FR3027538A1 - Matrice de pressage avec dispositif de butee mobile - Google Patents

Abstract

L'invention a trait à une matrice de pressage (6) d'un embouti (4), notamment de carrosserie de véhicule automobile, en vue de la mise à forme d'un bord de l'embouti en contre-dépouille, ladite matrice comprenant : un élément principal (10) avec une surface de réception (12) de l'embouti ; un élément monté pivotant (14) sur l'élément principal et comprenant une surface de pressage (16) et une surface de formation (18) du bord de l'embouti en contre-dépouille ; la matrice (6) comprend, en outre, un dispositif de butée mobile (28) agissant entre l'élément pivotant (14) et l'élément principal (10) de manière à reprendre les efforts de pressage de l'embouti sur la surface de pressage (16) de l'élément pivotant (14). L'invention a également trait à un outillage (2) comprenant une telle matrice (6) ainsi qu'un procédé mis en œuvre par un tel outillage (2).

Description

MATRICE DE PRESSAGE AVEC DISPOSITIF DE BUTEE MOBILE L'invention a trait au domaine de la fabrication d'embouti, notamment de carrosserie de véhicule automobile. L'invention a plus particulièrement trait à la mise à forme par emboutissage, plus particulièrement encore à la mise à forme de bord en contre- dépouille d'embouti. Un embouti de carrosserie de véhicule automobile peut être un embouti s'étendant sur une grande longueur. Un tel embouti comprend généralement des bords de fixation à d'autres emboutis de manière à réaliser l'assemblage de la carrosserie du véhicule. Un assemblage de qualité requiert généralement une mise à forme précise de l'embouti dans sa forme générale et en particulier une tolérance de fabrication sensiblement faible en ce qui concerne la mise à forme des bords d'embouti. Il est connu de réaliser des outillages d'emboutissage d'embouti qui soient configurés pour la mise à forme de bord d'embouti en contre-dépouille. De tels outillages sont généralement assez complexes avec une cinématique de déplacement d'outils coordonnées de telle sorte que l'embouti ainsi mis à forme puisse être extrait. Cette complexité engendre généralement des jeux de fonctionnement susceptibles de nuire à la qualité de la mise à forme. Le document de brevet EP 1 074 319 B1 divulgue un outillage pour la mise à forme d'un bord en contre-dépouille d'un embouti. L'outillage comprend un élément principal formant une surface de réception de l'embouti ainsi qu'un élément monté pivotant par rapport à l'élément principal, ledit élément pivotant comprenant une surface de pressage ainsi qu'une surface de mise à forme. Un actuateur du type vérin est prévu pour assurer le basculement de l'élément pivotant. Ce dernier comprend des surfaces de butée perpendiculaires venant en contact avec des surfaces correspondantes sur un bâti supportant l'élément principal. L'actuateur assure la mise en pression de ces surfaces de butée afin d'assurer un positionnement de l'élément pivotant. Un poinçon est configuré pour se déplacer verticalement pour contacter l'élément pivotant en vue de son basculement et de son maintien en position. Le poinçon est également configuré pour se déplacer horizontalement vers l'embouti en vue de former le bord en contre-dépouille. Cet enseignement est intéressant en ce qu'il prévoit des surfaces de butée pour un positionnement prévu de l'élément pivotant. Le maintien en position de l'élément pivotant requiert cependant un mouvement essentiellement horizontal du poinçon ce qui limite le champ d'application de cette solution. L'invention a pour objectif de proposer une solution palliant au moins un inconvénient de l'état de l'art, en particulier de l'état de l'art susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une solution pour la mise à forme de bord d'embouti en contre-dépouille. L'invention a pour objet une matrice de pressage d'un embouti, notamment de carrosserie de véhicule automobile, en vue de la mise à forme d'un bord de l'embouti en contre-dépouille, ladite matrice comprenant : un élément principal avec une surface de réception de l'embouti ; un élément monté pivotant sur l'élément principal et comprenant une surface de pressage et une surface de formation du bord de l'embouti en contre-dépouille ; remarquable en ce que la matrice comprend un dispositif de butée mobile agissant entre l'élément pivotant et l'élément principal de manière à reprendre les efforts de pressage de l'embouti sur la surface de pressage de l'élément pivotant. Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif de butée mobile est configuré de manière à former une butée entre l'élément pivotant et l'élément principal au droit de la surface de pressage de l'élément pivotant. Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif de butée mobile comprend au moins une cale mobile en translation entre deux surfaces de contact sur l'élément pivotant et l'élément principal, respectivement. Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif de butée mobile comprend un actuateur relié à la ou les cales mobiles, apte à déplacer la ou lesdites cales, l'actuateur étant préférentiellement un actuateur linéaire, tel qu'un vérin pneumatique ou hydraulique. Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif de butée comprend un arbre pivotant relié à l'actuateur et à la ou aux cales mobiles. L'actuateur peut alors faire tourner l'arbre, la rotation de ce dernier provoquant le déplacement de la ou des cales mobiles.

Selon un mode avantageux de l'invention, l'élément principal forme un logement recevant l'élément pivotant, le dispositif de butée mobile étant disposé dans le logement sous l'élément pivotant. Selon un mode avantageux de l'invention, le logement comprend deux faces latérales opposées, l'arbre pivotant étant monté sur une des deux faces latérales opposées et l'actuateur étant fixé à l'autre desdites faces. Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif de butée comprend plusieurs cales mobiles en translation et à distance les unes des autres pour répartir les efforts de pressage sur la surface de pressage vers lesdites plusieurs cales mobiles.

Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif de butée comprend deux cales mobiles en translation et un mécanisme de bras articulés liant l'arbre pivotant auxdites cales mobiles. Avantageusement, l'arbre pivotant comprend au moins une portion de section carrée.

Selon un mode avantageux de l'invention, l'élément pivotant comprend, en outre, une ou plusieurs surfaces de glissement aptes à recevoir une ou des surfaces correspondantes de coulisseaux sur lesquels est monté un poinçon pour la mise à forme de l'embouti, le dispositif de butée mobile étant configuré, en outre, pour reprendre les efforts appliqués sur la ou lesdites surfaces de glissement.

Selon un mode avantageux de l'invention, les surfaces de glissement comprennent au moins une première surface de glissement et une deuxième surface de glissement en arrière de la première surface par rapport à la surface de formation du bord de l'embouti en contre-dépouille. Selon un mode avantageux de l'invention, les surfaces de glissement sont inclinées par rapport à la surface de pressage, la matrice comprenant, en outre, une ou plusieurs butées fixes s'étendant parallèlement à la surface de pressage et une ou plusieurs autres butées fixes s'étendant dans un plan perpendiculaire à ladite surface de pressage. Selon un mode avantageux de l'invention, la matrice comprend, en outre, des 30 moyens de pivotement de l'élément pivotant, lesdits moyens comprenant préférentiellement un vérin pneumatique ou hydraulique fixé à l'élément pivotant et à l'élément principal. L'invention a également pour objet un procédé de mise à forme d'embouti, notamment de carrosserie de véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : serrage de l'embouti au moyen de la matrice de pressage ; mise à forme d'un bord de l'embouti en contre-dépouille par déformation de l'embouti sur la matrice de pressage ; remarquable en ce que la matrice est conforme à l'invention, le procédé comprenant, en outre, avant l'étape de serrage, une étape de mise en place du dispositif de butée mobile entre l'élément pivotant et l'élément principal, et, après l'étape de mise à forme, une étape de retrait du dispositif de butée mobile entre l'élément pivotant et l'élément principal. Selon un mode avantageux de l'invention, le procédé comprend les étapes suivantes après l'étape de retrait du dispositif de butée mobile : basculement de l'élément pivotant via les moyens de pivotement ; et extraction de l'embouti de l'élément pivotant. L'invention a également pour objet, un outillage de mise à forme d'embouti, notamment de carrosserie de véhicule automobile, comprenant : un premier bâti, un deuxième bâti comprenant un poinçon monté sur des coulisseaux apte à coopérer par rapprochement avec le premier bâti ; remarquable en ce que le premier bâti comprend une matrice de pressage conforme à l'invention, les coulisseaux comprenant des surfaces de glissement aptes à entrer en contact avec des surfaces correspondantes de l'élément pivotant en vue de la mise à forme par le poinçon du bord de l'embouti en contre-dépouille. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce que la matrice de pressage permet de réaliser la mise à forme d'un bord d'embouti en contre-dépouille qui soit de qualité et sensiblement économique. En effet, le dispositif de butée mobile permet d'apporter des éléments de rigidité à la matrice aux endroits destinés à reprendre les efforts de mise à forme. En outre, le dispositif de butée mobile est d'un concept simple ce qui rend la réalisation peu onéreuse.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : 302 753 8 5 - La figure 1 est une vue en coupe d'un outillage de mise à forme conforme à l'invention, l'outillage étant représenté à l'étape de réception d'un embouti ; - La figure 2 est une vue en coupe de l'outillage de la figure 1, à l'étape de pressage de l'embouti contre la matrice de pressage ; 5 - La figure 3 est une vue en coupe de l'outillage des figures 1 et 2, à l'étape de mise à forme du bord de l'embouti en contre-dépouille ; - La figure 4 est une vue en coupe de l'outillage des figures 1 à 3, à l'étape de libération du bord de l'embouti en contre-dépouille ; - La figure 5 est une vue en perspective de dessous de l'élément pivotant sous 10 lequel est disposé le dispositif de butée mobile ; - La figure 6 est une section VI-VI en perspective de la matrice de pressage au niveau d'une cale mobile en translation ; - La figure 7 est une section VII-VII en perspective de la matrice de pressage au niveau de l'actuateur de déplacement de la cale mobile de la figure 6 ; 15 Les figures 1 à 4 sont des vues en coupe d'un outillage de mise à forme 2 d'un embouti 4, notamment de carrosserie de véhicule automobile, conforme à l'invention et selon les différentes étapes d'un procédé de mise à forme conforme à l'invention. Le procédé de mise à forme est celui de la mise à forme d'un bord de l'embouti en contre-dépouille. 20 La figure 1 est une vue en coupe de l'outillage de mise à forme 2 à l'étape du procédé qui est la réception de l'embouti 4 sur une matrice de pressage 6 conforme à l'invention. L'outillage 2 comprend un premier bâti 8 sur lequel est montée la matrice de pressage 6. La matrice de pressage 6 comprend un élément principal 10 avec une surface de réception 12 de l'embouti 4, la matrice comprend, en outre, un 25 élément monté pivotant 14 sur l'élément principal 10 et comprenant une surface de pressage 16 et une surface de formation 18 du bord de l'embouti en contre-dépouille. L'outillage 2 comprend, en outre, un deuxième bâti 20 comprenant un presseur 22 et un poinçon 24 monté sur des coulisseaux 26, le poinçon 24 étant apte à coopérer avec la surface de formation 18 du bord de l'embouti de l'élément mobile par rapprochement du deuxième bâti 20 vers le premier bâti 8. La figure 2 est une vue en coupe de l'outillage de mise à forme 2 conforme à l'invention à l'étape suivante du procédé qui est le pressage de l'embouti 4 contre la matrice de pressage 6. On peut observer les éléments principal 10 et pivotant 14 de la matrice de pressage 6 comme présenté en relation avec la figure précédente ; la matrice de pressage 6 comprend, en outre, un dispositif de butée mobile 28 agissant entre l'élément pivotant 14 et l'élément principal 10 de manière à reprendre les efforts de pressage de l'embouti 4 sur la surface de pressage 16 de l'élément pivotant 14. Plus précisément, le dispositif de butée mobile 28 est configuré de manière à former une butée entre l'élément pivotant 14 et l'élément principal 10 au droit de la surface de pressage 16 de l'élément pivotant. En particulier, le dispositif de butée mobile 28 comprend des cales mobiles en translation 30 entre une surface de contact 31 sur l'élément pivotant 14 et une surface de contact 33 sur l'élément principal 10; le dispositif de butée mobile 28 comprend, en outre, un actuateur 32 relié aux cales mobiles 30, et apte à les déplacer. En l'occurrence, l'actuateur 32 est un vérin pneumatique ; dans un autre mode de réalisation, le vérin peut être un vérin hydraulique. On peut observer que l'élément principal 10 forme un logement 34 recevant l'élément pivotant 14, le dispositif de butée mobile 28 étant disposé dans le logement 34 sous l'élément pivotant 14. La réalisation du dispositif de butée mobile 28 est décrite plus en détail en relation avec les figures 5 à 7. La figure 3 est une vue en coupe de l'outillage de mise à forme 2 à l'étape suivante du procédé qui est la mise à forme du bord en contre-dépouille de l'embouti. L'élément pivotant 14 comprend plusieurs surfaces de glissement 36 recevant des surfaces correspondantes des coulisseaux 26. On peut observer que les surfaces de glissement 36 comprennent une première surface de glissement et une deuxième surface de glissement en arrière de la première surface de glissement par rapport à la surface de formation 18 du bord de l'embouti en contre-dépouille. Cette mesure est intéressante pour améliorer le positionnement des coulisseaux 26 contre l'élément mobile 14 et par conséquent réduire les dispersions de mise à forme du bord en contre-dépouille. Le dispositif de butée mobile (non représenté) est configuré, en outre, pour reprendre les efforts appliqués sur les surfaces de glissement 36. On peut observer que les surfaces de glissement 36 sont inclinées par rapport à la surface de pressage 16 et génèrent, en outre, des efforts inclinés par rapport à la direction de pressage. De façon à reprendre, en outre, ces efforts inclinés, la matrice de pressage 6 comprend, en outre, plusieurs butées fixes 38 qui s'étendent parallèlement à la surface de pressage et latéralement par rapport aux cales mobiles ainsi que plusieurs autres butées fixes 40 qui s'étendent dans un plan perpendiculaire à la surface de pressage 16. La figure 4 est une vue en coupe de l'outillage de mise à forme 2 à l'étape suivante du procédé qui est le basculement de l'élément pivotant 14 de la matrice de pressage 6 par rapport à l'élément principal 10. Dans le procédé conforme à l'invention, le basculement est précédé d'une étape de retrait du dispositif de butée, les cales mobiles en translation (non représentées) étant déplacées vers la gauche sur l'image pour permettre le basculement. Le basculement est réalisé via des moyens de pivotement, en l'occurrence un deuxième vérin pneumatique 42 monté entre l'élément mobile 14 et l'élément principal 10. L'excitation du vérin pneumatique 42 permet le pivotement de l'élément pivotant 14 autour d'un pivot représenté schématiquement par l'axe de pivotement « K » ; dans un autre mode de réalisation, le vérin 42 peut être un vérin hydraulique. Suite au basculement de l'outil mobile 14 vient l'étape finale du procédé qui est l'extraction de l'embouti 4 de l'élément pivotant 14.

La figure 5 est une vue en perspective et de dessous de l'élément mobile 14 de la matrice de pressage, élément mobile 14 en dessous duquel est représenté le dispositif de butée mobile 28. L'élément mobile 14 de la matrice de pressage comprend un pivot 44 à deux de ses extrémités. Ces deux pivots 44 sont aptes à coopérer avec des logements (non représentés) correspondant dans la matrice principale de manière à ce que l'élément pivotant 14 puisse pivoter dans l'élément principal. On peut observer l'axe de pivotement « K» formé par les pivots 44. Le dispositif de butée mobile 28 situé sous l'élément mobile 14 comprend deux cales mobiles en translation 30 et un mécanisme 45 de bras articulés liant d'une part un arbre pivotant 48 aux cales mobiles 30 et d'une autre part ce même arbre pivotant 48 à la tige mobile du vérin pneumatique 32. On peut voir au centre de l'image le vérin pneumatique 32 ainsi que les cales mobiles 30 à distance l'une de l'autre autour du vérin. Cette mesure est intéressante pour répartir les efforts exercés par le presseur (non représenté) sur la surface de pressage (non visible sur l'image) vers chacune des cales mobiles 30. Par ailleurs, les cales mobiles 30 et le vérin 32 sont situés dans un même plan. Cette mesure est intéressante pour minimiser l'encombrement du dispositif de butée mobile 28. On peut également observer les surfaces fixes de positionnement 38 et 40 de l'élément mobile 14 dans l'élément principal comme introduit en relation avec la figure 3 ainsi qu'en arrière-plan le vérin pneumatique 42 de basculement de l'élément mobile 14. Les figures 6 et 7 sont des sections en perspective de la matrice de pressage 6 conforme à l'invention à deux niveaux parallèles de manière à observer le montage des cales mobiles 30 entre les éléments mobile 14 et principal 10 ainsi que le 10 montage du vérin pneumatique 32 actuateur du mouvement des cales 30. La figure 6 est une section VI-VI en perspective de la matrice de pressage 6 au niveau du dispositif de butée 28, en particulier au niveau d'une des cales mobiles 30 en translation. On peut voir l'arbre 48 relié par un bras articulé 46 à l'une des cales mobiles 30. L'actuateur (non représenté) relié à l'arbre 48 peut faire tourner l'arbre, 15 la rotation de ce dernier provoquant le déplacement de la cale mobile 30. Le bras articulé 46 reliant une des cales 30 à l'arbre pivotant 48 peut être assemblé à l'arbre à niveau d'une section carrée de l'arbre. Cette mesure est intéressante pour la robustesse de la réalisation. La figure 7 est une section VII-VII en perspective de la matrice de pressage 6 au 20 niveau du dispositif de butée 28, en particulier au niveau du vérin pneumatique 32 actuateur du mouvement des cales (non représentées). La tige mobile du vérin pneumatique est reliée à l'arbre pivotant 48 via un bras articulé 46' apte à faire tourner l'arbre, la rotation de l'arbre provoquant le déplacement des cales mobiles comme vu en relation avec la figure précédente. On peut observer le logement 34 25 réalisé dans l'élément principal 10 de la matrice de pressage 6 et dans lequel est positionné l'élément mobile 14. Le logement en question comprend deux faces latérales opposées 50 et 52, l'arbre pivotant étant monté sur une 50 des deux faces latérales opposées et le vérin étant fixé à l'autre 52 desdites faces.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Matrice de pressage (6) d'un embouti (4), notamment de carrosserie de véhicule automobile, en vue de la mise à forme d'un bord de l'embouti en contre-dépouille, ladite matrice comprenant : - un élément principal (10) avec une surface de réception (12) de l'embouti ; - un élément monté pivotant (14) sur l'élément principal (10) et comprenant une surface de pressage (16) et une surface de formation (18) du bord de l'embouti en contre-dépouille ; caractérisée en ce que la matrice de pressage (6) comprend un dispositif de butée mobile (28) agissant entre l'élément pivotant (14) et l'élément principal (10) de manière à reprendre les efforts de pressage de l'embouti sur la surface de pressage (16) de l'élément pivotant (14).
2. 2. Matrice de pressage (6) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de butée mobile (28) est configuré de manière à former une butée entre l'élément pivotant (14) et l'élément principal (10) au droit de la surface de pressage (16) de l'élément pivotant (14).
3. 3. Matrice de pressage (6) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le dispositif de butée mobile (28) comprend au moins une cale mobile en translation (30) entre deux surfaces de contact (31 ; 33) sur l'élément pivotant (14) et l'élément principal (10), respectivement.
4. 4. Matrice de pressage (6) selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif de butée mobile (28) comprend un actuateur (32) relié à la ou les cales mobiles (30), apte à déplacer ladite ou lesdites cales, l'actuateur (32) étant préférentiellement un actuateur linéaire, tel qu'un vérin pneumatique (32) ou hydraulique.
5. 5. Matrice de pressage (6) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le dispositif de butée (28) comprend un arbre pivotant (48) relié à l'actuateur (32) et à la ou aux cales mobiles (30).
6. 6. Matrice de pressage (6) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'élément principal (10) forme un logement (34) recevant l'élémentpivotant (14), le dispositif de butée mobile (28) étant disposé dans le logement (34) sous l'élément pivotant (14).
7. 7. Matrice de pressage (6) selon la revendication 6, caractérisée en ce que le logement (34) comprend deux faces latérales opposées (50 ; 52), l'arbre pivotant (48) étant monté sur une (50) des deux faces latérales opposées et l'actuateur étant fixé à l'autre (52) desdites faces.
8. 8. Matrice de pressage (6) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'elle comprend, en outre, des moyens de pivotement de l'élément pivotant (14), lesdits moyens comprenant préférentiellement un vérin pneumatique (42) ou hydraulique fixé à l'élément pivotant (14) et à l'élément principal (10).
9. 9. Procédé de mise à forme d'embouti (4), notamment de carrosserie de véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes : - serrage de l'embouti (4) au moyen de la matrice de pressage (6) ; - mise à forme d'un bord de l'embouti (4) en contre-dépouille par déformation de l'embouti sur la matrice de pressage (6) ; caractérisé en ce que la matrice de pressage (6) est conforme à l'une des revendications 1 à 8, le procédé comprenant, en outre, avant l'étape de serrage, une étape de mise en place du dispositif de butée mobile (28) entre l'élément pivotant (14) et l'élément principal (10), et, après l'étape de mise à forme, une étape de retrait du dispositif de butée mobile (28) entre l'élément pivotant (14) et l'élément principal (10).
10. 10. Procédé de mise à forme selon la revendication 9, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes après l'étape de retrait du dispositif de butée mobile (28) : - basculement de l'élément pivotant (14) via les moyens de pivotement (42) ; et - extraction de l'embouti de l'élément pivotant (14).