FR3068627A1 - METHOD OF PADLING FLAN OF SHEET WITH ADJUSTMENT - Google Patents
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Abstract
L'invention a trait à un procédé de mise à forme d'une pièce à partir d'un flan de tôle (6) sur une presse d'emboutissage, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : découpage, sur le flan de tôle, d'un ajourage initial, ledit ajourage présentant un contour initial (8) ; emboutissage du flan de tôle (6) ; découpage, sur le flan de tôle embouti, d'un ajourage final comprenant le contour initial (4), l'ajourage final présentant un contour final (28). Le procédé comprend, en outre, avant la fin de l'emboutissage du flan de tôle, un emboutissage d'un relief (32) sur une portion du flan de tôle (6) située entre le contour initial (8) et le contour final (28).The invention relates to a method of forming a workpiece from a sheet blank (6) on a stamping press, said method comprising the following steps: cutting, on the sheet blank, an initial openwork, said openwork having an initial contour (8); stamping the sheet blank (6); cutting, on the stamped sheet blank, a final finish comprising the initial contour (4), the final cutout having a final contour (28). The method further comprises, before the end of stamping the sheet blank, embossing a relief (32) on a portion of the sheet blank (6) located between the initial contour (8) and the final contour (28).
Description
PROCEDE D’EMBOUTISSAGE DE FLAN DE TOLE AVEC AJOURAGEPROCESS FOR STAMPING SHEET METAL WITH ADJUSTMENT
L’invention a trait au domaine de l’emboutissage, plus particulièrement à un procédé et à une presse de mise en forme d’un flan de tôle.The invention relates to the field of stamping, more particularly to a process and a press for shaping a sheet blank.
Lors de la mise en forme de flan de tôle, des ajourages sont souvent découpés sur les flans de tôle afin de faciliter le glissement de la tôle. Lors de l’emboutissage, les flans de tôle présentant des ajourages peuvent subir des cassures au niveau de leur ajourage en raison des contraintes mécaniques exercées sur le flan de tôle. Ces cassures peuvent se propager sur la pièce finie ce qui peut engendrer des arrêts de production voire même le risque que la pièce défectueuse se retrouve ferrée sur la structure d’un véhicule automobile, lorsqu’il s’agit d’une pièce de carrosserie de véhicule.When forming sheet metal blanks, openings are often cut out on the sheet blanks to facilitate sliding of the sheet metal. During stamping, sheet metal blanks with openings may undergo breaks at their openings due to the mechanical stresses exerted on the sheet blank. These breaks can propagate on the finished part which can cause production stoppages or even the risk that the defective part will be found on the structure of a motor vehicle, when it is a bodywork part. vehicle.
Le document de brevet publié US 9 149 854 B2 divulgue un outil d’emboutissage d’un flan de tôle. L’outil comprend un bâti inférieur comprenant une surface de réception du flan de tôle, avec une cavité. L’outil comprend également un bâti supérieur avec un poinçon configuré pour presser le flan de tôle dans la cavité du bâti inférieur. Le bâti inférieur comprend, latéralement à la cavité, une surface plane avec laquelle coopère un serre-flan du bâti supérieur. Le serre-flan comprend un poinçon configuré pour renforcer le maintien du flan de tôle. Le poinçon coopère avec une dépression formée sur la surface plane. La dépression forme deux angles avec la surface plane, un angle proximal et un angle distal à la cavité. L’angle proximal a un rayon de courbure plus élevé que l’angle distal. La différence entre les angles permet de limiter les contraintes subies par le flan de tôle lors de l’emboutissage.Patent document US 9,149,854 B2 discloses a tool for stamping a sheet blank. The tool comprises a lower frame comprising a surface for receiving the sheet metal blank, with a cavity. The tool also includes an upper frame with a punch configured to press the sheet blank into the cavity of the lower frame. The lower frame comprises, laterally to the cavity, a flat surface with which a blank holder of the upper frame cooperates. The blank holder includes a punch configured to strengthen the retention of the sheet blank. The punch cooperates with a depression formed on the flat surface. The depression forms two angles with the planar surface, a proximal angle and a distal angle to the cavity. The proximal angle has a greater radius of curvature than the distal angle. The difference between the angles makes it possible to limit the stresses undergone by the sheet blank during stamping.
Le document de brevet publié RU 2 442 672 C2 divulgue un outillage d’emboutissage pour la mise en forme d’une pièce à partir d’un flan de tôle. L’outillage comprend une matrice et un poinçon apte à presser le flan de tôle contre la matrice. L’outillage comprend des éléments saillants latéralement à la matrice configurés pour déformer légèrement le flan de tôle dans une direction inverse à la direction d’emboutissage de la tôle, dans le but de pallier une déformation indésirable de la pièce.The published patent document RU 2 442 672 C2 discloses a stamping tool for shaping a part from a sheet blank. The tool includes a die and a punch capable of pressing the sheet blank against the die. The tooling includes projecting elements laterally to the die configured to slightly deform the sheet blank in a direction opposite to the direction of stamping of the sheet, in order to compensate for an undesirable deformation of the part.
Ces documents de l’état ne traitent pas du problème des cassures pouvant arriver sur des flans de tôle présentant des ajourages.These state documents do not deal with the problem of breaks that can occur on sheet metal blanks with openings.
L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de fournir une solution limitant l’apparition de cassures sur les pièces lors de leur mise en forme, en particulier lors d’emboutissage profond. L’invention a également pour objectif une solution simple économique et robuste.The aim of the invention is to overcome at least one of the drawbacks of the above-mentioned state of the art. More particularly, the invention aims to provide a solution limiting the appearance of breaks on the parts during their shaping, in particular during deep drawing. The invention also aims at a simple economical and robust solution.
L’invention a pour objet un procédé de mise à forme d’une pièce à partir d’un flan de tôle sur une presse d’emboutissage, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : découpage, sur le flan de tôle, d’un ajourage initial, ledit ajourage présentant un contour initial ; emboutissage du flan de tôle ; découpage, sur le flan de tôle embouti, d’un ajourage final comprenant le contour initial, l’ajourage final présentant un contour final ; remarquable en ce que le procédé comprend, en outre, avant la fin de l’emboutissage du flan de tôle, un emboutissage d’un relief sur une portion du flan de tôle située entre le contour initial et le contour final.The subject of the invention is a method of shaping a part from a sheet blank on a stamping press, said method comprising the following steps: cutting, on the sheet blank, of an openwork initial, said cut-out having an initial contour; stamping of the sheet blank; cutting, on the pressed sheet blank, of a final cut-out including the initial outline, the final cut-out having a final outline; remarkable in that the method further comprises, before the end of the stamping of the sheet blank, a stamping of a relief on a portion of the sheet blank located between the initial contour and the final contour.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’emboutissage du relief a lieu durant l’étape d’emboutissage du flan de tôle.According to an advantageous embodiment of the invention, the stamping of the relief takes place during the stamping step of the sheet blank.
Selon un mode avantageux de l’invention, le relief forme une nervure s’étendant le long des contours initial et final.According to an advantageous embodiment of the invention, the relief forms a rib extending along the initial and final contours.
Selon un mode avantageux de l’invention, le contour final est proximal au relief et le contour initial est distal au relief.According to an advantageous embodiment of the invention, the final contour is proximal to the relief and the initial contour is distal to the relief.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’emboutissage du relief est réalisé par une déformation locale de la tôle dans une direction opposée à une direction générale de déplacement du flan de tôle lors de l’étape d’emboutissage dudit flan. La direction générale de déplacement du flan de tôle correspond avantageusement à celle d’un poinçon pénétrant une matrice d’emboutissage.According to an advantageous embodiment of the invention, the stamping of the relief is achieved by a local deformation of the sheet in a direction opposite to a general direction of movement of the sheet blank during the stamping step of said blank. The general direction of movement of the sheet blank advantageously corresponds to that of a punch penetrating a stamping die.
Selon un mode avantageux de l’invention, le relief s’étend sur une longueur supérieure à 20 mm et/ou inférieure à 50 mm.According to an advantageous embodiment of the invention, the relief extends over a length greater than 20 mm and / or less than 50 mm.
Selon un mode avantageux de l’invention, le relief a une hauteur comprise entre 4 et mm.According to an advantageous embodiment of the invention, the relief has a height of between 4 and mm.
Selon un mode avantageux de l’invention, le relief a une largeur supérieure à 10 mm et/ou inférieure à 15 mm.According to an advantageous embodiment of the invention, the relief has a width greater than 10 mm and / or less than 15 mm.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’emboutissage du flan de tôle est réalisé dans un mouvement de descente.According to an advantageous embodiment of the invention, the stamping of the sheet blank is carried out in a downward movement.
L’invention a également pour objet une presse de mise en forme d’une pièce à partir d’un flan de tôle, remarquable en ce que ladite presse comprend un premier outillage de découpe configuré pour découper sur le flan de tôle un ajourage initial présentant un contour initial ; un outillage d’emboutissage configuré pour emboutir le flan de tôle après découpage de l’ajourage initial ; un deuxième outillage de découpe configuré pour découper sur le flan de tôle embouti un ajourage final comprenant le contour initial et présentant un ajourage final ; et en ce que l’outillage d’emboutissage est, en outre, configuré pour, avant la fin de l’étape de l’emboutissage du flan de tôle, emboutir un relief sur une portion du flan de tôle située entre le contour initial et le contour final des ajourages initial et final respectivement.The invention also relates to a press for shaping a part from a sheet blank, remarkable in that said press comprises a first cutting tool configured to cut an initial cutout on the sheet blank. an initial contour; a stamping tool configured to stamp the sheet metal blank after cutting the initial cut-out; a second cutting tool configured to cut on the stamped sheet blank a final cut-out comprising the initial outline and having a final cut-out; and in that the stamping tool is further configured to, before the end of the step of stamping the sheet blank, stamp a relief on a portion of the sheet blank located between the initial contour and the final outline of the initial and final cut-outs respectively.
Selon un mode avantageux de l’invention, la presse est configurée pour mettre en oeuvre le procédé de l’invention.According to an advantageous embodiment of the invention, the press is configured to implement the method of the invention.
Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce que le procédé et la presse de l’invention permettent d’éviter la présence d’une cassure sur la pièce formée. En effet, l’invention propose de former un relief sur une portion d’un flan de tôle située entre un ajourage initial et un ajourage final de la pièce, afin d’éviter la propagation d’une éventuelle cassure sur la pièce finie, ce qui peut arriver lors d’un l’emboutissage profond d’un flan de tôle présentant un ajourage. Le relief est formé avant la fin de l’emboutissage du flan de tôle. Le relief formé sur la portion du flan de tôle agit ainsi comme une barrière à la propagation d’une éventuelle cassure sur la pièce. L’invention permet ainsi de limiter les arrêts de production et les pertes de cadence lors de la production des pièces.The measures of the invention are advantageous in that the process and the press of the invention make it possible to avoid the presence of a break on the formed part. Indeed, the invention proposes to form a relief on a portion of a sheet blank located between an initial openwork and a final openwork of the part, in order to avoid the propagation of a possible breakage on the finished part, this which can happen during a deep drawing of a sheet blank having an openwork. The relief is formed before the end of the stamping of the sheet metal blank. The relief formed on the portion of the sheet blank thus acts as a barrier to the propagation of a possible break on the part. The invention thus makes it possible to limit production stoppages and rate losses during the production of parts.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description et des dessins parmi lesquels :Other characteristics and advantages of the present invention will be better understood from the description and the drawings, among which:
- Les figures 1a, 1b, 1c représentent différentes étapes de la mise en forme d’une pièce à partir d’un flan de tôle, ladite pièce étant mise en forme avec la presse et le procédé de l’invention ;- Figures 1a, 1b, 1c show different stages of the shaping of a part from a sheet blank, said part being shaped with the press and the method of the invention;
- Les figures 2a, 2b, 2c représentent le flan de tôle à différentes étapes de la mise en forme.- Figures 2a, 2b, 2c show the sheet blank at different stages of shaping.
Pour une meilleure compréhension de l’invention, les figures 1a, 1b, 1c et 2a, 2b, 2c seront décrites ensemble.For a better understanding of the invention, FIGS. 1a, 1b, 1c and 2a, 2b, 2c will be described together.
La figure 1a représente une vue d’un premier outillage de découpe 2 de la presse de l’invention, ledit outillage étant configuré pour effectuer une première étape de la mise en forme d’une pièce à partir d’un flan de tôle. La première étape du procédé de l’invention comprend le découpage d’un ajourage initial 4 sur un flan de tôle 6, ledit ajourage comprenant un contour initial 8. Le premier outillage de découpe 2 de la presse est configuré pour découper l’ajourage initial 4 sur le flan de tôle 6. Le premier outillage de découpe 2 peut par exemple comprendre un poinçon 10 pour le découpage de l’ajourage initial 4. La figure 2a représente le flan de tôle 6 après découpage de l’ajourage initial 4 présentant un contour initial 8.FIG. 1a represents a view of a first cutting tool 2 for the press of the invention, said tool being configured to perform a first step of shaping a part from a sheet blank. The first step of the method of the invention comprises cutting an initial cutout 4 on a sheet blank 6, said cutout comprising an initial outline 8. The first cutting tool 2 of the press is configured to cut the initial cutout 4 on the sheet metal blank 6. The first cutting tool 2 may for example comprise a punch 10 for cutting the initial cutout 4. FIG. 2a represents the sheet blank 6 after cutting the initial cutout 4 having a initial outline 8.
La figure 1b représente une vue d’un outillage d’emboutissage 12 de la presse. La deuxième étape du procédé est une étape d’emboutissage du flan de tôle 6 comprenant l’ajourage initial 4, réalisé au moyen dudit outillage 12. L’outillage d’emboutissage 12 peut comprendre une partie supérieure 14 et une partie inférieure 16. La partie inférieure 16 peut comprendre une matrice 18 formant une surface de réception 20 du flan de tôle et la partie supérieure 14 peut comprendre un poinçon 22. Le poinçon 22 est mobile en translation et apte à presser le flan de tôle contre la matrice 18 afin de déformer le flan de tôle. Lors de l’emboutissage, le poinçon 22 descend avec la partie supérieure de l’outillage de manière à presser le flan de tôle contre la matrice. Dans ce mode de réalisation, l’emboutissage du flan de tôle est réalisé dans un mouvement de descente. En raison des contraintes mécaniques exercées sur le flan de tôle lors de l’emboutissage, l’ajourage initial peut se déformer et notamment s’agrandir et/ou s’étirer. L’ajourage initial ayant subi une déformation à la fin de l’emboutissage est illustré par la référence 4’ à la figure 1 b. Le flan de tôle 6 après l’étape d’emboutissage est représenté à la figure 2b où sont également représentés l’ajourage initial 4 avant emboutissage et l’ajourage initial 4’ après emboutissage.Figure 1b shows a view of a stamping tool 12 for the press. The second step of the method is a step of stamping the sheet blank 6 comprising the initial cut-out 4, produced by means of said tool 12. The stamping tool 12 may comprise an upper part 14 and a lower part 16. The lower part 16 can comprise a matrix 18 forming a receiving surface 20 of the sheet blank and the upper part 14 can comprise a punch 22. The punch 22 is movable in translation and able to press the sheet blank against the matrix 18 in order to deform the sheet blank. During stamping, the punch 22 descends with the upper part of the tooling so as to press the sheet blank against the die. In this embodiment, the stamping of the sheet metal blank is carried out in a downward movement. Due to the mechanical stresses exerted on the sheet blank during stamping, the initial cut-out can deform and in particular enlarge and / or stretch. The initial cut having undergone deformation at the end of the drawing is illustrated by the reference 4 'in Figure 1b. The sheet blank 6 after the stamping step is shown in FIG. 2b, where the initial cut-out 4 before stamping and the initial cut-out 4 ’after stamping are also shown.
La figure 1 c représente une vue d’un deuxième outillage de découpe 24 de la presse configuré pour découper un ajourage final 26 après l’emboutissage du flan de tôle 6, l’ajourage final 26 comprenant le contour initial et présentant un contour final 28. La figure 1c correspond à la troisième étape du procédé. Le découpage d’un ajourage final 26 sur le flan de tôle embouti abouti à la formation de la pièce finie 31. Le deuxième outillage de découpe peut par exemple comprend un poinçon 30 pour le découpage de l’ajourage final 26. La figure 2c illustre la pièce finie 31 après l’étape de découpe de l’ajourage final 26 comprenant un contour final 28, sur le flan de tôle embouti 6. La pièce finie 31 est en l’occurrence un ouvrant de véhicule automobile, ceci ne limitant pas l’invention.FIG. 1 c represents a view of a second cutting tool 24 of the press configured to cut a final cut-out 26 after the stamping of the sheet blank 6, the final cut-out 26 comprising the initial outline and having a final outline 28 Figure 1c corresponds to the third step of the process. The cutting of a final cut-out 26 on the stamped sheet metal blank resulting in the formation of the finished part 31. The second cutting tool can for example comprise a punch 30 for cutting the final cut-out 26. FIG. 2c illustrates the finished part 31 after the step of cutting the final cut-out 26 comprising a final contour 28, on the stamped sheet blank 6. The finished part 31 is in this case a motor vehicle opening, this does not limit the 'invention.
Lors de l’emboutissage du flan de tôle, il se peut qu’une cassure se forme au niveau de l’ajourage initialement découpé en raison des contraintes mécaniques exercées sur le flan de tôle lors de l’emboutissage. La cassure peut alors se propager sur la pièce finie. Ainsi, afin d’éviter la propagation d’une éventuelle cassure sur la pièce finie, un relief est embouti sur le flan de tôle avant la fin de l’étape d’emboutissage du flan de tôle, durant l’étape d’emboutissage. Le relief 32 formé sur le flan de tôle durant l’étape d’emboutissage est représenté aux figures 1b, 1 c et figure 2b. Comme il est notamment visible sur la figure 1b, le relief 32 est réalisé par une déformation locale de la tôle dans une direction opposée à une direction générale de déplacement du flan de tôle.When stamping the sheet blank, a break may form at the level of the cut-out initially cut due to the mechanical stresses exerted on the sheet blank during stamping. The break can then spread over the finished part. Thus, in order to avoid the propagation of a possible break on the finished part, a relief is stamped on the sheet blank before the end of the stamping step of the sheet blank, during the stamping step. The relief 32 formed on the sheet blank during the stamping step is shown in Figures 1b, 1c and Figure 2b. As can be seen in particular in FIG. 1b, the relief 32 is produced by a local deformation of the sheet in a direction opposite to a general direction of movement of the sheet blank.
Le relief 32 est embouti sur une portion du flan de tôle située entre le contour initial et le contour final des ajourages initial et final respectivement, comme il est visible à la figure 2b où sont représentés en pointillé le contour initial 8 et le contour final 28. L’emboutissage du relief à cet endroit permet d’éviter la propagation d’une éventuelle cassure sur la pièce finie.The relief 32 is stamped on a portion of the sheet blank located between the initial contour and the final contour of the initial and final cut-outs respectively, as it is visible in FIG. 2b where the initial contour 8 and the final contour 28 are shown in dotted lines. The stamping of the relief at this location avoids the propagation of a possible break on the finished part.
Toujours sur la figure 2b, le relief embouti 32 forme une nervure s’étendant le long des contours initial 8 et final 28 des ajourages initial et final respectivement. Il a été montré que lorsque des cassures se forment après l’emboutissage, celles-ci avaient tendance à se propager selon une même direction. L’homme du métier saura alors 5 adapter l’emplacement du relief en fonction de la direction de propagation des cassures. Le contour final 28 est avantageusement proximal au relief et le contour initial 8 distal au relief 32. Afin de limiter au mieux la propagation d’une éventuelle cassure, le relief 32 a une hauteur comprise entre 4 et 6 mm et une largeur supérieure à 10 mm et/ou inférieure à 15 mm. La largeur est préférentiellement 10 comprise entre 11 mm et 13 mm. Le relief 32 s’étend sur une longueur supérieure à mm et/ou inférieure à 50 mm.Still in FIG. 2b, the embossed relief 32 forms a rib extending along the initial 8 and final contours 28 of the initial and final cut-outs respectively. It has been shown that when cracks form after stamping, they tend to spread in the same direction. A person skilled in the art will then know how to adapt the location of the relief according to the direction of propagation of the cracks. The final contour 28 is advantageously proximal to the relief and the initial contour 8 distal to the relief 32. In order to best limit the propagation of a possible break, the relief 32 has a height of between 4 and 6 mm and a width greater than 10 mm and / or less than 15 mm. The width is preferably between 11 mm and 13 mm. The relief 32 extends over a length greater than mm and / or less than 50 mm.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20190111 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20210305 |