Brevet FR2558545A1 — publié le 19850726

La présente invention concerne la fabrication d'écrous. Dans les industries mécaniques en général et en particulier dans l'industrie automobile, dans l'industrie des transports terrestres, dans les industries des chemins de fer et des tramways, il est courant de constituer la carrosserie en assemblant des composants préfabriqués. Dans de nombreux cas, la préparation des composants avant leur assemblage final est effectuée en soudant aux différents composants des goujons filetés qui seront utilisés pour interconnecter les composants. En particulier, on utilise de plus en plus fréquemment des goujons ayant la forme de vis avec des têtes présentant des bossages ou des talons pour le soudage des têtes sur un élément de support du composant en question. Avant d'utiliser ces goujons filetés, c'est-à-dire avant l'assemblage, les différents composants, après avoir été fabriqués et lorsque leur usinage est terminé, sont envoyés à un poste de peinture. Pour éviter que les tiges filetées des goujons, par exemple, c'est-à-dire les vis mentionnées ci-dessus, ne se recouvrent de peinture, ce qui rendrait difficile le vissage ultérieur d'un écrou, les tiges filetées sont habituellement protégées en étant recouvertes d'un capot en matière plastique ou en caoutchouc ou enveloppées d'une bande adhé- sive. Cette opération préventive entraîne des dépenses considérables qui comprennent le coût du capot ou de la bande utilisée pour protéger les filets, ces éléments n'étant que partiellement récupérables, le coût du temps nécessaire à l'opération de mise en place de la protection, et le coût du temps nécessaire pour retirer cette protection après peinture. Cette dernière opération est plus longue et plus difficile que la précé- dente étant donné la présence de peinture séchée sur les pièces et sur la protection. L'invention a pour objet de proposer un écrou et un procédé de fabrication de cet écrou, qui permette d'éliminer toute couche de pein- ture recouvrant une tige filetée avant que l'écrou ne soit vissé sur cette tige filetée. Le procédé selon l'invention est caractérisé principalement par le fait qu'avant de fileter la surface intérieure, on forme par emboutissage sur la surface interne, une série d'évidements radiaux équiangulairement espacés et s'étendant axialement depuis l'extrémité de l'écrou qui se monte sur la tige filetée, les évidements ayant une profondeur radiale au moins égale à la dimension radiale du filetage de l'écrou. Grâce à cette caractéristique, on obtient simplement et de façon économique, un écrou ayant des bords tranchants capable d'éliminer la peinture de la tige filetée pendant le vissage de l'écrou sur ladite tige filetée. Un autre objet de la présente invention concerne un écrou fabriqué par le procédé mentionné ci-dessus. Dans l'emploi de l'écrou selon l'invention, il n'est plus nécessaire de protéger les filets des tiges filetées avant peinture puisque l'écrou est capable de gratter l'excès de peinture déposé sur les filets pendant l'opération de vissage. Une certaine épaisseur de peinture va subsister du fait de l'écart entre vis et écrou et cette épaisseur va agir comme moyen évitant à l'écrou de se dévisser. D'autres caractéristiques et avantages de la présente inven- tion apparaîtront dans la description qui va suivre en se référant au dessin annexé présenté uniquement à titre d'exemple non limitatif et dans lequel: Les figures 1 à 5 représentent cinq étapes successives du procédé de fabrication d'un écrou selon la présente invention, La figure 6 est une vue latérale d'un poinçon utilisé dans le procédé illustré sur la figure 4, La figure 7 est une vue en bout du poinçon de la figure 6, Les figures 8 à 10 illustrent trois variantes de la figure 7, La figure 11 est une vue en plan d'un écrou selon la présente invention, La figure 12 est une vue en coupe selon XII-XII de la figure 11, et La figure 13 est une variante de la figure 12. Comme cela apparaîtra d'après la description qui va suivre, le procédé de fabrication selon la présente invention peut être réalisé en utilisant des machines à emboutir classiques avec quatre ou cinq matrices de découpe et les machines automatiques à fileter couramment utilisées pour la fabrication des écrous ordinaires normalisés. En se référant au dessin, on voit que le procédé prévoit avant tout la découpe d'un tronçon 1 dans une barre, le tronçon étant ensuite placé sur un premier poste de préformage afin de définir le rayon d'une première face 2 et de polir la face opposée 3 par un procédé classique. L'élément ainsi formé est amené à un second poste pour le préformage dans une matrice ayant une forme hexagonale, carrée ou autre forme souhaitée pour usiner les profils 4 des faces extrêmes (voir figure 2) et les angles des faces latérales de l'écrou afin d'obtenir l'élément représenté en 5 sur la figure 2. Selon un procédé déjà connu, l'opération décrite ci-dessus, de formation de l'élément 5 peut être effectuée en trois postes. L'élément est ensuite amené à un troisième poste de préformage dans une matrice hexagonale, carrée ou d'une autre forme des profils 6 (voir figure 3) qui recevront le poinçon utilisé pour l'emboutissage et l'extrusion au cours de la quatrième opération décrite ci-dessous. Les plans d'appui de l'écrou sont alors pratiquement finis à 100 pour cent. L'élément ainsi obtenu (représenté en 7 sur la figure 3) est amené à un quatrième poste o un poinçon spécial (représenté en 8 sur la figure 6) forme dans l'élément 7 une empreinte circulaire ayant un diamètre d1 sensiblement égal au diamètre d du trou qui sera formé dans la pièce au cours de l'opération d'emboutissage suivante (illustrée sur la figure 5). Le poinçon 8 a une forme telle qu'il découpe au moins trois évidements radiaux 9 de largeur L (voir figure 11) dont le fond coincide avec une surface cylindrique de rayon E (voir figure 12) et de diamètre correspondant 2E égal ou supérieur au diamètre extérieur D du filetage. Les faces 10 des nervures axiales 11 du poinçon qui forment les évide- ments 9 peuvent être inclinées d'un certain angle par rapport aux plans radiaux passant par l'axe du poinçon. Les faces 10 de chaque nervure 11 sont de préférence parallèles à un plan de symétrie de la nervure passant par l'axe du poinçon. Les figures 8 à 10 représentent des variantes possibles du poinçon 8 qui permettent de former des formes différentes et des nombres différents de nervures. L'élément obtenu à la fin de l'opération effectuée au qua- trième poste représenté en 12 sur la figure 4, est amené en un cinquième poste o un poinçon de perçage forme un trou de diamètre d qui traverse l'écrou. Cette opération élimine de l'écrou un déchet 13 en forme de disque d'épaisseur S. Un avantage supplémentaire du procédé selon l'invention vient du fait que l'association particulière d'emboutissage et d'extrusion décrite ci-dessus aboutit à un déchet dont l'épaisseur est inférieure à l'épaisseur habituelle S. Le procédé selon l'invention peut être appliqué en utilisant l'un parmi plusieurs postes d'emboutissage habituels pour effectuer l'opération de refoulement et d'extrusion en association avec l'emboutis- sage afin de réduire les déchets dans une proportion considérable pouvant atteindre 50%. La pièce obtenue à la fin de l'opération représentée sur la figure 5 est finalement soumise à une opération de filetage afin d'obte- nir un écrou ayant les caractéristiques spécifiées suivantes: a) l'écrou présente au moins trois évidements 9 de largeur L et de profondeur h. Le diamètre extérieur 2E des évidements est égal ou supérieur au diamètre extérieur D du filetage. b) les surfaces (13) du fond (voir figure 12) des évidements 9 peuvent avoir une forme et une inclinaison quelconque. Elles sont de préférence situées dans des plans parallèles à l'axe de l'écrou et inclinées d'un angle a (voir figure 11) par rapport à des plans radiaux passant par l'axe de l'écrou. c) les surfaces 13 des évidements coupent totalement le file- tage de l'écrou et au-delà de sa profondeur en créant des dents 14 dont les profils définissent un filetage de découpe ayant pour objet d'élimi- ner d'une tige filetée l'excès de peinture au moment o l'écrou est vissé sur la tige. d) les évidements 9 ont également pour objet de recueillir l'excès de peinture gratté par les dents de découpe 14 qui n'a pas quitté la pièce pendant l'opération de vissage de l'écrou. e) la hauteur totale H de l'écrou est telle que le filetage de l'écrou a une résistance au cisaillement suffisante. La hauteur H de l'écrou est de préférence égale au diamètre nominal D (voir figure 12). L'écrou selon l'invention peut être fabriqué en matériau quelconque et peut être soumis à des opérations de nettoyage et de trempe. Afin de faciliter l'approvisionnement en écrous au moyen de chargeurs automatiques, il convient de former l'écrou avec deux plans d'appui différents. Par exemple, l'extrémité de l'écrou opposée à celle qui présente les évidements 9 peut être conique comme l'indique en 15 la figure 13. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un écrou capable d'éliminer, au moins en partie, toute couche de peinture recouvrant une tige filetée au moment o cet écrou est vissé sur la tige, caractérisé par le fait qu'avant de fileter la surface interne de l'écrou, on forme une plura- lité d'évidements radiaux (9) dans ladite surface interne, ces évidements s'étendant axialement à partir de l'extrémité de l'écrou qui se monte sur la tige filetée, les évidements radiaux ayant une profondeur radiale au moins égale à la profondeur radiale du filetage de l'écrou. 2. Ecrou conçu pour éliminer, au moins partiellement, toute couche de peinture recouvrant une tige filetée quand cet écrou est vissé sur la tige, caractérisé par le fait que la surface interne filetée de l'écrou présente une pluralité d'évidements radiaux (9) s'étendant axialement à partir de l'extrémité de l'écrou qui se monte sur la tige filetée, lesdits évidements ayant une profondeur radiale au moins égale à la profondeur radiale du filetage de ladite surface interne. 3. Ecrou selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits évidements (9) sont équiangulairement espacés. 4. Ecrou selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'il est fabriqué selon le procédé de la revendication 1.