice est formée de deux demi-matrices déplaça- bles indépendamment l'une par rapport à l'autre selon une direction transversale à l'axe longitudinal du canal pour modifier la section dudit canal en fonction des épaisseurs de parois du profilé à obtenir. The invention also relates to a device for the continuous production of a metal profile with a thickness of walls variable along its length, of the type comprising a die comprising a fixed central core and a matrix forming between them a section channel corresponding to the section of the profile and of the means for forcibly introducing into said channel at least one metal piece, characterized in that the matrix is formed of two half-dies which can be moved independently relative to one another according to a direction transverse to the longitudinal axis of the channel to modify the section of said channel as a function of the wall thicknesses of the profile to be obtained.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - les demi-matrices sont montées coulissantes sur un coulisseau supérieur et un coulisseau inférieur s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal du canal, - chaque demi-matrice est associée à un organe de commande du déplacement de ladite demi-matrice, - chaque organe de commande est constitué par au moins un vérin hydraulique ou pneumatique. According to other characteristics of the invention: - the half-dies are slidably mounted on an upper slide and a lower slide extending perpendicular to the longitudinal axis of the channel, - each half-die is associated with a control member displacement of said half-matrix, - each control member is constituted by at least one hydraulic or pneumatic cylinder.

L'invention a aussi pour objet un profilé métallique caractérisé en ce qu'il est obtenu par un tel procédé de fabrication. The invention also relates to a metal profile characterized in that it is obtained by such a manufacturing process.

Le profilé métallique comporte des portions d'épaisseur de parois variable sur sa longueur en fonction de la rigidité à obtenir dans des zones déterminées. The metal profile has portions of variable wall thickness over its length as a function of the rigidity to be obtained in determined zones.

Ce profilé forme un longeron de bas de caisse d'un flanc de carrosserie de véhicule automobile et il est en aluminium ou ses alliages. This profile forms a side sill of a side wall of a motor vehicle body and is made of aluminum or its alloys.

Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la Fig. 1 est une vue schématique en perspective d'un profilé obtenu par le procédé de fabrication conforme à l'invention, The characteristics and advantages of the invention will appear during the description which follows, given by way of example and made with reference to the accompanying drawings, in which: - FIG. 1 is a schematic perspective view of a profile obtained by the manufacturing process according to the invention,

- les Figs. 2 à 4 sont des vues en coupe transversale respectivement selon les lignes 2-2, 3-3 et 4-4 de la Fig. 1, - la Fig. 5 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de fabrication d'un profilé conforme à l'invention. - Figs. 2 to 4 are cross-sectional views respectively along lines 2-2, 3-3 and 4-4 of FIG. 1, - Fig. 5 is a schematic perspective view of a device for manufacturing a profile according to the invention.

- la Fig. 6 est une vue en coupe transversale du dispositif représenté à la Fig. 5. - Fig. 6 is a cross-sectional view of the device shown in FIG. 5.

Sur la Fig. 1, on a représenté un profilé 10 destiné par exemple à constituer un longeron de bas de caisse d'un flanc de carrosserie de véhicule automobile et qui présente, sur sa longueur, des portions d'épaisseur de parois variable en fonction de la rigidité à obtenir dans des zones déterminées. In Fig. 1, there is shown a profile 10 intended for example to constitute a side sill of a body side of a motor vehicle and which has, along its length, portions of variable wall thickness depending on the stiffness to get in specific areas.

En effet, les longerons de bas de caisse comportent des zones de rigidité plus élevées qui servent notamment de zones de liaison avec un montant central du flanc ou de zones d'appui d'un élément de levage du véhicule automobile. Indeed, the side rails have higher stiffness zones which serve in particular as connection zones with a central upright of the sidewall or as support zones for a lifting element of the motor vehicle.

Dans l'exemple de réalisation représenté à la Fig. 1, le profilé 10 comporte, d'une part, une partie centrale 11 creuse à section fermée et délimitée d'un côté par une paroi 12 sensiblement plane et, d'autre part, sur chacun de ses bords latéraux, une feuillure, respectivement 13 et 14. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the profile 10 comprises, on the one hand, a hollow central part 11 with a closed section and delimited on one side by a substantially flat wall 12 and, on the other hand, on each of its lateral edges, a rebate, respectively 13 and 14.

La feuillure 13 comporte une découpe 15 de centrage d'un montant central et la feuillure 14 est munie, dans sa partie avant et dans sa partie amère, d'une découpe respectivement 16 et 17 de centrage d'un organe de levage du véhicule. The rebate 13 comprises a cutout 15 for centering a central upright and the rebate 14 is provided, in its front part and in its bitter part, with a cutout 16 and 17 respectively for centering a lifting member of the vehicle.

A titre d'exemple, le profilé 10 comporte au moins une zone dont les parois présentent sur sa longueur une section constante, ainsi que représenté à la Fig. 2, au moins une zone dont l'épaisseur de la paroi 12, des feuillures 13 et des portions de liaison entre ces deux parties est plus importante que l'épaisseur des autres parois du profilé 10, ainsi que représenté à la Fig. 3, et au moins une zone dans laquelle l'épaisseur de l'ensemble des parois du profilé 10 est plus importante que l'épaisseur des parois dudit profilé 10 dans la première zone, ainsi que représenté à la Fig. 4. By way of example, the profile 10 comprises at least one zone, the walls of which have a constant section along its length, as shown in FIG. 2, at least one zone, the thickness of the wall 12, the rebates 13 and the connecting portions between these two parts is greater than the thickness of the other walls of the profile 10, as shown in FIG. 3, and at least one zone in which the thickness of all the walls of the profile 10 is greater than the thickness of the walls of said profile 10 in the first zone, as shown in FIG. 4.

En se reportant maintenant aux Figs. 5 et 6, on va décrire le dispositif de fabrication en continu d'un tel profilé 10. Referring now to Figs. 5 and 6, a description will be given of the device for continuously manufacturing such a profile 10.

Le dispositif se compose d'une filière désignée par la référence générale 20 comprenant un noyau central fixe 21 et une matrice 22 ménageant entre eux un canal 23 de section correspondant à la section du profilé 10. The device consists of a die designated by the general reference 20 comprising a fixed central core 21 and a matrix 22 forming between them a channel 23 of section corresponding to the section of the profile 10.

La matrice 22 est formée de deux demi-matrices, respectivement 22a et 22b, déplaçables indépendamment l'une de l'autre selon une direction transversale par rapport à l'axe longitudinal du canal 23. The matrix 22 is formed by two half-dies, respectively 22a and 22b, which can be moved independently of one another in a transverse direction relative to the longitudinal axis of the channel 23.

A cet effet, les demi-matrices 22a et 22b sont montées coulissantes sur un coulisseau supérieur 24 et un coulisseau inférieur 25 s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal dudit canal 23. To this end, the half-dies 22a and 22b are slidably mounted on an upper slide 24 and a lower slide 25 extending perpendicular to the longitudinal axis of said channel 23.

Ainsi que représenté à la Fig. 5, la demi-matrice 22a est associée à au moins un organe 26 de commande de son déplacement et la demi-matrice 22b est associée au moins à un organe 27 de commande de son déplacement. As shown in FIG. 5, the half-matrix 22a is associated with at least one member 26 for controlling its movement and the half-matrix 22b is associated with at least one member 27 for controlling its movement.

Ces organes 26 et 27 de commande sont constitués chacun par exemple par un vérin hydraulique ou pneumatique. These control members 26 and 27 each consist for example of a hydraulic or pneumatic cylinder.

Le dispositif comporte aussi des moyens d'introduction en force dans le canal 23 d'au moins un lopin métallique 30 en aluminium ou ses alliages et qui sont constitués par exemple par un vérin 31 hydraulique ou pneumatique. The device also includes means for forcibly introducing into the channel 23 at least one metal piece 30 of aluminum or its alloys and which are constituted, for example, by a hydraulic or pneumatic jack 31.

Ainsi, en introduisant en force le lopin 30 sous l'action de la poussée du vérin 31, le métal s'écoule dans le canal 23 et, à la sortie de la filière 20, on obtient un profilé 10 ayant la section désirée. Thus, by forcefully inserting the slug 30 under the action of the thrust of the jack 31, the metal flows in the channel 23 and, at the outlet of the die 20, a section 10 is obtained having the desired section.

Au cours de l'écoulement du métal dans le canal 23, les deux demi-matrices 22a et 22b peuvent être immobiles de façon à obtenir un profilé 10 de section constante sur toute sa longueur ou peuvent être déplacées simultanément ou indépendamment l'une de l'autre par les vérins 26 et 27 selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du canal 23 de façon à obtenir un profilé 10 comportant, sur sa longueur, des portions d'épaisseur de parois variable en fonction des épaisseurs de parois à obtenir sur le profilé 10. During the flow of the metal in the channel 23, the two half-dies 22a and 22b can be stationary so as to obtain a profile 10 of constant section over its entire length or can be moved simultaneously or independently of one of the other by the jacks 26 and 27 in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the channel 23 so as to obtain a profile 10 comprising, along its length, portions of variable wall thickness as a function of the wall thicknesses to be obtained on profile 10.

Au cours de leur déplacement, les demi-matrices 22a et 22b sont guidées par le coulisseau supérieur 24 et le coulisseau inférieur 25. During their movement, the half-dies 22a and 22b are guided by the upper slide 24 and the lower slide 25.

Grâce au dispositif de fabrication selon l'invention, le profilé 10 comporte des portions d'épaisseur de parois variable sur sa longueur et ces por- Thanks to the manufacturing device according to the invention, the profile 10 has portions of variable wall thickness over its length and these

tuons peuvent être réparties en fonction de la rigidité à obtenir dans des zones déterminées.

kills can be distributed according to the stiffness to be obtained in specific areas.

Le profilé ainsi obtenu peut être utilisé comme longeron de bas de caisse en aluminium ou ses alliages d'un flanc de carrosserie de véhicule automobile.The profile thus obtained can be used as a side sill of aluminum or its alloys with a side wall of a motor vehicle body.

Claims

CLAIMS 1. Process for the continuous production of a metal profile (10) with a thickness of walls variable locally along its length, characterized in that at least one metal piece (30) is forcefully introduced into a channel (23) a die (20) of section corresponding to the section of the profile (10) and the section of said channel (23) is modified during the flow of the metal as a function of the wall thicknesses of the profile to be obtained.

2. Device for continuously manufacturing a metal profile (10) with variable wall thickness along its length, of the type comprising a die (20) comprising a central core (21) fixed and a matrix (22) forming between them a channel (23) of cross section corresponding to the cross section of the profile (10) and means (31) for forcefully inserting into said channel (23) at least one metal piece (30), characterized in that the matrix ( 22) is formed of two half-dies (22a, 22b) independently movable with respect to each other in a direction transverse to the longitudinal axis of the channel (23) to modify the section of said channel (23) according to wall thicknesses of the profile (10) to be obtained.

3. Device according to claim 2, characterized in that the half-dies (22a, 22b) are slidably mounted on an upper slide (24) and a lower slide (25) extending perpendicular to the longitudinal axis of the channel ( 23).

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that each half-matrix (22a, 22b) is associated with a control member (26,27) for the movement of said half-matrix (22a, 22b).

5. Device according to claim 4, characterized in that each control member is constituted by at least one hydraulic or pneumatic cylinder (26,27).

6. Metal profile, characterized in that it is obtained by the method according to claim 1

7. Metal profile according to claim 6, characterized in that it comprises portions of variable wall thickness over its length as a function of the rigidity to be obtained in determined areas.

8. Metal profile according to claim 6 or 7, characterized in that it forms a side member of the rocker panel of a side wall of a motor vehicle body.

9. Metal profile according to any one of claims 6 to 8, characterized in that it is made of aluminum or its alloys.