Brevet FR2328534A1 — publié le 19770520

La présente invention concerne un procedé et un appareil de rivetage de tôles. Normalement, lors du rivetage de deux tôles métalliques, on prévoit trois phases, à savoir: la formation de trous correspondants dans les deux tôles, l'insertion d'un rivet dans les trous, et l'expansion radiale de l'extrémité insérée du rivet. L'invention permet de réduire grandement la durée et les frais de maind'oeuvre d'une telle opération de rivetage. L'invention con concerne, d'une part, un procédé de rivetage de pièces en tôle qui consiste à former par poinçonnage un trou dans les pieces adjacentes par enfoncement d'un rivet au travers desdits éléments, de telle sorte qu'il pénètre dans une matrice femelle surdimensionnée, et à élargir radialement l'extrémité pénétrante de la tige de rivet, afin de- fixer ce dernier dans les pièces, la matrice femelle surdimensionnée permettant la sortie de l'extrémité élargie de la tige de rivet. Suivant un autre aspect, l'invention concerne un dispositif de rivetage de tôles, caractérisé en ce qu'il comprend un bati, une matrice femelle installée sur le bâti, un porte-rivet placé sur le bâti de manière à supporter un rivet, un entratneur de rivet servant à faire avancer le rivet, avec la tige en tête, vers la matrice de manière qu'il pénètre au travers de pieces en tole adjacentes interposées entre la matrice et le porte-rivet, puis dans la matrice, et un moyen pour élargir radialement l'extrémité pénétrante de la tige de rivet, la matrice étant agencee de façon à permettre la sortie; de l'extrémité radialement élargie de la tige de rivet.De préférence, le moyen assurant la déformation de l'extrémité de la tige de rivet comprend une enclume, la matrice et l'enclume étant montées sur le bâti afin de pouvoir se déplacer l'une par rapport à l'autre, de telle sorte que, quand la tige de rivet pénètre dans les tôles, l'enclume soit introduite dans la matrice dans une direction opposée à celle du mouvement de la tige de rivet, qui est radialement élargie contre l'enclume, la matrice ayant un diamètre supérieur à celui de l'extrémité de rivet déformée, qui peut par conséquent être sortie de la matrice. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaltront à la lecture de la description suivante et des figures jointes, données à titre illustratif et non limitatif. - La Figure 1 est une vue en plan en partie arrachée d'un dispositif de rivetage selon l'invention, et les Figures 2, 3, 4 et 5 sont des vues en partie arrachée et à échelle agrandie de parties de la machine pendant des phases successives de rivetage de deux tôles métalliques. Deux tales parallèles 10 sont fixées par des boulons 11. sur les deux cotés d'extrémités correspondantes d'un porte-cylindre 12, d'un élément d'appui 13 de porte-rivet et d'un porte-enclume 14. Le porte-cylindre 12 comporte une partie évidée et élargie 12a servant à recevoir et maintenir en position une extrémité d'un cyl-indre hydraulique 15 à double effet, dont le piston 16 est avance ou reculé d'une manière classique. L'élément d'appui 13 du porte-rivet est pourvu d'un palier, coaxial au piston de cylindre 16 et servant à supporter un porte-rivet-17, cylindrique et déplaçable par coulissement, deux boulons d'arrêt 18 prévus dans l'élément 13 s'engageant dans des rainures longitudinales opposées 19 ménagées dans le porte-rivet 17, afin de limiter son mouvement de coulissement dans les deux di rections. Un trou axial ménagé dans le piston 17 reçoit une extrémité d'un entraineur cylindrique de rivet 20, fixé par une goupille 21 et pouvant coulisser dans un trou axial 22 ménagé dans le porte-rivet 17, une ouverture 23 d'introduction de rivet débouchant radialement dans ce trou axial 22. A proximité de l'extrémité du porte-rivet qui est éloignée du cylindre 15, il est prévu dans le trou axial 22 une gorge servant à recevoir la partie périphérique d'un guide de rivet 24 de profil conique, évidé au centre et formé par moulage à partir d'une matière plastique élastiquement déformable et tenace, le trou axial 22 existant entre cette gorge et ladite extrémité du porte-rivet ayant un diamètre supérieur. Entre les plaques 10 est fixée une extrémité d'une plaque déjection 25 à l'aide d'un boulon 26, cette plaque pouvant exécuter un mouvement limité de pivotement par rapport au porte-enclume 14 et pouvant être inclinée d'un petit angle par rapport à ce dernier (Figure 2), ou bien être déplacée vers l'arrière jusque contre le porte-enclume (Figure 3). La plaque d'ejection 25 est poussée dans une position inclinée par un cône élastique 27, situé dans un trou 28 ménagé dans le porte-enclume 14, le sommet du cône s'appuyant contre la plaque d'éjection 25. Une pression suffisante applique la plaque d'éjection contre le porte-enclume 14 en refoulant le cône elastique 27 à l'intérieur du trou 28. Un trou 29-, ménagé dans la plaque 25 est situé coaxialement à l'entratneur de rivet 20 quand la plaque d'éjection est appliquée contre Je porte-enclume 14 et il constitue avec la partie environnante de la plaque d'éjection une matrice femelle. Un trou 30 ménage dans le porte-enclume 14 reçoit la queue d'une enclume 31 qui a une forme cylindrique et qui est disposée coaxialement par rapport à l'entraîneur de rivet 20, cette enclume pénétrant avec un certain jeu dans le trou 29 de -la matrice femelle au travers de la plaque d'éjection 25. On place deux pièces en tôle metallique-32 et 33 à assembler par rivetage dans les positions indiquées sur l-a Figure 1, à proximité de la plaque d'ejec- tion 25, initialement dans sa position inclinée, le piston 16 du cylindre hydraulique, llentratneur de rivet 20 et le porte-rivet 17 étant déplacés completement en retrait, comme indiqué sur la Figure 1. Un rivet 34 est engagé par T'intermédiaire de l'ouverture d'entrée 23 de façon à pénétrer dans le trou axial 22 du porte-rivet. Comme indiqué sur la Figure 2, le cylindre hydraulique 15 est actionné de façon à faire sortir le piston 16, l'entraîneur 20 poussant le rivet 34 vers l'avant en direction du guide 24 qui assure le centrage du rivet; le porterivet 17 est avancé en bout de course de maniere à s'appliquer contre les pièces en tôle 32 et 33 qui sont elles-mêmes appliquées contre la matrice femelle de la plaque dleiection 25. Comme indique sur la Figure 3, l'organe d'entraînement de rivet 20 continue à avancer pour pousser le rivet 34 au travers du guide 24 élastiquement deformable et qui entre en contact frottant avec la tête du rivet en maintenant le rivet coaxialement l'entraineur, dont l'extremite avant suit le rivet au travers du guide qui est déformé de manière à prendre un profil essentiell-ement cylindrique. Le rivet 34 venant s'appliquer contre les tôles métalliques pousse la plaque d'éjection 25 et sa matrice femelle contre le porte-enclume 14, en déformant le cône élastique 27 et en refoulant le métal de la t3le d'un certain degré à l'intérieur de la matrice femelle surdimen sionnée. Comme indiqué sur la Figure 4, une avance supplémentaire de l'entraineur 20 fait pénétrer le rivet 34 au travers des pièces en tôle 32 et 33, puis dans la matrice femelle 29 et jusque contre l'enclume 31. Aussitôt que le rivet pénètre dans les tôles métalliques, la plaque d'éjection 25 est ramenée dans une position inclinée par le cône élastique 27. Comme le montre la Figure 5, le mouvement final d'avancement de l'entrai- netir de rivet 20 produit un refoulement avec épanouissement du métal de la tige du rivet 34, qui a pénetré dans les tôles métalliques 32 et 33, contre l'enclume 31 de façon à terminer le rivetage. Le piston 16 du cylindre hydraulique est ensuite déplacé en retrait, le frottement exercé entre le guide de rivet 24 et l'entraîneur 20 faisant déplacer le porte-rivet 17 jusque dans sa position limite de retrait ; le mouvement de retrait de l'entraîneur 20 se poursuit jusqu'à ce quelles parties du dispositif aient repris les positions initiales indiquées sur la Figure 1. Du fait que I'extrémité déformée du rivet peut être aisement sortie de la matrice femelle surdimensionnée 29, les pièces rivées peuvent également être aisement sorties de la machine. Suivant l'invention, on peut effectuer l'opération de rivetage très rapidement, très aisément et de façon très économique. On a constaté que le Joint riveté était tres robuste du fait que le rivet vient s'adapter très étroitement dans les trous qu'il a poinçonné dans le métal des tôles et, également, du fait que ce métal est légèrement embouti sous l'action de la matrice femelle surdimensionnée et que la contrainte exercée dans le joint est contrebalancée par deux parties coniques s'emboîtant étroitement 1 'une dans l'autre. Puisque le métal des tôles est embouti de cette manière, la tète du rivet peut venir se placer à fleur avec la surface extérieure des tôles, ce qui procure un avantage très important dans de nombreuses applications. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variations accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s 'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. - Procédé de rivetage de pièces en tôle dans lesquelles on poinçonne des trous- d'enfoncement de la tige d'un rivet au travers desdites tôles et jusque dans une matrice femelle, caractérise en ce qu'on place ensuite les pièces en tôle dans une position adjacente à la tête de rivet et en ce qu'on produit un élargissement radial de l'extrémité pénétrante de la tige de rivet par application sous pression contre une enclume, la matrice femelle surdi mensionnée permettant la sortie de l'extrémité radialement élargie de la tige de rivet. 2.- Procédé de rivetage de tôles suivant lequel des trous sont poinçonnés dans des tôles placées dans des positions adjacentes par enfoncement de la tige d'un rivet au travers desdites tôles de manière qu'il pénetre dans une matrice femelle, caractérise en ce qu'on déplace la matrice femelle, après que la tige du rivet a pénétré dans les tôles, de façon à amener les tôles dans une positison adjacente à la tête du rivet, et on elargit radialement I 'extrémité pénetrante de la tige du rivet par une pression exercée contre une enclume, la matrice femelle étant surdimensionnée afin de permettre la sortie de l'extrémité radialement élargie de la tige de rivet. 3.- Dispositif de rivetage de pièces en tôle, comprenant un bâti, une matrice femelle montée sur le bâti, un porte-rivet placé sur le bâti de maniere a supporter un rivet et un entraîneur de rivet servant à faire avancer ce dernier, la tige en tête, vers la matrice femelle, afin qu'il pénètre au travers des pièces adJacentes puis qu'il rentre dans la matrice, caractérisé en ce qu'il est prévu sur le bâti une enclume, la matrice et l'enclume étant montées de manière à pouvoir se déplacer l'une par rapport à l'autre afin que, quand le rivet a completement pénétré au travers des pièces en tôle, l'enclume puisse pénétrer dans la matrice femelle, dans une direction opposée à celle d'introduction de la tige de rivet dans la matrice femelle, afin de produire une déformation de l'extrémité pénétrante de la tige de rivet contre l'enclume, la matrice femelle étant surdimensionnee afin de permettre la sortie de l'extré- mité radialement élargie de la tige de rivet. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'enclume est monté sur le bâti dans une position fixe, en ce que la matrice femelle est montée sur le bâti de manière à pouvoir se déplacer par rapport à celui-ci et en ce qu'il est prévu des moyens élastiques pour pousser la matrice femelle dans une direction l'éloignant de l-'enclume et la rapprochant de la têtue du rivet. 5.- Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le porte-rivet peut coulisser par l'intermédiaire d'un passage ménage au travers de cet élement, en ce qu'une ouverture d'introduction de rivet débouche dans ledit passage par lequel un rivet peut être introduit par l'intermédiaire de ladite ouverture, et en ce qu'il est prévu un guide-rivet en matière elastique placé dans ledit passage de façon à entrer en contact frottant avec la tête d'un rivet avancée par l'entraîneur au travers dudit passage, en maintenant le rivet parallèle à la direction d'avancement de l'entratneur de rivet.