Brevet FR2818174A1 — publié le 20020621

"Procédé de fabrication d'une cage d'allumage" L'invention concerne un procédé de fabrication d'une cage d'allumage. L'invention concerne plus particulièrement un procédé de fabrication d'une cage d'allumage cylindrique axiale qui est destinée à faire partie d'un volant moteur de véhicule automobile et qui comporte sur sa périphérie au moins un repère périphérique formant mire pour le réglage de l'allumage du moteur, du type qui comporte au moins une étape de déformation, parallèlement à la direction axiale, d'un bord en forme de couronne d'un flan initialement en forme de disque plan, et une étape d'encochage de ce bord qui est destinée à réaliser ledit au moins un repère périphérique de la cage. De manière connue, un cage d'allumage prévue pour faire partie d'un volant moteur de véhicule comporte une partie centrale en forme de disque plan et une partie périphérique en forme de couronne qui comporte sur son bord cylindrique au moins une encoche formant mire d'allumage. Conventionnellement, cette cage est obtenue selon un procédé de fabrication comportant quatre étapes successives. Dans une première étape, on emboutit axialement un flan plan en forme de disque de manière à créer sur sa périphérie une couronne annulaire parallèle qui est décalée axialement par rapport au plan initial du flan en forme de disque. Dans une deuxième étape, on détoure cette couronne suivant la direction axiale à l'aide d'un outil de détourage. Dans une troisième étape, le bord restant est tombé suivant la direction axiale par un outil d'emboutissage de manière à créer la couronne de la cage, dont le bord périphérique cylindrique est d'orientation axiale. Enfin, dans une quatrième et dernière étape, on réalise des encoches sur le bord périphérique à l'aide d'un outil d'encochage, qui est monté sur une machine qui comporte un mandrin diviseur et qui est mobile radialement, de manière à obtenir des encoches espacées à intervalles angulaires réguliers. Un tel procédé présente de nombreux inconvénients. Une cage d'allumage du type décrit précédemment ne peut admettre de défaut de cylindricité supérieur à la tolérance de cylindricité 0,15 mm. Or, un tel procédé occasionne, au cours de ses différentes étapes, une déformation importante du diamètre extérieur de la couronne, ce qui est incompatible avec la tolérance susmentionnée. Par ailleurs, la quatrième étape d'encochage occasionne des bavures et d'importantes dispersions sur le positionnement des crans. Pour remédier à ces inconvénients, l'invention propose un nouveau procédé de fabrication au cours duquel la réalisation des encoches est obtenue au cours d'une opération d'encochage plat du flan. Dans ce but, l'invention propose un procédé du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte successivement une première étape d'encochage à plat du flan, une deuxième étape de repli du bord du flan parallèlement à la direction axiale, et une troisième étape de calibrage du bord du flan. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - chacune des étapes est réalisée en une seule passe, - au cours de la première étape d'encochage à plat, une matrice d'encochage, qui comporte une pluralité de dents de découpe d'orientation axiale réparties angulairement de manière régulière, est pressée coaxialement contre le flan en forme de disque plan pour réaliser une pluralité d'encoches sur le bord périphérique extérieur du flan, - au cours de la deuxième étape de repli du bord du flan parallèlement à la direction axiale, un premier outil de guidage des flancs d'encoches du flan est inséré dans les encoches du flan et un outil de repli du bord du flan est pressé coaxialement contre le bord du flan, - le premier outil de guidage des flancs d'encoches présente la forme d'un peigne de révolution comportant sur sa périphérie une pluralité de dents de guidage d'orientation axiale qui sont destinées à pénétrer dans les encoches précédemment découpées de manière à guider leurs flancs radiaux lors de la deuxième étape de repli du bord du flan parallèlement à la direction axiale, - l'outil de repli comporte au moins une surface intérieure de repli dans laquelle est pratiquée une pluralité de lumières d'orientation axiale réparties angulairement de manière régulière qui sont destinées à permettre le passage de l'outil de repli entre les dents de guidage du premier outil de guidage des flancs d'encoches, et ladite surface intérieure de repli présente la forme d'un tronc de cône, dont la conicité est orientée à l'opposé du flan, dont un diamètre inférieur est égal au diamètre de la périphérie du flan initial, et dont un diamètre supérieur est égal au diamètre extérieur de la cage à obtenir, - l'outil de repli du bord du flan n'est pressé sur le flan qu'en même temps que le premier outil de guidage des flancs d'encoches est reçu dans lesdites encoches ou après que le premier outil de guidage des flancs d'encoches ait été reçu dans lesdites encoches, - au cours de la troisième étape de calibrage du bord du flan, un deuxième outil de guidage des flancs d'encoches du flan est inséré dans les encoches du flan et un outil de calibrage du bord du flan est mû axialement le long du bord replié du flan, - le deuxième outil de guidage des flancs d'encoches présente la forme d'un peigne de révolution comportant sur sa périphérie une pluralité de dents de guidage d'orientation axiale qui sont destinées à pénétrer dans les encoches précédemment découpées de manière à guider leurs flancs radiaux lors de la troisième étape de calibrage du bord du flan, - l'outil de calibrage comporte au moins une surface intérieure de calibrage qui comporte une partie supérieure cylindrique dont le diamètre est supérieur à l'encombrement diamétral des dents de guidage du deuxième outil de guidage et égal au diamètre extérieur final de la cage à obtenir, et dont une partie inférieure tronconique, de conicité orientée vers le haut, est destinée à permettre le laminage des bourrelets résultant de la déformation du flan au cours de la deuxième étape de repli axial du bord du flan, - l'outil de calibrage n'est mû axialement le long du bord replié du flan qu'en même temps que le deuxième outil de guidage des flancs d'encoches est reçu dans lesdites encoches ou après que le deuxième outil de guidage des flancs d'encoches ait été reçu dans lesdites encoches. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective d'un volant moteur comportant une cage d'allumage obtenue par le procédé objet de l'invention, - la figure 2a est une vue en coupe axiale illustrant la première étape d'emboutissage selon un procédé conventionnel d'obtention de la cage, - la figure 2b est une vue en coupe axiale illustrant la deuxième étape de détourage selon le procédé conventionnel d'obtention de la cage, - la figure 2c est une vue en coupe axiale illustrant la troisième étape de tombage selon le procédé conventionnel d'obtention de la cage, - la figure 2d est une vue en coupe axiale illustrant la quatrième étape d'encochage selon le procédé conventionnel d'obtention de la cage, - la figure 3a est une vue en coupe axiale illustrant la première étape d'encochage à plat du flan selon le procédé objet de l'invention, - la figure 3b est une vue en coupe axiale illustrant la deuxième étape de repli du bord du flan selon le procédé objet de l'invention, et - la figure 3c est une vue en coupe axiale illustrant la troisième étape de calibrage du bord du flan selon le procédé objet de l'invention, - la figure 3d est une vue de détail, au voisinage des bords du flan, de la figure 3c. Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. On a représenté à la figure 1 l'ensemble d'un volant moteur 10 pour un moteur thermique à allumage commandé réalisé conformément à un état antérieur de la technique. De manière connue, le volant moteur 10 est sensiblement axial d'axe A et il est destiné à être fixé, à gauche de la figure 1, à l'arrière d'un vilebrequin (non représenté) d'un moteur thermique du véhicule. À cet effet, le volant moteur 10 comporte un plateau d'entraînement 12 en forme de disque dont des perçages 14, répartis angulairement de façon régulière autour de l'axe A, permettent le passage de vis (non représentées) de fixation du volant moteur 10 au vilebrequin du moteur. De manière connue, le volant moteur 10 comporte au moins un support 16 en forme de disque, qui, d'une part, porte une cage 18 d'allumage, une couronne 20 de lancement dentée, et un élément d'inertie 22, et qui, d'autre part, est fixé au plateau 12 d'entraînement pour permettre le montage modulaire de cages 18 d'allumage, de couronnes 20 de lancement et d'éléments 22 d'inertie différents, adaptés chacun à un moteur déterminé, sur un support 16 et un plateau d'entraînement 12 communs. La cage 18 d'allumage cylindrique axiale comporte sur sa périphérie des encoches 24 formant mire pour le réglage de l'allumage du moteur du véhicule. Plus particulièrement, le volant moteur 10 comporte par exemple, d'avant en arrière, c'est-à-dire de la gauche vers la droite de la figure 1, une rondelle 28 de fixation du plateau d'entraînement 12 sur le support 16, le plateau d'entraînement 12, la cage 18 d'allumage, une entretoise 30 la couronne 20 de lancement, le support 16 et enfin l'élément 22 d'inertie. Le détail de la fixation de ces différents éléments n'étant pas l'objet de la présente invention, il ne sera pas décrit plus en détail. Conventionnellement, la réalisation d'une cage d'allumage 18 du type précédemment décrite est effectuée comme décrit en référence aux figures 2a, à 2d. Dans une première étape, représentée à la figure 2a, on emboutit axialement, à l'aide d'une matrice d'emboutissage 33 mue suivant la flèche"Emb 1", un flan plan 32 en forme de disque, de manière à créer sur sa périphérie une couronne annulaire 34, parallèle au plan du flan 32, qui est décalée axialement par rapport au plan initial du flan 32 en forme de disque. Dans une deuxième étape, représentée à la figure 2b, on détoure cette couronne 32 suivant la direction axiale à l'aide d'un outil 35 de détourage. Cette deuxième étape, représentée par la flèche"Det 2", produit une chute de détourage 36 et permet d'obtenir une couronne annulaire 34 de contour régulier. Dans une troisième étape, représentée à la figure 2c, la couronne annulaire 34 formant le bord restant est tombée suivant la direction axiale A à l'aide d'un outil de tombage 38 mû suivant la flèche "Tomb 3" de manière à créer la couronne de la cage, dont le bord périphérique cylindrique 34 est d'orientation axiale. Enfin, dans une quatrième et dernière étape, représentée à la figure 2d, on réalise des encoches 24 sur le bord périphérique 34 de la couronne cylindrique à l'aide d'un outil 42 d'encochage, qui est mobile radialement suivant la flèche"Enc 4"et qui monté sur une machine (non représentée) comportant un mandrin diviseur, de manière à obtenir des encoches 24 espacées à intervalles angulaires réguliers. La découpe de chaque encoche 24 produit une chute 44 d'encochage. Un tel procédé occasionne, au cours de ses différentes étapes, une déformation importante du diamètre extérieur de la couronne, ce qui est incompatible avec les tolérances requises pour la cage 18. De plus, la quatrième étape d'encochage occasionne des bavures et d'importantes dispersions sur le positionnement des crans 24. Pour remédier à ces inconvénients, l'invention propose un nouveau procédé de fabrication qui est représenté en référence aux figures 3a à 3d. Conformément à l'invention, le procédé comporte une première étape d'encochage à plat du flan 32, une deuxième étape de repli du bord 34 du flan parallèlement à la direction axiale, et une troisième étape de calibrage du bord 34 du flan 32. Avantageusement, chacune de ces étapes est réalisée en une seule passe. Comme l'illustre la figure 3a, au cours de la première étape d'encochage à plat, une matrice d'encochage, qui comporte une pluralité de dents 46 de découpe d'orientation axiale réparties angulairement de manière régulière, est pressée coaxialement suivant la flèche"Enc 1"contre le flan 32 en forme de disque plan pour réaliser une pluralité d'encoches 24 sur le bord périphérique 34 extérieur du flan 32. Cette première étape produit des chutes d'encochage 44. Cette première étape permet la réalisation de tous les crans 24 en une seule passe. Les crans 24 étant réalisés simultanément par toutes les dents 46 de la matrice d'encochage, les dispersions de positionnement des crans sont seulement le résultat des éventuels écarts de positionnement des dents 46 les unes par rapport autres, dus par exemple à la flexion des dents 46, et non, comme dans le procédé précédent, des écarts de remise en position de l'outil d'encochage 42 sur le mandrin diviseur de la machine d'encochage. Puis, au cours de la deuxième étape de repli du bord 34 du flan parallèlement à la direction axiale, un premier outil 35 de guidage des flancs d'encoches du flan est inséré dans les encoches 24 du flan. Dans cette même étape, un outil 50 de repli du bord 34 du flan est pressé coaxialement contre le bord 34 de du flan de manière à le replier perpendiculairement au flan 32. Les deux outils 35 et 52 sont mûs axialement suivant la flèche "Rep 2"de la figure 3b. Avantageusement, le premier outil 35 de guidage des flancs d'encoches présente la forme d'un peigne de révolution comportant sur sa périphérie une pluralité de dents 48 de guidage d'orientation axiale qui sont destinées à pénétrer dans les encoches 24 précédemment découpées de manière à guider leurs flancs radiaux lors de la deuxième étape de repli du bord du flan parallèlement à la direction axiale A. L'outil 50 de repli comporte au moins une surface intérieure de repli dans laquelle est pratiquée une pluralité de lumières 52 d'orientation axiale qui sont réparties angulairement de manière régulière. Ces lumières 52 sont destinées à permettre le passage de l'outil de repli entre les dents 48 de guidage du premier outil 35 de guidage des flancs d'encoches. La surface intérieure 54 de repli de l'outil 50 présente la forme d'un tronc de cône, dont la conicité est orientée à l'opposé du flan 32, dont un diamètre inférieur"Dso"est égai au diamètre de la périphérie du flan 32 initial, et dont un diamètre supérieur "050" est égal au diamètre extérieur de la cage 32 à obtenir. Avantageusement, l'outil 50 de repli du bord 34 du flan n'est pressé sur le flan 32 qu'en même temps que le premier outil 35 de guidage des flancs d'encoches est reçu dans lesdites encoches 24 ou seulement après que le premier outil de guidage des flancs d'encoches ait été reçu dans lesdites encoches 24. De la sorte, au cours de la deuxième étape, les flancs des encoches 24 sont toujours guidés par le premier outil de guidage au cours du repli du bord 34 du flan, et de ce fait le repli de ce bord 34 n'entraîne aucun déformation des encoches 24. Au cours de la troisième étape de calibrage du bord 34 du flan, un deuxième outil 53 de guidage des flancs d'encoches du flan est inséré dans les encoches 24 du flan 32 et un outil 55 de calibrage du bord du flan est mû axialement le long du bord 34 replié du flan 32. Les deux outils 53 et 55 sont mus axialement suivant la flèche "Cal 3" de la figure 3c. Avantageusement, comme l'illustre la figure 3d, le deuxième outil 53 de guidage des flancs d'encoches présente, d'une façon analogue au premier outil 35, la forme d'un peigne de révolution comportant sur sa périphérie une pluralité de dents 56 de guidage d'orientation axiale qui sont destinées à pénétrer dans les encoches 24 précédemment découpées de manière à guider leurs flancs radiaux lors de la troisième étape de calibrage du bord 34 du flan 32. De plus, l'outil 55 de calibrage comporte au moins une surface intérieure 58 de calibrage qui comporte une partie supérieure cylindrique 60 dont le diamètre est supérieur à l'encombrement diamétral des dents 56 de guidage du deuxième outil 53 de guidage. Le diamètre de la surface intérieure 58 est par ailleurs égal au diamètre extérieur final de la cage 18 à obtenir. Avantageusement, une partie inférieure tronconique 62 de la surface intérieure 58, de conicité orientée vers le haut, est destinée à permettre le laminage des bourrelets résultant de la déformation du flan 32 au cours de la deuxième étape de repli axial du bord 34 du flan 32. Avantageusement, l'outil de calibrage 55 n'est mû axialement le long du bord replié 34 du flan 32 qu'en même temps que le deuxième outil 53 de guidage des flancs d'encoches est reçu dans lesdites encoches 24 ou seulement après que le deuxième outil de guidage 53 des flancs d'encoches ait été reçu dans lesdites encoches 24, de manière à éviter que le calibrage des bords 34 du flan 32 n'occasionne des déformations aux dents 24. L'invention permet donc d'obtenir à moindre coût une cage 18 exempte de dispersions de positionnement de ses encoches 24 et de défauts de cylindricité. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une cage (18) d'allumage cylindrique axiale qui est destinée à faire partie d'un volant moteur (10) de véhicule automobile et qui comporte sur sa périphérie au moins un repère périphérique (24) formant mire pour le réglage de l'allumage du moteur, du type qui comporte au moins une étape de déformation, parallèlement à la direction axiale, d'un bord (34) en forme de couronne d'un flan (32) initialement en forme de disque plan, et une étape d'encochage de ce bord (34) qui est destinée à réaliser ledit au moins un repère périphérique (24 de la cage, caractérisé en ce qu'il comporte successivement une première étape d'encochage à plat du flan (32), une deuxième étape de repli du bord (34) du flan (32) parallèlement à la direction axiale (A), et une troisième étape de calibrage du bord (34) du flan (32). 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chacune des étapes est réalisée en une seule passe. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, au cours de la première étape d'encochage à plat, une matrice d'encochage, qui comporte une pluralité de dents (46) de découpe d'orientation axiale réparties angulairement de manière régulière, est pressée coaxialement contre le flan (32) en forme de disque plan pour réaliser une pluralité d'encoches (24) sur le bord périphérique extérieur (34) du flan (32). 4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, au cours de la deuxième étape de repli du bord (34) du flan (32) parallèlement à la direction axiale (A), un premier outil (35) de guidage des flancs d'encoches du flan (32) est inséré dans les encoches (24) du flan (32) et en ce qu'un outil (50) de repli du bord (34) du flan (32) est pressé coaxialement contre le bord (34) du flan (32). 5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier outil (35) de guidage des flancs d'encoches présente la forme d'un peigne de révolution comportant sur sa périphérie une pluralité de dents (48) de guidage d'orientation axiale qui sont destinées à pénétrer dans les encoches (24) précédemment découpées de manière à guider leurs flancs radiaux lors de la deuxième étape de repli du bord (34) du flan (32) parallèlement à la direction axiale (A). 6. Procédé selon les revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'outil de repli comporte au moins une surface intérieure (54) de repli dans laquelle est pratiquée une pluralité de lumières (52) d'orientation axiale réparties angulairement de manière régulière qui sont destinées à permettre le passage de l'outil (35) de repli entre les dents (48) de guidage du premier outil (35) de guidage des flancs d'encoches, et en ce que ladite surface intérieure (54) de repli présente la forme d'un tronc de cône, dont la conicité est orientée à l'opposé du flan (32), dont un diamètre inférieur (d5o) est égal au diamètre de la périphérie du flan initial (32), et dont un diamètre supérieur (Dso) est égal au diamètre extérieur de la cage (18) à obtenir. 7. Procédé selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que l'outil (50) de repli du bord du flan n'est pressé sur le flan (32) qu'en même temps que le premier outil (35) de guidage des flancs d'encoches est reçu dans lesdites encoches (24) ou après que le premier outil de guidage (35) des flancs d'encoches ait été reçu dans lesdites encoches (24). 8. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, au cours de la troisième étape de calibrage du bord (34) du flan (32), un deuxième outil (53) de guidage des flancs d'encoches du flan est inséré dans les encoches (24) du flan (32) et en ce qu'un outil (55) de calibrage du bord (34) du flan (32) est mû axialement le long du bord (34) replié du flan (32). 9. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le deuxième outil (53) de guidage des flancs d'encoches présente la forme d'un peigne de révolution comportant sur sa périphérie une pluralité de dents (56) de guidage d'orientation axiale qui sont destinées à pénétrer dans les encoches (24) précédemment découpées de manière à guider leurs flancs radiaux lors de la troisième étape de calibrage du bord (34) du flan (32). 10. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'outil de calibrage (55) comporte au moins une surface intérieure (58) de calibrage qui comporte une partie supérieure cylindrique (60) dont le diamètre est supérieur à l'encombrement diamétral des dents (56) de guidage du deuxième outil (53) de guidage et égal au diamètre extérieur final de la cage (18) à obtenir, et dont une partie inférieure (62) tronconique, de conicité orientée vers le haut, est destinée à permettre le laminage des bourrelets résultant de la déformation du flan (32) au cours de la deuxième étape de repli axial du bord (34) du flan (32). 11. Procédé selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que l'outil (55) de calibrage n'est mû axialement le long du bord (34) replié du flan (32) qu'en même temps que le deuxième outil (53) de guidage des flancs d'encoches est reçu dans lesdites encoches (24) ou après que le deuxième outil (53) de guidage des flancs d'encoches ait été reçu dans lesdites encoches (24).