Brevet FR2800653A1 — publié le 20010511

La présente invention concerne un procédé fabrication d'un en semble type comprenant au moins une pièce en matière plastique et au moins insert de fixation, l'insert comprenant un manchon de réception d'un organe de fixation et des moyens de blocage du manchon dans ladite pièce, le manchon traversant la pièce en matière plastique. L'invention s'applique en particulier aux faces avant de véhicules automobiles. Une telle face avant comprend généralement au moins une pièce en matière plastique moulée dans laquelle sont disposés inserts destinés à recevoir des organes de fixation tels que des vis. Ces inserts permettent ainsi de fixer sur la face avant divers équipements comme, par exemple, un groupe moto- ventilateur, des projecteurs, et un ou plusieurs échangeurs thermiques. Généralement, un insert du type précité est realisé par mise en forme d'une tôle et comprend, avant sa pose, une seule collerette de blocage prolongeant une extrémité du manchon. On introduit cet insert dans la pièce en matière plastique préalablement moulée, puis on vient former une deuxième col lerette de blocage à l'autre extrémité du manchon, pour fixer Vinsert dans la face avant à manière d'un rivet. L'intégration de ces inserts entraîne des coûts de fabrication relati vement élevés pour les faces avant. Il est également connu d'utiliser des inserts réalisés par décolle tage, c' -à-dire usinage sur un tour les uns à la suite des autres à partir d'une barre métallique. Ces inserts ont alors une forme extérieure moletée présentant une gorge circulaire intermédiaire centrée sur l'axe du manchon. La matière plastique de la face avant est alors surmoulée sur les inserts. La forme extérieure des inserts assure leur blocage à la fois en rotation et en translation par rapport à la matière plastique qui les entoure. De tels inserts sont relativement coûteux à réaliser, notamment en raison de leur forme extérieure relativement complexe, ce qui entraîne également des coûts de fabrication relativement important pour les faces avant. Un but de l'invention est de résoudre ce problème en fournissant un procédé de fabrication permettant de réduire les coûts de fabrication des ensem bles du type précité. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un ensem ble du type précité, caractérisé en ce qu'on réalise l'insert de fixation par mise forme d'une tôle, et en ce qu'on surmoule ensuite ladite pièce en matière plasti que sur l'insert de fixation. Selon des variantes, le procédé peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinai sons techniquement possibles : - les moyens de blocage du manchon comprennent deux collerettes pro longeant chacune une extrémité du manchon - réalise l'insert par emboutissage puis découpe d'une tôle - l'ensemble constitue une face avant d'un véhicule automobile. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus d'un insert obtenu par une - mière étape d'un procédé de fabrication d'une face avant d'un véhicule automo bile selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe prise suivant la ligne 11-11 de la fi gure 1, - la figure 3 est une vue partielle, schématique et en coupe, illus trant une deuxième étape du procédé de fabrication, - la figure 4 est une vue partielle, schématique et en perspective, illustrant face avant ainsi obtenue, - la figure 5 est une vue latérale d'un insert obtenu par une pre mière étape d'un deuxième mode de réalisation d'un procédé selon l'invention, - la figure 6 est une vue partielle, schématique et partiellement en coupe, illustrant une deuxième étape du deuxième mode de réalisation selon l'invention, - la figure 7 est une vue partielle, schématique et en coupe prise suivant la ligne Vil-Vil de la figure 6, - la figure 8 est une vue partielle, schématique et en perspective il lustrant la face avant ainsi obtenue, et - la figure 9 est une vue partielle, latérale et en coupe, illustrant un troisième mode de réalisation d'un procédé selon l'invention. Les figures 1 et 2 illustrent un insert de fixation 1 pour une face avant d'un véhicule automobile. Cet insert 1 comprend un manchon 2 d'axe A et une collerette 3 prolongeant transversalement l'extrémité supérieure du manchon 2. Le manchon 2 est de section circulaire et présente interieurement un orifice traversant 5 circulaire, taraudé, et destiné à recevoir une L'orifice 5 est centré sur l'axe A du manchon 2. La collerette 3 comprend depuis le manchon 2 succes sivement une région intérieure 7, une région intermédiaire 8 et une région périphérique 9. La région intérieure 7 s'étend, depuis le manchon 2, transversale ment à l'axe A vers l'extérieur, et présente un contour périphérique extérieur 10 carré ' coins arrondis. La région intermédiaire 8 s'étend le long de l'axe A possède une section transversale carrée à coins arrondie. Elle s'étend depuis le contour exté- heur 0 vers le bas. La région périphérique 9 s'étend transversalement à l'axe A vers l'extérieur depuis la région intermédiaire 8. La région périphérique 9 présente un contour périphérique intérieur 11 et un contour périphérique extérieur 12 qui sont tous deux de formes carrées à coins arrondis. L'insert 1 a été obtenu par mise en forme d'une tôle. Pour ce faire, la tôle a par exemple été fluotournée pour former à la fois le manchon 2 et son taraudage, puis emboutie pour former la collerette 3 et enfin découpée extérieu rement le long du contour 12. Comme illustré par la figure 3, pour intégrer l'insert 1 dans une face avant d'un véhicule automobile, on dispose l'insert 1 à l'intérieur d'un moule 15 d'injection d'une matière plastique qui comprend un demi-moule supérieur 16 et un demi-moule inférieur 17. Le demi-moule supérieur 16 s'appuie sur l'insert 1 par l'intermédiaire de la région 7 de sa collerette 3. Le demi-moule inférieur 17 s'appuie sur la tranche inférieure 1,8 du manchon 2 de l'insert 1. Il est possible de prévoir, sur l'un ou sur chaque demi-moule 16 ou 17, un relief de positionnement de l'insert 1 qui s'engage dans l'orifice 5 du man chon 2. Pour réaliser la face avant, on injecte une matière plastique 19, par exemple du polyamide ou du polyéthylène, dans l'empreinte de moulage 20 dé- limitée par les demi-moules 16 et 17 et par l'insert de fixation . Cette matière plastique 19 entoure alors l'insert 1, en recouvrant entièrement la région inter médiaire 8 et la région périphérique 9 de la collerette 3, mais ne pénètre pas dans l'orifice 5 du manchon 2. Après durcissement de la matière plastique 19 démoulage, on obtient ainsi une face avant 24, partiellement représentée la figure 4, qui comprend une pièce en matière plastique 19 surmoulée sur l'insert 1 et traversée de part en part par le manchon 2. La région intérieure 7 de la collerette 3 et la tranche inférieure 18 (non visible sur la figure 4) du manchon 2 affleure dans la face avant 24. Les régions intermédiaire 8 et périphérique 9 de la collerette 3 sont noyées dans la matière plastique de la face avant 24. Ainsi la région intérieure 7 de la collerette 3 fournit une surface d'appui métallique pour un équipement à fixer sur la face avant 24 par vissage dans l'orifice taraudé 5 du manchon 2. Par ailleurs, on conçoit que les régions 8 et 9 de la collerette 3 (non visibles sur la figure 4) assurent un blocage satisfaisant du manchon 2 dans la face avant 24, à fois en translation et en rotation par rapport à l'axe A du man chon 2, notamment du fait de l'ancrage de l'insert 1 dans la pièce en matière plastique 19 par l'intermédiaire de la région 9 de la collerette 3. Le blocage en rotation est assuré par butée de la collerette 3 contre la matière plastique 19 l'entourant. On constate en particulier que l'insert 1 résiste bien à l'arrachement. De plus, le poids de l'insert 1 est réduit. La structure relativement simple de l'insert 1 et réalisation par mise en forme d'une tôle lui confère des coûts de fabrication relativement faibles. De plus, du fait de l'intégration de cet insert 1 par surmoulage dans la face avant 24, les coûts de fabrication de cette face avant sont encore plus réduits. Ainsi le procédé de fabrication décrit permet de fabriquer des faces avant 24 de coûts réduits. Selon des variantes non représentées, les contours 10, 11 et 12 de la collerette 3 peuvent avoir des formes variées, par exemple polygonales, mais de préférence qui ne soient pas de révolution par rapport à l'axe A manchon La figure 5 illustre un autre insert de fixation 101 pour une face avant d'un véhicule automobile. Cet insert 101 est un manchon de section circulaire et d'axe longi tudinal A, qui présente un orifice traversant 102 circulaire destiné ' recevoir un organe de fixation, comme par exemple une vis d'un boulon. L'orifice 102 est centré sur l'axe A. Cet insert 101 est fendu sur toute sa longueur, c'est-a-dire le long son axe longitudinal A, par une fente 103 traversant toute l'épaisseur de l'insert 101. Cette fente 103 comprend un tronçon intermédiaire 104 en forme d'ondulation sinusoïdale et deux tronçons d'extrémité 105 et 106 rectilignes, ali gnés, et parallèles à l'axe A. La fente 103 s'étend donc à la fois axialement et transversalement par rapport à l'insert 101. Plus particulièrement, le tronçon intermédiaire 104 comprend trois parties successives 107 à 109 qui s'étendent alternativement dans des directions non parallèles entre elles et inclinées par rapport à l'axe A. L'insert 101 a été obtenu par mise en forme d'une tôle. Pour ce faire, la tôle a par exemple été découpée le long de lignes destinées à former les bords de la fente 103 et les tranches supérieure 110 et inférieure 111 de l'insert 101, puis la tôle a été déformée par roulage pour former l'insert 101. Comme illustré par les figures 6 et 7, pour intégrer un tel insert dans une face avant d'un véhicule automobile, on dispose l'insert 101 à l'intérieur d'un moule 112 d'injection d'une matière plastique. On notera que sur la figure 6 l'insert 1 12 n'a pas été représenté en coupe. Le moule 112 comprend un demi-moule supérieur 113 un demi- moule inférieur 1 14 qui s'appuient respectivement sur la tranche supérieure 110 et sur la tranche inférieure 111 de l'insert 101. Le demi-moule inférieur 114 comprend en outre une broche 117 circulaire qui s'étend vers le haut et autour de laquelle l'insert 101 disposé. Cette broche 117 est prolongée radialement au niveau de sa base par une colle- rette circulaire 118 de diamètre extérieur correspondant diamètre de l'orifice 102 l'insert 101. Le demi-moule supérieur 113 comprend un pion circulaire 119 en saillie vers le bas, disposé en regard de la collerette 11 et de même diamètre extérieur que celle-ci. Le bord supérieur de la broche 117 prend appui sur ce pion 19. Le pion 119 et la collerette 118, sur lesquels le manchon 101 s'ajuste à faible jeu, assure le positionnement de l'insert 101 dans le moule 11 2 et son centrage sur la broche 117. La broche 117, la collerette 118, le pion 119 et Vinsert 101 délimi tent ainsi un espace annulaire 120 qui communique, via la fente 103, avec le reste l'empreinte de moulage 121 délimitée par le moule 11 2 et l'insert 10 1. Pour réaliser la face avant, on injecte une matière plastique 122, par exemple du polyamide ou du polyéthylène, dans l'empreinte 121 du moule 112. Cette matière plastique remplit alors l'empreinte de moulage 121, y compris la fente 103 et l'espace annulaire 120, et entoure donc extérieurement et inté rieurement Finsert 101. Après durcissement de la matière plastique et démoulage, on ob tient ainsi une face avant 124, partiellement représentée sur la figure 8, qui com prend . pièce en matière plastique 122 surmoulée sur l'insert 101 et traversée de part en part par Vinsert 101. Les tranches supérieure 110 et inférieure 111 (non visible sur la figure 4) de l'insert 101 affleurent dans la face avant 124. La matière plastique 122 qui a rempli l'espace annulaire 120 forme une bague inté rieure 125 dont les tranches supérieure et inférieure sont, du fait de la collerette 118 et du pion 119, légèrement en retrait par rapport aux tranches 110 et 111 correspondantes de l'insert 101. Du fait de la matière plastique 122 reçue dans la fente 103, on con çoit que la fente 103 assure le blocage de l'insert 101 dans la face avant 124 à la fois en translation et en rotation par rapport à l'axe A de l'insert 101. Ici encore, la réalisation de l'insert 101 par mise en forme d'une tôle et son intégration par surmoulage dans la face avant 124 confère à cette der nière des coûts de fabrication réduits. De plus, le poids de l'insert 101 est réduit. Selon des variantes non-représentées, la fente peut avoir, par exemple, une forme en créneau ou une forme étagée. La figure 9 illustre encore un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel un insert de fixation 201 comprend un manchon 202 cir culaire d'axe A prolongé transversalement à son extrémité supérieure par une première collerette de blocage 203 circulaire et, à son extrémité inférieure par une deuxième collerette de blocage 204 circulaire. La deuxieme collerette 204 a un diamètre extérieur inférieur à celui de la première collerette 203. Cet insert 201 a également été obtenu par mise en forme d'une tôle, par exemple par em boutissage d'un flan de tôle puis découpe de celui-ci. Comme dans le cas précédent, cet insert est ensuite placé dans un moule 205 d'injection de matière plastique comprenant un demi-moule supérieur et un demi-moule inférieur 207. Le demi moule supérieur 206 prend appui la colerette 203 tandis que le demi-moule inférieur 207 prend appui sur la collerette 204. On injecte alors une matière plastique 208 dans l'empreinte de moulage 209 délimité par les deux demi-moules 206 et 207 et par Finsert 201. Après durcissement de la matière plastique et démoulage, on obtient à nouveau une face avant qui comprend une pièce matière plastique 208 surmoulée sur l'insert 201 et traversée de part en part par le manchon 202. Ici encore, la combinaison de la réalisation de l'insert 201 par mise en forme d'une tôle et du surmoulage de la matière plastique 208 sur cet insert permet de réduire les coûts de fabrication d'une face avant. De manière plus générale, l'invention pourra être mis en oeuvre avec des inserts de formes différentes de celles décrites, pour autant que ces inserts ont éte obtenus par mise en forme d'une tôle. Comme cela est connu, l'expression mise en forme regroupe les procédés utilisant le cintrage, le pliage, l'emboutissage, le repoussage, le fluotournage, le cisaillage et la dé- coupe. REVENDICATIONS 1. Procedé de fabrication d'un ensemble (24 ; 124) du type comprenant au moins une pièce en matière plastique (19 ; 122 ; 208) et au moins un insert fixation (Il ; ; 201), l'insert, comprenant un manchon (2 ; 202) de réception d'un organe fixation et des moyens de blocage (3 ; 103 ; 203, 204) du - chon dans ladite pièce, le manchon traversant la pièce en matière plastique, ractérisé en qu'on réalise l'insert de fixat ion par mise en forme d'une tôle, en ce qu'on surmoule ensuite ladite pièce en matière plastique sur l'insert fixation. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de blocage du manchon comprennent deux collerettes (203, 204) prolongeant cha cune une extrémité du manchon (202). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on réalise l'insert (201) par emboutissage puis découpe d'une tôle. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ensemble (24 ; 124) constitue une face avant d'un véhicule automo bile.