FR3031323A1

FR3031323A1 - Outillage de mise a forme par emboutissage progressif

Info

Publication number: FR3031323A1
Application number: FR1550071A
Authority: FR
Inventors: Christophe Cools
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2015-01-06
Filing date: 2015-01-06
Publication date: 2016-07-08
Anticipated expiration: 2035-01-06
Also published as: FR3031323B1

Abstract

L'invention a trait à un outillage d'emboutissage progressif (2) d'une bande de tôle (10), comprenant : un bâti (4) avec une zone de défilement (6) de la bande de tôle (10), ladite zone comprenant deux bords latéraux (8, 8') ; au moins un support (12) fixé au bâti (4) au niveau d'un (8) des deux bords latéraux (8, 8') de la zone de défilement (6) ; une sonde (14) fixée au support (12), au niveau dudit bord latéral (8) de la zone de défilement (6), et configurée pour détecter des découpes (16) dans le bord (18) correspondant de la bande de tôle (10) ; le support (12) comprend une surface de contact (20) avec le bord (18) de la bande de tôle (10) et est mobile transversalement de manière à pouvoir suivre des déviations latérales du défilement de la bande de tôle (10).

Description

OUTILLAGE DE MISE A FORME PAR EMBOUTISSAGE PROGRESSIF L'invention a trait au domaine de la mise à forme par emboutissage. Plus particulièrement, l'invention a trait au domaine de la mise à forme par emboutissage progressif d'une bande de tôle, notamment de carrosserie de véhicule automobile.

Un outillage de mise à forme par emboutissage progressif comprend généralement une zone de défilement sur laquelle se déplace une bande de tôle. Le déplacement de la bande de tôle se fait pas à pas selon le cycle machine de la presse sur laquelle est monté l'outillage. Ainsi la mise à forme finale est réalisée étape par étape entre chaque déplacement de la bande de tôle sur l'outillage. Des sondes de contrôle du défilement de la bande de tôle sont généralement installées sur l'outillage pour vérifier avant chaque étape de mise à forme que la bande de tôle a correctement défilé sur l'outillage. La tôle délivrée sous forme de bande peut cependant présenter des variations dimensionnelles, par exemple la largeur de la bande. De telles variations peuvent générer des erreurs de détection de défilement de la bande de tôle et entrainer des arrêts machines intempestifs. Le document de brevet JP 09-192848 A divulgue un outillage comprenant une sonde pour vérifier le positionnement d'une bande de tôle avant sa mise à forme. La sonde est solidaire de l'outil de mise à forme et est destinée à détecter la présence d'un ajour dans la tôle en l'occurrence un orifice préalablement mis à forme. La solution de cet enseignement est intéressante en ce que l'outil de mise à forme collabore dans son positionnement par rapport à la tôle avec celui de la sonde. Cette solution requiert un guidage précis de la bande de tôle afin de pouvoir détecter les orifices en question. L'invention a pour objectif de proposer une solution palliant au moins un des inconvénients 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 de contrôle de défilement d'une bande de tôle en vue de sa mise à forme par emboutissage progressif, alors que la largeur de la bande ainsi que sa position latérale peut varier. L'invention a pour objet un outillage d'emboutissage progressif d'une bande de tôle, comprenant : un bâti avec une zone de défilement de la bande de tôle, ladite zone comprenant deux bords latéraux ; au moins un support fixé au bâti au niveau d'un des deux bords latéraux de la zone de défilement ; une sonde fixée au support, au niveau dudit bord latéral de la zone de défilement, et configurée pour détecter des découpes dans le bord correspondant de la bande de tôle ; remarquable en ce que le support comprend une surface de contact avec le bord de la bande de tôle et est mobile transversalement de manière à pouvoir suivre des déviations latérales du défilement de la bande de tôle. La largeur d'une bande de tôle produite dans les conditions courantes de l'industrie peut avoir une tolérance de fabrication de +/- 2.5mm ce qui engendre de telles déviations latérales du défilement de la bande de tôle.

Selon un mode avantageux de l'invention, l'outillage comprend un élément à déformation élastique exerçant un effort élastique sur le support vers la zone de défilement de la bande de tôle, de façon à assurer le contact entre la surface de contact avec le bord de ladite bande de tôle. L'élément à déformation élastique peut être configuré pour exercer en permanence un effort élastique sur le support sur une plage prédéfinie de variation de positionnement du bord en question de la bande de tôle. Cette plage de déplacement du support peut être comprise entre 5 et 20mm. Selon un mode avantageux de l'invention, l'élément à déformation élastique est un ressort hélicoïdal préférentiellement de raideur inférieure à 30 N.m-1. Selon un mode avantageux de l'invention, la zone de défilement comprend une cavité s'étendant transversalement à la direction de défilement, le ressort hélicoïdal étant logé dans ladite cavité. Selon un mode avantageux de l'invention, le ressort hélicoïdal est lié au support via une tige traversant ledit ressort. Selon un mode avantageux de l'invention, le support est mobile en rotation, translation et/ou rotation et translation par rapport au bâti. Selon un mode avantageux de l'invention, le support et le bâti comprennent des moyens de déplacement du support en translation par rapport au bâti, ces moyens pouvant être des moyens de coulissement du type glissière.

Selon un mode avantageux de l'invention, le bâti comprend au moins une surface de guidage perpendiculaire à la direction de défilement de la bande de tôle, le support étant apte à glisser contre la ou lesdites surfaces. Selon un mode avantageux de l'invention, l'outillage comprend un plateau rapporté au support, ledit plateau formant les moyens de coulissement du type glissière. Selon un mode avantageux de l'invention, la zone de défilement du bâti forme un plan moyen horizontal, la surface de contact étant une surface perpendiculaire audit plan moyen. Selon un mode avantageux de l'invention, la surface de contact perpendiculaire au plan moyen du bâti comprend une portion principale destinée au contact de la bande de tôle lors du défilement de la bande, et une portion secondaire adjacente à ladite portion et destinée au contact de la bande de tôle lors de l'engagement de ladite bande sur l'outillage. Selon un mode avantageux de l'invention, les portions principale et secondaire de la surface de contact sont planes et inclinées l'une par rapport à l'autre d'un angle compris entre 50 et 45°, préférentiellement entre -50 et 30°. Selon un mode avantageux de l'invention, la surface latérale de contact est en acier de dureté supérieure à 300 HB, et est préférentiellement réalisée dans un élément rapporté au support.

Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent la mise à forme progressive d'une bande de tôle fournie selon des tolérances dimensionnelles couramment suivies dans l'industrie. Plus particulièrement, les mesures de l'invention permettent de détecter correctement le défilement d'une telle bande de tôle. En effet, la sonde qui détecte la présence ou l'absence de la bande de tôle via les encoches réalisées dans le bord de la bande de tôle, est montée mobile transversalement tout en restant à niveau dudit bord ce qui évite les ruptures de signal intempestives. Cette configuration permet de suivre les déviations latérales de défilement de la bande de tôle liées en particulier à la variation de la largeur de bande de tôle. La réalisation de l'outillage est par ailleurs économique.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective d'un outillage par emboutissage progressif conforme à l'invention ; - La figure 2 est une vue en perspective du support et de la sonde de l'outillage de la figure 1 ; - La figure 3 est une vue simplifiée de dessus de l'outillage de la figure 1 dans un mode de réalisation alternatif ; La figure 1 est une vue en perspective d'un outillage par emboutissage progressif 2 conforme à l'invention. L'outillage 2 comprend un bâti 4 avec une zone de défilement 6 de la bande de tôle et deux bords latéraux 8 et 8' à cette zone 6. La zone de défilement 6 est située entre deux frontières « g» et «k » illustrées sur l'image. Une bande de tôle 10 est positionnée sur la zone de défilement 6. L'outillage comprend au moins un support 12 fixé au bâti 4 au niveau d'un 8 des deux bords latéraux 8 et 8', support sur lequel est fixée une sonde 14. Cette sonde 14 est configurée pour contrôler le défilement de la bande de tôle 10, en l'occurrence l'outillage 2 est configuré de sorte à ce que la sonde 14 peut contrôler des découpes 16 dans le bord 18 de la bande de tôle 10. Les découpes 16 sont des encoches régulièrement réparties le long du bord 18 de la tôle 10, leur détection entraînant l'arrêt du défilement et l'emboutissage de la bande de tôle 10 par un outil (non représenté). La largeur « L » d'une bande de tôle 10 produite dans les conditions courantes de l'industrie peut avoir une tolérance de fabrication de +- 2.5mm, cette variation de la largeur « L» de bande entraine des variations latérales du positionnement de la bande de tôle 10 sur la zone de défilement 6. Un enroulement approximatif de la bande de tôle sur une bobine peut également être une source de variation latérale du défilement de la bande de tôle 10. Pour assurer un contrôle correct du défilement, le support 12 comprend une surface de contact 20 avec le bord 18 de la bande de tôle 10, le support 12 est en outre mobile transversalement de manière à pouvoir suivre des déviations latérales du défilement de la bande de tôle 10. Cette mobilité transversale est illustrée par des flèches sur l'image. La surface de contact 20 est destinée à être en contact permanent avec le bord 18 de la bande de tôle 10 au moins sur une plage prédéfinie de variation latérale acceptable pour produire un embouti de qualité. Cette plage de variation de positionnement du bord de la bande de tôle peut être comprise entre 5 et 20mm. Elle est en l'occurrence définie par le positionnement latéral des butées latérales 22 et 22' de l'outillage et le positionnement correspondant des frontières « g » et « k» de la zone de défilement, et ce par rapport à la largeur « L» de la bande de tôle 10. Ces butées sont connues de l'état de l'art. La figure 2 est une vue du support 12 et de la sonde 14 de l'outillage d'emboutissage progressif 2 conforme à l'invention. On peut voir la zone de défilement 6 délimitée, sur la droite de l'image, par la frontière « k» représentée schématiquement. Le support 12 de la sonde 14 est monté sur le bâti 4 au niveau du bord latéral 8 de la zone de défilement 6. La zone de défilement 6, à gauche de l'image, forme un plan moyen horizontal « P ». On peut observer que la surface de contact 20 du support 12 est une surface perpendiculaire au plan moyen « P » ; cette surface 20 s'étend en l'occurrence verticalement. L'outillage 2 comprend un ressort hélicoïdal 24 monté entre le support 12 et le bâti 4. Ce ressort 24 est réalisé pour exercer un effort élastique sur le support 12 en direction de la zone de défilement 6, vers la gauche sur l'image, de façon à assurer le contact entre la surface de contact 20 avec le bord de la bande de tôle. La bande de tôle n'est en l'occurrence pas positionnée sur le bâti 4 par souci de clarté de l'image. On peut cependant observer qu'en l'absence de tôle pour retenir le déplacement du support 12 vers la zone de défilement, le support 12 peut être positionné à cheval entre la zone de défilement 6 et le bord latéral 8 du bâti 4. Le ressort hélicoïdal 24 peut être d'une raideur sensiblement faible, par exemple inférieure à 30 N.m-l- Cette mesure est intéressante en ce que l'effort de contact entre le support 12 et la bande est contenu de sorte à ne pas impacter le défilement. On peut observer que le ressort 24 est logé dans une cavité 26 réalisée dans le bâti 4 au niveau de la zone de défilement 6, la cavité 26 s'étendant transversalement à la direction de défilement. La direction de défilement « D » est illustrée par une flèche sur l'image. La transmission de l'effort du ressort 24 au support 12 est réalisée par une tige 28 traversant le ressort 24 et maintenue à ses extrémités d'un côté à une extrémité du ressort 24, en l'occurrence par un écrou vissé à la tige, et de l'autre au support 12. L'autre extrémité du ressort est solidaire du bâti 4. Le ressort 24 dans ce mode de réalisation travaille en extension, son logement au niveau de la zone de défilement 6 est favorable à la compacité de l'outillage 2. Le support 12 est mobile en translation dans une direction perpendiculaire à la direction de défilement de la bande. La double flèche illustrant ce déplacement est représentée sur l'image. On peut observer qu'une surface de guidage 30 est réalisée dans cette direction transversale pour assurer le déplacement du support 12. Le support 12 peut comprendre une portion en contact avec cette surface de guidage 30. En l'occurrence la portion en question est réalisée dans un plateau 32 rapporté au support, ce plateau 32 comprenant des moyens de coulissement 34 du type glissière avec la surface de guidage 30.

La figure 3 est une vue simplifiée de dessus de l'outillage d'emboutissage progressif 2' dans un mode de réalisation alternatif. On peut voir à gauche sur l'image et de manière simplifiée la zone de défilement 6 délimitée par les butées 22 et 22' formant les frontières « g » et « k » de déplacement latéral possible de la bande de tôle 10. Ces frontières définissent la plage « p » de variation latérale de la bande de tôle 10. La bande de tôle 10 est en l'occurrence représentée avec une encoche 16 positionnée sous la sonde 14 de contrôle de défilement. On peut également voir le support 12 sur lequel est montée la sonde 14. Dans ce mode de réalisation alternatif, le ressort 24 est situé sur le bord latéral 8 du bâti. L'effort élastique sur le support 12 dans ce mode de réalisation est un effort de compression du ressort 24 de sorte à transmettre un effort sur le support 12 qui est dirigé vers la zone de défilement 6. La surface de contact 20' du support 12 comprend dans ce mode de réalisation une portion principale 36 destinée au contact de la bande de tôle 10 lors du défilement de la bande, elle comprend aussi une portion secondaire 38 adjacente à la portion 36 et destinée au contact de la bande de tôle 10 lors de son engagement sur l'outillage 2' (par le bas sur l'image). Les portions principale et secondaire 36 et 38 de la surface de contact 20' sont planes et inclinées l'une par rapport à l'autre d'un angle « a » qui peut être compris entre 50 et 45°, préférentiellement entre 15° et 30°. En effetavant l'engagement de la bande de tôle 10 sur l'outillage, le support 12 est repoussé, par l'effort du ressort 24, vers la zone de défilement 6, ce qui peut empêcher le passage de la bande de tôle 10. La portion secondaire inclinée 38 du support 12 permet de faire glisser le bord engageant (non représenté) de la bande de tôle 10 le long de la surface de contact 20' du support 12 tout en le repoussant vers le bord latéral 8 du bâti 4. Cette mesure est intéressante en ce qu'elle ne nécessite pas une intervention manuelle, par exemple de l'opérateur de l'outillage, pour écarter le support 12 lors de l'engagement de la bande de tôle 10 sur l'outillage 2'. La surface latérale de contact 20' peut être en acier de dureté supérieure à 300HB, et est préférentiellement réalisée dans un élément 40 rapporté au support 12. Un tel élément 40 étant un élément d'usure, cette mesure est intéressante pour l'entretien de l'outillage. En particulier, l'élément 40 rapporté au support peut être rapporté sur le plateau 32 monté sur le support 12; alternativement l'élément rapporté peut être directement fixé sur le support 12.

Claims

REVENDICATIONS1. Outillage d'emboutissage progressif (2; 2') d'une bande de tôle (10), comprenant : - un bâti (4) avec une zone de défilement (6) de la bande de tôle (10), ladite zone comprenant deux bords latéraux (8, 8') ; - au moins un support (12) fixé au bâti (4) au niveau d'un (8) des deux bords latéraux (8, 8') de la zone de défilement (6) ; - une sonde (14) fixée au support (12), au niveau dudit bord latéral (8) de la zone de défilement (6), et configurée pour détecter des découpes (16) dans le bord (18) correspondant de la bande de tôle (10) ; caractérisé en ce que le support (12) comprend une surface de contact (20 ; 20') avec le bord (18) de la bande de tôle (10) et est mobile transversalement de manière à pouvoir suivre des déviations latérales du défilement de la bande de tôle (10).
2. Outillage d'emboutissage progressif (2; 2') selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un élément à déformation élastique (24) exerçant un effort élastique sur le support (12) vers la zone de défilement (6) de la bande de tôle (10), de façon à assurer le contact entre la surface de contact (20 ; 20') avec le bord (18) de ladite bande de tôle.
3. Outillage d'emboutissage progressif (2; 2') selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément à déformation élastique est un ressort hélicoïdal (24), préférentiellement de raideur inférieure à 30 N.m-1.
4. Outillage d'emboutissage progressif (2; 2') selon la revendication 3, caractérisé en ce que la zone de défilement (6) comprend une cavité (26) s'étendant transversalement à la direction de défilement, le ressort hélicoïdal (24) étant logé dans ladite cavité (26).
5. Outillage d'emboutissage progressif (2; 2') selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le ressort hélicoïdal (24) est lié au support (12) via une tige (28) traversant ledit ressort (24).
6. Outillage d'emboutissage progressif (2; 2') selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le support (12) est mobile en rotation, translation et/ou rotation et translation par rapport au bâti (4).
7. Outillage d'emboutissage progressif (2; 2') selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la zone de défilement (6) du bâti (4) forme un plan moyen horizontal (P), la surface de contact (20 ; 20') du support (12) étant une surface perpendiculaire audit plan moyen (P).
8. Outillage d'emboutissage progressif (2') selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface de contact (20 ; 20') perpendiculaire au plan moyen (P) du bâti (4) comprend une portion principale (36) destinée au contact de la bande de tôle (10) lors du défilement de ladite bande, et une portion secondaire (38) adjacente à ladite portion principale (36) et destinée au contact de ladite bande de tôle lors de l'engagement de ladite bande sur l'outillage (2').
9. Outillage d'emboutissage progressif (2') selon la revendication 8, caractérisé en ce que les portions principale (36) et secondaire (38) de la surface de contact (20') sont planes et inclinées l'une par rapport à l'autre d'un angle (a) compris entre 50 et 45°, préférentiellement entre 5° et 30°.
10. Outillage d'emboutissage progressif (2; 2') selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la surface de contact (20 ; 20') est en acier de dureté supérieure à 300 HB, et est préférentiellement réalisée dans un élément (40) rapporté au support (12).