Brevet FR2002549A1 — publié le 19691017

Les carters pour les ponts arriere de véhicules automobiles sont fabriqués de façon connue par le pressage d'une paire de tubes d'acier, et par leur assemblage par soudure sous la forme d'un seul carter tubulaire. Les carters tubulaires sont également fabriqués par moulage, sous la forme d'un corps dilaté susceptible de contenir le différentiel, réuni à une paire de tubes en acier. Ces sortes de carter sont relativement onéreux à réaliser et nécessitent des opérations compliquées de mise en forme, de travail à la machine, et de finition pour leur réalisa- tion. C'est pourquoi on a proposé un troisième procedé pour la réalisation de carters à partir d'un seul tube d'acier en utilisant un procédé de déformation plastique. Dans ce procédé proposé, on a cependant laissé beaucoup de problèmes techniques sans solution. Comme il y a une limite à la déformation d'un tube d'acier, lors du travail à froid, il était difficile d'obtenir la dimension nécessaire, la forme et la solidité pour un carter de pont arrière. Ainsi, la fabrication de carter de pont arrière à partir d'un tube d'acier unique ne pouvait se faire à des fins commerciales. La présente invention a pour objet un procédé efficace et économique pour la formation de carter de pont arrière pour les véhicules automobiles à partir d'un seul manchon tubulaire. les carters pour les ponts arrière d?automo biles possèdent une partie médiane dilatée destinée à recevoir le différentiel. Chaque extrémité du carter est supportée par le chts- si du véhicule à l'aide d'un ressort. Ainsi le moment de torsion du carter, considéré comme poutre, est réparti sensiblement unifor- mément entre les supports à ressorts. La tension de torsion diane poutre est donnée par l'équation suivante = M/Z dans laquelle M est le moment de torsion et Z le module de section. Le # dule de section peut autre approzimative- ment représenté, lorsqu'il s'agit d'un tube de métal creux, d'épais- seur de paroi faible, comme suit Z = 0,8. d2 t d représente le diamètre moyen du tube et t t épaisseur de la paroi.Ainsi, lorsqu'un tube de métal possède une partie plias grande en diamètre et si l'épaisseur de paroi est costante, le module de section sera proportionrlel au carré du diamètre que la partie médiane du carter de l'axe arrière 2 1A1'1 diamètre trois fois supérieur au diamètre du carter des deix côtés la tension de torsion dans la partie médiane sera 2 - M/Z1 - M/@,@ @ @ @ @ = alors que la torsion des deux côtés sera de 2 = M/Z2 = M / 0,8 x 3 x 1 = M/ 7,2 Cela signifie que l'épaisseur de paroi de la partie médiane dilatée du carter produira le même résultat pour une épaisseur de paroi sensiblement égale à un neuvième de l'épaisseur de chacun des deux côtés du carter pour un me me module de section. la présente invention remédie aurX inconvénients des procédés connus et a pour objet un procédé pour la fabrication notamment de carters de pont arrière de véhicules automobiles f carac- térisé parce qu'on utilise un manchon tubulairepar exemple en acier dont on réduit le diamètre à l'exception de la partie médiane du manchon, et on presse le manchon tubulaire par 'extérieur en agissant contre une pression réglée à l'intérieur du manchon jusqu'à ce quelle matériau se soit déformé plastiquement pour avoir la forme d'une pièce telle qu un carter de pont arrière, ce qui permet la réalisation d'une pièce telle qu'un carter par une suite d'opéra tions simples et peu onéreuses. De la sorte le carter obtenu a une épaisseur de paroi progressivement réduite en allant vers le centre bombé du carter et en partant des extrémités, Si bien que le module de section peut être rendu sensiblement uniforme d'une extrémité à -:tre du carter. Le carter selon l'invention ne nécessite ni un 'a va la machine ni un durcissement. Comme le carter selon l'invention est fabriqué par un procédé de déformation plastique ait tube d'acier à la température ambiante, cela augmente la résis- tance à la déformation comme l'indique l'expression "durcissement en cours de travail".Par suite de ce durcissement, c'est-à-dire de l'augmentation de la limite élastique par la déformation, la pièce devent très solide et résiste à une charge très grande, comme celle à laquelie est soumis le carter de pont arrière. Sien entendu, l'invention s'étend aux produits obtenus selon le présent procédé ou un procédé analogue. Plus particulièrement l'invention s'étend également au carter pour pont arrière de véhicule automobile réali- sé selon le procédé décrit, et caractérisé par ce que la partie médiane du carter possède une chambre dilatée p@@r @@ntenir le dif férentiel, et par ce que le module de la section e sensiblement uniforme d'ure extrémité à l'autre du carter L'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les dessirs ci-joints dans lesquels @ la figure 1 représente la forme dun manchen tubulaire vu en coupe. - la figure 2 représente le même manchen aprs qu'il ait été déformé au cours de la première étape du proc--d - la figure 3 représente le mème anchon as sa déformation au cours de la deuxieme étape. - la figure 4 représente le manchon apyres la déformation au cours de la troisième étape - la figure 5 est une vue en coure schématique selon la ligne 5-5 de la figure 3. - la figure 6 est une vue en coupe schématique selon la ligne 6-6 de la figure 4. - la figure 7 représente une vue en coupe de la pièce constituant le carter de pont arrière. Dans la figure 1, la référence 10 se rapporte à un manchon tubulaire en acier. Ce manchon 10 est soumis à une première mise en forme à l'aide, par exemple, d'une machine à emboutir rotative. Au cours de cette première étape, on réduit le diamètre du manchon 10 aux deux extrémités 11. Cependant la partie centre le 12 du manchon 10 conserve son diamètre initial (figure 2). Le manchon 10 est alors soumis a une opération d@ bomb ement au cours d'une deuxième étape comme cela est représenté sur fî6re 3. de bombement peut être réalisé par l'introduc- tion d'un fluide sous pression à l'intérieur du manchon 10. Au cours de la deuxième étape, on maintient le manchon 13 par ees deux extrémités dans des mandrins 13 appropriés. Chaque extrémité du manchon 10 est fermée hermétiquement par des bouchors 14 & 15. -T,tun de ces bouchons, en général le bouchon 15, est muni d'ur pergage 16 permettant de mettre l'intérieur du manchon 10 en communieation avec la source de fluide sous pression (non représentée). Le bom- bement peut être réalisé par une actrice appropries si cela est nécessaire Le bombement produit une réduction de l'épais- seur de la paroi du manchon tubulaire, dans la partie centrale 1S, progressivement vers le milieu du manchon. De manchen tubulaire bombé est alors soumis à une mise en forme définitive à l'aide de matrices 17 & 18 appropriées, comme représenté sur la figure 4, en règlant la pression Gu fluide à l'intérieur du manchon @abulaire. Les matrices 17 & 18 ont des formes correspondant à celle d'un produit @l qu'un carter de pont arrière. Le taux de déformation entre la deuxième. t- (figure 3) et la troisième étape (figure 4) n'est pas oritique, vendant il est préférable d'opérer en contrôlant la déformetio éfinitive de la pièce de façon telle que la longueur périphérique a la section transversale du centre du carter (figure 6) soit sensiblement égale ou inférieure au périmètre # D de la section transversale du centre de la partie bombée médiane 12 (figure 5) du manchon au cours de la deuxième étape. Dans tous les cas la dernière mise en forme est réalisée avec les matrices 17 & 18 à l'aide de la pression d'application développée par le fluide introduit dans le manchon 10. Il est ainsi possible de fabriquer un carter avec une forme aussi pré- cise que celle nécessaire à cette pièce. Au cours de la deuxième déformation, on réalise de préférence le carter pour qu'il ait une lace plane 19. Après le retrait des matrices 17 & 18 , cette surface plane 19 est travaillée à la machine pour réaliser un dé @oupage 20 en conservant une flasque 21 dirigée vers l'intérieur er destinée à la fixation du carter différentiel 22 (figure 7). La pression d'application ou pression hydraulique dans le manchon permet d'effectuer un travail précis et i'é = r la formation de rides sur la pièce. Cette pression est r@glée @as@ion du taux de déformation entre les deuxième et troisième es.Il est préférable de mettre en oeuvre l'invention de façon ç satisfaire à la condition : 1 =#D pour la section transversale a@ milieu du carter. Il est à noter que plus la longueur périphé- r2oue maximum 1 de la pièce est voisine du périmetre#D du manchon bombé et moins la pression d'application servira à la mise en forme de la pièce définitive. En cours de fonctionnement, la pression d'applieation est réglée suivant la forme de la matrice Lersque i pièce terminée a un ou plusieurs angles Vifs, la pression d'ap- plication est augmentée pour réaliser un très fort étirage de la matière. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés et d partir desquels on pourra concevoir d'autres foires et d'autres modes de réalisation sans pour cela sortir du cadi @ de l'inven- tion. R R V R N D I C A T I ij N @ 10) Procédé pour la f & ris-a'tion notamtnent de carters de pont arrière de véhicules automobiles, caractérisé parce qu'on utilise un manchon tubulaire, par exemple en acier, dont on réduit le diamètre à l'exception de la partie médiane du manchon, et on presse le manchon tubulaire par 1 extérieur en agIssant contre une pression réglée à l'intérieur du manchon jusqu'à ce que le matériau se soit déformé plastiquement pour avoir la forme d'une pièce telle qu'un carter de pont arrière, ce qui permet la réalisationd'une pièce telle qu'un carter par ure suite d'opérations simples et peu onéreuses. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par ce qu'on réalise la déformation plastique par un travail à froid, 30) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par ce qu'on soumet la partie moyenne du manchon tubulaire à une opération de bombement avant la mise en foré finale de fa çon à ce que l' épaisseur de la paroi dans la partie du milieu soit réduite et que le module de la section puisse être rendu sensiDle- ment uniforme d'une extrémité à l'autre du carter. 40)Procédé selon la revendication 1, caractérisé parce qu'on réalise tout d'abord une opération de déformation pour réduire le diamètre du manchon tubulaire au diamètre exi gré , à l'exception de la partie du milieu, comme carter destiné à recevoir l'essieu arrière,puis une seconde opération de détorma- tion pour bomber la partie médiane du manchon tubulaire, afin d'en @eduire l'épaisseur de paroi, et une troisième opération pour pres 30r ~ewit matériau de l'extérieur, à l'aide d'une matrIce agis sant contre une pression intérieure réglable, produite par urm fluide se trouvant dans le manchon, Jusqu'à ce que le produit soit déformé selon le profil de la matrice. 50) Produits obtenus selon le présent procéde ou un procédé analogue. 60) Carter pour pont arrière de v hicule automobile réalisé selon le procédé décrit dans la revendicatIon 1, et caractérisé par ce que la partie médiane du carter possède une chambre dilatée pour contenir le différentiel, et par ce que le module de la section est sensiblement uniforme d'une extrémité l'autre du carter.