FR2897001A3

FR2897001A3 - Pressing of flat metal blanks to produce components for the automobile industry with light curvature and pressing depth by drawing the blank edges prior to complete pressing operation

Info

Publication number: FR2897001A3
Application number: FR0601016A
Authority: FR
Inventors: Alain Albert; Pedro Carrasco
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2006-02-06
Filing date: 2006-02-06
Publication date: 2007-08-10

Abstract

The pressing of a flat metal blank (1), for producing a pressed part with light curvature, comprises the application of a pressure on the blank edges (11) to draw the blank before realizing the deformation of the blank between a punch (3) and a press die (4). The drawing of the blank is realized by a pressure exerted on the blank edges along a direction situated in the plane of the blank to be pressed and before the punch or the die come into contact with the blank. An independent claim is also included for a press tool for pressing flat metal blanks by this method.

Description

1 Procédé et outil d'emboutissage d'un flan métallique.1 Method and tool for stamping a metal blank.

La présente invention concerne un procédé d'emboutissage d'un flan métallique, en particulier en tôle d'acier, et une presse pour la mise en oeuvre de ce procédé. Un tel procédé est notamment destiné à la réalisation de pièces embouties pour l'automobile, plus particulièrement pour des pièces comportant généralement peu de galbe et peu de profondeur d'emboutissage, par exemple des capots, pavillons, panneaux de portières latérales, ou panneaux de côté de caisse de véhicules utilitaires, etc. The present invention relates to a process for stamping a metal blank, in particular sheet steel, and a press for the implementation of this method. Such a method is particularly intended for the production of stampings for the automobile, more particularly for parts generally having little curvature and little depth of stamping, for example hoods, pavilions, side door panels, or door panels. cashier side of commercial vehicles, etc.

Un problème pour l'emboutissage de telles pièces est que, du fait du peu de galbe et donc d'une déformation plastique réduite lors de l'emboutissage, la tôle constitutive est finalement peu tendue, ce qui peut conduire à des défauts d'aspect sur les pièces embouties. A problem for stamping such parts is that, due to the small curvature and therefore reduced plastic deformation during stamping, the constituent sheet is finally not tight, which can lead to defects in appearance on the stamped parts.

On connaît déjà des procédés d'emboutissage pour de telles pièces, visant à améliorer la tension de la tôle emboutie. Un tel procédé, encore appelé stretch-draw , est schématisé figures 1 et 2. Les bords du flan 1 de tôle à emboutir sont maintenus par des serre-flans 2, enserrés entre les mâchoires supérieures et inférieures de chacun de ces serre-flans, le flan étant placé au dessus du poinçon 3. Puis, les serre-flans 2 sont abaissé, selon les flèches F1, par rapport au poinçon 3, jusque dans la position représentée figure 2, ce qui provoque une déformation du flan 1 et une tension de celui-ci, puisque les bords du flan sont fermement tenus par le serre flan et que les serre-flans, situés respectivement de part et d'autre du poinçon, restent fixes l'un par rapport à l'autre. Toutefois, la tension reste relativement localisée à proximité des bords du flan. L'emboutissage est ensuite effectué, alors que le flan reste tendu, par la descente de la matrice 4, représentée par la flèche F2, dont le pressage contre le poinçon 3 confère à la pièce emboutie sa forme finale. Embossing processes for such parts are already known, aimed at improving the tension of the stamped sheet metal. Such a process, also called stretch-draw, is shown schematically in FIGS. 1 and 2. The edges of the flange 1 of sheet metal to be stamped are held by blanks 2, sandwiched between the upper and lower jaws of each of these blanks, the blank being placed above the punch 3. Then, the blanks 2 are lowered, according to the arrows F1, relative to the punch 3, to the position shown in Figure 2, which causes a deformation of the blank 1 and a tension of the latter, since the edges of the blank are firmly held by the blank and the blanks, respectively located on either side of the punch, remain fixed relative to each other. However, the voltage remains relatively localized near the edges of the blank. The stamping is then performed, while the blank remains taut, by the descent of the die 4, represented by the arrow F2, whose pressing against the punch 3 gives the stamped piece its final shape.

Ce procédé permet donc d'améliorer la qualité des pièces embouties, grâce à la mise en tension du flan préalable à l'emboutissage proprement dit. Mais il a cependant été constaté que, si la tension périphérique du flan est effectivement améliorée, la tension reste cependant insuffisante en milieu de panneau. De plus, ce procédé de stretch-draw conduit à une consommation de flan plus élevée. This process therefore makes it possible to improve the quality of the stamped parts, by putting the blank under tension prior to stamping itself. However, it has been found that, although the peripheral voltage of the blank is actually improved, the voltage remains insufficient in the middle of the panel. In addition, this stretch-draw method leads to higher blank consumption.

La présente invention a pour but de résoudre les problèmes indiqués ci-dessus et vise en particulier à fournir un procédé et dispositif d'emboutissage permettant d'obtenir une déformation plastique améliorée par rapport aux procédés d'emboutissage connus. Elle vise aussi à réduire le risque de défauts d'aspects des pièces embouties, par une amélioration de l'intensité des tensions et de la répartition des tensions sur toute l'étendue de la surface de la pièce fabriquée. Elle vise encore à réduire la consommation de matière, et à permettre un gain sur l'épaisseur des pièces ou la qualité de la nuance d'acier. Elle vise aussi à une meilleure tenue à l'indentation. The present invention aims to solve the problems indicated above and aims in particular to provide a drawing method and device for obtaining an improved plastic deformation compared to known stamping processes. It also aims to reduce the risk of defects in aspects of the stamped parts by improving the intensity of the voltages and the distribution of the tensions over the entire extent of the surface of the manufactured part. It also aims to reduce material consumption, and allow a gain on the thickness of the parts or the quality of the steel grade. It also aims at a better resistance to indentation.

Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un procédé d'emboutissage d'un flan métallique plan, pour réaliser notamment une pièce emboutie ayant peu de galbe, selon lequel on exerce une tension sur les bords du flan pour réaliser un étirement du flan avant de réaliser la déformation d'emboutissage du flan entre un poinçon et une matrice d'emboutissage, caractérisé en ce que l'étirement du flan est réalisé par une tension exercée sur les bords du flan selon une direction située dans le plan du flan à emboutir et avant que le poinçon ou la matrice soient en appui sur le flan. With these objectives in view, the subject of the invention is a process for stamping a flat metal blank, in particular to produce a stamped part having a small curve, according to which tension is exerted on the edges of the blank to achieve stretching. of the blank before carrying out the forming deformation of the blank between a punch and a stamping die, characterized in that the stretching of the blank is carried out by a tension exerted on the edges of the blank in a direction situated in the plane of the blank blank to be stamped and before the punch or die rest on the blank.

Ainsi, une pré-tension est réalisée de manière sensiblement uniforme, ou au moins avec une répartition la plus uniforme possible, sur toute l'étendue du flan qui constituera par la suite la pièce emboutie. Comme on le comprendra mieux par la suite, la pré-tension est donc, conformément à l'invention, réalisée indépendamment de l'emboutissage proprement dit, contrairement au procédé de stretch-draw , où la tension du flan résulte de la déformation créée par le déplacement relatif du poinçon par rapport au serre-flan, perpendiculairement au plan du flan. Thus, a pre-tension is made substantially uniformly, or at least with a distribution as uniform as possible, over the entire extent of the blank which will subsequently constitute the stamped part. As will be understood better subsequently, the pre-tension is therefore, in accordance with the invention, carried out independently of the drawing itself, unlike the stretch-draw method, where the tension of the blank results from the deformation created by the relative displacement of the punch relative to the blank holder, perpendicular to the plane of the blank.

On comprendra en effet que, dans ce procédé selon l'art antérieur, la zone du flan située dans sa partie centrale peut ne pas être suffisamment tendue du fait que les formes des bords du poinçon peuvent accroître le frottement entre poinçon et flan essentiellement sur les bords, avec un effet de retenue de la zone centrale du flan, qui se trouve alors moins tendue que les zones périphériques entre le poinçon et les serre-flans. It will be understood that, in this method according to the prior art, the zone of the blank situated in its central part may not be sufficiently stretched because the shapes of the edges of the punch may increase the friction between punch and blank essentially on the edges, with a retaining effect of the central area of the blank, which is then less tight than the peripheral areas between the punch and the blanks.

De plus, comme les formes des dits bords peuvent couramment être irrégulières, alors que les serre-flans sont eux de forme généralement régulière, les zones périphériques ne sont pas tendues de manière uniforme, induisant de plus un comportement hétérogène du flan lors de l'emboutissage proprement dit. L'invention permet de supprimer tous ces inconvénients en réalisant une tension plane et donc la plus uniforme possible, avant toute autre opération de mise en forme du flan. In addition, since the shapes of said edges can commonly be irregular, while the blanks are generally of regular shape, the peripheral zones are not uniformly stretched, moreover inducing a heterogeneous behavior of the blank during the stamping itself. The invention makes it possible to eliminate all these drawbacks by producing a plane tension and therefore as uniform as possible, before any other shaping operation of the blank.

Pour réaliser cette tension plane, préférentiellement on serre des bords opposés du flan dans des serre-flans et on écarte les serre-flans l'un de l'autre selon une direction parallèle au plan du flan. Cet écartement est encore préférentiellement commandé par des vérins agissant directement sur les serre-flans, après que les serre-flans aient enserrés les bords du flan. Le serrage des serre-flans sur les bords du flan peut résulter d'une action spécifique sur les serre-flans, ou être simplement en conséquence directe du rapprochement entre poinçon et matrice, par exemple provoqué par la descente de la matrice, en début de course de celle-ci et avant qu'il y ait un appui du poinçon sur le flan. To achieve this plane tension, preferably opposite edges of the blank are clamped in blanks and blanks are separated from one another in a direction parallel to the plane of the blank. This spacing is still preferably controlled by jacks acting directly on the blanks, after the blanks have clamped the edges of the blank. The tightening of the blanks on the edges of the blank can result from a specific action on the blanks, or simply as a direct result of the approach between punch and die, for example caused by the descent of the die, at the beginning of race of it and before there is a support of the punch on the blank.

La pré-tension effectuée sur le flan conformément à l'invention permet une déformation plus homogène que le procédé stretch-draw , pour des pièces à faible galbe. Elle permet d'obtenir des taux d'écrouissage et des déformations plastiques très significativement supérieurs, et mieux répartis, le procédé selon l'invention étant donc particulièrement favorable à la tension des pièces peu galbées. Des essais ont montré que la pré-tension aboutit à une déformation plastique de 6%, contre 4,3% avec le procédé stretch-draw . L'amincissement du flan est aussi plus marqué en milieu de panneau, et globalement réparti de manière plus homogène. The pre-tension performed on the blank according to the invention allows a more homogeneous deformation than the stretch-draw process, for parts with a small curve. It makes it possible to obtain hardening rates and plastic deformations that are very significantly greater and more evenly distributed, the process according to the invention therefore being particularly favorable to the tension of the parts that are not very curved. Tests have shown that pre-tension results in a plastic deformation of 6%, against 4.3% with the stretch-draw process. Thinning of the blank is also more marked in the middle of the panel, and overall distributed more evenly.

L'invention a aussi pour objet un outillage d'emboutissage d'un flan métallique plan, comportant un poinçon, une matrice, et des serre-flans pour enserrer des bords opposés du flan, caractérisée en ce qu'il comporte des moyens d'écartement des serre-flans pour écarter les serre-flans l'un de l'autre. The invention also relates to a tool for stamping a flat metal blank, comprising a punch, a die, and blanks for gripping opposite edges of the blank, characterized in that it comprises means for spacing the blanks to separate the blanks from one another.

Selon une première disposition particulière, les moyens d'écartement comportent des organes de transformation d'un mouvement d'un plateau de la presse, dans une direction d'emboutissage sensiblement perpendiculaire au plan du flan, en un mouvement des serre-flans dans une direction perpendiculaire à la dite direction d'emboutissage, donc orientée dans le plan du dit flan. According to a first particular arrangement, the spacer means comprise members for transforming a movement of a plate of the press, in a direction of stamping substantially perpendicular to the plane of the blank, into a movement of the blanks in a direction perpendicular to said direction of stamping, so oriented in the plane of said blank.

Selon une variante, les moyens d'écartement comportent des organes de commande spécifiques pour déplacer les serre-flans selon une direction perpendiculaire à la direction d'emboutissage, ces organes de commande pouvant notamment être des vérins hydrauliques ou similaires. 6 Selon d'autres dispositions particulières : According to one variant, the spacer means comprise specific control members for moving the blanks in a direction perpendicular to the drawing direction, these control members possibly being hydraulic cylinders or the like. 6 According to other special provisions:

- Le serre-flan comporte un jonc, agencé pour éviter un glissement du flan entre les mâchoires du 5 serre-flan lors de la pré-tension du flan. - The blank holder comprises a rod, arranged to prevent slippage of the blank between the jaws of the 5 blank holder during pre-tension blank.

- Le serre-flan comporte une mâchoire inférieure, située du côté du poinçon, montée coulissante horizontalement sur un support de serreflan déplaçable verticalement par rapport au poinçon. La mobilité du support de serre-flan par rapport au poinçon permet, comme on le comprendra mieux par la suite, d'assurer le début de l'emboutissage par l'appui du poinçon sur le flan, après serrage du 15 serre-flan. L'effort de serrage du serre-flan est fourni par la résistance d'un ressort ou d'un vérin maintenu sous pression agencé entre le support de serre-flan et le bâti de l'outil, et qui peut se déformer lorsque, après que le serre-flan ait été 20 serré sur le plan, la poursuite de la descente de la presse crée sur le serre flan une poussée supérieure à la résistance du dit ressort à la déformation et amène ainsi le serre-flan à se déplacer par rapport au poinçon. 25 - Un premier système de butée horizontale avec capacité de glissement vertical est arrangé entre la mâchoire inférieure et le poinçon, pour assurer un appui permanent, dans la direction horizontale, de 30 l'organe de commande du déplacement horizontal du serre-flan lorsque, pendant l'emboutissage, le support de serre-flan est déplacé par rapport au poinçon selon la direction d'emboutissage. Ce premier système de butée permet en fait à l'organe de commande de déplacement horizontal du serre-flan de prendre appui sur le poinçon ou une partie de l'outil liée rigidement au poinçon, pour exercer l'effort de tension horizontale sur le flan, et de conserver cet appui, pour que l'effort de tension soit maintenu, lorsque le serre flan coulisse par rapport au poinçon. - The blank holder has a lower jaw, located on the side of the punch, slidably mounted horizontally on a clamp holder vertically movable relative to the punch. The mobility of the blank holder relative to the punch makes it possible, as will be better understood subsequently, to ensure the beginning of stamping by pressing the punch on the blank, after tightening the blank holder. The tightening force of the blank holder is provided by the resistance of a spring or cylinder maintained under pressure arranged between the blank holder and the frame of the tool, and which can deform when, after Since the blank holder has been tightened on the plane, the further descent of the press creates on the blanket a thrust greater than the resistance of said spring to the deformation and thus causes the blank to move relative to the blank. to the punch. A first horizontal stop system with vertical sliding capacity is arranged between the lower jaw and the punch, to provide a permanent support, in the horizontal direction, of the control member of the horizontal movement of the blank holder when, during stamping, the blank holder is moved relative to the punch in the direction of stamping. This first stop system in fact allows the horizontal displacement control member of the blank holder to bear on the punch or a portion of the tool rigidly connected to the punch, to exert the horizontal tension force on the blank and maintain this support, so that the tension force is maintained, when the blank greenhouse slides relative to the punch.

- Le serre-flan comporte une mâchoire supérieure, située du côté de la matrice, montée coulissante horizontalement sur un tiroir de support de serre-flan déplaçable verticalement par rapport à la matrice. La mobilité verticale du tiroir par rapport à la matrice permet que, en fin d'emboutissage, alors que le serre-flan a été amené en butée verticale par rapport au poinçon, dans la position adéquate en fonction de la forme de la pièce à réaliser, la matrice puisse poursuivre sa course jusqu'à la fin de l'emboutissage. La retenue du tiroir pendant la phase de début d'emboutissage est assurée par des ressorts ou vérins maintenus sous une pression suffisante pour assurer l'effort de serrage du serre--flan et assurer l'effort nécessaire à la descente, mentionnée ci-dessus, du serre-flan par rapport au poinçon. Lorsque le serre-flan arrive en butée par rapport au poinçon, le reste de la course d'emboutissage de la matrice peut ainsi s'effectuer grâce à la déformation des dits ressorts ou vérins sous l'effort supplémentaire exercé par la presse. - Un deuxième système de butée horizontale avec capacité de glissement vertical est arrangé entre la mâchoire inférieure et la mâchoire supérieure, pour assurer un appui permanent, dans la direction horizontale, de la mâchoire supérieure sur la mâchoire inférieure, pendant le rapprochement et le serrage des mâchoires du serre-flan sur le flan. Ce système permet en particulier de transmettre à la mâchoire supérieure l'effort de tension appliqué sur la mâchoire inférieure par l'organe de commande de déplacement horizontal du serre-flan, de sorte que les deux mâchoires du serre-flan coopèrent pour exercer sur le flan la dite tension. Pour que la mâchoire supérieure reste positionné en butée horizontale sur la mâchoire inférieure même lorsque le serre-flan n'est pas serré, un ressort de rappel est prévu entre la mâchoire supérieure et son tiroir de support, pour pousser la dite mâchoire supérieure vers la matrice, et la maintenir en permanence en butée horizontale contre la mâchoire inférieure. - The blank holder has an upper jaw, located on the side of the die, slidably mounted horizontally on a blank holder holder movable vertically relative to the die. The vertical mobility of the slide relative to the matrix allows that, at the end of stamping, while the blank holder has been brought into vertical abutment with respect to the punch, in the appropriate position depending on the shape of the part to be produced. , the matrix can continue its course until the end of the stamping. The retention of the drawer during the stamping start phase is ensured by springs or jacks maintained under a pressure sufficient to ensure the clamping force of the blank holder and ensure the effort required for the descent, mentioned above. , of the blank holder with respect to the punch. When the blank holder is in abutment with respect to the punch, the rest of the stamping stroke of the die can thus be effected by deformation of said springs or jacks under the additional force exerted by the press. - A second horizontal stop system with vertical sliding capacity is arranged between the lower jaw and the upper jaw, to ensure a permanent support, in the horizontal direction, of the upper jaw on the lower jaw, during the approximation and tightening of the jaws. jaws of the blank holder on the blank. This system makes it possible in particular to transmit to the upper jaw the tension force applied to the lower jaw by the horizontal displacement control member of the blank holder, so that the two jaws of the blank holder cooperate to exert on the blank said voltage. In order for the upper jaw to remain in horizontal abutment on the lower jaw even when the blank holder is not tightened, a return spring is provided between the upper jaw and its support slide, to push said upper jaw toward the upper jaw. matrix, and maintain it permanently in horizontal abutment against the lower jaw.

On notera que les termes relatifs à l'orientation dans l'espace des composants de l'outil, tels que vertical, horizontal, inférieur, supérieur, sont utilisés ici uniquement pour différencier clairement les objets qu'ils qualifient, et conformément à la disposition courante d'un outil d'emboutissage. On comprendra aisément que l'invention s'appliquerait de même en inversant l'orientation des poinçon et matrices et des mâchoires du presse flan, et que les termes précités ne doivent pas être compris comme limitant l'application de l'invention. Note that the terms relating to the orientation in space of the components of the tool, such as vertical, horizontal, lower, upper, are used here only to clearly differentiate the objects they qualify, and in accordance with the provision current of a stamping tool. It will be readily understood that the invention would likewise apply by reversing the orientation of the punches and dies and the jaws of the blank press, and that the aforementioned terms should not be understood as limiting the application of the invention.

D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description schématique qui va être faite du principe de mise en oeuvre de l'invention ainsi que d'un outil adapté, présentée uniquement à titre d'exemple non limitatif Other characteristics and advantages will appear in the schematic description which will be made of the principle of implementation of the invention as well as a suitable tool, presented solely by way of non-limiting example.

On se reportera aux dessins annexés dans 5 lesquels : - les figure 1 et 2, déjà commentées, illustrent le procédé stretch-draw - les figures 3 et 4 illustrent très schématiquement le procédé selon l'invention, 10 - les figures 5 à 8 illustrent aussi schématiquement la suite d'étapes de l'emboutissage d'un flan pour la réalisation d'une pièce emboutie, dans un mode de réalisation où le déplacement horizontal du serre-flan est provoqué directement par 15 la descente de la presse, qui fournit l'effort nécessaire à la tension du flan, - les figures 9 et 10 illustrent, partiellement et en demi-coupe, un outil d'emboutissage conforme à l'invention, respectivement position de course haute, 20 avant emboutissage, et en fin d'emboutissage. Reference is made to the accompanying drawings in which: - Figures 1 and 2, already commented, illustrate the stretch-draw process - Figures 3 and 4 illustrate very schematically the process according to the invention, - Figures 5 to 8 illustrate also schematically the following steps of stamping a blank for the production of a stamped part, in an embodiment where the horizontal movement of the blank holder is caused directly by the descent of the press, which provides the force required to tension the blank, - Figures 9 and 10 illustrate, partially and in half-section, a stamping tool according to the invention, respectively high stroke position, 20 before stamping, and end of stamping.

Sur le schéma de la figure 3, on représenté part les flèches F3 la traction exercée sur le flan 1 par un écartement horizontal des serre-flans 2 au 25 cours de la descente du plateau mobile de la presse. La figure 4 illustre le début de la phase d'emboutissage proprement dit, le flan restant sous tension, et les serre-flans 2 étant entraînés vers le bas, selon les flèches F4, par rapport au poinçon 3, 30 l'emboutissage étant finalement réalisé, selon un emboutissage de type simple effet, par la descente de la matrice 4, selon la flèche F5. In the diagram of FIG. 3, the arrows F3 represent the traction exerted on the blank 1 by a horizontal spacing of the blanks 2 during the descent of the moving plate of the press. FIG. 4 illustrates the beginning of the stamping phase proper, the blank remaining under tension, and the blanks 2 being driven downwards, according to the arrows F4, with respect to the punch 3, the stamping being finally realized, according to a single-effect type stamping, by the descent of the die 4, according to the arrow F5.

Typiquement, à titre d'exemple seulement, la valeur de déplacement horizontal de chaque serre-flan peut être de l'ordre de 15 mm. L'effort de serrage du serre-flan est de 160 tonnes, et l'effort d'emboutissage de 60 tonnes. La vitesse de serrage est de 2m/s, et la vitesse d'emboutissage de 10 m/s. Typically, by way of example only, the horizontal displacement value of each blank holder may be of the order of 15 mm. The tightening force of the blank holder is 160 tons, and the stamping effort 60 tons. The clamping speed is 2m / s, and the drawing speed is 10m / s.

Dans les schémas des figures 5 à 8, il est considéré que le déplacement horizontal des serre- flans 2 est provoqué par la descente de la presse, au moyen d'un système 5 de transformation de mouvement vertical/horizontal représenté par les cales biaises 51 et 52. Il doit être considéré que la cale 51 est liée au bâti de l'outil et la cale 52 est liée à la mâchoire supérieure 22 du serre-flan, tous les mouvements étant provoqués par le mouvement classique du plateau supérieur de la presse, non représenté ici. In the diagrams of FIGS. 5 to 8, it is considered that the horizontal displacement of the blanks 2 is caused by the descent of the press, by means of a vertical / horizontal movement transformation system represented by the biased wedges 51 and 52. It should be considered that the wedge 51 is linked to the frame of the tool and the wedge 52 is connected to the upper jaw 22 of the blank holder, all movements being caused by the conventional movement of the upper plate of the press , not shown here.

Dans la position de départ schématisée figure 5, le flan 1 est positionné entre le poinçon 3 et la matrice 4, et son bord 11 entre les mâchoires inférieure 21 et supérieure 22 écartées du serre-flan, un seul des serre-flan 2 étant représenté. On notera le jonc 221 aménagé sur la mâchoire supérieure 22 du serre-flan, et la rainure 211 de forme correspondante réalisée dans la mâchoire inférieure, destinés au maintien ferme des bords 11 du flan 1. Les cales biaises 51 et 52 ne sont pas en contact. In the starting position shown schematically in FIG. 5, the blank 1 is positioned between the punch 3 and the die 4, and its edge 11 between the lower jaw 21 and upper jaw 22 spaced apart from the blank holder, with only one of the blank holders 2 being shown. . Note the ring 221 arranged on the upper jaw 22 of the blank holder, and the groove 211 of corresponding shape made in the lower jaw, for firmly holding the edges 11 of the blank 1. The biased wedges 51 and 52 are not in position. contact.

Dans une première phase de descente de la presse, illustrée figure 6, les mâchoires 21 et 22 du serre-flan sont rapprochées et serrées sur le bord 11 du flan, le jonc déformant localement ce bord pour en assurer un blocage le plus efficace possible. Simultanément, les cales biaises 51, 2 sont amenées en contact puis, dés que le serrage des bords du flan est assuré, la poursuite de la descente de la cale 52 conduit, du fait de la surface de contact oblique 53 des dites cales biaises, et du fait que la cale 51 est fixe, au déplacement horizontal de la cale 52 qui entraîne le déplacement horizontal du serre-flan, selon les flèches F6, provoquant ainsi la pré-tension du flan 1, conformément à l'invention. In a first phase of descent of the press, illustrated in Figure 6, the jaws 21 and 22 of the blank holder are brought together and tightened on the edge 11 of the blank, the rod locally deforming this edge to ensure the most effective blocking possible. Simultaneously, the biased wedges 51, 2 are brought into contact and, as soon as the clamping of the edges of the blank is ensured, the continuation of the descent of the wedge 52 leads, because of the oblique contact surface 53 of said biased wedges, and because the wedge 51 is fixed, the horizontal displacement of the wedge 52 which causes the horizontal movement of the blank holder, according to the arrows F6, thereby causing the pre-tension of the blank 1, according to the invention.

Dans la phase suivante, illustrée figure 7, la poursuite de la descente de la presse amène les cales biaises àà glisser l'une contre l'autre au delà de la surface oblique 53, et donc verticalement selon la surface 54, sans provoquer de tension supplémentaire du flan, mais en maintenant le flan sous la tension provoquée précédemment, et ayant provoqué éventuellement et localement un début de déformation plastique. Cette tension étant donc maintenue, le serre-flan est abaissé par rapport au poinçon, provoquant un début d'embouti 12 dans le flan In the next phase, illustrated in FIG. 7, the further descent of the press causes the slanting wedges to slide against each other beyond the oblique surface 53, and thus vertically along the surface 54, without causing tension. additional blank, but maintaining the blank under the voltage previously caused, and possibly causing and locally a beginning of plastic deformation. This tension is therefore maintained, the blank holder is lowered relative to the punch, causing a stamping start 12 in the blank

Dans la dernière phase, illustrée figure 8, en fin de course de la presse, la tension sur le flan est encore maintenue, les cales biaises ayant continué de glisser l'une contre l'autre, et l'emboutissage est terminé par la descente de la matrice jusqu'à presser le flan entre poinçon et matrice. In the last phase, illustrated in FIG. 8, at the end of the stroke of the press, the tension on the blank is still maintained, the biased wedges having continued to slide against each other, and the stamping is completed by the descent. of the matrix until pressing the blank between punch and die.

L'outil conforme à l'invention représentée figures 9 et 10 comporte un bâti fixe 30 solidaire du poinçon 3. Un support de serre-flan 31 est monté guidé et coulissant verticalement sur ce bâti, et soutenu par un ressort 32 ou autre organe similaire apte à se déformer sous une forte pression, tel que par exemple un vérin sous pression contrôlée. Des tiges de butée 36 sont liées au bâti 30 pour limiter la course du support 31 vers le bas. The tool according to the invention shown in Figures 9 and 10 comprises a fixed frame 30 integral with the punch 3. A blank holder 31 is mounted guided and vertically sliding on the frame, and supported by a spring 32 or other similar body able to deform under high pressure, such as for example a jack under controlled pressure. Stopper rods 36 are connected to frame 30 to limit the travel of support 31 downwards.

La mâchoire inférieure 21 de serre-flan est montée coulissante horizontalement sur le support 31. The lower clamping jaw 21 is slidably mounted horizontally on the support 31.

Le support de serre-flan 31 comporte vers le poinçon 3 un élément de butée 33' agencé pour s'appuyer contre un élément de butée correspondant 33" fixe sur le poinçon, et un vérin de forte puissance 34 est disposé entre l'élément de butée 33' et la mâchoire inférieure 21, de manière à pouvoir pousser la dite mâchoire dans le sens l'éloignant du poinçon. The blank holder 31 comprises towards the punch 3 an abutment element 33 'arranged to abut against a corresponding abutment element 33 "fixed on the punch, and a high-power cylinder 34 is disposed between the element of stop 33 'and the lower jaw 21, so as to push said jaw in the direction away from the punch.

La matrice 4 est liée rigidement à un châssis 40, porté par le plateau supérieur de l'outil, non représenté, de manière connue en soi. Un tiroir 41 de support de la mâchoire supérieure 22 du serre-flan est monté guidé et coulissant verticalement sur le châssis 40, et la dite mâchoire supérieure 22 est montée guidée et coulissant horizontalement sur le tiroir, un ressort de rappel 42 étant disposé de manière à pousser la mâchoire supérieure 22 vers la matrice 4. Un ressort ou vérin sous pression 44 est monté verticalement entre le tiroir et le châssis, de sorte à maintenir, en absence d'effort contraire, le tiroir dans une position distante du fond 43 de son logement dans le châssis, propre à permettre un recul du tiroir vers le haut par rapport au châssis. The die 4 is rigidly connected to a frame 40, carried by the upper plate of the tool, not shown, in a manner known per se. A slide 41 supporting the upper jaw 22 of the blank holder is mounted guided and sliding vertically on the frame 40, and said upper jaw 22 is mounted guided and sliding horizontally on the drawer, a return spring 42 being arranged so pushing the upper jaw 22 towards the matrix 4. A spring or pressurized jack 44 is mounted vertically between the drawer and the frame, so as to maintain, in the absence of contrary force, the drawer in a position distant from the bottom 43 of its housing in the frame, adapted to allow a retreat of the drawer upwards relative to the frame.

La mâchoire supérieure 22 porte par ailleurs un élément de butée 45 qui est maintenu en appui, selon une direction horizontale, contre un élément de butée 35 correspondant aménagé sur la mâchoire inférieure 21, sous l'effet du ressort 42. The upper jaw 22 also carries a stop element 45 which is held in abutment, in a horizontal direction, against a corresponding abutment element 35 arranged on the lower jaw 21, under the effect of the spring 42.

Dans la position haute du châssis 40, illustrée figure 9, le support de serre-flan 31 et également situé dans une position haute, telle que la portée de serrage 23 de la mâchoire inférieure 21 soit sensiblement au niveau de la face supérieure du poinçon le flan 1 reposant sur ces surfaces. Le vérin 34 n'est pas sous pression, et le ressort 42 pousse la mâchoire supérieure 22 en butée horizontale contre la mâchoire inférieure 21, maintenant ainsi celle-ci également poussée en direction du poinçon 3. In the upper position of the frame 40, illustrated in FIG. 9, the blank holder 31 and also situated in a high position, such that the clamping surface 23 of the lower jaw 21 is substantially at the level of the upper face of the punch. blank 1 resting on these surfaces. The jack 34 is not under pressure, and the spring 42 pushes the upper jaw 22 into horizontal abutment against the lower jaw 21, thus maintaining it also pushed toward the punch 3.

Lorsque le châssis 40 descend, il entraîne le tiroir 41 et la mâchoire supérieure 22 dont l'élément de butée 45 glisse contre l'élément de butée 25 de la mâchoire inférieure 21, jusqu'à serrer le flan 1 entre les dites mâchoires. A cet effet, les efforts résistants des ressorts ou vérins 32 et 44 sont déterminés de manière que la pression exercée par la presse soit suffisante pour serrer les bords du flan entre les mâchoires du serre-flan, et notamment permettre l'action de déformation du jonc 221 de retenue, sans cependant que le support 31 de serre-flan coulisse par rapport au poinçon, ni que le tiroir 41 coulisse par rapport à la matrice. Les bords du flan étant alors fermement maintenu par les serre-flan, le vérin 34 est mis sous pression, provoquant le déplacement de l'ensemble du serre-flan de manière à créer la pré-tension souhaitée dans le flan, qui reste encore plan à ce moment. Ensuite, la poursuite de la descente du châssis 40 provoque une pression supplémentaire sur le support 31, via le serre-flan dont les mâchoires restent fermement solidarisées par la pression exercée. Cette pression supplémentaire provoque la déformation du ressort 32 qui se comprime jusqu'à ce que le support 31 arrive en butée sur les tiges fixes 36. A ce moment, l'abaissement du serre-flan par rapport au poinçon a provoque une première déformation d'emboutissage du flan, de manière similaire à l'illustration de la figure 7, la matrice s'étant rapprochée jusqu'à venir en contact avec le flan 1. Ise tiroir 41, soutenu par les vérins 44 est encore resté fixe par rapport au châssis 40. En dernière phase, le serre-flan étant en butée par rapport au bâti 30 via le support 31, la poursuite de la descente du châssis 40 conduit à finir l'emboutissage par l'arrivée de la matrice 4 en position finale d'appui contre flan et le poinçon, illustrée figure 10, le tiroir 41 s'étant finalement déplacé vers le haut par rapport au châssis 40, suite à l'effort exercé par la presse, prédominant par rapport à l'effort des vérins 44. On comprendra aisément que le retour de la presse dans la position de départ de la figure 9 s'effectue simplement suite à la remontée du châssis 40, le relâchement de la pression dans les vérins 34 étant effectué avant que la matrice se sépare du poinçon. When the frame 40 descends, it drives the slide 41 and the upper jaw 22, the stop member 45 slides against the stop member 25 of the lower jaw 21, to tighten the blank 1 between said jaws. For this purpose, the resistant forces of the springs or cylinders 32 and 44 are determined so that the pressure exerted by the press is sufficient to clamp the edges of the blank between the jaws of the blank holder, and in particular to allow the deformation action of the blank. retaining ring 221 without, however, that the holder 31 of the blank holder slides relative to the punch, nor that the slide 41 slides relative to the matrix. The edges of the blank being then firmly held by the blank holders, the jack 34 is pressurized, causing the entire blank holder to move so as to create the desired pre-tension in the blank, which remains flat. at the moment. Then, the further descent of the frame 40 causes additional pressure on the support 31, via the blank holder whose jaws remain firmly secured by the pressure exerted. This additional pressure causes the deformation of the spring 32 which compresses until the support 31 comes into abutment on the fixed rods 36. At this time, the lowering of the blank holder relative to the punch has caused a first deformation of 4, the die having approached to come into contact with the blank 1. The drawer 41, supported by the jacks 44 has remained fixed with respect to the blank. chassis 40. In the final phase, the blank holder being in abutment with respect to the frame 30 via the support 31, the further descent of the frame 40 leads to finishing the stamping by the arrival of the die 4 in the final position of against the blank and the punch, illustrated in Figure 10, the slide 41 having finally moved upwards relative to the frame 40, following the force exerted by the press, predominant with respect to the force of the cylinders 44. It is easy to understand that the return of the press in the starting position of Figure 9 is simply following the recovery of the frame 40, the release of the pressure in the cylinders 34 being performed before the matrix separates from the punch.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé d'emboutissage d'un flan (1) métallique plan, pour réaliser notamment une pièce emboutie ayant peu de galbe, selon lequel on exerce une tension sur les bords du flan pour réaliser un étirement du flan avant de réaliser la déformation d'emboutissage du flan entre un poinçon (3) et une matrice (4)d'emboutissage, caractérisé en ce que l'étirement du flan est réalisé par une tension exercée sur les bords du flan selon une direction située dans le plan du flan à emboutir et avant que le poinçon ou la matrice soient en appui sur le flan. 1. A process for stamping a blank (1) flat metal, in particular to produce a stamped part having little curve, wherein one exerts a tension on the edges of the blank to achieve a stretching of the blank before making the deformation of the blank. drawing the blank between a punch (3) and a stamping die (4), characterized in that the stretching of the blank is carried out by a tension exerted on the edges of the blank in a direction located in the plane of the blank. stamp and before the punch or the die is resting on the blank.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour réaliser la dite tension plane, on serre des bords opposés du flan dans des serre-flans (2) et on écarte les serre-flans l'un de l'autre selon une direction parallèle au plan du flan. 2. Method according to claim 1, characterized in that, to achieve said flat tension, is clamped opposite edges of the blank in blanks (2) and the blanks are moved away from one another according to a direction parallel to the plane of the blank.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'écartement des serre-flans (2) est commandé par des vérins (34) agissant directement sur les serre-flans, après que les serre-flans aient enserrés les bords (11) du flan. 3. Method according to claim 2, characterized in that the spacing of the blanks (2) is controlled by jacks (34) acting directly on the blanks, after the blanks have enclosed the edges (11). ) of the blank.

4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le serrage des serre-flans (2) sur les bords (11) du flan (1) est provoqué par la descente de la matrice (4), en début de course de celle-ci et avant qu'il y ait un appui du poinçon (3) sur le flan (1). 4. Method according to claim 2, characterized in that the clamping blanks (2) on the edges (11) of the blank (1) is caused by the descent of the matrix (4), at the beginning of the race of the and before there is a support of the punch (3) on the blank (1).

5. Outil d'emboutissage pour l'emboutissage de flans métalliques plans, comportant un poinçon (3), une matrice (4), et des serre-flans (2) pour enserrer des bords (11) opposés du flan (1), caractérisée en ce qu'il comporte des moyens (5, 34) d'écartement pour écarter les serre-flans l'un de l'autre. 5. Stamping tool for stamping flat metal blanks, comprising a punch (3), a die (4), and blanks (2) for gripping opposite edges (11) of the blank (1), characterized in that it comprises means (5, 34) spacing to separate the blanks from one another.

6. Outil d'emboutissage selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens d'écartement comportent des organes (5) de transformation d'un mouvement d'un plateau de la presse, dans une direction d'emboutissage sensiblement perpendiculaire au plan du flan, en un mouvement des serre-flans (2) dans une direction perpendiculaire à la dite direction d'emboutissage. 6. Drawing tool according to claim 5, characterized in that the spacing means comprise members (5) for transforming a movement of a plate of the press, in a drawing direction substantially perpendicular to the plane of the blank, in one movement of the blanks (2) in a direction perpendicular to said direction of stamping.

7. Outil d'emboutissage selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens d'écartement comportent des organes de commande spécifiques (34) pour déplacer les serre-flans (2) selon une direction perpendiculaire à la direction d'emboutissage. 7. Stamping tool according to claim 5, characterized in that the spacing means comprise specific control members (34) for moving the blanks (2) in a direction perpendicular to the direction of stamping.

8. Outil d'emboutissage selon la revendication 7, caractérisée en ce que les organes de commande 25 sont des vérins hydrauliques (34). 8. Stamping tool according to claim 7, characterized in that the control members 25 are hydraulic cylinders (34).

9. Outil d'emboutissage selon la revendication 5, caractérisée en ce que les serre-flans comportent un jonc (221), agencé pour éviter un glissement du 30 bord du flan (1) entre les mâchoires (21, 22) du serre-flan (2) lors de la pré-tension du flan. 9. Drawing tool according to claim 5, characterized in that the blanks comprise a rod (221), arranged to prevent slippage of the edge of the blank (1) between the jaws (21, 22) of the clamp. blank (2) during pre-tensioning of the blank.

10. Outil d'emboutissage selon la revendication 5, caractérisée en ce que le serre-flan (2) comporteune mâchoire inférieure (21), située du côté du poinçon (3), montée coulissante horizontalement sur un support (31) de serre-flan déplaçable verticalement par rapport au poinçon. 10. Stamping tool according to claim 5, characterized in that the blank holder (2) comprisesa lower jaw (21), located on the side of the punch (3), slidably mounted horizontally on a support (31) of clamping flan movable vertically relative to the punch.

11. Outil d'emboutissage selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'un premier système de butée horizontale (33', 33") avec capacité de glissement vertical est arrangé entre la mâchoire inférieure (21) et le poinçon (3), pour assurer un appui permanent, dans la direction horizontale, de l'organe (34) de commande du déplacement horizontal du serre-flan. A stamping tool according to claim 5, characterized in that a first horizontal stop system (33 ', 33 ") with vertical sliding capacity is arranged between the lower jaw (21) and the punch (3), to ensure a permanent support, in the horizontal direction, the member (34) for controlling the horizontal displacement of the blank holder.

12. Outil d'emboutissage selon la revendication 5, caractérisée en ce que le serre-flan comporte une mâchoire supérieure (22), située du côté de la matrice (4), montée coulissante horizontalement sur un tiroir (41) de support de serre-flan déplaçable verticalement par rapport à la matrice. 12. Stamping tool according to claim 5, characterized in that the blank holder comprises an upper jaw (22), located on the side of the die (4), slidably mounted horizontally on a drawer (41) of greenhouse support -flan vertically movable relative to the matrix.

13. Outil d'emboutissage selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'un deuxième système de butée horizontale (25,45) avec capacité de glissement vertical est arrangé entre la mâchoire inférieure (21) et La mâchoire supérieure (22), pour assurer un appui permanent, dans la direction horizontale, de la mâchoire supérieure sur la mâchoire inférieure. Drawing tool according to claim 5, characterized in that a second horizontal abutment system (25,45) with vertical sliding capacity is arranged between the lower jaw (21) and the upper jaw (22), for provide permanent support in the horizontal direction from the upper jaw to the lower jaw.