FR3052693A1 - Controle d’evacuation de chutes de decoupe par ventouse magnetique - Google Patents

Abstract

L'invention a trait à un outillage de presse d'emboutissage, comprenant une partie inférieure (2) supportant un poinçon (6) formant une surface de réception (6) d'un embouti (8), ladite surface ayant au moins un bord apte à coopérer avec une lame de découpage en vue de découper l'embouti (8) et produire au moins une chute (10, 12) ; et un bâti (4) supportant le poinçon (6) et comprenant au moins un passage d'évacuation (14, 16) de la ou d'au moins une des chutes (10, 12). La partie inférieure (2) comprend, en outre, au moins une ventouse magnétique activable (22) située dans le ou au moins un des passages d'évacuation (14, 16), au droit de la ou d'une des chutes (10, 12) avant découpage, de manière à pouvoir immobiliser ladite ou lesdites chutes après ledit découpage. L'invention a trait à un procédé de mise à forme correspondant.

Description

CONTROLE D’EVACUATION DE CHUTES DE DECOUPE PAR VENTOUSE

MAGNETIQUE L’invention a trait au domaine de la mise à forme de tôle par emboutissage. Plus particulièrement, l’invention a trait à l’évacuation de chutes d’emboutis lors d’opérations de découpe avec une presse d’emboutissage.

La mise à forme d’un élément en tôle métallique est habituellement réalisée par différentes étapes sur différentes presses d’emboutissage. Ces étapes peuvent notamment comprendre une étape de mise à forme par emboutissage, suivie d’une étape de découpage et éventuellement d’étapes de tombage et/ou de renvoi de bords. Ces étapes sont couramment désignées OP10, OP20, OP30,... Chaque presse d’emboutissage est équipée d’un outillage spécifique aux opérations à réaliser, les emboutis étant transférés d’une presse à l’autre. Chaque outillage comprend une partie inférieure et une partie supérieure montées sur la presse d’emboutissage.

Lors d’une étape de découpe de bords, des chutes de matière de l’embouti sont produites, ces chutes devant alors être évacuées. Il est courant de prévoir des passages d’évacuation de ces chutes dans le bâti de la partie inférieure. Ces chutes tombent par gravité dans ces passages, ces derniers étant inclinés pour assurer un écoulement par gravité des chutes vers des zones d’évacuation.

Compte tenu de la vitesse de travail importante de ces presses d’emboutissage et de la forme potentiellement saillante et/ou complexe des chutes, il est nécessaire de prévoir des tolérances importantes au niveau de la dimension des zones de passage de ces chutes. Le premier mouvement de ces chutes, directement après avoir été découpées de l’embouti, est vertical et vers le bas. Afin d’éviter toute interférence avec les éléments de l’outillage et de la presse, notamment lorsque la chute s’oriente verticalement, il est alors nécessaire de prévoir une distance importante entre l’embouti lors de la découpe des chutes et le fond du passage d’évacuation situé verticalement en contre-bas. Une telle distance est pénalisante en ce qu’elle limite la hauteur de la partie supérieure. La hauteur de l’outillage à l’état fermé, c’est-à-dire lorsque la partie supérieure est en position rapprochée de la partie inférieure, est en effet dictée par la presse d’emboutissage et est, par conséquent, limitée. L’invention a par conséquent pour objectif de permettre une conception d’outillage de presse d’emboutissage avec davantage de hauteur utile pour la partie supérieure de l’outillage. L’invention a pour objet une partie inférieure d’outillage de presse d’emboutissage, comprenant une surface de réception d’un embouti, avec au moins un bord apte à coopérer avec une lame de découpage en vue de découper l’embouti et produire au moins une chute de matière dudit embouti ; un bâti supportant la surface de réception de l’embouti et comprenant au moins un passage d’évacuation de la ou d’au moins une des chutes ; remarquable en ce que la partie inférieure comprend, en outre, au moins une ventouse magnétique activable située dans le ou un des passages d’évacuation, au droit de la ou d’une des chutes avant découpage, de manière à pouvoir immobiliser ladite chute après ledit découpage.

Le découpage correspond avantageusement à une opération de détourage. L’embouti est avantageusement un élément de carrosserie de véhicule automobile, notamment un côté de caisse.

La surface de réception est avantageusement formée par un poinçon rapporté sur le bâti.

Selon un mode avantageux de l’invention, le ou au moins un des passages d’évacuation comprend une paroi de fond, la ou les ventouses magnétiques dudit passage étant situées sous, ou au travers de, ladite paroi.

Selon un mode avantageux de l’invention, la ou au moins une des parois de fond est formée par une goulotte rapportée. La goulotte est avantageusement en acier.

Selon un mode avantageux de l’invention, la partie inférieure comprend une rainure sous la ou au moins une des parois de fond, la ou au moins une des ventouses étant fixée à un bras logé dans ladite rainure.

Selon un mode avantageux de l’invention, la ou chacune des ventouses magnétiques est configurée pour exercer une force magnétique d’attraction activable par un signal de commande.

Selon un mode avantageux de l’invention, la ou au moins une des ventouses magnétiques comprend une enveloppe cylindrique avec une extrémité formant une face de contact ou d’attraction de la ou des chutes, et un aimant permanent logé dans ladite enveloppe, apte à être déplacé vers et à distance de ladite face.

Selon un mode avantageux de l’invention, la ou au moins une des ventouses magnétiques est du type électromagnétique avec un enroulement apte à être parcouru par un courant électrique en vue de produire la force d’attraction. L’invention a également pour objet un outillage de presse d’emboutissage, comprenant une partie inférieure et une partie supérieure avec au moins une lame de découpe, remarquable en ce que la partie inférieure est conforme à l’invention et en ce que l’outillage comprend une unité de contrôle de la ou des ventouses magnétiques, configurée pour désactiver la ou les ventouses lors de la remontée de la partie supérieure après la découpe de la ou des chutes. L’invention a également pour objet un procédé de découpe d’un embouti au moyen d’un outillage comprenant une partie supérieure et une partie inférieure montées sur une presse d’emboutissage, comprenant les étapes suivantes : mise en place de l’embouti sur la partie inférieure ; descente de la partie supérieure vers la partie inférieure en vue de découper l’embouti et produire au moins une chute de matière dudit embouti ; évacuation de la ou des chutes ; remarquable en ce que la partie inférieure est conforme à l’invention ; et la ou les ventouses magnétiques étant actives lors de la descente de la partie supérieure de manière à immobiliser la ou les chutes produites par la découpe, l’évacuation de ladite ou desdites chutes comprenant une désactivation de ladite ou desdites ventouses.

Selon un mode avantageux de l’invention, la désactivation de la ou des ventouses a lieu lors d’une remontée de la partie supérieure après la descente de ladite partie.

Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce qu’elles permettent de réduire la hauteur, suivant la verticale, du passage d’évacuation et, partant, donne davantage de hauteur pour la conception de la partie supérieure de l’outillage. En effet, le fait d’immobiliser les chutes après leur séparation de l’embouti, à distance dudit embouti, permet d’éviter des interférences du type collision ou coincement avec d’autres éléments mobiles de l’outillage et permet aussi de réduire la hauteur du passage qui, en l’absence de cette stabilisation, doit être surdimensionnée. De plus, les mesures de l’invention permettent de simplifier la réalisation des passages d’évacuation des chutes, notamment en se passant de goulottes ou en simplifiant leur construction. 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 coupe de la partie inférieure d’un outillage de découpe pour presse d’emboutissage, conforme à l’invention ; - La figures 2 sont deux vues en coupe d’une ventouse magnétique, illustrant deux positions de ladite ventouse.

La figure 1 montre une partie inférieure 2 d’un outillage de mise à forme d’un embouti au moyen d’une presse d’emboutissage. Un tel outillage comprend classiquement une partie supérieure et une partie inférieure, ces parties étant destinées à être montées sur la presse d’emboutissage, le mouvement de la presse rapprochant la partie supérieure de la partie inférieure en vue de réaliser une opération de mise à forme d’un embouti. Le principe d’un tel outillage avec les parties supérieure et inférieure, notamment pour des opérations de découpe, telles que du type détourage, est en soi bien connu de l’homme de métier.

La partie inférieure 2 illustrée à la figure 1 comprend, essentiellement, un bâti inférieur 4 et un poinçon 6 fixé audit bâti. Le poinçon 6 forme une surface de réception de l’embouti 8, la surface en question formant des bords destinés à coopérer avec une ou plusieurs lames de découpe (non représentées) sur un bâti supérieur (également non représenté) en vue de découper l’embouti et former des chutes 10 et 12 de matière de l’embouti. Cette opération s’appelle couramment détourage, cette opération ayant pour résultat de donner à une pièce en cours de mise à forme le contour voulu. Les chutes 10 et 12, une fois détachées de l’embouti lors de l’opération de détourage, peuvent tomber dans les passages d’évacuation 14 et 16, respectivement, en vue d’être évacuer en dehors de l’outillage. Ces passages 14 et 16 sont généralement inclinés vers le bas de manière à ce que les chutes puissent glisser et se déplacer par gravité vers le périmètre du bâti inférieur 4, en vue d’être récoltées.

Le bâti inférieur 4 est un élément massif en fonte. Comme cela est visible à la figure 1, le bâti inférieur 4 comprend de nombreuses nervures destinées à assurer une rigidité maximale. Les passages d’évacuation 14 et 16 sont avantageusement formés brut de fonderie, c’est-à-dire directement lors de la réalisation du bâti. En fonction du design du bâti, il peut être nécessaire de prévoir des goulottes 18 et 20 dans les passages d’évacuation 14 et 16, respectivement, de manière à former une paroi de fond généralement lisse et continue, apte à assurer un glissement par gravité des chutes. Il est toutefois entendu qu’il est également possible de prévoir des parois de fond similaires directement dans la masse du bâti.

Toujours à la figure 1, on peut observer la présence de ventouses magnétiques 22 sous les goulottes 18 et 20. Elles sont représentées de manière schématique, étant entendu que des évidements dans le bâti 4 peuvent être prévus afin de les y loger. Ces ventouses magnétiques 22 ont la capacité de générer une force d’attraction magnétique. En l’occurrence, elles sont placées sous les parois de fond que forment les goulottes 14 et 16 de manière à plaquer les chutes 10 et 12 sur ces parois après leur détachement de l’embouti et leur déplacement vertical vers le bas sous l’effet de la gravité. L’intérêt de cette mesure est de stabiliser les chutes après leur séparation de l’embouti, cette stabilisation évitant des mouvements parasites, tels que des mouvements de rebond, ou encore un blocage en position inclinée. En fin d’opération de détourage, lorsque le bâti supérieur remonte, les ventouses magnétiques 22 peuvent être désactivées pour relâcher les chutes 10 et 12 et ainsi leur permettre de glisser le long des passages d’évacuation 14 et 16.

Les ventouses magnétiques peuvent traverser la ou les parois afin d’affleurer la face supérieure de la ou des parois en question. En fonction de l’épaisseur de la ou des parois et de leur perméabilité magnétique, les ventouses magnétiques peuvent également être situées sous lesdites parois, avantageusement en contact direct avec leurs faces inférieures.

Le bâti 4 peut être conçu de manière à ce qu’une ou plusieurs rainures (non représentées) soient prévues sur la face inférieure, de manière à pouvoir loger un ou plusieurs bras (non représentés) supportant les ventouses magnétiques. Une telle configuration est intéressante en ce qu’elle facilite la mise en place des ventouses magnétiques. En particulier, le ou les bras auxquels les ventouses magnétiques sont attachées, une fois mis en place sur le bâti, peuvent être fixés audit bâti par leurs extrémités, avantageusement à la périphérie du bâti.

Les ventouses magnétiques 22 peuvent être du type à aimant permanent, comme la ventouse magnétique illustrée à la figure 2. Elle comprend, essentiellement, une enveloppe cylindrique 24 formant une cavité logeant un aimant permanent 26. Cet aimant permanent est mobile en translation suivant l’axe longitudinal de l’enveloppe cylindrique. Il est mobile entre une position active où il est en contact ou du moins à proximité de la face de contact 24^ de l’enveloppe 24 et une position inactive où il est à distance de cette face. Dans la position active, les forces d’attraction magnétique se concentrent sur la face de contact 24^ en vue d’y plaquer les chutes. Dans la position inactive, les forces magnétiques de l’aimant permanent sont suffisamment éloignées de la face de contact 24^ pour qu’aucune force magnétique ne soit présente au niveau de ladite face. La vue de gauche illustre la position inactive et la vue de droite la position active.

Le mouvement de l’aimant permanent 26 peut être commandé par injection d’air comprimé dans la cavité 24^ via les passages 24^ et 24"^ formés dans l’enveloppe 24. Alternativement, il est également possible d’appliquer une dépression via les passages 24^ et 24"^ en vue de commander le déplacement de l’aimant 26. L’aimant 26 est construit sous la forme d’un piston apte à coulisser dans la cavité 24^ de manière essentiellement étanche. A cet effet, un ou plusieurs joints peuvent être prévus à la périphérie de l’aimant 26. Un avantage de ces ventouses est qu’elles ne consomment pas d’énergie en position activée et désactivée. Elles ne consomment d’énergie que lors du passage entre les positions activée et désactivée. De telles ventouses magnétiques sont disponibles dans le commerce notamment auprès de la société Schmalz® sous le nom de ventouse magnétique SGM.

Les ventouses magnétiques peuvent également être du type électromagnétique avec un enroulement apte à être parcouru par un courant électrique en vue de produire la force d’attraction.

Lors de l’opération de détourage de l’embouti, plus précisément lors de la descente de la partie supérieure, les ventouses magnétiques sont actives, de sorte à ce que les chutes ainsi détachées de l’embouti soient stabilisées et immobilisées par l’effet des ventouses magnétiques. Lorsque le bâti supérieur remonte, les ventouses magnétiques sont désactivées de manière à libérer les chutes et leur permettre de glisser vers leurs zones d’évacuation respectives. L’outillage peut comprendre une unité de contrôle (non représentée) de la ou des ventouses magnétiques, configurée pour désactiver la ou les ventouses lors de la remontée de la partie supérieure après la découpe de la ou des chutes.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Partie inférieure (2) d’outillage de presse d’emboutissage, comprenant : - une surface de réception (6) d’un embouti (8), avec au moins un bord apte à coopérer avec une lame de découpage en vue de découper l’embouti (8) et produire au moins une chute (10, 12) de matière dudit embouti ; - un bâti (4) supportant la surface de réception (6) de l’embouti (8) et comprenant au moins un passage d’évacuation (14, 16) de la ou d’au moins une des chutes (10, 12) ; caractérisée en ce que la partie inférieure (2) comprend, en outre : au moins une ventouse magnétique activable (22) située dans le ou au moins un des passages d’évacuation (14, 16), au droit de la ou d’une des chutes (10, 12) avant découpage, de manière à pouvoir immobiliser ladite ou lesdites chutes après ledit découpage.
2. 2. Partie inférieure (2) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ou au moins un des passages d’évacuation (14, 16) comprend une paroi de fond (18, 20), la ou les ventouses magnétiques (22) dudit passage étant situées sous, ou au travers de, ladite paroi (18, 20).
3. 3. Partie inférieure (2) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la ou au moins une des parois de fond est formée par une goulotte rapportée (18, 20).
4. 4. Partie inférieure (2) selon l’une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que ladite partie comprend une rainure sous la ou une des parois de fond (18, 20), la ou au moins une des ventouses magnétiques (22) étant fixées à un bras logé dans ladite rainure.
5. 5. Partie inférieure (2) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la ou chacune des ventouses magnétiques (22) est configurée pour exercer une force magnétique d’attraction activable par un signal de commande.
6. 6. Partie inférieure (2) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la ou au moins une des ventouses magnétiques (22) comprend une enveloppe cylindrique (24) avec une extrémité formant une face de contact ou d’attraction (24^) de la ou des chutes (10, 12), et un aimant permanent (26) logé dans ladite enveloppe (24), apte à être déplacé vers, et à distance de, ladite face (24^).
7. 7. Partie inférieure (2) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la ou au moins une des ventouses magnétiques (22) est du type électromagnétique avec un enroulement apte à être parcouru par un courant électrique en vue de produire la force d’attraction.
8. 8. Outillage de presse d’emboutissage, comprenant une partie inférieure (2) et une partie supérieure avec au moins une lame de découpe, caractérisé en ce que la partie inférieure (2) est conforme à l’une des revendications 1 à 7 et en ce que l’outillage comprend une unité de contrôle de la ou des ventouses magnétiques (22), configurée pour désactiver la ou les ventouses (22) lors de la remontée de la partie supérieure après la découpe de la ou des chutes (10, 12).
9. 9. Procédé de découpe d’un embouti (8) au moyen d’un outillage comprenant une partie supérieure et une partie inférieure (2) montées sur une presse d’emboutissage, comprenant les étapes suivantes : - mise en place de l’embouti (8) sur la partie inférieure (2) ; - descente de la partie supérieure vers la partie inférieure (2) en vue de découper l’embouti (8) et produire au moins une chute (10, 12) de matière dudit embouti ; - évacuation de la ou des chutes (10,12); caractérisé en ce que la partie inférieure (2) est conforme à l’une des revendications 1 à 7 ; et la ou les ventouses magnétiques (22) sont actives lors de la descente de la partie supérieure de manière à immobiliser la ou les chutes (10, 12) produites par la découpe, l’évacuation de ladite ou desdites chutes (10, 12) comprenant une désactivation de ladite ou desdites ventouses (22).
10. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la désactivation de la ou des ventouses (22) a lieu lors d’une remontée de la partie supérieure après la descente de ladite partie.