:Procédé de formage de tôles métalliques comportant une étape de: Process for forming metal sheets comprising a step of
:magnétoformage et outil de formage notamment pour sa mise en oeuvre. La présente invention concerne un procédé de formage de tôles 5 métalliques et un outil de formage de tôles métalliques notamment pour la mise en oeuvre de ce procédé. Dans l'industrie automobile, les éléments de la carrosserie des véhicules automobiles, tels les portes, les ailes, les capots, etc. sont réalisés au moyen d'outils de formage comportant une partie de formage 10 fixe présentant une surface servant de support pour un flanc de tôle et une partie de formage mobile vers ce flanc pour l'emboutir sur la partie de formage fixe. Dans certains cas, la pièce de tôle que l'on veut réaliser comporte une partie ayant une forme de géométrie compliquée. 15 Dans ce cas, on constate qu'après l'emboutissage de cette partie, celle-ci comporte des défauts de surface qu'il est nécessaire d'éliminer par une opération de retouche complémentaire. Cette opération de retouche complémentaire est coûteuse, car elle ralentit considérablement les cadences de fabrication des pièces 20 embouties. On sait par ailleurs qu'il est possible de former des tôles par un procédé de formage par impulsions magnétiques appelé EMF, qui permet d'obtenir des formes de géométrie complexe, sans défauts de surface, c'est-à-dire ne nécessitant pas de retouche complémentaire. 25 Ainsi, le document JP 2004/122177 décrit un procédé de formage de tôles métalliques comprenant une première étape dans laquelle on forme un flanc de tôle au moyen d'un outil de formage comportant une partie de formage fixe et une partie de formage mobile pour emboutir le flanc de tôle selon la forme désirée et une seconde étape dans laquelle 30 on forme une partie déterminée de la tôle emboutie en appliquant sur celle-ci des impulsions magnétiques. La seconde étape est réalisée dans une opération séparée nécessitant le retrait de la pièce emboutie dans un outil classique et la mise en place de celle-ci dans une installation de formage EMF. 35 Cette opération séparée est également de mise en oeuvre coûteuse, car elle ralentit les cadences de production. : magnetoforming and forming tool especially for its implementation. The present invention relates to a metal sheet forming process and a tool for forming metal sheets, particularly for the implementation of this method. In the automotive industry, components of the bodywork of motor vehicles, such as doors, wings, hoods, etc. are formed by forming tools having a fixed forming portion having a support surface for a sheet flank and a forming portion movable thereto for stamping on the fixed forming portion. In some cases, the piece of sheet metal to be made has a portion having a complicated geometry shape. In this case, it can be seen that after the stamping of this part, this part has surface defects which it is necessary to eliminate by a complementary retouching operation. This complementary touch-up operation is expensive because it considerably slows down the production rates of the stamped parts. It is known moreover that it is possible to form sheets by a magnetic pulse forming process called EMF, which makes it possible to obtain shapes of complex geometry, without surface defects, that is to say not requiring complementary touch-up. Thus, JP 2004/122177 discloses a sheet metal forming method comprising a first step in which a sheet blank is formed by means of a forming tool having a stationary forming part and a moving forming part for stamping the sheet metal flange to the desired shape and a second step in which a specific part of the pressed sheet is formed by applying magnetic pulses thereon. The second step is performed in a separate operation requiring the removal of the stamped part in a conventional tool and the implementation thereof in an EMF forming facility. This separate operation is also expensive because it slows down production rates.
Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des solutions connues ci-dessus. Ce but est atteint selon l'invention, par un procédé de formage de tôles métalliques comprenant une première étape dans laquelle on Forme un flanc de tôle au moyen d'un outil de formage comportant une première partie de formage et une deuxième partie de formage pour emboutir le flanc de tôle selon la forme désirée et une seconde étape dans laquelle on forme une partie déterminée de la tôle emboutie en appliquant sur celle-ci des impulsions magnétiques, caractérisé en ce que la seconde étape est réalisée pendant ou immédiatement après la première étape, la tôle emboutie restant en place entre les deux parties de formage, à l'aide de moyens de formage magnétique intégrés dans l'une des parties de formage. Ce procédé de formage peut être utilisé pour former une tôle 15 métallique par exemple en acier, en aluminium. Le but de l'invention est également atteint par un outil de formage de tôles métalliques comportant une première partie de formage présentant une surface servant de support pour un flanc de tôle et une deuxième partie de formage pour emboutir le flanc de tôle, caractérisée 20 en ce que l'une des parties de formage comporte sur sa surface adjacente au flanc de tôle, une zone dans laquelle est encastrée au moins une bobine noyée dans une matière diélectrique, chaque bobine étant reliée à des moyens pour générer au niveau de cette bobine, des impulsions magnétiques aptes à former localement la tôle dans une 25 région située en regard de la bobine. L'invention permet ainsi de réaliser des pièces embouties, sans défauts, ne nécessitant aucune opération complémentaire de retouche ou autre traitement dans un poste séparé. Dans un même outil, la tôle est emboutie à l'aide de moyens 30 conventionnels, puis la partie ayant une géométrie complexe est formée par EMF. La tôle du flanc métallique l'on veut emboutir ou former peut être en acier ou aluminium. Avantageusement, la bobine est constituée par une pluralité de 35 petites spires situées les unes à côté des autres, l'axe d'enroulement desdites bobines étant perpendiculaire à la surface de l'outil de formage. The object of the present invention is to overcome the disadvantages of the known solutions above. This object is achieved according to the invention, by a method of forming metal sheets comprising a first step in which a sheet flank is formed by means of a forming tool comprising a first forming part and a second forming part for stamping the sheet metal flange according to the desired shape and a second step in which a specific part of the stamped sheet is formed by applying magnetic pulses thereto, characterized in that the second step is performed during or immediately after the first step , the stamped sheet remaining in place between the two forming parts, using magnetic forming means integrated in one of the forming parts. This forming process can be used to form a metal sheet, for example steel, aluminum. The object of the invention is also achieved by a metal sheet forming tool having a first forming portion having a surface serving as a support for a sheet-side and a second forming part for stamping the sheet-side, characterized in that that one of the forming parts has on its surface adjacent to the sheet metal side, an area in which is embedded at least one coil embedded in a dielectric material, each coil being connected to means for generating at this coil, magnetic pulses adapted to locally form the sheet in a region facing the coil. The invention thus makes it possible to produce stamped parts, without defects, requiring no additional touch-up operation or other treatment in a separate station. In the same tool, the sheet is stamped using conventional means, then the part having a complex geometry is formed by EMF. The sheet of the metal flank is to be stamped or formed can be steel or aluminum. Advantageously, the coil is constituted by a plurality of small coils located next to each other, the winding axis of said coils being perpendicular to the surface of the forming tool.
Ces spires peuvent être juxtaposées de manière concentrique. Selon d'autres particularités de l'invention : - l'une des parties de formage comporte en regard de la zone dans laquelle lesdites bobines sont encastrées, le profil du formage que l'on 5 veut réaliser dans la tôle ; -le profil de formage présentant une cavité, l'une des parties de formage comporte, en regard de la zone dans laquelle la ou lesdites bobines sont encastrées, une ou plusieurs ouvertures communiquant avec des moyens pour évacuer l'air emprisonné à l'intérieur de cette 10 cavité ; - lesdits moyens comprennent un système d'extraction d'air ; - la surface libre de la zone dans laquelle lesdites bobines sont encastrées est située dans le prolongement de la surface de la partie de formage comportant cette zone ; 15 - l'outil comporte derrière la zone dans laquelle est (sont) encastrée(s) la ou les bobines, une matière capable d'isoler et d'amortir les chocs engendrés lors de la génération desdites impulsions magnétiques. These turns can be juxtaposed concentrically. According to other particular features of the invention: one of the forming parts comprises, facing the zone in which said coils are embedded, the profile of the forming that is to be achieved in the sheet; the forming profile having a cavity, one of the forming parts comprises, facing the zone in which the one or more coils are recessed, one or more openings communicating with means for evacuating the trapped air inside; of this cavity; said means comprise an air extraction system; the free surface of the zone in which said coils are embedded is situated in the extension of the surface of the forming part comprising this zone; The tool comprises, behind the zone in which the coil (s) is (are) embedded, a material capable of isolating and damping the shocks generated during the generation of said magnetic pulses.
20 D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs : - la figure 1 est un schéma montrant l'ensemble d'un outil de formage selon l'invention équipée de moyens de formage EMF, 25 - la figure 2 est une vue en coupe partielle des deux parties de l'outil de formage et de la bobine de formage EMF placée en regard d'une cavité, - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 montrant la tôle après son formage. 30 La figure 1 représente un outil d'emboutissage de tôles métalliques comportant une première partie de formage 1 présentant une surface la servant de support pour un flanc de tôle et une deuxième partie de formage 2 pour emboutir le flanc de tôle, grâce à des moyens bien connus qu'il est inutile de décrire. 35 La partie de formage 2 comporte sur sa surface 2a adjacente au flanc de tôle à former, une zone 3 dans laquelle est encastrée une bobine 4 noyée dans une matière diélectrique. Cette bobine 4 est reliée à des moyens et en particulier des condensateurs 5 pour générer au niveau de cette bobine 4 des impulsions magnétiques aptes à former localement la tôle dans une région située en regard de la bobine 4, comme on le décrira plus en détail plus loin. Other features and advantages of the invention will become apparent throughout the description hereinafter. In the accompanying drawings given by way of non-limiting example: FIG. 1 is a diagram showing the assembly of a forming tool according to the invention equipped with EMF forming means, FIG. 2 is a sectional view. partial of the two parts of the forming tool and the forming coil EMF placed opposite a cavity, - Figure 3 is a view similar to Figure 2 showing the sheet after forming. FIG. 1 shows a metal sheet stamping tool comprising a first forming part 1 having a surface 1a serving as a support for a metal sheet and a second forming part 2 for stamping the sheet metal side, by means of well known that it is useless to describe. The forming portion 2 has on its surface 2a adjacent to the sidewall to be formed, a zone 3 in which is embedded a coil 4 embedded in a dielectric material. This coil 4 is connected to means and in particular capacitors 5 to generate at this coil 4 magnetic pulses able to locally form the sheet in a region facing the coil 4, as will be described in more detail more far.
Sur la figure 1, la bobine 4 est reliée aux condensateurs 5 au moyen de connecteurs 12 et de câbles 13. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 3, la bobine 4 est encastrée dans la deuxième partie de formage 2, situé à la partie supérieure de l'outil dans l'exemple représenté. io Dans le cas des figures 2 et 3, la bobine 4 est constituée par une pluralité de petites spires 4a situées les unes à côté des autres, l'axe d'enroulement de ces spires 4a étant perpendiculaire à la surface 2a de la partie de formage 2. Toutes ces spires 4a sont noyées dans une matière diélectrique 6. 15 Ces spires 4a sont par exemple juxtaposées de manière concentrique. Pour plus de clarté, elles sont représentées espacées sur les figures 2 et 3. Sur ces figures, 6 spires concentriques sont représentées. La bobine est dimensionnée de telle manière que les spires atteignent toute la zone à former. 20 La première partie de formage 1 comporte en regard de la zone 3 dans laquelle les spires 4a sont encastrées, le profil 7 du formage que l'on veut réaliser localement dans la tôle 8, disposée entre les parties 1 et 2. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, le 25 profil est une cavité 7. Le fond de la cavité 7 comprend une ou plusieurs ouvertures 9 communiquant avec un canal 10 pour évacuer l'air de cette cavité. Ce canal 10 est raccordé à un système d'extraction d'air 11 (voir figure 2). Dans l'exemple des figures 2 et 3, la surface libre 3a de la zone 3 30 dans laquelle les spires 4a sont encastrées est située dans le prolongement de la surface 2a de la partie de formage 2 comportant cette zone 3. Par ailleurs, en arrière de la zone 3 dans laquelle est (sont) encastrée(s) la bobine 4 ou les spires 4a est prévue une matière, par 35 exemple en élastomère, capable d'isoler et d'amortir les chocs engendrés lors de la génération des impulsions magnétiques créées au droit des bobines 4, 4a. In FIG. 1, the coil 4 is connected to the capacitors 5 by means of connectors 12 and cables 13. In the example shown in FIGS. 1 to 3, the coil 4 is embedded in the second forming part 2, located at the upper part of the tool in the example shown. In the case of Figures 2 and 3, the coil 4 is constituted by a plurality of small turns 4a located next to each other, the winding axis of these turns 4a being perpendicular to the surface 2a of the part of 2. All these turns 4a are embedded in a dielectric material 6. These turns 4a are for example juxtaposed concentrically. For clarity, they are shown spaced apart in Figures 2 and 3. In these figures, 6 concentric turns are shown. The coil is dimensioned so that the turns reach the entire area to be formed. The first forming part 1 comprises, facing the zone 3 in which the turns 4a are embedded, the profile 7 of the forming which is to be produced locally in the sheet 8, arranged between the parts 1 and 2. embodiment shown in Figures 2 and 3, the profile is a cavity 7. The bottom of the cavity 7 comprises one or more openings 9 communicating with a channel 10 to evacuate the air from this cavity. This channel 10 is connected to an air extraction system 11 (see Figure 2). In the example of FIGS. 2 and 3, the free surface 3a of the zone 3 in which the turns 4a are embedded is situated in the extension of the surface 2a of the forming part 2 comprising this zone 3. rear of the zone 3 in which is (are) embedded (s) the coil 4 or the turns 4a is provided a material, for example elastomer, capable of isolating and damping the shocks generated during the generation of pulses magnetic created at the right of the coils 4, 4a.
On va maintenant expliquer le fonctionnement de l'outil de formage que l'on vient de décrire. Dans une première étape, le flanc de tôle 8 disposé entre les deux parties de formage 1 et 2 est embouti par exemple pour éviter la formation de défauts d'une partie extérieure d'un ouvrant d'un véhicule automobile, par exemple une poignée. Ainsi, au cours de cette première étape, la tôle est formée, à l'exception des zones à former avec EMF. Supposons que l'on veuille créer dans une région particulière de la tôle une forme de cavité sans défaut correspondant à l'emplacement to d'une poignée de porte, selon les figures 1 à 3. A cet effet, selon les figures 1 à 3, on prévoit sur l'une des parties de formage 1, une cavité 7 ayant la forme de la cavité ci-dessus. Pour reproduire la forme précise de cette cavité sur la tôle 8 déjà emboutie lors de la première étape ci-dessus, dans une seconde étape 15 de formage immédiate on crée au niveau des spires 4a des impulsions magnétiques (voir flèches sur la figure 3). Ces impulsions magnétiques poussent la tôle 8 vers le fond de la cavité 7. En fin d'opération, la tôle 8 épouse parfaitement la forme de la 20 cavité 7 et aucun défaut n'est constaté à la surface de la tôle, de sorte qu'aucune opération de retouche complémentaire n'est nécessaire. Selon l'invention, cette seconde étape est réalisée pendant ou immédiatement après la première étape dans l'outil. On obtient ainsi une mise en forme de la pièce sans défaut, en une seule manipulation. We will now explain the operation of the forming tool that has just been described. In a first step, the sheet flank 8 disposed between the two forming parts 1 and 2 is stamped for example to prevent the formation of defects of an outer portion of an opening of a motor vehicle, for example a handle. Thus, during this first step, the sheet is formed, with the exception of the areas to be formed with EMF. Suppose that we want to create in a particular region of the sheet a flawless cavity shape corresponding to the location to a door handle, according to Figures 1 to 3. For this purpose, according to Figures 1 to 3 a cavity 7 having the shape of the above cavity is provided on one of the forming parts 1. To reproduce the precise shape of this cavity on the plate 8 already stamped in the first step above, in a second step 15 of immediate forming is created at the turns 4a magnetic pulses (see arrows in Figure 3). These magnetic pulses push the sheet 8 towards the bottom of the cavity 7. At the end of the operation, the sheet 8 perfectly matches the shape of the cavity 7 and no defects are found on the surface of the sheet, so that no further editing is necessary. According to the invention, this second step is performed during or immediately after the first step in the tool. This results in a formatting of the piece without flaws, in one operation.
25 L'exemple a été décrit en utilisant un outil dont les parties de formage sont disposées l'une au dessus de l'autre, verticalement. L'invention s'applique également aux outils dont les parties sont disposées l'une à côté de l'autre horizontalement. Par ailleurs, seule l'une des parties ou les deux parties peuvent être mobiles. 30The example has been described using a tool whose forming parts are arranged one above the other, vertically. The invention also applies to tools whose parts are arranged next to each other horizontally. Moreover, only one or both parties can be mobile. 30