FR2785955A1 - Absorbeur de choc gigogne metallique et son procede de fabrication - Google Patents

Abstract

Il s'agit d'un procédé pour réaliser un absorbeur de choc (10) métallique comprenant les étapes suivantes :- réaliser des portions de coquille (10a, 10b) définissant chacune une portion de l'absorbeur, par emboutissage d'une tôle,- amener ces portions de coquille au contact entre elles,- assembler les portions de coquille entre elles.Application à un absorbeur métallique, gigogne.

Description

La présente invention a pour objet un procédé pour réaliser un absorbeur de choc, ainsi que l'absorbeur en lui-mme.

Un absorbeur de choc conforme à l'invention peut typiquement tre une structure en forme de dôme, en particulier de section circulaire et de forme générale tronconique.

Les absorbeurs de ce type sont relativement usuels. Ils peuvent notamment tre constitués par un simple tronc de cône, par une succession de cylindres de diamètres différents mis bout-à-bout ou par des troncs de cône similaires mis bout-à-bout.

Plusieurs telles structures sont souvent disposées côte à côte.

Toutefois, le coût de réalisation de ces absorbeurs est souvent relativement élevé et les méthodes de fabrication ou de mise en oeuvre, délicates. Pour résoudre ces problèmes, l'invention propose que l'on exécute successivement les étapes suivantes, pour fabriquer l'absorbeur de l'invention :
-réaliser des portions de coquille définissant chacune une portion de l'absorbeur, par emboutissage d'une tôle,
-amener ces portions de coquille au contact entre elles,
-assembler les portions de coquille entre elles.

Cette solution permet de maîtriser l'épaisseur de l'absorbeur de choc sur toute sa surface, de réduire le coût de l'outillage et les chutes de matière.

L'invention propose en outre que l'on réalise de préférence les étapes suivantes (bien qu'un assemblage par soudage soit :
-lors de la réalisation des portions de coquille, on prévoit au moins une patte sur certaines au moins d'entre elles, et
-on assemble les portions de coquille par sertissage de cette (ces) patte (s).

L'assemblage des coquilles est ainsi facilité et la fonction d'absorption d'énergie favorisée.

Dans le mme but, l'invention conseille en outre que l'on réalise deux portions de coquille identiques et symétriques l'une de l'autre par rapport à la direction d'allongement de l'absorbeur (direction générale de l'absorption de l'énergie).

I1 n'est ainsi nécessaire de réaliser qu'un seul type de moule d'emboutissage.

En ce qui concerne l'absorbeur de choc en lui-mme, outre le fait qu'il s'agit d'un absorbeur métallique (puisque réalisé par emboutissage de tôle) comprenant au moins deux portions de coquille définissant chacune une portion de l'absorbeur et au moins une zone allongée d'assemblage de ces portions de coquille entre elles, une caractéristique complémentaire de l'invention conseille que la (chaque) zone allongée d'assemblage s'étende suivant au moins une direction qui est sensiblement parallèle à la direction d'allongement de l'absorbeur (direction probable du choc).

Ainsi, ces zones d'assemblage allongées (en particulier des zones de sertissage, comme indiqué ci-avant) constitueront des zones favorables de rigidité, résistantes à l'écrasement lors du choc, au moins suivant la direction générale de celui-ci.

Pour favoriser le compromis résistance au choc/amortissement, une caractéristique complémentaire de l'invention conseille mme que l'absorbeur présente différents degrés comprenant chacun une contremarche suivant cette direction d'allongement et une marche transversale à elle et que par ailleurs, lesdites zones allongées d'assemblage s'étendent suivant les contremarches, exclusivement.

Ainsi, une déformation programmée pourra exister à l'endroit des marches, là où les portions de coquille ne sont pas réunies entre elles, transversalement à la direction générale typique d'un choc.

Une description plus détaillée de l'invention va maintenant tre fournie en référence aux dessins annexés dans lesquels :
-la figure 1 schématise, à petite échelle, un ensemble matrice/poinçon d'emboutissage pour la réalisation de portions de coquille de l'absorbeur de l'invention,
-la figure 2 montre un absorbeur prt à l'emploi,
-la figure 3 est une vue suivant le plan de coupe m-m de la figure 2, en vue agrandie,
-la figure 4 est une vue identique à celle de la figure 3, avant l'étape de finition d'assemblage, entre les deux demi-coquilles qui définissent ici l'absorbeur (en l'espèce, sertissage).

Sur la figure 1, on voit schématiquement représenté, en vue de coté, un ensemble d'emboutissage 1 comprenant une matrice 3 et un poinçon 5 adaptés pour se rapprocher ou s'éloigner l'un de l'autre, suivant les deux doubles flèches figurées.

La matrice et le poinçon présentent chacun une surface intérieure, respectivement 3a et 5a, configurée pour assurer la mise en forme d'une tôle 10a disposée entre eux.

Compte tenu de la forme en tronc de cône à degrés (ou à escalier) de l'absorbeur (10) tel qu'il a été représenté sur la figure 2, les surfaces intérieures d'emboutissage 3a et 5a se présentent chacune comme un escalier que l'on peut également appeler"surface à degrés".

En regardant les figures 1 et 2, on comprend en outre que la forme des matrice et poinçon 3,5 et de leur surface d'emboutissage respective 3a, 5a sont en outre, dans l'exemple présenté, en forme de portions de cylindre, de manière à permettre en l'espèce, en deux opérations d'emboutissage successives, de réaliser deux demi-coquilles de forme générale en demicylindre, d'axe 11, et présentant chacune une succession de degrés ou marches repérées 13, 15 et 17 sur l'absorbeur de la figure 2.

Si l'absorbeur doit en outre se terminer, à sa base de plus grande section, par une collerette périmétrique extérieure 19, et, à son sommet, de plus petite section, par une surface de fermeture frontale 21, les surfaces d'emboutissage complémentaires 3a, 5a comprendront donc cinq marches, dans le cas de notre exemple de la figure 1.

Ainsi, en utilisant deux tôles initialement planes et en procédant à deux opérations d'emboutissage successives d'une tôle puis de l'autre, par l'intermédiaire de la structure d'emboutissage 1, on va pouvoir obtenir l'absorbeur embouti 10, sous réserve d'avoir effectué les opérations d'assemblage des deux demi-coquilles embouties.

On notera dès à présent que l'on pourrait bien entendu prévoir de réaliser l'absorbeur 10 à partir de plus de deux portions de coquilles, en adaptant en conséquence la forme en portions de cylindre de l'appareillage 1.

Si l'on se reporte à la figure 4, on voit illustrée la forme que peuvent avoir les zones d'assemblage 25,27 des portions de coquille définissant l'absorbeur.

Sur la figure 2, on constate que la zone d'assemblage 25 que l'on aperçoit s'étend exclusivement parallèlement à la direction d'allongement 11 de l'absorbeur qui constitue également l'axe de symétrie de celui-ci.

On notera que sur la figure 1, on n'a pas représenté les zones d'assemblage d'extrémités qui, en réalité, doivent exister à l'endroit des surfaces d'emboutissage 3a, 5a.

Comme on le voit sur les figures 2 et 4 en particulier, chaque zone d'assemblage est ici constituée par l'association de deux déformations, ou pattes, réalisées respectivement à l'une et l'autre des extrémités latérales de chaque portion de coquille emboutie.

Avec une telle solution, les portions de coquille embouties seront toutes identiques, réduisant ainsi le coût et facilitant les opérations d'assemblage permettant d'obtenir l'absorbeur 10.

Sur la figure 4, on constate qu'en sortie de la presse d'emboutissage, chaque portion de coquille telle que 10a, 10b présente latéralement, d'un côté une collerette (ou patte) longitudinale coudée 25a, et de 1'autre côté, une collerette (ou patte) longitudinale droite 27a, 1'autre portion de coquille présentant, en regard, une forme complémentaire, respectivement une collerette droite 25b et une collerette coudée 27b.

Après avoir présenté en regard les collerettes correspondantes, comme dans la situation de la figure 4, il suffira à l'opérateur d'écraser par une pince de sertissage appropriée les collerettes coudées 25a, 27b autour des collerettes droites 25b, 27a, de manière à parvenir à la situation de la figure 3 où les deux demi-coquilles 10a, 10b sont serties ensemble.

Ainsi réalisées, les deux zones de sertissage 25,27 de l'absorbeur 10 ne seront présentes que le long de génératrices des cylindres successifs de diamètres dégressifs constituant les différents étages de l'absorbeur, à l'exclusion des marches 13,15,17.

En d'autres termes, ces zones d'assemblage n'existeront qu'à l'endroit des contremarches de la structure.

A l'endroit des marches 13,15,17, les portions de coquille viendront localement bord à bord, tout en réservant entre elles un étroit espace de séparation, tel que figuré en 29,31,33 et 35, sur la figure 2.

Eventuellement, si une technique d'assemblage autre que le sertissage (par exemple, soudage par points) était retenue, il pourrait tre envisagé de relier les portions de coquille entre elles, non seulement à l'endroit des contremarches, mais également à l'endroit des marches de la structure, bien que la technique de sertissage soit conseillée, d'autant que l'absence de liaison en 29,..., 35 favorise le fonctionnement de l'absorbeur, lors de sa déformation sous le choc.

A cet égard, on conseillera que les saillies constituées éventuellement par les zones d'assemblage (telles que 25,27) soient inférieures à la largeur des marches 13,15,17, de manière qu'au moment de la déformation, les étages de l'absorbeur puissent s'emboiter les uns dans les autres (depuis l'étage de sommet de plus petite section, en direction de l'étage de base, de plus grande section), à la manière d'une structure gigogne.

A titre de variante, on pourrait par ailleurs prévoir de donner une forme autre que cylindrique aux différents étages de l'absorbeur à degrés.

Ainsi, une succession d'étages sensiblement rectangulaires pourraient convenir.

Les tôles à utiliser pour réaliser 1'absorbeur seront
avantageusement des tôles en acier de qualité appropriée, couramment
utilisées dans le domaine automobile.

Bien entendu, différents absorbeurs tels que 10 pourraient tre
disposés côte à côte sur une plaque de base commune, pour constituer un
ensemble d'absorption, les absorbeurs élémentaires constituant cet ensemble
pouvant avoir des diamètres, des hauteurs, voire des épaisseurs de tôle,
différents.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour réaliser un absorbeur de choc (10) comprenant les étapes suivantes :

-réaliser des portions de coquille (10a, 10b) définissant chacune une portion de l'absorbeur, par emboutissage d'une tôle,

-amener ces portions de coquille au contact entre elles,

-assembler les portions de coquille entre elles.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce :

-lors de la réalisation des portions de coquille, on prévoit au moins une patte (25,27) sur certaines au moins d'entre elles, et

-on assemble les portions de coquille par sertissage de cette (ces) patte (s) entre elles.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'absorbeur de choc à réaliser présentant une direction d'allongement (11), on réalise deux portions de coquille (10a, 10b) strictement identiques, symétriques l'une de l'autre par rapport à la direction d'allongement (11).

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on réalise des portions de coquille (10a, 10b) distinctes les unes des autres.

5. Absorbeur de choc métallique comprenant au moins deux portions de coquille (10a, lOb) définissant chacune une portion de l'absorbeur et au moins une zone allongée d'assemblage (25,27) de ces portions de coquille entre elles.

6. Absorbeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que :

-il comprend une direction d'allongement (11) sensiblement suivant laquelle il se rétrécit sous l'effet du choc, et

-la (chaque) zone allongée d'assemblage (25,27) s'étend suivant au moins une direction sensiblement parallèle à la direction d'allongement de l'absorbeur.

7. Absorbeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que :

-il présente différents degrés comprenant chacun une marche (13,15,17) et une contremarche suivant la direction d'allongement, et

-les zones allongées d'assemblage (25,27) s'étendent suivant les contremarches, exclusivement