FR2622261A1 - Procede de fixation d'un element femelle a un panneau et dispositif pour sa mise en place - Google Patents

Abstract

Procédé de fixation d'un élément femelle comportant une partie de rivetage annulaire et dispositif pour sa mise en place. Le procédé consiste à pousser un poinçon à travers l'élément femelle contre un panneau qui prend appui sur une matrice pour déformer en cône dans la cavité de la matrice la partie de panneau qui n'est pas appuyée. Le poinçon comporte une extrémité perforante, qui s'étend dans le sens axial et perce une petite ouverture dans la partie de panneau déformée en cône, et une partie d'emboutissage arrondie qui est poussée contre et dans l'ouverture du panneau en élargissant cette ouverture. La partie de rivetage annulaire de l'élément femelle est ensuite poussée dans la partie de panneau déformée en cône et dans l'ouverture du panneau et donne à l'ouverture de panneau une forme tubulaire par contact avec la surface extérieure de la partie de rivetage. Enfin, la partie de rivetage est poussée contre une tige centrale de la matrice pour déformer dans le sens radial vers l'extérieur l'extrémité libre de la partie de rivetage et réaliser un encastrement mécanique avec la partie de panneau en forme de tube. Dans le mode de réalisation préféré de la matrice, la tige centrale comporte une cavité centrale et est poussée par un ressort dans l'ouverture du fond de la cavité pour recevoir le fragment de panneau détaché par perforation par le poinçon. La tige centrale est ensuite poussée élastiquement vers le bas pour s'appliquer contre la cavité de matrice pendant la déformation dans le sens radial de la partie de rivetage de l'élément femelle.

Description

- t -

L'invention concerne des dispositifs et des procé-

dés pour la fixation d'un élément femelle, notamment d'éléments femelles comme les écrous, à un panneau, le panneau étant percé et l'élément femelle étant inséré dans l'ouverture du panneau percé en une opération con- tinue.

L'état de l'art antérieur comprend des éléments fe-

melles auto-perforants, comprenant les écrous, qui peu-

vent en meme temps être rivetés pour la fixation de l'é-

crou dans l'ouverture du panneau percé, dans les condi-

tions décrites dans les brevets US 3 299 500 et US 3 314 138. L'état de l'art antérieur comprend également un certain nombre d'écrous à autorivetage comprenant des

écrous comportant une jupe annulaire ou partie cylindri-

que dans lesouels l'extrémité libre de la partie cylin-

drique est déformée dans le sens radial vers l'extérieur dans une pièce constituant une matrice pour réaliser un encastrement mécanique avec le panneau, comme l'indiquent par exemple les brevets US 3 938 239 et US 4 018 257. Les

écrous à auto-rivetage décrits dans ces brevets sont ce-

pendant fixés à un panneau comportant une ouverture per-

cée à l'avance, ce qui implique deux opérations séparées.

Ces procédés impliquent également un centrage très pré-

cis de l'écrou par rapport à l'ouverture percée à l'avan-

ce dans le panneau, une cheville poussée par un ressort étant introduite dans l'ouverture du panneau et l'écrou étant centré sur la cheville avant sa mise en place. Le brevet US 3 926 236 décrit un procédé de fabrication

d'un écrou dans lequel le panneau est percé par un poin-

çon qui traverse le trou de l'écrou pour effectuer la perforation et fixer l'écrou en une opération continue, mais le dispositif de fixation n'est pas un dispositif

de fi-ation du type-àrivetage comportant une partie cy-

lindrique traversant l'ouverture du panneau percé.

L'état de l'art antérieur comprend également un certain - 2- nombre de brevets décrivant des procédés de fixation de dispositifs de cloture à un conteneur, comme un anneau de fixation, en une opération continue, cor:ème l'indique le brevet US 3 800 401. L La présente demande et les brevets mentionnés ci- dessus décrivent des dispositifs et des procédés pour la fixationrTmâlest femelles à un panneau, comme des écrous et des boulons, en une opération continue. Les procédés

préférés n'impliquent pas le percement préalable du pan-

neau, bien que les dispositifs de fixation puissent être mis en place dans l'ouverture d'un panneau préalablement percé. Certaines difficultés surgissent cependant pour la

mis_ en place d'un élément femelle dans un panneau, no-

tamment lorsque la partie cylindrique de l''élément femel-

le est utilisée pour percer l'ouvertuze dans le panneau.

Le but de l'invention est l'élimination des difficul-

tés inhérentes à l'état de l'art antérieur et aux procédés

et dispositifs connus au moyen d'un procédé et d'un dis-

positif permettant, en une opération continue, la fixa-

tion à un panneau d'un élément du type écrou de telle ma-

nière que la surface libre du disuositif de fixation soit

dans l'alignem:ent de la surface du panneau.

Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait que l'élément femelle, qui comprend un corps comportant un trou qui le traverse et une partie cylindrique rgalisée d'une seule pièce avec ce corps par rapport auquel elle

est disposée concentriquement et avec lequel elle commu-

nique, est placé et aligné contre le panneau qui prend appui, à un emplacement fixe, sur une matrice comportant une concavité située coaxialement dans le prolongement de l'élément femelle dont la partie cylindrique prendappui, par son extrémité libre, contre le panneau. L'extrémité

libre d'un poinçon est ensuite pasée au travers de l'é-

lément femelle pour pénétrer dans le panneau. Cette ex-

trémité libre du poinçon qui enfonce Ie panneau comprend une extrémité de perçage qui s'étend dans le sens axial,

a un diamètre sensiblement inférieur au diamètre inté-

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- 3 - rieur de la partie cylindrique et s'élargit ensuite en

une partie d'étirage convexe. Lorsque le poinçon est en-

foncé dans le panneau, il déforme en cône, en la faisant pénétrer dans la cavité, la partie du panneau qui n'a pas d'appui. Ensuite, l'extrémité de perçage du poinçon détache, en principe du centre de la partie du panneau

qui est déformée en cône et qui n'a pas d'appui,un frag-

ment qui laisse la place à une petite ouverture percée dans le panneau. Finalement, la partie d'emboutissage du

poinçon est poussée contre le panneau, agrandit l'ouver-

ture du panneau et pousse davantage la partie du panneau

déformée en cône dans la cavité de la matrice. La par-

tie cylindrique de l'élément femelle est ensuite poussée

dans la partie du panneau déformée en c8ne et, en traver-

sant l'ouverture percée dans le panneau, s'enfonce dans la cavité de la matrice et emboutit la partie du panneau en la déformant en tube. Finalement, l'extrémité libre de la partie cylindrique est déformée dans le sens radial dans la cavité de la matrice pour donner un encastrement

mécanique avec la partie tubulaire du panneau.

Pour que l'élément femelle soit monté dans le panneau de manière que sa surface libre soit dans l'alignement de la surface du panneau, le corps de l'élément femelle est enfoncé. dans la partie du panneau déformée en cône jusqu'à

ce que sa surface libre soit dans l'alignement de la sur-

face du panneau. Dans le mode de réalisation préféré de

ce dispositif, le corps comporte un épaulement situé à prc-

ximité immédiate de la partie cylindrique qui fait face

au panneau. Le procédé consiste ensuite à pousser l'épau-

lement de l'élément femelle dans la partie du panneau qui enserre la partie du panneau comprise entre l'épaulement et l'extrémité libre de la partie cylindrique déformée

dans le sens radial, ce qui réalise un encastrement méca-

nique très sûr qui empêche toute séparation de l'é-

lément femelle d'avec l'assemblage. Comme on le voit$la déformation du panneau à proximité de l'ouverture percée dans le panneau est particuièrement importante pour la - 4-

réalisation d'un assemblage str. Dans le mode de réalisa-

tion préféré de l'invention, l'extrémité libre de la per-

tie cylindrique est poussée contre la partie du panneau déformée en c8ne pendant le percement du panneau sous l'action d'une charge prédéterminée et la charge est main- tenue tant que le poin9on est poussé dans l'ouverture du panneau.

Dans un mode de réalisation préféré, la matrice com-

porte une tige centrale entourée par la cavité de la matrice. Cette tige centrale comporte un évidement axial qui est coaxial à l'extrémité perforante du poinçon. Dans le mode de réalisation préféré, la tige de matrice est poussée par un ressort contre le panneau pour recevoir le fragment détaché du panneau par la perforation, ce qui évite toute éjection inopportune de ce fragment de panneau à l'intérieur de la cavité. Lorsque le panneau continue à se déformer à l'intérieur de la cavité sous l'action de la partie cylindrique de i'écrou,la tige de matrice est poussée dans la cavité pour recevoir l'extrémité libre de la partie cylindrique de l'écrou de manière à déformer

la partie cylindriaue dans le sens radial dans les con-

ditions indiquées. La matrice comporte un dispositif d'ar-

rêt qui,généralement,place une partie radiale concave de la matrice sur la tige de matrice dans l'alignement de la surface du fond de la cavité de manière à déformer

dans le sens radial l'extrémité libre de la partie cylin-

drique pour lui donner la forme d'un U ou d'un crochet

qui reçoit la partie du panneau déformée en forme de tu-

be. Dans le mode de réalisation préféré, la surface de

latige de matrice est placée juste au-dessus de la sur-

face correspondante de la cavité de matrice pour éviter

le blocage.

La tête de mise en place suivant l'invention, qui reçoit les éléments femelles pour leur mise en place dans le panneau, comprend un premier passage qui reçoit les

éléments femelles et un deuxième passage de piston plon-

geur qui communique avec le premier passage. Un poinçon

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ffectue un mouvement de va-et-vient dans le passage de piston plongeur qui comprend une surface intérieur et une extrémité libre. L'extrémité libre du poinçon comprend de préférence une partie.perf-orante réalisée d'une seule pièce, sensiblement cylindrique qui s'étend dans le sens

axial et une partie d'emboutissage transitionnelle en for-

me d'arc qui s'étend dans le sens radial vers l'extérieur de la partie de percement et se raccorde progressivement

au corps du poinçon. Un plongeur est monté télescopique-

ment autour du poinçon qui comporte une surface d'embou-

tissage à son extrémité libre. Comme on l'a vu, l'extrémi-

té libre du poinçon se déplace télescopiquement dans le trou de l'élément femelle et la partie de rivetage pour pénétrer dansle panneau. Les dispositifs de commande de

la tête de mise en place commencent par pousser l'extrémi-

té libre du poinçon de manière qu'elle enfonce le panneau en en déformant une partie en c8ne,qu'en le perçant elle en détache un fragment en réalisant une ouverture et

qu'elle pousse sa surface d'emboutissage contre le-pan-

neau dans les conditions déjà indiquées. Le plongeur est ensuite déplacé contre le corps de l'élément femelle et

pousse la partie de rivetage contre le panneau et à tra-

vers l'ouverture percée dans le panneau de manière à réa-

liser l'assemblage sur le panneau par le procédé indiqué.

Le procédé et le dispositif suivant l'invention combinent les avantages du procédé consistant à fixer un élément femelle à un panneau et des dispositifs décrits dans les brevets analogues précédemment cités. Tout d'abord, le percementdu panneau au moyen d'un poinçon seul au lieu d'un poinçon associé au bouton de matrice, évite les difficultés résultant de la formation d'un fragment en forme de croissant qui peut s'accrocher dans la matrice. De plus, le fait que le panneau commence par être déformé en cône assure l'alignemnt du dispositif

avant le percement. Le percement d'un fragment de dimen-

- 6 - sions relativement réduites permet l'alignement de la surface extérieure de l'élément femelle avec la surface du panneau. La réalisation d'une forme tubulaire assure à

la colonne une résistance empochant toute sortie de l'eé-

lément femelle hors du dispositif. Enfin, le procédé sui-

vant l'invention permet la mise en place d'éléments femel-

les dans une fabrication eb série comme c'est le cas dans

l'industrie automobile.

L'invention est décrite ci-dessous d'une manière plus détaillée au moyen d'un exemple de réalisation en se

référant au dessin.

La figure 1 est une vue de côté partiellement en cou-

pe représentant un dispositif prêt pour la mise en place

d'un élément femelle.

La figure 2 est une vue de c8té partiellement en cou-

pe analogue à la figure 1 représentant le dispositif pen-

dant la mise en place.

La figure 3 est une vue éclatée partiellement en coupe du dispositif représenté à la partie inférieure de

la figure 1.

La figure 4 est une vue de côté partiellement en cou-

pe d'une partie du dispositif de la figure 2.

La figure 4 est une vue à plus grande échelle de la

figure 2.

Les figures 6 à 13 sont des vues de côté en élévation partiellement en coupe montrant les phases successives de

la mise en place de l'élément femelle au moyen du disposi-

tif représenté par les figures 1 et 2.

La figure 14 est une vue de c8té en élévation ana-

logue aux figures 6 à 12 représentant l'élément femelle

mis en place dans un panneau.

Le procédé consistant à mettre en place un élément

femelle au moyen d'un dispositif suivant l'invention con-

vient particulièrement, mais pas exclusivement, à des installations comportant des presses comme celles qui

sont utilisées dans l'industrie automobile pour le for-

mage des t8les. Le procédé et le dispositif suivant l'in-

vention conviennent particulièrement aux fabrications

en série dans lesquelles un élément femelle ou unaplura-

lité d'éléments femelles sont mis en place par une même presse à matriceren une opération continue répétée un grand nombre de fois. Comme on l'a vu, les difficultés rencontrées pour la mise en place d'éléments femelles par les procédés décrits par les brevets antérieurs cités se

posaient dans le cadre de fairicationsen série. Ces dif-

ficultés résultaient d'abord de la néccessité de respec-

ter des tolérances étroites et un alignement précis de

la partie cylindrique de l'élément femelle et de la ma-

trice qui coopèrent pour le percement de l'ouverture dans

le panneau. Dans les fabrications en série, o des tolé-

rances étroites sont difficiles à maintenir, les frag-

ments détachés par percement étaient quelquefois en for-

me de croissant au lieu d'être circulaires, ce qui pou-

vait coincer le dispositif. De plus, aucun procédé in-

dustriel ne permettait l'enlèvement du fragment détaché

du panneau.

Le procédé et le dispositif suivant l'invention conviennent particulièrement, bien que pas exclusivement,

pour la mise en place de l'élément femelle de telle ma-

nière que sa surface extérieure soit ins l'alignement de la surface du panneau, le corps de l'écrou étant enfoncé

dans le panneau de telle manière que sa surface extérieu-

re soit au même niveau que la surface de la partie voi-

sine du panneau. Lorsque l'élément femelle est un dis-

positif de fixation du type écrou comportant des fileta-

ges intérieurs, l'écrou peut être ensuite utilisé pour

fixer le panneau à un panneau correspondant ou à un élé-

ment de construction, ce qui dispense d'un gaufrage.

L'assemblage de l'écrou et du panneau résistent particu-

lièrementau cisaillement angulaire ou perpendiculaire dans un assemblage avec un panneau correspondant ou à

l'extraction en raison de la résistance mécanique ré-

sultant de la forme tubulaire réalisée par emboutissage dans le panneau et de la forme en U ou en crochet donnée à la partie cylindrique du dispositif de fixation.

Bien que l'élément femelle puisse être fixé à dif-

férents types de plaques ou de panneaux, le procédé et

le dispositif suivant l'invention conviennent particu-

lièrement pour la mise en place d'un élément femelle dans son panneau métallique déformable plastLquement con-ne ceux qui sont utilisés dans l'industrie automobile. L'élément femelle peut être fixé par exemple à des panneaux dont l'épaisseur peut varier de 0,6 mmr (0,025 pouce) à 2,5 mm (0,10 pouce) environ ou davantage. Les dimensions de l'élément femelle dépendent évidemment du diamètre que les filetages doivent avoir, de l'épaisseur du panneau et des conditions d'utilisation particulières. Un élément

femelle comme un écrou à auto-rivetage peut être consti-

tué par un acier à moyen carbone et mis en place dans

des panneaux de types très différents pouvant être cons-

titués par des aciers à bas et à moyen carbone.

Il y a lieu de se reporter aux brevets cités anté-

rieurement pour la description détaillée de certaines

parties du dispositif. En effet, le procédé et le dispo-

sitif suivant l'invention constituent un perfectionnement des procédés et des dbpositifs décrits dans ces brevets,

notamment en vue de certaines applications.

Les figures 1 et 2 représentent un mode de réalisa-

tion d'un dispositif comprenant une tête 20 et une ma-

trice 22. La tête peut être fixée à un élément de matrice supérieur 24 d'une pièce à matricer et la matrice 22 peut être fixée à un élément de matrice inférieur 26. Il est entendu que les termes "supérieur" et "inférieur" sont des expressions relatives impliquant que les éléments femelles sont fixés pendant une course descendante de la presse. Le procédé suivant l'invention n'est cependant

pas limité à un système dans lequel les éléments à auto-

fixation seraient mis en place dans le sens descendant.

La matrice peut, par exemple, être placée dans l'élément de matrice supérieur et la tète peut être placée dans l'élément de matrice inférieur pour que les éléments à

auto-fixation soient mis en place dans le sens ascendant.

Ce mode de réalisation du dispositif convient particuliè-

rement pour la mise en place d'éléments à auto-fixation

avec une presse à matricer comme celles qui sont utili-

sées dans l'industrie automobile pour le formage de pan-

neaux ou de plaques de contour complexe, mais le procédé et l2edispositif suivant l'invention ne sont pas limités

à ces applications.

Dans le mode de réalisation représenté, la tête 20 est fixée à l'élément de matrice supérieur 24 par des boulons non représentés et une plaque d'appui 28 absorbe les efforts. La tête 20 est fixée à la plaque 28 par

plusieurs boulons 30 et des goujons d'alignement 32 peu-

vent être utilisés pour assurer le positionnement précis

de la tête et de la plaque d'appui sur l'élément de ma-

trice supérieur. La tête comprend l'enveloppe de base 34, fixée par des boulons 30 à la plaque d'appui, l'enveloppe de bec 34 et le bec 36 comportant une ouverture 39 pour la mise en place des éléments femelles. Le bec 38 peut être fixé à l'enveloppe 36 du bec par des écrous (non

représentés) ou par tout autre moyen convenable.

Comme le montre le comparaison des figures 1 et 2,

l'enveloppe 36 du bec et le bec 39 se déplacent par rap-

port à l'enveloppe de base 34 pendant le fonctionnement

du dispositif..Ce mouvement relatif est guidé par un -

fet de guidage cylindrique 40 comportant une cavité 48 Le fût de guidage 40 est fixé à l'enveloppe du bec 36 par un boulon 44 et un ressort à spirale et logé dans la cavité 42. La partie supérieure du ressort en spirale

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46 traverse des ouvertures 48 et 50 ménagées respecti-

vement dans la:plaque d'appui 28 et dans l'élément de

matrice supérieur 24 et l'extrémité supérieure du res-

sort en spirale 46 est logée dans un évidement 52 ména-

gé dans l'élément de matrice supérieur. Le ressort en spirale 46 écarte avec force l'enveloppe de bec 36 de

l'enveloppe de base 34 pour réaliser la position '"d'ou-

verture" représentée par la figure 1. L'enveloppe de bec 36 est maintenue sur l'enveloppe de base 34 par une cheville de retenue 54 qui traverse un trou 56 ménagé dans l'enveloppe de base 34 pour se mettre en prise avec un épaulement 58 réalisé dans le fet de guidage 400 L'extrémité de la cheville de maitien 54 est logée dans une rainure de clavette 60 ménagée dans laE surface ext2i.eure du fi' de guidage 40, ce qui assure le guidage du mouvement relatif du dispositif. Unepatte de retenue 62, fixée à l'envebppe de base 34 par une vis 64, empêche

tout enlèvement intempestif de la chevill. de retenue 54.

Un boulon 66 assure, avec un manchon de gbuo: d'orienta-

tion 66a, l'alignement du fût de guidage 40 sur l'enve-

loppe de bec 36.

Dans le mode de réalisation représenté, l'enveloppe

de bec 36comprend un manchon anti friction 38, par enem-

ple un manchon en bronze, qui est logé dans un évidement

70 ménagé dans l'enveloppe de base 34 et un bloc d'ar-

rêt 73 retient le manchon et limite le mouvement ascen-

dant relatif du bec 36.

Les pièces actives de-la tête 20 comprennent un poinçon 74 et un plongeur 76. Le poinçon comporte une partie supérieure 77 qui est fixée à la plaque d'appui

28 par une vis 78. Le poinçon 74 est donc fixé par rap-

port à l'enveloppe de base 34. Le poinçon comporte éga-

lement une partie inférieure 80 qui est iliée à la par-

tie supérieure par un fût fileté 82 situé sur la partie

supérieure 77. Comme on le verra ultérieurement, l'ex-

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trémité libre du poinçon comporte une pièce de perce-

ment 86.

Le plongeur 76 peut également comporter deux parties, une partie supérieure 88 comprenant une tête de piston 90 et une partie inférieure 92 comprenant une extrémité d'en-

trainement libre 94. Dans le mode de réalisation repré-

senté, l'extrémité supérieure 88 du plongeur 76 est redise

à l'extrémité inférieure 92 par un filetage ordinaire 96.

Comme le montre la description ultérieure, la pièce de

percement 86 du poinçon 74 est soumise à une forte usure

et doit être périodiquement remplacée au cours du fonc-

tionnement. Ce remplacement est facile à effectuer, dans

le mode de réalisation représenté, en commençant par dé-

tisser et enlever la partie inférieure 92 du plongeur, ce qui donne accès à la partie inférieure 80 du poinçon. La

partie inférieure 80 du poinçon peut ensuite être divi-

sée et enlevée de la partie supérieure 77 et remplacée.

Comme on l'a vu, le plongeur 76 comprend un évide-

ment axial 98 et est associé télescopiquement au poinçon 74. Par ailleurs, la tête du piston 90 du plongeur 76

peut se déplacer librement dans les deux sens dons l'évi-

dement cylindrique 97 de l'enveloppe 34. Dans ces condi-

tions, comme on le verra ultérieuremmt, le plongeur 76 se déplace par rapport à l'enveloppe de base 34 lorsque l'enveloppe de bec 36 est, par rapport à l'enveloppe de base 30, dans la position de "fermeture" indiquée par une ligne en trait interrompu 90 A sur la figure 1o Un dispositif pneumatique 100 est fixé à la plaque d'appui 28 et est en communication avec l'évidement 97 par le passage 102. Ce dispositif pneumatique est relié à une conduite d'air comprimé 104 et maintient une pression d'air déterminée dans l'évidement 97. Lorsque la tête de piston 90 dépasse dans son mouvement la partie élargie 106 du poinçon 76, l'air pénètre dans l'évidement central 98 du plongeur et, par le passage transversal 108, dans

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la partie inférieure cu poinçon, de sorte que l'air est périodiquement expulsé par l'évidement axial 110 de l'extrémité de percemat 86 du poinçon pour repousser le fragment de panneau détaché par le percement dans les conditions indiquées ultérieurement. La tête de piston comporte desjoints toriques extérieurs et intérieurs

112 et 114.

La tête 20 qui vient d'être décrite convient parti-

culièrement pour la fixation d'éléments à auto-rivetage 116 qui arrivent par un conduit 118 aboutissant dans l'enveloppe de bec 36. Les éléments à auto-rivetage 116

* sont amenés dans le conduit 118 par une goulotte de gui-

dage 120. Cette goulotte de guidage 120 est reliée à l'enveloppe de bec 36 et du bec 38 par un bloc 122 de fixation de la goulotte dans des conditions indiquées

dans les brevets correspondants déjà cités.

Dans le mode de réalisation représenté, la tête com-

porte un organe de détection 124 qui est maintenu dans le

dispositif par un dispositif de maintien 126 et cet or-

gane de détection est relié à des organes de commande de

l'ensemble du dispositif par une canalisation 128. L'or-

gane de détection détermine si un éléement à auto-riveta-

ge est caits 1 position voulue pour sa mise en place et indiqué par la figure 1. Si ce n'est pas le cas, la presse

ne fonctionne pas, ce qui évite toute manoeuvre défec-

tueuse.

Les figures 1, 3 et 4 représentent la matrice 22.

La matrice comprend une matrice proprement dite 130 qui comporte un évidement 132 en forme de coupe et une tige de matrice centrale 134. La tige de matrice 134 peut

s'engager dans une ouverture centrale ou axiale 136 ména-

gée dans la partie de matrice 130 et la tige de matrice et l'ouvertuwr 136 comportent des surfaces coniques correspondantes 138, 139 (Voir Figure 3) qui limitent le mouvement ascendant de la tige de matrice. La tige

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de matrice est poussée vers le haut par des ressorts en spirale 140 qui comportent chacun des chevilles 142 appuyées élastiquement contre un épaulement radial 144 de la tige de matrice 134. L'épaulement 144 limite donc le mouvement descendant de la tige de matrice. Lorsque la tige de matrice est poussée vers le bas pendant la

mise en place des éléments à auto-rivetage, l'épaule-

ment 144 se met en prise avec la bague 146. La bague 146 est fixée à la partie de matrice 130 par des boulons 148 et la partie de matrice 130 est fixée dans un évidement de la pièce de fixation 149 de la matrice par un

bloc d'arrêt 152 et par un boulon 154. La pièce de fixa-

tion de la matrice est fixée à l'élément de matrice inférieure 26 par des boulons non représentés. Comme on le verra ultérieurement, la tige centrale 134 comprend un évidement axial 156 dans lequel passe le fragment détaché du panneau et l'élément de matrice inférieur

comporte un évidement coaxial 158o Dans le mode de réali-

sation décrit, l'élément de matrice inférieur comprend une bague d'appui 160 comportant un évidement 162 aligné coaxialement aux évidements 156 et 158o Les figures 3 à 5 décrivent certaines parties de la

matrice suivant l'invention. Les éléments 116 à auto-

rivetage comprennent un corps 164 comportant une extré-

mité plate 168 qui peut se placer sur l'extrémité d'en-

tralnement plate 94 du plongeur 76 Il est entendu que l"extrémité 94 du plonger peut avoir une autre forme

pour s'adapter à l'extrémité 168 des éléments à auto-

rivetage. Le corps 164 de l'élément à auto-rivetage com-

porte un évidement axial 170 qui, dans le mode de réa-

lisation représenté, comporte un filetage intérieur, de telle manière que l'élément à auto-rivetage peut être

utilisé comme dispositif de fixation du type écrou lors-

qu'il est fixé au panneau dans les conditions indiquées ci-dessous. Les éléments à auto-rivetage comportent une -14- partie annulaire cylindrique 172 qui est de pré-'renrce réalisée d'une seule pièce avec le corps 164 et alignée coaxialement avec l'évidement 170. L'extrémité libre

de la partie de rivetage annulaire comportede préféren-

ce, comme le montr2 la figure 5, une surface extérieure arrondie 174 et une surface 176 chanfreinée en forme de

cÈne qui relie la surface arrondie 174 à la surface in-

térieure 178 de la partie annulaire. Le diamètre de la surface extérieure 180 de la partie cylindrique est de

préférence inférieur au diamètre de la surface extérieu-

re 182 du corps 164, ce qui détermine un épaulement 184

du.corps qui est enfoncé dans le panneau dans les condi-

tions indiquées ci-dessous. Comme le montre la figure 5, l'extrémité de perce-

ment 86 de la partie inférieure 80 du poinçon 74 est

de préférence cylindrique et comporte une extrm'rité pla-

te 186o Cette partie perforante 86 est réalisée d'une seule pièce avec la partie inférieure 80 du poinçon 74 et s'y rattache par une surface d'emboutissage convexe 2C 188 lisse. La surface supérieure de la tige de matrice

134 comprend une surface 190 concave située à une cer-

taine distance de l'extrémité libre. L'extrémité libre de la tige de matrice comporte une surface extérieure conique 192, une surface d'extrémité 194 légèrement décalée dans le sens radial et une partie chanfreinée

196 au bord de l'ouverture de l'évidement axial 156.

La matrice 130 comprend une surface 200 qui sup-

porte le panneau autour de l'ouverture en forme de

coupe 132 de la matrice. La paroi extérieure de l'ou-

verture de la matrice comprend une surface conique 202 qui se raccorde à la surface 200 qui sert d'appui au panneau par une surface arrondie lisse 204. Dans le mode de réalisation décrit, la surface 206 du fond de

la cavité 132 est concave et comporte une partie supé-

rière conique 208 et une partie hémisphérique 210 qui s'associe dans l'ensemble à la surface concave 190 - 15- de la tige de matrice pendant la déformation dans le sens radial de la partie annulaire de rivetage 172 de

l'élément 116 à auto-rivetage effectuée dans les condi-

tions décrites ultérieurement.

La figure 3 fournit d'autres indications sur le mode de réalisation de la matrice. La tige de matrice 134 comporte une extrémité tubulaire 212 qui s'engage exactement dans l'ouverture cylindrique 214 de la bague 146 (Voir également la Figure 1)o La tige de matrice comporte également une surface extérieure cylindrique 216 qui s'engage exactement dans la partie supérieure

de l'évidement 136 de la matrice et une surface cylin-

drique inférieure 218 qui s'engage dans la partie cylin-

drique inférieure de l'évidement de la matrice. Les che-

villes 142 comportent chacune une tête 220 qui est appli-

quée contre l'épaulement 144 de la tige de matrice, Le

dispositif décrit comprend 5 chevilles 142 qui sont lo-

gées dans des gouttières cylindriques 222 et trois bou-

lons 148 sont logés dans des alésages 224 ménagés dans la bague de retenue 146 et dans des alésages filetés 226 ménagés dans la pièce 130. Comme le montre la figure 1, la surface extérieure 182 du corps des éléments à auto-rivetage décrits dans ce mode de réalisation est hexagonale, ce qui empêche toute rotation de l'élément

à auto-rivetage lorsqu'il est mis en place dans le pan-

neau. La surface extérieure 202 de la cavité 132 de la matrice 130 peut également avoir une forme empochant

toute rotation de l'élément d'auto-fixation dans le pan-

neau. Par exemple, la surface extérieure 202 de la ca-

vité de matrice peut être hexagonale et comporter une

lèvre radiale comme l'indique la figure 5.

Après cette description du dispositif, de la matri-

ce et des éléments à auto-fixation, il est possible de décrire le mode de fonctionnement du dispositif et dl procédé de fixation des éléments à auto-rivetage suivant

- - 2622261

- 16 -

i4c

l'invention. Un élément femelle'est d'abord placé con-

tre un panneau 250 de telle manière due l'extrémité libre de la partie de rivetage 172 cylindrique ou annulaire s'applique contre le panneau de manière à 8tre alignée coaxialement à la tige 134 de la matrice 22 dans la po-

sition de mise en place correspondant à la figure 1.

L'extrémité plate 94 du plongeur 75 est appliquée coaxia-

lement contre l'extrémité plate 168 du corps de l'élément femelle et le poinçon 74 est aligné coaxialement avec l'évidement 170. Dans le dispositif normal décrit, dans lequel la tête 20 est fixée à l'un des plateaux 24 et dans lequel la matrice est fixée à l'autre plateau 26, le procédé suivant l'invention s'applique simplement en

fermant la presse à matricer. Lorsque la presse à matri-

cer est partiellement fermée, le bec 38 pénètre dans le panneau 250 qui> de ce faitiestj fixé sur la surface 200 qui lui sert d'appui, comme l'indique la figure 2o En continuant à se fermer, la presse à matricer provoque le déplacement relatif l'enveloppe de base 34 de la tete 20 vers la matrice 22, de sorte que l'enveloppe 36 du bec se déplace vers l'enveloppe de base 34 en "fermant" partiellement la tête 20. Le poinçon 74 étant fixé par rapport à l'enveloppe de base 34, le poinçon se déplace

télescopiquement dans la cavité 170 de l'élément femel-

le et dans la partie cylindrique 172 pour s'enfoncer dans le panneau dans les conditions indiquées par les

figures 4 et 5. L'extrémité libre 94 du plongeur s'appli-

que contre l'extrémité 168 du corps de l'élément femelle et pousse l'élément femelle vers le bas pour s'engager dans le panneau. Cependant, le plongeur n'est pas fixe par rapport à l'enveloppe de base 34. Lorsque la tête est partiellement "fermée", la tete de piston 90 du plongeur 76 est poussée vers le haut dans la cavité 96 en refoulant la pression pneumatique qui règne dans la canalisation 102 et la cavité 97. La surface arrondie -17- 174 de la partie cylindrique 172 est alors poussée cpntre. le panneau sous l'action d'une force qui dépendde la pression pneumatique qui règne dans la cavité 97. En continuant à se déplacer vers la matrice 22, la tête 20 pousse l'extrémité perforante 86 du poinâon contre la partie de panneau 252 qui est

en porte-à-faux au-dessus de la cavité en forme de cu-

vette 132 de la matrice. Comme le montre la figure 4, la partie principale 250 du panneau est fixée entre le bec 38 et la surface 200 de la matrice 130 qui sert d'appui au panneau, mais la partie 252 du panneau qui se trouve au-dessus de la cavité 132 n'a pas d'appui, car la tige 134 peut se déplacer télescopiquement vers le bas dans la cavité de la matrice en surmontant la force relativement restreinte de ressorts en spirale 140. Lorsque le poinçon descend pour enfoncer le panneau, la partie du panneau 252 est d'abord poussée dans la cavité 132 et se transforme en une partie conique 252 qui n'a pas d'appui dans la cavité de la matrice, comme l'indiquent les figures 2, 4 et 5. Le bord relativement

vif 228 de la partie perforante 86 du poinçon 74 déta-

che par percement un fragment circulaire 230 du centre

de la partie de panneau conique 252 et réalise une ou-

verture circulaire 254 dans les conditions indiquées

par les figures 6.

La tête de piston 90 du plongeur 76 est ensuite placée au-dessus de la partie élargie 106 du poinçon 74, comme l'indique la ligne en trait interrompu 90 A de la

figure 1, et de l'air peut traverser la cavité 98 ména-

gée dans le plongeur pour pénétrer dans l'orifice d'en-

trer 108 ménagé dans le poinçon et être expulsé par le passage 110 à travers l'extrémité perforante 86 du

poinçon dans les conditions déjà indiquées. La pres-

sion de l'air provoque l'éjection du fragment 230 dans l'évidement 156 de la tige de matrice 134 lorsque la

- 18 -

tige se place contre le panneau dans les conditions indiquées par la figure 6. Dans le mode d'application préféré du procédé suivant l'invention, dans lequel l'élément femelle est mis en place de telle manière que sa surface libre soit dans l'alignement de la sur- face du panneau, il est préférable que le fragment 230 soit relativement petit. Comme le montre la figure 6, l'extrémité radiale libre 194 de la tige de matrice 134 est maintenue en contact avec la partie de panneau 252, ce qui garantit que le fragment de panneau 230 soit introduit dans l'évidement 156 et non pas dans la cavité 132, ce qui empêcherait la mise en place de l'élément femelle. Après le percement du panneau dans les conditions indiquées par la figure 6, la surface d'emboutissage arrondie 188 du poinçon 74 est poussée

contre la partie du panneau située à proximité immé-

diate de l'ouverture 254, pousse le panneau dans la ca-

vité 132 et agrandit du panneau. Comme le montre la

figure 7, la surface emboutissage 188 est ensuite en-

tralnée, au moins partiellement dans le mode de réali-

sation décrit, à travers l'ouverture 254 du panneau perforé,élargit l'ouverture du panneau et entraîne la

partie conique 252 du panneau dans la cavité 132.

La tête du piston 90 vient alors buter contre la

plaque d'appui 28 comme l'indique la figure 2. Le plon-

geur 76 est "fixé" par rapport à l'enveloppe de base 34, mais le bloc d'arrêt 72 n'est pas encore venu buter contre l'enveloppe de base 34. Dans ces conditions,

l'enveloppe de bec 36 continue à sedplacer vers l'en-

veloppe de base 34 à mesure que la presse à matricer se ferme en poussant l'extrémité libre 94 du plongeur contre l'extrémité 168 du corps de l'élément femelle

116. L'extrémité arrondie libre 174 de la partie cylin-

drique 172 de l'élément femelle 116 est ensuite entral-

née dans la partie du panneau, comme l'indiquela figu-

-19- re 8, en agrandissant l'ouverture 256 dans la partie

de panneau 252. La partie cylindrique est ensuite pous-

sée à travers l'ouverture du panneau, comme l'indiaue

la figure 9, et déforme plastiquement la partie de pan-

neau en lui donnant une forme tubulaire 252a, Comme le montre la figure 10, l'extrémité libre de la partie cylindrique annulaire 172 s'engage ensuite dans la partie de panneau en forme tubulaire 252a et la surface chanfreinée 176 s'applique contre la surface concave 190 de la tige de matrice de manière à déformer

la partie cylindrique dLns le sens radial vers l'exté-

rieur dans les conditions indiquées ci-dessous. La com-

paraison des figures 6 à 10 montre que la tige de matri-

ce est poussée en permanence vers le bas, d'abord par la partie de panneau, comme le montrent les figures 6 à 8,

puis par la surface chanfreinée 176 de la partie Qlin-

drique, comme le montrent les figures 9 et 10, jusqu'à ce que l'épaulement 144 de la tige de matrice rencontre la surface supérieure de la bague de retenue 146 (voir Figure 1). Lorsque la tige de matrice se heurte à la bague de retene, la surface concave 190 de la matrice se trouve de préférence à quelques millimètres au-dessus

de la surface concave hémisphérique 210 qui lui corres-

pond, de manière à éviter toute adhérence de l'extrémité

libre de la partie cylindrique au cours de sa déforma-

tion dans le sens radial vers l'extérieur dans les con-

ditions aui vont être décrites.

L'extrémité libre de la partie cylindrique est en-

suite poussée contre la surface concave 190 de la tige de matrice 134, comme l'indiquent les figures 11 et 12, ce qui donne un épaississement de cette extrémité libre, comme en 174a sur la figure 12, et amorce la déformation

dans le sens radial vers l'extérieur de la partie cylin-

drique. L'épaulement arrondi 184 du corps 164 est ensui-

te poussé dans la partie tubulaire 252a du panneau et

- 20 -

pousse cette partie du panneau vers l'extrémité libre 174a de la partie cylindrique et l'extrémité libre de la partie cylindrique est poussée en même temps dans le

sens radial vers l'extérieur et s'engage contre la sur-

face concave 206 de la cavité, comme l'indique la fi-

gure 13.

Enfin, l'extrémité libre 174a de la partie cylin-

drique 172 de l'élémént femelle est déformée en forme de conduit 174b en U ou en crochet et la partie de panneau 252b est poussée dans cette partie en forme de crochet

et enserrée par l'épaulement 184 du corps, comme l'in-

dique la figure 14. La surface extérieure 168 du corps

164 de l'élément femelle se trouve alors dans l'aligne-

ment de la partie principale 250 du panneau, ce qui cons-

titue un avantage important du procédé de mise en *lace

suivant l'invention. Le dispositif réalisé par l'assem-

blage de l'élément femelle et du panneau peut ttre uti-

lisé pour fixer le panneau 250 à un autre panneau ou à un élément de construction sans qu'il soit nécessaire d'embosser ou d'enfoncer l'élément femelle. Par exemple, un deuxième panneau ou l'élément de construction peuvent

être fixésau panneau 250 de telle manière que le deuxiè-

me panneau s'applique sur la surface extérieure de l'é-

lément femelle. Il y a lieu de remarquer que la partie

tubulaire 252b tau pnnneau assure la résistance au ci-

saillement du dispositif d'assemblage. En effet, si un boulon est vissé dans le filetage femelle 170, il exerce une force dirigée vers le haut de la figure 14 au moment de son serrage. Dans ces conditions, la partie T74b en

forme de crochet et la partie tubulaire du panneau amé-

liorent la résistance du dispositif.

Il y a lieu de remarquer que le procédé suivant l'invention donne lieu à une opération continue et que

le procédé et le dispositif suivant l'invention convien-

nent particulièrement à une fabrication en série, les

- 21 - 2622261

Z6ELo t

- 21 -

éléments femelles étant mis en place dans le panneau à chaque manoeuvre de la presse à matricer. Après la mise

en place, la presse à matricer est ouverte, comme l'in-

dique la figure 1, et le ressort 46 amène l'enveloppe de bec 36 dans la position indiquée par la figure 1. Comme l'indiquent les document déjà cités, un mécanisme d'alimentation (non représenté) amène d'une manière continue des éléments femelles 116 à la position voulue, de préférence lorsque la partie 20 est ouverte, de sorte que l'élément femelle est prgt à être mis en place dès

que la presse est complètement ouverte.

En somme, le procédé suivant l'invention consiste à pousser l'extrémité perforante 86 du poinçon 74 qui

traverse la cavité 170 du corps de l'élément et la par-

tie cylindrique annulaire 172 pour agir sur le panneau

250. Le poinçon effectue ensuite les opérations suivan-

tes, en principe dans l'ordre: tout d'abord, l'extrémité libre du poinçon pousse la partie 252 du panneau qui n'a

pas d'appui dans la cavité de matrice 132 en la transfor-

mant, dans la cavité de maUrice, en une partie conique 252, comme l'indiquent les figures 4 et 5. L'extrémité perforante 86 du poinçon détache ensuite par percement

un fragment 230 du centre de la partie conique 252 en réa-

lisant une ouverture 254 dans le panneau. La surface d'emboutissage 188 est ensuite poussée dans la partie du panneau située à proximité immédiate de l'ouverture du

panneau, agrandit l'ouverture et pousse la partie du pan-

neau dans la cavité de la matrice. La surface d'emboutis-

sage 188 peut être poussée au moins partiellement à tra-

vers l'ouverture 254 du panneau, agrandir l'ouverture et

pousser la partie de panneau dans la cavité de la matri-

ce. L'extrémité libre 174 de la partie cylindrique 172 de.l'élément femelle est ensuite poussée dans la partie en cone 252 du panneau et dans l'ouverture du panneau et donne à la partie de panneau une forme tubulaire 252a,

- 22 -

comme le montre la figure 9. Enfin, l'extrémité libre de la partie cylindrique 172 est poussée contre la surface concave 190 de la tige de matrice 134 dans le sens radial

vers l'extérieur de manière à s'appliquer contre la sur-

face concave 210 correspondante de la cavité de la matri- ce, donnant à la partie cylindrique une forme en U ou en

crochet 174 de manière à réaliser, comme l'indique la fi-

gure 14, un encastrement mécanique avec la partie de pan-

neau 252b. Dans le mode de réalisation préféré de l'inven-

tion, l'épaulement 184 du corps est également poussé dans la partie de anneau 252b, enserre la partie d panneau et place la surface supérieure 168 du corps de telle manière qu'elle soit dans l'alignement de la surface principale

250 du panneau.

Il importe de remarquer que la déformation du panneau dans les conditions indiquées est très importante pour la réalisation d'un encastrement mécanique entre la partie cylindrique 172 de l'élément femelle 116 et la partie de panneau 252b dans les conditions indiquées par la figure 14. Dans le procédé suivant l'invention, la déformation du panneau est dirigée d'une manière très précise. Bien

que la partie de panneau 252 n'ait pas d'appui sur la ma-

trice pendant le percement, la partie de panneau est con-

tinuellement dirigée. Tout d'abord, l'extrémité libre 174 de la partie cylindrique est poussée contre le panneau

par une force déterminée qui est maintenue pendant le per-

cement et provoque la déformation en c8ne de la partie de panneau 252a lorsque le panneau est perforé. Le panneau est ensuite appliqué contre la surface d'emboutissage arrondie 188 dans les conditions indiquées par la figure

6, ce qui donne un deuxième contact annulaire avec la par-

tie cylindrique. L'sxtrémité libre de la partie cylindri-

que est ensuite poussée dans la partie du panneau 252, ce qui maintient le contr8le de la déformation du panneau

pendant qu'il prend une forme tubulaire.

- 23 -

Il va de soi que le procédé et le dispositif sui-

vant l'invention peuvent 8tre modifiés de différentes

manières sans sortir du cadre des revendications. Comme

on l'a vu, la tige de matrice 135 est de préférence poussée par un ressort vers le haut pour maintenir l'ex- trémité libre 194 en contact avec la partie de panneau 252, de manière que le fragment relativement petit 230 soit envoyé dans la cavite de matrice 156. Il va de soi cependant que le dispositif destihé a pousser la tige de cavité vers le haut ne se limite pas à un ressort ou à plusieurs ressorts. La tige de matrice peut être poussée vers le haut par une pression pneumatique ou par

un coussin élastique. Gomme on l'a vu, le diamètre inté-

rieur de la surface intérieure 178 de la partie cylin-

drique 172 est plus du double du diamètre du fragment 230 détaché du panneau, ce qui donne assez de métal pour la réalisation de l'alignement de la surface extérieure de l'élément femelle avec la surface du panneau dans les conditions indiquées par la figure 14 et assure certains

avantages de l'inventions y compris la résistance au ci-

saillement due à la partie tubulaire 252b. Il va de soi, cependant que le procédé suivant l'invention peut être également appliqué lorsque le diamètre du fragment est

presque égal au diamètre intérieur de la partie cylindri-

que 172. le mode de réalisation de la tète 20 et de la matrice 22 qui est décrit ci-dessus est celui qui a donné

les meilleurs résultats pour l'application de l'invention.

Il va de soi, oependant que le procédé suivant l'inven-

tion n'est pas limité par le dispositif décrit en ce qui concerne son mode de construction détaillé, et que les modifications susceptibles d'être apportées au dispositif ne sont pas limitées par des procédés appliqués au moyen

du dispositif.

-24 -

Claims (17)

REVENDICATIONS

1. 'Procédé de fixation d'un élément femelle à un panneau

déformable plastiquement, le dit élément femelle compre-

nant un corps comportant une cavité qui le traverse et une partie cylindrique réalisée d'une seule pièce avec ce corps auquel elle est concentrique et avec lequel elle communique, la dite partie cylindrique comportant une

surface intérieure, une surface extérieure et une extré-

mité ouverte libre, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes effectuées en continu: (a) placer et aligner le dit élément femelle contre un panneau qui prend appui sur une matrice comportant

une cavité concave alignéecoaxialement avec le dit élé-

ment femelle de telle manière que la dite partie cylin-t drique soint appliquée contre le panneau;

(b) pousser l'extrémité libre d'un poinçon, a tra-

vers la cavité du corps du dit élément femelle et la partie cylindrique annulaire, contre le dit panneau, la dite extrémité libre du poinçon comportant une pièce d'extrémité perforante, qui s'étend dans le sens axial et dont le diamètre est nettement inférieur au diamètre

intérieur de la surface intérieure de la partie cylindri-

que, et étant suivie par une partie convexe élargie per-

mettant l'emboutissage et la réalisation, en principe dans l'ordre suivant, des opérations consistant en-ce que: (1) l'extrémité libre du dit poinçon pousse le dit

panneau dans la dite cavité de matrice et donne à la par-

tie du panneau qui n'a pas d'appui au niveau de la cavité de la matrice une forme conique; (2) la pièce d'extrémité perforante du dit poinçon détache par perforation un fragment du centre de la dite partie de pannead non appuyée et déformée en c8ne et, de ce fait, réalise une ouverture dans le panneau;

(3) la surface d'mboutissage du dit poinçon est pous-

sée contre la dite partie de panneau; (c). extrémité libre de la partie cylindrique du dit élément femelle est enfoncée dans la dite partie de

panneau déformée en c8ne et, en traversant la dite ou-

verture percée dans le panneau, pénètre dans la dite ca-

vité de matrice de telle manière que la surface exté-

rieure de la dite partie cylindrique donne par emboutis-

sage à la dite partie de panneau une forme tubulaire; (d) l'extrémité libre de la dite partie cylindrique

est déformée plastiquement dans le sens radial vers l'ex-

térieur dans la dite cavité de matrice pour réaliser un

encastrement mécanique avec la dite partie de panneau.

2. Procédé de fixation d'un élE1nt femelle à un panneau selon

la revendication 1, caractérisé en ce que!'extrémité li-

bre de la partie cylindrique est poussée contre la partie de panneau déformée en cône écartée dans le sens radial du poinçon sous l'action d'une charge ou force déterminée avant la perforation de la partie de panneau, la dite charge ou force détermlnée étant maintenue lorsque le

poinçon est poussé dans la dite ouverture du panneau.

3o Procédé de fixation d'un élément femelle à un panneau selon

la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de l'é-

lément femelle est poussé dans la partie de panneau dé-

formée en tube lorsque l'extrémité libre de la partie cy-

lindrique est déformée dans le sens radial vers l'exté-

rieur et que la surface extérieure de l'élément femelle

est dans l'alignement de la surface non déformée du panneau.

4. Procédé de fixation d'un élément femelle à un panneau se-

lon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps comporte un épaulement situé à proximité immédiate de la partie cylindrique appliquée contre le panneau et en ce

que cet épaulement du corps de l'élément femelle est en-

foncé dans la partie de panneau de manière à enserrer la dite partie de panneau entre l'épaulement du corps et l'extrémité libre de la partie cylindrique déformée dans

le sens radial.

- 26 -

5. Procédé de fixation d'un élément femelle à un panneau

selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ma-

trice comprend une tige centrale qui fait saillie sépa-

rement et qui est entourée par la cavité de matrice, la dite tige centrale comportant une cavité aiale alignée coaxialement avec l'extrémité perforante du poinçon et

la matrice comportant des dispositifs poussant élasti-

quement la tige centrale vers le panneau, le dit procé-

dé comportant des opérations eonsistant en ce que le frag-

ment de panneau est éjecté dans la cavité de la tige lors-

que la tige est placée à proximité immiédiate du panneau, puis que la partie du panneau pousse élastiquement la tige centrale dans la cavité de matrice lorsque la partie de

panneau est déformée dans la cavité de matrice pour rece-

voir la surface intérieure de l'extrémité libre de la partie cylindrique, la tige déformant ensuite la partie cylindrique dans le sens radial vers l'extérieur dans la

cavité de matrice.

6o Procédé de fixation d'un élémernt femelle à vmun panneau se-

lon la revendication 5, caractérisé en ce que le fragment de panneau est éjecté dans la cavité de la tige centrale sous l'action d'une pression pneumatiqueo

7. Procédé de fixation d'un élément femelle à un panneau se-

lon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité

perforante du poinçon comprend une pièce perforante cylin-

drique, qui.is'étend dans le sens axial à partir de la par-

tie d'emboutissage qui présente une surface lisse hémi-

sphérique dont le diamètre augmente à partir de la pièce

perforante cylindrique, le dit procédé comportant les opé-

rations consistant en ce que la pièce perforante cylin-

drique perfore la partie du panneau sans appui et déformée en cône, que la surface d'emboutissage hémisphérique est poussée contre la dite partie de panneau pour élargir l'ouverture réalisée dans le panneau et pousser le panneau dans la cavité de matrice, que la surface d'emboutissage

- 27 -

est poussée dans l'ouverture du paneau et aue la par-

tie cylindrique de l'élément femelle est poussée contre

la dite partie de panneau etdans l'ouverture du panneau.

8. Procédé de fixation d'un élément femelle à un panneau selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'extré-

mité libre de la partie cylindrique de l'élément femel-

le comporte une surface extérieure arrondie, le dit procédé comprenant les opérations consistant en ce que l'extrémité libre de la partie cylindrique est poussée contre la partie de panneau déformée en cône écartée

dans le sens radial du poinçon sous l'action d'une char-

ge ou force déterminée avant le percement de la partie

de panneau et à maintenir la dite charge ou force lors-

que l'extrémité libre du poinçon est poussée dans l'ou-

verture du panneau.

9o Procédé de fixation d'un élément femelle à un panneau

dêformable plastiquement, le dit élémet emelle compre-

nant un corps comportant une cavité oui le traverse et une partie cylindrique réalisée d'une seule pice avec ce corps auquel elle est concentrique et avec lequel elle communique, la dite partie cylindrique comportant une surface intérieure, une surface extérieure et une

extrémité ouverte libre, caractérisé en ce qu'il com-

porte les opérations suivantes effectuées en continu (a) placer et aligner l'élément femelle contre un parnneau qui prend appui sur une surface d'appui d'une

matrice comportant une cavité concave entourant une ti-

ge de matrice saillante qui est alignée coaxialement avec la partie cylindrique de l'élément femelle, est montée télescopiquement dans une cavité ménagée dans la matrice et comporte une cavité axiale, une extrémité libre et-une surface de matriçage concave s'étendant

dans le sens radial vers l'extérieur à partir de l'ex-

trémité libre de la tige de matrice, la matrice com-

portant un dispositif poussant élastiquement la tige de

- 28 -

matrice vers la surface d'appui du panneau.

(b) pousser l'extrémité libre du poinçon à travers

la cavité du corps de l'élément femelle et la partie cy-

lindrique pour qu'il agisse sur le panneau e:nle pous-

sant dans la cavité de la matrice et en déformant en c8ne sa partie sans appui dans la cavité concave de la matrice, puis en enfonçant le poinçon dans cette partie du panneau pour détacher un fragment du centre de la partie de panneau non appuyée et réaliser une ouverture dans le panneau, éjecter ce fragment de panneau dans la

cavité de la tige de matrice centrale lorsque cette ti-

ge est à proximité immédiate du panneau, pousser l'ex-

trémité libre de la partie cylindrique de l'élément fe-

melle dans la partie déformée en cône et dans l'ouver-

tur du panneau dans la cavité et contre la surface de matriçage de la tige de matrice qui s'étend dans le sens radial vers l'extérieur et pousser latige de matrice

dans la cavité de matrice, la matrice comprenant un dis-

positif d'arrêt empochant tout déplacement télescopique ultérieur de la tige lorsque la surface de matriçage concave oui s'étend dans le sens radial vers l'extérieur est placée près d'une surface de matriçage adjacente de

la cavité de matrice.

(c) pousser l'extrémité libre de la partie cylindri-

que contre la surface de matriçage concave de la tige

de matrice qui s'étend dans le sens radial vers l'exté-

rieur, de manière à déformer dans le sens radial l'ex-

trémité libre de la partie cylindrique dans la cavité de matrice et à réaliser un encastrement mécanique avec la

partie de panneau.

10. Procédé de fixation d'un élément femelle à un panneau

selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'extré-

mité libre du poinçon comporte une pièce d'extrémité perforante qui s'étend dans le sens axial et est suivie d'une partie d'emboutissage convexe élargie, le dit

-2622261

- 29 -

procédé comprenant les opérations consistant à pousser l'extrémité perforante du poinçon contre la partie du panneau non appuyée pour détacher par perforation un

fragment de la dite partie de panneau non appuyée dé-

formée en c8ne, à pousser la surface d'emboutissage du

poinçon dans l'ouverture du panneau et à élargir l'ou-

verture du panneau en poussant davantage la partie de

panneau dans la cavité de la matrice.

11. Procédé de fixation d'un élément femelle à un panneau

selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il com-

prend les opération consistant en ce que l'extrémité li-

bre de la partie cylindrique de l'élément femelle est poussée, après le passage du poinçon par l'ouverture du

panneau de manière que la surface extérieure de la par-

tie-cylindrique donne à la partie de panneau une forme tubulaire par contact avec la surface extérieure de sa

partie cylindrique, et que l'extrémité libre de la par-

tie cylindrique est déformée plastiquement dans le sens

radial vers l'extérieur de manière à réaliser un en-

castrement mécanique avec l'extrémité libre de la par-

tie de panneau tubulaire.

12. Procédé de fixation d'un élément femelle à un panneau

selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'extré-

mité libre de la partie cylindrique est poussée contre

la partie de panneau écartée du poinçon dans le sens ra-

dial sous l'action d'une charge ou force déterminée

avant le percement de la partie de panneau et que la-di-

te charge ou force déterminée est maintenue lorsque le

poinçon perfore le panneau.

13o Procédé de fixation d'un élément femelle à un panneau selon la revendication 9, caractérisé en ce que le corps

de l'élément femelle est pousséS'dans la partie de pan-

neau déformée en tube lorsque l'extrémité libre de la partie cylindrique est déformée dans le sens radial vers

- 30 -

l'extérieur de telle manière que la surface extérieure

de l'élément femelle soit dans l'alignement de la sur-

face du panneau.

14. Dispositif à matrice pour la fixation d'un élément fe-

melle à un panneau déformable plastiquement, caractérisé en ce que l'élément femelle comprend un corps comportant une cavité qui le traverse et une partie cylindrique annulaire réalisée d'une seule pièce avec ce corps auquel

elle est concentrique et comportant une surface intérieu-

re, une surface extérieure et une extrémité ouverte li-

bre, le dit dispositif comprenant une matrice comportant une cavité en forme de cuvette, une surface d'appui du panneau au moins sur des côtés opposés de la cavité de

matrice et une cavité tranversant le centre de la conca-

vité de la matrice, une tige de matrice tranversant téles-

copiquement cette cavité, faisant saillie dans la matrice et comportant une extrémité libre et une cavité axiale traversant cette extrémité libre, la tige de matrice

comportant une surface de matriçage concave arrondie s'é-

tendant dans le sens radial vers l'extérieur et située

à une certaine distance de l'extrémité libre et la cavi-

té de matrice comportant une surface de matrice concave correspondante, un dispositif poussant élastiquement la tige de matrice dans la cavité pour déplacer l'extrémité libre de la tige jusqu'hà proximité immédiate du plan de la surface d'appui du panneau pour recevoir un fragment détaché par perforation du panneau et éjecté.-dans la cavité de la tige de matrice et un dispositif d'arrêt limitant la déplacement de la tige de matrice dans la cavité de matrice en s'opposant à la force du dispositif de poussée qui aligne la surface de matriçage, arrondie dans le sens radial, de la tige de matrice et la surface

de la cavité de matrice correspondante, l'extrémité li-

bre de la tige de matrice pouvant se déplacer télescopi-

quement à l'intérieur de la partie cylindrique à son

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extrémité libre et la surface de matriçage radiale de la tige de matrice et la surface de matrice correspondante coopérant pour déformer dans le sens radial l'extrémité libre de la partie cylindrique de manière à réaliser un encastrement avec le panneau déformé dans la cavité

de matrice.

15. Dispositif à matrice pour la fixation d'un élément femel-

le à un panneau selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif d'arrêt limite le déplacement de la tige dans la cavité de matrice au-dessus du niveau de la surface de matrice concave de manière à éviter tout

défaut d'alignement des surfaces lorsque l'extrémité li-

bre de la partie cylindrique est déformée dans le sens

radial contre les dites surfaces.

16. Dispositif à matrice pour la fixation d'un élement femel-

le à un panneau déformable plastiquement, le dit dispo-

sitif comprenant une matrice, un poinçon et un élément

de poussée, l'élément femelle comprenant un corps compor-

tant une cavité qui le traverse et une partie cylindrique réalisée d'une seule pièce avec ce corps auquel elle est concentrique et comportant une surface intérieure, une surface extérieure et une extrémité ouverte libre, le

dit dispositif comprenant une matrice comportant une ca-

vité en forme de cuvette, une surface d'appui du pan-

neau au moins sur des côtés opposés de la cavité de ma-

trice et une cavité traversant le centre de la concavité

de la matrice, une tige de matrice traversant télescopi-

quement cette cavité faisant saillie dans la matrice et comportant une extrémité libre et une cavité axiale traversant cette extrémité libre, la tige de matrice

comportant une:surface de matriçage concave arrondie s'é-

tendant dans le sens radial vers l'extérieur et située

à une certaine distance de l'extrémité libre et la ca-

vite de matrice comportant une surface concave corres-

pondante, à un dispositif poussant élastiquement la

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tige de matrice dans la cavité de matrice pour déplaer

l'extrémité libre de cette tige de matrice jusqu'à pro-

ximité immédiate du plan de la surface d'appui du pan-

neau et un dispositif d'arrêt limitant le déplacement de la tige de matrice dans la cavité de matrice en s'op- posant à la force du dispositif de poussée de manière

à assurer l'alignement de la surface de matriçage arron-

die concave dans le sens radial vers l'extérieur et de

la surface de cavité de matrice correspondante, le poin-

çon comportant une extrémité libre pouvant s'engager

télescopiquement à travers la cavité et la partie cylin-

drique de l'élément femelle pour agir sur le panneau ap-

puyé sur la surface d'appui de la matrice, l'extrémité

libre du poinçon comportant une pièce d'extrémité perfo-

rante ayant un diamètre nettement inférieur à celui de

la surface intêrieurede la partie cylindrique pour déta-

cher par perforation un fragment du panneau en réalisant

une ouverture dans le panneau et étant suivied'une par-

tie d'emboutissage élargie, arrondie et convexe, qui est poussée contre le panneau et dans l'ouverture du panneau

et une pièce d'entraînement annulaire qui s'engage téles-

copiquement autour du poinçon pour entrainer le corps

de l'élément de fixation de manière à faire passer l'ex-

trémité libre de la partie cylindrique dans l'ouverture

du panneau pour quelle penètre dans la cavité de matri-

ce et s'applique contre les surfaces de matriçage, de manière à déformer dans le sens radial vers l'extérieur l'extrémité libre de la partie cylindrique de manière à réaliser un encastrement avec le panneau

17. Dispositif à matrice selon la revendication 16, caracté-

risé en ce que la pièce d'extrémité perforante du poin-

çon comporte une partie perforante cylindrique orientée dans le sens axial et que la surface d'emboutissage est

généralement hémisphérique et part de la partie perfo-

rante en s'écartant dans le sens radial.

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18. Dispositif à matrice selon la revendication 15, carac-

térisé en ce que le poinçon comporte une cavité axiale et un dispositif fournissant une pression pnenmatique et communiquant avec la cavité axiale du poinçon pour y produire la pression nécessaire à l'éjection d'un fragment de panneau détaché par perforation du panneau

dans la cavité de la tige de matrice.

19. Tête de mise en place pour la fixation d'un élément fe-

melle à un panneau, le dit élément femelle comprenant un corps comportant une cavité qui le traverse et une partie de rivetage réalisée d'une seule pièce avec ce

corps et comportant une extrémité ouvertelibre et com-

muniquant avec la cavité du corps, la dite tete compor-

tant un premier conduit recevant les éléments femelles et un deuxième conduit à plongeur communiquant avec le premier conduit, un poinçon pouvant se déplacer dans les deux sens dans.le conduit à plongeur et comprenant

un corps comportant une surface extérieure et une extré-

mité libre, l'extrémité libre du poinçon comprenant une pièce perforante cylindrique réalisée d'une seule pièce avec le poinçon et orientée dans le sens axial et une surface d'emboutissage arrondie partant de la partie perforante pour aller dans le sens radial vers l'extérieur et se raccordant à la surface extérieure du corps et un plongeur monté télescopiquement autour de la surface extérieure du poinçon et comportant, à son extrémité libre, une surface d'entraînement, l'extrémité libre du dit poinçon s'engageant télescopiquement dans

la cavité de l'élément femelle et dans la partie de ri-

vetage pour agir sur un panneau situé en face b l'ex-

trémité libre de la partie de rivetage, la tête de mise en place comprenant un dispositif de commande poussant

la partie perforante du poinçon de manière qu'elle per-

fore le panneau en détachant un fragment et en réali-

sant une ouverture de panneau, ce dispositif de commande

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poussant la surface d'emboutissage contre le panneau à proximité de l'ouverture du panneau de manière qu'elle

élargisse l'ouverture en question et poussant la surfa-

ce d'emboutissage dans l'ouverture du panneau et ce dis-

positif de commande poussant la surface d'entraînement

du plongeur contre le corps de l'élément femelle de ma-

nière à pousser la partie de rivetage dans tl'ouverture

de panneau élargie.

20. Tête de mise en place selon la revendication 19, caracté-

risée en ce que la surface d'emboutissage du poinçon qui constitue une transition et comporte une surface arrondie faisant suite à la partie cylindrique perforante s'étend dans le sens radial par rapport à l'axe longitudinal du poinçon vers le corps et se raccorde progressivement à

la surface extérieure du corps du poinçon.

21o Tête de mise en place selon la revendication 19, caracté-

risée en ce que le poinçon comprend une cavité axiale qui traverse la partie perforante cylindrique et en ce que la dite t9te comprend un dispositif founissant une pression pneumatique et communiquant avec la cavité de poinçon de manière à assurer l'éjection du fragment de

panneau détaché par la partie perforante du poinçon.

22. Dispositif de mise en place selon la revendication 19,

en combinaison avec un dispositif à matrice, caractéri-

sé en ce que le dispositif à matrice comprend une ma-

* trice comportant une cavité de matrice concave entou-

rant une tige de matrice faisant saillie au centre de la matrice et comportant une extrémité libre, cette tige de matrice s'engageant télescopiquement dans la cavité ménagée dans la matrice et la tige de matrice comportant

une cavité axiale traversant l'extrémité libre de la ti-

ge de matrice alignée avec l'extrémité libre du poinçon

et l'extrémité libre du poinçon s'engageant télescopi-

quement dans la cavité de la tige de matrice, la matri-

ce servant d'appui à un panneau fixe et la cavité de la

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tige de matrice recevant le fragment lorsque la tige de matrice est amenée à proximité immédiate du panneau et la tige de matrice coopérant avec la cavité de matrice pour déformer dns le sens radial la partie de rivetage de l'élément femelle après le percement du panneau par

le poinçon.