FR2902356A1 - Emboutissage a tiede d'un flan d'alliage leger. - Google Patents

Abstract

Procédé d'emboutissage à tiède d'un flan constitué d'au moins un alliage léger à base d'aluminium ou à base de magnésium à l'aide d'une presse d'emboutissage comprenant un outillage constitué au moins d'une matrice, d'un serre flan et d'un poinçon, comportant des moyens de chauffage intégrés, caractérisé en ce que :- on dispose le flan enduit d'un lubrifiant d'emboutissage dans l'outillage ;- on serre le flan entre la matrice et le serre flan chauffés par les moyens de chauffage intégrés et on maintient le flan serré entre la matrice et le serre flan jusqu'à ce que, au moins dans une zone définie à l'avance, la température du flan atteigne une température d'emboutissage définie à l'avance ;- on effectue l'emboutissage par déplacement du poinçon, et- on ouvre l'outillage et on évacue le flan embouti.

Description

Emboutissage à tiède d'un flan d'alliage léger.

La présente invention est relative à la fabrication par emboutissage à tiède de pièces en alliage léger d'aluminium ou de magnésium destinées no-tamment à l'automobile. Afin d'alléger les automobiles, on cherche à réaliser des pièces de la caisse en blanc en alliage léger, du type alliage d'aluminium ou alliage de magnésium. Ces pièces sont obtenues habituellement par emboutissage de flans découpés dans des bobines d'alliage.

Cependant, l'utilisation des alliages d'aluminium, en particulier des al-liages de la série 5000, ou des alliages de magnésium pose des problèmes du fait des propriétés mécaniques de ces alliages et de leur comportement lors de l'emboutissage à froid. En effet, la formabilité de ces tôles est relativement faible par rapport à celle en acier. Ainsi, pour pouvoir emboutir à froid ces pièces, il est nécessaire d'utiliser des alliages ayant été recuits afin d'améliorer leur ductilité. Mais les pièces obtenues ont l'inconvénient d'une part de présenter des défauts d'aspect résultant de la formation de bande de Lüders, d'autre part la profondeur d'emboutissage supportée par ces al-liages est limitée.

Les bandes de Lüders, résultant de l'emboutissage, ont pour inconvé- nient de rendre les pièces inaptes à la réalisation de pièce d'aspect. Afin d'éviter les emboutissages sévères, on peut réaliser les pièces en plusieurs parties assemblées par soudage. Mais cela nécessite une opération supplémentaire de soudage, impliquant un surcoût. De plus, le retour élastique de chaque pièce a pour conséquence de rendre l'assemblage des différentes pièces très complexes. Afin de permettre la fabrication des pièces difficiles à emboutir, on a proposé de réaliser des pièces en alliages légers par emboutissage dans des conditions de mise en forme super plastique. Ces conditions de mise en forme sont obtenues en utilisant des flans en alliage dont le grain est très fin, et en chauffant ces flans à des températures relativement élevées de l'ordre de 450 C. Cette technique présente l'inconvénient de nécessiter des vites-ses de déformation extrêmement faibles, ce qui conduit à des cadences ré-duites. En outre, les pièces obtenues peuvent présenter d'importantes hétérogénéités d'épaisseur.

Afin de remédier à ces inconvénients, on a également proposé de fa-briquer des pièces en alliage léger d'aluminium ou de magnésium par emboutissage à tiède de flans pouvant être à l'état écroui, partiellement restauré ou recuit Cet emboutissage à tiède consiste à effectuer l'emboutissage sur des flans, préalablement chauffés à une température comprise entre 150 et 300 C, à l'aide d'un outillage qui peut être éventuellement maintenu en température. Cette technique a l'avantage de permettre d'obtenir des pièces qui,, n'ont pas de défaut de surface résultant de la formation de bande de Lüders et qui possèdent une profondeur d'emboutissage importante, que les flans soient à l'état écroui ou qu'ils soient à l'état recuit. Les flans écrouis permettent d'obtenir des pièces ayant une bonne résistance aux chocs, Cette technique présente en outre l'avantage de permettre de réaliser des pièces, dont les différentes parties ont des caractéristiques mécaniques différentes. En particulier, en utilisant des flans écrouis dont seule la périphérie est préchauffée avant emboutissage, on peut obtenir des pièces dont la partie centrale a une résistance relativement importante et peut donc résister aux chocs, et dont une partie périphérique, restaurée par le processus de mise en forme, est suffisamment douce pour pouvoir être facilement sertie.

Pour mettre en oeuvre ce procédé, il est nécessaire de disposer d'installations comprenant d'une part des dispositifs de préchauffage des flans, constitués par exemple de dispositifs de préchauffage à l'aide d'inserts chauffants que l'on presse sur les flans et que l'on maintient pendant un temps de l'ordre de quelques secondes ou quelques dizaines de seconde, et d'autre part de presses d'emboutissage équipées d'outils adaptés, ces outils comportant des moyens de maintien en température.

Cette technique présente l'inconvénient de nécessiter des investissements importants et d'augmenter l'encombrement des installations d'emboutissage. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un moyen pour fabriquer par emboutissage des pièces de caisses automobiles, pouvant constituer des pièces d'aspect, ou des pièces de structure, possédant une productivité satisfaisante, sans toutefois nécessiter un surcroît d'investissement très important par rapport aux lignes de fabrication d'emboutissage classique.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'emboutissage à tiède d'un flan constitué d'au moins un alliage à base d'aluminium ou à base de magnésium à l'aide d'une presse d'emboutissage comprenant un outillage constitué au moins d'une matrice, d'un serre flan et d'un poinçon, comportant des moyens de chauffage intégrés, selon lequel : - on dispose le flan dans l'outillage ; - on serre le flan entre la matrice et le serre flan chauffés par les moyens de chauffage intégrés et on maintient le flan serré entre la matrice et le serre flan jusqu'à ce que, au moins dans une zone définie à l'avance, la température du flan atteigne une température d'emboutissage définie à l'avance ; on effectue l'emboutissage par déplacement du poinçon, et on ouvre l'outillage et on évacue le flan embouti. Lors du chauffage du flan par l'outillage, le flan peut être chauffé dans une pluralité de zones définies à l'avance à des températures d'emboutissage définies à l'avance pouvant être différentes d'une zone à l'autre. De préférence, au moins une température d'emboutissage définie à l'avance est comprise entre 150 C et 350 C. De préférence, la matrice et/ou le serre flan est maintenu chauffé pen- dant l'emboutissage à une température comprise entre 150 C et 350 C. Le poinçon peut être refroidi pendant l'emboutissage.

Au moins une portion de flan peut être constitué d'un alliage d'aluminium dont la composition chimique comprend en % en poids, de 1% à 6% de magnésium, jusqu'à 1, 2% de manganèse, jusqu'à 1% de cuivre, jus-qu'à 1% de zinc, jusqu'à 3% de silicium, jusqu'à 2% de fer, moins de 0,3% de chrome, moins de 0,3% de zirconium, le reste étant de l'aluminium et des impuretés dont les teneurs restent inférieures à 0,1% pour chacun des éléments et dont la somme des teneurs reste inférieure à 0,5%, ou d'un alliage de magnésium dont la composition chimique comprend, en % en poids : de 2,5% à 3,5% d'aluminium, de 0,2 à 1% de manganèse, de 0,7 à 1,3% de zinc, moins de 0,05% de silicium, moins de 0,01% de cuivre, moins de 0,001% de nickel, moins de 0,002% de fer, le reste étant du magnésium et des impuretés, dont les teneurs restent inférieures à 0,01 % pour chacun des éléments. Le flan de départ peut être à l'état écroui ou partiellement restauré.

Le procédé selon l'invention est utilisé par exemple pour fabriquer une pièce de carrosserie d'automobile. L'invention concerne également un outillage d'emboutissage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, constitué d'au moins une matrice, un serre flan et un poinçon, dans lequel la matrice et le serre flan sont constitués chacun d'un corps et d'un insert chauffant destiné à venir en contact du flan à emboutir, séparés l'un de l'autre par une isolation thermique, les inserts chauffants comprenant une pluralité de cartouches chauffantes électriques pouvant être pilotées séparément les unes des autres, et dont le poinçon comporte un corps et une tête, la tête destinée à venir en contact avec le flan à emboutir étant séparée du corps par une isolation thermique et comportant un moyen de refroidissement tel qu'un circuit interne de fluide de refroidissement. L'invention va maintenant être décrite de façon plus précise et non limitative, en regard des figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 représente en coupe un outillage d'emboutissage dans le-quel est disposé un flan, dans une position préalable à l'emboutissage -la figure 2 est une vue en coupe de l'outil de la figure précédente avec un flan disposé dans l'outil d'emboutissage en fin d'emboutissage. Pour fabriquer une pièce par emboutissage à tiède d'un flan en alliage léger, on utilise un outil d'emboutissage tel que représenté à la figure 1, dis5 posé dans une presse d'emboutissage. Cet outil d'emboutissage est un outil d'emboutissage chauffant, utilisé à la fois pour assurer le préchauffage du flan à emboutir et pour effectuer l'emboutissage proprement dit. Cet outil d'emboutissage comprend une matrice, repérée générale-10 ment par 1, un serre flan, repéré généralement par 2, venant en regard de la matrice 1, et un poinçon, repéré généralement par 3, pouvant coulisser dans le serre flan. La matrice 1 est guidée par rapport au serre flan 2 par l'intermédiaire de glissière 6. De même, le poinçon 3 est guidé par rapport au serre flan 2 15 par l'intermédiaire de glissière 7. La matrice 1 est constituée d'un corps 10 et d'un insert chauffant 11 comportant une empreinte 12, destinée à venir en contact avec le flan à emboutir. Le serre flan 2 et le poinçon 3 sont disposés en regard de la matrice 1 20 en laissant disponible, entre eux, un espace 4 dans lequel est disposé un flan 5. A la figure 1, l'outil est représenté dans une position avant emboutis-sage, dans laquelle le flan 5 est disposé entre les deux outils. Le flan est plan, le poinçon 3 est rétracté, ainsi, le flan est simplement serré entre les 25 parties périphériques de la matrice 1 et le serre flan 2. A la figure 2, l'outillage est représenté en fin d'emboutissage au cours duquel la matrice, le serre flan et le poinçon sont soumis à des efforts représentés par les flèches. Ces efforts conduisent notamment à déplacer le poinçon 3 pour l'amener à déformer le flan 5 afin qu'il prenne la forme de 30 l'empreinte 12.

L'insert chauffant 11 est séparé du corps de la matrice 10 par une couche isolante 13 destinée à assurer l'isolation thermique entre l'insert chauffant 11 et le corps de matrice 10. L'insert chauffant 11 comprend une pluralité de cartouches chauffan- tes constituées de résistances électriques, d'une part 14 disposées à la péri- phérie et au droit des zones de la matrice destinées à venir en regard du serre flan, et d'autre part 15, disposées au droit de l'empreinte 12 de l'insert chauffant et destinées à venir en regard du poinçon 3. Le serre flan 2 est constitué également d'un corps 20, et d'un insert chauffant 21, séparé du corps 20 par une couche isolante 22 assurant une isolation thermique. L'insert chauffant 21 du serre flan comprend également une pluralité de cartouches chauffantes 23 constituées de résistances électriques. Bien évidemment, les cartouches chauffantes, tant de l'insert de la matrice que de l'insert du serre flan, sont reliées à des moyens d'alimentation électrique comportant des moyens de régulation permettant de réguler les températures auxquelles sont chauffées les différentes parties de l'insert chauffant du serre flan et de l'insert chauffant de la matrice. Ces moyens d'alimentation électrique et de régulation ne sont pas re- présentés sur les figures. La matrice 1 et le serre flan 2 sont montés mobiles l'un par rapport à l'autre et maintenus en position axiale l'un par rapport à l'autre à l'aide de glissières latérales 6 qui assurent un mouvement précis de la matrice par rapport au serre flan.

Le poinçon 3 comporte également un corps de poinçon 30 muni d'une tête de poinçon 31, le corps 30 et la tête 31 sont séparés l'un de l'autre par des couches isolantes 32, destinées à assurer l'isolation thermique. La forme de la tête du poinçon 31 est complémentaire à la forme de l'empreinte 12 de l'insert chauffant 11 de la matrice 1.

La tête 31 du poinçon comprend des canaux 33 de circulation d'un fluide de refroidissement. Bien entendu, ces canaux se poursuivent dans le corps du poinçon de façon à pouvoir être reliés à des moyens d'alimentation en fluide de refroidissement non représentés. Ce fluide de refroidissement est par exemple de l'eau. Cet outillage est disposé de façon classique entre le plateau mobile et 5 le coulisseau d'une presse d'emboutissage qui est par exemple une presse hydraulique. Pour fabriquer une pièce par emboutissage d'un flan à l'aide de cet outillage, on dispose un flan possédant une température ambiante entre la matrice 1 préalablement chauffée, et le serre flan 2 également préalablement 10 chauffé, le poinçon 3 étant en position rétractée, comme cela est représenté à la figure 1. Le flan et/ou l'outillage sont préalablement enduits d'un lubrifiant d'emboutissage suffisamment stable à la température d'emboutissage et n'émettant pas à cette température de fumées toxiques. 15 Un tel lubrifiant, connu de l'homme du métier, est, par exemple, un lubrifiant à base d'esters synthétiques à haut point d'ébullition et haut point d'éclair, contenant des stéarates de zinc, de sodium ou de lithium, un lubrifiant à base de graphite, ou des lubrifiants solides du type nitrure de bore. Un lubrifiant peut être déposé par exemple par pulvérisation d'un 20 brouillard. Lorsque le flan est en position entre les deux parties de l'outillage, on serre le flan 5 entre la matrice 1 et le serre flan 2 tout en maintenant le poinçon rétracté, et on alimente les cartouches chauffantes tant de l'insert de chauffage de la matrice que de l'insert de chauffage du serre flan, de façon à 25 porter les parties du flan en contact avec ces inserts de chauffage à une température d'emboutissage définie par avance. Cette température d'emboutissage est comprise entre 150 et 350 C, et adaptée en fonction de l'alliage utilisé et de la pièce à obtenir. Le flan est chauffé dans des zones de chauffage qui dépendent de la 30 forme des inserts de chauffage et en particulier de l'empreinte 12 qui est pré-vue dans l'insert de chauffage de la matrice 1.

Ces zones de chauffage sont définies en fonction de la géométrie de la pièce à obtenir. Le chauffage étant effectué par une pluralité de cartouches chauffantes qui peuvent être pilotées indépendamment les unes des autres, il est possible d'adapter le chauffage de façon à obtenir un flan comportant une pluralité de zones chauffées distinctes, chaque zone étant chauffée à une température d'emboutissage prédéfinie particulière, le flan possède ainsi des zones présentant des gradients de température plus ou moins marqués. Le temps de chauffage est compris entre 1 et 10 secondes, et de pré- férence entre 1 et 5 secondes, de façon à obtenir une productivité suffisante. Ce temps de chauffage est fonction des caractéristiques du flan à chauffer et des températures à atteindre. Une fois le chauffage terminé, l'emboutissage proprement dit est effectué en déplaçant le poinçon 3 de façon à l'enfoncer à l'intérieur de l'empreinte 12 prévue dans l'insert de la matrice afin d'aboutir à la position représentée à la figure 2. Pendant cette étape, la matrice 1 et/ou le serre flan 2 peuvent être maintenus chauffés. L'emboutissage est fait de préférence avec des vitesses d'emboutissage comprises entre 25 mm/s et 500 mm/s, ce qui conduit à des durées d'emboutissage comprises entre 1 seconde et 10 secondes. Pendant que le poinçon est déplacé pour déformer le flan et lui donner la forme définie par l'empreinte de la matrice 1, la tête du poinçon est refroidie par une circulation d'eau dans les canaux de refroidissement 33. Ce refroidissement de la tête du poinçon permet de conserver dans la partie du flan en contact avec le poinçon une température plus faible que celle de la partie du flan qui est enserrée entre la matrice et le serre flan. Dans ces conditions, et lorsqu'on utilise un flan qui a été préalable-ment écroui, la partie centrale du flan qui est au contact de la tête du poinçon et qui est peu déformée, conserve ses caractéristiques résultant de l'écrouissage. Les parties périphériques du flan, chauffées à des températu- res élevées pour leur permettre de supporter les déformations importantes qui résultent du processus d'emboutissage, sont elles adoucies. On obtient ainsi une pièce dont la partie centrale conserve une résistance élevée et donc présente une bonne résistance aux chocs, et dont la 5 partie périphérique est adoucie et peut être facilement sertie. Une fois le flan déformé par enfoncement du poinçon, le poinçon est rétracté, puis la matrice et le serre flan sont écartés l'un de l'autre et la pièce est évacuée. Ce procédé présente l'avantage de permettre de réaliser des emboutissages dans des conditions les plus variées, en particulier dans des conditions d'emboutissage sévères, tout en utilisant une seule installation d'emboutissage, c'est à dire ne nécessitant pas la présence de dispositif supplémentaire de préchauffage des flans avant emboutissage. Ce procédé permet de réaliser des pièces à partir de flans d'épaisseur 15 généralement comprise entre 1 mm et 5 mm, voire un peu moins ou un peu plus. L'épaisseur étant choisie en fonction de l'utilisation. En particulier, les faibles épaisseurs sont destinées essentiellement à réaliser des pièces d'aspect, alors que les plus fortes épaisseurs sont destinées à réaliser des pièces de structure. 20 Le procédé est particulièrement bien adapté à la fabrication de pièces embouties en alliage d'aluminium contenant, en % en poids, de 1 à 6%, et de préférence de 3,5 à 5% de magnésium, jusqu'à 1% de cuivre, jusqu'à 1% de zinc, jusqu'à 1,2% de manganèse, jusqu'à 3% de silicium, jusqu'à 2% de fer, de préférence moins de 0,3% de chrome, moins de 0,3% de zirconium, le 25 reste étant de l'aluminium et des impuretés, dont les teneurs restent inférieures à 0,1% pour chacun des éléments considérés, et dont la somme des teneurs restent inférieure à 0,5%. Ces alliages sont essentiellement des alliages de la série 5000, et par exemple des alliages du type 5052, 5083, 5182 ou 5754. 30 Mais, ces alliages peuvent également être des alliages de la série 4000, si la teneur en silicium est supérieure à la teneur en magnésium, ou des alliages de la série 3000, si la teneur en manganèse est légèrement supérieure à la teneur en magnésium. Ces alliages, et en particulier les alliages 3000 ou 4000, peuvent avoir été élaborés en incorporant une part de chutes de fabrication recyclées.

Les pièces sont fabriquées à partir de flans découpés dans des bobines qui peuvent être laminées à épaisseur constante ou des bobines correspondant à des laminages avec des épaisseurs variables, ou encore, de flans obtenus par raboutage, par exemple laser, c'est-à-dire par soudage laser de deux ou plusieurs parties de flans, découpées chacune dans des bandes d'épaisseur différente, soudées bout à bout par laser. Dans tous les cas, les bandes peuvent être obtenues par coulée de plaques, puis laminage à chaud, et laminage à froid, mais également par coulée continue de bandes, par exemple par coulée entre courroies métalliques suivie d'un laminage à chaud et d'un éventuel laminage à froid, soit en- core par coulée entre deux cylindres refroidis puis suivie d'un laminage à froid. La dernière phase de laminage à froid peut être effectuée avec des cylindres dont la surface a été gravée de façon à faire apparaître une rugosité particulière de façon à améliorer la formabilité et l'aspect de surface de la pièce après peinture. Les tôles utilisées peuvent être également à l'état recuit si l'on veut obtenir des déformations très importantes pour des pièces complexes d'emboutissage difficile pour lesquelles il n'est pas demandé une très grande résistance. L'avantage du procédé, dans ce cas, est que les pièces obtenues ont un bon aspect de surface car il ne se forme pas de bande de Lüders lors de l'emboutissage. Les bandes peuvent être également à l'état écroui ou partiellement restauré, en particulier lorsque l'on souhaite réaliser des pièces ayant une bonne résistance aux chocs.

L'intérêt du procédé est que les parties, pour lesquelles on ne cherche pas une bonne résistance aux chocs mais pour lesquelles on a besoin de réaliser des déformations très importantes lors de l'emboutissage, peuvent être chauffées localement, au cours de l'emboutissage, à une température suffisante pour que les parties correspondantes des flans aient des propriétés correspondant à l'état recuit.

Le procédé est également applicable à la fabrication de pièces à partir de flans en alliage à base de magnésium. Ces alliages de magnésium sont notamment des alliages du type AZ31, dont la composition chimique comprend, en % en poids, de 2,5% à 3,5% d'aluminium, de 0,2 à 1% de manganèse, de 0,7 à 1,3% de zinc, moins de 0,05% de silicium, moins de 0,01% de cuivre, moins de 0,001% de nickel, moins de 0,002% de fer, le reste étant du magnésium et des impuretés, dont les teneurs restent inférieures à 0,01 % pour chacun des éléments considérés. Pour les alliages à base de magnésium, les flans peuvent être soit dé-coupés dans des tôles ou des bandes d'épaisseur constante, soit dans des tôles ou des bandes à épaisseur variable localement, soit encore être obtenus par raboutage de plusieurs portions de flan découpées dans des tôles ou des bandes d'épaisseurs différentes et/ou en alliages de natures différentes. D'une façon générale, l'homme du métier comprendra qu'avec ce pro-cédé, et en adaptant les outils de façon à répartir le chauffage et les zones refroidies en fonction des besoins, il est possible d'obtenir des pièces, par emboutissage à tiède de flan en alliage léger, d'une très grande variété, comportant en particulier des zones dures et peu déformées, et des zones très déformées adoucies ayant une bonne aptitude au sertissage. Le procédé permet en particulier de fabriquer des pavillons en alliage léger qui peuvent être montés sur un cadre en acier. En utilisant un alliage léger à haute limite d'élasticité, le procédé évite l'apparition de déformation permanente due à la dilation thermique différentielle pendant l'opération de cataphorèse. Le procédé permet également de fabriquer, par exemple, des pièces 30 de structure ou de renfort, telles que des poutres de pare chocs ou des piè- ces de liaison au sol, des brancards, des berceaux ou des renforts d'ouvrant, réalisées à partir de flans d'épaisseur compris entre 2 et 5 mm Un tel procédé permet d'obtenir des profondeurs d'emboutissage non réalisables à froid et un retour élastique faible. A titre d'exemple, on peut, avec le procédé selon l'invention, réaliser en une seule passe d'emboutissage une doublure de porte, comportant un cadre de vitre intégré, dont la profondeur de caisson est d'au moins 90 mm et dont les rayons de courbure sont petits, c'est-à-dire inférieurs à 8 mm. Pour cela on utilise un flan en alliage 5182-0 d'environ 1 mm d'épaisseur lubrifié par une émulsion aqueuse qui, après évaporation, laisse un film sec à base d'huile minérale. Pour réaliser cette pièce avec le procédé de l'invention, on chauffe la périphérie du flan qui est enserrée entre la matrice et le serre flan pendant un temps de l'ordre de 5 secondes jusqu'à ce que la température atteigne environ 250 C, puis on effectue le formage par enfoncement du poinçon à une vitesse de l'ordre de 200 mm/ s, et on éjecte la pièce après emboutissage. Une telle pièce ne pourrait pas être fabriquée par emboutissage à froid. A titre de deuxième exemple, on réalise une pièce comparable à celle de l'exemple précédent en utilisant un flan en alliage 5182 écroui, dont la limite d'élasticité est supérieure à 300 MPA et la dureté Vickers supérieure à 90 HV. Le flan est prélubrifié par une émulsion saturée en stéarate de lithium. La pièce est réalisée en assurant un chauffage de la périphérie du flan à une température de 350 C, de façon à adoucir cette zone, en la serrant entre la matrice et le serre flan. L'emboutissage est alors réalisé par enfoncement du poinçon, puis la pièce est évacuée. Au cours de cette opération, et afin de conserver les bonnes caractéristiques mécaniques de la partie centrale de la pièce, le poinçon est refroidi par une circulation intense d'eau.

Selon un nouvel exemple, on peut, avec le procédé selon l'invention, réaliser en une seule passe d'emboutissage une doublure de volet, dont la profondeur d'emboutissage est d'au moins 60 mm et les rayons de courbure sont inférieurs à 10 mm. Pour cela on utilise un flan en alliage d'aluminium AZ31-O d'épaisseur 1,4 mm lubrifié avec du nitrure de bore en poudre. Pour réaliser cette pièce avec le procédé, on chauffe la périphérie du flan qui est enserré entre la matrice et le serre flan pendant un temps de l'ordre de 5 secondes jusqu'à ce que la température atteigne environ 250 C, puis on effectue le formage par enfoncement du poinçon à une vitesse de l'ordre de 50 mm/s, et on éjecte la pièce après emboutissage. Une telle pièce ne pourrait pas être fabriquée par emboutissage à froid. L'homme du métier comprendra qu'il peut adapter le procédé à toute forme de pièce emboutie pouvant être obtenue par emboutissage à tiède de flan en alliage à base d'aluminium ou en alliage à base de magnésium.

En particulier, l'homme du métier comprendra qu'il peut adapter l'outillage à chaque cas particulier. Ces pièces qui peuvent être des pièces pour automobile peuvent également être des pièces pour d'autres applications que l'automobile.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1.- Procédé d'emboutissage à tiède d'un flan (5) constitué d'au moins un alliage à base d'aluminium ou à base de magnésium, à l'aide d'une presse d'emboutissage comprenant un outillage constitué au moins d'une matrice (1), d'un serre flan (2), d'un poinçon (3) et comportant des moyens de chauffage intégrés (14, 15, 23), caractérisé en ce que : on dispose le flan dans l'outillage ; on serre le flan entre la matrice (1) et le serre flan (2) chauffés par les moyens de chauffage intégrés (14, 15, 23) et on maintient le flan serré entre la matrice et le serre flan jusqu'à ce que, au moins dans une zone défi-nie à l'avance, la température du flan atteigne une température d'emboutissage définie à l'avance ; on effectue l'emboutissage par déplacement du poinçon (3), et on ouvre l'outillage et on évacue le flan embouti.

2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors du chauffage du flan par l'outillage, le flan est chauffé dans une pluralité de zones définies à l'avance, à des températures d'emboutissage définies à l'avance pouvant être différentes d'une zone à l'autre.

3.- Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que au moins une température d'emboutissage définie à l'avance est comprise entre 150 C et 350 C. 25

4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la matrice (1) et/ou le serre flan (2) sont maintenus chauffés pendant l'emboutissage à une température comprise entre 150 C et 350 C.

5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caracté-30 risé en ce que le poinçon (3) est refroidi.20

6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que au moins une portion de flan est constitué d'un alliage d'aluminium dont la composition chimique comprend en % en poids, de 1% à 6% de magnésium, jusqu'à 1, 2% de manganèse, jusqu'à 1% de cuivre, jus-qu'à 1% de zinc, jusqu'à 3% de silicium, jusqu'à 2% de fer, moins de 0,3% de chrome, moins de 0,3% de zirconium, le reste étant de l'aluminium et des impuretés, dont les teneurs restent inférieures à 0,1% pour chacun des éléments et dont la somme des teneurs reste inférieure à 0,5%, ou d'un alliage de magnésium dont la composition chimique comprend, en % en poids, de 2,5% à 3,5% d'aluminium, de 0,2 à 1% de manganèse, de 0,7 à 1,3% de zinc, moins de 0,05% de silicium, moins de 0,01% de cuivre, moins de 0,001% de nickel, moins de 0,002% de fer, le reste étant du magnésium et des impuretés, dont les teneurs restent inférieures à 0,01 % pour chacun des éléments.

7.- Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 à 6, caractérisé en ce que le flan de départ est à l'état écroui ou partiellement restauré.

8.- Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 à 6, caractéri-20 sé en ce que le flan de départ est à l'état recuit.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est utilisé pour fabriquer une pièce de carrosserie d'automobile. 25

10.- Outillage d'emboutissage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, constitué d'au moins une matrice (1), un serre flan (2) et un poinçon (3), caractérisé en ce que la matrice (1) et le serre flan (2) sont constitués chacun d'un corps (10, 20) et d'un in- 30 sert chauffant (11, 21) destiné à venir en contact du flan à emboutir, séparés l'un de l'autre par une isolation thermique (13, 22), les inserts chauffants (11,21) comprenant une pluralité de cartouches chauffantes électriques (14, 15, 23) pouvant être pilotées séparément les unes des autres, et en ce que le poinçon (3) comporte un corps (30) et une tête (31), la tête (31) destinée à venir en contact avec le flan à emboutir étant séparée du corps (30) par une isolation thermique (32) et comportant un moyen de refroidissement tel qu'un circuit interne (33) de fluide de refroidissement.