Brevet FR2287365A1 — publié le 19760507

La présente invention a pour objet un pare-choc de sécurité pour véhicule ou engin de manutention. L'industrie automobile, en liaison avec la législation, s'oriente de plus en plus vers des types de véhicules répondant à des normes de sécurité visant à limiter les démets matériels aux basses vitesses dans les chocs dits "de parking" eth sauvegarder la vie des passagers pour des vitesses plus élevées. Une série de mesures obligatoires aix U.S.A. impose en particulier, dans un premier stade, de munir les véhicules automobiles de dispositifs capables d'absorber sans dég ts matériels apparents des chocs à 8 km/h contre un obstacle rigide, ou 16 km/h contre un obstacle élastique. En Europe des exigences plus ou moins similaires sont en cours d'élaboration et font d'ores et dé;à l'objet de proiets de normes. La protection de l'avant et de l'arrière d'un véhicule et, plus particulièrement, d'un véhicule automobile, est assurée essentiellement par des butoirs appelés pare-chocs, qui peuvent titre équipés de dispositifs d'amortissement pour supporter les chocs aux basses vitesses. Ces dispositifs d'amortissement peuvent être réalisés de différentes manières, cylindres oléopneumatiques, blocs élastiques en caoutchouc ou élastomère, mousse enveloppante de polyuréthane, etc...La partie heurtante du parechoc est-constituée par un profil métallique dont le roule est de transmettre aux amortisseurs les efforts engendrés par le choc, dans le cas de petits chocs "de parking", subis alors que la vitesse du ou des véhicules est inférieure à 1,5 km/h, la barre - tallique peut jouer par elle-m8me le rôle de protection en utilisant son potentiel interne de travail élastique, et cela même dans le cas où n'est interposé aucun dispositif amortisseur particulier sauf une mince bande de caoutchouc qui évite le poinçonnage au point dtimpact. On réalise couramment~un tel pare-choc à partir d'une bande en acier, plane et d'épaisseur constante, dont les possibilités très grandes de mise en forme et de cintrage ont pour contrepartie une limitation très stricte des performances aux chocs. Lt organes de liaison au chdssis du véhicule sont, en général, soit rapportés par soudure, soit fixés par des moyens mécaniques. La présence de ces points de soudure ou celle de perçages abaisse localement les caractéristiques du pare-choc. De plus, les points de soudure restent souvent apparents et nuisent à l'as- pect décoratif donné à l'ensemble.L'obligation de mettre le parechoc en conformité vec les normes de sécurité rappelées ci-dessus oblige les constructeurs à utiliser des pièces de renforcement dont l'implantation est malaisée et grève le prix de revient. Enfin, le moindre choc marque superficiellement le pare-choc en acier. Par contre, un profil en alliage léger, obtenu par extrusion et cintré ensuite à la demande, pccmet de mieux répondre, gracie à la souplesse du procédé, d'une part aux exigences de conservation en tout point des caractéristiques du métal, et d'autre part à la nécessité d'obtenir en un seul bloc des formes caissonnées ou non, dont l'épaisseur est variable pour une meilleure adaptation de la résistance du pare-choc aux efforts dus à la collision.Un tel profil s'obtient aisément par filage, encore fautil que l'alliage d'aluminium utilisé, les conditions de filage et les traitements thermiques permettent d'obtenir un produit cintrable, présentant une résistance mécanique et, en particulier, une résistance au choc suffisantes Les mêmes conditions s'appliquent aux autres boucliers de sécurité, à savoir : barrières et glissières de sécurité pour routes, auto-routes, ponts, garde-corps, renforts de portières pour véhicules. L'invention a pour objet un pare-choc de sécurité pour véhicule ou engin de manutention, qui répond à ces conditions. Le pare-choc selon l'invention est obtenu par filage à chaud de l'alliage décrit dans la demande NO 74 18.969 déposée le 31 mai 1974 au nom de la même demanderesse, et qui contient de 0,6 à 0,!S de silicium, de 0,4 å O,7% de magnésium, de 0,15 à 0,30% de fer, de 0,05 à 0,20% de cuivre, de 0,05 à 0,15% de chrome, jusqu'à O,56 de manganbse, jusqu'à 0,20% de zinc, jusqu' & 0,10% de titane On hoiogénéise d'abord le létal en le maintenant durant 4 & 12 heures entre 540 et 600C, on le refroidit à une vitesse comprise entre 100 et 250 C par heure ; on le réchauffe ensuite à une température comprise entre 450 et 540C, puis on le file à chaud dans une presse & filer. On tresse le profilé obtenu & une vitesse supérieure à 150 C par ainute, puis on opère un revenu de 4 & 12 heures entre 150 et 2000C. Une sise en solution de l'alliage est opérée, b la tempé- rature de réchauffage, soit au cours du réchauffage et du filage & chaud, soit prEs le filage. Le pare-choc est constitué par un profilé dont la partie heurtante présente un noient d'inertie supérieur à celui des au- tres partie, L'invention ainsi difinie est expliquée à l'aide d'exee- pies illustrés par les figures jointes. Les figures i et 2 représentent, en oeup, deux exem- pie. de lames de pare-choc pour véhicules, Le pare-choc est constitué par un profilé filé à chaud à partir de l'alliage dont la composition est rappelée ci-dessus. Le filage du procédé s'opère comme suit : On procède d'abord à un traitement d'homogénéisation du létal, consistant en un maintien à une teipérature comprise entre 540 et 600 C durant 4 à 12 heures, suivi d'un refroidissement contrôlé à une vitesse comprise entre 50 et 3000C par heure. On réchauffe ensuite le métal à une température comprise entre 450 et 5400C, puis on le file à chaud dans une presse à filer dont le conteneur est porté à une température inférieure de 50 & 180 C & la température de réchauffage. On réalise une mise en solution complète de l'alliage, soit au cours du réchauffage et du filage à chaud, soit par maintien dans un four du profilé filé, à une température égale à celle du réchauffaqe. On trempe enfin le profilé par un refroidissement très énergique à la sortie de la filière ou à la sortie du four de maintien, à une vitesse supérieure à 150 C par minute, puis on opère un traitement de revenu en portant le profilé à une température comprise entre 150 et 2000C durant 4 à 12 heures. La vitesse de fShge dépend du rapport de filage, c'està-dire du rapport de la section du profil à la section du conteneur de la presse. A titre d'exemple, pour un profil tubulaire de 1280 mm2 et un conteneur d'un diamètre égal à 325 mm, elle peut atteindre et meme dépasser une valeur de 20 mètres par minute. On choisit une valeur plus faible si l'on désire obtenir une grande qualité de surface. Dans ces conditions, on obtient un profilé ayant une résistance à la rupture supérieure à 27,5 hectobars, une limite élastique supérieure à 24,5 hectobars et des allongements supérieurs à 8X. Le rapport de la résistance à la rupture sur éprouvette entaillée à la résistance à la rupture sur éprouvette lissée est supérieur à 1. L'application aux pare-chocs du profilé filé selon ce procédé présente un intérêt tout particulier . Il est, dans ce cas, avantageux d'augmenter le moment d'inertie de la partie heurtante du profilé. Ceci peut s'opérer, soit en donnant à cette partie heurtante une épaisseur plus grande que celle des autres parties, soit en la renforçant au moyen de nervures ou au moyen d'éléments tubulaires, soit encore en utilisant simultanent plusieurs de ces moyens. Dans l'exemple représenté par la figure I, un profil de pare-choc est constitué par un profilé tubulaire comprenant une paroi heurtante (1), deux parois latérales (2)et une paroi arrière (3) fixée au véhicule. L'épaisseur de la paroi heurtante(l) est supérieure ou égale à celle des parois latérales (2) et de la paroi arrière (3). Des protubérances (4) peuvent etre prévues de façon à prolonger la partie heurtante (1) à l'une au moins de ses extrémités supérieure ou inférieure, de façon à répondre à des contraintes extérieures d'ordre fonctionnel ou esthétique ; leur épaisseur moyenne est du même ordre de grandeur que celle de la paroi arrière (3). Dans l'exemple représenté par la figure 2, le profil comprend trois éléments tubulaires superposés (5), (6)et (7), qui constituent un profilé tubulaire triple d'épaisseur pratiquement constante. La paroi arrière (3'a, 3'b, 3'c) peut comporter, dans sa partie médiane (3'c), un dégagement rendant accessible la paroi heurtante (1'), par exemple en vue de la fixation de butoirs ou d'enjoliveurs, ce qui revient à réaliser un profilé tubulaire double. Il est, dans ce cas, nécessaire d'augmenter l'épaisseur des parois latérales (2') de façon progressive à mesure que l'on s'éloigne de la paroi heurtante (1'), afin de retrouver le moment d'inertie total du profilé, compatible avec les efforts qui lui sont demandés. Ainsi qu'il est décrit å propos de l'exemple l,des protubérances (4') de formes diverses peuvent etre prévues. Les dimensions à donner aux parois de ces profilés dépendent évidenent des énergies mises en jeu lors d'un choc. Pour un choc de 8 km/h sur obstacle frigide, selon la norme américaine US 215, les épaisseurs moyennes sont de l'ordre de 4 & 5 ms, mais elles peuvent, localement, être prises entre 2 et 10 iin. Pour un choc de 4 km/h sur obstacle rigide, les épaispeurs moyennes sont de l'ordre de 2 & 3 mm. L'invention s'applique à la réalisation de pare-chocs pour véhicules. REVENDICATIONS 1)- Un pare-choc de sécurité pour véhicule ou engin de manutention,obtenu par filage à chaud d'un alliage contenant en poids, outre l'aluminium : de 0,6 à 0,9%0 de silicium, de 0,4 à 0,7% de magnésium, de 0,15 à 0,3oe/ de fer, de 0,05 à 0,20% de cuivre, de 0,05 à 0,15Y, de chôme, jusqu'à 0,5% de manganèse, jusqu'à 0,20% de zinc et jusqu'à 0,10% de titane, que l'on homogénéise d'abord en le maintenant durant 4 à 12 heures entre 540 et 6000C, puis qu'on refroidit à une vitesse comprise entre 100 et 2500C par heure, quson réchauffe ensuite à une température comprise entre 450 et 5400C, puis qu'on file à chaud dans une presse à filer, enfin que l'on trempe à une vitesse supérieure à 1500C par minUS puis que l'on soumet à un revenu de 4 à 12 heures entre 150 et 2000C, pare-choc caractérisé en ce que sa partie heurtante (1) présente un moment d'inertie supérieur à celui des autres parties (2) - (3). 2)- Un profilé selon la revendication 1, constitué par un élément tubulaire et caractérisé en ce que la paroi heurtante (1) présente une épaisseur supérieure à celle des autres parois. 3)- Un profilé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi avant (1) est renforcée par des nervures (4). 4)- Un profilé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la paroi arrière (3), servant à la fixation au véhicule, présente une épaisseur inférieure à celle des parois latérales. 5)- Un profilé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie heurtante comprend trois éléments tubulaires, superposés (5), (6) et (7). 6)- Un profilé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la partie heurtante (1)-(1') est prolongée, à l'une au moins de ses extrémités supérieure ou inférieure, par des protubérances (4)-(4') d'épaisseur au moins égale à celle de la paroi heurtante.