FR3043345A1 - TOOLING FOR CUTTING A SHEET PIECE COMPRISING TWO SLIDING SLICKS AND CUTTING METHOD USING SUCH TOOLS - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un outillage (1) de presse d'emboutissage pour le découpage d'une pièce de tôle et le procédé de découpe d'une pièce de tôle. L'outillage comprend un bâti supérieur (3) et un bâti inférieur (5), chacun des bâtis (3 ; 5) comprend au moins un coulisseau (7, 11) portant un instrument de découpe (9, 13) et au moins qu'au moins un coulisseau du bâti supérieur (7) se superpose à un coulisseau (11) du bâti inférieur lorsque ledit coulisseau (7) du bâti supérieur est actionné.The invention relates to a stamping press tooling (1) for the cutting of a sheet metal part and the method of cutting a sheet metal part. The tooling comprises an upper frame (3) and a lower frame (5), each of the frames (3; 5) comprises at least one slider (7, 11) carrying a cutting tool (9, 13) and at least one at least one slider of the upper frame (7) is superimposed on a slider (11) of the lower frame when said slider (7) of the upper frame is actuated.
Description
OUTILLAGE PERMETTANT LA DECOUPE D’UNE PIECE DE TOLE COMPRENANT DEUX COULISSEAUX SUPERPOSES ET PROCEDE DE DECOUPE AU MOYEN D’UN TELTOOLING FOR CUTTING A SHEET PIECE COMPRISING TWO SLIDING SLIDERS AND CUTTING METHOD USING SAME
OUTILLAGE L’invention se positionne dans le secteur de l’emboutissage et concerne les outillages et procédés de découpe et/ou d’emboutissage des pièces de tôle. Elle s’applique en particulier, mais de manière non limitative, à la découpe de pièces de carrosserie de véhicules automobiles.TOOLING The invention is positioned in the stamping sector and relates to tools and processes for cutting and / or stamping sheet metal parts. It applies in particular, but without limitation, to the cutting of motor vehicle body parts.
Les outillages connus, utilisés dans le secteur de l’automobile, comprennent généralement un bâti supérieur qui est mobile verticalement vers un bâti inférieur comportant une surface de réception d’une pièce en tôle à découper et/ou emboutir. Lorsque l’outillage est utilisé pour la découpe de la pièce en tôle, il comprend généralement au moins une lame de découpe, habituellement portée par le bâti supérieur.Known tools, used in the automotive sector, generally comprise an upper frame which is vertically movable to a lower frame having a receiving surface of a sheet metal part to be cut and / or stamped. When the tool is used for cutting the sheet metal part, it generally comprises at least one cutting blade, usually carried by the upper frame.
La forme particulière de certaines pièces de carrosseries, en particulier lorsqu’elles présentent un fort galbe et une pointe de zone de feu très prononcée nécessite l’application de deux outillages de découpe présentant des directions de découpe différentes.The particular shape of certain parts of bodies, especially when they have a strong curve and a very pronounced fire zone tip requires the application of two cutting tools having different cutting directions.
La réalisation de découpes sur une même pièce au moyen d’outillages différents entraîne une augmentation des coûts liés à la production desdites pièces. Il y a donc un besoin économique d’amélioration des procédés et outillages d’emboutissage. L’invention a pour objectif de résoudre au moins un des problèmes de l’art antérieur en proposant un outillage unique permettant de réaliser des découpes sur une tôle de carrosserie selon des directions différentes. A cet effet l’invention a pour objet un outillage de presse d’emboutissage comprenant un bâti supérieur et un bâti inférieur remarquable en ce que chacun des bâtis comprend au moins un coulisseau portant un instrument de découpe et en ce que l’outillage est configuré pour qu’au moins un coulisseau du bâti supérieur se superpose à un coulisseau du bâti inférieur lorsque ledit coulisseau du bâti supérieur est actionné.The production of blanks on the same piece by means of different tools entails an increase in the costs related to the production of said pieces. There is therefore an economic need for improving stamping processes and tools. The invention aims to solve at least one of the problems of the prior art by providing a single tool for making cuts on a body sheet in different directions. For this purpose the invention relates to a pressing press tooling comprising an upper frame and a remarkable lower frame in that each of the frames comprises at least one slider carrying a cutting tool and in that the tool is configured so that at least one slider of the upper frame is superimposed on a slider of the lower frame when said slider of the upper frame is actuated.
Selon des modes particuliers de réalisation, l’invention peut comprendre l’une ou l’autre des caractéristiques suivantes prises isolément ou selon toutes les combinaisons possibles :According to particular embodiments, the invention may comprise one or the other of the following characteristics taken separately or according to all the possible combinations:
Le bâti supérieur est mobile par rapport au bâti inférieur entre une position haute et une position basse.The upper frame is movable relative to the lower frame between a high position and a low position.
Les coulisseaux superposés des bâtis inférieur et supérieur présentent la même orientation selon un plan horizontal. - Le coulisseau du bâti inférieur porte une came de direction du coulisseau du bâti supérieur. - Les instruments de découpe portés par les coulisseaux des bâtis inférieurs et supérieurs sont des lames de découpe et/ou des poinçons. - Les instruments de découpe portés par les coulisseaux des bâtis inférieurs et supérieurs sont des lames de découpe et la lame de découpe du coulisseau du bâti inférieur présente une direction de découpe différente de la lame de découpe du coulisseau du bâti supérieur. - Les coulisseaux sont mobiles entre une position reculée et une position avancée dans laquelle les instruments de découpe qu’ils portent sont aptes à découper la pièce de tôle et l’outillage comprend des moyens de verrouillage en position reculée du coulisseau du bâti inférieur et/ou du coulisseau du bâti supérieur. - Les moyens de verrouillage en position reculée du coulisseau du bâti inférieur et/ou du coulisseau du bâti supérieur comprennent un ressort de rappel. - L’outillage est configuré pour que les coulisseaux des bâtis inférieurs et supérieurs soient actionnés successivement l’un après l’autre. - L’outillage est configuré pour que le coulisseau du bâti supérieur soit actionné après le coulisseau du bâti inférieur, lorsque ledit coulisseau du bâti inférieur est verrouillé en position reculée. L’invention a également pour objet un procédé de découpe d'une tôle mettant en œuvre un outillage d’emboutissage tel que défini plus haut comprenant un bâti supérieur et un bâti inférieur, chacun des bâtis comprenant au moins un coulisseau portant un instrument de découpe, le procédé étant remarquable en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - réalisation d’une première opération de découpe par déplacement d’un premier coulisseau ; - verrouillage en position du premier coulisseau ; et - réalisation d’une deuxième opération de découpe par déplacement d’un deuxième coulisseau superposé au premier coulisseau.The overlapping slides of the lower and upper frames have the same orientation in a horizontal plane. - The slider of the lower frame carries a steering cam of the slider of the upper frame. - The cutting instruments carried by the sliders of the lower and upper frames are cutting blades and / or punches. - The cutting instruments carried by the sliders of the lower and upper frames are cutting blades and the cutting blade of the slider of the lower frame has a different cutting direction of the cutting blade of the slider of the upper frame. - The sliders are movable between a retracted position and an advanced position in which the cutting instruments they carry are able to cut the sheet metal part and the tooling comprises locking means in the retracted position of the slider of the lower frame and / or the slider of the upper frame. - The locking means in the retracted position of the slider of the lower frame and / or the slider of the upper frame comprises a return spring. - The tool is configured so that the slides of the lower and upper frames are actuated successively one after the other. - The tool is configured so that the slider of the upper frame is actuated after the slider of the lower frame, when said slider of the lower frame is locked in the retracted position. The subject of the invention is also a method for cutting a sheet using stamping tooling as defined above comprising an upper frame and a lower frame, each of the frames comprising at least one slider carrying a cutting instrument. , the method being remarkable in that it comprises the following steps: - performing a first cutting operation by moving a first slide; - locking in position of the first slide; and - performing a second cutting operation by moving a second slide superimposed on the first slide.
Selon une mise en œuvre préférée de l’invention le premier coulisseau est un coulisseau du bâti inférieur et le deuxième coulisseau est un coulisseau du bâti supérieur.According to a preferred embodiment of the invention the first slide is a slide of the lower frame and the second slide is a slide of the upper frame.
Avantageusement, la pièce de tôle découpée par le procédé et l’outillage définis plus avant est une pièce de carrosserie de véhicule automobile, de préférence la pièce de tôle est métallique.Advantageously, the piece of sheet metal cut by the method and tooling defined above is a motor vehicle body part, preferably the sheet metal part is.
Comme on l’aura compris à la lecture de la définition qui vient d’en être donnée, l’invention met en oeuvre, selon un premier aspect, un outillage de presse d’emboutissage unique configuré pour réaliser des découpes dans une pièce de tôle qui nécessitaient auparavant l’emploi d’au moins deux outillages de découpe différents. La configuration de l’outillage selon laquelle les coulisseaux sont disposés superposés, et de préférence selon la même orientation, permet de concentrer les efforts sur les opérations de découpe en elles-mêmes sans générer de couple. L’outillage est donc apte à être utilisé dans un procédé industriel. Selon une mise en œuvre préférée de l’invention, les instruments de découpe sont des lames de découpe présentant des directions de découpes différentes l’une de l’autre. Il est ainsi rendu possible de réaliser des découpes complexes sur une pièce en tôle avec un seul outillage. Par ailleurs, elle permet d’éviter un croisement des instruments de découpe qui générerait sans cela la production de paillettes de tôles, et donc pollueraient l’environnement.As will be understood from reading the definition that has just been given, the invention implements, in a first aspect, a single press stamping tool configured to make cuts in a sheet metal part. which previously required the use of at least two different cutting tools. The configuration of the tool according to which the sliders are arranged superimposed, and preferably in the same orientation, makes it possible to concentrate the efforts on the cutting operations in themselves without generating torque. The tool is therefore suitable for use in an industrial process. According to a preferred embodiment of the invention, the cutting instruments are cutting blades having different cutting directions from one another. It is thus possible to make complex cuts on a sheet metal part with a single tool. Moreover, it avoids a cross cutting instruments that would otherwise generate the production of flakes of sheets, and thus pollute the environment.
Selon un deuxième aspect de l’invention, le coulisseau du bâti inférieur est utilisé pour commander le coulisseau du bâti supérieur, ceci permet de travailler dans l’axe et avec un encombrement optimisé au niveau des coulisseaux. L’invention sera bien comprise et d’autres aspects et avantages apparaîtront clairement au vu de la description qui suit donnée à titre d’exemple en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles les figures 1 à 4 montrent un outillage selon l’invention selon les différentes étapes de sa cinématique de mise en œuvre.According to a second aspect of the invention, the slider of the lower frame is used to control the slider of the upper frame, this allows to work in the axis and with an optimized size at the sliders. The invention will be clearly understood and other aspects and advantages will become apparent from the following description given by way of example with reference to the accompanying drawing plates in which FIGS. 1 to 4 show a tool according to the invention according to the invention. the different stages of its implementation kinematics.
On se référera en tout d’abord à la figure 1 montrant un outillage d’emboutissage 1 selon l’invention comprenant un bâti supérieur 3 et un bâti inférieur 5. Le bâti supérieur 5 est mobile par rapport au bâti inférieur entre une position haute et une position basse. Sur la figure 1, l'outillage 1 es représenté ouvert, c’est-à-dire avec le bâti supérieur 3 en position haute. Chacun des bâtis (3, 5) comprend au moins un coulisseau (7, 11) portant un instrument de découpe (9, 13). Ainsi, le bâti supérieur 3 porte au moins un coulisseau supérieur 7 avec un instrument supérieur 9 de découpe, et le bâti inférieur 5 porte au moins un coulisseau inférieur 11 avec un instrument inférieur 13 de découpe. De préférence, chaque bâti comprend un coulisseau si bien que l’outillage comprend deux coulisseaux, un coulisseau supérieur 7 et un coulisseau inférieur 11. Selon l'invention, au moins un coulisseau 11 du bâti inférieurs présente la même orientation selon un plan horizontal qu’un coulisseau 7 du bâti supérieur 3. Les coulisseaux (7, 11) sont destinés à se superposer au moins lorsque le coulisseau 7 du bâti supérieur 3 est actionné.Referring firstly to Figure 1 showing a stamping tool 1 according to the invention comprising an upper frame 3 and a lower frame 5. The upper frame 5 is movable relative to the lower frame between a high position and a low position. In Figure 1, the tool 1 is shown open, that is to say with the upper frame 3 in the upper position. Each of the frames (3, 5) comprises at least one slider (7, 11) carrying a cutting tool (9, 13). Thus, the upper frame 3 carries at least one upper slider 7 with an upper instrument 9 for cutting, and the lower frame 5 carries at least one lower slider 11 with a lower instrument 13 for cutting. Preferably, each frame comprises a slider so that the tooling comprises two sliders, an upper slider 7 and a lower slider 11. According to the invention, at least one slider 11 of the lower frame has the same orientation along a horizontal plane that a slider 7 of the upper frame 3. The sliders (7, 11) are intended to be superimposed at least when the slider 7 of the upper frame 3 is actuated.
Les instruments de découpe (9, 13) portés par les coulisseaux (7, 11) des bâtis inférieur 5 et supérieur 3 sont des lames de découpe et/ou des poinçons. De préférence, les instruments de découpe sont tous deux des lames de découpe (9, 13).The cutting instruments (9, 13) carried by the sliders (7, 11) of the lower and upper frames 5 and 5 are cutting blades and / or punches. Preferably, the cutting instruments are both cutting blades (9, 13).
Selon une mise en œuvre préférée de l’invention, les instruments de découpe (9, 13) portés par les coulisseaux (7, 11) des bâtis inférieur 5 et supérieur 3 sont des lames de découpe et la lame 13 de découpe du coulisseau 11 du bâti inférieur 5 présente une direction de découpe différente de la lame de découpe 9 du coulisseau 7 du bâti supérieur 3. Toutes deux vont néanmoins travailler en direction de l’intérieur de l’outillage. Cette configuration où les coulisseaux (7, 11) présentent une même orientation selon un plan horizontal et les lames de découpe (9, 13) portées par lesdits coulisseaux présentent des directions de découpe différentes est particulièrement avantageuse en ce qu’elle permet d’optimiser les efforts vers la découpe de la tôle et de ne pas générer de couple lors du fonctionnement de l'outillage. L'invention est remarquable en ce qu’elle permet de limiter l’usure de l’outillage.According to a preferred embodiment of the invention, the cutting instruments (9, 13) carried by the sliders (7, 11) of the lower and upper frames 3 are cutting blades and the cutting blade 13 of the slider 11 of the lower frame 5 has a different cutting direction of the cutting blade 9 of the slider 7 of the upper frame 3. Both will nonetheless work in the direction of the inside of the tool. This configuration where the slides (7, 11) have the same orientation in a horizontal plane and the cutting blades (9, 13) carried by said sliders have different cutting directions is particularly advantageous in that it allows to optimize efforts to cut the sheet and not generate torque during operation of the tool. The invention is remarkable in that it makes it possible to limit the wear of the tooling.
Selon l’invention, l’outillage est en outre configuré pour que le coulisseau 11 du bâti inférieur porte la came de direction 15 du coulisseau du bâti supérieur. Les deux coulisseaux sont donc superposés l’un au-dessus de l’autre et l’un des coulisseaux est utilisé pour commander le déplacement de l’autre coulisseau.According to the invention, the tool is further configured so that the slider 11 of the lower frame carries the steering cam 15 of the slider of the upper frame. The two slides are thus superimposed one above the other and one of the sliders is used to control the movement of the other slider.
Avantageusement les instruments de découpe portés par les deux coulisseaux (7, 11) sont des lames (9, 13). Dans une telle configuration, afin de pouvoir réaliser les découpes souhaitées, la lame de découpe 9 du premier coulisseau présentera avantageusement une direction de découpe différente celle de la lame de découpe 13 du second coulisseau 11.Advantageously, the cutting instruments carried by the two sliders (7, 11) are blades (9, 13). In such a configuration, in order to be able to make the desired cuts, the cutting blade 9 of the first slide advantageously has a cutting direction different from that of the cutting blade 13 of the second slide 11.
Le procédé mis en œuvre avec l’outillage selon l’invention comprend donc les étapes suivantes. L'outillage étant ouvert avec le premier coulisseau en position reculée, par exemple au moyen d’un système à ressort, on approvisionne une tôle à découper et on serre la tôle entre les bâtis inférieur et supérieur. Pour des raisons de clarté la tôle n’est pas représentée sur les figures. Comme illustré sur la figure 2, on réalise une première opération de découpe par déplacement du coulisseau inférieur. De manière connue, le déplacement du coulisseau inférieur 11 est engendré par un mouvement du bâti supérieur 5 depuis sa position haute vers sa position basse agissant sur la came de déplacement du coulisseau inférieur. L’outillage 1 est configuré pour que les coulisseaux inférieur et supérieur soient actionnés successivement l’un après l’autre. A cet effet, le coulisseau inférieur 11 est ensuite verrouillé en position comme illustré sur la figure 3. L’outillage présentera avantageusement des moyens de verrouillage (non représentés) du coulisseau inférieur. L’outillage 1 est préférentiellement en outre configuré pour que le coulisseau supérieur 7 ne puisse être actionné que lorsque le coulisseau inférieur 11 est figé, verrouillé en position. Le coulisseau inférieur 11 et son instrument de découpe 13 vont rester en contact avec la tôle mais sans mouvement. Il est alors possible de réaliser une deuxième opération de découpe par déplacement du coulisseau supérieur 7 comme illustré sur la figure 4. Le déplacement du coulisseau supérieur est également engendré par le mouvement du bâti supérieur 3. Le coulisseau supérieur est configuré pour travailler vers l’intérieur de l’outillage comme le coulisseau inférieur. On comprend que les efforts d'attaque de l'outillage de découpe du coulisseau supérieur sont bien compensés ce qui permet de centrer les efforts sur la découpe et donc minimiser l’usure de l’outillage.The method implemented with the tool according to the invention therefore comprises the following steps. The tool being open with the first slider in the retracted position, for example by means of a spring system, supplying a sheet to cut and tightening the sheet between the lower and upper frames. For the sake of clarity, the sheet is not shown in the figures. As illustrated in FIG. 2, a first cutting operation is performed by moving the lower slider. In known manner, the movement of the lower slider 11 is generated by a movement of the upper frame 5 from its upper position to its lower position acting on the displacement cam of the lower slider. The tool 1 is configured so that the lower and upper slides are actuated successively one after the other. For this purpose, the lower slider 11 is then locked in position as illustrated in Figure 3. The tool will advantageously present locking means (not shown) of the lower slider. The tool 1 is preferably further configured so that the upper slider 7 can be actuated only when the lower slider 11 is fixed, locked in position. The lower slider 11 and its cutting instrument 13 will remain in contact with the sheet but without movement. It is then possible to perform a second cutting operation by moving the upper slider 7 as shown in FIG. 4. The displacement of the upper slider is also caused by the movement of the upper frame 3. The upper slider is configured to work towards the inside the tooling as the lower slider. It is understood that the attacking forces of the cutting tool of the upper slider are well compensated, which makes it possible to focus the forces on the cut and thus minimize the wear of the tooling.
Les opérations sont répétées autant de fois que nécessaire.The operations are repeated as many times as necessary.
La tôle peut être en matériau métallique comme par exemple en acier ou en aluminium.The sheet may be of metal material such as steel or aluminum.
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Effective date: 20180312 |
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Owner name: PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA, FR Effective date: 20180312 |
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