Brevet FR2881667A1 — publié le 20060811

La présente invention concerne un procédé permettant d'évaser par déformation chacune des extrémités d'une barre tubulaire creuse. Elle s'applique en particulier à une barre anti-5 dévers d'un train arrière de suspension de véhicule automobile. La figure 1 représente un tel train arrière selon lequel les deux bras 1 portent à l'une de leurs extrémités une porte-fusée 2 de roue arrière et ont leurs extrémités opposées 3 reliées de manière articulée au châssis (non représenté) du véhicule. Les deux bras 1 sont reliés l'un à l'autre par une traverse déformable 4 présentant en section transversale sensiblement la forme d'un U allongé et à l'intérieur de laquelle est logée une barre anti-dévers 5 représentée en figure 2. Cette figure montre que la barre anti-dévers 5 a ses deux extrémités 5a qui sont évasées et fixées par soudage dans des orifices la formés dans les deux bras 1 du train arrière. La barre anti-dévers 5 est creuse et réalisée à partir de tubes étirés ou roulés soudés. Cette barre subit une déformation à chaud à une température d'environ 1000 C à ses extrémités pour obtenir la forme évasée 5a de chaque extrémité. Les caractéristiques mécaniques de cette barre pour lui permettre, par sa rigidité, de régler le comportement routier du véhicule, sont obtenues par un traitement de trempe et de revenu. Cependant, le traitement de trempe et de revenu de telles barres antidévers en un matériau à base d'acier faiblement allié, tel que du type 28 Mn 6, nécessite des moyens industriels lourds et coûteux. La présente invention propose un procédé permettant d'évaser par déformation les extrémités d'une barre tubulaire creuse supprimant le traitement thermique de trempe et de revenu après mise en forme de ces extrémités tout en conservant à la barre ses propriétés ou caractéristiques mécaniques souhaitées pour son utilisation. A cet effet, selon l'invention, le procédé permettant d'évaser par déformation chacune des extrémités d'une barre tubulaire creuse, est caractérisé en ce qu'il consiste à prétraiter la barre tubulaire creuse pour lui conférer ses caractéristiques mécaniques souhaitées et à déformer à tiède à une température comprise entre environ 500 C et environ 550 C chaque extrémité de la barre en une seule passe par un outil, tel qu'un poinçon de refoulage, introduit dans cette extrémité. De préférence la barre tubulaire est en acier faiblement allié, tel que 34 MB 5. Avantageusement, la barre tubulaire a une dureté avant déformation à tiède de ses extrémités choisie dans 15 la gamme d'environ 241 à 248 HB. La barre tubulaire est une barre anti-dévers destinée à un train arrière de suspension pour véhicule automobile. L'invention vise également un train arrière de suspension pour véhicule automobile, comprenant deux bras de suspension de roues arrière reliés l'un à l'autre par une traverse déformable et une barre anti-dévers dont les extrémités sont fixées par soudage dans des orifices formés dans les bras de suspension, et qui est caractérisé en ce que la barre anti-dévers est réalisée conformément au procédé tel que défini précédemment. La barre anti-dévers est logée à l'intérieur de la section en U de la traverse déformable. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 représente en perspective un train arrière classique de véhicule automobile; - la figure 2 représente une barre anti-dévers présente dans le train arrière de la figure 1; - la figure 3 représente le procédé de réalisation d'une barre anti-dévers tubulaire creuse 5 conformément à l'invention; - la figure 4 représente en vue agrandie la forme évasée de l'une des extrémités de la barre anti-dévers obtenue par le procédé de l'invention; et - la figure 5 est un graphe représentant l'évolution en fonction du temps de la température au cours de l'opération de refoulage de chaque extrémité d'une barre anti-dévers suivant le procédé de l'invention. L'invention va être décrite dans l'application à une barre anti-dévers d'un train arrière de suspension pour véhicule automobile, mais il est bien entendu qu'elle peut s'appliquer à tout autre type de barre tubulaire creuse. La figure 3 représente le moyen permettant de 20 déformer chaque extrémité de la barre anti-dévers creuse 5 dans le cadre de l'invention. Ce moyen est constitué par deux poinçons de refoulage 6 de mise en forme respectivement des deux extrémités 5a de la barre 5 et adaptés à la forme évasée souhaitée de chaque extrémité de la barre 5. Avant refoulage des extrémités 5a de la barre antidévers 5 par les poinçons 6, la barre anti-dévers a été prétraitée de manière à obtenir ses caractéristiques mécaniques souhaitées de rigidité permettant de régler le comportement routier du véhicule. L'opération de refoulage est réalisée en une seule passe par les deux poinçons 6 introduits respectivement dans les deux extrémités ou embouts de la barre 5 au moment où cette dernière est à une température tiède d'environ 500 C à environ 550 C. A titre d'exemple, l'opération de refoulage a été réalisée à la température de 500 C aux deux extrémités d'une barre dont la dureté se situe vers 241 HB. On a pu constater que la forme évasée de chaque extrémité a été réalisée sans difficulté et les dimensions de cette forme ont été respectées. Comme le montre la figure 4, les duretés relevées sur la barre 5 dans la zone A en dehors de la partie évasée par déformation, après mise en forme de cette dernière, se situe au voisinage de 220 à 225 HB. Cette chute de dureté observée est en fait liée au chauffage en four vers 600 C de la barre 5 comme on le verra plus loin. Par contre, l'effet d'écrouissage résultant de la modification de l'état structural du métal de la barre 5 est sensible sur la partie d'extrémité déformée (zone B) où la dureté a augmenté pour se situer vers 252 254 HB. L'effort de refoulage appliqué à l'aide d'une presse par les deux poinçons 6 aux extrémités de la barre 5 se situe à environ 9000 Newtons. Pour obtenir la température de forgeage, il est nécessaire de tenir compte des pertes au transfert de la barre vers la presse et les pertes par échange thermique avec l'outillage, pertes qui conduisent à chauffer la barre 5 à environ 600 C pour la forger à environ 500 - 550 C. La figure 5 représente justement l'évolution de la 25 température de la barre 5 au cours de l'opération de refoulage. La mesure thermique effectuée sur cette barre met en évidence trois zones distinctes comprenant: - la zone Al correspondant au transfert de la barre 5 du four dans lequel elle est portée à une température d'environ 600 C, vers la presse, le transfert s'accompagnant d'une perte thermique d'environ 30 C; - une zone B1 correspondant à la perte thermique d'environ 120 C due au contact de la barre 5 avec l'outillage (poinçons de refoulage 6) ; et - une zone Cl correspondant à l'effet thermomécanique au cours de la déformation des extrémités de la barre 5 avec une élévation de température de 50 C. Globalement, le début de l'opération de refoulage a lieu à environ 500 C et la barre 5 se déforme pour une température comprise entre environ 500 C et environ 550 C. A titre d'autre exemple, on a pu constater que pour une barre anti-dévers 5 réalisée en acier faiblement allié, tel que 34 MB 5 et d'une dureté de 243 HB, la mise en forme de ses extrémités entre environ 500 C et environ 550 C s'est effectuée sans fissuration. Si les propriétés d'utilisation de la barre anti-devers nécessite un niveau de dureté supérieure à 243 HB, par exemple d'environ 248 HB, il faudra alors tenir compte de la perte des caractéristiques mécaniques due au réchauffage du tube avant refoulage. En déformant à tiède les extrémités ou embouts de la barre anti-dévers, les caractéristiques mécaniques obtenues de celle-ci sont telles que l'on supprime le traitement thermique de trempe et de revenu intervenant actuellement après déformation. 6 REVENDICATIONS 1. Procédé permettant d'évaser par déformation chacune des extrémités (5a) d'une barre tubulaire creuse (5), caractérisé en ce qu'il consiste à prétraiter la barre tubulaire creuse (5) pour lui conférer ses caractéristiques mécaniques souhaitées et à déformer à tiède à une température comprise entre environ 5000C et environ 5500C chaque extrémité de la barre (5) en une seule passe par un outil (6), tel qu'un poinçon de refoulage, introduit dans cette extrémité (5a). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barre tubulaire (5) est en acier faiblement allié, tel que 34 MB 5. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la barre tubulaire (5) a une dureté avant déformation à tiède de ses extrémités (5a) choisie dans de la gamme d'environ 241 à 248 HB. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la barre tubulaire (5) est une barre anti-dévers destinée à un train arrière de suspension pour véhicule automobile. 5. Train arrière de suspension pour véhicule automobile, comprenant deux bras de suspension (1) de roues arrière reliés l'un à l'autre par une traverse déformable (4) et une barre anti-dévers (5) dont les extrémités sont fixées par soudage dans des orifices (la) formés dans les bras de suspension (1), caractérisé en ce que la barre anti-dévers (5) est réalisée conformément au procédé tel que défini dans l'une quelconque des revendications précédentes. 6. Train arrière selon la revendication 5, caractérisé en ce que la barre anti-dévers (5) est logée à l'intérieur de la section en U de la traverse déformable (4).