Brevet FR2558397A1 — publié le 19850726

L'invention a pour objet un procédé et un outillage qui ont pour but de réaliser, en une seule opération, un assemblage rigide de la partie extrême d'un tube à une tôle, perpendiculairement à celle-ci. L'invention n'apporte pas de limite au profil de la section droite du tube à assembler. Bien que l'on se réfère dans ce qui suit à un tube ayant une section droite circulaire, parce qu'on utilise plus couramment ce genre de tube, il est entendu que le procédé de l'invention est utilisable aussi avec tout élément tubulaire à profil quelconque en section droite. L'invention ne limite pas non plus les dimensions générales de la tôle à partir du moment où celle-ci peut être disposée comme il convient dans l'outillage qui sert à mettre en oeuvre le procédé. Cependant l'invention est particulièrement utile pour fixer à une extrémité d'un tube un flasque plat dans l'ensemble qui constitue une semelle d'appui pour un pied de meuble ou de machine, ou autre encore, qui est constitué par un élément tubulaire. Selon le procédé de l'invention, on contient fermement le tube dans une matrice venant en contact avec toute sa surface extérieure, en laissant dépasser la partie extrême du tube à la longueur nécessaire à l'assemblage, on enfile sur cette partie extrême saillante la tôle dans laquelle on a préalablement percé un trou apte à recevoir le tube sans jeu ni serrage, on tient la tôle en avant de la matrice à une distance sensiblement égale aux deux tiers de la longueur de la partie extrême saillante, on enfonce dans le tube un poinçon ayant une tige au profil et aux dimensions du tube et une tête plus large raccordée à la tige par un arrondi concave, la tige s'étendant à l'intérieur du tube sur la longueur de ce dernier contenue dans la matrice, on pousse à force le poinçon jusqu'à ce que sa tête soit arrêtée par la tôle, elle-même arrêtée par la matrice. Pendant ce mouvement du poinçon, il se forme d'abord une amorce de sertissage de l'extrémité libre du tube sur la tôle, puis un pli de la partie du tube entre la tôle et la matrice; pendant que ce pli se forme, le sertissage du tube sur la tôle se termine. Finalement la tôle est fermement serrée entre un bourrelet annulaire extérieur et un sertissage de l'extrémité libre du tube. Il est très souvent souhaitable que la face extérieure de la tôle, à l'opposé du tube, et la face extrême du tube serti se trouvent dans un même plan, ou autrement dit, que le sertissage ne soit pas en saillie par rapport à la tôle. Dans ce cas, on réalise préalablement sur cette dernière, par emboutissage par exemple, concentriquement au trou de réception du tube, une dépression de profondeur égale à l'épaisseur du sertissage. Quand l'assemblage est réalisé, selon l'invention, sur un tube de faible longueur, de 5 à 10 cm par exemple, la matrice a une longueur supérieure à cette longueur et le logement destiné à contenir le tube se termine avantageusement par un épaulement contre lequel le tube est en butée pendant la course du poinçon. Ainsi, le serrage de la matrice sur le tube a pour seul but d'empêcher la déformation du tube et non de s'opposer à son glissement sous la poussée du poinçon. Quand il s'agit d'un tube trop long pour être contenu dans la matrice sur la totalité de sa longueur, on réalise une matrice ayant une longueur suffisante pour que, étant serrée sur le tube, elle retienne cè dernier contre la poussée exercée par le poinçon. Celui-ci pénètre dans le tube sur la longueur qui est serrée dans la matrice; en fait cette pénétration a surtout pour rôle de s'opposer à tout plissement ou gonflement interne indésirable du tube. Il est donc possible d'introduire dans le tube une broche s'opposant à son écrasement dans la plus grande partie de la zone de serrage du mandrin, cette broche laissant une course suffisante dans la partie extrême du tube à la tige du poinçon pour assurer son guidage pendant sa course active. L'invention couvre l'outillage utilisé pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus; cet outillage comprend d'une part une matrice de serrage, en deux parties ouvrantes au moins, limitant un logement au profil et aux dimensions extérieures du tube; cette matrice a une face principale sur laquelle s'ouvre le logement et dans laquelle sont montés des éléments de soutien escamotables à l'intérieur de l'épaisseur de cette matrice; en outre du côté de cette même face il existe un poinçon ayant une tige au profil et aux dimensions du tube et une tête plus large que la tige et réunie à celle-ci par un arrondi. Dans un mode de réalisation de l'invention, il existe dans la face principale de la matrice une dépression concentrique au logement du tube, incluse entre les éléments de soutien. Pour la mise en oeuvre du procédé sur des tubes de petite longueur il existe dans le logement un épau liement pour l'appui de l'extrémité du tube opposée à sa partie extrême à fixer à la tôle Un assemblage conforme à l'invention est remarquable en ce que la tôle assemblée avec un tube est fermement tenue entre d'une part un bourrelet annulaire à face latérale convexe situé du côté de l'extension du tube, d'autre part un sertissage de l'extrémité libre du tube sur cette tôle. On donnera maintenant une description d'un exemple de mise en oeuvre du procédé à l'aide d'un outillage conforme à l'invention; on se reportera# au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue en coupe brisée, selon I-I de la figure 2, d'une matrice selon l'invention, représentée fermée sur un tube avec une tôle soutenue en position et un poinçon en cours d'enfoncement, - la figure 2 est une vue de dessus de la matrice de la figure 1 représentée seule à l'état fermé - la figure 3 est une vue en coupe, par un plan passant par l'axe, du tube et de la tôle de la figure 1 après assemblage conformément à l'invention. La matrice 1 comprend deux parties ouvrantes 1A, 1B qui se ferment dans un plan de joint 2 et qui limitent ensemble, à l'état fermé, un logement 3 réalisé au profil et aux dimensions de la surface extérieure d'un tube 4. Dans cet exemple, ce tube 4 est cylindrique et, comme il a une longueur faible, de 7 cm, le logement 3 comprend un épaulement intérieur 5 contre lequel une extrémité du tube 4 vient s'appuyer. Dans cette position, le tube 4 a une partie extrême 4A qui est en saillie en dehors de la matrice 1, par rapport à une face principale 5 de celle-ci, sur une longueur appropriée à l'assemblage à réaliser. Dans cet exemple, cette longueur saillante est de 2,1 cm, le tube ayant par ailleurs un diamètre extérieur de 21 mm et un diamètre intérieur de 16 mm. Les deux parties 1A, 1B de la matrice ont des trous de centrage correspondants 1C pour des broches de verrouillage et sont tenus fermés par des moyens hydrauliques ou mécaniques non représentés. Dans la face principale 5 sont percés quatre trous borgnes 6 qui contiennent chacun un ressort de compression 7 supportant un téton d'appui 8. En position de détente des ressorts 7, les tétons 8 ont une partie extrême supérieure 8A saillante par rapport à la face principale 5, pour une raison qui apparaîtra plus loin. L'outillage selon l'invention comprend encore un poinçon 9 ayant une tige 10 et une tête plus large 11 qui sont raccordées ensemble par un arrondi concave 12. La tige 10 est réalisée au profil et aux dimensions de la surface intérieure du tube 4 pour pouvoir être introduite dans ce dernier sans frottement et sans jeu important. La tige 10 a une longueur supérieure à celle du tube 4 afin que, lorsqu'elle est introduite dans ce dernier, elle atteigne son extrémité mise en butée contre l'épaulement 5 avant que l'arrondi concave 12 atteigne l'extrémité opposée saillante de ce tube 4. Ces dispositions ont pour but d'empêcher toute déformation du tube 4 en dehors de sa partie extrême saillante 4A. Dans cet exemple, la tôle à assembler est un flasque 13, circulaire, d'une épaisseur de 3 mm, qui peut servir de semelle à l'extrémité inférieure d'un pied de meuble métallique, par exemple. Il est percé en son centre d'un trou 14 qui permet de l'enfiler sur le tube 4 préala blement mis dans le logement 3 de la matrice fermée, comme expliqué plus haut. La tôle 13 repose sur les tétons sail lants 8 et elle est soutenue au-dessus de la face principale 5 à une hauteur qui correspond aux deux tiers, à partir de cette face 5, de la longueur de la partie saillante 4A du tube 4. La tôle 13 a une zone emboutie en dépression 15 - réalisée par une opération préliminaire - concentriquement au trou 14, pour une raison qui apparaîtra plus loin.Un évidement 16 est ménagé en correspondance dans la face principale 5 pour recevoir la zone emboutie 15 qui est diri gée vers cette face principale 5 quand la tôle 13 repose sur les tétons saillants 8. Quand cet évidement 16 existe, il a un fond 16A et c'est par rapport à ce fond 16A que se déter mine la longueur de la partie saillante 4A du tube 4 et le niveau de soutien de la plaque 13. Après la mise en place du tube 4 et de la tôle 13, on enfonce la tige 10 du poinçon 9 dans le tube 4. Quand l'arrondi concave 12 atteint le bord intérieur de l'extrémité du tube 4, il le refoule vers l'extérieur en faisant gonfler le tube; ce gonflement est arrêté rapidement par la tôle 13 et la partie du tube comprise entre cette dernière et la matrice se plisse vers l'extérieur en donnant naissance à un bourrelet. Quand celui-ci arrive à la fin de sa formation, le sertissage du tube sur la tôle 13 sous l'effet de l'arrondi concave 12 se termine. Pendant ce mouvement, les tétons 8 s'enfoncent dans les trous 6 en comprimant les ressorts 7; le mouvement prend fin quand la tête 11 du poincon vient s'appliquer contre la tôle 13 elle-même appliquée contre le fond 16A de la matrice. La figure 3 montre, en coupe, l'assemblage obtenu. La tôle 13 est fermement serrée entre le refoulement terminé par un sertissage de l'extrémité 4B du tube 4, d'un côté, alors qu'elle est fortement appliquée et solidement retenue par le bourrelet annulaire 4C à face extérieure convexe 4D qui s'est formé contre la matrice. L'écrasement final réalisé par le poinçon 9 assure une bonne perpendicularité de la tôle et du tube. La partie emboutie en dépression 15 de la tôle 13 a une profondeur choisie pour qu'elle contienne la partie extrême sertie 4B du tube 4 afin que la tôle 13 présente une face extérieure plane 13A. Cette partie emboutie 15 n'est pas nécessaire quand on peut admettre que la partie sertie 4B reste en relief sur la face de la tôle; dans ce cas, l'évidement 16 n'est plus utile dans la face principale 5 de la matrice 1 et, en fin d'écrasement, la tôle 13 vient s'appliquer contre cette face 5. Dans cet exemple, à partir d'un tube 4 d'une longueur de 7 cm, après l'assemblage la longueur totale est devenue 6,3 cm; le bourrelet 4C et la partie sertie 4B ont donc nécessité une longueur de 0,7 cm du tube. pour tout autre tube, la longueur nécessaire à l'assemblage se détermine facilement en quelques essais. REVENDICATIONS 1. procédé pour l'assemblage de l'extrémité d'un tube perpendiculairement à une tôle préalablement percée d'un trou pour recevoir ce tube, caractérisé en ce qu'on contient fermement le tube dans une matrice venant en contact avec toute sa surface extérieure en laissant dépasser une partie extrême du tube sur la longueur nécessaire à l'assemblage, on enfile la tôle sur cette partie extrême saillante et on la tient en avant de la matrice à une distance sensiblement égale aux deux tiers de cette partie extrême saillante, on enfonce dans le tube un poinçon ayant une tige au profil et aux dimensions intérieures du tube et une tête plus large raccordée à la tige par un arrondi concave, cette tige s'étendant à l'intérieur du tube sur la longueur de ce dernier contenu dans la matrice, on pousse à force le poinçon jusqu'à ce que sa tête soit arrêtée par la tôle qui est alors elle-même arrêtée par la matrice. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on fait apparaître une dépression dans la tôle dans la zone où se trouve le trou avant de procéder à l'assemblage. 3. Outillage pour l'assemblage de l'extrémité d'un tube perpendiculairement à une tôle percée d'un trou pour recevoir ce tube, permettant la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend d'une part une matrice (1) en deux parties ouvrantes (lA, 1B) au moins, limitant à l'état fermé un logement (3) au profil et aux dimensions extérieures du tube, avec une face principale (5) sur laquelle s'ouvre le logement (3) et dans laquelle sont montés des éléments de soutien (8) escamotables, d'autre part un poinçon (9) ayant une tige (10) au profil et aux dimensions intérieures du tube de longueur supérieure à la profondeur du logement (3) et une tete plus large (11) raccordée à la tige (10) par un arrondi concave (12). 4. Outillage selon la revendication 3 caractérisé en ce que le logement (3) est terminé à l'intérieur de la matrice (1) par un épaulement (5) destiné à servir de butée au tube. 5. Outillage selon la revendication 3 caractérisé en ce que les éléments de soutien escamotables comprennent des tétons (8) supportés par des ressorts de compression (7) qui sont logés dans des trous borgnes (6) percés dans la matrice (1) à partir de sa face principale (5). 6. Outillage selon la revendication 3 caractérisé en ce que la face principale (5) de la matrice (1) présente autour du logement (3) un évidement (16) destiné à recevoir une partie en dépression (15) de la tôle. 7. Assemblage de l'extrémité d'un tube (4) avec une tôle (13) perpendiculairement à celle-ci, ce tube étant engagé dans un trou (14) de cette tôle, caractérisé en ce que la tôle (13) est fermement serrée entre un bourrelet annulaire (4C) à face latérale convexe (4D) situé sur un côté de cette tôle et l'extrémité sertie (4B) du tube sur l'autre côté de la même tôle. 8. Assemblage selon la revendication 7 caractérisé en ce que la tôle (13) a son trou (14) situé dans une partie (15) en dépression dont la profondeur est au moins égale à l'épaisseur de la partie sertie (4B) du tube.