FR3067645A1 - TOOLING OF STAMPING - Google Patents
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Abstract
Outillage d'emboutissage de tôle comprenant : un bâti inférieur (102) avec une contre-forme (104) pivotant entre une position de travail et une position de repos permettant l'évacuation de la pièce emboutie ; un outil supérieur (110) apte à coopérer avec la contre-forme (104) pour la réalisation d'une contre-dépouille ; et une plaque de butée (106); remarquable en ce que la plaque de butée (106) comprend une extrémité distale munie d'un galet (107), et en ce que l'outil supérieur (110) comprend une came (112) apte à venir au contact du galet (107) durant la descente du bâti supérieur, lorsque la contre-forme (104) est dans la position de repos ou dans toute position intermédiaire entre la position de repos et la position de travail, la descente de l'outil (110) entraînant ainsi le pivotement de la contre-forme (104) jusqu'à la position de travail.Sheet metal stamping tool comprising: a lower frame (102) with a counter-form (104) pivoting between a working position and a rest position for evacuation of the stamped part; an upper tool (110) adapted to cooperate with the counter-form (104) for producing an undercut; and a stop plate (106); remarkable in that the abutment plate (106) comprises a distal end provided with a roller (107), and in that the upper tool (110) comprises a cam (112) adapted to come into contact with the roller (107). ) during lowering of the upper frame, when the counter-form (104) is in the rest position or in any intermediate position between the rest position and the working position, the lowering of the tool (110) thus causing the pivoting the counter-form (104) to the working position.
Description
OUTILLAGE D’EMBOUTISSAGESTAMPING TOOLS
L’invention a trait au domaine de l’emboutissage et porte plus particulièrement sur un outillage pour la réalisation de formes en contre-dépouille.The invention relates to the field of stamping and relates more particularly to a tool for the production of undercut shapes.
Le document FR 2 991 908 A1 divulgue un outillage pour l’emboutissage de tôle. Celui-ci dispose d’un bâti inférieur muni d’une cavité de forme cylindrique accueillant une contre-forme montée en pivotement. Un bâti supérieur muni d’un outil supérieur descend en translation. La contre-forme est munie d’une plaque de butée qui arrête angulairement son mouvement. Le bâti supérieur remonte ensuite et la contre-forme pivote pour permettre l’évacuation de la pièce emboutie. Le pivotement de la contreforme est assuré par un vérin pneumatique. En cas de panne de ce vérin, la contreforme n’est pas mise en place correctement avant la descente du bâti supérieur. L’outil supérieur vient donc en collision avec la plaque de butée. Ceci a pour conséquence a minima d’endommager à la fois l’outil, la contre-forme et la plaque de butée.Document FR 2 991 908 A1 discloses a tool for stamping sheet metal. This has a lower frame provided with a cylindrical cavity accommodating a counter-form pivotally mounted. An upper frame fitted with an upper tool descends in translation. The counterform is provided with a stop plate which angularly stops its movement. The upper frame then rises and the counter-pivot pivots to allow the evacuation of the stamped part. The counterform is pivoted by a pneumatic cylinder. In case of failure of this cylinder, the counterform is not put in place correctly before the descent of the upper frame. The upper tool therefore collides with the stop plate. This has the minimum effect of damaging the tool, the counterform and the stop plate.
L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de proposer un outillage d’emboutissage qui assure qu’aucune collision n’ait lieu en cas de défaillance de l’actionneur qui entraîne la contre-forme en pivotement.The aim of the invention is to overcome at least one of the drawbacks of the above-mentioned state of the art. More particularly, the invention aims to propose a stamping tool which ensures that no collision takes place in the event of a failure of the actuator which causes the pivoting counter-form.
L’invention a également pour objet de proposer une conception compacte, peu chère, fiable et simple.The object of the invention is also to provide a compact, inexpensive, reliable and simple design.
L’invention a pour objet un outillage d’emboutissage de tôle, comprenant : un bâti inférieur muni d’une contre-forme pivotant entre une position de travail permettant l’emboutissage d’une contre-dépouille dans la tôle à emboutir et une position de repos permettant l’évacuation de la pièce emboutie ; un bâti supérieur muni d’un outil supérieur apte à coopérer avec la contre-forme pour la réalisation de la contredépouille ; une plaque de butée, liée à la contre-forme ; un actionneur de commande en pivotement de la contre-forme ; remarquable en ce que la plaque de butée comprend une extrémité distale munie d’un galet, et en ce que l’outil supérieur comprend une came apte à venir au contact du galet durant la descente du bâti supérieur, lorsque la contre-forme est dans la position de repos ou dans toute position intermédiaire entre la position de repos et la position de travail, de telle sorte que la descente de l’outil entraîne le pivotement de la contre-forme jusqu’à la position de travail.The subject of the invention is a tool for stamping sheet metal, comprising: a lower frame provided with a swivel counter-shape between a working position allowing the stamping of an undercut in the sheet to be stamped and a position rest allowing the evacuation of the stamped part; an upper frame provided with an upper tool capable of cooperating with the counterform for the production of the undercut; a stop plate, linked to the counter-form; a control actuator for pivoting the counterform; remarkable in that the stop plate comprises a distal end provided with a roller, and in that the upper tool comprises a cam capable of coming into contact with the roller during the descent of the upper frame, when the counter-form is in the rest position or in any intermediate position between the rest position and the working position, so that the descent of the tool causes the counter-form to pivot to the working position.
Le bâti supérieur est configuré pour être mobile en déplacement en translation par le biais d’une presse d’emboutissage sur laquelle les bâtis sont alors montés.The upper frame is configured to be movable in translational movement by means of a stamping press on which the frames are then mounted.
Selon un mode avantageux de l’invention, la plaque de butée comprend une face de butée contenue dans un plan qui est tangent à la surface extérieure du galet. Ainsi, il est possible que la came soit également une surface d’appui de l’outil supérieur destinée à venir au contact de la plaque de butée. Par cet arrangement du galet tangent à la plaque, l’outil supérieur ne vient au contact de la plaque de butée qu’à la fin de sa course, lorsque la contre-forme est effectivement positionnée dans sa position de travail.According to an advantageous embodiment of the invention, the abutment plate comprises an abutment face contained in a plane which is tangent to the outer surface of the roller. Thus, it is possible that the cam is also a bearing surface of the upper tool intended to come into contact with the stop plate. By this arrangement of the roller tangent to the plate, the upper tool does not come into contact with the stop plate until the end of its stroke, when the counterform is effectively positioned in its working position.
Selon un mode avantageux de l’invention, le galet a un diamètre extérieur compris entre 1 et 8 cm.According to an advantageous embodiment of the invention, the roller has an outside diameter of between 1 and 8 cm.
Selon un mode avantageux de l’invention, la came est une surface plane. D’autres profils de came sont envisageables afin de contrôler le mouvement de la contreforme, par exemple pour amortir la fin de course et éviter l’impact entre la plaque de butée et le bâti inférieur.According to an advantageous embodiment of the invention, the cam is a flat surface. Other cam profiles can be envisaged in order to control the movement of the counterform, for example to cushion the limit switch and avoid the impact between the stop plate and the lower frame.
Selon un mode avantageux de l’invention, la plaque de butée a une longueur perpendiculairement à l’axe de pivotement de la contre-forme comprise entre 10 et 30 cm, préférentiellement entre 15 et 20 cm.According to an advantageous embodiment of the invention, the stop plate has a length perpendicular to the pivot axis of the counterform of between 10 and 30 cm, preferably between 15 and 20 cm.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’outillage comprend entre 2 et 10 plaques de butées parallèles entre elles, préférentiellement 3 ou 4. Les contre-formes peuvent être contrôlées indépendamment en pivotement. Elles peuvent être alignées axialement. Un galet peut être prévu sur plus d’une plaque et des cames correspondantes peuvent être prévues sur l’outil supérieur. Les plaques peuvent être régulièrement espacées dans la direction de l’axe de la contre-forme. L’homme du métier saurait ajuster la position et le nombre de plaque en fonction de la forme ou des dimensions de la pièce à emboutir. Ainsi, le bâti inférieur peut comprendre plusieurs cavités équipées chacune d’au moins une contre-forme, chaque contreforme ayant au moins une plaque de butée avec un galet.According to an advantageous embodiment of the invention, the tool comprises between 2 and 10 stop plates parallel to each other, preferably 3 or 4. The counterforms can be controlled independently in pivoting. They can be aligned axially. A roller can be provided on more than one plate and corresponding cams can be provided on the upper tool. The plates can be evenly spaced in the direction of the axis of the counterform. A person skilled in the art would be able to adjust the position and the number of plates according to the shape or dimensions of the piece to be stamped. Thus, the lower frame may include several cavities each equipped with at least one counter-form, each counter-form having at least one stop plate with a roller.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’actionneur de commande est un vérin pneumatique. D’autres actionneurs sont envisageables, par exemple un moteur électrique, un vérin hydraulique, etc. Ces derniers seront munis de moyens de compensations (ressorts, clapets de surpression, ...) pour ne pas détériorer d’organes de la machine lorsque le mouvement de la contre-forme est « forcé >> par l’outil supérieur.According to an advantageous embodiment of the invention, the control actuator is a pneumatic cylinder. Other actuators are possible, for example an electric motor, a hydraulic cylinder, etc. The latter will be provided with compensating means (springs, pressure relief valves, etc.) so as not to damage machine components when the movement of the counterform is "forced" by the upper tool.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’angle entre la position de repos et la position de travail est compris entre 20 et 90°.According to an advantageous embodiment of the invention, the angle between the rest position and the working position is between 20 and 90 °.
L’invention concerne également un procédé de mise en forme d’une tôle par emboutissage, comprenant une étape d’emboutissage d’une contre-dépouille, le procédé étant remarquable en ce qu’il emploie l’outillage selon l’un des modes de réalisation décrit ci-dessus.The invention also relates to a method of shaping a sheet by stamping, comprising a step of stamping an undercut, the method being remarkable in that it employs the tooling according to one of the modes described above.
Selon un mode avantageux de l’invention, la tôle à emboutir est une pièce de carrosserie de véhicule automobile.According to an advantageous embodiment of the invention, the sheet to be stamped is a bodywork part of a motor vehicle.
Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce que un dysfonctionnement d’un actionneur n’entraîne pas de dégradation de l’outillage.The measures of the invention are advantageous in that a malfunction of an actuator does not lead to degradation of the tool.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description et des dessins parmi lesquels :Other characteristics and advantages of the present invention will be better understood from the description and the drawings, among which:
- La figure 1 illustre un outillage selon l’état de la technique en position de travail ;- Figure 1 illustrates a tool according to the state of the art in the working position;
- La figure 2 illustre un outillage selon l’état de la technique en position de repos ;- Figure 2 illustrates a tool according to the state of the art in the rest position;
La figure 3 illustre un outillage selon l’invention en position de repos ;Figure 3 illustrates a tool according to the invention in the rest position;
- Les figures 4A à 4D illustrent le passage de la position de repos à la position de travail en cas de dysfonctionnement de l’actionneur.- Figures 4A to 4D illustrate the transition from the rest position to the working position in the event of an actuator malfunction.
La figure 1 représente un outillage connu. Il s’agit d’un outillage de presse d’emboutissage. L’outillage comprend un bâti inférieur 2, qui comprend une cavité cylindrique 2.1 accueillant une contre-forme 4 pouvant pivoter autour de l’axe 2.2 de la cavité. Un vérin 5 entraîne la contre-forme 4 en pivotement. Une plaque de butée 6 vient en position contre le bâti 2 dans la position de travail représentée sur la figureFigure 1 shows a known tool. This is a stamping press tool. The tool comprises a lower frame 2, which includes a cylindrical cavity 2.1 receiving a counter-form 4 which can pivot around the axis 2.2 of the cavity. A jack 5 drives the counter-form 4 in pivoting. A stop plate 6 comes into position against the frame 2 in the working position shown in the figure
1. Une tôle est posée sur la surface 8 et en surplomb de la cavité 2.1. Un outil supérieur descend pour déformer la tôle. L’outil supérieur descend jusqu’à une position de travail où il peut être en appui contre la plaque de butée 6 ou contre une autre butée non représentée.1. A sheet is placed on the surface 8 and overhanging the cavity 2.1. An upper tool descends to deform the sheet. The upper tool descends to a working position where it can be in abutment against the stop plate 6 or against another stop not shown.
La figure 2 représente le même outillage que la figure 1 mais en position de repos. Une fois que la contre-dépouille a été réalisée dans la tôle, la contre-forme 4 pivote sous l’influence du vérin 5 de sorte que la tôle puisse être évacuée.Figure 2 shows the same tool as Figure 1 but in the rest position. Once the undercut has been made in the sheet metal, the counterform 4 pivots under the influence of the jack 5 so that the sheet metal can be removed.
La figure 3 montre un mode de réalisation préféré de l’invention. Les numéros sont incrémentés de 100. L’outillage selon l’invention comprend un bâti inférieur 102 ayant une cavité cylindrique 102.1 d’axe 102.2. La cavité 102.1 est ouverte vers le haut. Elle accueille une contre-forme 104 pouvant pivoter autour de l’axe 102.2 de la cavité. La contre-forme pivote entre une position de travail permettant l’emboutissage d’une contre-dépouille dans la pièce à emboutir et une position de repos permettant l’évacuation de la pièce emboutie. L’angle balayé entre ces deux positions peut être compris entre 20 et 90°, plus particulièrement environ 45°. Un vérin 105 entraîne la contre-forme 104 en pivotement. Une tôle est posée sur la surface 108 et en surplomb de la cavité 102.1. Un outil supérieur 110 descend pour déformer la tôle. La contre-forme de la figure 3 n’est pas dans sa position de travail puisque la plaque de butée 106 n’est pas en butée contre le bâti inférieur 2. Ceci peut se produire lorsqu’un dysfonctionnement survient sur le vérin 105.Figure 3 shows a preferred embodiment of the invention. The numbers are incremented by 100. The tool according to the invention comprises a lower frame 102 having a cylindrical cavity 102.1 with an axis 102.2. The cavity 102.1 is open upwards. It accommodates a counterform 104 which can pivot around the axis 102.2 of the cavity. The counterform pivots between a working position allowing the stamping of an undercut in the piece to be stamped and a rest position allowing the evacuation of the stamped piece. The angle swept between these two positions can be between 20 and 90 °, more particularly around 45 °. A jack 105 drives the counterform 104 in pivoting. A sheet is placed on the surface 108 and overhanging the cavity 102.1. An upper tool 110 descends to deform the sheet. The counterform of FIG. 3 is not in its working position since the stop plate 106 is not in abutment against the lower frame 2. This can occur when a malfunction occurs on the jack 105.
Selon l’invention, la plaque de butée 106 est pourvue d’un galet 107 à son extrémité distale. Son extrémité distale est celle qui est à distance de la contre-forme 104. Le galet est libre en rotation autour d’un axe parallèle à l’axe de pivotement de la contre-forme. L’outillage comprend un bâti supérieur (non représenté) sur lequel est monté un outil supérieur 110, muni d’une came 112 qui est destinée à venir en contact avec le galet 107. Lors de la translation vers le bas de l’outil supérieur 110, la came 112 va forcer le galet 107 en rotation et va entraîner la contre-forme 104 en pivotement. L’outil supérieur 110 descend jusqu’à une position où il est en appui contre la plaque de butée 6. L’outil supérieur 110 dispose également d’une forme 114 au moins en partie complémentaire à la contre-forme 104 afin de réaliser la contre-dépouille dans la tôle à emboutir.According to the invention, the stop plate 106 is provided with a roller 107 at its distal end. Its distal end is that which is at a distance from the counter-form 104. The roller is free to rotate about an axis parallel to the pivot axis of the counter-form. The tool comprises an upper frame (not shown) on which is mounted an upper tool 110, provided with a cam 112 which is intended to come into contact with the roller 107. During the downward translation of the upper tool 110, the cam 112 will force the roller 107 in rotation and will drive the counterform 104 in pivoting. The upper tool 110 descends to a position where it is in abutment against the stop plate 6. The upper tool 110 also has a shape 114 at least partially complementary to the counterform 104 in order to achieve the undercut in the sheet metal to be stamped.
Les figures 4A à 4D décrivent des instants successifs lors de la descente de l’outil supérieur 110. Sur la figure 4A, l’outil supérieur 110 est en approche. La plaque de butée 106 est dans une position qui n’est pas la position de travail. Cette position peut être la position de repos, si un dysfonctionnement du vérin 105 a eu lieu après l’évacuation de la pièce emboutie dans le cycle d’emboutissage précédent. La position de la figure 4A peut aussi être n’importe quelle position intermédiaire si le vérin 105 a subi une défaillance après avoir commencé à mouvoir la contre-forme.FIGS. 4A to 4D describe successive instants during the descent of the upper tool 110. In FIG. 4A, the upper tool 110 is approaching. The stop plate 106 is in a position which is not the working position. This position can be the rest position, if a malfunction of the jack 105 has occurred after the stamped part has been removed in the previous stamping cycle. The position of FIG. 4A can also be any intermediate position if the jack 105 has failed after having started to move the counterform.
La figure 4B décrit l’instant où l’outil supérieur 110 ou plus précisément la came 112 de l’outil 110 entre au contact du galet 107. Comme le galet 107 est positionné à l’extrémité distale de la plaque de butée 106, la came 112 ne vient pas initialement au contact de la plaque de butée 106. Comme la face 106.1 de la plaque de butée destinée à entrer en contact avec la came 112 est contenue dans un plan qui est tangent à la surface extérieure du galet 107, l’outil 110 n’entrera au contact de la plaque de butée 106 qu’au dernier moment de son mouvement. Ceci évite tout frottement inutile entre la plaque de butée 106 et l’outil supérieur 110. Dans le mode de réalisation illustré, la came 112 a donc une double fonction de contact avec le galet 107 d’une part et de contact avec la plaque de butée 106 d’autre part.FIG. 4B describes the instant when the upper tool 110 or more precisely the cam 112 of the tool 110 comes into contact with the roller 107. As the roller 107 is positioned at the distal end of the stop plate 106, the cam 112 does not initially come into contact with the stop plate 106. Since the face 106.1 of the stop plate intended to come into contact with the cam 112 is contained in a plane which is tangent to the external surface of the roller 107, the the tool 110 will not come into contact with the stop plate 106 until the last moment of its movement. This avoids unnecessary friction between the stop plate 106 and the upper tool 110. In the illustrated embodiment, the cam 112 therefore has a double function of contact with the roller 107 on the one hand and of contact with the plate of stop 106 on the other hand.
La figure 4C illustre un instant ultérieur de la descente de l’outil supérieur 110.FIG. 4C illustrates a later instant of the descent of the upper tool 110.
La figure 4D décrit la fin de course de l’outil supérieur 110. Cet instant coïncide avec la fin du contact entre la came 112 et le galet 107, et avec le contact entre la came 112 et la plaque de butée 106. Cet instant est également celui où la tôle est emboutie et la forme en contre-dépouille est obtenue. Suite à cela, l’outil remonte. La défaillance sur l’actionneur 105 est réparée et la contre-forme est à nouveau placée dans sa position de repos. La pièce emboutie peut être évacuée avant ou après la réparation de la défaillance.FIG. 4D describes the end of travel of the upper tool 110. This instant coincides with the end of the contact between the cam 112 and the roller 107, and with the contact between the cam 112 and the stop plate 106. This instant is also the one where the sheet is stamped and the undercut shape is obtained. As a result, the tool goes back up. The failure on actuator 105 is repaired and the counterform is again placed in its rest position. The stamped part can be removed before or after repair of the fault.
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2017
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Effective date: 20181221 |
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| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20200206 |