FR2996472A1 - Fabrication d’une piece par emboutissage et decoupage au moins partiellement combines - Google Patents

Abstract

La fabrication d'une pièce en matière susceptible de subir une trempe, comprend une phase d'emboutissage à chaud de la pièce par l'intermédiaire d'une presse suivie d'une phase de trempe sous presse de la pièce. Une étape de découpe de la pièce, notamment par poinçonnage, est réalisée au moins partiellement au cours de la phase d'emboutissage à chaud, notamment sensiblement au début de la phase d'emboutissage.

Description

Fabrication d'une pièce par emboutissage et découpage au moins partiellement combinés Domaine technique de l'invention L'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce en matière susceptible de subir une trempe, comprenant une phase d'emboutissage à chaud de la pièce par l'intermédiaire d'une presse suivie d'une phase de trempe sous presse de la pièce. L'invention a pour objet également un dispositif de fabrication mettant en oeuvre le procédé de fabrication. État de la technique Les structures modernes, notamment dans la construction automobile, doivent satisfaire à des exigences de plus en plus sévères sur le plan du comportement en cas de collision et sur le plan de la diminution de la consommation de carburant, ce qui nécessite de plus en plus l'utilisation d'aciers à haute résistance. Il est connu pour cela de réaliser une phase d'emboutissage sous presse à chaud puis une phase de trempe d'une pièce en matière susceptible de subir une trempe, de faible épaisseur et de bonne stabilité dimensionnelle. La pièce est chauffée en température, puis elle est emboutie rapidement entre deux matrices refroidies, avant d'être soumise, tout en restant dans la presse, à un refroidissement rapide de sorte à obtenir une structure martensitique et/ou bainitique. Ces mesures permettent d'obtenir une pièce ayant une grande précision de forme, une 2 9964 72 2 bonne stabilité dimensionnelle et des valeurs élevées de résistance, et qui est parfaitement adapté à être utilisé pour des pièces structurelles et des pièces de sécurité dans la construction automobile. À cet effet, il est possible de façonner à chaud et de tremper dans la presse aussi bien 5 des pièces de construction préformées que des flans plats. Avec des pièces de construction préformées, la phase d'emboutissage peut se limiter également à un façonnage de quelques pour cent de la géométrie finale ou à un calibrage. 10 Après l'emboutissage à chaud et la trempe sous presse, de tels aciers à haute résistance et à ultra haute résistance possèdent des résistances à la traction supérieures à 1000 MPa. Ils ne peuvent être découpés que par des procédés particuliers, par exemple le découpage au laser, mis en oeuvre consécutivement à l'emboutissage à chaud et à la trempe sous 15 presse, ce qui engendre de longs cycles de travail et des coûts d'investissement élevés. Ainsi, le document FR2934280 décrit un procédé de fabrication dans lequel le processus de découpe de la pièce n'est réalisé que lorsque 20 l'emboutissage à chaud est terminé mais encore avant que la trempe sous presse soit terminée. Mais une telle technique n'est pas sans inconvénients. D'une part, l'usure des outils de coupe est importante, d'autre part l'outil de coupe mobile 25 est sujet à coincement lors de son retrait hors de la pièce. Enfin, la géométrie finale du trou obtenu par découpage est peu précise car elle évolue de manière aléatoire et peu reproductible durant le refroidissement. 30 Objet de l'invention Le but de la présente invention est de proposer une solution de fabrication d'une pièce en matière susceptible de subir une trempe qui remédie aux inconvénients listés ci-dessus.

En particulier, un objet de l'invention est de fournir une telle solution permettant de : - diminuer l'usure des éléments de coupe, - diminuer voire supprimer les risques de coincement des éléments de coupe une fois que le découpage de la pièce est réalisé, - améliorer la qualité finale et la précision du trou obtenu par découpage, et rendre la solution reproductible aisément. Un premier aspect de l'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce en matière susceptible de subir une trempe, comprenant une phase d'emboutissage à chaud de la pièce par l'intermédiaire d'une presse suivie d'une phase de trempe sous presse de la pièce, le procédé comprenant une étape de découpe de la pièce, notamment par poinçonnage, réalisée au moins partiellement au cours de la phase d'emboutissage à chaud, notamment sensiblement au début de la phase d'emboutissage. L'étape de découpe peut notamment se terminer avant le début de la phase de trempe sous presse et débuter avant ou pendant la phase d'emboutissage à chaud.

Il pourra notamment être fait en sorte que : - la phase d'emboutissage à chaud de la pièce comprenne une première étape de déplacement relatif entre des première et deuxième matrices d'emboutissage dans un premier sens, réalisée sur une course de déplacement réalisant une déformation plastique de la pièce à chaud par emboutissage, - l'étape de découpe de la pièce comprenne une première étape de déplacement relatif entre des premier et deuxième éléments de coupe dans un premier sens, réalisée sur une course de déplacement découpant un trou débouchant dans la pièce, notamment par poinçonnage, puis une deuxième étape de déplacement relatif entre les premier et deuxième éléments de coupe dans un deuxième sens opposé au premier sens et réalisée sur une course de déplacement permettant au premier élément de coupe de libérer la pièce découpée, - au moins l'une des première et deuxième étapes de déplacement relatif des éléments de coupe, notamment les deux, soit réalisée pendant la première étape de déplacement relatif des matrices d'emboutissage. La première étape de déplacement relatif des éléments de coupe peut être réalisée avant le début de la première étape de déplacement relatif des matrices d'emboutissage ou pendant la première étape de déplacement relatif des matrices d'emboutissage et la deuxième étape de déplacement relatif des éléments de coupe peut être réalisée avant la fin de la première étape de déplacement relatif des matrices d'emboutissage.

Le procédé peut comprendre une deuxième étape de déplacement relatif entre les première et deuxième matrices d'emboutissage dans un deuxième sens opposé au premier sens et réalisée sur une course de déplacement permettant à la première matrice d'emboutissage de libérer la pièce préalablement déformée par emboutissage et préalablement découpée, et la phase de trempe sous presse peut être réalisée entre les première et deuxième étapes de déplacement relatif des matrices d'emboutissage.

Le procédé peut aussi comprendre une étape de serrage de la pièce entre des premier et deuxième éléments de serrage, débutant avant la déformation plastique de la pièce par emboutissage à chaud et avant l'étape de découpe et se terminant après la phase de trempe sous presse et au cours ou après la deuxième étape de déplacement relatif des matrices d'emboutissage lorsqu'une telle deuxième étape de déplacement relatif des matrices d'emboutissage est mise en oeuvre. Un deuxième aspect de l'invention concerne un dispositif de fabrication d'une pièce en matière susceptible de subir une trempe au moyen d'un tel procédé. Le dispositif comprend une presse et les éléments suivants : - des première et deuxième matrices d'emboutissage se déplaçant relativement l'une par rapport à l'autre au moyen de la presse dans un premier sens de sorte à déformer plastiquement la pièce à chaud par emboutissage puis dans un deuxième sens de sorte à libérer la pièce préalablement emboutie, - des premier et deuxième éléments de coupe se déplaçant l'un par rapport à l'autre dans un premier sens de sorte à découper un trou débouchant dans la pièce, notamment par poinçonnage, puis dans un deuxième sens de sorte à libérer la pièce découpée, le déplacement relatif des éléments de coupe dans le premier sens et/ou le déplacement relatif des éléments de coupe dans le deuxième sens étant au moins partiellement réalisé au cours du déplacement relatif des matrices d'emboutissage dans le premier sens, - des éléments réalisant une trempe de la pièce sous presse, la pièce étant alors enserrée entre les première et deuxième matrices 25 d'emboutissage, - des premier et deuxième éléments de serrage enserrant la pièce entre eux durant au moins une partie du déplacement relatif des matrices d'emboutissage dans les premier et deuxième sens, pendant la trempe sous presse de la pièce et pendant le déplacement relatif des premier et 30 deuxième éléments de coupe dans les premier et deuxième sens.

La presse peut comprendre une partie supérieure mobile en translation par rapport à une partie inférieure fixe de la presse et comprenant la première matrice d'emboutissage, le premier élément de coupe et le premier élément de serrage d'une manière telle que le premier élément de serrage est déplaçable par rapport à la première matrice d'emboutissage et que le premier élément de coupe est déplaçable par rapport au premier élément de serrage. La partie supérieure peut comprendre un mécanisme d'entraînement du premier élément de coupe par rapport au premier élément de serrage et configuré de sorte qu'un déplacement relatif unidirectionnel entre la première matrice d'emboutissage et le premier élément de serrage provoque un déplacement aller-retour du premier élément de coupe par rapport au premier élément de serrage.

Le mécanisme d'entraînement peut notamment comprendre : - un levier d'entraînement, ayant une première zone montée à pivotement sur le premier élément de serrage, une deuxième zone coopérant avec le premier élément de coupe de sorte à l'entraîner dans son déplacement aller-retour par rapport au premier élément de serrage par pivotement du levier d'entraînement, une troisième zone équipée d'une première came et une quatrième zone équipée d'une deuxième came, - une lame de commande coopérant avec la première came du levier d'entraînement et articulée sur la première matrice d'emboutissage par un montage à cliquet la faisant varier entre d'une part une position active de coopération avec la première came dans laquelle elle fait pivoter le levier d'entraînement dans un premier sens au cours du déplacement relatif des matrices d'emboutissage dans le premier sens, d'une manière assurant le déplacement aller du premier élément de coupe par rapport au premier élément de serrage, d'autre part une position passive escamotée par rapport à la première came lors du déplacement relatif des matrices d'emboutissage dans le deuxième sens, - un premier élément de rappel sollicité lors du pivotement du levier d'entraînement dans le premier sens et sollicitant à pivotement le levier 5 d'entraînement dans un deuxième sens et/ou une came de commande solidaire de la première matrice d'emboutissage et coopérant avec la deuxième came du levier d'entraînement de sorte à le faire pivoter dans le deuxième sens au cours du déplacement relatif des matrices d'emboutissage dans le premier sens, d'une manière assurant le 10 déplacement retour du premier élément de coupe par rapport au premier élément de serrage, - un deuxième élément de rappel sollicité lors du passage de la lame de commande de la position active à la position passive et réalisant le passage de la lame de commande de la position inactive à la position 15 active. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la 20 description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels : - les figures 1 à 5 illustrent en coupe un premier exemple de dispositif selon l'invention, à différents instants d'un premier 25 exemple de procédé selon l'invention, - les figures 6 à 8 illustrent en coupe un deuxième exemple de dispositif selon l'invention, à différents instants d'un deuxième exemple de procédé selon l'invention. 30 Description de modes préférentiels de l'invention 2 9964 72 8 Dans la suite de la description, il va être décrit deux modes de réalisation de dispositif et de procédé de fabrication d'une pièce P en matière susceptible de subir une trempe. De manière générale, le dispositif comprend des éléments matériels et/ou logiciels qui mettent en oeuvre le procédé. Le dispositif selon le premier mode (figures 1 à 5) diffère du deuxième mode (figures 6 à 8) au niveau de la conception du mécanisme d'entraînement du premier élément de coupe qui appartient à la partie supérieure de la presse.

Le dispositif comprend une presse mécanique ayant les parties supérieure A et inférieure B, ainsi que les éléments suivants : - des première et deuxième matrices d'emboutissage 10, 11 se déplaçant relativement l'une par rapport à l'autre au moyen de la presse dans un premier sens S1 de sorte à déformer plastiquement la pièce P à chaud par emboutissage puis dans un deuxième sens S2 de sorte à libérer la pièce P préalablement emboutie, - des premier et deuxième éléments de coupe 12, 13 se déplaçant l'un par rapport à l'autre dans un premier sens U1 de sorte à découper un trou débouchant dans la pièce, notamment par poinçonnage, puis dans un deuxième sens U2 de sorte à libérer la pièce P découpée, le déplacement relatif des éléments de coupe 12, 13 dans le premier sens U1 et/ou le déplacement relatif des éléments de coupe 12, 13 dans le deuxième sens U2 étant au moins partiellement réalisé au cours du déplacement relatif des matrices d'emboutissage 10, 11 dans le premier sens S1, - des éléments réalisant une trempe de la pièce sous presse, la pièce P étant alors enserrée entre les première et deuxième matrices d'emboutissage 10, 11, - des premier et deuxième éléments de serrage 14, 15 enserrant la pièce P entre eux durant au moins une partie du déplacement relatif des matrices d'emboutissage 10, 11 dans les premier et deuxième sens S1, S2, pendant la trempe sous presse de la pièce P et pendant le déplacement relatif des premier et deuxième éléments de coupe 12, 13 dans les premier et deuxième sens Ul, U2.

Les premier et deuxième sens S1, S2 sont dirigés dans des sens opposés. Les premier et deuxième sens U1, U2 sont dirigés dans des sens opposés. Les éléments qui réalisent la trempe peuvent être constitués par le fait d'associer des moyens de refroidissement aux matrices 10, 11 de sorte à pouvoir les refroidir au moment de l'étape de trempe, laquelle est mise en oeuvre à l'issue du déplacement relatif des matrices d'emboutissage 10, 11 dans le premier sens S1. Le deuxième élément de serrage 15 peut être formé par la zone supérieure de la deuxième matrice d'emboutissage 11, destinée à supporter la pièce P avant la mise en contact avec la première matrice d'emboutissage 10. Au contraire, le premier élément de serrage 14 est réellement dissocié de la première matrice d'emboutissage 10 qui peut comprendre ou être associée à un châssis 16 supérieur de la partie A sur lequel la partie supérieure 17 du premier élément de serrage 14 est déplaçable à coulissement dans des sens opposés X1, X2 orientés selon une direction correspondant à la direction des déplacements S1, S2, U1, U2. La première matrice d'emboutissage 10 est montée fixement en partie basse du châssis 16. La partie supérieure A de la presse est mobile en translation par rapport à sa partie inférieure B qui est fixe. La partie supérieure A comprend ainsi la première matrice d'emboutissage 10, le premier élément de coupe 12 et le premier élément de serrage 14 d'une manière telle que le premier élément de serrage 14 est déplaçable selon les sens X1, X2 par rapport à la première matrice d'emboutissage 10 et que le premier élément de coupe 12 est déplaçable selon les sens U1, U2 par rapport au premier élément de serrage 14. La première matrice 10 est quant à elle déplaçable selon les sens S1, S2, la deuxième matrice 11 restant fixe. La partie inférieure B fixe de la presse comprend quant à elle la 5 deuxième matrice d'emboutissage 11, le deuxième élément de coupe 13 et le deuxième élément de serrage 15. Les éléments de coupe 12, 13 sont adaptés à la réalisation d'une opération de poinçonnage. Il s'agit par exemple d'une matrice et d'un 10 poinçon soit de tombage soit de perçage. La partie supérieure A comprend un mécanisme d'entraînement 18 du premier élément de coupe 12 par rapport au premier élément de serrage 14 et configuré de sorte qu'un déplacement relatif unidirectionnel entre la 15 première matrice d'emboutissage 10 et le premier élément de serrage 14 provoque un déplacement aller-retour U1, U2 du premier élément de coupe 12 par rapport au premier élément de serrage 14. Le mécanisme d'entraînement 18 comprend un levier d'entraînement 19, 20 ayant une première zone 19a montée à pivotement sur le premier élément de serrage 14, notamment au niveau de sa partie supérieure 17. Le levier 19 comprend aussi une deuxième zone 19b coopérant avec le premier élément de coupe 12 par l'intermédiaire d'un piston 20 de sorte à entraîner le premier élément de coupe 12 dans son déplacement aller- 25 retour U1, U2 par rapport au premier élément de serrage 14 par pivotement du levier d'entraînement 19. Le levier 19 comprend une troisième zone 19c équipée d'une première came 21 et une quatrième zone 19d équipée d'une deuxième came 22. Le piston 20 est solidaire du premier élément de coupe 12 et se prolonge vers le haut jusque vers la 30 partie supérieure 17. Ce piston 20 est globalement monté à coulissement selon les sens U1 et U2 par rapport à la première matrice 10, par rapport à la partie supérieure 17 du premier élément de serrage 14 et par rapport au premier élément de serrage 14 lui-même. La coopération entre le levier 19 et le piston 20 dans la zone 19b est par exemple du type rotule.

Le mécanisme d'entraînement 18 comprend une lame de commande 23 coopérant avec la première came 21 du levier d'entraînement 19 et articulée sur la première matrice d'emboutissage 10 (au niveau du châssis 16) par un montage à cliquet (non représenté) faisant varier la lame de commande 23 entre d'une part une position active (orientée selon une direction horizontale sur les figures) de coopération avec la première came 21 et d'autre part une position passive (inclinée par rapport à l'horizontale, voir par exemple la figure 5) escamotée par rapport à la première came 21. La position inactive est occupée automatiquement lors du déplacement relatif des matrices d'emboutissage 10, 11 dans le deuxième sens S2. Dans sa position active, la lame de commande 23 fait pivoter le levier d'entraînement 19 dans un premier sens (sens antihoraire sur les figures) au cours du déplacement relatif des matrices d'emboutissage 10, 11 dans le premier sens S1, d'une manière assurant le déplacement aller dans le sens U1 du premier élément de coupe 12 par rapport au premier élément de serrage 14. Le mécanisme d'entraînement 18 comprend aussi un premier élément de rappel 24, par exemple sous la forme d'un ressort, sollicité lors du pivotement du levier d'entraînement 19 dans le premier sens évoqué ci- dessus. Le premier élément de rappel 24 sollicite à pivotement le levier d'entraînement 19 dans un deuxième sens opposé au premier sens, d'une manière assurant le déplacement retour U2 du premier élément de coupe 12 par rapport au premier élément de serrage 14 (figures 2 et 3).30 Le mécanisme d'entraînement 18 comprend également une came de commande 25 solidaire de la première matrice d'emboutissage 10 au niveau du châssis 16 et coopérant avec la deuxième came 22 du levier d'entraînement 19 de sorte à le faire pivoter dans le deuxième sens, en combinaison avec l'action du premier élément de rappel 24, au cours du déplacement relatif des matrices d'emboutissage 10, 11 dans le premier sens S1 (figure 4). Il est possible de prévoir que le mécanisme d'entraînement 18 ne soit 10 équipé que de la came de commande 25 ou du premier élément de rappel 24. Le mécanisme d'entraînement 18 comprend enfin un deuxième élément de rappel (non représenté) sollicité lors du passage de la lame de 15 commande 23 de la position active à la position passive et réalisant le passage de la lame de commande 23 de la position inactive à la position active. Le deuxième mode de réalisation des figures 6 à 8 diffère au niveau de la 20 conception du mécanisme d'entraînement. Les références numérales et littérales sont conservées du premier mode au deuxième mode de réalisation, pour des raisons de simplicité. De manière générale, le mécanisme d'entraînement 18 peut être de type 25 mécanique comme dans le cas du premier mode de réalisation ou du type pneumatique ou électrique. Dans le deuxième mode de réalisation, un coulisseau 27 coulisse horizontalement suivant les flèches F1 dans un sens et F2 dans le sens 30 opposé. Ce coulisseau 27 a pour action, sensiblement à la fin de sa course après le déplacement F1 de presser vers le bas (figure 7) le piston 20, afin de déplacer le premier élément de coupe 12 suivant le sens U1. Un ressort 28 permet de rappeler le piston 20 vers le haut lorsque le coulisseau 27 se déplace dans le sens F2 de sorte à déplacer alors le premier élément de coupe 12 suivant le sens U2 (figure 8).

Le procédé de fabrication de la pièce P comprend donc une phase d'emboutissage à chaud de la pièce P par l'intermédiaire du déplacement S1 des matrices d'emboutissage 10, 11 de la presse l'une en direction de l'autre jusqu'à aboutir aux situations des figures 4 et 8, suivie d'une phase de trempe sous presse de la pièce P préalablement emboutie en maintenant la pression exercée par les matrices 10, 11 sur la pièce P mais tout en la refroidissant rapidement pour la réalisation de la trempe. Comme indiqué précédemment, c'est l'action de déplacement des matrices 10, 11 dans le premier sens S1 qui permet de mettre en oeuvre la phase d'emboutissage. Une étape de découpe de la pièce P, notamment par poinçonnage, est réalisée au moins partiellement au cours de la phase d'emboutissage à chaud, notamment sensiblement au début de la phase d'emboutissage.

L'étape de découpe se termine avant le début de la phase de trempe sous presse. En effet, les figures 4 et 8 illustrent chacune que le premier élément de coupe 12 est déjà extrait hors de la pièce, suite à un déplacement dans le sens U2 par rapport au deuxième élément de coupe 13, avant que le déplacement relatif des matrices d'emboutissage 10, 11 dans le sens S1 ne soit terminé. D'autre part, l'étape de découpe débute avant ou pendant la phase d'emboutissage à chaud. Par exemple, sur la figure 2, le déplacement relatif des outils de coupe 12, 13 dans le sens U1 est déjà terminé alors que l'emboutissage de la pièce P par les matrices 10, 11 n'a pas commencé. L'étape de découpe est délimitée temporellement par la mise en oeuvre d'une séquence comprenant successivement le déplacement relatif des éléments de coupe 12, 13 dans le premier sens U1 puis le déplacement relatif des éléments de coupe 12, 13 dans le deuxième sens U2. Autrement dit, le trou débouchant découpé dans la pièce P est obtenu par une telle étape de découpe, notamment par poinçonnage, dont le début et/ou la fin est inclus dans une période au cours de laquelle la pièce est en train de se déformer par emboutissage. La phase d'emboutissage à chaud de la pièce comprend, comme indiqué précédemment, une première étape de déplacement relatif entre les première et deuxième matrices d'emboutissage 10, 11 dans le premier sens S1, réalisée sur une course de déplacement réalisant une déformation plastique P de la pièce à chaud par emboutissage. Dans les définitions précédentes, la phase d'emboutissage débute au moment où la première et/ou la deuxième matrices d'emboutissage 10, 11 commence à déformer plastiquement la pièce P et se termine au moment où le déplacement relatif des matrices dans le premier sens S1 est terminé.

Une deuxième étape de déplacement relatif entre les première et deuxième matrices 10, 11 dans le deuxième sens S2 est réalisée après la phase de trempe, sur une course de déplacement permettant à la première matrice d'emboutissage 10 de libérer la pièce P préalablement déformée par emboutissage et préalablement découpée. La phase de trempe sous presse est donc réalisée entre la première et la deuxième étapes de déplacement relatif des matrices d'emboutissage 10, 11. L'étape de découpe de la pièce P comprend donc, comme indiqué précédemment, une première étape de déplacement relatif entre les 30 premier et deuxième éléments de coupe 12, 13 dans le premier sens U1, réalisée sur une course de déplacement découpant le trou débouchant dans la pièce P, notamment par poinçonnage. Puis l'étape de découpe de la pièce P comprend une deuxième étape de déplacement relatif entre les premier et deuxième éléments de coupe 12, 13 dans le deuxième sens U2 réalisée sur une course de déplacement permettant au premier élément de coupe 12 de libérer la pièce P découpée. Avantageusement, au moins l'une des première et deuxième étapes de déplacement relatif des éléments de coupe 12, 13, notamment les deux étapes de déplacement relatif des éléments de coupe 12, 13, est (sont) réalisée(s) pendant la première étape de déplacement relatif des matrices d'emboutissage 10, 11 dans le sens S1. Plus précisément, la première étape de déplacement relatif des éléments de coupe 12, 13 dans le sens U1 est réalisée avant le début de la première étape de déplacement relatif des matrices d'emboutissage 10, 11 dans le sens S1 ou pendant la première étape de déplacement relatif des matrices d'emboutissage 10, 11 dans le sens S1. Le procédé illustré prévoit que le déplacement relatif des éléments de coupe 12, 13 dans le sens U1 est réalisé au cours de la mise en oeuvre de l'étape de déplacement des matrices 10, 11 dans le sens S1, mais ceci n'est pas limitatif. La deuxième étape de déplacement relatif des éléments de coupe 12, 13 dans le sens U2 est ensuite réalisée et terminée avant la fin de la première étape de déplacement relatif des matrices d'emboutissage 10, 11 dans le sens S1 (comme indiqué précédemment : voir les figures 4 et 8). La figure 3 quant à elle représente la situation au cours de laquelle la deuxième étape de déplacement relatif des éléments de coupe 12, 13 dans le deuxième sens U2 est en cours de mise en oeuvre durant la mise en oeuvre de la première étape de déplacement relatif des matrices 10, 11 dans le premier sens S1.30 Ainsi, avantageusement, les éléments de coupe 12, 13 travaillent et sont tous retirés hors de la pièce P avant la fin de l'emboutissage et donc avant la mise en oeuvre de la phase de trempe sous presse. Ceci limite l'usure des éléments de coupe et les risques de coincement inopiné de l'élément de coupe mobile durant son retrait hors de la pièce une fois le trou débouchant réalisé. La pièce P est serrée entre les premier et deuxième éléments de serrage 14, 15 avant la déformation plastique de la pièce par emboutissage à chaud obtenue par les matrices 10, 11 et avant l'étape de découpe de la pièce P par les éléments de coupe 12, 13. Sur la figure 1, les éléments de serrage 14, 15 enserrent déjà la pièce P bien que l'emboutissage proprement dit n'a pas commencé et bien que l'étape de découpe n'ait pas commencé non plus. Ce serrage se termine ensuite après la phase de trempe sous presse et au cours ou après la deuxième étape de déplacement relatif des matrices d'emboutissage 10, 11. Sur la figure 5, les éléments de serrage 14, 15 enserrent encore la pièce P bien que la phase de trempe est déjà finie et bien que le déplacement de la matrice 10 dans le sens S2 soit déjà au moins partiellement réalisé. C'est pour ces raisons que le premier élément de serrage 14 est monté mobile par rapport à la première matrice 10, de sorte à permettre à cette dernière de continuer à se déplacer selon le sens 51 bien que le premier élément de serrage 14 reste fixe en enserrant la pièce P en coopération avec le deuxième élément de serrage 15.

Les avantages de la solution précédemment décrite sont au moins les suivants : - diminuer l'usure des éléments de coupe 12, 13, car le poinçonnage est réalisé au moment où la malléabilité de la pièce est importante (dureté moins importante), i.e. avant emboutissage, - diminuer, voire supprimer, les risques de coincement des éléments de coupe 12, 13 une fois que le trou dans la pièce P est réalisé, car cette opération est réalisée avant le refroidissement inhérent à la trempe, - améliorer la qualité finale et la précision du trou obtenu par découpage, et rendre la solution reproductible aisément : les dimensions du trou découpé ne changent pas, même après le refroidissement de la pièce.10

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'une pièce (P) en matière susceptible de subir une trempe, comprenant une phase d'emboutissage à chaud de la pièce (P) par l'intermédiaire d'une presse suivie d'une phase de trempe sous presse de la pièce, caractérisé en ce que le procédé comprend une étape de découpe de la pièce (P), notamment par poinçonnage, réalisée au moins partiellement au cours de la phase d'emboutissage à chaud, 10 notamment sensiblement au début de la phase d'emboutissage.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de découpe se termine avant le début de la phase de trempe sous presse.
3. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape de découpe débute avant ou pendant la phase 15 d'emboutissage à chaud.
4. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que : - la phase d'emboutissage à chaud de la pièce (P) comprend une première étape de déplacement relatif entre des première et deuxième 20 matrices d'emboutissage (10, 11) dans un premier sens (S1), réalisée sur une course de déplacement réalisant une déformation plastique de la pièce (P) à chaud par emboutissage, - l'étape de découpe de la pièce (P) comprend une première étape de déplacement relatif entre des premier et deuxième éléments de coupe 25 (12, 13) dans un premier sens (U1), réalisée sur une course de déplacement découpant un trou débouchant dans la pièce (P), notamment par poinçonnage, puis une deuxième étape de déplacementrelatif entre les premier et deuxième éléments de coupe (12, 13) dans un deuxième sens (U2) opposé au premier sens (U1) et réalisée sur une course de déplacement permettant au premier élément de coupe (12) de libérer la pièce (P) découpée, - au moins l'une des première et deuxième étapes de déplacement relatif des éléments de coupe (12, 13), notamment les deux, est réalisée pendant la première étape de déplacement relatif des matrices d'emboutissage (10, 11).
5. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première étape de déplacement relatif des éléments de coupe (12, 13) est réalisée avant le début de la première étape de déplacement relatif des matrices d'emboutissage (10, 11) ou pendant la première étape de déplacement relatif des matrices d'emboutissage (10, 11) et en ce que la deuxième étape de déplacement relatif des éléments de coupe (12, 13) est réalisée avant la fin de la première étape de déplacement relatif des matrices d'emboutissage (10, 11).
6. 6. Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième étape de déplacement relatif entre les première et deuxième matrices d'emboutissage (10, 11) dans un deuxième sens (S2) opposé au premier sens (S1) et réalisée sur une course de déplacement permettant à la première matrice d'emboutissage (10) de libérer la pièce (P) préalablement déformée par emboutissage et préalablement découpée, et en ce que la phase de trempe sous presse est réalisée entre les première et deuxième étapes de déplacement relatif des matrices d'emboutissage (10, 11).
7. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de serrage de la pièce (P) entre des premier etdeuxième éléments de serrage (14, 15), débutant avant la déformation plastique de la pièce (P) par emboutissage à chaud et avant l'étape de découpe et se terminant après la phase de trempe sous presse et au cours ou après la deuxième étape de déplacement relatif des matrices d'emboutissage (10, 11) lorsqu'une telle deuxième étape de déplacement relatif des matrices d'emboutissage (10, 11) est mise en oeuvre.
8. 8. Dispositif de fabrication d'une pièce en matière susceptible de subir une trempe au moyen d'un procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une presse et les éléments suivants : - des première et deuxième matrices d'emboutissage (10, 11) se déplaçant relativement l'une par rapport à l'autre au moyen de la presse dans un premier sens (S1) de sorte à déformer plastiquement la pièce (P) à chaud par emboutissage puis dans un deuxième sens (S2) de sorte à libérer la pièce (P) préalablement emboutie, - des premier et deuxième éléments de coupe (12, 13) se déplaçant l'un par rapport à l'autre dans un premier sens (U1) de sorte à découper un trou débouchant dans la pièce (P), notamment par poinçonnage, puis dans un deuxième sens (U2) de sorte à libérer la pièce (P) découpée, le déplacement relatif des éléments de coupe (12, 13) dans le premier sens (U1) et/ou le déplacement relatif des éléments de coupe (12, 13) dans le deuxième sens (U2) étant au moins partiellement réalisé au cours du déplacement relatif des matrices d'emboutissage (10, 11) dans le premier sens (S1), - des éléments réalisant une trempe de la pièce (P) sous presse, la pièce (P) étant alors enserrée entre les première et deuxième matrices d'emboutissage (10, 11), - des premier et deuxième éléments de serrage (14, 15) enserrant la pièce (P) entre eux durant au moins une partie du déplacement relatif 30 des matrices d'emboutissage (10, 11) dans les premier et deuxième sens(S1, S2), pendant la trempe sous presse de la pièce (P) et pendant le déplacement relatif des premier et deuxième éléments de coupe (12, 13) dans les premier et deuxième sens (U1, U2).
9. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la presse comprend une partie supérieure (A) mobile en translation par rapport à une partie inférieure (B) fixe de la presse et comprenant la première matrice d'emboutissage (10), le premier élément de coupe (12) et le premier élément de serrage (14) d'une manière telle que le premier élément de serrage (14) est déplaçable par rapport à la première matrice d'emboutissage (10) et que le premier élément de coupe (12) est déplaçable par rapport au premier élément de serrage (14), et en ce que la partie supérieure (A) comprend un mécanisme d'entraînement (18) du premier élément de coupe (12) par rapport au premier élément de serrage (14) et configuré de sorte qu'un déplacement (S1) relatif unidirectionnel entre la première matrice d'emboutissage (10) et le premier élément de serrage (14) provoque un déplacement aller-retour (U1, U2) du premier élément de coupe (12) par rapport au premier élément de serrage (14).
10. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement (18) comprend : - un levier d'entraînement (19), ayant une première zone (19a) montée à pivotement sur le premier élément de serrage (14), une deuxième zone (19b) coopérant avec le premier élément de coupe (12) de sorte à l'entraîner dans son déplacement aller-retour par rapport au premier élément de serrage (14) par pivotement du levier d'entraînement (19), une troisième zone (19c) équipée d'une première came (21) et une quatrième zone (19d) équipée d'une deuxième came (22), - une lame de commande (23) coopérant avec la première came (21) du levier d'entraînement (19) et articulée sur la première matriced'emboutissage (10) par un montage à cliquet la faisant varier entre d'une part une position active de coopération avec la première came (21) dans laquelle elle fait pivoter le levier d'entraînement (19) dans un premier sens au cours du déplacement relatif des matrices d'emboutissage (10,
11. 11) dans le premier sens (S1), d'une manière assurant le déplacement aller (U1) du premier élément de coupe (12) par rapport au premier élément de serrage (14), d'autre part une position passive escamotée par rapport à la première came (21) lors du déplacement relatif des matrices d'emboutissage (10, 11) dans le deuxième sens (S2), - un premier élément de rappel (24) sollicité lors du pivotement du levier d'entraînement (19) dans le premier sens et sollicitant à pivotement le levier d'entraînement (19) dans un deuxième sens et/ou une came de commande (25) solidaire de la première matrice d'emboutissage (10) et coopérant avec la deuxième came (22) du levier d'entraînement (19) de sorte à le faire pivoter dans le deuxième sens au cours du déplacement relatif des matrices d'emboutissage (10, 11) dans le premier sens (S1), d'une manière assurant le déplacement retour (U2) du premier élément de coupe (12) par rapport au premier élément de serrage (14), - un deuxième élément de rappel sollicité lors du passage de la lame de commande (23) de la position active à la position passive et réalisant le passage de la lame de commande (23) de la position inactive à la position active.