FR3020289A1

FR3020289A1 - Procede d'assemblage d'un ensemble comprenant un tube a une plaque et ensemble ainsi assemble

Info

Publication number: FR3020289A1
Application number: FR1453785A
Authority: FR
Inventors: Philippe Ducreuzot; Abreu Luis Filipe Marques
Original assignee: Faurecia Sieges dAutomobile SAS
Current assignee: Faurecia Sieges dAutomobile SAS
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2015-10-30
Anticipated expiration: 2034-04-25
Also published as: FR3020289B1; CN105033074A

Abstract

La présente invention concerne un procédé d'assemblage d'un ensemble (30) comprenant un tube (1) de révolution comportant au moins une extrémité, une plaque (2) présentant un alésage de forme polygonale, notamment carrée, délimité par une surface interne et d'axe (XX), le procédé d'assemblage comprenant au moins une étape de déformation (c), préférentiellement radiale, consistant à déformer l'extrémité du tube (1), avantageusement plastiquement, le tube (1) venant en contact avec la surface interne de l'alésage en prenant une forme polygonale complémentaire de celle de l'alésage.

Description

Procédé d'assemblage d'un ensemble comprenant un tube à une plaque et ensemble ainsi assemblé L'invention concerne un procédé d'assemblage d'un ensemble comprenant un tube, avantageusement un tube métallique, et une plaque, ainsi que l'ensemble ainsi assemblé. Des ensembles très divers peuvent être assemblés avec un tel procédé. En particulier, le procédé s'applique à l'assemblage de tubes avec des bielles ou avec des côtés d'assises destinés à être intégrés dans l'armature rigide d'un siège de véhicule. A titre d'exemple, le document FR 2929141 décrit un procédé de formage d'un collet sur un fil métallique ou une barre par déformation plastique de la barre ou du fil métallique. Toutefois, un tel procédé permet seulement de maintenir la barre et le tube solidaire en translation. Le tube n'est pas maintenu en rotation par rapport à la plaque. De la même manière, le document FR 2942431 décrit un procédé dans lequel un tube est introduit dans une bielle comportant un alésage muni d'encoches. Deux collets, formés de part et d'autre de la bielle, permettent de maintenir le tube solidaire en translation. En outre, des enfoncements axiaux sont réalisés dans un des collets pour augmenter le fluage du tube au niveau des encoches, et par conséquent, améliorer la solidarisation en rotation de la bielle et du tube. Cependant, un tel procédé ne permet pas d'obtenir une solidarisation suffisante entre la plaque et le tube lorsque ceux-ci sont soumis à un couple de torsion élevé appliqué entre eux selon l'axe du tube. L'invention vise un procédé permettant de renforcer de manière simple la solidarisation en rotation de la plaque et du tube. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé d'assemblage d'un ensemble comprenant : - un tube de révolution comportant au moins une extrémité, et - une plaque présentant un alésage de forme polygonale, notamment carrée, délimité par une surface interne et d'axe XX. A cet effet, pour remédier au problème précité, conformément à l'invention, le procédé d'assemblage comprend au moins une étape de déformation, préférentiellement radiale, consistant à déformer l'extrémité du tube, avantageusement plastiquement, le tube venant en contact avec la surface interne de l'alésage en prenant une forme polygonale complémentaire de celle de l'alésage. Ainsi, les sections polygonales de l'alésage et du tube déformé au niveau de l'alésage permettent d'augmenter la résistance de l'ensemble assemblé lorsque celui-ci est soumis à des couples élevés. L'ensemble comprenant la plaque et le tube peut en outre être assemblé par un procédé simple et économique, ne nécessitant pas de modifier les autres étapes d'assemblage, par exemple lors de la fabrication d'une armature rigide d'un siège de véhicule.

Dans divers modes de réalisation du procédé selon la présente invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - le procédé d'assemblage comprend au moins une étape d'ajustage consistant à former une première butée et une deuxième butée de part et d'autre de la plaque ; - la première butée formée à l'étape d'ajustage comprend un rebord formé par pliage de l'extrémité du tube perpendiculairement à l'axe XX de l'alésage ; - la deuxième butée formée à l'étape d'ajustage comprend un collet formé par une déformation radiale du tube perpendiculairement à l'axe XX de l'alésage ; - l'étape de déformation et/ou l'étape d'ajustage consiste(nt) à positionner une cloche en regard de l'extrémité du tube et à déplacer la cloche suivant l'axe XX de l'alésage ; - la cloche comporte un mandrin ayant une surface extérieure ayant une forme polygonale, notamment complémentaire de celle de l'alésage ; - l'étape de déformation est réalisée par enfoncement du mandrin dans l'extrémité du tube suivant l'axe XX de l'alésage ; - le mandrin présente une extrémité libre comportant un tronçon de transition, avantageusement de section décroissante à partir de la surface extérieure de forme polygonale ; - au cours de l'étape d'ajustage, on déforme l'extrémité du tube sur une distance supérieure à 20 mm ; et - le procédé d'assemblage comprend au moins : o une étape de maintien consistant à maintenir le tube dans un organe de maintien en ménageant une partie libre à l'extrémité du tube, et/ou o une étape de mise en place consistant à disposer la partie libre du tube dans l'alésage de la plaque. L'invention concerne également un ensemble comprenant : - une plaque présentant un alésage, et - un tube comprenant une première butée et une deuxième butée agencées de part et d'autre de la plaque, l'alésage de la plaque ayant une section polygonale. Bien entendu les différentes caractéristiques, variantes et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit, comprenant des modes de réalisation donnés à titre illustratif en référence avec les figures annexées, présentés a titre d'exemples non limitatifs, qui pourront servir à compléter la compréhension de la présente invention et l'exposé de sa réalisation et, le cas échéant, contribuer à sa définition, pour lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un tube disposé dans un alésage d'une plaque ; - la figure 2 est une vue de côté d'une disposition d'une cloche, d'un organe de maintien, de la plaque et du tube avant assemblage selon un procédé de la présente invention ; - les figures 3 à 7 sont des représentations schématiques en coupe d'étapes d'assemblage du tube et de la plaque selon la disposition de la figure 2 ; - la figure 8 est une vue en perspective de la cloche utilisée lors du procédé selon la présente invention ; - les figures 9 et 10 sont respectivement des vues en perspective et de face de l'organe de maintien utilisé lors du procédé selon la présente invention ; et - les figures 11 et 12 sont respectivement des vues en perspective selon une première direction et selon une deuxième direction d'un ensemble assemblé comprenant la plaque et le tube de la figure 1. Il est à noter que, sur les figures, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références. Ainsi, sauf mention contraire, de tels éléments peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques. Sauf précision contraire, les expressions "approximativement", "sensiblement", "environ", "de l'ordre de", etc. signifient qu'une légère variation par rapport à la valeur nominale considérée est possible, notamment d'un pourcentage faible, en particulier à 10% près. La figure 1 est une vue en perspective et représente un tube 1 et une plaque 2 convenant à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La plaque 2 présente une première surface latérale 2a et deuxième surface latérale 2b sensiblement parallèles. Entre la première surface latérale 2a et la deuxième surface latérale 2b, la plaque 2 comporte une épaisseur 'e'.

L'épaisseur 'e' peut, à titre d'exemple, être comprise entre 1 mm et 10 mm, de préférence environ 5 mm. La plaque 2 comporte entre outre un alésage 3, visible notamment sur les figures 1 à 7. L'alésage 3 comporte une surface interne 3a qui s'étend entre la première surface latérale 2a et la deuxième surface latérale 2b selon un axe XX, préférentiellement sensiblement perpendiculaire à la première surface latérale 2a et la deuxième surface latérale 2b. L'alésage 3 présente une section polygonale. Notamment, l'alésage 3 a une section carrée. Cependant, la section de l'alésage 3 n'est pas limitée à cette forme et peut notamment, à titre d'exemple, être triangulaire, pentagonale ou hexagonale. De plus, la plaque 2 peut, en outre, comporter d'autres alésages secondaires 8, notamment apte à permettre la fixation de la plaque 2 à d'autres éléments. Le tube 1 est creux, avantageusement rectiligne. Il comporte une section circulaire de révolution, notamment inférieure à la section de l'alésage 3, de sorte que le tube 1 peut facilement être inséré dans l'alésage 3 de la plaque 2. Le tube 1 est, de préférence, réalisé en métal, notamment en cuivre, en acier, en aluminium, en un alliage métallique ou autres. Dans une première étape (a) du procédé, dite étape de maintien, le tube 1 est maintenu dans un organe de maintien 20.

Comme représenté sur les figures 9 et 10, l'organe de maintien 20 comprend une première mâchoire 22 et une deuxième mâchoire 23. Selon un mode particulier de réalisation, la première mâchoire 22 et la deuxième mâchoire 23 ont chacune une section, notamment une section triangulaire, agencée l'une en face de l'autre pour former un logement 24, notamment de section carrée, adapté pour recevoir le tube 1. Plus spécifiquement, les figures 9 et 10 sont respectivement des vues en perspective et de face de l'organe de maintien 20 utilisé lors du procédé selon la présente invention. Ainsi, lorsque la première mâchoire 22 et la deuxième mâchoire 23 sont rapprochées l'une de l'autre, elles viennent en appui sur le tube 1 et le maintiennent fermement de sorte que le tube 1 est immobilisé en translation et/ou en rotation par rapport à l'organe de maintien 20. Le tube 1 étant cylindrique, il n'occupe cependant pas tout le logement 24 formé par l'organe de maintien 20, comme cela est représenté sur la figure 10. L'organe de maintien 20 comporte, en outre, un espace de déploiement 25, en particulier formé par un lamage, notamment circulaire, pratiqué au niveau du logement 24. Le tube 1, ainsi maintenu dans l'organe de maintien 20, comporte une partie libre 4 ménagée à une extrémité la du tube 1 et dépassant du logement 24. Dans une deuxième étape (b) du procédé, dite étape de mise en place, la partie libre 4 du tube 1 est disposée dans l'alésage 3 de la plaque 2. Plus particulièrement, la partie libre 4 du tube 1 et l'alésage 3 de la plaque 2 sont disposées coaxialement suivant l'axe XX de l'alésage 3. Plus précisément, l'alésage 3 de plaque 2 est placée en regard du logement 24 de l'organe de maintien 20. Selon un mode particulier de réalisation de la présente invention, la plaque 2 est alors espacée de l'organe de maintien 20 par des moyens d'espacement 21, notamment des ressorts 21 visibles sur les figures 2 à 7, intercalées entre la plaque 2 et l'organe de maintien 20. Ainsi avantageusement disposée, la partie libre 4 du tube 1 comprend une partie extérieure 4a et une partie intérieure 4b situées de part et d'autre de la plaque 2. La partie extérieure 4a dépasse de la plaque 2 vers l'extrémité la du tube 1. La partie intérieure 4b est située entre la plaque 2 et le logement 24 de l'organe de maintien 20. Plus particulièrement, la figure 2 est une vue de côté d'une disposition d'une cloche 10, de l'organe de maintien 20, du tube 1 et de la plaque 2 avant assemblage selon le procédé de la présente invention. Les figures 3 à 7 sont des représentations schématiques en coupe d'étapes d'assemblage du tube 1 et de la plaque 2 selon la disposition de la figure 2. Comme représentée sur les figures 2 et 3, selon le procédé de la présente invention, la cloche 10 est ensuite disposée en regard de l'extrémité la du tube 1 suivant l'axe XX. La cloche 10 comporte un corps 12, par exemple de forme généralement cylindrique. A une extrémité, la cloche 10 comporte également un mandrin 11 s'étendant vers l'extérieur.

Le mandrin 11 présente une surface extérieure 14 ayant une forme polygonale. La forme polygonale de la surface extérieure 14 est complémentaire à celle de l'alésage 3. En particulier, dans le mode de réalisation présenté sur la figure 8, le mandrin 11 a une surface extérieure 14 de forme carrée. Le mandrin 11 présente également une extrémité libre lia comportant un tronçon de transition 13. Avantageusement, le tronçon de transition 13 comprend une section décroissante à partir de la surface extérieure 14 de forme polygonale. Le tronçon de transition 13 permet de faciliter la déformation progressive du tube 1 lors de l'enfoncement du manchon 11 comme cela sera expliqué ci-après. Selon un exemple particulier de réalisation visible sur la figure 8, la cloche 10 comprend en outre un évidement 15 au niveau de la jonction entre le corps 12 et le mandrin 11 de la cloche 10. L'évidement 15 comprend une paroi de fond 16 et une paroi latérale 17 entourant le mandrin 11. Dans une autre étape (c) du procédé, dite étape de déformation, la cloche 10 est rapprochée de l'organe de maintien 20. Par suite, le mandrin 11 de la cloche 10 est enfoncé progressivement dans l'extrémité la du tube 1 suivant l'axe XX. Par suite, l'extrémité la du tube 1 est ainsi déformée, préférentiellement de façon plastique, radialement, tout d'abord, par le tronçon de transition 13. Par suite, l'extrémité la du tube 1 est déformée en se conformant à la surface 14 du mandrin 11. Comme cela est visible sur les figures 4-7, l'extrémité la du tube 1 se déforme pour occuper le logement 24 de l'organe de maintien 20.

Ainsi déformée, l'extrémité la du tube 1, originellement cylindrique, prend une forme polygonale complémentaire de celle du mandrin 11. Dans le mode de réalisation présenté de façon non limitative, l'extrémité la du tube 1 prend une forme carrée. Ainsi, le tube 1 vient en contact avec la surface interne 3a de l'alésage 3, comme cela est visible sur les figures 4 à 7. Par ailleurs, lors d'une autre étape (d) du procédé, dite étape d'ajustage, une première butée 6 et une deuxième butée 7 sont formées sur la partie libre 4 du tube 1, de part et d'autre de la plaque 2. La première butée 6 et la deuxième butée 7 consistent chacune en une déformation radiale du tube 1 entourant l'alésage 3 de la plaque 2. La première butée 6 est formée par pliage de la partie extérieure 4a du tube 1 perpendiculairement à l'axe XX. Plus précisément, la partie extérieure 4a du tube 1 est progressivement rapprochée de la paroi de fond 16 de l'évidement 15 de la cloche 10 sans que les moyens d'espacement 21 ne soient comprimés, comme représentée sur la figure 5. La partie extérieure 4a vient ensuite se déformer perpendiculairement au tube 1 jusqu'à venir en butée contre la paroi latérale 17 de l'évidement 15. La déformation de la partie extérieure 4a du tube 1 perpendiculairement à l'axe XX conduit ainsi à la formation d'un rebord visible sur les figures 5 à 7. La cloche 10 se trouve alors en butée contre la plaque 2.

Suite à la formation de la première butée 6, le rapprochement de la cloche 10 de l'organe de maintien 20 conduit à la formation de la deuxième butée 7. Les moyens d'espacement 21 sont alors comprimés et la plaque 2 se rapproche progressivement de l'organe de maintien 20. La partie intérieure du tube 4b, bloquée entre l'organe de maintien 20 et la cloche 10, forme un renflement qui prend une forme bombée vers l'extérieur comme représentée sur la figure 6. La partie intérieure 4b est ainsi progressivement déformée jusqu'à former un collet qui vient se loger dans l'espace de déploiement 25 de l'organe de maintien 20 comme représenté sur la figure 7. A la fin de l'étape de déformation et de l'étape d'ajustage du procédé, le mandrin 11 est complètement enfoncé dans l'extrémité la du tube 1. Avantageusement, l'extrémité la du tube 1 se trouve alors déformée radialement sur une distance L1 correspondant à la hauteur du mandrin 11 selon l'axe XX. De préférence, la distance L1 de l'extrémité la du tube 1 déformée est supérieure à 20 mm. Dans une étape finale, dite étape de retrait, le mandrin 11 peut ensuite être retiré du tube 1 en éloignant la cloche 10 de l'organe de maintien 20, et le tube 1 peut être enlevé de l'organe de maintien 20. Le procédé selon l'invention peut alors être de nouveau répété avec un nouveau tube 1 et une nouvelle plaque 2.

Les figures 11 et 12 sont respectivement des vues en perspective selon une première direction et selon une deuxième direction d'un ensemble assemblé comprenant le tube 1 et la plaque 2 de la figure 1. Selon l'exemple de réalisation représenté sur les figures 11 et 12, le tube 1 et la plaque 2 ainsi assemblés forment un ensemble 30. Dans cet ensemble 30, le tube 1 est solidaire de la plaque 2 en rotation. En particulier, la mise en contact de la surface interne 3a de l'alésage 3 de la plaque 2 et du tube 1 au cours du procédé permet d'augmenter la résistance de l'ensemble 30 ainsi assemblé lorsque celui-ci est soumis à des couples de torsion élevés. Avantageusement, l'ensemble 30 peut, en particulier, résister à des couples de torsion compris entre 30 Nm et 200 Nm. Par ailleurs, le tube 1 est également solidaire de la plaque 2 en translation. Ainsi, la première butée 6, correspondant à un rebord dans la mode de réalisation décrit, présente une première surface d'arrêt 6a en contact avec la première surface latérale 2a de la plaque 2. De plus, la deuxième butée 7, correspondant par exemple à un collet dans ce même mode de réalisation, présente une deuxième surface d'arrêt 7a en contact avec la deuxième surface latérale 2b de la plaque 2.

La plaque 2 est ainsi bloquée entre la première surface d'arrêt 6a et la deuxième surface d'arrêt 7a en étant, par conséquent, maintenue solidaire du tube 1. Préférentiellement, les différentes étapes du procédé sont réalisées à température ambiante sans qu'il soit nécessaire de chauffer la plaque 2 et/ou le tube 1 lors de la mise en oeuvre du procédé. Par ailleurs, l'étape de déformation et l'étape d'ajustage du procédé ne sont pas nécessairement successives et peuvent être simultanées. En particulier, la formation de la première butée 6 et la deuxième butée 7 sur le tube 1 peut intervenir alors que le tube 1 est toujours en cours de déformation, préférentiellement de façon plastique, pour venir en contact avec la surface interne 3a de l'alésage 3 conformément à l'étape de déformation. De plus, l'étape de déformation peut intervenir après l'étape d'ajustage. Toutefois, il est également envisageable que l'étape d'ajustage puisse intervenir après l'étape de déformation. Bien évidemment, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation du procédé décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toutes combinaisons des différents modes de fonctionnement décrits précédemment, pouvant être pris séparément ou en association.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé d'assemblage d'un ensemble (30) comprenant : - un tube (1) de révolution comportant au moins une extrémité (1a), et - une plaque (2) présentant un alésage (3) de forme polygonale, notamment carrée, délimité par une surface interne (3a) et d'axe (XX), caractérisé en ce que le procédé d'assemblage comprend au moins une étape de déformation (c), préférentiellement radiale, consistant à déformer l'extrémité (1a) du tube (1), avantageusement plastiquement, le tube (1) venant en contact avec la surface interne (3a) de l'alésage (3) en prenant une forme polygonale complémentaire de celle de l'alésage (3).
2. Procédé d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé d'assemblage comprend au moins une étape d'ajustage (d) consistant à former une première butée (6) et une deuxième butée (7) de part et d'autre de la plaque (2).
3. Procédé d'assemblage selon la revendication 2, dans lequel la première butée (6) formée à l'étape d'ajustage (d) comprend un rebord formé par pliage de l'extrémité (1a) du tube (1) perpendiculairement à l'axe (XX) de l'alésage (3) .
4. Procédé d'assemblage selon les revendications 2 ou 3, dans lequel la deuxième butée (7) formée à l'étape de d'ajustage (d) comprend un collet formé par une déformation radiale du tube (1) perpendiculairement à l'axe (XX) de l'alésage (3). . Procédé d'assemblage selon les revendications 2 à 4, dans lequel l'étape de déformation (c) et/ou l'étape d'ajustage (d) consiste(nt) à positionner une cloche (10) en regard de l'extrémité (1a) du tube (1) et à déplacer la cloche (10) suivant l'axe (XX) de l'alésage (3). 6. Procédé d'assemblage selon la revendication 5, dans lequel la cloche (10) comporte un mandrin (11) ayant une surface extérieure (14) ayant une forme polygonale, notamment complémentaire de celle de l'alésage (3). 7. Procédé d'assemblage selon la revendication 6, dans lequel l'étape de déformation (c) est réalisée par enfoncement du mandrin (11) dans l'extrémité (1a) du tube (1) suivant l'axe (XX) de l'alésage (3). 8. Procédé d'assemblage selon les revendications 6 ou 7, dans lequel le mandrin (11) présente une extrémité libre (11a) comportant un tronçon de transition (13), avantageusement de section décroissante à partir de la surface extérieure (14) de forme polygonale. 9. Procédé d'assemblage selon les revendications 2 à 8, dans lequel au cours de l'étape d'ajustage (d), on déforme l'extrémité (1a) du tube (1) sur une distance (LI) supérieure à 20 mm. 10. Procédé d'assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé d'assemblage comprend au moins : - une étape de maintien (a) consistant à maintenir le tube (1) dans un organe de maintien (20) en ménageant une partie libre (4) à l'extrémité du tube (1a), et/ouune étape de mise en place (b) consistant à disposer la partie libre (4) du tube (1) dans l'alésage (3) de la plaque (2). 11. Ensemble (30) comprenant : - une plaque (2) présentant un alésage (3), et - un tube (1) comprenant une première butée (6) et une deuxième butée (7) agencées de part et d'autre de la plaque (2), caractérisé en ce que l'alésage (3) de la plaque (2) a une section polygonale.