FR3072138B1 - METHOD FOR ASSEMBLING METAL SHEET PARTS SUCH AS BODY PARTS FOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé d'assemblage d'éléments en tôle métallique (1, 1') comprenant la dépose d'un cordon de matière (2) de collage, de calage ou d'étanchéité sur un premier élément (1), puis l'assemblage d'un deuxième élément en tôle métallique (1') sur le premier (1) et une fixation mécanique par points (3) pour maintenir immobiles les deux éléments en tôle métallique (1, 1') avant de procéder au durcissement de la matière. L'invention consiste en ce que la matière est déposée sous forme d'un cordon (2) continu qui présente des tronçons (21) formés d'une quantité de matière déposée réduite par rapport à la quantité de matière formant le reste du cordon (1), les points de fixation mécanique (3) étant réalisés au niveau desdits tronçons (21).The invention relates to a method of assembling sheet metal elements (1, 1 ') comprising removing a bead of material (2) for bonding, staking or sealing on a first element (1), then assembling a second sheet metal element (1 ') on the first (1) and a mechanical fixing by points (3) to hold the two sheet metal elements (1, 1') stationary before proceeding to hardening of the material. The invention consists in that the material is deposited in the form of a continuous bead (2) which has sections (21) formed of a reduced quantity of deposited material with respect to the quantity of material forming the remainder of the bead ( 1), the mechanical fixing points (3) being made at said sections (21).
Description
PROCEDE D’ASSEMBLAGE DE PIECES EN TOLE METALLIQUE TELLES QUE DES PIECES DE CARROSSERIE POUR VEHICULE [oooi] La présente invention concerne un procédé d’assemblage de pièces ou éléments en tôle telles que des pièces de carrosserie pour véhicule à l’aide d’une matière synthétique telle qu’un mastic de calage, d’étanchéité ou une colle.The present invention relates to a method for assembling sheet metal parts or elements such as body parts for a vehicle using a synthetic material such as a setting, sealing or adhesive sealant.
[0002] Le mastic de calage, par exemple, est utilisé depuis de nombreuses années dans le milieu de l’automobile et principalement déposé avec du matériel dit d’extrusion. Une des particularités des procédés utilisant le mastic est qu’il est impératif de maintenir les pièces immobiles l’une par rapport à l’autre tant que la polymérisation (c’est-à-dire le durcissement) de la matière n’a pas été réalisée.Wedging putty, for example, has been used for many years in the automotive industry and mainly deposited with so-called extrusion equipment. One of the peculiarities of the processes using the putty is that it is imperative to keep the parts stationary with respect to each other as long as the polymerization (i.e. hardening) of the material has not been carried out.
[0003] Cette particularité est particulièrement contraignante dans l’industrie automobile car la polymérisation de la matière de collage, de calage ou d’étanchéité ne pourra avoir lieu qu’après le procédé dit de cataphorèse c’est-à-dire dans l’atelier de peinture alors que l’assemblage des éléments a lieu dans un précèdent atelier dit de ferrage.This feature is particularly restrictive in the automotive industry because the polymerization of the bonding, wedging or sealing material can only take place after the so-called cataphoresis process, that is to say in the painting workshop while the assembly of the elements takes place in a previous workshop called shoeing.
[0004] Il est donc nécessaire de maintenir les pièces entre elles pendant un temps très long et surtout pendant tout le processus de fabrication de la caisse ferrée.It is therefore necessary to maintain the parts together for a very long time and especially during the entire manufacturing process of the rail case.
[0005] C’est pourquoi le mastic n’est jamais utilisé seul mais en association d’un autre procédé d’assemblage des tôles en elles.This is why the putty is never used alone but in combination with another method of assembling the sheets in them.
[0006] Un tel procédé d’assemblage est notamment un assemblage mécanique par points tel que le clinchage qui est une méthode d'assemblage de tôles métalliques par des emboutissages localisés conduisant à l'interpénétration des deux tôles.Such an assembly process is in particular a mechanical assembly by points such as clinching which is a method of assembling metal sheets by local stampings leading to the interpenetration of the two sheets.
[0007] Lorsqu’on utilise un procédé de fixation mécanique par point, un inconvénient apparaît en ce que l’entrefer varie tout le long du joint, atteignant plusieurs millimètres entre 2 points et proche de 0 mm au droit d’un point de fixation.When using a mechanical point fixing method, a drawback appears in that the air gap varies along the joint, reaching several millimeters between 2 points and close to 0 mm at the point of a fixing point. .
[0008] Ainsi dans le cas du clinchage, la matière d’assemblage est chassée du fait des efforts importants nécessaires ce qui génère des débordements de matière en bord de feuillure pouvant polluer l’environnement proche.Thus in the case of clinching, the assembly material is driven out due to the significant efforts required which generates material overflows at the edge of the rebate which can pollute the surrounding environment.
[0009] Afin de pallier cet inconvénient, la présente invention propose un procédé d’assemblage d’éléments en tôle métallique, comprenant la dépose d’un cordon de matière de collage, de calage ou d’étanchéité sur un premier élément, puis l’assemblage d’un deuxième élément en tôle métallique sur le premier et une fixation mécanique par points pour maintenir immobiles les deux éléments en tôle métallique avant de procéder au durcissement de la matière, caractérisé en ce que la matière est déposée sous forme d’un cordon continu qui présente des tronçons formés d’une quantité de matière déposée réduite par rapport à la quantité de matière formant le reste du cordon, les points de fixation mécanique étant réalisés au niveau desdits tronçons.To overcome this drawback, the present invention provides a method of assembling sheet metal elements, comprising depositing a bead of bonding material, wedging or sealing on a first element, then the assembly of a second sheet metal element on the first and a mechanical fixing by points to keep the two sheet metal elements stationary before hardening the material, characterized in that the material is deposited in the form of a continuous bead which has sections formed by an amount of deposited material reduced compared to the amount of material forming the rest of the bead, the mechanical fixing points being made at said sections.
[ooio] De préférence, les points de fixation mécanique sont réalisés par clinchage.[ooio] Preferably, the mechanical fixing points are produced by clinching.
[0011] De manière avantageuse, ces points de fixation mécanique étant mis en œuvre au niveau des tronçons de cordon qui présentent moins de matière, on évite les risques de débordement de la matière lors de la réalisation de ces fixations.Advantageously, these mechanical fastening points being implemented at the level of the cord sections which have less material, the risks of material overflow are avoided during the production of these fasteners.
[0012] En outre la matière étant emprisonnée entre les deux éléments de tôle assemblés, l’assemblage ainsi réalisé peut subir les étapes du processus de cataphorèse ultérieur sans risque que la matière ne soit chassée lors d’étapes de lavage.In addition, the material being trapped between the two sheet metal elements assembled, the assembly thus produced can undergo the stages of the subsequent cataphoresis process without the risk that the material will be removed during washing steps.
[0013] L’invention permet donc d’obtenir un cordon de matière ne présentant aucun des inconvénients précités mais qui, en outre, permet de fixer la géométrie de l’assemblage tant que cette matière n’est pas polymérisée.The invention therefore allows to obtain a bead of material having none of the aforementioned drawbacks but which, moreover, allows to fix the geometry of the assembly as long as this material is not polymerized.
[0014] Selon une forme de réalisation préférée de l’invention, lorsque la matière est de la colle, on doit déposer un cordon de colle de manière à obtenir un jeu entre les deux éléments de tôle compris entre 0,1 et 2 mm, de préférence compris entre 0,2 et 0,3 mm. La valeur de jeu optimale est valable par rapport à la performance de tenue mécanique de la liaison. Lorsque l’épaisseur de matière croît, la performance de tenue à la rupture diminue, notamment pour les sollicitations de type cisaillement. Il est donc nécessaire de maîtriser les jeux et épaisseurs de ces liaisons afin de conserver un bon niveau de prestation.According to a preferred embodiment of the invention, when the material is glue, a bead of glue must be deposited so as to obtain a clearance between the two sheet metal elements of between 0.1 and 2 mm, preferably between 0.2 and 0.3 mm. The optimal play value is valid in relation to the mechanical strength performance of the link. When the material thickness increases, the breaking strength performance decreases, in particular for shear-type stresses. It is therefore necessary to master the clearances and thicknesses of these links in order to maintain a good level of service.
[0015] La matière est donc déposée de manière à former une ligne d’encollage, de calage ou d'étanchéité continue formée de « tronçons » de matière réduite au niveau desquels les points de fixation mécanique sont réalisés. Le cordon de matière suit généralement la forme du bord d’assemblage. Au moins un point de fixation mécanique par clinchage peut être réalisé dans chaque tronçon de matière en quantité réduite ou bien selon une fréquence différente. On peut également envisager de réaliser plus d’un point de clinchage dans un tronçon.The material is therefore deposited so as to form a line for gluing, wedging or continuous sealing formed by "sections" of reduced material at which the mechanical fixing points are made. The bead of material generally follows the shape of the joining edge. At least one mechanical fixing point by clinching can be produced in each section of material in a reduced quantity or else at a different frequency. It is also possible to envisage making more than one clinching point in a section.
[0016] Le procédé selon l’invention est particulièrement avantageux dans le cadre de l’assemblage d’éléments de structure en tôle destinés à constituer une caisse de véhicule automobile. L’invention a donc pour objet également une caisse de véhicule automobile constituée au moins en partie d’éléments assemblés selon le procédé de l’invention ainsi qu’un véhicule automobile constitué au moins en partie d’éléments en tôle (éléments de structure, éléments de carrosserie) assemblés selon le procédé de l’invention, en particulier un véhicule automobile pourvu d’une telle caisse.The method according to the invention is particularly advantageous in the context of the assembly of sheet metal structural elements intended to constitute a body of a motor vehicle. The invention therefore also relates to a motor vehicle body made up at least in part of elements assembled according to the method of the invention as well as a motor vehicle made up at least in part of sheet metal elements (structural elements, body elements) assembled according to the method of the invention, in particular a motor vehicle provided with such a body.
[0017] En effet, la fixation mécanique par point permet de maintenir les pièces immobiles les unes par rapport aux autres lors de la phase d’assemblage des éléments constituant la caisse dans l’atelier de ferrage et de fixer ainsi la géométrie de l’assemblage avant que la matière ne soit durcie par polymérisation dans l’atelier de peinture au moment du procédé dit de cataphorèse. Certaines matières utilisées peuvent toutefois polymériser à température ambiante, la fixation mécanique maintenant les éléments le temps que cette polymérisation survienne.Indeed, the mechanical fixing by point keeps the parts stationary with respect to each other during the assembly phase of the elements constituting the body in the shoeing workshop and thus fix the geometry of the assembly before the material is hardened by polymerization in the paint shop during the so-called cataphoresis process. Certain materials used can, however, polymerize at room temperature, mechanical fixing maintaining the elements until this polymerization occurs.
[0018] Le procédé selon l’invention permet de garantir la maîtrise des propriétés mécaniques du cordon de matière déposé (celui-ci n’étant plus dégradé comme cela pouvait être le cas lors de débordement), l’absence d’aléas lors de la réalisation des points de fixation mécanique comme cela était le cas pour ceux réalisés dans le cordon de matière.The method according to the invention makes it possible to guarantee control of the mechanical properties of the bead of deposited material (the latter no longer being degraded as could be the case during overflow), the absence of hazards during the realization of the mechanical fixing points as was the case for those made in the bead of material.
[0019] On décrira maintenant l’invention plus en détail en référence au dessin dans lequel la figure 1 représente une vue en perspective latérale du bord d’un assemblage réalisé selon l’invention ;We will now describe the invention in more detail with reference to the drawing in which Figure 1 shows a side perspective view of the edge of an assembly produced according to the invention;
la figure 2 représente une vue en perspective du dessus du bord de la figure 1.FIG. 2 represents a perspective view from above of the edge of FIG. 1.
[0020] Dans le processus de la fabrication d’un véhicule automobile, l’assemblage d’éléments en tôle métallique pour former la caisse ferrée peut être effectué par collage dit structural, permettant d'accroître la rigidité des éléments de carrosserie ainsi formés.In the process of manufacturing a motor vehicle, the assembly of sheet metal elements to form the rail body can be carried out by so-called structural bonding, making it possible to increase the rigidity of the body elements thus formed.
[0021] De manière à maintenir les éléments 1, 1’ encollés immobiles les uns par rapport aux autres et fixer ainsi la géométrie des éléments de carrosserie jusqu’au moment du durcissement de la colle lors du processus de cataphorèse, on utilise la méthode du clinchage de ces éléments 1,1’.In order to keep the elements 1, 1 'glued stationary with respect to each other and thus fix the geometry of the body elements until the hardening of the glue during the cataphoresis process, the method of clinching of these elements 1,1 '.
[0022] A cet effet, on dépose un cordon 2 de colle de manière continue sur un élément en tôle 1. Ce cordon 2 est constitué d’une quantité de matière donnée, permettant d’obtenir les caractéristiques du joint de colle voulues après assemblage, à savoir hauteur et largeur Ij du joint de colle écrasé entre les deux éléments de tôle 2, 2’ dans la feuillure formée.To this end, a bead 2 of adhesive is deposited continuously on a sheet metal element 1. This bead 2 is made up of a given quantity of material, making it possible to obtain the characteristics of the desired adhesive joint after assembly. , namely height and width Ij of the glue joint crushed between the two sheet metal elements 2, 2 ′ in the rebate formed.
[0023] Ainsi, le cordon de matière 2 est déposé de manière à présenter un cordon d’une certaine épaisseur qui définira la hauteur du joint, une largeur le de cordon qui définira également la largeur du joint \j dans la feuillure, cette largeur le étant définie par rapport à la longueur L du cordon 2 déposé dans le plan P du bord du premier élément 1.Thus, the bead of material 2 is deposited so as to present a bead of a certain thickness which will define the height of the joint, a width of the bead which will also define the width of the joint \ j in the rebate, this width the being defined with respect to the length L of the bead 2 deposited in the plane P of the edge of the first element 1.
[0024] Le cordon de matière est en outre déposé en faisant varier la quantité de matière déposée de sorte que le cordon présente des tronçons 21 constitués d’une quantité de matière réduite, notamment qui présentent une largeur de cordon lcr qui est inférieure à celle le du cordon 2. Ces tronçons 21 présentent de préférence une longueur Lr correspondant à la moitié d’un tronçon de cordon nominal.The bead of material is further deposited by varying the amount of material deposited so that the bead has sections 21 made of a reduced amount of material, in particular which have a bead width lcr which is less than that the cord 2. These sections 21 preferably have a length Lr corresponding to half of a nominal section of cord.
[0025] Après assemblage du deuxième élément en tôle T sur le premier 1, on réalise une opération de clinchage au niveau des tronçons 21. La quantité de matière étant réduite sur ces tronçons 11, le clinchage peut être réalisé sans que la matière ne déborde alors que la zone présente un jeu nul au regard du joint de matière à volume constant.After assembly of the second sheet metal element T on the first 1, a clinching operation is carried out at the level of the sections 21. The quantity of material being reduced on these sections 11, clinching can be carried out without the material overflowing while the zone presents a zero clearance with regard to the joint of material at constant volume.
[0026] Le cordon 2 de colle déposé et ces tronçons sont calibrés en fonction du type de matière (colle époxy, polyuréthane, mastic) pour que, lors de l’assemblage, le cordon de matière forme un film entre les deux éléments 1,1’ dont l’épaisseur se situe entre de préférence 0,2 et 0,3 mm, ce qui correspond à un jeu entre les éléments en tôle 2, 2’ compris entre 0,2 et 0,3 mm.The bead 2 of glue deposited and these sections are calibrated according to the type of material (epoxy adhesive, polyurethane, mastic) so that, during assembly, the bead of material forms a film between the two elements 1, 1 'whose thickness is preferably between 0.2 and 0.3 mm, which corresponds to a clearance between the sheet metal elements 2, 2' between 0.2 and 0.3 mm.
[0027] De préférence, le diamètre du cordon de colle déposé correspond au jeu après assemblage entre les éléments auquel on ajoute 2 mm.Preferably, the diameter of the bead of adhesive deposited corresponds to the clearance after assembly between the elements to which 2 mm is added.
[0028] Ce jeu entre les éléments à assembler s’il est trop important (supérieur à 1 mm), provoque une perte de rigidité d’un collage ainsi réalisé. En outre, si ce jeu dépasse les 2 mm, il existe des risques de lavage de la colle (colle chassée) lors de l’étape de lavage du processus de cataphorèse.This play between the elements to be assembled if it is too large (greater than 1 mm), causes a loss of rigidity of a bonding thus produced. In addition, if this clearance exceeds 2 mm, there is a risk of washing the glue (expelled glue) during the washing step of the cataphoresis process.
[0029] De même, le pas de formation des tronçons 21 de cordon de colle est choisi de sorte que la dispersion de la colle lors de l’assemblage et donc de l’étalement de la colle entre les deux éléments laisse un espace pour mettre en place un clinchage 3. Ainsi, on synchronise la position des tronçons de cordon de colle 2 avec la position des points de clinchage 3. On garantit ainsi que les points de clinchage 3 ne seront pas réalisés sur le cordon de colle nominal mais sur les tronçons réduits.Likewise, the pitch of formation of the sections 21 of adhesive bead is chosen so that the dispersion of the adhesive during assembly and therefore the spreading of the adhesive between the two elements leaves a space for putting clinching in place 3. Thus, the position of the adhesive bead sections 2 is synchronized with the position of clinching points 3. This guarantees that clinching points 3 will not be produced on the nominal adhesive bead but on the reduced sections.
[0030] Ainsi, à titre d’exemple, on pourra déposer des tronçons 21 de cordon de colle 2 d’une longueur de 50 mm et ménager des tronçons nominaux d’une longueur de 100 mm.Thus, for example, we can file sections 21 of adhesive bead 2 with a length of 50 mm and provide nominal sections with a length of 100 mm.
[0031] De préférence, on réalise des cordons de colle nominaux 22 présentant une longueur comprise entre 20 et 200 mm et les tronçons réduits 21 d’une longueur comprise entre 20 et 60 mm.Preferably, nominal beads of adhesive 22 are produced having a length between 20 and 200 mm and the reduced sections 21 with a length between 20 and 60 mm.
[0032] Le cordon de colle une fois écrasé par assemblage entre les deux éléments présente de préférence une largeur d’au moins 10 mm.The adhesive bead once crushed by assembly between the two elements preferably has a width of at least 10 mm.
[0033] Le procédé d’assemblage de l’invention permet donc de réaliser lors de l’étape de ferrage une caisse ferrée qui conserve toute sa géométrie. La caisse ferrée est ensuite amenée à l’étape de cataphorèse où la colle sera polymérisée, fixant l’assemblage de manière définitive.The assembly method of the invention therefore makes it possible to produce, during the shoeing step, a railroad body which retains all of its geometry. The rail body is then brought to the cataphoresis stage where the glue will be polymerized, fixing the assembly definitively.
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| FR3072138A1 (en) | 2019-04-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20190412 |
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