FR2800653A1

FR2800653A1 - Procede de fabrication d'un ensemble comprenant au moins une piece en matiere plastique et au moins un insert de fixation

Info

Publication number: FR2800653A1
Application number: FR9914166A
Authority: FR
Inventors: Yves Girolimetto
Original assignee: ECIA Equipements et Composants pour lIndustrie Automobile SA
Current assignee: ECIA Equipements et Composants pour lIndustrie Automobile SA
Priority date: 1999-11-10
Filing date: 1999-11-10
Publication date: 2001-05-11
Anticipated expiration: 2019-11-10
Also published as: FR2800653B1

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un ensemble comprenant au moins une pièce en matière plastique (19) et au moins un insert de fixation (1). L'insert comprend un manchon (2) de réception d'un organe de fixation et des moyens de blocage (3) du manchon dans ladite pièce, le manchon traversant la pièce en matière plastique. On réalise l'insert de fixation par mise en forme d'une tôle, et on surmoule ensuite ladite pièce en matière plastique sur l'insert de fixation.Application aux faces avant de véhicules automobiles.

Description

La présente invention concerne un procédé fabrication d'un en semble type comprenant au moins une pièce en matière plastique et au moins insert de fixation, l'insert comprenant un manchon de réception d'un organe de fixation et des moyens de blocage du manchon dans ladite pièce, le manchon traversant la pièce en matière plastique.

L'invention s'applique en particulier aux faces avant de véhicules automobiles.

Une telle face avant comprend généralement au moins une pièce en matière plastique moulée dans laquelle sont disposés inserts destinésà recevoir des organes de fixation tels que des vis. Ces inserts permettent ainsi de fixer sur la face avant divers équipements comme, par exemple, un groupe moto- ventilateur, des projecteurs, et un ou plusieurs échangeurs thermiques.

Généralement, un insert du type précité est realisé par mise en forme d'une tôle et comprend, avant sa pose, une seule collerette de blocage prolongeant une extrémité du manchon. On introduit cet insert dans la pièce en matière plastique préalablement moulée, puis on vient former une deuxième col lerette de blocageà l'autre extrémité du manchon, pour fixer Vinsert dans la face avantà manière d'un rivet.

L'intégration de ces inserts entraîne des coûts de fabrication relati vement élevés pour les faces avant.

Il est également connu d'utiliser des inserts réalisés par décolle tage, c' -à-dire usinage sur un tour les unsà la suite des autresà partir d'une barre métallique. Ces inserts ont alors une forme extérieure moletée présentant une gorge circulaire intermédiaire centrée sur l'axe du manchon. La matière plastique de la face avant est alors surmoulée sur les inserts. La forme extérieure des inserts assure leur blocageà la fois en rotation et en translation par rapportà la matière plastique qui les entoure.

De tels inserts sont relativement coûteuxà réaliser, notamment en raison de leur forme extérieure relativement complexe, ce qui entraîne également des coûts de fabrication relativement important pour les faces avant.

Un but de l'invention est de résoudre ce problème en fournissant un procédé de fabrication permettant de réduire les coûts de fabrication des ensem bles du type précité. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un ensem ble du type précité, caractérisé en ce qu'on réalise l'insert de fixation par mise forme d'une tôle, et en ce qu'on surmoule ensuite ladite pièce en matière plasti que sur l'insert de fixation.

Selon des variantes, le procédé peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinai sons techniquement possibles: - les moyens de blocage du manchon comprennent deux collerettes pro longeant chacune une extrémité du manchon - réalise l'insert par emboutissage puis découpe d'une tôle - l'ensemble constitue une face avant d'un véhicule automobile. L'invention sera mieux compriseà la lecture de la description qui suivre, donnée uniquementà titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés lesquels: - la figure1 est une vue de dessus d'un insert obtenu par une - mière étape d'un procédé de fabrication d'une face avant d'un véhicule automo bile selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe prise suivant la ligne11-11 de la fi gure1, - la figure3 est une vue partielle, schématique et en coupe, illus trant une deuxième étape du procédé de fabrication, - la figure 4 est une vue partielle, schématique et en perspective, illustrant face avant ainsi obtenue, - la figure5 est une vue latérale d'un insert obtenu par une pre mière étape d'un deuxième mode de réalisation d'un procédé selon l'invention, - la figure6 est une vue partielle, schématique et partiellement en coupe, illustrant une deuxième étape du deuxième mode de réalisation selon l'invention, - la figure 7 est une vue partielle, schématique et en coupe prise suivant la ligne Vil-Vil de la figure6, - la figure8 est une vue partielle, schématique et en perspective il lustrant la face avant ainsi obtenue, et - la figure9 est une vue partielle, latérale et en coupe, illustrant un troisième mode de réalisation d'un procédé selon l'invention. Les figures1 et 2 illustrent un insert de fixation1 pour une face avant d'un véhicule automobile.

Cet insert1 comprend un manchon 2 d'axeA et une collerette3 prolongeant transversalement l'extrémité supérieure du manchon 2.

Le manchon 2 est de section circulaire et présente interieurement un orifice traversant5 circulaire, taraudé, et destinéà recevoir une L'orifice5 est centré sur l'axeA du manchon 2.

La collerette3 comprend depuis le manchon 2 succes sivement une région intérieure7, une région intermédiaire8 et une région périphérique 9.

La région intérieure7 s'étend, depuis le manchon 2, transversale mentà l'axeA vers l'extérieur, et présente un contour périphérique extérieur10 carré' coins arrondis.

La région intermédiaire8 s'étend le long de l'axeA possède une section transversale carréeà coins arrondie. Elle s'étend depuis le contour exté- heur 0 vers le bas.

La région périphérique9 s'étend transversalementà l'axeA vers l'extérieur depuis la région intermédiaire8. La région périphérique9 présente un contour périphérique intérieur11 et un contour périphérique extérieur 12 qui sont tous deux de formes carréesà coins arrondis.

L'insert1 a été obtenu par mise en forme d'une tôle. Pour ce faire, la tôle a par exemple été fluotournée pour formerà la fois le manchon 2 et son taraudage, puis emboutie pour former la collerette3 et enfin découpée extérieu rement le long du contour 12.

Comme illustré par la figure3, pour intégrer l'insert1 dans une face avant d'un véhicule automobile, on dispose l'insert1 à l'intérieur d'un moule15 d'injection d'une matière plastique qui comprend un demi-moule supérieur16 et un demi-moule inférieur17. Le demi-moule supérieur16 s'appuie sur l'insert 1 par l'intermédiaire de la région7 de sa collerette3. Le demi-moule inférieur17 s'appuie sur la tranche inférieure1,8 du manchon 2 de l'insert1.

Il est possible de prévoir, sur l'un ou sur chaque demi-moule 16 ou 17, un relief de positionnement de l'insert1 qui s'engage dans l'orifice5 du man chon 2.

Pour réaliser la face avant, on injecte une matière plastique19, par exemple du polyamide ou du polyéthylène, dans l'empreinte de moulage 20dé- limitée par les demi-moules 16 et17 et par l'insert de fixation. Cette matière plastique19 entoure alors l'insert1, en recouvrant entièrement la région inter médiaire8 et la région périphérique9 de la collerette3, mais ne pénètre pas dans l'orifice5 du manchon 2.

Après durcissement de la matière plastique19 démoulage, on obtient ainsi une face avant 24, partiellement représentée la figure 4, qui comprend une pièce en matière plastique19 surmoulée sur l'insert1 et traversée de part en part par le manchon 2. La région intérieure7 de la collerette3 et la tranche inférieure18 (non visible sur la figure 4) du manchon 2 affleure dans la face avant 24. Les régions intermédiaire8 et périphérique9 de la collerette3 sont noyées dans la matière plastique de la face avant 24.

Ainsi la région intérieure7 de la collerette3 fournit une surface d'appui métallique pour un équipementà fixer sur la face avant 24 par vissage dans l'orifice taraudé5 du manchon 2.

Par ailleurs, on conçoit que les régions8 et9 de la collerette3 (non visibles sur la figure 4) assurent un blocage satisfaisant du manchon 2 dans la face avant 24,à fois en translation et en rotation par rapportà l'axeA du man chon 2, notamment du fait de l'ancrage de l'insert1 dans la pièce en matière plastique19 par l'intermédiaire de la région9 de la collerette3. Le blocage en rotation est assuré par butée de la collerette3 contre la matière plastique19 l'entourant.

On constate en particulier que l'insert1 résiste bienà l'arrachement.

De plus, le poids de l'insert1 est réduit.

La structure relativement simple de l'insert1 et réalisation par mise en forme d'une tôle lui confère des coûts de fabrication relativement faibles. De plus, du fait de l'intégration de cet insert1 par surmoulage dans la face avant 24, les coûts de fabrication de cette face avant sont encore plus réduits.

Ainsi le procédé de fabrication décrit permet de fabriquer des faces avant 24 de coûts réduits.

Selon des variantes non représentées, les contours10, 11 et 12 de la collerette3 peuvent avoir des formes variées, par exemple polygonales, mais de préférence qui ne soient pas de révolution par rapportà l'axeA manchon La figure5 illustre un autre insert de fixation101 pour une face avant d'un véhicule automobile.

Cet insert101 est un manchon de section circulaire et d'axe longi tudinalA, qui présente un orifice traversant 102 circulaire destiné' recevoir un organe de fixation, comme par exemple une vis d'un boulon. L'orifice 102 est centré sur l'axeA.

Cet insert101 est fendu sur toute sa longueur, c'est-a-dire le long son axe longitudinalA, par une fente103 traversant toute l'épaisseur de l'insert101.

Cette fente103 comprend un tronçon intermédiaire 104 en forme d'ondulation sinusoïdale et deux tronçons d'extrémité105 et106 rectilignes, ali gnés, et parallèlesà l'axeA.

La fente103 s'étend doncà la fois axialement et transversalement par rapportà l'insert101.

Plus particulièrement, le tronçon intermédiaire 104 comprend trois parties successives107 à 109 qui s'étendent alternativement dans des directions non parallèles entre elles et inclinées par rapportà l'axeA.

L'insert101 a été obtenu par mise en forme d'une tôle. Pour ce faire, la tôle a par exemple été découpée le long de lignes destinéesà former les bords de la fente103 et les tranches supérieure110 et inférieure111 de l'insert 101, puis la tôle a été déformée par roulage pour former l'insert101.

Comme illustré par les figures6 et7, pour intégrer un tel insert dans une face avant d'un véhicule automobile, on dispose l'insert101 à l'intérieur d'un moule 112 d'injection d'une matière plastique. On notera que sur la figure6 l'insert112 n'a pas été représenté en coupe.

Le moule 112 comprend un demi-moule supérieur113 un demi- moule inférieur114 qui s'appuient respectivement sur la tranche supérieure110 et sur la tranche inférieure111 de l'insert101.

Le demi-moule inférieur 114 comprend en outre une broche117 circulaire qui s'étend vers le haut et autour de laquelle l'insert101 disposé. Cette broche117 est prolongée radialement au niveau de sa base par une colle- rette circulaire118 de diamètre extérieur correspondant diamètre de l'orifice 102 l'insert101.

Le demi-moule supérieur113 comprend un pion circulaire119 en saillie vers le bas, disposé en regard de la collerette11 et de même diamètre extérieur que celle-ci. Le bord supérieur de la broche117 prend appui sur ce pion19.

Le pion119 et la collerette118, sur lesquels le manchon101 s'ajusteà faible jeu, assure le positionnement de l'insert101 dans le moule112 et son centrage sur la broche117.

La broche117, la collerette118, le pion119 et Vinsert 101 délimi tent ainsi un espace annulaire 120 qui communique, via la fente103, avec le reste l'empreinte de moulage 121 délimitée par le moule112 et l'insert 10 1.

Pour réaliser la face avant, on injecte une matière plastique 122, par exemple du polyamide ou du polyéthylène, dans l'empreinte 121 du moule 112. Cette matière plastique remplit alors l'empreinte de moulage 121,y compris la fente103 et l'espace annulaire 120, et entoure donc extérieurement et inté rieurement Finsert 101.

Après durcissement de la matière plastique et démoulage, on ob tient ainsi une face avant 124, partiellement représentée sur la figure8, qui com prend. pièce en matière plastique 122 surmoulée sur l'insert101 et traversée de part en part par Vinsert 101. Les tranches supérieure110 et inférieure111 (non visible sur la figure 4) de l'insert 101 affleurent dans la face avant 124. La matière plastique 122 qui a rempli l'espace annulaire 120 forme une bague inté rieure125 dont les tranches supérieure et inférieure sont, du fait de la collerette 118 et du pion119, légèrement en retrait par rapport aux tranches110 et111 correspondantes de l'insert101.

Du fait de la matière plastique 122 reçue dans la fente103, on con çoit que la fente103 assure le blocage de l'insert101 dans la face avant 124à la fois en translation et en rotation par rapportà l'axeA de l'insert101.

Ici encore, la réalisation de l'insert101 par mise en forme d'une tôle et son intégration par surmoulage dans la face avant 124 confèreà cette der nière des coûts de fabrication réduits.

De plus, le poids de l'insert101 est réduit. Selon des variantes non-représentées, la fente peut avoir, par exemple, une forme en créneau ou une forme étagée.

La figure9 illustre encore un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel un insert de fixation 201 comprend un manchon 202 cir culaire d'axeA prolongé transversalementà son extrémité supérieure par une première collerette de blocage203 circulaire et,à son extrémité inférieure par une deuxième collerette de blocage 204 circulaire. La deuxieme collerette 204 a un diamètre extérieur inférieurà celui de la première collerette203. Cet insert 201 a également été obtenu par mise en forme d'une tôle, par exemple par em boutissage d'un flan de tôle puis découpe de celui-ci.

Comme dans le cas précédent, cet insert est ensuite placé dans un moule205 d'injection de matière plastique comprenant un demi-moule supérieur et un demi-moule inférieur207. Le demi moule supérieur206 prend appui la colerette 203 tandis que le demi-moule inférieur207 prend appui sur la collerette 204.

On injecte alors une matière plastique208 dans l'empreinte de moulage209 délimité par les deux demi-moules 206 et207 et par Finsert 201. Après durcissement de la matière plastique et démoulage, on obtientà nouveau une face avant qui comprend une pièce matière plastique 208 surmoulée sur l'insert 201 et traversée de part en part par le manchon 202. Ici encore, la combinaison de la réalisation de l'insert 201 par mise en forme d'une tôle et du surmoulage de la matière plastique208 sur cet insert permet de réduire les coûts de fabrication d'une face avant.

De manière plus générale, l'invention pourra être mis en oeuvre avec des inserts de formes différentes de celles décrites, pour autant que ces inserts ont éte obtenus par mise en forme d'une tôle. Comme cela est connu, l'expression mise en forme regroupe les procédés utilisant le cintrage, le pliage, l'emboutissage, le repoussage, le fluotournage, le cisaillage et ladé- coupe.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procedé de fabrication d'un ensemble (24; 124) du type comprenant au moins une pièce en matière plastique(19 ; 122; 208) et au moins un insert fixation(Il ; ; 201), l'insert, comprenant un manchon (2; 202) de réception d'un organe fixation et des moyens de blocage(3 ; 103 ; 203, 204) du - chon dans ladite pièce, le manchon traversant la pièce en matière plastique, ractérisé en qu'on réalise l'insert de fixat ion par mise en forme d'une tôle, en ce qu'on surmoule ensuite ladite pièce en matière plastique sur l'insert fixation. 2. Procédé selon la revendication1, caractérisé en ce que les moyens de blocage du manchon comprennent deux collerettes(203, 204) prolongeant cha cune une extrémité du manchon (202). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on réalise l'insert (201) par emboutissage puis découpe d'une tôle. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications1 à 3, caractérisé en ce que l'ensemble (24; 124) constitue une face avant d'un véhicule automo bile.