FR3010647A1 - Tige de poussee d'outillage d'emboutissage - Google Patents

Abstract

L'invention a trait à une tige de poussée d'outillage d'emboutissage (106), comprenant un corps de forme généralement cylindrique suivant une direction axiale, avec, à une extrémité, des moyens de préhension par un outil de manutention, les moyens de préhension comprenant une surface d'accrochage (130) configurée pour pouvoir coopérer par engagement à contact positif avec un crochet sur l'outil de manutention. L'invention a également trait à un outillage d'emboutissage de tôle ainsi qu'à un procédé de manutention des tiges (106).

Description

TIGE DE POUSSEE D'OUTILLAGE D'EMBOUTISSAGE L'invention a trait au domaine de l'emboutissage de pièces métalliques, telles que des éléments de carrosserie de véhicule automobile. Plus particulièrement l'invention a trait à l'outillage d'emboutissage et plus particulièrement encore à des tiges de poussée de tels outillages ainsi que d'un outil de manutention de telles tiges. Les figures 1 à 6 illustrent les éléments habituels mis en oeuvre dans une opération d'emboutissage d'éléments de carrosserie de véhicule automobile. La figure 1 illustre un presseur 2 représenté avec, sur sa partie supérieure, un élément de carrosserie embouti 4. La figure 2 illustre une tige de poussée 6 avec un trou fileté 8. La figure 3 illustre une table (ou coussin) d'emboutissage 10 à travers laquelle se logent les tiges de poussée 6 et sur laquelle se positionne le presseur 2. Pour une opération d'emboutissage il est connu que soit utilisée par exemple une presse à simple effet. Cette presse est généralement pourvue d'un coussin d'emboutissage, une table formée de chambres à air comprimé dont les cloisons supérieures horizontales sont des plateaux mobiles verticalement et transmettant une pression, en liaison avec l'extérieur par des tiges de pression vers un presseur en contact avec la tôle à emboutir. Le groupe de tiges de poussée 6 passe verticalement dans des orifices 12 à travers la table d'emboutissage 10 joignant l'extérieur de la table aux plateaux de poussée à l'intérieur, les tiges de poussée formant une liaison transmettant les efforts verticaux entre le coussin d'emboutissage et le presseur. Les forces de poussée sont transmises par les surfaces inférieures et supérieures des tiges de poussée. Le nombre et la position des tiges de poussée sont adaptés à la pièce à emboutir et fournissent un élément paramétrable de la force de serrage désirée pour effectuer l'emboutissage. Il se peut que des tiges aient des sections plus importantes que d'autres. La figure 4 est une vue en coupe horizontale de la figure 3. Elle illustre un plan de tiges 16 particulier à suivre pour emboutir une pièce particulière. Un changement de format de pièce à emboutir exige un repositionnement manuel des tiges de poussée selon un nouveau plan de tiges.

L'étape est transitoire entre deux séries d'emboutissage de pièces identiques et doit donc être effectuée rapidement pour réduire la perte de rendement de l'opération. Dans le cas d'une manipulation manuelle des tiges de poussée, un outil de manutention de type pince ne peut pas être utilisé car la tige a une face supérieure dans le même plan que celui de la table. La figure 5 illustre un outil 18 usuel de manutention d'une tige pour un opérateur. L'outil 18 comprend à une extrémité un filetage 20 destiné à coopérer par vissage dans le filet femelle du trou 8 de la tige. La manutention est facilitée par une poignée 22 ajustée sur l'outil. La manutention demande un temps de mise en place de la liaison par des mouvements de vissage et dévissage sur chaque tige. La figure 6 est une vue en coupe verticale des figures 2 et 5 selon VI - VI. Elle illustre l'outil de manutention 18 en liaison avec la tige de poussée 6. Il se peut que par crainte de lenteur de la manutention, l'arbre fileté 20 ne soit pas engagé dans le trou fileté jusqu'à la fin du filetage et/ou un épaulement sur l'outil. Une telle situation indique le caractère aléatoire de la robustesse d'une liaison mise en place par tige filetée entre l'outil et la tige. Aussi la casse et/ou chute d'outillage augmentent les statistiques d'accident de travail dû à l'opération. Enfin le vissage et dévissage se font par des mouvements répétés de rotation de la main, du poignet et du bras peu ergonomiques.

Un changement de positionnement des tiges de poussée d'une table d'emboutissage n'offrant pas de valeur ajoutée pour la fabrication, il est communément recherché de construire des machines à emboutir qui rendent plus facile une manipulation d'outillages dit « de format », voire d'automatiser la manipulation de ces outillages. Le document de brevet WO 2012 / 000287 Al divulgue une réalisation particulière d'une tige de poussée rendant plus aisé le démontage d'un sous ensemble de matrice de perforation d'une presse à emboutir. La recherche de solution répond à un problème similaire de perte de temps d'une phase d'opération de dévêtissage n'apportant pas de valeur ajoutée et correspond en l'occurrence à une accélération du démontage d'une pièce de coupe.

L'invention a pour objectif de proposer une solution au problème de manutention de tiges de poussée d'un outillage d'emboutissage rencontré dans l'état de la technique mentionné ci-avant. L'invention a pour objet une tige de poussée d'outillage d'emboutissage comprenant un corps de forme généralement cylindrique suivant une direction axiale avec à une extrémité, des moyens de préhension par un outil de manutention, remarquable en ce que les moyens de préhension comprennent une surface d'accrochage configurée pour pouvoir coopérer par engagement à contact positif avec un crochet sur l'outil de manutention. Par contact positif on peut entendre un contact qui sous l'exercice d'un effort de séparation tend à favoriser l'engagement mécanique. Selon un mode avantageux de l'invention, la surface d'accrochage de la tige de poussée est généralement cylindrique et s'étend généralement perpendiculairement à la direction axiale de la tige. Selon un mode avantageux de l'invention, la surface d'accrochage de la tige est logée dans une cavité de l'extrémité de la tige, la cavité étant préférentiellement une fente longitudinale. Selon un mode avantageux de l'invention, la fente longitudinale est de largeur préférentiellement inférieure à 15mm et de profondeur préférentiellement inférieure à 50mm. Selon un mode avantageux de l'invention, la surface d'accrochage de la tige est formée par une traverse généralement cylindrique disposée transversalement dans une fente longitudinale formée dans l'extrémité de la tige.

Selon un mode avantageux de l'invention, la surface d'accrochage de la tige est formée par une traverse cylindrique de section inférieure à 15mm, préférentiellement de 10mm à 13mm, encore préférentiellement de 6mm à 9 mm. Selon un mode avantageux de l'invention, la traverse cylindrique est de type goupille située à une profondeur inférieure à 35 mm, préférentiellement de 20 mm à 25mm, encore préférentiellement de lOmm à 15mm, par rapport à la surface supérieure de la tige. Selon un mode avantageux de l'invention, la traverse cylindrique est de type goupille « MECANINDUS ®». Selon un mode avantageux de l'invention, la partie supérieure de la tige est unitaire avec la tige ou est une pièce rapportée sur le reste du corps de la tige. Selon un mode avantageux de l'invention, la partie supérieure de la tige rapportée sur le corps de la tige est usinée dans la masse, ou moulée. L'invention a également pour objet un outillage d'emboutissage de tôle, notamment de pièces de carrosserie de véhicule, comprenant un coussin d'emboutissage ; un presseur destiné à venir en contact avec la tôle ; des tiges de poussée destinées à relier le presseur au coussin ; l'outillage est remarquable en ce qu'il met en oeuvre les tiges de poussée de l'invention. Selon un mode avantageux de l'invention, l'outillage comprend, en outre, un outil de manutention des tiges, ledit outil comprenant à une extrémité un crochet apte à coopérer par engagement positif avec les tiges de poussée. Selon un mode avantageux de l'invention, le crochet de l'outil de manutention a une section inférieure à 12mm, préférentiellement de 8mm à 10mm, encore préférentiellement de 4mm à 6mm.

Selon un mode avantageux de l'invention, l'outil de manutention est en métal type acier étiré ou bien un profilé en alliage d'aluminium, ou bien en plastique moulé par injection. L'invention a également pour objet un procédé de manutention de tiges de poussée d'un outillage d'emboutissage, remarquable en ce qu'il met en oeuvre l'outillage de l'invention et comprend essentiellement les étapes suivantes : prise en main d'un outil de manutention des tiges ; engagement positif de l'outil de manutention avec la surface d'accrochage d'une des tiges de poussée ; manutention de la tige de poussée avec l'outil de manutention ; dépose de la tige de poussée sur un coussin d'emboutissage ou dans une zone de stockage.

Selon un mode avantageux de l'invention, le procédé de manutention de tiges de poussée d'un outillage d'emboutissage se fait essentiellement par des mouvements combinés de bras avant-arrière, gauche - droite, haut - bas. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent d'éviter la perte de temps de vissage et de dévissage de l'outil de manutention sur une tige de poussée. Elles permettent aussi d'éviter un contrôle aléatoire de la manutention qui aboutit à des accidents de travail ; elle permet enfin d'éviter une mauvaise ergonomie de travail venant des mouvements rotatifs de la main, du poignet et du bras. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - Les figures 1 à 6 illustrent les éléments usuels mis en oeuvre dans une opération connue d'emboutissage d'éléments de carrosserie de véhicule automobile ; - La figure 7 est une vue en perspective de la partie supérieure d'une tige de poussée, selon l'invention ; - La figure 8 est une vue en perspective d'un outil de manutention de tige de poussée, selon l'invention ; Les figures 1 à 6 ont été décrites précédemment en relation avec la discussion de l'état de la technique. Il est à noter que les figures 1 et 3 sont également valables pour l'outillage et le procédé de l'invention qui vont être décrits en relation avec les figures 7 et 8. La figure 7 est une vue en perspective de la partie supérieure d'une tige de poussée 106 conforme à l'invention. On peut visualiser une surface supérieure 126, une cavité 128, une surface d'accrochage ou traverse 130. La surface supérieure 126 de la tige est interrompue dans sa continuité par la cavité qui, elle, dissimule la surface d'accrochage. La surface supérieure est essentiellement composée de deux zones distinctes, en portions de disque, symétriques autour de l'axe de la tige, qui garantissent une poussée symétrique autour de la cavité 128. La surface d'accrochage peut être une goupille de type « MECANINDUSIO». La goupille a une fente (non visible) parallèle à son axe propre, qui lui donne des propriétés élastiques et un montage serré dans la tige, montage qui peut aussi être caractéristique d'autres types de goupilles ou traverses. La goupille peut être de section inférieure à 15mm, préférentiellement de lOmm à 13mm, encore préférentiellement de 6mm à 9 mm. Elle peut être située par rapport à la surface de la tige à une profondeur inférieure à 35 mm, préférentiellement de 20 mm à 25mm, encore préférentiellement de 10mm à 15mm. La cavité est visualisée en une fente longitudinale 128 dont la largeur reste minimale, en tant que surface perdue, dans le sens ne transmettant pas de puissance. Le fond de la fente peut être plan ou convexe selon le moyen de fabrication utilisé. La fente est de largeur préférentiellement inférieure à 15mm et de profondeur préférentiellement inférieure à 50mm.

Le presseur 102 représenté sur la figure 1 comprend essentiellement un châssis 124, une pièce emboutie 104 visible dans la partie supérieure du presseur. On peut y visualiser des tiges 106 dans la partie inférieure du châssis. Les tiges ne sont pas solidaires du presseur mais forment ensemble un support pour celui-ci. La somme des surfaces supérieures des tiges de poussée en contact avec la surface inférieure du châssis du presseur transmettent une poussée sur celui-ci. La somme des surfaces supérieures des tiges, qui peut avoir évolué avec l'invention, doit être suffisante pour transmettre une puissance requise sans se dégrader. La table d'emboutissage 110 représentée sur la figure 1 est pourvue d'orifices 112 par lesquels passent les tiges de poussée 106 qui reposent sur un plateau de poussée (non représenté) à l'intérieur de la table. La surface périphérique de la tige est jointive et coulissante avec celle des orifices de la table formant une liaison pivot glissant, voire une glissière. La traverse d'une tige 130 ne peut pas essentiellement dépasser de la surface extérieure cylindrique de la tige afin de ne pas interférer mécaniquement avec la surface intérieure d'un orifice. Les surfaces supérieures 126 des tiges 106 sont affleurantes avec la surface supérieure de la table afin que le châssis du presseur repose entièrement sur la table. L'agencement et le nombre des tiges peuvent être différents de celui de l'état de la technique, ceci étant dû à la différence de taille de la surface supérieure des tiges dans les deux configurations et un éventuel rééquilibrage des efforts. Une zone de stockage vertical des tiges de poussée est généralement prévue aux abords d'une table d'emboutissage afin d'y poser les tiges non nécessaires à l'opération. La figure 8 est une vue en perspective d'un outil de manutention de tige de poussée, conforme à l'invention. L'outil de manutention 118 comprend une poignée 122 et à son autre extrémité une forme de crochet 132 afin de pouvoir coopérer de manière positive avec la traverse 130 de la tige de poussée 106. Le crochet de l'outil de manutention peut présenter une section inférieure à 12mm, préférentiellement de 8mm à 10mm, encore préférentiellement de 4mm à 6mm. La section de l'outil de manutention 118 doit être suffisamment petite pour coopérer avec la surface d'accrochage 130 logée dans la cavité 128. La faible section peut rendre l'outillage plus léger et contribuer à réduire la taille de la cavité. L'outil de manutention comprend enfin une partie intermédiaire allongée de proportion telle qu'une personne de petite taille puisse faire la manutention sans mouvements supplémentaires non nécessaires à une personne de plus grande taille. L'outil est en métal type acier, il peut aussi être en alliage d'aluminium, ou bien en plastique. Le procédé de manutention de la tige avec l'outil de manutention consiste à positionner une main équipée de l'outil de manutention au-dessus de la table d'emboutissage, puis engager le crochet de l'outil dans la surface d'accrochage de la tige par une succession de mouvements linéaires de la main, puis exercer une force verticale vers le haut afin d'extraire la tige de son orifice. La main reste généralement rigide avec le poignet et le bras lors de ses mouvements. L'engagement de l'outil dans la surface d'accrochage est complet et offre une liaison positive ou bien il n'y a pas d'engagement de l'outil dans la surface d'accrochage et il n'y a aucune liaison. Le contrôle de la manutention est donc total à tout moment, l'opérateur travaillant dans de bonnes conditions de sécurité. D'un point de vue ergonomique, l'opérateur fait des manoeuvres combinées minimales de bras, main et poignet, de haut en bas ou de droite à gauche. Il peut aussi éventuellement réduire son déplacement et se positionner de manière décalée de la tige à extraire ou à repositionner, donnant à son bras un angle se rapprochant de l'horizontale, et transmettant par l'épaule une force verticale dans la main afin d'effectuer la préhension de la tige. Le procédé de manutention de tige inclut aussi le transport de la tige de poussée. Ce transport consiste en un déplacement entre la zone de stockage de tiges et la table d'emboutissage ou vice et versa. La dépose de la tige sur un coussin d'emboutissage ou bien dans une zone de stockage est une phase finale de manutention où les mouvements sont similaires à ceux effectués lors de la phase de préhension mais dans un ordre inverse. Les mouvements et temps de manutention des tiges de poussée sont réduits et permettent d'obtenir une augmentation de productivité de l'opération d'emboutissage.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Tige de poussée d'outillage d'emboutissage (106), comprenant un corps de forme généralement cylindrique suivant une direction axiale, avec, à une extrémité, des moyens de préhension par un outil de manutention (118) ; caractérisé en ce que les moyens de préhension comprennent une surface d'accrochage (130) configurée pour pouvoir coopérer par engagement à contact positif avec un crochet (132) sur l'outil de manutention.
2. 2. Tige de poussée selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface d'accrochage est généralement cylindrique et s'étend généralement perpendiculairement à la direction axiale de la tige.
3. 3. Tige de poussée selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la surface d'accrochage est logée dans une cavité (128) de l'extrémité de la tige, la cavité étant préférentiellement une fente longitudinale.
4. 4. Tige de poussée selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la surface d'accrochage est formée par une traverse généralement cylindrique disposée transversalement dans une fente longitudinale formée dans l'extrémité de la tige.
5. 5. Tige de poussée selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la surface d'accrochage est formée par une traverse cylindrique de section inferieure à 15mm, préférentiellement de lOmm à 13mm, encore préférentiellement de 6mm à 9 mm.
6. 6. Tige de poussée selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que la traverse cylindrique est de type goupille située à une profondeur par rapport à la surface de la tige inférieure à 35 mm, préférentiellement de 20mm à 25mm, encore préférentiellement de lOmm à 15mm.
7. 7. Outillage d'emboutissage de tôle, notamment de pièces de carrosserie de véhicule, comprenant : - un coussin d'emboutissage (110) ; - un presseur destiné à venir en contact avec la tôle (102) ;- des tiges de poussée (106) destinées à relier le presseur au coussin ; caractérisé en ce que les tiges de poussée sont conformes à l'une des revendications 1 à 6.
8. 8. Outillage d'emboutissage selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un outil de manutention des tiges (118), ledit outil comprenant à une extrémité un crochet apte à coopérer par engagement à contact positif avec les tiges de poussée.
9. 9. Procédé de manutention de tiges de poussée d'un outillage d'emboutissage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend : une prise en main de l'outil de manutention des tiges (118) ; un engagement positif de l'outil de manutention avec la surface d'accrochage d'une des tiges de poussée (106) ; une manutention de la tige de poussée avec l'outil de manutention ; une dépose de la tige de poussée sur un coussin d'emboutissage (110) ou une zone de stockage de tiges.
10. 10. Procédé de manutention de tiges de poussée d'un outillage d'emboutissage selon la revendication 9, caractérisé en ce que la manutention se fait par des mouvements de bras combinés essentiellement avant-arrière, gauche-droite, haut-bas.