FR3010710A1

FR3010710A1 - Patte d'espacement d'embouti de carrosserie de vehicule automobile

Info

Publication number: FR3010710A1
Application number: FR1358999A
Authority: FR
Inventors: Mickael Boiteux
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2013-09-19
Publication date: 2015-03-20
Anticipated expiration: 2033-09-19
Also published as: FR3010710B1

Abstract

L'invention a trait à un embouti (102), notamment de carrosserie de véhicule, comprenant au moins une patte d'espacement (110) par rapport à un autre embouti similaire disposé contre l'embouti, ladite patte comprenant une portion s'étendant généralement perpendiculairement au plan moyen de l'embouti au niveau de ladite patte (110), ladite portion comprenant une zone déformée par emboutissage (120) apte à la rigidifier. L'invention a également trait à un procédé de fabrication d'un embouti comprenant une phase de découpe ainsi qu'une phase de pliure, afin de former au moins une patte d'espacement (110) unitaire avec un embouti (102).

Description

PATTE D'ESPACEMENT D'EMBOUTI DE CARROSSERIE DE VEHICULE AUTOMOBILE L'invention a trait au domaine de la réalisation d'emboutis notamment d'emboutis de carrosserie de véhicule automobile. L'invention a également trait au stockage provisoire d'emboutis. Un embouti est une pièce métallique en cours ou en fin de fabrication, en tôle de faible épaisseur, obtenue par emboutissage. La figure 1 illustre en perspective un embouti 2 de carrosserie de véhicule automobile. Il repose sur un bâti 4. La surface intérieure de l'embouti 6 est creuse et de forme telle que les bords 8 de l'embouti peuvent être quasiment unilatéralement en contact avec le bâti, et la prise en main de l'embouti rendue difficile sans des moyens de préhension spécifiquement réalisés. Dans une autre disposition par exemple lors de fabrication par lots, ou lors de montage en série, ou lors de phase de transport, les emboutis sont mis les uns contre les autres. Ce positionnement d'emboutis engendre des problèmes similaires à ceux mentionnés ci-dessus, et, selon la géométrie des pièces, des déformations voire des coincements d'emboutis les uns dans les autres peuvent aussi survenir. Que ce soit pour une meilleure prise en main d'un embouti, ou bien pour éviter la déformation d'emboutis stockés ou transportés les uns à côté des autres, il est connu de vouloir réaliser un espacement entre les emboutis. Cet espacement est généralement réalisé par des pattes d'espacement. La figure 2 illustre une patte d'espacement 10 en bordure d'un embouti selon l'art antérieur. La patte d'espacement est en forme de « C », composée d'une première pliure 12, d'une portion perpendiculaire au support 14, d'une seconde pliure 16 et d'une portion parallèle au support 18. Cette dernière portion parallèle forme la surface préférentielle de contact ou d'appui entre l'embouti et un autre embouti ou bien un bâti. Lors de fabrication par lots, les emboutis sont généralement empilés les uns sur les autres verticalement. La hauteur de l'empilement dépend du container utilisé, et par souci d'économie de place ainsi que de productivité, il est recherché de réduire l'espacement entre des emboutis et d'augmenter la quantité d'emboutis empilés. Les pattes d'espacement doivent pouvoir combiner un faible encombrement ainsi qu'une bonne solidité. Lors de montage d'emboutis en série, aussi illustré dans le document de brevet publié FR 2609458, les convoyeurs d'emboutis sont préférentiellement horizontaux, les emboutis sont alors posés sur leur tranche et inclinés contre les emboutis voisins. Dans cette configuration, les pattes d'espacement doivent résister à des composantes de forces transversales, en plus de celles liées à leur poids. Des mini décalages latéraux de positionnement d'emboutis surviennent lors d'empilages verticaux d'emboutis, particulièrement lorsque la hauteur de pile d'emboutis est élevée, l'empilement pouvant pencher. Un décalage latéral est plus important encore lors d'arrangements horizontaux, les emboutis ayant tendance à se coucher. Dans ces deux cas de figures les efforts sur les pattes d'espacement se voient déplacés, déplacement lié au déplacement latéral des emboutis, certaines pattes résistants par un côté seulement de leur corps de patte. A l' extrême certaines pattes ne peuvent plus apporter de résistance, l'ensemble des efforts étant déportés sur d'autres pattes. Dans un environnement industriel moderne, des rangements combinés verticaux et horizontaux requièrent une réalisation de pattes d'espacement résistante à des combinaisons de forces longitudinales et/ou transversales et dans une majorité de cas des déplacements latéraux d'emboutis les uns vis-à-vis des autres. Les contraintes extérieures sur les emboutis sont aussi liées à des opérations humaines, pouvant être aléatoires, et engendrer des rapprochements d'emboutis plus ou moins brutaux. Or les différentes directions d'efforts directs ou induits causent des affaissements des pattes d'espacement, pattes qui ne sont pas réalisées pour un environnement de contraintes d'une telle variabilité. L'affaissement des pattes engendrent des contacts forcés entre emboutis, voire des coincements menant à des rayures ou des enfoncements d'emboutis. De tels incidents engendrent des rebus de non qualité et des pertes de rendement des opérations. Il est aussi connu de former des pattes d'espacement unitaires avec l'embouti, dans la partie intérieure de l'embouti. Cet arrangement a l'avantage de pouvoir donner à l'embouti une fonction « espacement » disponible à tout moment dans le flux prévu ou non prévu de production ou de transport. Cette fonction est aussi réalisée quand les pattes sont positionnées sur les bords extérieurs de l'embouti. L'espacement peut être mis en oeuvre dans l'embouti par une ou plusieurs simples feuillures ou bien une ou plusieurs feuillures pliées. Or des forces de flambage et/ou de flexion plus importantes ou mal orientées sur ce type de pattes d'espacement peuvent causer leur affaissement ou leur écrasement. Le document de brevet publié FR 2 897 788 divulgue par ailleurs une optimisation de l'emplacement des pattes d'espacement en forme de « C » à proximité des zones préférentielles de coincement, la recherche de solution répondant à des problèmes similaires d'incidents de qualité ou de perte de rendement, et correspondant en l'occurrence à l'amélioration d'une situation d'empilage vertical avec des parois d'emboutis abruptes. L'invention a pour objectif de proposer une solution à au moins des inconvénients de l'état de la technique susmentionné, plus particulièrement au problème de rigidité de pattes d'espacement d'emboutis rencontré dans l'état de la technique mentionné ci- avant. L'invention a pour objet un embouti, notamment de carrosserie de véhicule automobile, comprenant au moins une patte d'espacement par rapport à un autre embouti similaire disposé contre l'embouti, ladite patte comprenant une portion s'étendant généralement perpendiculairement au plan moyen de l'embouti au niveau de ladite patte, remarquable en ce que la portion s'étendant généralement perpendiculairement comprend une zone déformée par emboutissage apte à la rigidifier. Selon un mode avantageux de l'invention, la portion s'étendant généralement perpendiculairement comprend un bord libre apte à être en contact avec l'autre embouti similaire. Selon un mode avantageux de l'invention, la portion s'étendant généralement perpendiculairement a une longueur préférentiellement inférieure au cinquantième de la plus grande dimension de la pièce.

Selon un mode avantageux de l'invention, la zone emboutie s'étend jusqu'au bord libre de la portion s'étendant généralement perpendiculairement, le profil dudit bord correspondant à celui de la zone emboutie. Selon un mode avantageux de l'invention, le profil du bord de la zone emboutie est en forme de bosse ou de cloche.

Selon un mode avantageux de l'invention, la zone emboutie forme une cavité de profil généralement arrondi. Selon un mode avantageux de l'invention, le profil de la cavité de la zone emboutie a une hauteur supérieure au tiers, préférentiellement à la moitié, plus préférentiellement encore au trois-quarts, de sa largeur. Selon un mode avantageux de l'invention, la portion s'étendant généralement perpendiculairement est intégralement formée avec l'embouti, préférentiellement par découpe et pliage. Selon un mode avantageux de l'invention, l'embouti forme une paroi, la zone 10 emboutie de la portion s'étendant généralement perpendiculairement étant à distance de ladite paroi au niveau de la patte. Selon un mode avantageux de l'invention, la distance entre la zone emboutie de la portion s'étendant généralement perpendiculairement et la paroi est préférentiellement supérieure à la moitié, encore préférentiellement supérieure aux 15 trois-quarts de la longueur de la patte. Selon un mode avantageux de l'invention, la patte est à un bord périphérique de l'embouti, ledit bord formant préférentiellement un pli d'un angle compris entre 60° et 120°. Selon un mode avantageux de l'invention, plusieurs pattes sont formées sur un 20 même embouti, à sa périphérie. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication, remarquable en ce qu'il met en oeuvre l'embouti de l'invention, et comprenant les étapes suivantes : (a) mise à forme par emboutissage d'une tôle métallique en vue de former l'embouti et mise à forme de la ou des zones rigidifiées 25 correspondant à la ou aux pattes, respectivement ; (b) découpe de l'embouti et du contour de la patte ; (c) pliage de la patte.

Selon un mode avantageux de l'invention, à l'étape (a), la mise à forme de l'embouti et de la ou des zones rigidifiées de la ou des pattes est réalisée dans la même passe d'emboutissage. Selon un mode avantageux de l'invention, à l'étape (b), la découpe de l'embouti et 5 du contour de la patte est réalisée dans la même passe de découpe. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent d'éviter l'affaissement ou l'écrasement de pattes d'espacement d'emboutis similaires disposés les uns à côté des autres verticalement ou horizontalement. Elles permettent aussi de réduire les incidents qualités conséquents d'opérations de 10 stockage provisoire ou de transport d'emboutis, comme notamment des pièces finies en sortie d'emboutissage. Elles permettent enfin de réduire les pertes de rendement d'opérations mettant en oeuvre des emboutis similaires et disposés les uns sur les autres. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux 15 compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective d'un embouti de carrosserie de véhicule automobile. - La figure 2 est une vue en perspective d'une patte d'espacement sur un embouti selon l'état de la technique. 20 - La figure 3 est une vue en perspective d'un embouti avec une zone déformée par emboutissage, selon l'invention. - La figure 4 est une vue en perspective d'une patte d'espacement, selon l'invention. - La figure 5 est une vue en perspective d'emboutis disposés les uns contre les 25 autres et munis de pattes d'espacement, selon l'invention. Les figures 1 et 2 ont été décrites précédemment en relation avec la discussion de l'état de la technique. La figure 3 est une vue en perspective d'une tôle 102, notamment une tôle emboutie de carrosserie de véhicule automobile, conforme à l'invention. Elle permet de visualiser une zone déformée par emboutissage 120 débouchant sur un bord libre 122 de cette tôle. Une partie de la zone emboutie est un profilé 124 d'axe perpendiculaire au bord de la tôle. Le profil 126 du bord libre de cette zone emboutie est arrondie, elle peut être en forme de bosse ou de cloche, et est de hauteur supérieure au tiers préférentiellement à la moitié, plus préférentiellement encore au trois-quarts de sa largeur. La zone emboutie se termine en son autre extrémité en une cavité 128 de profil arrondi se prolongeant dans le reste de la tôle. La phase du procédé d'emboutissage de la tôle de carrosserie automobile inclut la formation, par déformation, de cette zone déformée débouchant sur un bord libre de la tôle.

La figure 4 est une vue en perspective d'une patte 110 comprenant une portion d'embouti s'étendant perpendiculairement à la partie de l'embouti 102 sur laquelle cette portion se raccroche. La portion comprend la zone déformée par emboutissage 120 décrite dans la figure 3, représentée après une étape de découpe selon la coupure 130 et de pliage selon la pliure 132, conforme au procédé de l'invention. La portion d'embouti s'étend généralement perpendiculairement au plan moyen de l'embouti au niveau de ladite patte. Le pli entre cette portion de tôle et la tôle 102 à laquelle elle se rattache est préférentiellement d'un angle entre 60° et 120°. La hauteur de la patte peut être inférieure au cinquantième de la plus grande dimension de l'embouti. La zone emboutie 120 de la portion est à une distance de la pliure ou de la paroi de l'embouti de la carrosserie, qui est préférentiellement supérieure à la moitié, encore préférentiellement supérieure aux trois-quarts de la longueur de la patte. La phase de découpe de l'embouti de carrosserie de véhicule inclut la découpe de la patte de ce même embouti, la patte restant unitaire avec l'embouti. Les outils et les temps de cycle nécessaires pour effectuer ces phases d'emboutissage et de découpe sont donc très similaires à ceux nécessaires pour la fabrication d'un embouti sans pattes d'espacement, ce qui offre à cette solution aussi un intérêt économique. La phase de pliage de la portion d'embouti est effectuée dans une séquence ultérieure du procédé. La figure 5 est une vue en perspective de plusieurs emboutis 102 munis d'une ou plusieurs pattes d'espacement 110. Un espacement est créé entre chaque embouti au niveau de la patte, la coopération de plusieurs pattes permettant d'obtenir un espacement plus ou moins identique sur d'autres zones de l'embouti. Le bord libre 126 de la portion de la patte déformée est la partie de la patte en contact avec l'autre embouti similaire à côté duquel il est positionné. Cette surface est rigidifiée car elle est portée par la zone déformée par emboutissage 120. Dans le cas de déplacement latéral d'un embouti vis-à-vis d'un autre embouti, la surface d'appui peut se réduire et se fera par une partie plus réduite de cette surface d'appui 126, toujours portée par la zone déformée par emboutissage. Dans le cas d'empilement vertical, la force de flambage plus importante est mieux répartie dans cette zone rigidifiée. La recherche d'une réalisation de pattes de petite taille permet lors de forces latérales extérieures ou intérieures de réduire le moment de rotation sur la patte ; en outre elle permet un nombre d'emboutis empilés plus important dans un volume donné, ce qui est un intérêt économique supplémentaire. L'embouti est en matériau métallique, préférentiellement en alliage d'aluminium ou de fer, notamment un élément de carrosserie ou de doublure de carrosserie de véhicule automobile.15

Claims

REVENDICATIONS1. Embouti (102), notamment de carrosserie de véhicule, comprenant au moins une patte d'espacement (110) par rapport à un autre embouti similaire disposé contre l'embouti, ladite patte comprenant une portion s'étendant généralement perpendiculairement au plan moyen de l'embouti au niveau de ladite patte ; caractérisé en ce que la portion s'étendant généralement perpendiculairement comprend une zone déformée par emboutissage (120) apte à la rigidifier.
2. Embouti selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion s'étendant généralement perpendiculairement comprend un bord libre (126) apte à être en contact avec l'autre embouti similaire.
3. Embouti selon la revendication 2, caractérisé en ce que la zone emboutie (120) s'étend jusqu'au bord libre (126) de la portion s'étendant généralement perpendiculairement, le profil dudit bord (126) correspondant à celui de la zone emboutie (120).
4. Embouti selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la zone emboutie forme une cavité (128) de profil généralement arrondi.
5. Embouti selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la portion s'étendant généralement perpendiculairement est intégralement formée avec l'embouti, préférentiellement par découpe et pliage.
6. Embouti selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'embouti forme une paroi, la zone emboutie de la portion s'étendant généralement perpendiculairement étant à distance de ladite paroi au niveau de la patte.
7. Embouti selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la patte (110) est à un bord périphérique de l'embouti, ledit bord formant préférentiellement un pli d'un angle compris entre 60° et 120°.
8. Procédé de fabrication d'un embouti selon l'une des revendications 1 à 7, comprenant les étapes suivantes :(a) mise à forme par emboutissage d'une tôle métallique en vue de former l'embouti (102) et mise à forme de la ou des zones rigidifiées (120) correspondant à la ou aux pattes, respectivement ; (b) découpe de l'embouti (102) et du contour de la patte (110) ; (c) pliage de la patte (110).
9. Procédé de fabrication selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'à l'étape (a), la mise à forme de l'embouti (102) et de la ou des zones rigidifiées (120) de la ou des pattes (110) est réalisée dans la même passe d'emboutissage.
10. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'à l'étape (b), la découpe de l'embouti (102) et du contour de la patte (110) est réalisée dans la même passe de découpe.