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CA 02276718 1999-06-29
WO 98/29207 PCT/FR97/02402
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"Procédé pour l'emmanchement en croix d'une pièce cylindrique dans une
pièce tubulaire, outillage propre à sa mise en oeuvre, et ensemble de deux
pièces correspondant"
La présente invention concerne d'une manière générale
l'emmanchement en croix d'une pièce au moins localement cylindrique dans
une pièce tubulaire, c'est-à-dire l'emmanchement de cette pièce au moins
localement cylindrique dans la pièce tubulaire globalement transversalement
par
rapport à la direction d'allongement de celle-ci.
Par pièce au moins localement cylindrique, on entend ici une pièce
dont la surface extérieure est, au moins localement, au niveau de son
emmanchement avec la pièce tubulaire, une surface cylindrique, c'est-à-dire
une surface qui, quelle que soit la nature, circulaire ou autre, du contour de
sa
section transversale, est formée de génératrices parallèles.
Cette pièce au moins localement cylindrique, qui, par mesure de
commodité, sera dite ci-après plus simplement pièce cylindrique, peut être
pleine, creuse ou tubulaire.
Dans le cas d'une pièce creuse ou tubulaire, elle peut servir de
logement à au moins un quelconque autre composant.
Corollairement, on entend ici, par pièce tubulaire, une pièce, qui, tout
en étant globalement allongée en forme de tube, en étant ouverte à l' une au
moins de ses extrémités, peut être plus ou moins conformée, en étant par
exemple plus ou moins courbe ou cintrée, et qui, transversalement, présente
une section quelconque.
Les ensembles formés d'une pièce cylindrique emmanchée en croix
dans une telle pièce tubulaire peuvent trouver par eux-mêmes leur propre
application, en raison notamment de l'assemblage particulier des pièces qui
les
constituent, mais ils peuvent également trouver leur application dans
l'assemblage d'autres composants liés à l'une ou l'autre de ces pièces, par
exemple dans la construction automobile.
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Pour leur emmanchement, on pratique au travers de la pièce
tubulaire, perpendiculairement à la direction d'allongement de celle-ci, un
trou
apte à envelopper le contour hors tout de la pièce cylindrique, et, par
exemple à
la presse, on soumet conjointement cette pièce cylindrique et cette pièce
tubulaire à un mouvement relatif dont il résulte que la pièce cylindrique
s'engage sous contrainte dans le trou de la pièce tubulaire d'un côté de celle-
ci
cependant que la pièce tubulaire est contrebutée extérieurement du côté
opposé au précédent.
Diverses difficultés sont à surmonter lors d'un tel emmanchement.
Tout d'abord, pour éviter une déformation intempestive de ia pièce
tubulaire lors de la formation dans celle-ci du trou nécessaire à cet
emmanchement, il faut normalement procéder par usinage, au prix de la mise
en oeuvre d'un outillage relativement complexe et coûteux.
Ensuite, cette pièce tubulaire formant, globalement, autour de son
trou, du fait même de sa structure tubulaire, deux cloisons, celle de ces
cloisons qui, au cours de l'emmanchement de la pièce cylindrique, est située
du
côté de l'engagement de cette pièce cylindrique encaisse au premier chef
l'effort d'emmanchement correspondant et est ainsi elle-même susceptible
d'être l'objet d'une certaine déformation.
Si tel est le cas, la section transversale de la pièce tubulaire autour
de son trou se trouve modifiée, ce qui peut être préjudiciable à la qualité de
la
liaison mécanique normalement assurée entre la pièce cylindrique et elle, et,
donc, à la tenue de l'ensemble.
En toute hypothèse, la déformation, ainsi apparente, de ia pièce
tubulaire ne peut manquer de jeter un certain discrédit sur cette tenue, et
l'ensemble concerné doit donc normalement être mis au rebut.
En outre, même en l'absence de toute déformation de l'une ou
l' autre des cloisons de la pièce tubulaire, la surface de contact entre cette
pièce
tubulaire et la pièce cylindrique se réduit à celle de la tranche des cloisons
de
cette pièce tubulaire autour de son trou.
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Or c'est de cette surface de contact que dépend la qualité de la
liaison mécanique recherchée.
II s'avère, dans la pratique, que, au moins pour certaines
applications, dans lesquelles les pièces en cause sont soumises à un effort
d' arrachement et/ou à des vibrations, cette surface de contact peut s' avérer
insuffisante pour assurer la bonne tenue de l'ensemble.
Pour pallier, au moins en partie, ce dernier inconvénient, il a été
proposé, dans le brevet suisse No 383 303, de former un bord tombé autour
du trou de la pièce tubulaire, sur l'une au moins des cloisons de cette pièce
tubulaire, et, en pratique, sur l'une et l'autre de celles-ci.
En pratique, dans ce brevet suisse, l'outillage mis en oeuvre pour ce
faire est un poinçon dont l'extrémité est épointée en forme de lame, en sorte
que, lors de la formation du bord tombé, la cloison concernée est simplement
refoulée latéralement, de part et d'autre de cette lame.
II en résulte, d'une part, que le bord tombé obtenu ne s'étend pas
sur la totalité du périmètre du trou qu'il borde, et, d'autre part, que, de
hauteur
nulle aux deux extrémités d'un diamètre de ce trou, sa hauteur varie de l'une
à
l'autre de ces extrémités, au détriment de l'homogénéité du renforcement
obtenu pour la tenue de la pièce cylindrique dans la pièce tubulaire, et,
donc, en
définitive, au détriment de ce renforcement.
En outre, et surtout, le risque d'une déformation intempestive de
l'une ou l'autre des cloisons de la pièce tubulaire lors de l'emmanchement de
la
pièce cylindrique dans le trou de celle-ci reste quasi inchangé.
La présente invention a d'une manière générale pour objet une
disposition permettant d'éviter une telle déformation et conduisant en outre à
d'autres avantages.
De manière plus précise, elle a tout d'abord pour objet un procédé
pour l'emmanchement à force d'une pièce au moins iocafement cylindrique,
dite ici par simple commodité pièce cylindrique, dans une pièce tubulaire,
globalement transversalement par rapport à celle-ci, ce procédé étant du genre
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suivant lequel, un trou enveloppe du contour hors tout de la pièce cylindrique
devant traverser de part en part la pièce tubulaire en affectant l'une et
l'autre
des deux cloisons que cette pièce tubulaire forme globalement
transversalement autour de lui, on forme, sur une portion au moins du
périmètre de ce trou, pour l'une au moins des cloisons de fa pièce tubulaire,
un
bord tombé qui, solidaire de cette cloison, s'étend en direction de l'autre
cloison de la pièce tubulaire, et on soumet conjointement la pièce cylindrique
et
la pièce tubulaire à un mouvement relatif dont il résulte que la pièce
cylindrique
s'engage sous contrainte dans le trou de la pièce tubulaire d'un côté de celle-
ci
cependant que cette pièce tubulaire est contrebutée extérieurement du côté
opposé au précédent, et étant d'une manière générale caractérisé en ce que,
antérieurement à la formation du bord tombé sur la pièce tubulaire, on insert
dans celle-ci une cale entretoise apte à la contrebuter intérieurement au
voisinage de son trou sur une portion au moins du périmètre de celui-ci.
Gràce à cette cale entretoise, toute déformation est évitée pour celle
des cloisons de la pièce tubulaire qui serait susceptible d'une telle
déformation,
c'est-à-dire pour celle de ces cloisons située du côté suivant lequel se fait
l'engagement de la pièce cylindrique.
Corollairement, grâce au bord tombé bordant le trou de la pièce
tubulaire, la surface de contact entre cette pièce tubulaire et la pièce
cylindrique se trouve notablement augmentée, au bénéfice de la tenue de
l'ensemble, et, préférentiellement, il est formé un tel bord tombé sur l'une
et
l'autre des cloisons de la pièce tubulaire, sur la totalité du périmètre du
trou
correspondant, et de hauteur sensiblement constante tout autour de celui-ci.
Le ou les bords tombés ainsi mis en oeuvre peuvent être formés par
emboutissage, la cale entretoise présente à l'intérieur de la pièce tubulaire
formant dans celle-ci une matrice propre à permettre un tel emboutissage, sans
déformation de la cloison concernée.
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Suivant l'invention, il peut si désiré être avantageusement tiré un
parti supplémentaire de cette cale entretoise pour la formation même du trou
initialement requis dans celle-ci.
Suivant cette possibilité, la cale entretoise est mise en place dans la
5 pièce tubulaire avant la formation de ce trou, et on forme un trou, en
l'espèce
un avant-trou, dans cette pièce tubulaire par simple découpe à l'emporte-pièce
de celle-ci.
A la différence de l'outillage à mettre en oeuvre pour un usinage,
l'outillage à mettre en oeuvre pour une telle découpe à l'emporte-pièce est
avantageusement très simple et peu coûteux.
II n'entraîne en outre avantageusement pas de problème de copeaux,
et il est peu sujet à l'usure.
Enfin, cet outillage est avantageusement susceptible d'être mis en
oeuvre sur une machine standard, en l'espèce une simple presse, et, plus
particulièrement, sur une simple presse hydraulique, sans aucun aménagement
spécifique.
II en résulte, globalement, une grande économie de mise en oeuvre
et de réalisation.
La présente invention a encore pour objet, d'une part, un outillage
particulièrement propre à la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention,
et,
d'autre part, tout ensemble, qui, formé de deux pièces emmanchées en croix, à
savoir une pièce au moins localement cylindrique et une pièce tubulaire
présentant transversalement un trou dans lequel est engagée à force cette
pièce au moins localement cylindrique, résulte d' une telle mise en oeuvre.
Suivant l'invention, un tel ensemble est normalement
avantageusement exempt d'une quelconque déformation, la cale entretoise
mise en oeuvre contrebutant efficacement, de l'intérieur, lors de l'engagement
de la pièce au moins localement cylindrique dans le trou de la pièce
tubulaire,
celle des cloisons de cette pièce tubulaire qui se situe du côté de cet
engagement.
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Les objets de l'invention, leurs caractéristiques et leurs avantages,
ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en
référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels
fa figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble formé de deux
pièces emmanchées en croix suivant l'invention ;
la figure 2 est, à échelle supérieure, une vue partielle en coupe
longitudinale de cet ensemble, suivant le plan II-II de la figure 1 ;
la figure 3 est, à échelle différente, une vue en perspective de la cale
entretoise mise en oeuvre dans cet ensemble, représentée isolément ;
les figures 4A, 4B, 4C, 4D, 4E et 4F sont des vues partielles en
coupe longitudinale, qui, en correspondance avec celle de la figure 2,
illustrent
diverses phases successives de la réalisation de l'ensemble suivant
l'invention ;
la figure 5 est une vue partielle en perspective d'un des poinçons mis
en oeuvre pour cette réalisation ;
la figure 6 est une vue partielle en perspective d'un autre des
poinçons également mis en oeuvre ;
la figure 7 est une vue partielle en coupe longitudinale, qui, en
référence à celle de la figure 2, se rapporte à une variante de mise en oeuvre
de
l'invention.
Tel qu'illustré sur ces figures, il s'agit, globalement, de la réalisation
d'un ensemble 10, qui, ainsi qu'il est mieux visible sur la figure 1 ( est
formé de
deux pièces emmanchées en croix, à savoir une pièce cylindrique 11 et une
pièce tubulaire 12.
Comme précisé ci-dessus, la pièce cylindrique 1 1 est, d'une manière
générale, définie comme étant une pièce dont la surface extérieure 13 est au
moins localement, au niveau de son emmanchement avec la pièce tubulaire 12,
une surface cylindrique.
Dans la forme de réalisation représentée, la section transversale de
cette surface extérieure 13 est supposée avoir un contour circulaire et être
continue.
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Mais elle peut tout aussi bien avoir un autre contour et/ou être plus
ou moins échancrée.
Dans ia forme de réalisation représentée, fa pièce cylindrique 11 est
supposée par ailleurs être pleine, à la manière d'une barre.
Mais il pourrait tout aussi bien s'agir d'une pièce creuse, et par
exemple tubulaire, à la manière d'une douille, pour servir de logement à un
quelconque autre composant non représenté.
La pièce tubulaire 12, quant à elle, présente, globalement, une
direction d'allongement D, vis-à-vis de laquelle les génératrices de la
surface
extérieure 13 de la piêce cylindrique 11 s'étendent sensiblement
orthogonalement.
Cette direction d'allongement D est schématisée en traits
interrompus sur les figures 1, 2, 4A, 4B, 4C, 4D, 4E et 4F.
La longueur L1 de la pièce tubulaire 12 suivant sa direction
d'allongement D peut être plus ou moins grande.
Dans la forme de réalisation représentée, la pièce tubulaire 12 est, à
titre d'exemple, une pièce longiligne, dans la mesure où cette longueur L1 est
relativement importante, notamment par rapport à sa largeur L2.
La section transversale de la pièce tubulaire 12 peut être
quelconque.
Dans la forme de réalisation représentée, cette section transversale
est, à titre d'exemple, largement aplatie en boutonnière, sensiblement
perpendiculairement aux génératrices de la surface extérieure 13 de la pièce
cylindrique 11.
En outre, dans cette forme de réalisation, cette section transversale
est uniforme sur toute la longueur L1 de la pièce tubulaire 12.
Mais il n'en est pas nécessairement ainsi, la section transversale de
la pièce tubulaire 12 pouvant au contraire être plus ou moins modulée suivant
sa longueur L1.
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II suffit que, au niveau de la pièce cylindrique 1 1, elle présente une
largeur L2 suffisante pour recevoir celle-ci.
Enfin, dans la forme de réalisation représentée, la pièce tubulaire 12
est, à titre d'exemple, rectiligne ou sensiblement rectiligne.
Mais il n'en est pas non plus nécessairement ainsi.
Au contraire, cette pièce tubulaire 12 peut tout aussi bien être plus
ou moins conformée.
Par exemple, elle peut être plus ou moins courbe ou cintrée.
Quoi qu'il en soit, la pièce tubulaire 12 présente, globalement
transversalement, et, plus précisément, globalement transversalement par
rapport à sa direction d'allongement D, pour l'intervention de la pièce
cylindrique 11 ( un trou 14, qui, enveloppe du contour hors tout de la pièce
cylindrique 1 1, la traverse de part en part, et dans lequel, suivant des
dispositions décrites plus en détail ultérieurement, la pièce cylindrique 11
est
engagée à force.
Ce trou 14 affecte donc l'une et l'autre des deux cloisons 15 que la
pièce tubulaire 12 forme globalement transversalement autour de lui, et, dans
la forme de réalisation représentée, il a un contour circulaire.
Soit D 1 son diamètre.
Dans la forme de réalisation représentée, le trou 14 intervient, à titre
d'exemple, à distance de l'une et de l'autre des extrémités de la pièce
tubulaire
12.
Mais il n'en est pas nécessairement ainsi.
Enfin, dans la forme de réalisation représentée, et eu égard à
l'aplatissement de la section transversale de la pièce tubulaire 12, les deux
cloisons 15 de cette pièce tubulaire 12 sont sensiblement planes, au moins au
voisinage du trou 14.
Mais il n'en est pas non plus nécessairement ainsi.
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Soit E l'épaisseur interne de la pièce tubulaire 12 au niveau de son
trou 14, c'est-à-dire la distance séparant intérieurement l'une de l'autre ses
cloisons 15 au niveau de ce trou 14.
" Antérieurement à l'engagement de la pièce cylindrique 11 dans le
trou 14 de la pièce tubulaire 12, et suivant des modalités décrites plus en
détail
ultérieurement, on forme, sur une portion au moins du périmètre du trou 14,
pour l'une au moins des cloisons 15 de la pièce tubulaire 12, un bord tombé
18, qui, solidaire de cette cloison 15, s'étend en direction de l'autre
cloison 15
de la pièce tubulaire 12, sensiblement perpendiculairement à cette autre
cloison
15.
Suivant l'invention, antérieurement à la formation de ce bord tombé
18, on insert, dans la pièce tubulaire 12, une cale entretoise 16, également
décrite plus en détail ultérieurement, apte à contrebuter intérieurement cette
pièce tubulaire 12 au voisinage du trou 14.
Préférentiellement, et cela est le cas dans la forme de mise en
oeuvre représentée, on forme un bord tombé 18 sur la totalité du périmètre du
trou 14.
Préférentiellement, également, la cale entretoise 16 insérée dans la
pièce tubulaire 12 intervient au moins suivant la direction d'allongement D de
celle-ci.
Autrement dit, elle intervient au moins dans la zone médiane des
cloisons 15 de la pièce tubulaire 12, de part et d'autre du trou 14 de cette
pièce tubulaire 12.
Dans la forme de réalisation représentée, la cale entretoise 16 est
circulairement continue et elle intervient donc sans discontinuité tout autour
du
trou 14.
Se présentant sous la forme générale d'un anneau, elle a, en plan, un
contour hors tout globalement similaire à celui du trou 14, et, de diamètre
supérieur à celui de celui-ci, elle s'étend coaxialement autour de lui.
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La cale entretoise 16 peut, par exemple, avoir en section axiale, un
profil en rectangle ou en carré, et, en pratique, ce profil peut être le plus
couramment utilisé, cette cale entretoise 16 pouvant par exemple être formée
par un tronçon de tube, de préférence métallique, usiné ou non.
5 Mais, dans la forme de réalisation représentée, la cale entretoise 16
a, en section axiale, un profil en trapèze isocèle.
Plus précisément, la cale entretoise 16 comporte, globalement, dans
cette forme de réalisation, outre des méplats 19, qui la tronquent
transversalement à ses extrémités axiales tout en étant suffisamment larges
10 pour que sa résistance à la compression ne soit pas compromise, d'une part,
une surface intérieure 20, qui est globalement cylindrique, et, d'autre part,
une
surface extérieure 21, qui comporte une partie médiane 22 elle-mëme
globalement cylindrique, et, disposées chacune respectivement de part et
d'autre, axialement, de cette partie médiane 22, deux facettes globalement
tronconique 23.
C'est, pour l'essentiel, la surface intérieure 20 qui a, en plan, un
contour hors tout, en l'espèce circulaire, globalement similaire à celui du
trou
14 de la pièce tubulaire 12.
Axialement, la cale entretoise 16 mise en oeuvre présente de
préférence une bonne résistance à la compression et une bonne rigidité.
Par exemple, elle est réalisée en métal ou en matière synthétique
dure.
Suivant l'invention, il est tiré un premier parti de cette cale entretoise
16 lors même de la formation du trou 14 de la pièce tubulaire 12.
En effet, suivant l'invention, cette cale entretoise 16 étant mise en
place dans la pièce tubulaire 12 avant la formation de ce trou 14, on forme un
avant-trou 14', dans cette pièce tubulaire 12, par simple découpe à l'emporte-
pièce de celte-ci, figures 4B et 4C.
II est tiré ensuite un deuxième parti de la cale entretoise 16, pour la
formation du bord tombé 18.
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En effet, suivant l'invention, on forme préférentiellement ce bord
tombé 18 par emboutissage de la cloison 15 concernée.
Dans l'un et l'autre cas, c'est-à-dire tant lors de la formation de
l'avant-trou 14' que lors de la formation du bord tombé 18, la cale entretoise
16 sert de matrice pour la cloison 15 concernée de la pièce tubulaire 12.
Préférentiellement, et cela est le cas dans la forme de mise en
oeuvre représentée, on forme un bord tombé 18 sur l'une et l'autre des
cloisons 15 de la pièce tubulaire 12, sur une partie au moins du périmètre du
trou 14, et, en pratique, sur la totalité de celui-ci.
Cela étant, pour la mise en oeuvre de l'invention, il peut, par
exemple, être procédé comme suit.
Dans un premier temps, figure 4A, la cale entretoise 16 est insérée
dans la pièce tubulaire 12, suivant la flèche F1 de cette figure 4A, en étant
introduite dans cette pièce tubulaire 12 à partir de l'une des extrémités de
celle-ci, jusqu'à venir sensiblement au droit de l'emplacement prévu pour le
trou 14 à former.
En pratique, cette insertion peut avantageusement se faire sans
grande précision, la cale entretoise 16 venant d'elle-même se centrer par
rapport à cet emplacement lors de la formation du trou 14.
Préférentiellement, cependant, il est assuré un maintien convenable
de la cale entretoise 16 dans la pièce tubulaire 12.
Par exemple, d'un de ses méplats 19 à l'autre, la cale entretoise 16
a une hauteilr H sensiblement égale à l'épaisseur E interne de la pièce
tubulaire
12, voire même légèrement supérieure à cette épaisseur E, en sorte qu'elle est
engagée à force entre les deux cloisons 15 et qu'elle se trouve dès lors
dûment
coincée entre celles-ci.
Mais, si désiré, le maintien en position de la cale entretoise 16 peut
être assuré, ou affermi, par d'autres moyens, et, par exemple, par des moyens
mécaniques, tels que des empreintes obtenues par un emboutissage local de la
pièce tubulaire 12.
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Dans un deuxième temps, figures 4B à 4E, on procède à la formation
du trou 14 et à celle des bords tombés 18.
L'outillage mis en oeuvre à cet effet intervient en pratique sur une
machine standard, en l'espèce une simple presse hydraulique.
Suivant l'invention, cet outillage 25 comporte, successivement, de
bas en haut, un premier poinçon 26 étagé présentant un premier tronçon 27,
par l'extrémité libre 28 duquel il est apte à découper un avant-trou 14' à
l'emporte-pièce, un deuxième tronçon 29, à profil transversal progressif, par
lequel il est apte à assurer un emboutissage, et un troisième tronçon 30, par
lequel il est apte à parfaire cet emboutissage.
Le diamètre D2 du premier tronçon 27 est nettement inférieur à celui
D 1 du trou 14 à former, tandis que le diamètre D3 du troisième tronçon 30 est
sensiblement égal à ce diamètre D 1, tout en étant légèrement inférieur à
celui-
ci.
Préférentiellement, l'extrémité libre 28 du premier tronçon 27 du
poinçon 26 est circulairement fractionnée en au moins deux lèvres 31, dont les
bords sont reliés en continuité l'un avec l'autre et forment ainsi le fil ou
tranchant de l'ensemble.
Dans la forme de réalisation représentée, seules deux lèvres 31 sont
prévues.
Elles forment, intérieurement, un dièdre 32, qui est concave, et dont
l'arête s'étend sensiblement transversalement par rapport à l'axe du poinçon
26.
Le premier tronçon 27 du poinçon 26 a donc globalement une
configuration en V renversé.
Dans la forme de réalisation représentée, l'extrémité de chacune de
ses lèvres 31 est abattue transversalement par un méplat 33.
L'outillage 25 comporte, également, pour contrebuter la pièce
tubulaire 12 à travailler, une matrice 34 évidée d'un trou 35 dont le diamètre
Ç
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D4 est sensiblement égal au diamètre D2 du premier tronçon 27 du poinçon 26
tout en étant légèrement supérieur à ce diamètre D2.
Une fois la pièce tubulaire 12 appliquée, par l'une de ses cloisons
15, dite ci-après deuxième cloison 15, sur la matrice 34, en étant dûment
maintenue sur celle-ci par des moyens de bridage de type usuel non
représentés, le poinçon 26, qui s'étend à l'aplomb du trou 35 de la matrice
34,
est commandé en déplacement en direction de celle-ci, suivant la flèche F2 de
la figure 4B.
Par son premier tronçon 27, le poinçon 26 assure successivement,
tout d'abord, la découpe de l'autre cloison 15 de fa pièce tubulaire 12, dite
ci-
après première cloison 15, figure 4B, avec un léger rabattement vers
l'intérieur
du bord 18' de celle-ci destiné à former un bord tombé 18, puis la découpe de
la deuxième cloison 15, figure 4C.
Ainsi qu'on le notera, grâce à la configuration en V renversé de ce
premier tronçon 27, le déchet 36 en provenance de la première cloison 15 de la
pièce tubulaire 12 reste momentanément attenant à celle-ci, en sorte qu'il
n'est
pas susceptible d'interférer avec le trajet de ce premier tronçon 27 avant que
celui-ci n'attaque la deuxième cloison 15 de la pièce tubulaire 12, ce qui
évite
qu'il puisse venir intempestivement perturber la découpe de cette dernière.
Après s'être détaché de la première cloison 15, le déchet 36 est
évacué par !e trou 35 de la matrice 34, conjointement avec le déchet 37 en
provenance de la deuxième cloison 15, figure 4C.
Par son deuxième tronçon 29, le poinçon 26 complète le
rabattement vers l'intérieur du bord tombé 18 en provenance de la première
cloison 15, et, comme représenté sur la figure 4C, ce rabattement se trouve
ensuite confirmé par le troisième tronçon 30.
L'outillage 25 comporte un deuxième poinçon 38 apte à assurer
ensuite successivement un emboutissage et un calibrage de la pièce tubulaire
12.
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Pour l'intervention de ce deuxième poinçon 38, et, comme
représenté sur les figures 4D et 4E, la pièce tubulaire 12 est placée sur une
nouvelle matrice 39 ajourée d'un trou 40 dont le diamètre D5 est sensiblement
égal à celui D1 du trou 14 à former tout en étant légèrement supérieur à celui-
ci.
Comme le premier poinçon 26, le deuxième poinçon 38 est un
poinçon étagé.
Outre un premier tronçon 41, globalement tronconique, et un
deuxième tronçon 42, globalement cylindrique, aptes à assurer le rabattement
du bord tombé 18 en provenance de la deuxième cloison 15 de la pièce
tubulaire 12, il présente, successivement, de haut en bas, en alternance avec
des tronçons de raccordement 43, 43'... etc..., au moins un autre tronçon 44,
44' ... etc..., globalement cylindrique, de diamètre supérieur à celui du
deuxième tronçon 42, pour un calibrage, successif, en plusieurs passes, du
trou 14 alors obtenu.
Par exemple, et tel que représenté, il est prévu plusieurs tronçons
44, 44'... etc..., dont les diamètres respectifs vont en croissant.
Pour son action, le deuxième poinçon 38, qui s'étend à l'aplomb du
trou 40 de la matrice 39, est commandé en déplacement en direction de celle-
ci, suivant la flèche F3 des figures 4D et 4E.
II suffit, ensuite, également à la presse, de soumettre conjointement
la pièce cylindrique 11 et la pièce tubulaire 12 à un mouvement relatif dont
il
résulte que la pièce cylindrique 1 1 s'engage sous contrainte dans le trou 14
de
la pièce tubulaire 12, suivant la flèche F4 de la figure 4F, en intervenant,
pour
ce faire, d'un premier côté de cette pièce tubulaire 12, tout en contrebutant
extérieurement cette pièce tubulaire 12, du côté opposé au précédent, par une
matrice 45 ajourée d'un trou 46 dont le diamètre D6 est légèrement supérieur à
celui D1 du trou 14 de la pièce tubulaire 12.
Préférentiellement, l'effort d'emmanchement développé est contrôlé
par des jauges de contrainte.
CA 02276718 1999-06-29
WO 98/29207 PCT/FR97/02402
Ainsi qu'on le notera, il n'est mis en oeuvre) suivant l'invention,
qu'un seul et même poinçon, en l'espèce le premier poinçon 26, pour la
découpe à l'emporte-pièce d'un avant-trou 14' dans la pièce tubulaire 12 et
pour l'emboutissage de l'une des cloisons 15 de celle-ci.
5 II va de soi cependant que, si désiré, ces deux opérations peuvent
également être assurées par des poinçons différents.
Quoi qu'il en soit, il résulte de ce qui précède que l'ensemble 10
suivant l'invention comporte, entre les deux cloisons 15 que sa pièce
tubulaire
12 forme autour de son trou 14, une cale entretoise 16 qui, d'une manière
10 générale, s'étend sur une portion au moins du périmètre de ce trou 14, et
que,
pour l'une au moins des cloisons 15, ce trou 14 se trouve, d'une manière
générale, bordé, sur une portion au moins de son périmètre, par un bord tombé
18, qui, solidaire de cette cloison 15, s'étend en direction de l'autre
cloison 15
de la pièce tubulaire 12, sensiblement perpendiculairement à celle-ci.
15 Dans les formes de réalisation représentées, le bord tombé 18
s'étend sur la totalité du périmètre du trou 14 de la pièce tubulaire 12, d'un
seul tenant avec la cloison 15 concernée de celle-ci, et il y a ainsi un bord
tombé 18 pour l'une et l'autre des cloisons 15 de cette pièce tubulaire 12.
En outre, ce bord tombé 18 a, à compter de la surface interne des
cloisons 15, une hauteur h constante, tout autour du trou 14.
Ainsi qu'on ie notera, ce trou 14 se trouve défini par les bords
tombés 18 des cloisons 15, et, plus précisément, par la surface externe,
libre,
de ces bords tombés 18.
Ainsi formée par ces bords tombés 18, la surface de contact par
laquelle la pièce cylindrique 11 et la pièce tubulaire 12 sont en prise l'une
avec
l'autre est dès lors notablement supérieure à celle des seules tranches des
cloisons 15 de cette pièce tubulaire 12.
Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 1 à 6, les
bords tombés 18 s'étendent au plus près de la cale entretoise 16, en étant
sensiblement au contact de celle-ci.
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16
Préférentiellement, même, ils s'appuient radialement sur la cale
entretoise 16.
Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 1 à 6, les
tranches libres des bords tombés 18 s'étendent à distance l'une de l'autre, la
hauteur h de ces bords tombés 18, qui est la même pour l'un et l'autre d'entre
eux, étant inférieure à la moitié de la hauteur H de la cale entretoise 16.
Mais il n'en est pas nécessairement ainsi.
Par exemple, figure 7, les tranches libres des bords tombés 18
peuvent au moins localement être de place en place au contact l'une de
l'autre,
pour renforcer la résistance à l'enfoncement lors de l'engagement de la pièce
cylindrique 1 1, parallèlement à l'action également exercée à cet égard par la
cale entretoise 16.
Dans tous les cas, il est recherché, pour la cale entretoise 16, une
résistance maximale à la compression, tant axiafement que radialement.
La présente invention ne se limite d'ailleurs pas aux formes de mise
en oeuvre et de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute
variante d'exécution.
