L'invention a trait au domaine de la mise à forme et l'assemblage de tôles métalliques, notamment d'éléments de carrosserie de véhicule automobile.

Le document de brevet publié FR 2 987 290 A1 divulgue une lame de sertissage destinée à sertir les bords de deux pièces en tôle, ladite lame comprenant une surface de contact formant une vrille de sertissage permettant, lors du déplacement de la lame, de replier le bord de l'une des deux pièces sur le bord de l'autre pièce. La lame présente, en outre, la caractéristique qu'elle comprend au moins deux surfaces de contact vrillées, de manière à présenter une plus grande modularité. Le procédé de mise à forme impliquant la lame selon cet enseignement est intéressant en ce qu'il permet de réaliser en une seule passe un sertissage de deux tôles. Un prérequis est cependant que le bord d'une des tôles soit préalablement plié à environ 90°. Cela est habituellement obtenu par une opération préalable dite de « tombage » consistant à rabattre vers le bas le ou les bords d'une tôle par le déplacement d'une ou plusieurs lames dites de « tombage ». Le « tombage » et le sertissage des bords consistent par conséquent au minimum en deux opérations.

Il est cependant souhaitable de diminuer le nombre d'opérations de mise à forme en vue d'en diminuer le coût et le temps de production qui en résulte.

L'invention a pour objectif de pallier au moins un inconvénient de l'état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une solution pour le pliage d'un bord de tôle en vue d'un rabattement ou d'un sertissage qui soit économique.

L'invention a pour objet une lame de pliage d'un bord d'une tôle métallique, comprenant une surface de contact s'étendant suivant un profil généralement vrillé et configurée pour plier et rabattre ledit bord sur la tôle lors d'un déplacement de ladite lame le long dudit bord ; remarquable en ce que le profil transversal de la surface de contact présente une variation d'inclinaison le long de la totalité de ladite surface qui est compris entre 120° et 180°, préférentiellement entre 140° et 180°, ou entre 20° et 60°. Le profil transversal, c'est-à-dire dans un plan perpendiculaire à la direction de travail de la lame, de la surface de contact est avantageusement généralement rectiligne.

Selon un mode avantageux de l'invention, la surface de contact comprend une zone d'entrée et une zone de sortie du bord de la tôle, la variation d'inclinaison du profil transversal étant entre lesdites zones d'entrée et de sortie. Le profil transversal s'entend dans un plan perpendiculaire à la direction de travail de la lame.

Selon un mode avantageux de l'invention, la lame s'étend majoritairement dans un plan principal, le profil transversal de la zone de sortie étant essentiellement parallèle audit plan. Le plan principal est avantageusement généralement parallèle à la portion principale de la tôle lorsque la lame est en opération.

Selon un mode avantageux de l'invention, le profil transversal de la zone d'entrée est incliné par rapport à la perpendiculaire au plan principal de la lame.

Selon un mode avantageux de l'invention, le profil transversal de la zone d'entrée est incliné vers l'intérieur de la lame sur une portion de la surface de contact, dite portion d'appui, qui correspond à plus de 40%, préférentiellement plus de 50%, de la longueur de ladite surface. La longueur de la surface de contact s'entend suivant la direction de travail de la lame.

Selon un mode avantageux de l'invention, la surface de contact comprend une portion de basculement du bord, ladite portion étant située directement après la portion d'appui, dans le sens de déplacement de la tôle par rapport à la lame, le profil transversal de ladite portion de basculement présentant une variation d'inclinaison supérieure à 60°, préférentiellement supérieure à 90°.

Selon un mode avantageux de l'invention, la portion de basculement s'étend sur moins de 30% de la longueur de la surface de contact. La longueur de la surface de contact s'entend suivant la direction de travail de la lame.

Selon un mode avantageux de l'invention, le profil transversal de la zone d'entrée est incliné vers l'extérieur de la lame sur la totalité de l'étendue de la surface de contact. L'invention a également pour objet un procédé de pliage d'un bord d'une tôle métallique, comprenant une étape de déplacement d'une lame de pliage le long dudit bord de la tôle, remarquable en ce que la lame est conforme à l'invention, et en ce que le bord forme, avant le pliage par la lame, un angle a avec la tôle qui est compris entre 120° et 180° préférentiellement entre 140° et 180° ou entre 20° et 60° et ce que le bord, après le pliage par la lame, est rabattu sur la tôle.

Selon un mode avantageux de l'invention, lors du pliage par la lame, le bord de la tôle est rabattu sur un bord d'une autre tôle, de manière à réaliser un sertissage entre lesdites tôles.

Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent de plier un bord de tôle, notamment dans le cadre d'une opération de sertissage avec une autre tôle, en une seule passe. Le bord de la tôle ne doit pas être préalablement « tombé », c'est-à-dire être plié à environ 90°. Grâce à l'invention, le bord peut être non plié, peu plié ou fortement plié notamment lors d'une opération d'emboutissage de mise à forme du reste de la tôle.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels.

- La figure 1 est une vue en perspective d'une opération de sertissage de deux pièces en tôle métallique au moyen d'une lame de pliage, conformément à un première mode de réalisation de l'invention ;

- La figure 2 est une vue en perspective d'une opération de sertissage de deux pièces en tôle métallique au moyen d'une lame de pliage, conformément à un deuxième mode de réalisation de l'invention ;

- La figure 3 est une vue en perspective d'une opération de sertissage de deux pièces en tôle métallique au moyen d'une lame de pliage, conformément à un troisième mode de réalisation de l'invention.

La figure 1 est une représentation d'une opération de mise à forme par pliage et sertissage de deux tôles métalliques au moyen d'une lame de pliage, conformément à un premier mode de réalisation de l'invention. Plus précisément, une première tôle 2 comprenant une portion principale 2 ¹ et un bord 2 ² préalablement plié à un angle a est disposée. L'angle a est avantageusement compris entre 20 et 60°, à savoir que le bord 2 ² en question est incliné vers la portion principale 2 ¹ par rapport à un plan perpendiculaire à ladite portion principale et passant par l'arête formée par le pli du bord 2 ² . Une deuxième tôle 4, comprenant elle aussi une portion principale 4 ¹ et un bord 4 ² , est disposée sur la première tôle de manière à ce que le bord 4 ² de la deuxième tôle vienne à proximité de l'arête formée par le bord 2 ² de la première tôle 2.

Une lame de pliage 6 est déplacée le long des bords 2 ² et 4 ² des deux tôles 2 et 4, par un dispositif de guidage non représenté et bien connu en soi de l'homme de métier. La lame 6 comprend un corps généralement massif 6 ¹ . Ce dernier comprend une surface de contact 6 ² avec le bord 2 ² de la première tôle 2 en vue de plier et rabattre ledit bord contre le bord 4 ² de la deuxième tôle 4 en vue de leur sertissage. La surface de contact 6 ² s'étend le long d'un bord de la lame 6. Elle forme une surface gauche vrillée essentiellement suivant une direction généralement parallèle à la direction de travail de la lame représentée par la flèche sur ladite lame. La surface en question peut correspondre à une surface formée par une génératrice préférentiellement rectiligne qui se déplace en translation le long du bord de la lame 6 en subissant une rotation correspondant au pliage et rabattement du bord 2 ² . La variation d'inclinaison du profil transversal de la surface de contact 6 ² , depuis la zone d'entrée jusqu'à la zone de sortie, correspond essentiellement à l'angle de rabattement qui doit être appliqué au bord 2 ² . Cet angle correspond essentiellement à l'angle a. Cet angle est avantageusement compris entre 20° et 60°. Le bord 2 ² n'est ainsi pas « tombé », c'est-à-dire plié par une opération spécifique de pliage de bord(s) par un mouvement généralement vertical d'une lame dite de tombage. A l'inverse, le bord 2 ² peut être mis à forme lors d'une opération d'emboutissage de la tôle par un mouvement de pliage et/ou de rabattement.

La figure 2 illustre une opération de mise à forme par pliage et sertissage de deux tôles métalliques au moyen d'une lame de pliage, conformément à un deuxième mode de réalisation de l'invention. Les numéros de référence du premier mode sont utilisés dans ce deuxième mode pour désigner les mêmes éléments ou les éléments correspondants, ces numéros étant toutefois majorés de 100 afin des fins de distinction des modes de réalisation.

Les deux tôles 102 et 104 à sertir sont identiques à celles de la figure 1 , à cette différence près que le bord 102 ² de la première tôle 102 forme un angle a avec la portion principale 102 ¹ qui est supérieur à 90°, en l'occurrence de l'ordre de 140°. Le bord 102 ² en question est incliné à l'opposé de la portion principale 102 ¹ par rapport à la perpendiculaire à la dite portion principale 102 ¹ passant par l'arête formée par le pliage dudit bord 102 ² .

La lame de pliage 106 est similaire à celle de la figure 1 , avec toutefois pour différence que la surface de contact 106 ² forme une vrille plus prononcée. Plus particulièrement, la section transversale de la surface 106 ² présente une variation d'inclinaison plus importante compte tenu qu'elle est configurée pour rabattre le bord 102 ² sur une valeur d'angle correspondant essentiellement à celle de l'angle a, c'est- à-dire de l'ordre de 140°. II est intéressant de noter que la surface de contact 106 ² comprend une portion d'appui s'étendant depuis la zone d'entrée du bord 102 ² . Cette portion est inclinée vers l'intérieur de la lame sur toute sa longueur de manière à servir d'appui pour la lame. Elle peut s'étendre sur plus de 40%, voire 50%, de la longueur de la surface de contact. De manière générale, la longueur de la surface est considérée suivant l'axe longitudinal de la lame, cet axe correspondant à la direction de travail représentée par la flèche sur la lame.

La surface de contact 106 ² comprend également une portion de basculement située directement après la portion d'appui, suivant la direction de déplacement relatif du bord de tôle par rapport à la lame. Cette portion de basculement présente une variation d'inclinaison qui est avantageusement supérieure à 60 °, plus avantageusement supérieure à 90°. La section transversale de cette portion, à son entrée, est inclinée vers l'intérieur de la lame, alors que la section transversale à sa sortie est inclinée vers l'extérieur de la lame. Cette portion a pour fonction de faire basculer le bord 102 ² vers la portion principale 102 ¹ de la première tôle 102. Cette portion peut s'étendre sur une longueur qui est inférieure à 30% de la longueur totale de la surface de contact. La surface de contact 106 ² peut également comprendre une portion dite de sertissage, correspondant à la troisième et dernière portion. Cette portion de sertissage presse progressivement le bord 102 ² , préalablement rabattu par la portion de basculement, contre le bord 104 ² de la deuxième tôle, en vue du sertissage des bords en question.

La portion d'appui décrite ci-avant permet de stabiliser la lame lors de son déplacement le long des tôles. En effet, dans la configuration du bord 102 ² de la figure 2, l'angle de pliage et de rabattement dudit bord est important et génère des efforts importants. Ces efforts résultent en une composante importante dirigée vers le haut. La portion d'appui permet de reprendre une partie de ces efforts.

La figure 3 illustre une opération de mise à forme par pliage et sertissage de deux tôles métalliques au moyen d'une lame de pliage, conformément à un troisième mode de réalisation de l'invention. Les numéros de référence du premier mode sont utilisés dans ce deuxième mode pour désigner les mêmes éléments ou les éléments correspondants, ces numéros étant toutefois majorés de 200 afin des fins de distinction des modes de réalisation.

L'opération de pliage illustrée à la figure 3 est très similaire à celle de la figure 2, avec pour seules différences que l'angle a formé par le bord 202 ² et la portion principale 202 ¹ de la première tôle 202 est plus grand, en l'occurrence de l'ordre de 170°, et que la surface de contact 206 ² présente une vrille encore plus prononcée, conformément à l'angle de rabattement du bord 202 ² à réaliser.