FR2979266A1 - Procede de formage d'un profile creux destine a un vehicule automobile. - Google Patents

Abstract

Dans ledit procédé, au moins une première zone partielle (13) d'un profilé creux (1) est préformée par fermeture partielle d'un outil de formage (9) au cours d'un premier processus de fermeture (Z1). Ledit profilé (1) est amené à sa forme définitive, au moins par zones, par un second processus de fermeture dudit outil (9), une cavité de formage entrant alors en contact uniquement par zones avec ledit profilé (1) au cours des deux processus de fermeture dudit outil (9). La contrainte statique, imposée au profilé (1) depuis l'intérieur et résultant, durant l'intégralité du processus de formage, de la pression d'un fluide admis dans ledit profilé (1) est maintenue en deçà de la limite d'allongement du matériau dudit profilé (1).

Description

PROCEDE DE FORMAGE D'UN PROFIT F. CREUX DESTINE A UN VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention se rapporte à un procédé de formage d'un profilé creux destiné à un véhicule automobile, incluant les étapes consistant à insérer ledit profilé creux dans une cavité de formage d'un outil de formage composé d'au moins deux parties, le profilé creux étant intégralement rempli d'un fluide par l'intermédiaire d'au moins un orifice pratiqué dans ledit profilé creux ; à préformer au moins une première zone partielle dudit profilé creux non obturé, par fermeture partielle dudit outil de formage au cours d'un premier processus de fermeture ; et à obturer ledit profilé creux par introduction d'un poinçon dans au moins une région extrême ouverte dudit profilé creux. Des pièces structurelles profilées fabriquées en série sont fréquemment obtenues à partir du formage de produits semi-finis. Alors que des tôles constituent, par exemple, la base de départ de produits majoritairement aplatis, des profilés creux de type normalisé peuvent être directement transformés en des pièces structurelles le plus souvent fermées sur leur pourtour. La variation de forme délibérément engendrée dans ce cas est provoquée, de manière classique, par une application de forces dirigée vers le profilé depuis l'extérieur. L'application de forces de l'extérieur a lieu au moyen de presses appropriées, le profilé creux, devant être mis en forme, étant tout d'abord inséré dans une cavité de formage d'un outil de formage composé d'au moins deux parties. Le profil géométrique recherché, se présentant comme un négatif à l'intérieur dudit outil, est ensuite reproduit au moins par zones dans le profilé creux, par une force de pressage, au cours d'un processus de fermeture successif. En vue de contrecarrer une déformation parfois incontrôlée de régions partielles individuelles, le profilé creux peut être additionnellement soutenu au moins par zones depuis son espace intérieur, à l'aide d'outils adéquats, en opposition aux forces agissant de l'extérieur. Il peut advenir, de temps à autre, que des profils contraignants ne puissent pas être concrètement obtenus étant donné que les outils, requis pour procurer le soutien, ne peuvent pas être introduits dans le profilé creux ou ne peuvent plus être extraits de ce dernier à l'issue de sa déformation. L'hydroformage représente, en contrepartie, une option à souplesse parfaite permettant également, en pratique, d'obtenir de tels profils avec sûreté opérationnelle.

Le document DE-40 17 072 C2 a trait à une combinaison d'une application de forces de l'extérieur, et d'un accroissement de pression intérieure. A cette fin, le profilé creux à mettre en forme est inséré dans la cavité de formage baignant dans un fluide. Ce dernier afflue de lui-même dans le profilé. Ledit profilé est déformé au cours d'un premier processus de fermeture limité. Durant l'étape suivante, le profilé préformé est obturé aux extrémités. La pression régnant dans ledit profilé est ensuite accrue. La pression intérieure excède alors la limite d'allongement du profilé, de sorte que celui-ci subit une expansion. La paroi dudit profilé est intégralement pressée contre la cavité de formage.

La forte pression intérieure, de 800 bar et plus, requise en vue du formage, réclame des mesures d'étanchement appropriées. De surcroît, la cavité de formage exigée doit ceinturer l'intégralité du profilé creux à mettre en forme, pour pouvoir procurer un contre-appui à effet de formage s'opposant à l'expansion dudit profilé. Du fait des exigences sévères imposées à l'étanchéité, ainsi qu'au profil géométrique de ladite cavité, le formage s'accompagne d'une grande complexité correspondante. La présente invention a pour objet un procédé dévolu au formage d'un profilé creux et amélioré de façon telle que la variation de forme, devant être délibérément engendrée, puisse être instaurée de manière globalement plus économique.

Conformément à l'invention, le profilé creux est amené à sa forme définitive, au moins par zones, par un second processus de fermeture de l'outil de formage. Au cours des deux processus de fermeture dudit outil, la cavité de formage entre en contact uniquement par zones avec ledit profilé. La contrainte statique, imposée audit profilé durant l'intégralité du processus de formage et agissant de l'intérieur sur la paroi dudit profilé, sous l'effet de la pression du fluide résultant du formage, est alors maintenue en deçà de la limite d'allongement du matériau dudit profilé. Ainsi, le fluide remplit purement la fonction d'un fluide d'assistance ou de soutien contrecarrant l'application de forces qui agissent, de l'extérieur, sur la paroi du profilé creux. Dans l'esprit de l'invention, le fait que la pression dudit fluide régnant à l'intérieur du profilé, augmentant notamment sous l'action de l'application de forces de l'extérieur, soit maintenue en deçà de la limite d'allongement du matériau dudit profilé à chaque instant du formage, prend part au processus de formage non pas de manière active, mais de manière passive. En d'autres termes, ledit fluide ne sert pas à la mise en forme active de zones partielles individuelles de la paroi du profilé, mais oppose, à l'application de forces agissant de l'extérieur sur ladite paroi, une force de soutien qui s'exerce sur toute la superficie et est identique en chaque point. L'effet de soutien exercé par le fluide empêche efficacement d'indésirables fluages de la matière et, notamment, des déformations incontrôlées de la paroi du profilé creux. En particulier la formation de plis à l'intérieur de ladite paroi du profilé, survenant fréquemment de manière incontrôlée lors du formage classique purement mécanique durant lequel la mise en forme est provoquée par un outil (et non par un fluide) mis en contact avec la pièce à usiner, ne peut pas se produire du fait de la pression antagoniste exercée par ledit fluide. Au cours du formage, par conséquent, ladite paroi est guidée entre ledit fluide et le profil géométrique de la cavité de formage, c'est-à-dire de l'extérieur et simultanément de l'intérieur. Suite au principe d'interaction, en particulier, une force superficielle agissant partout de manière identique et conférant un soutien depuis l'intérieur à la paroi du profilé s'oppose, en tant que réaction directe à la mise en forme, à l'application de forces agissant de l'extérieur. Dans ce cas, il existe une interaction directe entre la pression intérieure du fluide et la variation de volume du profilé creux fermé, consécutive à ladite application de forces de l'extérieur. Des déformations incontrôlées de ladite paroi s'en trouvent, de la sorte, empêchées au maximum. Un autre avantage consiste en ce qu'il n'est plus nécessaire d'adapter le profil géométrique de la cavité de formage, par toute sa superficie, à la configuration recherchée du profilé creux devant être mis en forme. Suite à la présence du fluide renfermé par l'espace intérieur dudit profilé et revêtant la forme d'un fluide de soutien, un contact réduit avec le profil géométrique de ladite cavité, instauré de l'extérieur avec des zones partielles de la paroi dudit profilé, s'avère suffisant alors même que les régions dudit profilé, qui ne sont pas en contact de l'extérieur avec ladite cavité, se forment de manière autonome en tant que zones de transition. Cela a avantageusement pour effet d'autoriser de plus grandes tolérances entre la cavité de formage et le profilé creux devant être mis en forme. Par l'expression « formation autonome », dans le présent contexte, il convient d'entendre un comportement à la déformation sans concours extérieur pour lequel la variation de forme ne résulte pas de la reproduction, dans le profilé creux, d'un profil géométrique préétabli en tant que négatif, mais pour lequel il s'instaure une forme découlant obligatoirement des forces verticales et transversales, ainsi que des flexions s'opérant dans la paroi.

La pression du fluide contenu dans l'espace intérieur du profilé creux obturé peut, en fonction des exigences, être accrue préalablement au second processus de fermeture. L'accroissement de pression, jusqu'à une valeur excédant la pression atmosphérique, est de préférence assuré par l'intermédiaire d'un canal pratiqué dans le poinçon et raccordé à une source de pression extérieure. Outre l'avantageuse précontrainte du profilé sous l'effet de la pression intérieure accrue, le raccordement de la source de pression extérieure, établi par le canal pratiqué dans le poinçon, procure un type de réalisation le plus compact possible. De surcroît, l'accès à ladite source extérieure est en concomitance directe avec l'introduction dudit poinçon dans les régions extrêmes ouvertes dudit profilé. L'invention prévoit d'accroître la pression du fluide jusqu'à 250 bar au maximum, à l'intérieur du profilé creux obturé, sous l'effet de l'accroissement de pression extérieure. Ladite pression du fluide peut notamment être accrue pour prendre une valeur dans la plage de pression atmosphérique atteignant jusqu'à 200 bar, de préférence jusqu'à 150 bar, et jusqu'à 100 bar avec préférence particulière. En fonction des exigences et de l'épaisseur de matière, la pression maximale dudit fluide peut également être limitée à 50 bar ou 20 bar. Suite à l'accroissement de la pression intérieure au-delà de la pression atmosphérique, la précontrainte imposée au profilé obturé est cantonnée à une amplitude permettant d'obtenir un effet de soutien suffisant exercé par le fluide. De la sorte, par ailleurs, la paroi dudit profilé est uniquement le siège d'efforts de traction négligeables ne provoquant aucun amincissement supplémentaire de ladite paroi, au cours du formage, sous l'action d'une application de forces depuis l'extérieur dudit profilé. Qui plus est, du fait que l'accroissement de pression ne présente qu'une faible valeur, l'étanchéité du profilé, de même que la puissance de la source de pression extérieure, ne sont pas tenues d'obéir à des impératifs trop pointus. Le procédé peut ainsi être mis en oeuvre d'une manière globalement plus économique, et notamment plus rapide. La pression maximale du fluide est de préférence limitée, à l'intérieur du profilé creux obturé, à 500 bar au maximum durant l'intégralité du processus de formage. Ladite pression du fluide peut, notamment, être limitée à une valeur de 100 bar à 400 bar, de préférence de 200 bar à 300 bar, et de 400 bar au maximum avec préférence particulière. La limitation de la pression intérieure se traduit par une contrainte du profilé creux dont l'amplitude est uniquement négligeable. Les efforts de traction, survenant à l'intérieur de la paroi dudit profilé, sont alors maintenus en deçà de la limite d'allongement du matériau utilisé, si bien que l'accroissement de pression ne gouverne, à lui seul, aucune sorte de déformation plastique.

Par rapport à l'hydroformage classique, non seulement le fluide sert à la mise en forme active du profilé creux, depuis l'intérieur de celui-ci, mais il remplit également la fonction d'un fluide de soutien procurant un contre-appui passif. Dans le principe, le préformage du profilé creux peut aussi être exécuté en plusieurs phases. Cela autorise, en particulier, des directions de mouvement ne s'étendant pas parallèlement les unes aux autres et se succédant mutuellement en vue du préformage dudit profilé. A cet effet, bien entendu, le premier processus de fermeture est scindé en plusieurs étapes individuelles pour permettre le préformage en plusieurs phases.

Un excédent de volume du fluide, vis-à-vis du volume intérieur du profilé creux variant pendant les mises en forme, est évacué dudit profilé au cours du second processus de fermeture. Une préférence particulière est accordée à l'évacuation dudit excédent de fluide avec contrôle exercé par un moyen de maintien de la pression, implanté sur le poinçon. Ledit moyen de maintien, revêtant par exemple la forme d'une soupape de surpression, peut ainsi être réglé sur la pression maximale recherchée, de telle sorte qu'un éventuel excédent soit évacué de manière contrôlée, et que la pression soit ainsi cantonnée à la valeur maximale réglée à l'intérieur du profilé. L'avantage réside alors dans un type de réalisation éminemment compact par lequel ledit au moins un poinçon, requis pour assurer l'étanchéité dudit profilé, est structurellement combiné, dans le même temps, au moyen de maintien de la pression. En fonction de l'agencement, ledit moyen de maintien peut aussi être réalisé de façon telle qu'un éventuel dépassement négatif de la pression du fluide, au cours du processus de formage, soit compensé par accroissement ultérieur de la pression intérieure, provoqué par la source de pression extérieure. Durant tout le processus de formage, par conséquent, une pression intérieure est avantageusement réglée, par rapport au fluide situé à l'intérieur du profilé creux, dans la plage des valeurs mentionnées ci-avant. Ledit au moins un poinçon requis pour assurer l'étanchéité du profilé creux peut, dans le principe, être pourvu d'un moyen d'étanchement correspondant.

Ainsi, ledit moyen peut par exemple exercer son effet d'étanchement par introduction pure et simple du poinçon dans un orifice du profilé. En outre, il est également possible d'envisager une activation dudit moyen effectuée uniquement à un stade ultérieur, par exemple en comprimant ledit moyen, après coup, contre la paroi dudit profilé lorsque ledit poinçon est déjà à l'état introduit. L'expansion dudit moyen, requise à cette fin, peut par exemple s'opérer par une dilatation radiale de ce dernier ou par une augmentation de volume. Ledit moyen peut alors, dans le principe, être comprimé sur la paroi du profilé à partir de l'extérieur, ou contre ladite paroi depuis l'intérieur. De préférence, un gradin est empreint (formé par empreinte) dans la zone d'au moins une région extrême, en vue d'assurer l'étanchéité du poinçon déjà introduit dans le profilé creux. Ledit gradin peut alors présenter une réalisation telle qu'il ceinture la périphérie du poinçon, et/ou procure une butée à la face frontale dudit poinçon. Dans une variante préférentielle, un gradin, conçu pour assurer l'étanchéité dans la zone de ladite région extrême, est empreint dès l'introduction dudit poinçon dans ledit profilé. Une autre variante préférentielle prévoit d'empreindre un gradin, conçu pour assurer l'étanchéité dans la zone de ladite région extrême, dès le stade précédant l'introduction dudit poinçon dans ledit profilé. Outre la fonction d'étanchement pure et simple exercée par le poinçon, ce dernier peut aussi contribuer, fondamentalement, à la mise en forme du profilé creux dans la zone de la région extrême, la paroi dudit profilé étant alors conformée, au moins par zones, au profil géométrique dudit poinçon. De manière avantageuse, la section transversale dudit poinçon est déjà adaptée à la configuration de section transversale de ladite région extrême à l'issue du préformage dudit profilé. Un perfectionnement avantageux de l'invention prévoit qu'au moins une région extrême, sur le profilé creux, soit amenée à sa forme définitive à l'intérieur d'un dispositif de formage. Ledit dispositif agit alors, de préférence, indépendamment de l'outil de formage. En d'autres termes, le profilé peut par exemple être tout d'abord mis en forme entre ses deux régions extrêmes, après quoi au moins l'une de ses régions extrêmes est pareillement mise en forme au moyen dudit dispositif de formage. Bien entendu, la partie dudit profilé qui est interposée entre les régions extrêmes peut aussi être mise en forme concurremment, et donc conjointement à au moins l'une de ses régions extrêmes. Dans le principe, les régions extrêmes ou au moins l'une desdites régions extrêmes peu(ven)t être mise(s) en forme dans un premier temps, si besoin est. Notamment en présence de deux régions extrêmes du profilé creux devant être mises en forme, deux dispositifs de formage sont utilisés en parallèle de façon correspondante. De préférence, le dispositif de formage est mobile indépendamment de l'outil de formage. Pour obtenir un découplage le plus fort possible, entre l'outil de formage et au moins un dispositif de formage, ledit dispositif est avantageusement monté avec mobilité, par exemple par l'intermédiaire de ressorts.

Dans un premier agencement ciblant le formage d'au moins une région extrême, cette dernière est amenée à sa forme définitive à l'intérieur du dispositif de formage. Dans une variante d'agencement, au moins une région extrême du profilé creux est amenée, par l'intermédiaire d'un dispositif de formage, à la forme d'une partie de la cavité de formage. En d'autres termes, le dispositif de formage utilisé dans ce cas sert à appliquer, de l'extérieur, une force correspondante de mise en forme à la paroi du profilé dans la zone de la région extrême, ladite paroi étant ensuite amenée, au moins par tronçons, à la forme d'une partie de la zone de formage se présentant, plus précisément, comme une matrice. En conséquence, la région extrême est ainsi amenée à sa forme définitive entre le dispositif de formage et l'outil de formage.

L'invention prévoit, en outre, que la ou les région(s) extrême(s) soi(en)t profilée(s) à l'issue du formage définitif, par au moins une découpe. En variante, ledit profilage par au moins une découpe peut aussi avoir lieu au cours dudit formage définitif. Par exemple, ledit profilage peut être exécuté au laser, voire par d'autres procédés mécaniques. Il peut ainsi, par exemple, être également effectué par sciage ou par usinage à enlèvement de copeaux. En fonction de l'excédent de matière, il peut aussi, bien entendu, être obtenu par une opération de meulage. En variante, un grignotage peut également conférer ledit profilage. Le profilage de la région extrême se présente, le plus souvent, comme une découpe de profilage recherchant, à la fois, un rattrapage des écarts de ladite région et son adaptation à d'autres pièces structurelles en vue de l'accoupler ultérieurement à ces dernières. En définitive, il est fourni un procédé permettant le formage extrêmement économique d'un profilé creux destiné à un véhicule automobile. Le fluide, situé dans l'espace intérieur du profilé obturé, autorise en particulier un effet de soutien éminemment avantageux, depuis l'intérieur dudit profilé, alors même que celui-ci est mis en forme mécaniquement à partir de sa face extérieure. Dans ce cas, le préformage s'opérant à l'état non obturé dudit profilé se cantonne tout d'abord à des zones partielles, ainsi qu'à des sections transversales profilées n'impliquant pas de déformations indésirables dudit profilé dans des zones partielles. La limitation de la pression intérieure, plus précisément de la pression du fluide renfermé par le profilé creux obturé, a pour effet d'assurer, durant l'intégralité du processus de formage, que ladite pression intérieure ne soumette pas la paroi dudit profilé à une contrainte excédant sa limite d'allongement. Ledit fluide peut, par exemple, consister en de l'eau ou en une suspension à composition autre. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemples de réalisation nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une perspective d'un profilé de torsion amené à sa forme définitive à partir d'un profilé tubulaire ; la figure 2 est une coupe fragmentaire d'un profilé de torsion présentant une zone plissée ; la figure 3 illustre une première configuration de section transversale d'un tronçon du profilé de torsion représenté sur la figure 1 ; la figure 4 montre une deuxième configuration de section transversale du profilé de torsion illustré sur la figure 1 ; la figure 5 représente une troisième configuration de section transversale du profilé de torsion illustré sur la figure 1 ; la figure 6 est une perspective, avec représentation en coupe, d'un tronçon d'un profilé tubulaire en combinaison avec des profils géométriques d'un outil de formage ; la figure 7 montre le profilé tubulaire selon la figure 6, déformé par zones ; et la figure 8 illustre le profilé tubulaire selon les figures 6 et 7, à l'état de mise en forme définitive. La figure 1 montre un profilé creux 1 déjà amené à sa forme définitive et se présentant, par exemple, comme un profilé de torsion matérialisant un élément structurel du train de roulement d'un véhicule automobile, en particulier un bras oscillant transversal d'un essieu directeur arrière composite. Le profilé 1 comporte une moulure 3 qui s'étend entre deux régions extrêmes 2a et 2b, dans lesquelles elle fusionne. Pour mettre en lumière le profil géométrique dudit profilé 1, ce dernier est scindé en des plans individuels A, B et C dont les tracés respectifs sont perpendiculaires à un axe longitudinal x dudit profilé. Le plan A passe alors par le centre d'une partie médiane 4 du profilé 1, interposée entre les deux régions extrêmes 2a et 2b. En revanche, le plan C traverse lesdites régions 2a, 2b et est illustré uniquement au niveau d'une région extrême 2a sur la figure 1. Le dernier plan, ou plan B, se trouve entre les deux autres plans A et C dans le présent cas. La configuration de section transversale du profilé 1, prédominante dans les plans A, B et C individuels, fait l'objet des figures 3, 4 et 5. La figure 2 représente un autre profilé creux 1 a, semblablement amené à la forme d'un profilé de torsion. Ledit profilé la soulève le problème survenant lors du formage purement mécanique, dans l'art antérieur, et résidant dans un mouvement incontrôlé de la matière, au moins par zones. Notamment les régions, dans lesquelles plusieurs rayons de courbure convergent, accusent des plis 5 indésirables. Dans le présent cas, la zone plissée indésirable s'instaure entre la région extrême 2a du profilé la et la partie médiane 4 de celui-ci, plus précisément dans les plans B et C, dans la zone de transition entre ladite région 2a et la moulure 3. La présente invention vise, en particulier, à interdire les mouvements inopportuns de la matière indiqués par les plis 5. La figure 3 est une coupe transversale, dans le plan A, de la partie médiane 4 du profilé creux 1 selon la figure 1. Une paroi périphérique 6 dudit profilé 1 possède alors une épaisseur de matière constante. Les membrures de ladite paroi 6 sont notamment en contact au niveau d'un fond 3a de la moulure 3. Une observation anticipée des figures 4 et 5 révèle que ledit fond 3a de la moulure 3 est affaissé, dans le plan A, par rapport à l'axe longitudinal x du profilé 1. La paroi 6 dudit profilé 1 présente dans le plan A, à partir dudit fond 3a de la moulure 3, un tracé étroit sur 30 % à 50 % de la section transversale, avec orientation parallèle. Les membrures de la paroi 6 du profilé 1, ainsi doublée dans ces régions, sont séparées d'une distance plus petit qu'une épaisseur 6a de la paroi 6 proprement dite. Par ailleurs, du fait de la déformation, à la fois une largeur bl et une hauteur hl du profilé creux 1 sont nettement moindres, dans la région du plan A, que les cotes de la section transversale tubulaire initiale dudit profilé 1, non illustrée en détail dans le présent cas. En particulier sous l'effet de la moulure 3 pénétrant en profondeur dans le profilé 1, ledit profilé 1 est doté, dans la région dudit plan A, d'une section transversale configurée en U dont les extrémités 7 possèdent un rayon de courbure r 1 modeste au regard du tracé de la paroi 6. Ledit rayon rl correspond, dans le présent cas, à entre 100 % et 200 % de l'épaisseur 6a de la paroi 6. Ladite paroi 6, doublée dans la région du fond 3a de la moulure 3, comporte un tracé courbe tant à la face intérieure de la moulure 3, qu'à la face extérieure pointant à l'opposé de ladite face intérieure. La figure 4 est une coupe transversale du profilé creux 1, dans le plan B tel qu'illustré sur la figure 1. Vis-à-vis de la représentation de la figure 3, les membrures de la paroi doublée 6 possèdent un espacement mutuel nettement supérieur et sont en contact uniquement au niveau du fond 3a de la moulure 3. Entre ledit fond 3a et les extrémités 7 de la section transversale en U dudit profilé 1, l'espacement desdites membrures de la paroi 6 représente jusqu'au sextuple de l'épaisseur 6a de ladite paroi 6. Lesdites extrémités 7 sont en conséquence pourvues, elles aussi, d'un rayon de courbure r2 plus grand comparativement à l'illustration de la figure 3. Dans ce cas, ledit rayon r2 correspond à entre 250 % et 350 % de l'épaisseur 6a de ladite paroi 6.

Alors qu'une hauteur h2 mesurée dans le plan B, dans la direction d'un axe vertical z du profilé creux 1, correspond pour l'essentiel à la hauteur hi dudit profilé 1 dans le plan A, la section transversale en U dudit profilé 1 présente, dans ledit plan B, une largeur b2 plus grande que sa largeur b 1 dans ledit plan A. Ladite largeur supérieure b2 résulte, en particulier, du plus fort rayon de courbure r2 des extrémités 7 dans le plan B. La paroi 6 du profilé 1 possède par ailleurs un tracé rectiligne, au moins par zones, sur sa face extérieure tournée à l'opposé de la moulure 3. La figure 5 met en lumière la configuration de section transversale du profilé creux 1 selon la figure 1, dans le plan C. Par rapport aux configurations dans les plans A et B, ledit profilé 1 présente, dans le plan C, à la fois une hauteur h3 supérieure et une largeur b3 supérieure. La section transversale dudit profilé 1 possède une configuration globalement ovale dans la région dudit plan C. Alors que les régions de sa paroi 6, pointant dans la direction d'un axe transversal y, ont un tracé courbe, les régions de ladite paroi 6, situées en vis-à-vis dans la direction de l'axe vertical z, sont orientées en ligne droite et parallèlement l'une à l'autre. La figure 6 illustre un tronçon du profilé creux 1 se présentant comme un produit semi-fini, à l'état non mis en forme. Ledit profilé 1 est alors inséré dans une cavité de formage 8 d'un outil de formage 9 représenté uniquement de manière schématique. Ledit outil 9 se compose, en particulier, d'une matrice supérieure 9a et d'une matrice inférieure 9b dont les profils géométriques sont illustrés schématiquement. Les profils géométriques d'un poinçon 10, ainsi que d'un dispositif de formage 11 ceinturant la région extrême 2a au moins par zones, sont en outre représentés, de manière schématique, au voisinage de ladite région extrême 2a du profilé 1. Pour offrir une meilleure visibilité, aussi bien l'outil 9 que le poinçon 10, ainsi que le dispositif 11, sont illustrés en coupe conjointement au profilé 1. Cela permet, en particulier, d'observer l'intérieur dudit profilé 1. D'une manière non représentée en détail, lors de l'insertion dans l'outil 9, le profilé est alors rempli d'un fluide par l'intermédiaire d'un orifice 12 pratiqué dans la région extrême 2a.

La figure 7 montre un premier processus de fermeture Z1 de l'outil de formage 9, s'opérant dans la direction de l'axe vertical z. Une zone partielle 13 du profilé creux 1 est déjà préformée, dans la région de la future moulure 3, suite à un premier abaissement limité de la matrice supérieure 9a. A cette fin, l'outil 9 est fermé en partie. Outre la déformation de la paroi 6, résultant du contact direct avec la matrice 9a, ladite paroi 6 opposée à ladite matrice supérieure 9a et pointant vers la matrice inférieure 9b est également affaissée, au moins par zones, en direction de ladite matrice inférieure 9b. Dans ce cas, un contact direct de l'outil 9 s'instaure uniquement par zones avec la paroi 6 du profilé 1. Avant, ou après, voire concomitamment à la déformation préalable de la zone partielle 13 du profilé creux 1, la région extrême 2a est ovalisée par le dispositif de formage 11, de la manière illustrée sur la figure 5. Dans l'enchaînement direct du premier processus de fermeture Z1 de l'outil de formage 9, le profilé creux 1 est obturé au voisinage de sa région extrême 2a par introduction du poinçon 10, comme représenté pareillement sur la figure 7. Pendant, avant ou après l'introduction dudit poinçon 10 dans la région 2a du profilé 1, un gradin non illustré en détail est empreint dans ladite région 2a. Ledit gradin sert à assurer l'étanchéité dudit poinçon 10 à l'intérieur de ladite région 2a. Ledit gradin peut alors être ménagé de façon telle qu'il ceinture périphériquement le poinçon 10, ou procure une butée à la face frontale dudit poinçon 10. Par l'intermédiaire d'un canal non représenté en détail, pratiqué à l'intérieur du poinçon 10, la pression du fluide renfermé par le profilé creux 1, et comblant intégralement ce dernier, est accrue jusqu'à une valeur excédant la pression atmosphérique. Le canal façonné dans le poinçon 10 et raccordé, à cet effet, à une source de pression extérieure semblablement non illustrée provoque un accroissement, jusqu'à 20 bar au maximum, de la pression du fluide régnant à l'intérieur du profilé 1 obturé. La figure 8 montre la déformation du profilé creux 1 se produisant au cours d'un second processus de fermeture Z2. La configuration du profilé 1 préformé, déjà procurée par le premier processus de fermeture Z1, a été conjointement illustrée par des pointillés à des fins illustratives. Le poinçon 10 introduit dans l'espace interne de la région extrême 2a présente alors, au moins par zones, un profil géométrique contre lequel la paroi 6 dudit profilé 1 vient en applique au cours dudit second processus Z2. Lors de l'exécution du second processus de fermeture Z2, le profilé creux 1 est obturé en piégeant le fluide qu'il renferme. La poursuite de l'abaissement de la matrice supérieure 9a, dans la direction de l'axe vertical z, donne notamment naissance à la moulure 3. La paroi 6 du profilé 1 pointant à l'opposé de ladite moulure 3 est par ailleurs amenée, au moins par zones, à la forme géométrique de la matrice inférieure 9b. Au cours du second processus Z2, en particulier, l'outil de formage 9 est en contact uniquement par zones avec la paroi 6 du profilé 1. Durant ledit processus Z2, en d'autres termes, la matrice supérieure 9a ou la matrice inférieure 9b de l'outil 9 n'entre pas intégralement en contact avec ladite paroi 6 dudit profilé 1, mais cette dernière est en revanche dépourvue, par zones, de tout contact avec ledit outil. La variation de volume s'instaurant obligatoirement à l'intérieur du profilé creux 1, lors du second processus de fermeture Z2, se traduit par un accroissement correspondant de la pression du fluide. Ladite pression est, par exemple, limitée à 500 bar au maximum par un moyen de maintien de la pression non illustré en détail, implanté sur le poinçon 10. A cette fin, un excédent de volume dudit fluide, s'établissant par rapport au volume intérieur du profilé 1 qui varie durant les opérations de mise en forme, est évacué dudit profilé 1 au cours du second processus Z2, avec contrôle exercé par ledit moyen de maintien. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit et représenté, sans s'écarter du cadre de la présente invention. Liste des références numériques et alphanumériques : 1 ; 1a profilé creux 2a, 2b régions extrêmes du profilé 3 moulure du profilé 3a fond de la moulure 4 partie médiane du profilé 5 plis indésirables 6 paroi périphérique du profilé 6a épaisseur de la paroi périphérique 7 extrémités de la section transversale du profilé 8 cavité de formage 9 outil de formage 9a matrice supérieure de l'outil 9b matrice inférieure de l'outil 10 poinçon 11 dispositif de formage 12 orifice pratiqué dans une région extrême 13 zone partielle préformée du profilé A, B, C plans d'observation du profilé bl largeur du profilé dans le plan A b2 largeur du profilé dans le plan B b3 largeur du profilé dans le plan C hl hauteur du profilé dans le plan A h2 hauteur du profilé dans le plan B h3 hauteur du profilé dans le plan C rl rayon de courbure des extrémités de la section transversale dans le plan A r2 rayon de courbure des extrémités de la section transversale dans le plan B x axe longitudinal du profilé y axe transversal du profilé z axe vertical du profilé Z1 premier processus de fermeture de l'outil Z2 second processus de fermeture de l'outil

Claims (12)

1. REVENDICATIONS- 1. Procédé de formage d'un profilé creux (1) destiné à un véhicule automobile, incluant les étapes consistant à insérer ledit profilé creux (1) dans une cavité de formage (8) d'un outil de formage (9) composé d'au moins deux parties, le profilé creux (1) étant intégralement rempli d'un fluide par l'intermédiaire d'au moins un orifice (12) pratiqué dans ledit profilé creux (1) ; à préformer au moins une première zone partielle (13) dudit profilé creux (1) non obturé, par fermeture partielle dudit outil de formage (9) au cours d'un premier processus de fermeture (Z1) ; et à obturer ledit profilé creux (1) par introduction d'un poinçon (10) dans au moins une région extrême ouverte (2a, 2b) dudit profilé creux (1), procédé caractérisé par le fait que le profilé creux (1) est amené à sa forme définitive, au moins par zones, par un second processus de fermeture (Z2) de l'outil de formage (9), sachant que la cavité de formage (8) entre en contact uniquement par zones avec ledit profilé (1) au cours des deux processus de fermeture (Z1, Z2) dudit outil (9), et que la contrainte statique, imposée audit profilé (1) depuis l'intérieur et résultant de la pression du fluide durant l'intégralité du processus de formage, est maintenue en deçà de la limite d'allongement du matériau dudit profilé (1).
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pression du fluide, à l'intérieur du profilé creux (1) obturé, est accrue par l'intermédiaire d'un canal pratiqué dans le poinçon (10) et raccordé à une source de pression extérieure.
3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que, sous l'effet de l'accroissement de pression, la pression du fluide, à l'intérieur du profilé creux (1) obturé, est accrue jusqu'à 250 bar au maximum.
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la pression maximale du fluide, à l'intérieur du profilé creux (1) obturé, est limitée à 500 bar au maximum durant l'intégralité du processus.
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le préformage est exécuté en plusieurs phases.
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'un excédent de fluide est évacué du profilé creux (1), au cours du second processus de fermeture (Z2), avec contrôle exercé par un moyen de maintien de la pression, implanté sur le poinçon (10).
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'un gradin est empreint dans la zone de la région extrême (2a, 2b), en vue d'assurer l'étanchéité du poinçon (10) déjà introduit dans le profilé creux (1).
8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'un gradin, conçu pour assurer l'étanchéité dans la zone de la région extrême (2a, 2b), est empreint au cours de l'introduction du poinçon (10) dans le profilé creux (1).
9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'un gradin, conçu pour assurer l'étanchéité dans la zone de la région extrême (2a, 2b), est empreint préalablement à l'introduction du poinçon (10) dans le profilé creux (1).
10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la région extrême (2a, 2b) du profilé creux (1) est amenée à sa forme définitive à l'intérieur d'un dispositif de formage (11).
11. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la région extrême (2a, 2b) est amenée, par l'intermédiaire d'un dispositif de formage (11), à la forme d'une partie de la cavité de formage (8).
12. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que la région extrême (2a, 2b) est profilée, par au moins une découpe, à l'issue du formage définitif ou au cours dudit formage définitif.