Brevet FR2794820A1 — publié le 20001215

l La présente invention concerne un procédé d'assemblage non soudé de deux pièces métalliques dont l'une est une pièce traitée, procédé selon lequel on assemble la pièce traitée à une pièce réceptrice, ces deux pièces ayant une forme plate au moins dans leur zone d'assemblage, la pièce traitée étant placée au moins par une partie de sa sur- face dans une découpe de forme correspondante réalisée dans la pièce réceptrice. L'expression " pièce traitée " signifie par con- vention selon la présente invention que la pièce a une dureté supérieure à celle de la pièce réceptrice. Cet écart de dure- té peut être obtenu par traitement thermique ou écrouissage, ou par la nature de la matière utilisée pour la pièce. L'invention concerne également l'outillage pour la réalisation d'un tel assemblage et l'organe assemblé ainsi obtenu. Il est connu d'assembler deux pièces métalliques selon le procédé du type défini ci-dessus. Un tel assemblage de pièces est par exemple nécessaire si les deux pièces doi- vent avoir des formes et/ou des traitements différents. L'une par exemple des pièces est traitée de manière à être très ré- sistante alors que l'autre servant de support n'a pas à être traitée parce que non exposée aux mêmes conditions d'usure. Mais les pièces assemblées selon le procédé dé- crit ci-dessus présentent l'inconvénient d'un jeu qui ne per- met pas dans certaines conditions d'avoir un fonctionnement correct, par exemple si la pièce traitée et rapportée à la pièce réceptrice a une fonction de came ou d'engrenage. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que: - on place la pièce réceptrice dans une matrice, - on positionne la pièce traitée sur la pièce réceptrice à l'emplacement prévu pour son assemblage, - on poinçonne la pièce réceptrice avec la pièce traitée en limitant la course du poinçon pour laisser la pièce trai- tée encastrée dans la pièce réceptrice, - on matrice au moins une partie de la ligne d'assemblage entre les deux pièces sur les deux faces de l'assemblage. Comme la pièce traitée constitue l'outil du poin- çon qui réalise la découpe dans la pièce réceptrice, l'adaptation de forme entre ces deux pièces est parfaite et la liaison entre les deux pièces est complétée par le matri- çage au moins partiel de la ligne d'assemblage entre les deux pièces. Suivant une caractéristique particulièrement in- téressante, la pièce traitée et rapportée a une épaisseur au moins égale et de préférence supérieure à celle de la pièce réceptrice, au moins au niveau de la ligne d'assemblage et le matriçage se fait sur les deux faces de la pièce traitée, le long de la ligne d'assemblage. Cela permet de retenir ferme- ment la pièce rapportée, d'autant plus que celle-ci est plus dure que la pièce réceptrice. Le procédé selon l'invention peut s'appliquer à l'assemblage de tout type de pièces métalliques, ne permet- tant pas un assemblage soudé pour éviter la déformation d'une pièce par rapport à l'autre ou la transformation des caracté- ristiques d'une pièce, notamment de la pièce traitée. Ce pro- cédé présente également l'avantage de permettre un assemblage équivalent à un assemblage soudé mais d'une réalisation beau- coup plus simple, moins coûteuse et n'entraînant pas de modi- fication de la structure des pièces, ce qui est particulièrement intéressant pour la fabrication de pièces en grande série. L'invention s'applique également à une installa- tion pour la mise en euvre de ce procédé. Cette installation est caractérisée en ce qu'elle comprend une presse avec: - une matrice et un poinçon pour encastrer la pièce traitée dans la pièce réceptrice, - un double outil de matriçage pour écraser le bord de la pièce traitée une fois intégrée dans la pièce réceptrice. De façon avantageuse, la matrice a un orifice de dimension légèrement supérieure à celle de la pièce rapportée formant l'outil du poinçon. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans les- quels: - la figure 1 est schématiquement une vue de dessus d'une pièce assemblée selon l'invention, - les figures 2A, 2B, 2C montrent trois étapes d'assemblage de deux pièces selon le procédé de l'invention, - la figure 3 est une vue schématique en coupe de la pièce assemblée selon le procédé des figures 2A-2C, - la figure 4 est une vue à échelle agrandie de la zone entourée d'un cercle à IV à la figure 3. Selon la figure 1, l'invention concerne un procé- dé d'assemblage non soudé de deux pièces métalliques, une pièce réceptrice 1 et une pièce rapportée 2; cette dernière est en général une pièce traitée, par exemple durcie et qui est assemblée par sa partie 21 à la pièce 1. Sa partie 22 constitue par exemple la partie active, ou pièce d'usure, coopérant avec d'autres pièces non représentées. La pièce de réception 1 et la pièce rapportée 2, ont une forme plate au moins au niveau de leur ligne d'assemblage 3. L'assemblage des deux pièces 1, 2 se fait dans une installation comprenant une presse avec une matrice et un poinçon ou deux matrices. Seul cet outillage, sans la presse, a été représenté dans les figures 2A-2C qui montrent schématiquement les trois principales étapes opératoires du procédé. Selon les figures 2A-2C, pour assembler les piè- ces 1 et 2, on place la pièce réceptrice 1 dans une matrice 4 munie d'une ouverture 41 correspondant à la forme de la ligne d'assemblage 3 ou contour de la partie 21 de la pièce 2. (Les figures 2A-2C montrent les pièces 1, 2 coupées sensiblement suivant la ligne II-II de la figure 1). La pièce 1 est posi- tionnée de manière précise dans la cavité 42 de la matrice 4. Sur la pièce réceptrice 1, on positionne la pièce traitée 2. Ce positionnement qui doit être fait par mise en référence pour occuper la place précise par rapport à la pièce récep- trice 1, est schématisé par les éléments de positionnement 51, 52. Audessus de ces éléments il y a le dévêtisseur 6. A l'aide du poinçon 7, on presse sur la pièce traitée 2 pour que celle-ci découpe la pièce 1 suivant son contour 21. Le mouvement du poinçon 7 se poursuit jusqu'à ce que la pièce 2 formant l'outil du poinçon soit encastrée dans la découpe qu'elle a réalisée dans la pièce 1. Le flan 11 est expulsé à travers l'orifice 41 de la matrice 4. L'enfoncement ou encastrement de la pièce 2 dans la pièce 1 se fait de manière que cette pièce 2 soit posi- tionnée sensiblement de façon symétrique par rapport à l'épaisseur de la pièce réceptrice 1, au moins au niveau de la ligne d'assemblage 3 (correspondant au contour 21 de la pièce 2). Après ce poinçonnage et cet encastrement, les pièces 1 et 2 sont solidaires (figure 2B). Au cours d'une troisième étape opératoire (figure 2C), on matrice le bord des pièces 1/2 sur la face supérieure et la face inférieure par un double outil de matriçage 81, 82. Dans l'exemple représenté, cet outil double 81, 82 écrase le bord de la pièce 2 au niveau de la ligne d'assemblage 3. Ce matriçage provoque un refoulement de la matière de la pièce 2 par-dessus le bord de la pièce 1 et complète le blo- cage des deux pièces 1, 2 l'une par rapport à l'autre. Les postes de travail utilisés pour les opéra- tions décrites ci-dessus sont de même nature et leurs élé- ments portent les mêmes références, même si en réalité ces postes sont distincts. La seule différence importante est celle de l'outil de matriçage 81, 82 avec ses parties en re- lief 810, 820, de préférence continues le long de la ligne d'assemblage 3. La figure 3 montre la pièce obtenue par le procé- dé. Selon la figure 4 qui est une vue à échelle agrandie du détail IV de la figure 3, la pièce 2, dont l'épaisseur (E) est supérieure à l'épaisseur (e) de la pièce 1, après son encastrement (ligne d'assemblage 3) subit par matriçage à l'aide des outils 81, 82 le long de son bord cor- respondant au bord d'assemblage, une déformation 23, 24 qui provoque un refoulement de matière 230, 240 au-delà du con- tour 21 de la pièce 2 et du contour de la pièce 1 au niveau de la ligne d'assemblage 3. L'assemblage est ainsi bloqué. Les parties en relief 810, 820 de l'outil 81, 82 réalisant ce matriçage suivent le bord de la pièce 2 au ni- veau de la ligne d'assemblage 3, c'est-à-dire seulement sur la partie 21 (figure 1) de la pièce 2 et non sur la partie 22. R E V E N D I C A T I ON S 1 ) Procédé d'assemblage non soudé de deux pièces métalliques dont l'une est une pièce traitée, procédé selon lequel on as- semble la pièce traitée à une pièce réceptrice, - ces deux pièces (1, 2) ayant une forme plate au moins dans leur zone d'assemblage, - la pièce (2) traitée étant placée au moins par une partie de sa surface dans une découpe de forme correspondante réa- lisée dans la pièce réceptrice (1), caractérisé en ce qu' - on place la pièce réceptrice (1) dans une matrice (4), - on positionne la pièce traitée (2) sur la pièce réceptrice (1) à l'emplacement prévu pour son assemblage, - on poinçonne la pièce réceptrice (1) avec la pièce traitée (2) en limitant la course du poinçon pour laisser la pièce traitée (2) encastrée dans la pièce réceptrice (1), - on matrice au moins une partie de la ligne d'assemblage (3) entre les deux pièces (1, 2) sur les deux faces de l'assemblage. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que - la pièce traitée (2) a une épaisseur (E) supérieure ou égale à celle (e) de la pièce réceptrice (1), au moins au niveau de leur ligne d'assemblage (3), - on matrice la pièce traitée (2) sur ses deux faces, le long de la ligne d'assemblage (23, 230, 24, 240). 3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce traitée déborde par rapport au contour de la pièce réceptrice. 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce rapportée (2) est intégrée avec tout son contour dans la pièce réceptrice (1). ) Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu' elle comprend une presse avec - une matrice (4) et un poinçon (7) pour encastrer la pièce traitée (2) dans la pièce réceptrice (1), - un double outil de matriçage (81, 82) pour écraser le bord de la pièce traitée (1) une fois intégrée dans la pièce réceptrice (2). 6 ) Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la matrice (4) a un orifice (41) de dimension légèrement su- périeure à celle de la pièce rapportée (2) formant l'outil du poinçon. 7 ) Organe obtenu par l'assemblage sans soudure d'au moins deux pièces (1, 2) pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les pièces sont plates au moins au niveau de la ligne d'assemblage (3) commune.