FR3074704A1 - MAGNETO-FORMING INCREMENTAL PADDING DEVICE AND ASSOCIATED METHOD - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif d'emboutissage d'un flan (50) pour la réalisation d'une pièce emboutie. Le dispositif comporte un poinçon (40) comportant une surface d'appui (41), une enclume (70), une matrice (80) et des moyens de génération d'un champ magnétique (60), disposé dans le poinçon, au niveau de la surface d'appui. Le dispositif est configuré, dans une position initiale, de telle sorte que : - la surface d'appui du poinçon reçoit une partie d'une première face du flan, - l'enclume et les moyens de génération d'un champ magnétique sont disposés de part et d'autre de la même partie du flan, les moyens de génération d'un champ magnétique (60) étant en vis-à-vis de la première face (51), et l'enclume (70) en vis-à-vis d'une seconde face (52) du flan, à distance de la seconde face, - la matrice (80) est disposée en vis-à-vis de la seconde face (52), au niveau d'une autre partie du flan. Les moyens de génération d'un champ magnétique sont configurés pour imprimer au flan une pression en direction de l'enclume, selon une direction Z'Z. Le dispositif comporte des premiers moyens de déplacement (43) du poinçon dans la direction Z'Z et des deuxièmes moyens de déplacement (72) de l'enclume dans la même direction.The invention relates to a device for stamping a blank (50) for producing a stamped part. The device comprises a punch (40) having a bearing surface (41), an anvil (70), a matrix (80) and means for generating a magnetic field (60) disposed in the punch, at the level of of the bearing surface. The device is configured, in an initial position, such that: - the bearing surface of the punch receives a portion of a first face of the blank, - the anvil and the means for generating a magnetic field are arranged on either side of the same portion of the blank, the means for generating a magnetic field (60) facing the first face (51), and the anvil (70) facing the with respect to a second face (52) of the blank, at a distance from the second face, - the die (80) is disposed opposite the second face (52), at the level of another part of the flan. The means for generating a magnetic field are configured to print on the blank a pressure in the direction of the anvil in a direction Z'Z. The device comprises first displacement means (43) of the punch in the Z'Z direction and second displacement means (72) of the anvil in the same direction.
Description
Domaine de l’inventionField of the invention
La présente invention relève du domaine du formage, plus particulièrement de l’emboutissage.The present invention relates to the field of forming, more particularly stamping.
La présente invention porte sur un dispositif et un procédé d’emboutissage de flans par impulsion magnétique pour la réalisation de pièces embouties, notamment de pièces dites à embouti profond.The present invention relates to a device and a method for stamping blanks by magnetic pulse for the production of stamped parts, in particular of so-called deep stamped parts.
Etat de la techniqueState of the art
Dans le domaine du formage, notamment métallique, l’emboutissage est une méthode très souvent choisie, car robuste et bien maîtrisée.In the field of forming, especially metal, stamping is a very often chosen method because it is robust and well mastered.
L'emboutissage est couramment utilisé dans l'industrie, notamment dans l'industrie automobile pour former notamment des panneaux d'habillage, comme un capot ou une porte d'un véhicule automobile, en raison des cadences élevées de production admissibles.Stamping is commonly used in industry, in particular in the automotive industry, in particular to form cladding panels, such as a hood or a door of a motor vehicle, because of the high admissible production rates.
L’emboutissage est un procédé de formage consistant à obtenir par déformation plastique d’un flan, sous l’action d’une pression, une pièce de forme plus ou moins complexe.Stamping is a forming process consisting in obtaining by plastic deformation of a blank, under the action of pressure, a part of more or less complex shape.
Le dispositif d’emboutissage pour mettre en œuvre ce procédé est composé essentiellement d’une matrice et d’un poinçon de forme quasicomplémentaire, entre lesquels est positionné le flan. L’obtention de la forme se fait par l’entraînement du flan sous l’action du poinçon dans la matrice. Le mouvement du flan est généralement contrôlé par un serre-flan, lui imposant une pression de retenue, dans le but de diminuer l’apparition de plis ou de déchirures sur la pièce emboutie finale.The stamping device for implementing this process consists essentially of a matrix and a punch of almost complementary shape, between which the blank is positioned. The shape is obtained by driving the blank under the action of the punch in the die. The movement of the blank is generally controlled by a blank holder, imposing a retaining pressure on it, in order to reduce the appearance of folds or tears on the final stamped part.
Cependant, en présence d’une pièce difficile à mettre en forme, notamment une pièce à embouti profond, le choix de la force de serrage à imprimer au serre-flan s’avère difficile. Si la force de serre-flan est trop élevée, les plis sont supprimés mais le risque de déchirure est élevé. Si la force de serre-flan est trop faible, le risque de formation de plis est élevé.However, in the presence of a part which is difficult to shape, in particular a part with deep drawing, the choice of the clamping force to be printed on the blank holder proves difficult. If the hold-down force is too high, the folds are removed but the risk of tearing is high. If the hold down force is too weak, the risk of wrinkling is high.
Pour réaliser des pièces à embouti profond, des alternatives au procédé d’emboutissage sont connues.To make deep-drawn parts, alternatives to the deep-drawing process are known.
Parmi elles, on peut citer le procédé d’hydroformage. Dans ce procédé, les flans sont mis en forme par l’action d’un fluide sous pression.Among them, we can cite the hydroforming process. In this process, the blanks are formed by the action of a pressurized fluid.
Le dispositif d’hydroformage associé se compose d’une enceinte hermétiquement fermée formée en deux parties dont un moule creux présentant une empreinte complémentaire à la forme de la pièce que l’on souhaite obtenir. Le flan est placé à l’intérieur de l’enceinte. Une pression hydraulique est exercée sur celui-ci venant le plaquer contre l’empreinte du moule. Ce procédé de mise en forme quasi-statique présente l’avantage majeur de se dispenser de poinçon et de réaliser des formes complexes, notamment en contre-dépouille. Cependant, des pressions élevées sont indispensables au formage ce qui tend à nécessiter des presses de fort tonnage pour des pièces de grande dimension. De ce fait, ce procédé est surtout utilisé pour le formage de pièces tubulaires. Un des inconvénients du procédé est le temps de cycle, souvent de plusieurs dizaines de secondes du fait des temps de remplissage et de mise sous pression.The associated hydroforming device consists of a hermetically closed enclosure formed in two parts, including a hollow mold having an imprint complementary to the shape of the part that is to be obtained. The blank is placed inside the enclosure. Hydraulic pressure is exerted on it pressing it against the mold cavity. This quasi-static shaping process has the major advantage of dispensing with punching and producing complex shapes, in particular undercut. However, high pressures are essential for forming which tends to require large tonnage presses for large parts. Therefore, this process is mainly used for the forming of tubular parts. One of the drawbacks of the process is the cycle time, often several tens of seconds due to the filling and pressurization times.
Parmi les procédés d'hydroformage existants, on peut citer le procédé d’électro-hydroformage, dit procédé EHF (de l’anglo-saxon Electro Hydraulic Forming), qui est, quant à lui, un procédé à haute vitesse de déformation. Un tel procédé présente de nombreux avantages, notamment une réduction importante du retour élastique et une formabilité accrue des métaux. Cependant, les inconvénients majeurs résident dans la nécessité de mettre en contact la pièce à former avec de l’eau (corrosion possible et séchage nécessaire) et la gestion de l’eau.Among the existing hydroforming processes, the electro-hydroforming process, known as the EHF process (from Anglo-Saxon Electro Hydraulic Forming), which is a high speed deformation process, may be mentioned. Such a process has many advantages, in particular a significant reduction in elastic return and increased formability of metals. However, the major drawbacks lie in the need to bring the workpiece into contact with water (corrosion possible and drying necessary) and water management.
On peut également citer les procédés de mise en forme à chaud, tel que le procédé de formage superplastique, dit procédé SPF (de l’anglo-saxon Superplastic Forming). Ce procédé est basé sur la capacité de certains alliages, par exemple le titane, à supporter une déformation importante. Ces alliages, appelés par la suite alliages superplastiques, peuvent atteindre des allongements allant parfois au-delà de 1000% sous certaines conditions de température, de pression et de déformation alors que les alliages classiques se déforment généralement uniquement dans une gamme typique de quelques % à 50%.Mention may also be made of the hot forming processes, such as the superplastic forming process, known as the SPF process (from the Anglo-Saxon Superplastic Forming). This process is based on the ability of certain alloys, for example titanium, to withstand significant deformation. These alloys, hereinafter called superplastic alloys, can reach elongations sometimes going beyond 1000% under certain temperature, pressure and deformation conditions whereas conventional alloys generally deform only within a typical range of a few% to 50%.
Le dispositif de formage SPF associé se compose d’une enceinte fermée hermétiquement formée en deux parties dont un moule creux présentant une empreinte complémentaire à la géométrie externe finale de la pièce que l’on souhaite obtenir. Le flan est placé à l’intérieur de l’enceinte et maintenu fixement entre les deux parties. Un gaz sous pression est injecté dans l’enceinte et vient plaquer le flan, en le déformant, contre l’empreinte. La pression et la température, de l'ordre de 900°C poir des alliages de titane, doivent être parfaitement maîtrisées.The associated SPF forming device consists of a hermetically sealed enclosure formed in two parts including a hollow mold having an imprint complementary to the final external geometry of the part that is to be obtained. The blank is placed inside the enclosure and fixedly held between the two parts. A pressurized gas is injected into the enclosure and presses the blank, by deforming it, against the imprint. The pressure and the temperature, of the order of 900 ° C. for titanium alloys, must be perfectly controlled.
Les désavantages manifestes liés à ce dispositif de formage SPF et au procédé associé résident dans le temps de cycle, le coût et le fait que seuls certains matériaux sont utilisables.The obvious disadvantages associated with this SPF forming device and the associated process lie in the cycle time, the cost and the fact that only certain materials can be used.
Exposé de l’inventionStatement of the invention
La présente invention a notamment pour objectif de remédier à tout ou partie des limitations des solutions de l’art antérieur, notamment celles exposées ci-avant, en proposant une solution qui permette l’obtention de pièces embouties, et notamment des pièces à embouti profond.The present invention aims in particular to remedy all or part of the limitations of the solutions of the prior art, in particular those set out above, by proposing a solution which makes it possible to obtain stamped parts, and in particular deep stamped parts. .
A cet effet, l’invention vise en premier lieu un dispositif d’emboutissage d’un flan pour la réalisation d’une pièce emboutie comportant :To this end, the invention aims firstly at a device for stamping a blank for the production of a stamped part comprising:
- un poinçon comportant une surface d’appui,- a punch comprising a support surface,
- une enclume,- an anvil,
- une matrice,- a matrix,
- des moyens de génération d’un champ magnétique, disposé dans le poinçon, au niveau de la surface d’appui.- means for generating a magnetic field, placed in the punch, at the level of the support surface.
Par le terme de flan, on désigne une plaque mince, notamment en matériau métallique. Une plaque est dite mince lorsqu’une de ses dimensions est nettement inférieure aux deux autres, typiquement d’au moins un ordre de grandeur.By the term blank, is meant a thin plate, in particular of metallic material. A plate is said to be thin when one of its dimensions is significantly smaller than the other two, typically at least an order of magnitude.
Dans une position initiale, c’est-à-dire avant la phase d’emboutissage, le dispositif d’emboutissage est configuré de telle sorte que :In an initial position, that is to say before the stamping phase, the stamping device is configured so that:
- la surface d’appui du poinçon est destinée à recevoir une partie d’une première face du flan,- the support surface of the punch is intended to receive part of a first face of the blank,
- l’enclume et les moyens de génération d’un champ magnétique sont destinés à être disposés de part et d’autre de la même partie du flan.- the anvil and the means for generating a magnetic field are intended to be placed on either side of the same part of the blank.
Les moyens de génération d’un champ magnétique sont en vis-à-vis de la première face. L’enclume est en vis-à-vis d’une seconde face du flan, opposée à la première face, à distance de ladite seconde face. La matrice est destinée à être disposée en vis-à-vis de la seconde face, au niveau d’une autre partie du flan.The means for generating a magnetic field are opposite the first face. The anvil faces a second face of the blank, opposite the first face, at a distance from said second face. The matrix is intended to be placed facing the second face, at the level of another part of the blank.
Les moyens de génération d’un champ magnétique sont destinés à et configurés pour imprimer au flan une pression en direction de l’enclume, selon une direction Z’Z.The means for generating a magnetic field are intended for and configured to print on the blank a pressure in the direction of the anvil, in a direction Z’Z.
Le dispositif d’emboutissage comporte des premiers moyens de déplacement agencés pour déplacer le poinçon, relativement à la matrice., dans la direction Z’Z. Le poinçon est avantageusement déplacé en translation.The stamping device comprises first displacement means arranged to move the punch, relative to the die., In the direction Z’Z. The punch is advantageously moved in translation.
Le dispositif d’emboutissage comporte des deuxièmes moyens de déplacement agencés pour déplacer l’enclume, relativement à la matrice, dans la direction Z’Z.The stamping device comprises second displacement means arranged to move the anvil, relative to the die, in the direction Z'Z.
Le poinçon, l’enclume et la matrice sont de préférence réalisés dans un matériau métallique pour contenir les fortes pressions générées par les moyens de génération d’un champ magnétique.The punch, the anvil and the matrix are preferably made of a metallic material to contain the high pressures generated by the means for generating a magnetic field.
Le dispositif d’emboutissage selon l’invention se différentie des dispositifs d’emboutissage classiques en ce qui l’emboutissage n’est pas réalisé par le poinçon lui-même, mais par les moyens de génération d’un champ magnétique.The stamping device according to the invention differs from conventional stamping devices in that stamping is not carried out by the punch itself, but by the means for generating a magnetic field.
De même, les moyens de génération d’un champ magnétique sont utilisés différemment du cadre classique d’un procédé de magnéto-formage qui forme l’ensemble du flan en une seule fois. Les moyens de génération d’un champ magnétique sont agencés de sorte à ne générer des impulsions magnétiques que sur une partie du flan. Le déplacement relatif du poinçon par rapport aux moyens de génération permet de déplacer la zone du flan qui sera touchée par les impulsions magnétiques.Likewise, the means for generating a magnetic field are used differently from the conventional framework of a magneto-forming process which forms the entire blank at one time. The means for generating a magnetic field are arranged so as to generate magnetic pulses only on part of the blank. The relative movement of the punch relative to the generation means makes it possible to move the area of the blank which will be affected by the magnetic pulses.
Un tel dispositif permet ainsi avantageusement de travailler à haute vitesse de déformation en expansion, avec les avantages que peut apporter le magnétoformage, tels que l’obtention de rayons de courbure inférieurs à 2mm, de gravures fines, ou de tolérances serrées, ainsi que l’évitement de la fissuration ou du déchirement du matériau dans les zones à fort allongement, notamment pour l'aluminium.Such a device thus advantageously makes it possible to work at high speed of deformation in expansion, with the advantages that magnetoforming can bring, such as obtaining radii of curvature less than 2 mm, fine engravings, or tight tolerances, as well as the '' avoid cracking or tearing of the material in areas with high elongation, especially for aluminum.
Un tel dispositif d’emboutissage est ainsi particulièrement adapté à la réalisation de pièces embouties, notamment des pièces à embouties profond, sans générer de déchirures à la pièce. Il est également adapté à la réalisation de bords tombés, avec les avantages du magnétoformage cités ci-dessus.Such a stamping device is thus particularly suitable for producing stamped parts, in particular deep-drawn parts, without generating tears in the part. It is also suitable for making fallen edges, with the advantages of magnetoforming mentioned above.
Suivant des modes de mise en œuvre préférés, l’invention répond en outre aux caractéristiques suivantes, mises en œuvre séparément ou en chacune de leurs combinaisons techniquement opérantes.According to preferred modes of implementation, the invention also meets the following characteristics, implemented separately or in each of their technically operative combinations.
Selon des modes de réalisation préférés, les premiers moyens de déplacement comportent un actionneur linéaire.According to preferred embodiments, the first displacement means comprise a linear actuator.
Selon des modes de réalisation préférés, afin d’obtenir une bonne efficacité du procédé, les moyens de génération d’un champ magnétique se présentent sous la forme d’une bobine plate, par exemple en spirale. La bobine est disposée sensiblement dans un plan parallèle à la surface d’appui du poinçon.According to preferred embodiments, in order to obtain good efficiency of the process, the means for generating a magnetic field are in the form of a flat coil, for example in a spiral. The coil is arranged substantially in a plane parallel to the support surface of the punch.
Selon des modes de réalisation préférés, le dispositif d’emboutissage comporte un serre-flan configuré pour maintenir l’autre partie du flan contre la matrice, pour imposer une pression de retenue au mouvement du flan, contre la matrice afin de limiter la formation de plis.According to preferred embodiments, the stamping device comprises a blank holder configured to hold the other part of the blank against the matrix, to impose a retaining pressure on the movement of the blank, against the matrix in order to limit the formation of folds.
L’invention est également relative à un procédé d’emboutissage par impulsion magnétique d’un flan pour la réalisation d’une pièce emboutie, à partir d’un dispositif d’emboutissage conforme à au moins l’un de ses modes de réalisation. Le procédé comporte les étapes de :The invention also relates to a method of stamping by magnetic pulse of a blank for the production of a stamped part, from a stamping device conforming to at least one of its embodiments. The process includes the steps of:
a) positionnement du flan dans le dispositif d’emboutissage,a) positioning of the blank in the stamping device,
b) soumission du flan à un champ magnétique provoqué par les moyens de génération d’un champ magnétique de sorte qu’une pression s’exerce sur la première face du flan selon la direction Z’Z et vient plaquer ledit flan contre l’enclume,b) submission of the blank to a magnetic field caused by the means for generating a magnetic field so that pressure is exerted on the first face of the blank in the direction Z'Z and presses said blank against the anvil ,
c) déplacement du poinçon par les premiers moyens de déplacement et de l’enclume par les deuxièmes moyens de déplacement, relativement à la matrice, selon la direction Z’Z, les étapes b) et c) étant répétées, préférentiellement de manière synchronisée, jusqu’à l’obtention de la forme souhaitée pour la pièce emboutie finie.c) displacement of the punch by the first displacement means and of the anvil by the second displacement means, relative to the die, in the direction Z'Z, steps b) and c) being repeated, preferably in synchronized manner, until the desired shape for the finished stamped part is obtained.
Par synchronisée, on entend que les étapes sont réalisées soit successivement, l’une après l’autre, soit simultanément.By synchronized, we mean that the steps are carried out either successively, one after the other, or simultaneously.
Au fur et à mesure du déplacement du poinçon, une impulsion magnétique est générée par les moyens de génération d’un champ magnétique, exerçant, d’une part, une pression axiale sur le flan en direction de l’enclume, venant plaquer ledit flan sur ladite enclume, et d’autre part, une pression radiale sur le flan en direction de la matrice, venant plaquer ledit flan sur ladite matrice.As the punch moves, a magnetic pulse is generated by the means for generating a magnetic field, exerting, on the one hand, an axial pressure on the blank in the direction of the anvil, coming to press said blank on said anvil, and on the other hand, a radial pressure on the blank in the direction of the matrix, coming to press said blank on said matrix.
Cette double pression, axiale et radiale, permet avantageusement de déformer le flan, sans risque de générer des déchirures à la pièce que l’on souhaite obtenir et avec une excellente précision de mise en forme.This double pressure, axial and radial, advantageously makes it possible to deform the blank, without the risk of generating tears in the part that one wishes to obtain and with excellent shaping precision.
Présentation des figuresPresentation of the figures
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après, donnée à titre d’exemple nullement limitatif, et faite en se référant aux figures qui représentent :The invention will be better understood on reading the description below, given by way of non-limiting example, and made with reference to the figures which represent:
Figure 1 à 4, des vues schématiques en coupe d’un mode de réalisation d’un dispositif d’emboutissage selon l’invention montrant les étapes successives d’emboutissage d’un flan,FIGS. 1 to 4, schematic sectional views of an embodiment of a stamping device according to the invention showing the successive stages of stamping a blank,
Figure 5, une vue schématique équivalente à la figure 1 illustrant un mode particulier du dispositif d’emboutissage avec un serre-flan.Figure 5, a schematic view equivalent to Figure 1 illustrating a particular mode of the stamping device with a blank holder.
Dans ces figures, des références identiques d’une figure à une autre désignent des éléments identiques ou analogues. Pour des raisons de clarté, les éléments représentés ne sont pas à l’échelle, sauf mention contraires.In these figures, identical references from one figure to another denote identical or analogous elements. For reasons of clarity, the elements shown are not to scale, unless stated otherwise.
Description détaillée d'un mode de réalisation de l'inventionDetailed description of an embodiment of the invention
Un dispositif d’emboutissage 10, tel qu’illustré sur les figures 1 à 4, est destiné à l’emboutissage de flans 50, en vue de réaliser des pièces embouties, notamment des pièces à embouti profond.A stamping device 10, as illustrated in FIGS. 1 to 4, is intended for stamping blanks 50, in order to produce stamped parts, in particular deep-drawn parts.
Dans un exemple de réalisation, les flans 50 sont réalisés dans un matériau métallique, tel que l’acier.In an exemplary embodiment, the blanks 50 are made of a metallic material, such as steel.
Le flan 50 présente une première face 51 et une seconde face 52, opposée à la première.The blank 50 has a first face 51 and a second face 52, opposite the first.
Dans un exemple préféré de réalisation, non limitatif de l’invention, le dispositif d’emboutissage 10, tel que représenté en coupe sur les figures 1 à 4, est adapté à la réalisation de godets. Par godet, on entend une pièce emboutie présentant une forme cylindrique creuse, avec ou sans rebord en collerette.In a preferred embodiment, not limiting of the invention, the stamping device 10, as shown in section in Figures 1 to 4, is suitable for the production of buckets. By cup is meant a stamped part having a hollow cylindrical shape, with or without a flanged rim.
L’homme comprendra aisément que l’enseignement de la présente invention est transposable à d’autres formes de réalisation.Man will readily understand that the teaching of the present invention can be transposed to other embodiments.
Dans la présente description, les termes tels que supérieur, inférieur, haut, bas, gauche, droit sont utilisés par souci de simplicité, en se référant à l'orientation des différents éléments présentés sur les figures 1 à 4. Toutefois, sauf indications contraires, ces termes caractérisent seulement la disposition relative de ces éléments, après une rotation imaginaire éventuelle par rapport à l'orientation effective de l'ensemble dans l'espace.In the present description, the terms such as upper, lower, upper, lower, left, right are used for the sake of simplicity, with reference to the orientation of the various elements presented in FIGS. 1 to 4. However, unless otherwise indicated , these terms characterize only the relative arrangement of these elements, after any imaginary rotation with respect to the effective orientation of the assembly in space.
Le dispositif d’emboutissage 10 comporte un premier bâti 20 et un deuxième bâti 30. Le premier bâti 20 peut représenter une partie inférieure du dispositif d’emboutissage et le deuxième bâti 30, une partie supérieure, comme illustré sur les figures. A titre de variante, et sans se départir du cadre de l’invention, le premier bâti 20 peut représenter une partie supérieure, gauche ou droite, du dispositif d’emboutissage et le deuxième bâti 30, respectivement une partie inférieure, droite ou gauche.The stamping device 10 comprises a first frame 20 and a second frame 30. The first frame 20 may represent a lower part of the stamping device and the second frame 30, an upper part, as illustrated in the figures. Alternatively, and without departing from the scope of the invention, the first frame 20 may represent an upper part, left or right, of the stamping device and the second frame 30, respectively a lower part, right or left.
Premier bâtiFirst frame
Le premier bâti 20 se présente sous la forme d’un premier corps creux délimitant une première cavité ouverte 23, de préférence centrale.The first frame 20 is in the form of a first hollow body delimiting a first open cavity 23, preferably central.
Dans une forme particulière de réalisation, la première cavité ouverte 23 présente une forme cylindrique, de préférence de section transversale circulaire.In a particular embodiment, the first open cavity 23 has a cylindrical shape, preferably of circular cross section.
Comme illustré sur les figures 1 à 4, le premier corps creux est formé d’une partie inférieure 21 et d’une partie latérale 22 dont une paroi interne 221 délimite la première cavité ouverte 23.As illustrated in FIGS. 1 to 4, the first hollow body is formed by a lower part 21 and a side part 22, an internal wall 221 of which delimits the first open cavity 23.
Un poinçon 40 est disposé dans la première cavité ouverte 23.A punch 40 is placed in the first open cavity 23.
Dans l’exemple particulier où la pièce emboutie finale souhaitée est un godet, le poinçon 40 se présente sous la forme d’un corps cylindrique, de préférence de section transversale circulaire, et d’axe longitudinal Z’Z.In the particular example where the desired final stamped part is a cup, the punch 40 is in the form of a cylindrical body, preferably of circular cross section, and of longitudinal axis Z'Z.
Dans l’exemple des figures 1 à 4, l’axe longitudinal du poinçon 40 est un axe vertical, préférentiellement confondu avec un axe longitudinal de la première cavité ouverte 23.In the example of FIGS. 1 to 4, the longitudinal axis of the punch 40 is a vertical axis, preferably merged with a longitudinal axis of the first open cavity 23.
Le poinçon 40 est de préférence plein et réalisé en matériau apte à contenir les fortes pressions générées par les moyens de génération d’un champ magnétique, par exemple un matériau métallique.The punch 40 is preferably full and made of a material capable of containing the high pressures generated by the means for generating a magnetic field, for example a metallic material.
Ledit poinçon comporte une surface d’appui 41 et une surface latérale 42. La surface d’appui 41 est destinée à recevoir une partie du flan à emboutir. La surface latérale 42 est destinée à être en vis-à-vis de la paroi interne 221 de la partie latérale 22 du premier corps creux, lorsque ledit poinçon est positionné dans la première cavité ouverte 23.Said punch has a support surface 41 and a lateral surface 42. The support surface 41 is intended to receive a part of the blank to be stamped. The lateral surface 42 is intended to be vis-à-vis the internal wall 221 of the lateral part 22 of the first hollow body, when said punch is positioned in the first open cavity 23.
Le poinçon 40 est mobile dans la première cavité ouverte 23. Le poinçon 40 est mobile en translation selon son axe longitudinal Z’Z entre :The punch 40 is movable in the first open cavity 23. The punch 40 is movable in translation along its longitudinal axis Z’Z between:
- une position rétractée, dans laquelle ledit poinçon est situé dans la première cavité ouverte 23, eta retracted position, in which said punch is located in the first open cavity 23, and
- une position déployée, dans laquelle ledit poinçon est situé hors de la première cavité ouverte 23.- a deployed position, in which said punch is located outside the first open cavity 23.
Le poinçon 40 se déplace dans une direction Z’Z, vers sa position déployée. Le poinçon 40 se déplace dans une direction ZZ’, vers sa position rétractée.The punch 40 moves in a direction Z’Z, towards its deployed position. The punch 40 moves in a direction ZZ ’, towards its retracted position.
Dans l’exemple de la figure 4, le poinçon 40 est illustré en position déployée.In the example of FIG. 4, the punch 40 is illustrated in the deployed position.
Des premiers moyens de déplacement 43 sont configurés pour déplacer le poinçon 40 entre la position rétractée et la position déployée. Les premiers moyens de déplacement 43 sont actionnés manuellement ou de manière automatique.First displacement means 43 are configured to move the punch 40 between the retracted position and the deployed position. The first displacement means 43 are actuated manually or automatically.
Dans un exemple de réalisation, les premiers moyens de déplacement 43 comportent au moins un actionneur linéaire, hydraulique ou pneumatique, tel qu’un vérin opérant entre le premier bâti 20 et le poinçon 40. Dans cet exemple de réalisation, préférentiellement, la partie fixe de l'actionneur linéaire - par exemple le corps du vérin - est logé dans la première cavité ouverte 23 pratiquée dans le premier bâti 20. La partie mobile de l'actionneur linéaire, par exemple le piston du vérin, est apte à se déplacer hors de la première cavité ouverte 23 pour déployer le poinçon 40 dans la direction Z’Z et apte à se déplacer vers la première cavité ouverte 23 dans la direction ZZ’ pour ramener le poinçon 40 dans sa position rétractée. De manière particulièrement avantageuse, des moyens de commande commandent les premiers moyens de déplacement 43 du poinçon.In an exemplary embodiment, the first displacement means 43 comprise at least one linear, hydraulic or pneumatic actuator, such as a jack operating between the first frame 20 and the punch 40. In this exemplary embodiment, preferably, the fixed part of the linear actuator - for example the body of the cylinder - is housed in the first open cavity 23 formed in the first frame 20. The movable part of the linear actuator, for example the piston of the cylinder, is able to move out of the first open cavity 23 for deploying the punch 40 in the direction Z'Z and able to move towards the first open cavity 23 in the direction ZZ 'to return the punch 40 to its retracted position. Particularly advantageously, control means control the first means 43 for moving the punch.
Dans une variante de réalisation, les premiers moyens de déplacement 43 se présentent sous la forme d’un support portant une vis de poussée apte à coopérer avec le poinçon 40 pour le déplacer en translation selon l’axe longitudinal Z’Z.In an alternative embodiment, the first displacement means 43 are in the form of a support carrying a push screw capable of cooperating with the punch 40 to move it in translation along the longitudinal axis Z'Z.
Le dispositif d’emboutissage 10 comporte en outre des moyens de génération d’un champ magnétique 60.The stamping device 10 also comprises means for generating a magnetic field 60.
Les moyens de génération d’un champ magnétique 60 sont disposés, au niveau de la surface d’appui 41 du poinçon 40, à l’intérieur dudit poinçon.The means for generating a magnetic field 60 are arranged, at the level of the bearing surface 41 of the punch 40, inside said punch.
Les moyens de génération d’un champ magnétique 60 sont configurés pour créer un champ magnétique concentré dans un espace délimité et sur une période très brève, comme il sera décrit ultérieurement.The means for generating a magnetic field 60 are configured to create a magnetic field concentrated in a defined space and over a very short period, as will be described later.
Dans un exemple préféré de réalisation, les moyens de génération d’un champ magnétique 60 se présentent sous la forme d’une bobine plate, par exemple en spirale. La bobine plate est préférentiellement disposée dans un plan sensiblement parallèle à la surface d’appui 41 du poinçon 40.In a preferred embodiment, the means for generating a magnetic field 60 are in the form of a flat coil, for example in a spiral. The flat coil is preferably arranged in a plane substantially parallel to the bearing surface 41 of the punch 40.
Les moyens de génération d’un champ magnétique 60 font de préférence partie intégrante d’un ensemble qui comporte en outre une unité de stockage d’énergie électrique et un ou plusieurs commutateurs (non représentés).The means for generating a magnetic field 60 preferably form an integral part of an assembly which further comprises an electrical energy storage unit and one or more switches (not shown).
L’unité de stockage d’énergie électrique est configurée pour et destinée à emmagasiner une énergie modérée, par exemple de l’ordre de quelques kilojoules à quelques dizaines de kilojoules (kJ).The electrical energy storage unit is configured for and intended to store moderate energy, for example of the order of a few kilojoules to a few tens of kilojoules (kJ).
Dans un exemple préféré de réalisation, l’unité de stockage est une batterie de condensateurs de décharge.In a preferred embodiment, the storage unit is a battery of discharge capacitors.
Deuxième bâtiSecond frame
Le deuxième bâti 30 se présente sous la forme d’un deuxième corps creux délimitant une deuxième cavité ouverte 33.The second frame 30 is in the form of a second hollow body delimiting a second open cavity 33.
Dans une forme particulière de réalisation, la deuxième cavité ouverte 33 présente une forme cylindrique, de préférence de section transversale circulaire.In a particular embodiment, the second open cavity 33 has a cylindrical shape, preferably of circular cross section.
Comme illustré sur les figures 1 à 4, le deuxième corps creux est formé d’une partie supérieure 31 et d’une partie latérale 32 dont une paroi interne 321 délimite la deuxième cavité ouverte 33.As illustrated in FIGS. 1 to 4, the second hollow body is formed by an upper part 31 and a side part 32, an internal wall 321 of which delimits the second open cavity 33.
Le deuxième bâti 30 est agencé par rapport au premier bâti 20 de façon telle que la deuxième cavité ouverte 33 est destinée à recevoir le poinçon 40, lorsque celui-ci se déplace selon son axe longitudinal Z’Z, dans la direction Z’Z, jusqu’à sa position déployée. Une extrémité libre 322 de la partie latérale 32 du corps creux du deuxième bâti 30 est sensiblement en vis-à-vis d’une extrémité libre 222 de la partie latérale 22 du premier corps creux du premier bâti 20.The second frame 30 is arranged relative to the first frame 20 so that the second open cavity 33 is intended to receive the punch 40, when the latter moves along its longitudinal axis Z'Z, in the direction Z'Z, to its deployed position. A free end 322 of the lateral part 32 of the hollow body of the second frame 30 is substantially opposite a free end 222 of the lateral part 22 of the first hollow body of the first frame 20.
Le deuxième corps creux et le poinçon 40 présentent des dimensions telles que le poinçon 40 peut se déplacer, en translation, librement dans la deuxième cavité ouverte 33 et permettre le passage du flan 50, dans son épaisseur, entre la paroi interne 321 de la deuxième cavité ouverte 33 et la surface latérale 42 du poinçon 40.The second hollow body and the punch 40 have dimensions such that the punch 40 can move, in translation, freely in the second open cavity 33 and allow the passage of the blank 50, in its thickness, between the internal wall 321 of the second open cavity 33 and the lateral surface 42 of the punch 40.
Dans une forme préférée de réalisation, la surface latérale 42 du poinçon 40 et la paroi latérale 32 de la deuxième cavité creuse 33 sont de forme quasi-complémentaire, à l’épaisseur de la pièce emboutie finale près et d’un jeu de fonctionnement.In a preferred embodiment, the lateral surface 42 of the punch 40 and the lateral wall 32 of the second hollow cavity 33 are of almost complementary shape, within the thickness of the final stamped part and an operating clearance.
Dans un exemple non limitatif de réalisation, lorsque le poinçon 40 se présente sous la forme d’un corps cylindrique, de section transversale circulaire, la deuxième cavité ouverte 33 est cylindrique, de section transversale circulaire, avec un diamètre supérieur au diamètre extérieur du poinçon.In a nonlimiting exemplary embodiment, when the punch 40 is in the form of a cylindrical body, of circular cross section, the second open cavity 33 is cylindrical, of circular cross section, with a diameter greater than the outside diameter of the punch .
Dans l’exemple des figures 1 à 4, et de manière préférée, un axe longitudinal de la deuxième cavité ouverte 33 est confondu avec l’axe longitudinal du poinçon 40.In the example of FIGS. 1 to 4, and preferably, a longitudinal axis of the second open cavity 33 is coincident with the longitudinal axis of the punch 40.
Le dispositif d’emboutissage comporte en outre une enclume 70.The stamping device further includes an anvil 70.
L’enclume 70 est logée dans la deuxième cavité ouverte 33. Ladite enclume est mobile dans la deuxième cavité ouverte 33. L’enclume est mobile en translation selon l’axe longitudinal Z’Z, Des deuxièmes moyens de déplacement 72 sont configurés pour déplacer l’enclume 70 en translation dans la deuxième cavité ouverte 33.The anvil 70 is housed in the second open cavity 33. Said anvil is movable in the second open cavity 33. The anvil is movable in translation along the longitudinal axis Z'Z, Second displacement means 72 are configured to move the anvil 70 in translation in the second open cavity 33.
Les deuxièmes moyens de déplacement 72 sont actionnés manuellement ou de manière automatique.The second displacement means 72 are actuated manually or automatically.
Dans un exemple de réalisation, les deuxièmes moyens de déplacement 72 comportent au moins un actionneur linéaire, hydraulique ou pneumatique, tel qu’un vérin opérant entre le deuxième bâti 20 et l’enclume 70. Dans cet exemple de réalisation, préférentiellement, la partie fixe de l'actionneur linéaire - par exemple le corps du vérin - est logé dans la deuxième cavité ouverte 33. La partie mobile de l'actionneur linéaire, par exemple le piston du vérin, est apte à se déplacer dans la deuxième cavité ouverte 33 pour déplacer l’enclume 70 dans ladite deuxième cavité. De manière particulièrement avantageuse, des moyens de commande commandent les deuxièmes moyens de déplacement 72 de l’enclume 70.In an exemplary embodiment, the second displacement means 72 comprise at least one linear, hydraulic or pneumatic actuator, such as a jack operating between the second frame 20 and the anvil 70. In this exemplary embodiment, preferably, the part fixed of the linear actuator - for example the cylinder body - is housed in the second open cavity 33. The mobile part of the linear actuator, for example the piston of the cylinder, is able to move in the second open cavity 33 to move the anvil 70 in said second cavity. In a particularly advantageous manner, control means control the second displacement means 72 of the anvil 70.
Dans une variante de réalisation, les deuxièmes moyens de déplacement 72 se présentent sous la forme d’un support portant une vis de poussée apte à coopérer avec l’enclume 70 pour la déplacer en translation, selon l’axe ZZ’.In an alternative embodiment, the second displacement means 72 are in the form of a support carrying a thrust screw capable of cooperating with the anvil 70 to move it in translation, along the axis ZZ ’.
Dans un mode de réalisation préféré, les premiers 43 et deuxièmes 72 moyens de déplacement sont similaires.In a preferred embodiment, the first 43 and second 72 moving means are similar.
Le dispositif d’emboutissage comporte en outre une matrice 80.The stamping device further comprises a matrix 80.
La matrice 80 est disposée au niveau de l’extrémité libre 322 de la partie latérale 32 du deuxième bâti 30. L’extrémité libre 322 de la partie latérale 32 du deuxième bâti 30 forme une surface inférieure 81 de la matrice 80.The matrix 80 is arranged at the free end 322 of the lateral part 32 of the second frame 30. The free end 322 of the lateral part 32 of the second frame 30 forms a lower surface 81 of the matrix 80.
Dans une forme préférée de réalisation, la partie latérale 32 du deuxième corps creux du deuxième bâti 30 forme la matrice 80.In a preferred embodiment, the lateral part 32 of the second hollow body of the second frame 30 forms the matrix 80.
L’enclume 70 et la matrice 80 sont préférentiellement réalisées dans un matériau métallique, par exemple de l’acier, présentant une résistance structurale suffisante permettant de contenir les fortes pressions générées par l’impact du flan 50 sur ladite enclume et ladite matrice, lors du procédé d’emboutissage qui sera décrit ultérieurement.The anvil 70 and the matrix 80 are preferably made of a metallic material, for example steel, having sufficient structural strength making it possible to contain the high pressures generated by the impact of the blank 50 on said anvil and said matrix, during the stamping process which will be described later.
Le poinçon 40, l’enclume 70, la matrice 80 et les moyens de génération d’un champ magnétique 60 sont disposés les uns par rapport aux autres de telle sorte que, dans une position initiale du dispositif d’emboutissage 10 (figure 1), c'est-à-dire avant le début du procédé d’emboutissage, le flan 50 est positionné à plat entre lesdits divers éléments.The punch 40, the anvil 70, the matrix 80 and the means for generating a magnetic field 60 are arranged with respect to each other so that, in an initial position of the stamping device 10 (FIG. 1) , that is to say before the start of the stamping process, the blank 50 is positioned flat between said various elements.
Plus précisément, le poinçon 40 est positionné de sorte que sa surface d’appui 41, dans une position rétractée ou intermédiaire dudit poinçon, est destinée à recevoir une partie de la première face 51 du flan 50. Dans l’exemple illustré par la figure 1, la surface d’appui 41 du flan est destinée à recevoir une partie centrale de la première face 51 du flan 50. L’enclume 70 et les moyens de génération d’un champ magnétique 60 sont disposés de part et d’autre de la même partie du flan 50. Les moyens de génération d’un champ magnétique 60 sont en vis-à-vis de la première face 51 du flan 50. Une surface inférieure 71 de l’enclume 70 est en vis-à-vis de la seconde face 52 du flan 50.More specifically, the punch 40 is positioned so that its bearing surface 41, in a retracted or intermediate position of said punch, is intended to receive a part of the first face 51 of the blank 50. In the example illustrated by the figure 1, the bearing surface 41 of the blank is intended to receive a central part of the first face 51 of the blank 50. The anvil 70 and the means for generating a magnetic field 60 are arranged on either side of the same part of the blank 50. The means for generating a magnetic field 60 are opposite the first face 51 of the blank 50. A lower surface 71 of the anvil 70 is opposite the second face 52 of the blank 50.
La surface inférieure 71 de l’enclume 70 est disposée en vis-à-vis de la seconde face 52 du flan 50, au niveau d’une autre partie du flan. Dans l’exemple illustré par la figure 1, la surface inférieure 81 de la matrice 80 est disposée en vis-à-vis de la seconde face 52 du flan 50, au niveau d’une partie périphérique dudit flan.The lower surface 71 of the anvil 70 is arranged opposite the second face 52 of the blank 50, at the level of another part of the blank. In the example illustrated in FIG. 1, the lower surface 81 of the matrix 80 is arranged opposite the second face 52 of the blank 50, at the level of a peripheral part of said blank.
La surface inférieure 71 de l’enclume 70 est disposée à distance de la seconde face 52 du flan 50.The lower surface 71 of the anvil 70 is arranged at a distance from the second face 52 of the blank 50.
Préférentiellement, tel qu’illustré sur la figure 1, les moyens de génération d’un champ magnétique 60, tels que positionnés, sont ainsi aptes et destinés à imprimer au flan 50 une pression principalement en direction de la surface inférieure 71 de l’enclume 70, selon la direction Z’Z.Preferably, as illustrated in FIG. 1, the means for generating a magnetic field 60, as positioned, are thus able and intended to print on the blank 50 a pressure mainly in the direction of the lower surface 71 of the anvil 70, according to the direction Z'Z.
Dans un mode de réalisation, illustré sur la figure 5, le dispositif d’emboutissage 10 comporte un serre-flan 90. Le serre-flan 90 est logé entre les extrémités libres 222, 322 des parties latérales 22, 32 des premier et deuxième corps creux. Il est configuré pour que le flan soit comprimé entre le serre flan et la matrice, au niveau de l’extrémité libre 322 de la partie latérale 32 du deuxième corps creux, lorsque ledit flan est en position sur le poinçon 40. L’ajustement de la force de serre flan et/ou du jeu entre le serre flan et la matrice va conditionner ravalement du flan lors de sa mise en forme en empêchant ou en limitant la formation de plis.In one embodiment, illustrated in FIG. 5, the stamping device 10 comprises a blank holder 90. The blank holder 90 is housed between the free ends 222, 322 of the lateral parts 22, 32 of the first and second bodies hollow. It is configured so that the blank is compressed between the blank clamp and the matrix, at the free end 322 of the lateral part 32 of the second hollow body, when said blank is in position on the punch 40. The adjustment of the force of the blank blanket and / or of the clearance between the blank blanket and the matrix will condition the restoration of the blank during its shaping by preventing or limiting the formation of folds.
Dans un exemple de réalisation, le serre-flan 90 est maintenu plaqué contre l’extrémité libre 322 de la partie latérale 32 du deuxième bâti 30 par des moyens de compression tels que par exemple des ressorts à gaz.In an exemplary embodiment, the blank holder 90 is held pressed against the free end 322 of the lateral part 32 of the second frame 30 by compression means such as for example gas springs.
Un exemple de procédé d’emboutissage est à présent décrit.An example of a stamping process is now described.
Le flan 50 est destiné à venir se conformer à la forme de la surface inférieure 71 de l’enclume 70 et à la paroi interne 321 de la partie latérale 32 du deuxième bâti 30 pour former un embouti profond, de type godet. Le godet obtenu peut comporter ou non un rebord en collerette.The blank 50 is intended to conform to the shape of the lower surface 71 of the anvil 70 and to the internal wall 321 of the lateral part 32 of the second frame 30 to form a deep stamping, of the bucket type. The bucket obtained may or may not have a flanged rim.
Dans une étape préalable, le flan 50 est découpé, aux dimensions souhaitées (longueur et largeur, ou diamètre, et épaisseur), dans une tôle.In a prior step, the blank 50 is cut, to the desired dimensions (length and width, or diameter, and thickness), from a sheet.
Dans une première étape, dite étape a), le flan 50 est positionné dans le dispositif d’emboutissage 10.In a first step, called step a), the blank 50 is positioned in the stamping device 10.
Le flan 50, de forme sensiblement plate, est positionné entre le premier bâti 20 et le deuxième bâti 30, comme illustré sur la figure 1.The blank 50, of substantially flat shape, is positioned between the first frame 20 and the second frame 30, as illustrated in FIG. 1.
Dans un mode de mise en œuvre, le flan 50 est disposé d’une part, au niveau de sa partie centrale, sur le poinçon 40. Le flan 50 est disposé de sorte que sa première face 51 vienne en appui contre la surface d’appui 41 du poinçon.In one embodiment, the blank 50 is disposed on the one hand, at its central part, on the punch 40. The blank 50 is arranged so that its first face 51 comes to bear against the surface of support 41 of the punch.
Le flan 50 est disposé de sorte que sa seconde face 52 est en vis-àvis de la surface inférieure 71 de l’enclume 70. La surface inférieure 71 de l’enclume 70 est positionnée à une distance e de la seconde face 52 du flan 50.The blank 50 is arranged so that its second face 52 faces the lower surface 71 of the anvil 70. The lower surface 71 of the anvil 70 is positioned at a distance e from the second face 52 of the blank 50.
La distance e définit la profondeur souhaitée pour la déformation du flan à chaque décharge (décrit ci-après). La distance e est maximisée de sorte à réduire le nombre de décharges et par conséquent le temps de formage.The distance e defines the desired depth for the deformation of the blank at each discharge (described below). The distance e is maximized so as to reduce the number of discharges and therefore the forming time.
Le flan 50 est disposé d’autre part, au niveau de sa partie périphérique, entre la surface inférieure 81 de la matrice 80, donc l’extrémité libre 322 de la partie latérale 32 du deuxième bât 30i, et l’extrémité libre 222 de la partie latérale 22 du premier bâti 20. La seconde face 52 du flan 50 est disposée face à la matrice 80, à distance de celle-ci. La première face 51 du flan 50 est disposée face à l’extrémité libre 222 de la partie latérale 22 du premier bâti 20.The blank 50 is disposed on the other hand, at its peripheral part, between the lower surface 81 of the die 80, therefore the free end 322 of the lateral part 32 of the second frame 30i, and the free end 222 of the lateral part 22 of the first frame 20. The second face 52 of the blank 50 is disposed facing the matrix 80, at a distance from the latter. The first face 51 of the blank 50 is disposed facing the free end 222 of the lateral part 22 of the first frame 20.
Dans un exemple de mise en œuvre, lorsque le flan 50 a été déposé sur le poinçon 40, ledit poinçon est déplacé, à partir de sa position rétractée, en translation selon la direction Z’Z, pour décaler le flan 50 de sorte que la seconde face 52 dudit flan, au niveau de la partie périphérique du flan, se place à proximité immédiate, par exemple de l’ordre du millimètre, de l’extrémité libre 322 de la partie latérale 32 du deuxième bâti 30, donc de la surface inférieure 81 de la matrice 80.In an exemplary implementation, when the blank 50 has been deposited on the punch 40, said punch is moved, from its retracted position, in translation in the direction Z'Z, to offset the blank 50 so that the second face 52 of said blank, at the peripheral part of the blank, is placed in the immediate vicinity, for example of the order of a millimeter, of the free end 322 of the lateral part 32 of the second frame 30, therefore of the surface lower 81 of the matrix 80.
Lorsque le dispositif d’emboutissage 10 comporte un serre-flan 90, le flan 50 est maintenu en appui contre l’extrémité libre 322 de la partie latérale 32 du deuxième bâti 30 par ledit serre-flan.When the stamping device 10 includes a blank holder 90, the blank 50 is held in abutment against the free end 322 of the lateral part 32 of the second frame 30 by said blank holder.
Le procédé comporte ensuite une deuxième étape, dite étape b), de déformation du flan 50 par magnéto-formage.The method then comprises a second step, called step b), of deformation of the blank 50 by magneto-forming.
La partie centrale du flan 50, située à proximité des moyens de génération d’un champ magnétique 60, est soumise à un champ magnétique provenant desdits moyens de génération d’un champ magnétique 60 de sorte qu’une pression, axiale, s’exerce contre la première face 51 du flan 50, et vient plaquer étroitement ledit flan contre la surface inférieure 71 de l’enclume 70. La flèche illustrée sur la figure 2 représente la direction de la pression axiale exercée sur le flan 50.The central part of the blank 50, located near the means for generating a magnetic field 60, is subjected to a magnetic field originating from said means for generating a magnetic field 60 so that an axial pressure is exerted against the first face 51 of the blank 50, and presses said blank tightly against the lower surface 71 of the anvil 70. The arrow illustrated in FIG. 2 represents the direction of the axial pressure exerted on the blank 50.
Le flan 50 se déforme en conséquence pour venir s’appuyer contre la surface inférieure 71 de l’enclume 70.The blank 50 deforms accordingly to come to bear against the lower surface 71 of the anvil 70.
Lors de cette étape b) représentée sur la figure 2, les moyens de génération d’un champ magnétique 60 déforme progressivement la partie centrale du flan 50 de façon à obtenir un premier embouti de profondeur P1, inférieure à une profondeur P de l’embouti final recherché. La partie périphérique est plaquée contre l’extrémité libre 322 de la partie latérale 32 du deuxième bâti 30, donc contre la surface inférieure 81 de la matrice 80.During this step b) represented in FIG. 2, the means for generating a magnetic field 60 progressively deforms the central part of the blank 50 so as to obtain a first stamping of depth P1, less than a depth P of the stamping final sought. The peripheral part is pressed against the free end 322 of the lateral part 32 of the second frame 30, therefore against the lower surface 81 of the matrix 80.
L’enclume 70 permet avantageusement de limiter l’impact de la décharge sur le flan et d’éviter une déchirure de celui-ci.Anvil 70 advantageously makes it possible to limit the impact of the discharge on the blank and to avoid tearing of the latter.
A l’issue de cette étape b), le flan 50 est déformé et présente un premier embouti.At the end of this step b), the blank 50 is deformed and has a first stamped.
Dans une troisième étape, dite étape c), le poinçon 40 et l’enclume 70 sont déplacés.In a third step, called step c), the punch 40 and the anvil 70 are moved.
Le poinçon 40 est déplacé par les premiers moyens de déplacement 43, dans la direction Z’Z, jusqu’à ce que la surface d’appui 41 du poinçon est plaquée à nouveau contre la première face 51 du flan 50, de sorte que la partie centrale du flan 50 revienne à proximité immédiate des moyens de génération d’un champ magnétique 60. La partie périphérique du flan 50 est maintenue à distance de la matrice 80, comme illustré sur la figure 3.The punch 40 is moved by the first displacement means 43, in the direction Z'Z, until the bearing surface 41 of the punch is pressed again against the first face 51 of the blank 50, so that the central part of the blank 50 returns in the immediate vicinity of the means for generating a magnetic field 60. The peripheral part of the blank 50 is kept at a distance from the matrix 80, as illustrated in FIG. 3.
Le déplacement du poinçon 40 est réalisé dans la même direction que la direction du déplacement de la partie centrale du flan 50 lors de l’étape b).The movement of the punch 40 is carried out in the same direction as the direction of movement of the central part of the blank 50 during step b).
L’enclume 70 est déplacée par les deuxièmes moyens de déplacement 72, dans la direction Z’Z.The anvil 70 is moved by the second displacement means 72, in the direction Z’Z.
Dans un exemple de mise en œuvre, le déplacement relatif du poinçon 40 et de l’enclume 70 par rapport à la matrice 80 est réalisé de manière incrémentale, de préférence simultanément.In an exemplary implementation, the relative movement of the punch 40 and the anvil 70 relative to the die 80 is carried out incrementally, preferably simultaneously.
Le déplacement du poinçon 40 et celui de l’enclume 70 n’est pas nécessairement de la même quantité.The displacement of the punch 40 and that of the anvil 70 is not necessarily of the same amount.
L’enclume 70 est déplacée dans la direction Z’Z d’une distance suffisante de sorte à définir la profondeur souhaitée pour la déformation incrémentale du flan.The anvil 70 is moved in the Z'Z direction by a sufficient distance so as to define the desired depth for the incremental deformation of the blank.
Dans un exemple de mise en œuvre, le déplacement relatif du poinçon 40 et de l’enclume 70 est réalisé de manière continue. La mise en forme du flan 50 par les moyens de génération d’un champ magnétique 60 peut être considérée comme instantanée par rapport au déplacement du poinçon 40 et à celui de l’enclume 70. En effet, la durée du déplacement du poinçon 40, et celle du déplacement de l’enclume 70, est généralement très lente (de l’ordre de la seconde) par rapport à la durée de l’impulsion magnétique générée par les moyens de génération d’un champ magnétique 60 (de l’ordre de quelques micro secondes). Dans le cas particulier de ce mode de mise en œuvre, les deuxième et troisième étapes sont réalisées simultanément sans modifier le résultat desdites étapes.In an exemplary implementation, the relative movement of the punch 40 and the anvil 70 is carried out continuously. The shaping of the blank 50 by the means for generating a magnetic field 60 can be considered instantaneous with respect to the movement of the punch 40 and that of the anvil 70. In fact, the duration of the movement of the punch 40, and that of the displacement of the anvil 70, is generally very slow (of the order of a second) compared to the duration of the magnetic pulse generated by the means for generating a magnetic field 60 (of the order a few micro seconds). In the particular case of this mode of implementation, the second and third steps are carried out simultaneously without modifying the result of said steps.
Dans une quatrième étape, les étapes b) et c) sont reproduites séquentiellement.In a fourth step, steps b) and c) are reproduced sequentially.
Les étapes b) et c) sont reproduites jusqu’à l’obtention de la profondeur P de la pièce emboutie finale que l’on souhaite obtenir.Steps b) and c) are repeated until the depth P of the final stamped part that is to be obtained is obtained.
Au fur et à mesure du déplacement relatif du poinçon 40 et de l’enclume 70 par rapport à la matrice 80, lesdits moyens de génération d’un champ magnétique 60 exercent avantageusement une pression axiale sur la partie centrale du flan 50 en direction de l’enclume 70, venant plaquer la partie centrale dudit flan sur ladite enclume. Lesdits moyens de génération d’un champ magnétique 60 exercent également une pression radiale sur le flan 50 en direction de la matrice 80, contre la paroi interne 321 de la partie latérale 32 du deuxième bâti 30, venant plaquer ledit flan contre ladite paroi interne. Les flèches horizontales illustrées sur les figures 3 et 4 représentent la direction de la pression radiale exercée sur le flan 50. Cette pression radiale du flan 50 contre la paroi interne 321 de la partie latérale 32 du deuxième bâti 30, permet avantageusement audit flan de venir épouser parfaitement la forme de ladite paroi interne.As the relative movement of the punch 40 and the anvil 70 relative to the die 80, said means for generating a magnetic field 60 advantageously exert an axial pressure on the central part of the blank 50 in the direction of the anvil 70, pressing the central part of said blank on said anvil. Said means for generating a magnetic field 60 also exert radial pressure on the blank 50 in the direction of the matrix 80, against the internal wall 321 of the lateral part 32 of the second frame 30, pressing said blank against said internal wall. The horizontal arrows illustrated in FIGS. 3 and 4 represent the direction of the radial pressure exerted on the blank 50. This radial pressure of the blank 50 against the internal wall 321 of the lateral part 32 of the second frame 30 advantageously allows said blank to come perfectly match the shape of said internal wall.
Le nombre d’itérations des étapes b) et c) dépend notamment du matériau constituant le flan, de la profondeur souhaitée de la pièce emboutie.The number of iterations of steps b) and c) depends in particular on the material constituting the blank, on the desired depth of the stamped part.
A l’issue du procédé d’emboutissage, le flan est devenu une pièce à embouti profond, du type godet, avec ou sans rebord en collerette.At the end of the stamping process, the blank became a deep-drawn piece, of the bucket type, with or without a flanged rim.
Dans l’exemple de la figure 4, le godet est du type godet sans rebord en collerette.In the example of FIG. 4, the bucket is of the bucket type without flanged rim.
La présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation préférées décrites ci-dessus à titres d’exemples non limitatifs et aux variantes évoquées. Elle concerne également les variantes de réalisation à la portée de l’homme du métier.The present invention is not limited to the preferred embodiments described above by way of nonlimiting examples and to the variants mentioned. It also relates to alternative embodiments within the reach of the skilled person.
La description ci-avant illustre clairement que par ses différentes caractéristiques et leurs avantages, la présente invention atteint les objectifs qu’elle s’était fixés. En particulier, elle propose un dispositif d’emboutissage adapté à la réalisation de pièces emboutie, notamment de pièces à embouti profond, sans générer de plis ni de déchirures à la pièce. Un tel dispositif d’emboutissage et du procédé d’emboutissage associé permet de travailler la pièce à hautes vitesses, et avantageusement de déformer le flan sans risque de générer des déchirures à la pièce que l’on souhaite obtenir et avec une excellente précision de mise en forme.The above description clearly illustrates that by its various characteristics and their advantages, the present invention achieves the objectives which it had set itself. In particular, it provides a stamping device suitable for producing stamped parts, in particular deep-drawn parts, without generating folds or tears in the part. Such a stamping device and the associated stamping method makes it possible to work the part at high speeds, and advantageously to deform the blank without the risk of generating tears in the part which it is desired to obtain and with excellent positioning precision. in shape.
L’invention permet également avantageusement de réaliser des bords tombés.The invention also advantageously makes it possible to produce fallen edges.
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