FR3018709A1 - TOOLING FOR BONDING FOR CONFORMING A BENT PIECE - Google Patents
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Abstract
Outillage d'emboutissage d'un flan (22) pour la conformation d'une pièce emboutie, telle qu'une pièce d'un véhicule automobile, comprenant une matrice (12), un poinçon (14) et un serre-flan (20) permettant de coincer le flan pendant le déplacement relatif du poinçon et de la matrice qui déterminent des composants de conformation dont l'un est fixe relativement à un bâti (16) et l'autre est mobile relativement à ce bâti. Le serre-flan (20) est monté de manière démontable et en coopérant par coulissement relativement au bâti via un dispositif de liaison (20C) qui est pourvu d'un agencement de protection (20P) transversalement audit déplacement relatif desdits composants pour que le serre-flan en cours de démontage avec mouvement sensiblement dans la direction dudit déplacement puisse avoir, en cas de contact avec l'un des composants, son dispositif de liaison (20C) qui touche avec amortissement de choc celui des composants qui subit ledit contact.Tool for stamping a blank (22) for the conformation of a stamped part, such as a part of a motor vehicle, comprising a die (12), a punch (14) and a blank holder (20) ) for wedging the blank during the relative movement of the punch and die which determine conformation components one of which is fixed relative to a frame (16) and the other is movable relative to this frame. The blank holder (20) is dismountably mounted and slidably cooperating with the frame via a connecting device (20C) which is provided with a protective arrangement (20P) transversely to said relative movement of said components for the greenhouse flan during disassembly with movement substantially in the direction of said displacement may have, in the event of contact with one of the components, its connecting device (20C) which impacts with impact damping that of the components that undergo said contact.
Description
"OUTILLAGE D'EMBOUTISSAGE POUR LA CONFORMATION D'UNE PIECE EMBOUTIE" [0001] La présente invention est relative à un outillage d'emboutissage pour la conformation d'une pièce emboutie. [0002] Plus particulièrement, l'invention concerne un outillage d'emboutissage d'un flan pour la conformation d'une pièce emboutie, telle qu'une pièce d'un véhicule automobile, comprenant une matrice, un poinçon et un serre-flan permettant de coincer le flan pendant le déplacement relatif du poinçon et de la matrice pour emboutir le flan. [0003] Un exemple de ce genre d'outillage est connu du document EP0808224. Lors du démontage il est important de ne pas dégrader les divers composants de l'outillage d'emboutissage. En particulier, il est important que le démontage du serre-flan n'entraîne pas de dégradation de la matrice ou du poinçon. En effet, lors d'un tel démontage, si des parties du serre-flan heurtent la matrice ou le poinçon, ces composants dont la géométrie est essentielle pour la qualité de la pièce à fabriquer peuvent être détériorés et leur remise en état est problématique. [0004] La présente invention a notamment pour but d'améliorer les solutions connues et/ou de proposer une solution alternative. [0005] A cet effet, l'invention a pour objet un outillage d'emboutissage d'un flan pour la conformation d'une pièce emboutie, telle qu'une pièce d'un véhicule automobile.The present invention relates to a stamping tool for the conformation of a stamped part. More particularly, the invention relates to a tool for stamping a blank for the conformation of a stamped part, such as a part of a motor vehicle, comprising a die, a punch and a blank holder allowing the blank to be wedged during the relative movement of the punch and die to stamp the blank. An example of this kind of tool is known from EP0808224. During disassembly it is important not to degrade the various components of stamping tools. In particular, it is important that the disassembly of the blank holder does not cause degradation of the die or the punch. Indeed, during such disassembly, if parts of the blank holder hit the die or the punch, these components whose geometry is essential for the quality of the part to be manufactured can be damaged and their restoration is problematic. The present invention is intended to improve the known solutions and / or to propose an alternative solution. For this purpose, the invention relates to a stamping tool of a blank for the conformation of a stamped part, such as a part of a motor vehicle.
L'outillage comprend une matrice, un poinçon et un serre-flan permettant de coincer le flan pendant le déplacement relatif du poinçon et de la matrice pour emboutir le flan. Le poinçon et la matrice déterminent des composants de conformation dont l'un est fixe relativement à un bâti et l'autre est mobile relativement à ce bâti. Le serre-flan est monté de manière démontable relativement au bâti en coopérant par coulissement relativement au bâti via un dispositif de liaison qui est pourvu d'un agencement de protection transversalement audit déplacement relatif des composants de conformation pour que le serre-flan en cours de démontage avec mouvement sensiblement dans la direction dudit déplacement puisse avoir, en cas de contact avec l'un des composants de conformation, son dispositif de liaison qui touche avec amortissement de choc celui des composants qui subit ledit contact. [0006] Dans divers modes de réalisation de l'outillage selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : le dispositif de liaison comprend des colonnettes qui sont mobiles relativement au bâti en étant reliées de manière démontable à des vérins solidaires du bâti et qui ont chacune une extrémité liée de manière démontable aux vérins et pourvue d'une protection appartenant à l'agencement de protection transversale pour que le serre-flan en cours de démontage puisse avoir, si intervient le contact avec celui des composants de conformation situé à proximité des vérins, ses extrémités de colonnettes qui touchent avec amortissement de choc ce composant qui subit ledit contact ; - d'une part le serre-flan délimite au moins une ouverture centrale en correspondance du pourtour d'une partie active du poinçon et d'une zone active de la matrice qui permettent de conformer le flan et d'autre part les colonnettes sont, en projection dans la direction de déplacement des composants de conformation, adjacentes au bord de l'ouverture centrale du serre-flan ; - chaque protection est à base de matériau élastique et est emmanchée sur l'extrémité correspondante de colonnette ; chaque protection est à base d'élastomère ; chaque protection est à base de caoutchouc ; les colonnettes sont cylindriques et les protections sont annulaires en entourant radialement les extrémités correspondantes des colonnettes. [0007] D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'un de ses modes de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de type en section, représentant un outillage 25 d'emboutissage selon l'invention à un état ouvert avant conformation d'un flan de tôle à conformer ; - la figure 2 est une vue schématique de type en section, représentant l'outillage selon l'invention à un état fermé pendant conformation du flan de tôle ; - la figure 3 est une vue schématique de type en section, représentant partiellement l'outillage selon l'invention à un état ouvert de démontage ; - la figure 4 une vue de détail de la figure 3, montrant une extrémité de colonnette de serre-flan selon l'invention ; - la figure 5 est une vue schématique de type de dessous, représentant le serre-flan selon l'invention. [0008] De nombreuses fabrications font appel à des flans métalliques, c'est-à-dire des morceaux de feuilles métalliques en tôle découpés dans une bande de tôle continue et ces flans sont empilés pour former une pile en réserve d'alimentation d'un outillage de transformation. Tel est par exemple le cas pour la fabrication de pièces de véhicules automobiles à partir de flans qui sont prélevés unitairement par dépilage à partir de la pile pour alimenter unitairement une presse d'emboutissage de ces pièces. L'outillage d'emboutissage selon l'invention constitue une telle presse d'emboutissage. [0009] En se reportant aux figures, la référence 10 désigne l'outillage selon l'invention.The tooling comprises a die, a punch and a blank holder for wedging the blank during the relative movement of the punch and die to stamp the blank. The punch and the die determine conformation components, one of which is fixed relative to one frame and the other is movable relative to this frame. The blank holder is removably mounted relative to the frame by slidingly cooperating with the frame via a connecting device which is provided with a protective arrangement transversely to said relative displacement of the conformation components so that the blank holder being disassembly with movement substantially in the direction of said displacement may have, in the event of contact with one of the conformation components, its connecting device which touches with shock absorption that of the components which undergoes said contact. In various embodiments of the tool according to the invention, it may optionally be further recourse to one and / or the other of the following provisions: the connecting device comprises small columns which are movable relatively to the frame being removably connected to jacks integral with the frame and each having an end removably connected to the jacks and provided with a protection belonging to the transverse protection arrangement for the blank holder being dismounted may, if it comes into contact with that of conformation components located near the cylinders, its ends of columns that touch with shock absorption component that undergoes said contact; - On the one hand the blank holder defines at least one central opening in correspondence of the periphery of an active portion of the punch and an active area of the matrix that allow to form the blank and on the other hand the columns are, projecting in the direction of movement of the conformation components, adjacent to the edge of the central opening of the blank holder; - Each protection is based on elastic material and is fitted on the corresponding end of the column; each protection is based on elastomer; each protection is based on rubber; the columns are cylindrical and the protections are annular radially surrounding the corresponding ends of the columns. Other objects, features and advantages of the invention will become apparent from the following description of one of its embodiments, given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a schematic sectional type view showing a stamping tool 25 according to the invention in an open state before shaping a sheet blank to be conformed; - Figure 2 is a schematic sectional type, showing the tool according to the invention in a closed state during conformation of the sheet blank; - Figure 3 is a schematic sectional type, partially showing the tool according to the invention in an open state of disassembly; FIG. 4 is a detail view of FIG. 3 showing a blank holder end of the invention; - Figure 5 is a schematic bottom type, showing the blank holder according to the invention. Many fabrications use metal blanks, that is to say pieces of sheet metal foil cut in a continuous sheet metal strip and these blanks are stacked to form a battery reserve power supply. processing tools. This is for example the case for the manufacture of motor vehicle parts from blanks which are removed unitarily by unstacking from the stack to feed unitarily a stamping press of these parts. The stamping tool according to the invention constitutes such a stamping press. Referring to the figures, the reference 10 designates the tool according to the invention.
Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Dans la description qui va suivre, la direction désignée comme verticale correspond à l'axe de débattement de la presse entre son état ouvert et son état fermé. [0010] La figure 1 et la figure 2 représentent schématiquement la presse 10 d'emboutissage comprenant une matrice 12, un poinçon 14 monté fixe sur un plateau de presse 16 et un serre-flan 20 permettant de coincer le pourtour d'un flan 22 à conformer. Le serre-flan 20 délimite au moins une ouverture centrale 20T dans laquelle une partie active 14T du poinçon 14 est reçue quand l'outillage constituant la presse 10 est un état fermé pour conformer le flan de tôle. La partie active 14T du poinçon conforme la pièce à partir du flan 22, en correspondance avec une zone active 12T de la matrice. De manière générale, le poinçon 14 et la matrice 12 sont des composants de conformation dans l'outillage d'emboutissage. Le plateau 16 de la presse ne nécessite pas d'être décrit et il peut être constitué par tout bâti ou châssis fixe équivalent. [0011] Le serre-flan 20 comporte, en bordure de son ouverture centrale 20T, au moins une surface serrage 20A qui coince le pourtour du flan 22 sur une partie de surface d'appui 12A de la matrice 12 pendant le déplacement de la matrice 12 relativement au poinçon 14 pour emboutir le flan 22 en tôle à conformer. Dans l'exemple représenté, c'est le poinçon 14 qui est fixe et la matrice 12 qui est mobile et qui pousse le serre-flan 20 lors des opérations d'emboutissages. Le serre-flan 20 est adjacent au poinçon fixe 14 et il est enfoncé à la descente de la matrice 12 lorsque la presse d'emboutissage passe de son état ouvert à son état fermé. En variante équivalente non représentée, les composants de conformation dans la presse d'emboutissage peuvent être inversés, le poinçon étant alors mobile et la matrice étant alors fixe avec le serre-flan adjacent à la matrice fixe et enfoncé à emboîtement latéral avec la matrice quand le poinçon descend. [0012] Le serre-flan 20 est monté sur des colonnettes 200 qui sont mobiles relativement au plateau fixe 16 en étant reliées de manière démontable à des vérins 26 solidaires dudit plateau. Les colonnettes 200 déterminent un dispositif de liaison participant au guidage à coulissement du serre-flan 20 relativement au plateau 16 via des socles latéraux 14S appartenant au poinçon 14 et fixés sur le plateau. Les moyens de guidage tout comme les moyens de fixation des colonnettes ne nécessitent pas d'être décrits, tout moyen connu pour assurer ces fonctions pouvant être utilisé. Le dispositif à colonnettes est plus généralement un dispositif de liaison avec coopération par coulissement du serre-flan 20 relativement au bâti déterminé par le plateau 16 et autres aménagements de montage de manière amovible de serre-flan dans l'outillage. [0013] Les colonnettes 200 sont verticalement adjacentes au bord de l'ouverture centrale 201 du serre-flan. Chaque colonnette 200 présente une extrémité inférieure de fixation 20X qui est démontable du vérin 26 correspondant. Chaque extrémité de fixation démontable est pourvue d'une protection latérale 20P. [0014] Dans l'exemple de réalisation considéré en relation avec la figure 5, les colonnettes 200 sont en deux rangées dont une rangée est verticalement adjacente au bord de l'ouverture centrale 201 et une autre rangée est en transversalement plus retrait par rapport à la projection verticale de ce bord d'ouverture. Tout autre agencement voisin peut être considéré, avec des colonnettes relativement proches de la projection verticale de l'ouverture centrale 201 de serre-flan. [0015] Plus généralement, le serre-flan 20 détermine des bords de serrage du flan 22 à affleurement avec le pourtour 14P de la partie active 141 du poinçon. Ces bords de serrage incluent le raccordement de la surface de serrage 20A avec le bord de l'ouverture centrale 201. Les protections 20P sont sensiblement dans l'alignement des bords de serrage, cet alignement étant considéré par projection dans le sens des déplacements des composants de conformation lors des opérations d'emboutissage. Les contours des bords de serrages peuvent avoir une forme régulière, comme dans l'exemple représenté en particulier à la figure 5, ou tout autre configuration par exemple à formes irrégulières. Pour généraliser, d'une part l'ouverture centrale 201 est en correspondance du pourtour de la partie active 141 du poinçon 14 et de la zone active 121 de la matrice qui permettent de conformer le flan et d'autre part les colonnettes 200 sont, en projection dans la direction de déplacement des composants de conformation, adjacentes au bord de l'ouverture centrale 201 du serre-flan. [0016] Cette protection latérale 20P est destinée à oeuvrer lors d'opérations de démontage du serre-flan 20 afin d'éviter que chaque colonnette 200 correspondante ne touche la partie active 141 du poinçon 14 avec un choc trop important, et en particulier un pourtour 14P de ladite partie active qui est destinée à traverser l'ouverture centrale 201 du serre-flan lors des opérations d'emboutissage. Par choc trop important, il s'agit d'un choc qui serait susceptible d'altérer l'état de surface ou la géométrie du poinçon à sa partie active de conformation de la pièce à partir du flan. Pour généraliser, la protection latérale 20P permet avantageusement que le serre-flan 20 en cours de démontage puisse avoir, en cas de contact avec le composant de conformation constitué par le poinçon 14 qui est situé à proximité des vérins, ses extrémités de colonnettes qui touchent avec amortissement de choc ledit composant de conformation subissant ledit contact. [0017] Dans l'exemple de réalisation considéré, les colonnettes 200 sont cylindriques et les protections latérales 20P sont annulaires en entourant radialement les extrémités correspondantes des colonnettes. Ces protections 20P agissent transversalement à l'axe des colonnettes qui correspond à l'axe d'action lors de l'emboutissage. Afin de loger les protections latérales, les extrémités de fixation 20X des colonnettes comportent un évidement annulaire délimité par un épaulement de changement de diamètre. Chaque évidemment correspond à un tronçon de diamètre réduit de l'extrémité de fixation correspondante. [0018] Les colonnettes peuvent avoir une forme différente que celle cylindrique à base circulaire prise en exemple. Elles peuvent avoir toute section transversale leur permettant de jouer le rôle de tige de guidage du serre-flan dans la presse, les protections pouvant être rattachées en considérant de multiples formes de colonnette ou tige équivalente. [0019] Dans l'exemple de réalisation considéré, les protections latérales 20P sont à base de matériau élastique et sont emmanchées sur les extrémités correspondantes des colonnettes. Les protections latérales sont par exemple en matériau à base d'élastomère et/ou à base de caoutchouc. [0020] Le fonctionnement de l'outillage d'emboutissage ressort déjà en partie de la description qui précède et va maintenant être détaillé. Lors d'une opération de démontage du serre-flan 20, ce dernier est manipulé par un pont ou un robot dont les mouvements peuvent provoquer un balancement du serre-flan. Ce balancement ou mouvement de balancier entraîne un risque de contact avec une inertie non négligeable du serre-flan contre le poinçon adjacent. Quand l'extrémité de fixation 20X du poinçon 14 des colonnettes approche le pourtour 14P de la partie active 141 du poinçon et commencent à passer au-dessus, le balancement peut devenir plus important et il peut y avoir frottement sur ladite partie active. Le coin inférieur de chaque colonnette 200 étant recouvert de matière protectrice qui empêche le contact avec choc, en l'amortissant le choc, l'intégrité du poinçon est assurée. [0021] Avantageusement, les protections 20P aux extrémités de fixation des colonnettes 200 est une solution efficace pour éviter la dégradation du composant de conformation dans l'outillage d'emboutissage. Cette solution est peu onéreuse et ne nécessite pas de lourd aménagement dans l'outillage. Les protections peuvent oeuvrer au démontage et aussi le cas échéant au montage de serre-flan dans l'outillage d'emboutissage.In the different figures, the same references designate identical or similar elements. In the description which follows, the direction designated as vertical corresponds to the axis of movement of the press between its open state and its closed state. FIG. 1 and FIG. 2 diagrammatically show the stamping press 10 comprising a die 12, a punch 14 fixedly mounted on a press plate 16 and a blank holder 20 making it possible to wedge the periphery of a blank 22. to comply. The blank holder 20 defines at least one central opening 20T in which an active portion 14T of the punch 14 is received when the tooling constituting the press 10 is a closed state to conform the sheet blank. The active part 14T of the punch conforms the workpiece from the blank 22, corresponding to an active zone 12T of the die. In general, the punch 14 and the die 12 are conformation components in the stamping tool. The plate 16 of the press does not need to be described and it can be constituted by any equivalent frame or fixed frame. The blank holder 20 comprises, at the edge of its central opening 20T, at least one clamping surface 20A which wedges the periphery of the blank 22 on a bearing surface portion 12A of the die 12 during the displacement of the die 12 relative to the punch 14 for stamping the sheet blank 22 to be conformed. In the example shown, the punch 14 is fixed and the die 12 is movable and pushes the blank holder 20 during the stamping operations. The blank holder 20 is adjacent to the fixed punch 14 and is depressed upon the descent of the die 12 as the press from its open state to its closed state. In equivalent variant not shown, the shaping components in the pressing press can be reversed, the punch then being movable and the matrix then being fixed with the blank holder adjacent to the fixed die and pressed side-seated with the die when the punch goes down. The blank holder 20 is mounted on the posts 200 which are movable relative to the fixed plate 16 being removably connected to the jacks 26 integral with said plate. The posts 200 determine a connecting device participating in the sliding guide of the blank holder 20 relative to the plate 16 via lateral bases 14S belonging to the punch 14 and fixed on the plate. The guide means as the means for fixing the columns do not need to be described, any means known to provide these functions can be used. The baluster device is more generally a connection device with sliding cooperation of the blank holder 20 relative to the frame determined by the plate 16 and other arrangements for removably mounting the blank holder in the tooling. The posts 200 are vertically adjacent to the edge of the central opening 201 of the blank holder. Each post 200 has a lower fastening end 20X which is removable from the corresponding jack 26. Each removable fixing end is provided with a lateral protection 20P. In the embodiment considered in connection with Figure 5, the columns 200 are in two rows, one row is vertically adjacent to the edge of the central opening 201 and another row is transversely more withdrawal relative to the vertical projection of this opening edge. Any other adjacent arrangement can be considered, with columns relatively close to the vertical projection of the central 201 blank opening. More generally, the blank holder 20 determines the clamping edges of the blank 22 flush with the periphery 14P of the active portion 141 of the punch. These clamping edges include the connection of the clamping surface 20A with the edge of the central opening 201. The protections 20P are substantially in alignment with the clamping edges, this alignment being considered by projection in the direction of the movements of the components. conformation during stamping operations. The edges of the clamping edges may have a regular shape, as in the example shown in particular in Figure 5, or any other configuration, for example irregular shapes. To generalize, on the one hand the central opening 201 is in correspondence of the perimeter of the active portion 141 of the punch 14 and the active zone 121 of the matrix that make it possible to shape the blank and on the other hand the columns 200 are, in projection in the direction of movement of the conformation components, adjacent to the edge of the central opening 201 of the blank holder. This lateral protection 20P is intended to work during disassembly operations of the blank holder 20 to prevent each corresponding column 200 does not touch the active portion 141 of the punch 14 with too much shock, and in particular a around 14P of said active portion which is intended to pass through the central opening 201 of the blank holder during the stamping operations. Too much shock, it is a shock that would be likely to alter the surface condition or the geometry of the punch at its active part conformation of the piece from the blank. To generalize, the lateral protection 20P advantageously allows the blank holder 20 being disassembled to have, in the event of contact with the conforming component constituted by the punch 14 which is situated near the jacks, its ends of small columns which touch with shock damping said conforming component undergoing said contact. In the embodiment considered, the columns 200 are cylindrical and the side protections 20P are annular radially surrounding the corresponding ends of the columns. These protections 20P act transversely to the axis of the columns which corresponds to the axis of action during stamping. In order to house the lateral protections, the fixing ends 20X of the columns comprise an annular recess delimited by a diameter change shoulder. Each obviously corresponds to a section of reduced diameter of the corresponding fixing end. Columns may have a different shape than cylindrical circular base taken as an example. They may have any cross section allowing them to act as guiding rod of the blank holder in the press, the protections can be attached by considering multiple forms of column or equivalent rod. In the embodiment considered, the side protections 20P are based on elastic material and are fitted on the corresponding ends of the columns. The side guards are for example made of elastomer-based material and / or rubber-based material. The operation of stamping tooling already emerges in part from the foregoing description and will now be detailed. During a disassembly operation of the blank holder 20, the latter is manipulated by a bridge or a robot whose movements can cause a swaying of the blank holder. This rocking or pendulum movement entails a risk of contact with a not inconsiderable inertia of the blank holder against the adjacent punch. When the fixing end 20X of the punch 14 of the posts approach the periphery 14P of the active part 141 of the punch and begin to pass above, the sway may become more important and there may be friction on said active part. The lower corner of each pillar 200 being covered with protective material which prevents the shock contact, by damping the impact, the integrity of the punch is ensured. Advantageously, the protections 20P at the fixing ends of the columns 200 is an effective solution to avoid the degradation of the conformation component in the stamping tool. This solution is inexpensive and does not require heavy equipment development. The protections can work to disassembly and also where appropriate to the assembly of blanks in stamping tools.
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