Brevet FR2425288A1 — publié le 19791207

La présente invention concerne un procédé pour le rivetage d'assemblages accessibles d'un seul côté, selon lequel la tige d'un rivet creux ou tubulaire, après avoir été introduite dans un trou en même temps qu'une broche traversant le rivet, est élargie par l'extraction de la broche à travers la tige pour produire la pose du rivet. Le procédé de rivetage selon l'invention est du type dans lequel aucune partie de la broche ne reste dans le passage, c'est-à-dire l'intérieur du rivet creux ou tubulaire, lorsque le rivet a été posé. Lorsque deux pièces, habituellement deux tôles, doivent être assemblées par un rivetage avec accès d'un seul cté des pièces à assembler, il faut tout d'abord percer ou poinçonner un trou dans les pièces, le diamètre de ce trou devant au minimum être aussi grand que le diamètre extérieur de la tige du rivet. Le perçage s'effectue au moyen d'une perceuse ordinaire.La tige du rivet creux ou tubulaire est ensuite introduite dans le trou traversant les deux pièces depuis le caté accessible de celles-ci, de manière que la tête du rivet s'applique contre la surface de la pièce située du côtébaccessible. Le rivet est introduit en même temps qu'une broche qui a précédemment été enfilée dans le rivet et qui possède une partie élargie située derrière l'extrémité intérieure ou bout sans tête de la tige du rivet après la mise en place du rivet dans le trou. La broche fait également saillie de la tete du rivet.La pose du rivet s'effectue ensuite par l'extraction de la broche à travers le passage du rivet à l'aide d'une autre machine-outil, possédant un appui qui est appliqué contre la tête du rivet, ainsi qu'un mandrin ou un dispositif analogue pour serrer et tenir la broche par sa partie faisant saillie de la tête du rivet. Cette machine-outil comprend des moyens pour exercer une traction sur la broche pendant que l'appui est pressé contre la tete du rivet. La partie élargie de la broche est ainsi tirée à travers le passage du rivet, lequel est de ce fait élargi et plaqué contre le matériau environnant des pièces à assembler. Dans une méthode de rivetage avec accès d'un seul caté, la broche est complètement extraite du rivet creux ou tubulaire et peut ensuite être utilisée pour une autre opération de rivetage, tandis que dans une autre méthode de rivetage avec accès d'un seul coté, une partie de la broche est laissée dans le passage à travers le rivet. I1 a déjà été proposé, pour la méthode de rivetage où une partie de la broche est laissée dans la tige du rivet, de munir la broche d'un élément de perçage, de manière que le trou pour la tige puisse être percé dans les pièces à assembler par la broche et que le rivet puisse ensuite autre posé au moyen de la même broche. Une seule et même machineoutil peut dans ce cas être utilisée pour les deux opérations (perçage et pose) et le changement de machine-outil, prenant beaucoup de temps, est évité. Cependant, dans la méthode de rivetage avec accès d'un seul caté où la broche est complètement extraite du rivet, il n'a pas été possible jusqu'à présent de résoudre le problème qui consiste faire passer un foret ou un autre élément de perçage utilisé pour percer un trou dont le diamètre correspond au moins au diamètre extérieur de la tige du rivet à travers le passage bien plus étroit du rivet creux ou tubulaire. Dans le procédé selon l'invention, on utilise la broche pour percer le trou dans lequel est introduite la tige du rivet et, après l'avoir utilisée pour poser le rivet, on l'extrait complètement de celui-ci, sans qu'il soit nécessaire de changer la broche d'une machine-outil a une autre. De cette manière, la méthode de rivetage avec accès d'un seul caté de l'assemblage et extraction complète de la broche gagne considérablement en vitesse d'exécution et efficacité. L'invention apporte également une broche pour la mise en oeuvre de ce procédé. Selon l'invention, un procédé pour le rivetage d'assemblages accessibles d'un seul cté, selon lequel la tige d'un rivet creux ou tubulaire, après avoir été introduite dans un trou, ensemble avec une broche s'étendant à travers le rivet, est élargie par ltextraction de la broche à travers le rivet, afin de produire la pose du rivet, et selon lequel le trou est formé par l'utilisation de de la broche comme un foret, le rivet tubulaire ayant été enfilé sur la broche, est essentiellement caractérisé en ce que le trou est formé par un élément de perçage situé sur la broche, à une de ses extrémités et excentriquement par rapport à l'axe de la broche, en ce que le rivet est élargi par une partie de broche cylin drique,située entre l'autre extrémité de la broche et l'élément de perçage, a un diamètre intérieur qui est au moins aussi grand que la plus grande dimension transversale de l'élément de perçage excentré, et en ce que la broche est ensuite retirée rivet posé par le passage de l'élément de perçage excentré à travers le rivet tubulaire. Une broche pour la mise en oeuvre de ce procédé, comprenant une queue sur laquelle peut être enfilé, depuis une extrémité, un rivet creux ou tubulaire, est essentiellement caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'un élément de perçage situé à l'autre extrémité de la queue, excentré par rapport a l'axe de la broche, et dont la plus grande dimension transversale est inférieure ou égale au diamètre d'une partie cylindrique située entre la queue et l'élément de perçage excentré de la broche et destinée à élargir le rivet creux ou tubulaire, l'élément de perçage excentré et la partie cylindrique étant espacés axialement. Il est préférable que la broche soit pourvue, à son extrémité opposée à la queue, d'un téton central formant un élément de perçage dont le diamètre est plus petit que le diamètre du cercle décrit par l'élément de perçage excentré lorsque la broche est tournée. I1 est également préférable que la partie de broche comprise entre l'élément de perçage excentré eta partie cylindrique soit excentrée vers le même côté-que l'élément de perçage excentré et possède une dimension transversale plus petite que la plus grande dimension transversale de l1élé- ment de perçage excentré et plus petite que le diamètre de la partie cylindrique. Enfin, il est également préférable que l'élément de perçage excentré et la partie cylindrique soient axialement espacés d'une distance qui est au moins aussi grande que la longueur totale du rivet creux ou tubulaire à poser. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif, ainsi que des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'une broche selon l'invention, formant en meme temps un foret, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention pour le rivetage d'assemblages acceasibles d'un seul coté, - la figure 2 est une vue en élévation de la partie inférieure de la broche représentée sur la figure 1, - la figure 3 est une vue en bout de la broche des figures 1 et 2, - la figure 4 est une coupe transversale prise suivant la ligne IV-IV de la figure 2, - la figure 5 est une vue en perspective d'une machineoutil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention au moyen de la broche des figures I à 4, lors de liassemblage de deux tales, - la figure 6 est une vue en élévation, partiellement en coupe, montrant la broche; sur la queue de laquelle a été enfilé un rivet, et deux tôles à assembler, illustrant une première phase de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, et - - les figures 7 a 10 sont des vues semblables à celle de la figure 6 mais illustrant des phases ultérieures du procédé. Les figures 1 à 4 représentent une broche réalisée conformément à l'invention et destinée a être utilisée pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention pour le rivetage d'assemblages accessibles d'un seul coté. La broche est faite d'une qualité d'acier utilisée pour des forets conventionnels et comprend une queue cylindrique 10 par laquelle la broche est fixée dans une machine-outil. La queue cylindrique 10 est suivie par une partie cylindrique 11 plus large avec interposition d'une partie conique de transition 12. La queue 10 et les parties ll et 12 sont toutes coaxiales avec l'axe de la broche, désigné par une ligne 13 en traits mixtes sur les figures 1 et 2. A un épaulement 14 faisant partieod'une surface conique, la partie cylindrique ll se raccorde å une partie cylindrique 15 qui est excentrée par rapport à l'axe 13. Le diamètre de la partie 15 est plus petit que le diamètre de la partie cylindrique 11, les parties ll et 15 se joignant en ligne droite sur le côté de la broche qui est l'opposé de l'épaulement 14. Sur ce coté, la partie 15 se raccorde, par une surface conique 17, a une partie 16 faisant saillie latéralement et constituant un élément de perçage excentré qui présente un tranchant radial 18, un tranchant axial 19 et un déflecteur de copeau 20 dont l'angle a est de préférence de 600.La broche se termine par un téton central 21 qui correspond a un bout d'un foret hélicotdal et est situé sur l'axe 13 de la broche. La queue 10 possède un diamètre D1 qui est égal à ou, de préférence, plus petit que le diamètre intérieur minimal d'un rivet creux ou tubulaire utilisé pour un assemblage accessible d'un seul côté, de manière que le rivet puisse facilement être enfilé sur la queue de la broche par l'éxtrémité de cette dernière représentée en haut sur lafigure l. Le diamètre D2 de la partie Il correspond au diamètre intérieur auquel le rivet doit être élargi lorsqu'il est posé de façon habituelle dans un trou par le tirage de la partie 11 de la broche à travers l'alésage du rivet.La plus grande dimension transversale de la partie 16 faisant saillie latéralement est désignée par A et, suivant l'invention, cette dimension est égale au diamètre D2 ou,de préférence, plus petite que ce diamètre. I1 est aisément compréhensible que les tranchants 18 et 19 percent, lorsque la broche tourne autour de l'axe 13, un trou dont le diamètre correspond à 2R, R étant le rayon - mesuré a partir de l'axe 13 - du cercle de révolution du tranchant axial 19. Le diamètre iR du trou formé par les tranchants 18 et 19 doit être suffisamment grand pour que la tige du rivet a poser puisse facilement être introduite dans ce trou, le diamètre 2R étant de préférence plus grand que le diamètre extérieur de la tige du rivet. La partie ll détermine le diamètre intérieur du rivet tubulaire ou creux lorsqu'il a été posé et, conformément à l'invention, le diamètre D3 de la partie 15 et la dimension transversale A de la partie 16 doivent tout au plus correspondre à ce diamètre intérieur, c'est-à-dire le diamètre D2 de la partie 11, et de préférence être plus petits qu le diamètre D2, de sorte que les parties 15 et-16 peuvent passer librement à travers le passage qui subsiste dans le rivet lorsque la partie ll de la broche a été tirée à travers le rivet. La distance axiale entre la partie 11 et la partie 16 doit au minimum correspondre à la longueur totale du rivet à poser et est de préférence plus grande que cette distance pour des raisons qui apparattront dans ce qui va suivre. La broche décrite peut être utilisée dans une machineoutil comme celle représentée sur la figure 5. Cette machine-outil peut être du type électrique ou pneumatique. Dans l'exemple représenté, elle est de type pneumatique et comprend un corps 22 qui renferme un moteur à turbine combiné avec un engrenage réducteur. Le corps 22 forme une poignée 23 par laquelle la machine-outil portative peut être tenue. De l'air comprimé est envoyé à travers un tuyau 24 au moteur pour faire tourner un mandrin 25 qui est couplé en rotation avec le moteur enfermé dans le corps 22. L'alimentation du moteur en air comprimé est commandé par une gachette 26 reliée à une valve à air.Le mandrin 25 est de préférence du type automatique, à commande pneumatique, et serre fermement la broche par sa queue 10, la machine comprenant à cet effet une alimentation en air comprimé pour le mandrin par un tuyau d'embranchement 27. L'enfoncement d'un bouton poussoir 28 relié à une valve à air permet de supprimer la pression sur le mandrin lorsqu'on désire retirer la broche du mandrin de la machine. En deux points diamétralement opposés situés de part et d'autre du mandrin, le corps 22 porte deux vérins pneumatiques 29 dont les tiges due piston 30 sont reliées à une tête d'appui transversale 31 qui est pourvue d'une ouverture circulaire centrale 32 suffisamment large pour permettre le passage libre de la queue 10 et de la partie 11 de plus grande gosseur de la broche. L'enfoncement d'un bouton poussoir 33 relié à une valve à air provoque l'alimentation simultanée en air comprimé des deux vérins 29 à travers le tuyau 27, ce qui produit la poussée vers l'avant de la tête d'appui 31. Les vérins 29 peuvent contenir des ressorts pour le rappel des tiges de piston, donc aussi celui de la tête d'appui, lorsque l'alimentation en air comprimé est coupée et les vérins sont mis en communication avec l'atmosphère. La machine-outil de la figure 5 ne fait pas partie de l'invention. Le procédé selon l'invention pour le rivetage d'assemblages accessibles d'un seul caté peut être mis en oeuvre avec toute autre machineoutil appropriée utilisée pour le perçage et combinée avec des moyens pour obtenir un mouvement axial relatif de la broche et d'un appui d'une manière qui est bien connue dans les outils employés pour la réalisation d'assemblages rivés accessibles d'un seul caté. Les phases d'un rivetage selon l'invention seront décrites plus en détail dans ce qui va suivre relativement aux figures 6 à 10. Dans la première phase, représentée sur la figure 6, un rivet creux ou tubulaire 34, en l'occurrence un rivet Chpbert, pour assemblages accessibles d'un seul caté, possédant une tige 35 et une tête ronde 36, est enfilé sur la queue 10 de la broche décrite relativement aux figures 1 à 4, par l'extrémité supérieure de la broche, celle-ci étant ensuite fixée dans une machine-outil comme celle représentée sur la figure 5 par le serrage de la queue de la broche dans le mandrin 25. Lorsque la broche est entraînée en rotation comme indiqué par la flèche 37, le téton central 21 est pressé contre la tale extérieure ou la totale accessible de deux tales 38, 39 qui doivent être assemblées par le rivetage, comme indiqué par la flèche 40. Le téton central 21 constituant un élément de perçage, il est formé dans cette première phase un avant-trou ou trou de centrage dans les deux tales, cet avant-trou ayant un diamètre qui est nettement inférieur au diamètre extérieur de la tige 35-du rivet. Dans la phase suivante, représentée sur la figure 7, le perçage est poursuivi par les tranchants 18 et 19 de L'élément de perçage excentré 16, tranchants qui coupent dans les deux tôles un trou 41 qui possède le diamètre 2R déjà mentionné, c' est-à-dire un diamètre qui est légèrement plus grand que le diamètre extérieur de la tige 35 du rivet 34, de sorte que cette tige peut-facilement être introduite dans le trou 41. Pendant cette phase, les tranchants 18 et 19 tournent autour de l'axe 13 de la broche, le téton 21 constituant un guide pour ce mouvement rotatif. Après le perçage d'un trou 41 dans les deux tôles 38 et 39 comme décrit relativement aux figures 6 et 7, la broche et le rivet enfilé sur elle sont avancés axialement de manière que la tige 35 du rivet soit introduite dans le trou 41, voir la figure 8, et que la tête 36 du rivet soit appliquée contre la talle extérieure 39. Sur la figure 5, correspondant a peu près à la phase représentée sur la figure 8, l'épaulement conique 12 est en contact avec l'extrémité de la tige du rivet en préparation de la phase suivante, représentée sur la figure 9. De l'air comprime est introduit dans les vérins 29 pour presser la tête d'appui transversale 31 contre la tête 36 du rivet, comme on peut le voir sur la figure 8 ; dans la phase suivante, voir la figure 9, la broche est retirée, depuis la position quelle occupe a la figure 8, par une force exercée sur la tête d'appui 31 par les vérins 29, comme indiqué par les flèches 42, de sorte que la machine-outil, et par suite également la broche reliée à elle, sont déplacées vers le haut, dans la représentation de la figure 9, comme indiqué par la flèche 43.Pendant ce mouvement, la partie large ll de la broche est tirée a travers le rivet tubulaire ou creux et, comme le diamètre intérieur du rivet est plus petiot que le diamètre extérieur de la partie 11, ltextrémité du rivet est dotée d'un bourrelet annulaire 44 et le rivet est élargi pour remplir complètement le trou 41 et établir un contact intime avec le métal environnant des deux tôles. La surface conique 12 facilite l'extraction de la partie Il a travers le rivet Cette phase, représentée sur la figure 9, termine la pose du rivet, lequel maintient maintenant les deux tales fermement ensemble, de la même manière que tout autre rivet ayant été posé par l'extraction d'une broche à travers lui. Cependant, la broche selon l'invention, ayant servi également comme un foret pour percer un trou dont le diamètre est au moins aussi grand que le diamètre extérieur de la tige du rivet, doit maintenant être retirée-du rivet. Ce retrait est possible lorsque la partie 15 de la broches dont le diamètre est plus petit que le diamètre de la partie large 11 et qui passe donc facilement à travers le passage du rivet posé, est déplacée transversalement vers la gauche, dans la représentation des figures 6 à 10, puisque cela permet de centrer la partie excentrée 16 de la broche dans le passage du rivet, comme on peut le voir sur la figure 10.Afin que ce centrage soit possible, il faut que, comme déjà mentionné, la distance entre la partie 11 et la partie 16 soit plus grande que la longueur totale du rivet, de manière que les parties ll et 16 puissent se trouver toutes deux à ltextérieur du rivet. Comme la partie excentrée 16 possède une dimension transversale maximale qui ne dépasse pas le diamètre de la partie 1l et qui est de préférence plus petite que ce diamètre, la partie 16 peut traverser le passage du rivet, ce qui revient à dire que la broche peut être retirée entièrement du rivet posé et être utilisée pour un rivetage suivant. Avant qu'un nouveau rivetage pour un assemblage accessible d'un seul côté puisse être exécuté, il faut détacher la broche de la machineoutil de la figure 5 pour pouvoir enfiler un rivet sur la queue 10 de la broche par l'extrémité de la broche qui est à opposée du téton de centrage 21. Le rivet ayant été enfilé, la broche est de nouveau fixée dans le mandrin 25 de la machine-outil et l'ensemble est prêt pour le rivetage suivant. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifications, sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le rivetage d'assemblages accessibles d'un seul cOté, selon lequel la tige d'un rivet creux ou tubulaire, après avoir été introduite dans un trou, ensemble avec une broche s'étendant travers le rivet, est élargie par l'extraction de la broche à travers le rivet, afin de produire la pose du rivet, et selon lequel le trou est formé par l'utilisation de la broche comme un foret, le rivet tubulaire ayant été enfilé sur la broche, caractérisé en ce que le trou est formé par un élément de perçage situé sur la broche, à une de ses extrémités et excentriquement par rapport à l'axe de la broche, en ce que le rivet est élargi par une partie de broche cylindrique située entre l'autre extrémité de la broche et ltélément de perçage, à un diamètre intérieur qui est au moins aussi grand que la plus grande dimension transversale de l'élément de perçage excentré, et en ce que la broche est ensuite retirée du rivet posé par le passage de l'élément de perçage excentré à travers le rivet tubulaire. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après l'élargissement du rivet creux ou tubulaire et avant le passage de l'élément de perçage excentré a travers le rivet, la broche est déplacée transversalement par rapport à la tige du rivet, vers le côté opposé à celui où est situé l'élément de perçage excentré. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un avant-trou ou trou de guidage est percé initialement par l'utilisation d'un élément de perçage central situé sur la broche, le diamètre de cet avant-trou étant plus petit que le diamètre prévu pour le trou destiné a recevoir la tige du rivet, l'avant-trou étant ensuite élargi jusqu'au diamètre prévu par 11 élément de perçage excentré. 4. Broche pour la mise en oeuvre du procédé selon lrune quelconque des revendications 1 à 3, comprenant une queue sur laquelle peut etre enfilé, depuis une extrémité, un rivet creux ou tubulaire, caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'un élément de perçage situé à l'autre extrémité de la queue, excentré par rapport à l'axe de la broche, et dont la plus grande dimension transversale est inférieure ou égale au diamètre d'une partie cylindrique située entre la queue et ltélément de perçage excentré de la broche et destinée à élargir le rivet creux ou tubulaire, l'élément de per çage excentré et la partie cylindrique étant espacés axialement. 5. Broche selon la revendication 4, caractérisée en ce que la broche est pourvue; a son extrémité opposée à la queue, d'un téton central formant un élément de perçage dont le diamètre est plus petit que le diamètre du cercle décrit par l'élément de perçage excentré lorsque la broche est tournée. 6. Broche selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que la partie de broche comprise entre l'élément de perçage excentré et la partie cylindrique est excentrée vers le même cOté que l'élément de perçage excentré et possède une dimension transversale plus petite que la plus grande dimension transversale de l'élément de perçage excentré et plus petite que le diamètre de la partie cylindrique. 7. Broche selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que lwêlément de perçage excentré et la partie cylindrique sont axialement espacés d'une distance qui est au moins aussi grande que la longueur totale du rivet creux ou tubulaire a poser.