FR3076483A1 - PROCESS FOR PRODUCING A FINISHED PART COMPRISING A DEMOULABLE PART AND A CONTRE-DEPOUILLE PART - Google Patents
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Abstract
L'invention porte sur un procédé de mise en forme d'une pièce finie comprenant une partie démoulable (2) et une partie de contre-dépouille (3), le procédé comportant les étapes suivantes consistant à : a) disposer un composite thermoplastique entre une matrice et un premier poinçon d'une presse ; b) fermer la presse sur le composite thermoplastique tout en chauffant, par des premiers moyens de chauffage, pour obtenir une pièce intermédiaire contre-dépouillée (19) ; c) démouler la pièce (19) ; d) disposer les parties de contre-dépouille (3) de la pièce (19) sur un outil de reprise (20) comprenant un second poinçon (21) et au moins un élément mobile (22) ; e) déformer les parties de contre-dépouille (3) de la pièce (19) en les prenant en sandwich entre le second poinçon (21) et l'au moins un élément mobile (22) tout en chauffant, par des seconds moyens de chauffage, pour obtenir la pièce finie ; et f) sortir la pièce finie (1) de l'outil de reprise (20).A method of forming a finished workpiece comprising a demoldable portion (2) and an undercut portion (3), the method comprising the steps of: a) disposing a thermoplastic composite between a die and a first punch of a press; b) closing the press on the thermoplastic composite while heating, by first heating means, to obtain a counter-stripped intermediate piece (19); c) demolding the piece (19); d) arranging the undercut portions (3) of the workpiece (19) on a pickup tool (20) comprising a second punch (21) and at least one movable member (22); e) deforming the undercut portions (3) of the workpiece (19) by sandwiching them between the second punch (21) and the at least one movable element (22) while heating, by second means of heating, to get the finished piece; and f) removing the finished part (1) from the recovery tool (20).
Description
PROCEDE DE REALISATION D'UNE PIECE FINIE COMPORTANT UNEPROCESS FOR PRODUCING A FINISHED PART COMPRISING A
PARTIE DEMOULABLE ET UNE PARTIE DE CONTRE-DEPOUILLEDEMOLDABLE PART AND A COUNTER-BLANK PART
La présente invention concerne le domaine des pièces moulées, et porte en particulier sur un procédé de mise en forme d'une pièce finie comprenant une partie démoulable et une partie de contre-dépouille.The present invention relates to the field of molded parts, and relates in particular to a process for shaping a finished part comprising a demoldable part and an undercut part.
Dans le domaine de la mise en forme tridimensionnelle (3D) de pièces composites à base de textile (tissé, non tissé, textile enduit d'un revêtement thermoplastique, de cuir, de composite, de feuille thermoplastique ou thermodur grainé ou non, avec ou sans motifs décoratifs,...), on connaît les techniques de thermoformage, thermo-emboutissage, emboutissage à froid par l'intermédiaire de moules de type poinçon, de type poinçon et matrice, ou tirage sous vide.In the field of three-dimensional (3D) shaping of textile-based composite parts (woven, non-woven, textile coated with a thermoplastic coating, leather, composite, thermoplastic sheet or thermoset, grained or not, with or without decorative patterns, ...), we know the techniques of thermoforming, thermo-stamping, cold stamping by means of punch type molds, punch and die type, or vacuum printing.
Pour la réalisation de pièces destinées à acquérir des formes complexes, par exemple la doublure de garnissage d'un bagage, la géométrie finale n'est pas moulable et ne peut pas être découpée par un outillage unique du type poinçon/matrice : la pièce finie comporte plusieurs parties ayant des directions de formation incompatibles entre elles et donc impossibles à obtenir par moulage. Par ailleurs, les techniques de moulage présentent l'inconvénient de générer des parties de contre-dépouille dont la disposition et la géométrie sont fonctions de la géométrie de la matrice et du poinçon de la presse. De telles parties de contre-dépouille nécessitent d'être retravaillées pour donner la forme souhaitée à la pièce moulée pour l'utilisation finale envisagée.For the production of parts intended to acquire complex shapes, for example the lining of a luggage, the final geometry is not moldable and cannot be cut by a single tool of the punch / die type: the finished part comprises several parts having directions of formation incompatible with each other and therefore impossible to obtain by molding. Furthermore, molding techniques have the drawback of generating undercut parts whose arrangement and geometry are a function of the geometry of the die and of the punch of the press. Such undercut parts need to be reworked to give the desired shape to the molded part for the intended end use.
Par ailleurs, du point de vue de l'aspect des finitions, il est souvent nécessaire de réaliser un rembordement de façon à ne pas voir la tranche du matériau support généralement disposé derrière un revêtement d'aspect (cuir, textile etc...). Dans l'état antérieur de la technique, pour assurer la finition de la bordure périphérique d'une pièce de garnissage de forme complexe (notamment l'intérieur d'un bagage ou encore une plage arrière d'un véhicule), on procède à un galonnage, à un ourlage, à un rembordement ou encore à une soudure-découpe. Ces techniques limitent les possibilités et le rendu « sobre » désiré par les concepteurs. De plus, dans certains cas, la soudure-découpe dégrade l'aspect du matériau et rend coupant le bord ainsi découpé par fonte du matériau qui durcit.In addition, from the point of view of the appearance of the finishes, it is often necessary to produce an overlap so as not to see the edge of the support material generally disposed behind an appearance coating (leather, textile, etc.) . In the prior art, to ensure the finishing of the peripheral edge of a liner of complex shape (in particular the interior of a luggage or even a rear area of a vehicle), a procedure is carried out. braid, hemming, overlapping or welding-cutting. These techniques limit the possibilities and the "sober" rendering desired by the designers. In addition, in some cases, the weld-cutting degrades the appearance of the material and makes the edge thus cut cutting by melting the hardening material.
Il existe donc un besoin pour un procédé de mise en forme d'une pièce finie de forme complexe, avec des parties moulables et des parties de contre-dépouille, qui permette la conformation aisée des parties de contre-dépouille tout en garantissant une étape de finition simple et optimale.There is therefore a need for a process for shaping a finished part of complex shape, with moldable parts and undercut parts, which allows easy conformation of the undercut parts while ensuring a step of simple and optimal finish.
Le Demandeur se propose de répondre à ces besoins par l'emploi d'un procédé par lequel une presse met en forme, dans une étape de moulage, une pièce comportant une partie démoulable et une partie de contre-dépouille, facultativement réalise un aspect de finition optimisé, puis dans un étape ultérieure de conformation, conforme les parties de contre-dépouille selon la forme d'utilisation finale.The Applicant intends to meet these needs by the use of a process by which a press forms, in a molding step, a part comprising a demoldable part and an undercut part, optionally achieving an aspect of optimized finish, then in a subsequent shaping step, conforms the undercut parts according to the form of end use.
La présente invention a donc un procédé de mise en forme d'une pièce finie comprenant une partie démoulable et une partie de contre-dépouille, le procédé comportant les étapes suivantes consistant à : a) disposer un composite thermoplastique entre une matrice et un premier poinçon d'une presse ; b) fermer la presse sur le composite thermoplastique tout en chauffant, par des premiers moyens de chauffage, pour obtenir une pièce intermédiaire contre-dépouillée comportant une partie démoulable et des parties de contre-dépouille ; c) démouler la pièce intermédiaire contre-dépouillée ; d) disposer les parties de contre-dépouille de la pièce intermédiaire contre-dépouillée sur un outil de reprise comprenant un second poinçon et au moins un élément mobile ; e) déformer les parties de contre-dépouille de la pièce intermédiaire contre-dépouillée en les prenant en sandwich entre le second poinçon et l'au moins un élément mobile tout en chauffant, par des seconds moyens de chauffage, pour obtenir la pièce finie, les parties de contre-dépouille de la pièce intermédiaire contre-dépouillée étant déformées en étant prises en sandwich entre le second poinçon et l'au moins un élément mobile ; et f) sortir la pièce finie de l'outil de reprise. L'utilisation des moyens de chauffage permet d'une part le moulage et la conformation du composite thermoplastigue à la géométrie souhaitée et, d'autre part, de maintenir cette géométrie rigidifiée après refroidissement. Par ailleurs, le chauffage lors de l'étape de conformation sur l'outil de reprise permet de réactiver le composite thermoplastigue de façon à le reformer localement sur l'outil de reprise par l'intermédiaire de l'au moins un élément mobile.The present invention therefore has a method of shaping a finished part comprising a demouldable part and an undercut part, the method comprising the following steps consisting in: a) placing a thermoplastic composite between a die and a first punch a press; b) closing the press on the thermoplastic composite while heating, by first heating means, in order to obtain an undercut intermediate piece comprising a demoldable part and undercut parts; c) unmold the undercut intermediate piece; d) placing the undercut parts of the undercut intermediate piece on a recovery tool comprising a second punch and at least one movable element; e) deforming the undercut parts of the undercut intermediate piece by sandwiching them between the second punch and the at least one movable element while heating, by second heating means, to obtain the finished piece, the undercut parts of the undercut intermediate piece being deformed by being sandwiched between the second punch and the at least one movable element; and f) remove the finished part from the recovery tool. The use of the heating means allows on the one hand the molding and the shaping of the thermoplastic composite to the desired geometry and, on the other hand, to maintain this geometry stiffened after cooling. Furthermore, the heating during the shaping step on the recovery tool makes it possible to reactivate the thermoplastic composite so as to reform it locally on the recovery tool by means of the at least one mobile element.
Les premiers moyens de chauffage peuvent être portés par la presse, par au moins l'un du premier poinçon et de la matrice (par exemple un fil chauffant résistif ou une couche chauffante sur la surface du premier poinçon et/ou de la matrice) mais peuvent aussi être constitués par un four/une enceinte chauffée dans lequel serait disposée la presse, ou encore d'un chauffage préalable du composite thermoplastique.The first heating means can be carried by the press, by at least one of the first punch and the matrix (for example a resistive heating wire or a heating layer on the surface of the first punch and / or of the matrix) but may also be constituted by a heated oven / enclosure in which the press would be placed, or else by prior heating of the thermoplastic composite.
Les seconds moyens de chauffage peuvent être portés l'outil de reprise, par au moins l'un du second poinçon et de l'au moins un élément mobile (par exemple un fil chauffant résistif ou une couche chauffante sur la surface du second poinçon et/ou et de l'au moins un élément mobile) mais peuvent aussi être constitués par un four/une enceinte chauffée dans lequel serait disposée l'outil de reprise, ou encore d'un chauffage préalable de la pièce intermédiaire contre-dépouillée.The second heating means can be carried by the recovery tool, by at least one of the second punch and of the at least one movable element (for example a resistive heating wire or a heating layer on the surface of the second punch and / or and the at least one movable element) but can also be constituted by a heated oven / enclosure in which the recovery tool would be arranged, or alternatively by prior heating of the undercut intermediate piece.
Selon un mode de réalisation particulier, le procédé comprend en outre entre les étapes c) et d) une étape de découpe des parties de contre-dépouille.According to a particular embodiment, the method further comprises between steps c) and d) a step of cutting the undercut parts.
Selon un mode de réalisation particulier, le procédé comprend en outre après 1'étapes e) une étape de découpe des parties de contre-dépouille.According to a particular embodiment, the method further comprises after steps e) a step of cutting the undercut parts.
Selon un mode de réalisation particulier, à l'étape b), simultanément à la compression du composite thermoplastique entre le premier poinçon et la matrice, une lame portée par l'un parmi le premier poinçon et la matrice réalise une découpe sur les parties de contre-dépouille.According to a particular embodiment, in step b), simultaneously with the compression of the thermoplastic composite between the first punch and the die, a blade carried by one of the first punch and the die cuts out the parts of against clearance.
Il est ainsi possible de palier des effets et un rendu peu "sobre" et de réaliser la finition concomitamment à l'opération de formage par thermocompression, ce qui n'est pas le cas de l'état antérieur de la technique nécessitant des opérations de reprise difficiles et coûteusesIt is thus possible to compensate for effects and a rendering that is not very "sober" and to achieve the finish concomitantly with the forming operation by thermocompression, which is not the case of the prior state of the art requiring operations of difficult and costly recovery
Selon un mode de réalisation particulier, le second poinçon comprend des moyens d'aspiration configurés pour plaquer les parties de contre-dépouille sur le second poinçon.According to a particular embodiment, the second punch comprises suction means configured to press the undercut parts on the second punch.
Selon un mode de réalisation particulier, au moins l'un de la matrice ou du premier poinçon de la presse comprend des moyens d'aspiration configurés pour plaquer les parties de contre-dépouille sur la presse.According to a particular embodiment, at least one of the die or of the first punch of the press comprises suction means configured to press the undercut parts on the press.
Selon un mode de réalisation particulier, le procédé comprend en outre, entre les étapes c) et d) , le cas échéant après l'étape de découpe des parties de contre-dépouille, une étape de finition consistant à comprimer la pièce intermédiaire contre-dépouillée au niveau de l'interface entre la partie démoulable et les parties de contre-dépouille.According to a particular embodiment, the method further comprises, between steps c) and d), where appropriate after the step of cutting the undercut parts, a finishing step consisting in compressing the intermediate piece against stripped at the interface between the demouldable part and the undercut parts.
La partie de pièce intermédiaire contre-dépouillée ainsi comprimée constitue une ligne de pliure qui ne présentera pas de bourrelet après l'étape de conformation par l'outil de reprise.The undercut intermediate piece part thus compressed constitutes a fold line which will not present a bead after the step of shaping by the recovery tool.
Selon un mode de réalisation particulier, le composite thermoplastique comprend une couche thermoformable.According to a particular embodiment, the thermoplastic composite comprises a thermoformable layer.
Selon un mode de réalisation particulier, le composite thermoplastique comprend une couche d'envers non tissée, la couche d'envers non tissée du composite thermoplastique étant destinée à être disposée côté matrice.According to a particular embodiment, the thermoplastic composite comprises a nonwoven backing layer, the nonwoven backing layer of the thermoplastic composite being intended to be placed on the matrix side.
Selon un mode de réalisation particulier, le composite thermoplastique comprend un film réticulable à basse température.According to a particular embodiment, the thermoplastic composite comprises a film crosslinkable at low temperature.
La présence d'un film réticulable dans le composite thermoplastique permet d'augmenter la rigidification de la pièce mise en forme en renforçant localement la structure, plus particulièrement de la coque assemblée du bagage.The presence of a crosslinkable film in the thermoplastic composite makes it possible to increase the stiffening of the shaped part by locally reinforcing the structure, more particularly of the assembled shell of the luggage.
Pour mieux illustrer l'objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre indicatif et non limitatif, un mode de réalisation particulier avec référence aux dessins annexés.To better illustrate the object of the present invention, there will be described below, by way of indication and not limitation, a particular embodiment with reference to the accompanying drawings.
Sur ces dessins : - la Figure 1 est une vue en coupe transversale d'une pièce finie à titre d'exemple pouvant être obtenue selon le procédé de l'invention ; - la Figure 2 est une vue en coupe transversale d'une presse à une première étape d'un procédé de mise en forme d'une pièce finie selon un premier mode de réalisation ; - la Figure 3 est une vue analogue à la Figure 1 à une deuxième étape du procédé ; - la Figure 4 est une vue analogue à la Figure 1 à une troisième étape du procédé ; - la Figure 5 est vue analogue à la Figure 1 à une guatrième étape du procédé ; - la Figure 6 est une vue en coupe transversale d'une presse selon un second mode de réalisation d'un procédé de mise en forme d'une pièce finie, après moulage ; et - la Figure 7 est une vue en coupe transversale d'une presse de la Figure 6 après une étape de finition.In these drawings: - Figure 1 is a cross-sectional view of a finished piece by way of example obtainable according to the method of the invention; - Figure 2 is a cross-sectional view of a press in a first step of a shaping process of a finished part according to a first embodiment; - Figure 3 is a view similar to Figure 1 in a second step of the process; - Figure 4 is a view similar to Figure 1 in a third step of the process; - Figure 5 is a view similar to Figure 1 at a fourth step of the process; - Figure 6 is a cross-sectional view of a press according to a second embodiment of a process for shaping a finished part, after molding; and - Figure 7 is a cross-sectional view of a press of Figure 6 after a finishing step.
On peut voir sur la Figure 1 gue l'on a représenté une pièce finie 1 telle gu'obtenue par le procédé selon la présente invention. La pièce finie 1 comprend une partie démoulable 2 et des parties de contre- dépouille 3. De façon bien connue de l'homme du métier, on comprend par partie démoulable la partie d'une pièce mise en forme qui est rendue rigide, et par partie de contre-dépouille la partie d'une pièce mise en forme qui présente un biais par rapport à la partie démoulable.We can see in Figure 1 that shows a finished part 1 as gu'obtené by the method according to the present invention. The finished part 1 comprises a demouldable part 2 and undercut parts 3. In a manner well known to those skilled in the art, the part of a shaped part which is made rigid is understood by demoldable part, and by undercut part the part of a shaped part which has a bias relative to the demouldable part.
Comme on peut le voir sur la Figure 1, la pièce finie 1, donnée à titre d'exemple non limitatif, présente une section en coupe transversale sensiblement carrée, avec un dessus horizontal 4 et des parois verticales 5. Les parois verticales 5 sont reliées au niveau de leur région supérieure au-dessus 4 et au niveau de leur région inférieure, aux parties de contre-dépouille 3.As can be seen in Figure 1, the finished part 1, given by way of nonlimiting example, has a substantially square cross-section, with a horizontal top 4 and vertical walls 5. The vertical walls 5 are connected at their upper region above 4 and at their lower region, at the undercut parts 3.
De façon préférée, la pièce finie 1 est un composite 6 comprenant une couche d'aspect 7, une couche thermoplastique 8 intermédiaire et une couche d'envers 9. De manière particulièrement préférée, la couche thermoplastique 8 est une mousse alvéolaire thermoformable.Preferably, the finished part 1 is a composite 6 comprising an appearance layer 7, an intermediate thermoplastic layer 8 and a backing layer 9. In a particularly preferred manner, the thermoplastic layer 8 is a thermoformable cellular foam.
Si l'on se réfère à la Figure 2, on peut voir que l'on a représenté une presse 10 selon un premier mode de réalisation de la présente invention. La presse 10 comprend une matrice 11 et un premier poinçon 12 en regard l'un par rapport à l'autre.Referring to Figure 2, it can be seen that there is shown a press 10 according to a first embodiment of the present invention. The press 10 comprises a die 11 and a first punch 12 facing each other.
Selon le mode de réalisation particulier représenté sur les Figures 1-5, la presse 10 est conçue de sorte que la matrice 11 comporte un renfoncement 13 et le premier poinçon 12 comporte une partie en saillie 14 correspondante. Il convient de noter que les géométries représentées sur les Figures 1-5 sont à titre purement illustratif et que toutes formes, et en tout nombre, sont envisagées sans s'écarter de la présente invention. Par exemple, la matrice 11 et le premier poinçon 12 pourront présenter renfoncements et des saillies sous forme, entre autres, de marches, de creux, de pentes comme couramment rencontrés dans le domaine de la mise en forme 3D par presse.According to the particular embodiment shown in Figures 1-5, the press 10 is designed so that the die 11 has a recess 13 and the first punch 12 has a corresponding projecting portion 14. It should be noted that the geometries shown in Figures 1-5 are purely illustrative and that all shapes, and in any number, are envisaged without departing from the present invention. For example, the die 11 and the first punch 12 may have recesses and protrusions in the form, inter alia, of steps, hollows, slopes as commonly encountered in the field of 3D shaping by press.
Comme on peut le voir sur la Figure 2, le premier poinçon 12 comporte une embase 15 élargie par rapport à la partie en saillie 14 de façon à présenter des parois en biais 16 par rapport aux parois verticales de la partie en saillie 14. La matrice 11 comporte également des parois en biais 17 correspondantes.As can be seen in Figure 2, the first punch 12 has a base 15 widened with respect to the projecting part 14 so as to present oblique walls 16 relative to the vertical walls of the projecting part 14. The matrix 11 also has corresponding oblique walls 17.
Le procédé de mise en forme de pièce finie selon la présente invention comprend d'abord l'étape consistant à positionner un composite thermoplastique 6 à mettre en forme entre la matrice 11 et le premier poinçon 12, relié à la presse 10 par des moyens d'ancrage 18.The process for shaping a finished part according to the present invention firstly comprises the step consisting in positioning a thermoplastic composite 6 to be shaped between the die 11 and the first punch 12, connected to the press 10 by means of anchor 18.
Au moins l'un parmi la matrice 11 et le premier poinçon 12 comprend des moyens de chauffage (non représentés). Les moyens de chauffage sont configurés pour chauffer le composite thermoplastique 6 de façon à le mettre en forme et fixer la géométrie obtenue une fois la presse 10 refermée sur celui-ci. Par exemple, les moyens de chauffage pourront être constitués par des moyens de chauffage intégrés à la presse 10, type fil résistif ou surface chauffante. Les moyens de chauffage peuvent aussi être extérieurs à la presse 10, constitués par exemple par un four dans lequel se trouve la presse 10 ou encore par un four qui chaufferait préalablement à son insertion dans la presse 10 le composite thermoplastique 6. A l'étape suivante, le poinçon 12 est pressé sur la matrice 11. Comme on peut le voir sur la Figure 3, lorsque le poinçon 12 est complètement pressé contre la matrice 11, le composite thermoplastique 6 subit une déformation et épouse complètement les formes de la matrice 11 et du poinçon 12.At least one of the die 11 and the first punch 12 includes heating means (not shown). The heating means are configured to heat the thermoplastic composite 6 so as to shape it and fix the geometry obtained once the press 10 is closed on it. For example, the heating means could be constituted by heating means integrated into the press 10, of the resistive wire or heating surface type. The heating means can also be external to the press 10, constituted for example by an oven in which the press 10 is located or also by an oven which would heat the thermoplastic composite 6 before its insertion in the press 10. next, the punch 12 is pressed on the matrix 11. As can be seen in Figure 3, when the punch 12 is completely pressed against the matrix 11, the thermoplastic composite 6 undergoes a deformation and completely matches the shapes of the matrix 11 and of punch 12.
Le chauffage du composite thermoplastigue 6 est réalisé de préférence en même temps gue le pressage, par l'intermédiaire du poinçon 12 et/ou de la matrice 11 préalablement chauffés. Cependant, on peut envisager de presser dans un premier temps le composite 6, puis de le porter en température dans un second temps une fois celui-ci dans la presse 10, ou encore de le chauffer avant son passage dans la presse 10.The heating of the thermoplastic composite 6 is preferably carried out at the same time as the pressing, by means of the punch 12 and / or of the matrix 11 previously heated. However, it is conceivable to first press the composite 6, then to bring it to temperature a second time once it is in the press 10, or else to heat it before it passes through the press 10.
La région du composite thermoplastigue 6 pressée entre la matrice 11 et le poinçon 12 définit une partie démoulable 2 tandis gue la région du composite thermoplastigue 6 pressée entre les parois en biais 16 du poinçon 12 et les parois en biais 17 de la matrice 11 définit des parties de contre-dépouille 3. L'étape suivante consiste à démouler la pièce intermédiaire contre-dépouillée 19 ainsi obtenue. Par pièce contre-dépouillée, l'homme du métier comprendra toute pièce dont une partie de la géométrie est en contre-dépouille et l'autre partie est démoulable. Comme on peut le voir sur la Figure 4, la pièce intermédiaire contre-dépouillée 19 présente une section transversale de forme sensiblement carrée, avec un dessus 4 et des parois verticales 5 identigues à la pièce finie 1 de la Figure 1. A cette étape, les parties de contre-dépouille 3 sont de biais par rapport aux parois verticales 5, dirigées vers l'extérieur de la pièce intermédiaire contre-dépouillée 19. A l'étape suivante, la pièce intermédiaire contre-dépouillée 19 est disposée sur un outil de reprise 20. Comme on peut le voir sur la Figure 4, l'outil de reprise 20 comporte un second poinçon 21 ayant des faces de conformation 21a disposées en regard des parties de contre-dépouille 3 et présentant dans l'exemple non limitatif représenté une inclinaison opposée à celle des parois de biais 16 du premier poinçon 12.The region of the thermoplastic composite 6 pressed between the die 11 and the punch 12 defines a demouldable part 2 while the region of the thermoplastic composite 6 pressed between the bias walls 16 of the punch 12 and the bias walls 17 of the die 11 defines undercut parts 3. The next step consists in demolding the undercut intermediate piece 19 thus obtained. By undercut part, a person skilled in the art will understand any part of which a part of the geometry is undercut and the other part is demoldable. As can be seen in FIG. 4, the undercut intermediate piece 19 has a cross section of substantially square shape, with a top 4 and vertical walls 5 identical to the finished piece 1 of FIG. 1. At this stage, the undercut parts 3 are at an angle with respect to the vertical walls 5, directed towards the outside of the undercut intermediate piece 19. In the next step, the undercut intermediate piece 19 is disposed on a recovery 20. As can be seen in Figure 4, the recovery tool 20 comprises a second punch 21 having shaping faces 21a disposed opposite the undercut parts 3 and having in the nonlimiting example shown a inclination opposite to that of the bias walls 16 of the first punch 12.
Un élément mobile 22 est pressé sur les parties de contre-dépouille 3. L'élément mobile 22 comporte des faces 23 correspondant aux faces de conformation 21a du second poinçon 21. Comme on peut le voir sur la Figure 5, lorsque l'élément mobile 22 est complètement pressé contre le second poinçon 21, les parties de contre-dépouille 3 subissent une déformation et épousent complètement les formes du second poinçon 21 et de l'élément mobile 22. Selon le mode réalisation particulier représenté sur la Figure 5, on peut voir que les parties de contre-dépouille 3 sont rabattues vers l'intérieur de la pièce contre-intermédiaire dépouillée 19.A mobile element 22 is pressed on the undercut parts 3. The mobile element 22 has faces 23 corresponding to the shaping faces 21a of the second punch 21. As can be seen in Figure 5, when the mobile element 22 is completely pressed against the second punch 21, the undercut parts 3 undergo a deformation and completely conform to the shapes of the second punch 21 and of the movable element 22. According to the particular embodiment shown in FIG. 5, it is possible to see that the undercut parts 3 are folded inwards from the stripped counter-intermediate part 19.
Au moins l'un parmi le second poinçon 21 et l'élément mobile 22 comprend des moyens de chauffage (non représentés) . Comme précédemment, les moyens de chauffage sont configurés pour chauffer la pièce contre-intermédiaire dépouillée 19 de façon à la mettre en forme et à fixer la géométrie obtenue. Par exemple, les moyens de chauffage pourront être des moyens de chauffage intégrés à l'outil de reprise 20, de type fil résistif ou surface chauffante sur l'un du second poinçon 21 ou de l'élément mobile 22, ou constitués par un four dans lequel se trouve l'outil de reprise 20.At least one of the second punch 21 and the movable member 22 includes heating means (not shown). As before, the heating means are configured to heat the stripped counter-intermediate part 19 so as to shape it and fix the geometry obtained. For example, the heating means could be heating means integrated into the recovery tool 20, of the resistive wire or heating surface type on one of the second punch 21 or of the movable element 22, or constituted by an oven in which the recovery tool 20 is located.
Le chauffage des parties de contre-dépouille 3 est réalisé de préférence en même temps que le pressage, par l'intermédiaire du second poinçon 21 et/ou de l'élément mobile 22 préalablement chauffés. Cependant, on peut envisager de presser dans un premier temps les parties de contre-dépouille 3, puis de les porter en température dans un second temps, ou encore de préchauffer la pièce intermédiaire contre-dépouillée avant son passage dans l'outil de reprise 20.The heating of the undercut parts 3 is preferably carried out at the same time as the pressing, by means of the second punch 21 and / or of the mobile element 22 previously heated. However, it is conceivable to first press the undercut parts 3, then to bring them to temperature in a second time, or even to preheat the undercut intermediate part before it passes through the recovery tool 20 .
La pièce ainsi conformée est sortie de l'outil de reprise et est telle que la pièce finie 1 représentée sur la Figure 1.The part thus shaped has come out of the recovery tool and is such that the finished part 1 shown in FIG. 1.
Le refroidissement de la pièce intermédiaire contre-dépouillée 19 et de la pièce finie 1 peuvent être réalisés avant ou après les étapes de démoulage/sortie de l'outil de reprise.The cooling of the undercut intermediate piece 19 and of the finished piece 1 can be carried out before or after the demolding / exit steps of the recovery tool.
Le procédé de mise en forme de pièce finie peut facultativement comprendre une étape supplémentaire de découpe du composite thermoplastique 6 . Cette étape peut être réalisée avant ou après l'étape de démoulage de la pièce contre-dépouillée 19 (comme on peut le voir sur la Figure 4), ou encore avant ou après l'étape de sortie de la pièce finie 1 de l'outil de reprise 20. Elle consiste à découper l'excédent de composite thermoplastique 6.The finished part shaping process can optionally include an additional step of cutting the thermoplastic composite 6. This step can be carried out before or after the step of demolding the undercut part 19 (as can be seen in Figure 4), or before or after the step of removing the finished part 1 from the recovery tool 20. It consists in cutting the excess of thermoplastic composite 6.
Si l'on se réfère à la Figure 6, on peut voir que l'on a représenté une presse 110 selon un second mode de réalisation de la présente invention. La presse 110 est similaire à la presse 10 selon le premier mode de réalisation décrit ci-dessus. Les éléments de la presse 110 identiques ou analogues aux éléments de la presse 10 du premier mode de réalisation décrits en référence aux Figures 1-5 porteront le même chiffre de référence augmenté de 100, et ne seront pas décrits plus en détail ici.Referring to Figure 6, it can be seen that there is shown a press 110 according to a second embodiment of the present invention. Press 110 is similar to press 10 according to the first embodiment described above. The elements of the press 110 identical or analogous to the elements of the press 10 of the first embodiment described with reference to Figures 1-5 will bear the same reference number increased by 100, and will not be described in more detail here.
La presse 110 comporte une pièce de support 24 sur laquelle repose le poinçon 112 via des ressorts 25. Sur la pièce de support 24 sont fixées des lames 26 par des moyens de fixation 27, type vis ou encore par soudure sur la pièce de support 24. Les lames 26 sont disposées de telle sorte que l'opération de découpe du composite thermoplastique 6 est réalisée simultanément au pressage du composite thermoplastique 6 entre la matrice 111 et le poinçon 112. Un tel agencement conduit à une tranche du composite amoindrie ne laissant apparaître que le textile d'aspect et permettant ainsi un accostage adéquat sur les éléments environnants constituant le support sur lequel est disposée la pièce finie 1, par contre-collage par exemple. On pourra avantageusement envisager que les lames 26 soient escamotables.The press 110 comprises a support piece 24 on which the punch 112 rests via springs 25. On the support piece 24 are fixed blades 26 by fixing means 27, screw type or by welding on the support piece 24 The blades 26 are arranged so that the operation of cutting the thermoplastic composite 6 is carried out simultaneously with the pressing of the thermoplastic composite 6 between the die 111 and the punch 112. Such an arrangement results in a slice of the reduced composite which does not reveal as the appearance textile and thus allowing an adequate docking on the surrounding elements constituting the support on which the finished part 1 is arranged, by lamination for example. It can advantageously be envisaged that the blades 26 are retractable.
Selon un mode de réalisation particulier, le procédé de mise en forme comprend une étape de finition consistant à comprimer, par l'intermédiaire de la forme du moule et de la matrice (nervure sur l'un des deux en regard d'une rainure sur l'autre), la pièce intermédiaire contre-dépouillée 19 au niveau de l'interface entre la partie démoulable 2 et les parties de contre-dépouille 3. L'étape de finition est réalisée avant ou après le démoulage de la pièce intermédiaire contre-dépouillée 19. La Figure 7 représente la pièce intermédiaire contre-dépouillée 19 après l'étape de finition. On peut voir qu'elle présente un amincissement local 28. Une telle morphologie est particulièrement avantageuse en ce qu'elle évite la formation de bourrelets lors de l'étape ultérieure de conformation et facilite la rabattement des parties de contre-dépouille 3, l'amincissement 28 jouant le rôle de ligne de pliure. Un telle étape peut être réalisée par thermocompression.According to a particular embodiment, the shaping process comprises a finishing step consisting in compressing, by means of the shape of the mold and of the matrix (rib on one of the two opposite a groove on the other), the undercut intermediate piece 19 at the interface between the demoldable part 2 and the undercut parts 3. The finishing step is carried out before or after demolding the intermediate piece against stripped 19. Figure 7 shows the counter-stripped intermediate piece 19 after the finishing step. We can see that it has a local thinning 28. Such a morphology is particularly advantageous in that it avoids the formation of beads during the subsequent shaping step and facilitates the folding down of the undercut parts 3, the thinning 28 acting as a fold line. Such a step can be carried out by thermocompression.
Selon un mode de réalisation non représenté, on pourra envisager la présence de moyens d'aspiration au niveau de la matrice 11 ; 111 ou du premier poinçon 11 ; 111 de façon à accentuer le phénomène de placage du composite thermoplastique 6 à mettre en forme dans la presse 10 ; 110, ainsi qu'au niveau du second poinçon 21 ou de l'élément mobile 22, également de façon à accentuer le phénomène de placage de la pièce intermédiaire contre-dépouillée 19 à mettre en forme dans l'outil de reprise 20.According to an embodiment not shown, one could envisage the presence of suction means at the level of the matrix 11; 111 or the first punch 11; 111 so as to accentuate the phenomenon of plating of the thermoplastic composite 6 to be shaped in the press 10; 110, as well as at the level of the second punch 21 or of the movable element 22, also so as to accentuate the phenomenon of plating of the undercut intermediate piece 19 to be shaped in the recovery tool 20.
Le composite thermoplastique 6 comprend une couche thermoplastique 8. De manière particulièrement avantageuse, la couche thermoplastique 8 est constituée d'un matériau thermoformable ou thermo-emboutissable comme une mousse alvéolaire.The thermoplastic composite 6 comprises a thermoplastic layer 8. In a particularly advantageous manner, the thermoplastic layer 8 consists of a thermoformable or thermo-stampable material such as a cellular foam.
Egalement, le composite thermoplastique 6 comprend une couche d'envers non tissé 9 qui est destinée à être disposée côté matrice, et donc en utilisation finale côté intérieur du support sur lequel sera apposée la pièce finie 1. Le composite thermoplastique 6 comprend en outre une couche d'aspect 7, disposée sur la face de la couche thermoplastique 8 opposée à celle sur laquelle est disposée la couche d'envers 7.Also, the thermoplastic composite 6 comprises a nonwoven backing layer 9 which is intended to be disposed on the matrix side, and therefore in final use on the interior side of the support on which the finished part will be affixed 1. The thermoplastic composite 6 further comprises a appearance layer 7, arranged on the face of the thermoplastic layer 8 opposite to that on which the reverse layer 7 is arranged.
Les trois couches d'aspect 7, thermoplastique 8 et d'envers 9 sont intimement liées avant transformation par les procédés de thermocopression/thermo-emboutissage et/ou thermoformage notamment, et d'autre part par contre-collage et tout autre mode de liaison des couches entre elles bien connus de l'homme du métier et par l'apport de chaleur inhérent au mode de transformation de thermocompression.The three appearance layers 7, thermoplastic 8 and reverse 9 are intimately linked before transformation by the processes of thermocopression / thermo-stamping and / or thermoforming in particular, and on the other hand by lamination and any other bonding mode layers between them well known to those skilled in the art and by the contribution of heat inherent in the thermocompression transformation mode.
Par ailleurs, le composite thermoplastique pourra comprendre un film réticulable à basse température. L'homme du métier saura déterminer la température de chauffage du composite thermoplastique 6 en fonction des matériaux employés.Furthermore, the thermoplastic composite may comprise a film crosslinkable at low temperature. Those skilled in the art will know how to determine the heating temperature of the thermoplastic composite 6 as a function of the materials used.
Par ailleurs, en ce qui concerne les éléments de presse, en particulier d'une part les parois de biais 16 du premier poinçon 12 ; 112 et les parois de biais 17 de la matrice 11 ; 111, et d'autre part, les faces de conformation 21a du second poinçon 21 et les faces 23 correspondantes de l'élément mobile 22, la géométrie, telle que l'inclinaison ou encore l'aspect de surface, sera fonction de la forme finale souhaitée.Furthermore, as regards the press elements, in particular on the one hand the bias walls 16 of the first punch 12; 112 and the bias walls 17 of the matrix 11; 111, and on the other hand, the shaping faces 21a of the second punch 21 and the corresponding faces 23 of the movable element 22, the geometry, such as the inclination or even the surface appearance, will depend on the shape desired finish.
Pour sortir la pièce finie 1 de l'outil de reprise 20, à la dernière étape du procédé, le second poinçon 21 sera avantageusement démontable en plusieurs éléments, de façon à pouvoir le sortir de la pièce finie 1 aisément. Le mode de fixation des différents éléments du second poinçon 21 pourra être par exemple par vissage.To remove the finished part 1 from the recovery tool 20, at the last step of the process, the second punch 21 will advantageously be removable in several elements, so that it can be removed from the finished part 1 easily. The method of fixing the various elements of the second punch 21 may for example be by screwing.
Il est bien entendu que le mode de réalisation qui vient d'être décrit a été donné à titre indicatif et non limitatif et que des modifications peuvent y être apportées sans que l'on s'écarte pour autant du cadre de la présente invention.It is understood that the embodiment which has just been described has been given by way of non-limiting indication and that modifications can be made thereto without departing from the scope of the present invention.
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| DE19949923A1 (en) * | 1999-10-16 | 2001-04-19 | Hoesch Metall & Kunststoffwerk | Thermoforming process for producing shell-like sanitary products, in which an undercut is locally formed in a previously thermoformed shell |
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2018
- 2018-01-09 FR FR1850181A patent/FR3076483B1/en active Active
Patent Citations (3)
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