Brevet FR2912333A1 — publié le 20080815

Procédé d'assemblage d'au moins deux éléments par l'intermédiaire d'un rivet à sertir Domaine technique de l'invention L'invention concerne un procédé d'assemblage d'au moins deux éléments 1 par l'intermédiaire d'un rivet à sertir, comportant une tête et un fût, et d'un outil de pose associé, le procédé comportant au moins les étapes de : insertion du rivet dans des orifices correspondants des éléments à assembler, et sertissage du rivet par l'outil de pose. 15 État de la technique Pour la fixation d'au moins deux éléments du type panneaux, plaques ou 20 analogue, un procédé d'assemblage connu utilise classiquement un rivet, du type rivet aveugle à sertir avec tige incorporée. Comme représenté sur la figure 1, un tel rivet 10 comporte classiquement une tête 11 et un corps 12 destiné à se déformer pour réaliser un bourrelet de sertissage permettant de bloquer les panneaux assemblés entre ledit bourrelet et la tête 11. Le rivet 10 25 comporte également une tige 13 incorporée, destinée à être introduite dans un outil de pose associé (non représenté sur la figure 1), destiné à effectuer l'opération de sertissage. Le procédé d'assemblage des deux éléments comporte alors l'insertion du 30 rivet 10 dans des orifices correspondants des éléments à assembler. Puis, la tige 13 est insérée dans une extrémité de l'outil de pose, afin d'effectuer5 l'étape de sertissage du rivet. Après sertissage, la tige 13 est éliminée par rupture sensiblement au niveau de la tête 11 du rivet 10. Cependant, un tel procédé d'assemblage, même s'il est relativement simple et rapide, n'offre pas toutes les garanties notamment d'un point de vue optimisation de l'assemblage et positionnement du rivet dans les éléments assemblés. Plus particulièrement, il est nécessaire d'éliminer la tige 13 restante après rupture et le rivet 10 installé après sertissage présente une retenue très aléatoire, le corps 12 pouvant notamment vibrer en utilisation 1 D dans les éléments assemblés. Par ailleurs, la déformation du rivet 10 ne garantit pas le plaquage des éléments assemblés et l'étanchéité entre la tige 13 et le rivet 10 est difficile à obtenir. La distribution et la pose automatique d'un tel rivet 10 sont également difficiles à réaliser. 15 Objet de l'invention L'invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et a pour objet la réalisation d'un procédé d'assemblage d'au moins deux éléments, qui soit 20 simple, rapide et efficace, tout en assurant un positionnement sûr du rivet dans les éléments assemblés. L'objet de l'invention est caractérisé en ce que le procédé comporte, avant l'étape d'insertion du rivet dans les orifices correspondants des éléments à 25 assembler, une étape d'accrochage par matriçage d'une partie du fût du rivet sur une partie correspondante d'une tige de traction de l'outil de pose, insérée à l'intérieur du fût du rivet. Selon une caractéristique de l'invention, l'étape de matriçage est réalisée au 30 niveau de l'extrémité libre du fût du rivet sur une hauteur prédéterminée. Selon un mode de réalisation préférentiel, le procédé comporte une étape de séparation de l'outil de pose du rivet, après l'étape de sertissage du rivet. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 représente un rivet aveugle à tige incorporée, utilisé pour la réalisation d'un procédé d'assemblage d'au moins deux éléments selon l'art antérieur. Les figures 2 à 7 représentent schématiquement des vues de face en coupe partielle de différentes étapes successives d'un mode particulier de réalisation d'un procédé d'assemblage selon l'invention. Description d'un mode préférentiel de l'invention En référence aux figures 2 à 7, le procédé d'assemblage selon l'invention est notamment destiné à assembler au moins deux éléments 14, 15, par exemple des panneaux, des plaques ou analogue, au moyen d'un rivet 16 à sertir et d'un outil de pose 17 (figures 2 et 4). Le principe du procédé d'assemblage selon l'invention consiste notamment à accrocher par matriçage une partie du rivet 16 sur une tige de traction 18 de l'outil de pose 17, avant insertion du rivet 16 dans des orifices 19, 20, respectivement, des éléments 14, 15 à assembler et sertissage du rivet 16, afin de garantir l'assemblage des deux éléments 14, 15. Dans le mode particulier de réalisation représenté sur les figures 2 à 7, le rivet 16 utilisé pour le procédé d'assemblage est un rivet classique comportant une tête 21 plate et un fût 22, de préférence cylindrique, percé et ouvert (figure 2) et comportant, de préférence, une zone de matriçage 23 à l'intérieur du fût 22. Le rivet 16 est réalisé en une matière apte à se déformer pour l'opération de matriçage, par exemple l'acier, l'acier inoxydable, le laiton ou l'aluminium. L'outil de pose 17 comporte une enclume 24, placée de part et d'autre de la tige de tractionl8 et destinée à venir en appui sur la tête 21 du rivet 16 lors de l'assemblage des deux éléments 14 et 15. Dans le mode particulier de réalisation des figures 2 à 7, la tige de traction 18 est destinée à venir s'insérer à l'intérieur du rivet 16 et comporte une extrémité 25, par exemple, rainurée. L'opération de matriçage pour l'accrochage du rivet 16 sur la tige de traction 18 est réalisée au niveau cle l'extrémité libre du fût 22 du rivet 16, opposée à la tête 21, de manière à coopérer notamment avec l'extrémité 25 rainurée de la tige de traction 18 (figure 3). Dans des variantes de réalisation non représentées, le fût 22 du rivet 16 peut être borgne et/ou peut comporter un épaulement externe, situé sous la tête 21 du rivet 16. La tête 21 du rivet 16 peut être fine ou fraisée et la tige de traction 18 peut comporter une extrémité 25 filetée ou conique. Le procédé d'assemblage des deux éléments 14 et 15 au moyen du rivet 16 et de l'outil de pose 17 va être décrit plus en détail au regard des figures 2 à 7. Sur la figure 2, la première étape du procédé consiste à positionner la tête 21 du rivet 16 contre l'enclume 24, par exemple en acier, de l'outil de pose 17 et à positionner le rivet 16 dans un outillage de matriçage 26, formé, par exemple, de deux ou plusieurs secteurs en acier, conformés selon la forme souhaitée du matriçage sur le rivet 16. Sur la figure 3, l'étape suivante consiste à effecteur l'opération de matriçage, c'est-à-dire appliquer une force radiale selon les flèches F1, sur la surface externe du fût 22 du rivet 16 et sur une hauteur prédéfinie, correspondant notamment à la hauteur des secteurs de l'outillage de matriçage 26. L'étape de matriçage permet d'accrocher le rivet 16 sur la tige de traction 18 de l'outil de pose 17, la matière à l'intérieur du rivet 16 venant se placer entre les rainures de l'extrémité 25 de la tige de traction 18 de l'outil de pose 17. Dans le mode particulier de réalisation des figures 2 à 7, la hauteur de matriçage correspond sensiblement à la hauteur de l'extrémité 25 de la tige de traction 18 de l'outil de pose 17 et de la zone de matriçage 23 à l'intérieur du fût 22 du rivet 16. Par ailleurs, la fin de l'étape de matriçage est notamment déterminée par la mise en contact des secteurs de l'outillage de matriçage 26. Sur la figure 4, le rivet 16 ainsi accroché sur la tige de traction 18 est alors sorti de l'outillage de matriçage 26 et placé dans les orifices 19, 20 correspondants des éléments 14 et 15 à assembler. Le diamètre des orifices 19, 20 des éléments 14, 15 est notamment choisi de manière à être légèrement supérieur au diamètre du fût 22 du rivet 16. Par ailleurs, la hauteur du rivet 16 est également calculée, de sorte que la somme des épaisseurs des éléments 14 et 15 à assembler est compatible avec l'opération de sertissage du rivet 16, à savoir avec la création d'un bourrelet de sertissage comme décrit ci-après. Sur la figure 5, l'étape suivante du procédé est l'étape de sertissage du rivet 16 dans les éléments 14, 15 à assembler. L'étape de sertissage consiste à appliquer une force de traction, selon la flèche Ti, sur la tige de traction 18 en opposition avec l'application d'une force de compression, selon les flèches Cl, de l'enclume 24 sur la tête 21 du rivet 16, de manière à obtenir un bourrelet de sertissage 27, caractéristique de l'opération de sertissage. Le bourrelet 27, formé sous l'élément 15, est alors destiné à bloquer les deux éléments 15, 16 l'un contre l'autre et entre lui-même et la tête 21 du rivet 16. Comme décrit précédemment, la hauteur du fût 22 du rivet 16 et de la zone matricée du rivet 16 sur la tige de traction 18 sont notamment calculées, de sorte que le fût 22 conserve une hauteur suffisante pouvant se déformer pour obtenir le bourrelet de sertissage 27, comme représenté sur la figure 5. Sur la figure 6, le procédé d'assemblage comporte ensuite une étape de séparation de l'outil de pose 17 du rivet 16. L'étape de séparation consiste à appliquer une force de traction, selon la flèche T2, sur la tige de traction 18 1 o de l'outil de pose 17 et une force de compression, selon les flèches C2, sur l'enclume 24, différentes des forces de traction (flèche Ti) et de compression (flèches Cl) de l'étape de sertissage représentée sur la figure 5. L'étape de séparation intervient notamment à partir d'un effort calibré de 15 l'outil de pose 17. Ainsi, pour l'étape de séparation de l'outil de pose 17, la force de traction selon la flèche T2 (figure 6) est, de préférence, supérieure à la force de traction selon la flèche Ti (figure 5) et la force de compression selon les flèches C2 (figure 6) est, de préférence, supérieure à la force de compression selon les flèches Cl (figure 5). Un tel calibrage avec des forces 20 de traction et de compression différentes selon les étapes du procédé permettent notamment de garantir un sertissage optimal du rivet 16 dans les deux éléments 14 et 15. De telles forces appliquées par l'outil de pose 17 entraînent alors, selon les 25 flèches F2, la déformation radiale du fût 22 du rivet 16 et le retrait de la matière du fût 22 insérée initialement par matriçage sur l'extrémité 25 de la tige de traction 18. II en résulte une diminution de la résistance à la traction du rivet 16, qui devient presque nulle, et l'extraction de la tige de traction 18 est alors facilitée par une simple translation de l'outil de pose 17 hors du rivet 30 16. Dans une variante de réalisation non représentée, dans laquelle la tige de traction 18 comporte une extrémité 25 filetée, l'étape de séparation de l'outil de pose 17 et du rivet 16 peut comporter une étape additionnelle de dévissage de la tige de traction 18, en vue d'effectuer l'extraction complète de la tige de traction 18 du rivet 16 après sertissage. Il est ainsi possible d'utiliser le rivet 16 avec une fonction supplémentaire d'écrou. Sur la figure 7, l'outil de pose 17 est complètement retiré du rivet 16. Les deux éléments 14, 15 sont alors solidement assemblés, le rivet 16 étant io maintenu en position de façon optimale dans les orifices 19, 20 correspondants des éléments 14, 15 rnaintenant assemblés. Un tel procédé d'assemblage selon l'invention utilise donc un principe de matriçage permettant, d'une part, d'accrocher de façon efficace et rapide le 15 rivet 16 sur la tige de traction 18 et, d'autre part, de fixer solidement le rivet 16 dans les éléments à assembler, afin d'assurer un assemblage optimal. Le procédé d'assemblage selon l'invention utilise également un principe d'extraction du rivet 16 de l'outil de pose 17 après sertissage, simple, rapide et sans détérioration de l'assemblage effectué au préalable. 20 Par ailleurs, l'outil de pose 17 utilisé pour un tel procédé d'assemblage est simple d'utilisation quelle que soit la forme de l'extrémité 25 de la tige de traction 18. 25 De plus, le rivet 16 utilisé pour le procédé d'assemblage selon l'invention est un rivet simple, constitué d'une simple pièce métallique creuse comportant une tête et un fût tubulaire creux, sans système de traction incorporé, à savoir un filetage interne ou une tige. Les dimensions et la matière du rivet 16 sont aptes à résister et à s'adapter au traitement de matriçage, c'est-à- 30 dire qu'elles sont adaptées pour que le rivet puisse s'installer dans tout type d'applications nécessitant la pose d'un rivet du type rivet aveugle à sertir. Par ailleurs, la hauteur et la profondeur du matriçage effectué sur le fût 22 du rivet 16 sont telles qu'elles permettent de garantir une pose séquentielle du rivet 16, assurant d'abord le sertissage du rivet 16 dans les éléments 14 et 15, puis l'extraction de la tige de traction 18, sans rupture du rivet 16 ou de la tige de traction 18 de l'outil de pose 17. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus. Le rivet 16 peut être réalisé en toute matière apte à se déformer par matriçage. Les dimensions et les formes du rivet 16 (tête 21 et fût 22) et de l'outil de pose 17 sont non limitatives et dépendent notamment des dimensions des éléments 14, 15 à assembler et des applications visées. L'utilisation d'un rivet 16 borgne permet notamment d'assurer une fonction d'étanchéité totale entre les deux éléments 14 et 15 à assembler, éventuellement avec l'ajout d'un joint rapporté ou surmoulé ou d'une rondelle plastique sous la tête 21 du rivet 16 borgne. De plus, la longueur du rivet 16 et la hauteur du matriçage réalisé sur son fût 22 dépendent notamment du diamètre du rivet 16 et de l'épaisseur des éléments 14, 15 à sertir. Le rivet 16 peut être accroché sur la tige de traction 18 de l'outil de pose 17 par tout type de procédé de matriçage, à savoir tout type de déformation à froid de la matière du rivet 16.25 Revendications 1. Procédé d'assemblage d'au moins deux éléments (14, 15) par l'intermédiaire d'un rivet (16) à sertir, comportant une tête (21) et un fût (22), et d'un outil de pose (17) associé, le procédé comportant au moins les étapes de : insertion du rivet (16) dans des orifices (19, 20) correspondants des éléments (14, 15) à assembler, et sertissage du rivet (16) par l'outil de pose (17), procédé caractérisé en ce qu'il comporte, avant l'étape d'insertion du rivet (16) dans les orifices (19, 20) correspondants des éléments (14, 15) à assembler, une étape d'accrochage par matriçage (F1) d'une partie du fût (22) du rivet (16) sur une partie correspondante d'une tige de traction (18) de l'outil de pose (17), insérée à l'intérieur du fût (22) du rivet (16). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de matriçage est réalisée au niveau de l'extrémité libre du fût (22) du rivet (16) sur une hauteur prédéterminée. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de séparation de l'outil de pose (17) du rivet (16), après l'étape de sertissage du rivet (16). 25 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étape de séparation de l'outil de pose (17) du rivet (16) s'effectue par déformation (F2) de la partie du fût (22) du rivet (16), sur laquelle a été appliqué le matriçage. 5. Procédé selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que 30 l'étape de séparation de l'outil de pose (17) du rivet (16) comporte une étape de dévissage d'une extrémité (25) filetée de la tige de traction (18). 9 10 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le rivet (16) comporte une zone de matriçage (23) à l'intérieur du fût (22), correspondant à la hauteur de la partie du fût (22) destinée à recevoir le matriçage. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la tige de traction (18) de l'outil de pose (17) comporte une extrémité (25) rainurée, filetée ou conique. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le rivet (16) est réalisé en une matière choisie parmi l'acier, l'acier inoxydable, le laiton ou l'aluminium. 15