Brevet FR2924630A1 — publié le 20090612

Procédé de sertissage d'un support métallique muni d'une ouverture avec un insert Domaine technique de l'invention L'invention est relative à un procédé de sertissage d'un support métallique muni d'une ouverture, avec un insert ayant un corps allongé prolongé à une 10 extrémité par une tête en forme de collerette, ladite tête comportant une surface d'appui orientée vers le corps allongé, ledit insert comportant un épaulement faisant saillie d'une surface d'appui de la tête au niveau de la jonction entre la tête et le corps allongé. 15 État de la technique Comme illustré aux figures 1 à 3, un insert selon l'art antérieur se présente 20 sous la forme d'un corps allongé 1 prolongé à une extrémité par une tête 2 en forme de collerette. La tête 2 comporte une surface d'appui 3 orientée vers le corps allongé 1. Un épaulement 4 fait saillie de la surface d'appui 3 de la tête au niveau de la jonction entre la tête et le corps allongé 1. Cet épaulement 4 présente des protubérances 5 s'étendant axialement à sa 25 surface. Un tel insert est destiné à être assemblé par sertissage sur un support 6 comportant une ouverture 7 dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre de l'épaulement 4. Le procédé de sertissage, d'un tel insert sur un support métallique 6 comporte les étapes suivantes : on introduit l'insert dans l'ouverture 7 jusqu'à obtenir la mise en contact 30 des protubérances 5 de l'épaulement avec le support,5 on rapporte une enclume 8 sur une surface de la tête 2 opposée à sa surface d'appui 3, on rapporte une bouterolle 9 sur le corps allongé 1 de l'insert pour mettre en contact une extrémité libre de la bouterolle avec une première face 6a du support métallique 6. La bouterolle est un outil permettant d'effectuer une déformation d'un métal, et comporte un alésage dont le gabarit correspond sensiblement au corps allongé 1, on rapproche enclume et la bouterolle, jusqu'à obtenir la mise en contact de la surface d'appui 3 de la tête 2 de l'insert avec une seconde face 6b du support métallique 6. Les protubérances 5 sont ainsi enfoncées en force dans le support 6. Pour réaliser un tel sertissage, l'insert est réalisé dans un matériau ou un alliage indéformable tel que l'acier. Le support est généralement réalisé dans un matériau ou un alliage suffisamment malléable de manière à subir une déformation. Cette déformation permet la pénétration des protubérances 5 de l'insert dans le support lors du mouvement de rapprochement de l'enclume 8 et de la bouterolle 9. Le sertissage obtenu par le procédé décrit ci-dessus permet de rendre l'insert solidaire du support à la fois en rotation et en translation. Il subsiste néanmoins un risque d'étanchéité imparfaite entre les deux faces 6a et 6b du support métallique 6. Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à réaliser un sertissage étanche d'un support avec un insert. Ce but est atteint par le fait que l'ouverture ayant une forme polygonale et 30 l'épaulement étant de hauteur supérieure à l'épaisseur du support métallique au niveau de l'ouverture, le procédé comporte les étapes suivantes:25 on introduit l'insert dans l'ouverture du support métallique jusqu'à obtenir un contact entre le support et la surface d'appui, l'épaulement étant sur une portion en saillie du support, on rapporte sur le corps allongé une bouterolle jusqu'à obtenir un contact entre l'épaulement et une extrémité libre de la bouterolle, ladite bouterolle comportant un alésage correspondant au gabarit du corps allongé, on rapporte, sur une surface de la tête opposée à sa surface d'appui, une excroissance en saillie d'une enclume, on rapproche l'enclume et la bouterolle déformant simultanément la tête et l'épaulement de l'insert pour combler des vides entre l'épaulement et l'ouverture, et pour constituer un bourrelet de sertissage entre l'extrémité libre de la bouterolle et le support métallique. Un tel procédé permet de garantir une étanchéité parfaite du sertissage ainsi qu'une solidarisation de l'insert avec le support en translation et en rotation. Selon des variantes, les inserts utilisés peuvent se présenter sous forme d'écrous, de goujons ou encore d'entretoise. 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 25 donné à titre d'exemple non limitatif et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 illustre un insert selon l'art antérieur. Les figures 2 à 3 illustrent, vues en coupe, un procédé de sertissage de l'art 30 antérieur d'un insert selon la figure 1 avec un support métallique. La figure 4 illustre un insert selon l'invention.20 Les figures 5 et 6 illustrent, vues en coupe, différentes étapes du procédé de sertissage selon l'invention. Les figures 7 et 8 illustrent, vues en coupe, différentes variantes d'inserts. Les figures 9 et 10 illustrent, vues en coupe, une variante du procédé de 5 sertissage. Description d'un mode préférentiel de l'invention 10 Selon un mode de réalisation de l'invention, illustré aux figures 4 à 6, on cherche à solidariser un insert sur un support métallique 6 par déformation à froid. L'insert comporte un corps allongé 1 prolongé à une de ses extrémités par une tête 2 formant une collerette. La tête 2 de l'insert comporte une 15 surface d'appui 3 orientée vers le corps allongé 1. L'insert comporte en outre un épaulement 4 faisant saillie de la surface d'appui 3 de la tête 2 au niveau de la jonction entre le corps allongé 1 et la tête 2, l'épaulement 4 réalisant le tour du corps allongé. 20 Un tel insert est serti sur un support métallique 6 comportant une ouverture 7 de forme polygonale. Le diamètre de l'ouverture 7 permet l'introduction de l'épaulement 4 de l'insert présentant une hauteur supérieure à l'épaisseur du support métallique 6 au niveau de l'ouverture 7. 25 Afin de réaliser un sertissage étanche de l'insert sur le support 6, le procédé de sertissage comporte les étapes suivantes : on introduit le corps allongé 1 dans l'ouverture 7 jusqu'à obtenir un contact entre la surface d'appui 3 de la tête 2 et le support métallique 6, l'épaulement 4 de l'insert étant sur une portion en saillie du support 30 métallique 6, on rapporte une bouterolle 9 sur le corps allongé 1 jusqu'à obtenir un contact entre l'épaulement 4 et une extrémité libre de la bouterolle 9, la bouterolle 9 comportant un alésage correspondant au gabarit du corps allongé 1, on rapporte une excroissance 10 en saillie d'une enclume 8 sur une surface de la tête 2 de l'insert opposée à sa surface d'appui 3, l'excroissance 10 étant alors mise en contact avec la tête 2 de l'insert, on rapproche ensuite l'enclume et la bouterolle, ce rapprochement a pour effet de déformer simultanément la tête 2 et l'épaulement 4 de l'insert pour combler les vides entre l'épaulement 4 de l'insert et l'ouverture 7 polygonale du support. La matière est donc déplacée en direction de l'épaulement 4 par la pression exercée par l'excroissance 10 de l'enclume 8 provoquant une déformation de la tête 2 correspondant au volume de l'excroissance 10 de l'enclume. La contre-pression exercée par la bouterolle 9 permet de chasser la matière dans des vides situés entre l'épaulement 4 et l'ouverture 7 et de déformer l'épaulement 4 jusqu'à l'obtention d'un bourrelet de sertissage 11 entre l'extrémité libre de la bouterolle 9 et le support métallique 6. Seul l'insert est déformé lors de son sertissage sur le support 6. Après retrait de la bouterolle 9 et de l'enclume 8, les vides situés entre l'épaulement 4 et l'ouverture 7 du support 6 sont complètement comblés. Un tel sertissage à froid permet d'assurer une solidarisation en translation de l'insert sur le support grâce au bourrelet 11. L'insert est immobilisé en rotation, la nature polygonale de l'ouverture 7 empêchant toute rotation de l'insert une fois les vides comblés. Le contact réalisé sur le support 6 par le bourrelet de sertissage 11 d'une part et par la surface d'appui 3 de la tête 2 de l'insert d'autre part permet d'assurer l'étanchéité du sertissage du support métallique 6 avec l'insert. Dans une variante illustrée à la figure 7, l'insert comporte un alésage s'étendant coaxialement dans le corps allongé 1 à une extrémité opposé de la tête 2 en forme de collerette. Cet alésage comporte une portion 12 taraudée, formant un écrou borgne. Un tel écrou peut être serti à un support métallique selon le procédé de sertissage décrit ci-dessus. Dans une variante (non représentée) l'insert a une forme de goujon servant de moyens de fixation. io De préférence, l'excroissance 10 de l'enclume 8 est une couronne circulaire dont le diamètre extérieur correspond sensiblement au diamètre de l'épaulement 4 de l'insert. L'insert est placé coaxialement à cette couronne lorsque l'enclume est rapportée sur la tête 2. 15 Dans une autre variante illustrée aux figures 8 à 10, le corps allongé 1 de l'insert comporte un alésage débouchant s'étendant coaxialement dans le corps allongé 1, l'insert formant ainsi une entretoise. L'excroissance 10 de l'enclume, correspondant à un tel insert, comporte un tenon 13 dont le diamètre est équivalent au diamètre de l'alésage de l'insert. Ce tenon 13 est 20 introduit dans l'alésage du corps allongé 1 lors de la mise en contact de l'excroissance 10 de l'enclume 8 et de la tête 2. L'excroissance comporte en outre un renfort 14 entourant le tenon 13 à la jonction de ce dernier et de l'enclume 8. 25 Lors du sertissage de l'insert sur le support métallique 6, on rapporte l'excroissance 10 de l'enclume sur la tête 2. Le tenon 13 est inséré dans l'alésage de l'insert et une partie supérieure du renfort 14 est mise en contact avec la tête 2. L'enclume et la bouterolle sont rapprochées l'une de l'autre, la pression exercée par le renfort 14 de l'enclume déplace la matière en 30 direction de l'épaulement 4. La contre-pression exercée par la bouterolle 9 permet de chasser la matière dans les vides formés entre l'épaulement 4 de l'insert et l'ouverture 7 du support. L'épaulement 4 est ainsi déformé jusqu'à l'obtention d'un bourrelet de sertissage 11 entre l'extrémité libre de la bouterolle 9 et le support métallique 6. De préférence, l'insert est métallique. À titre d'exemple, l'insert peut être réalisé en aluminium, en acier ou en un alliage acier/inox. L'insert doit être déformable de manière à former le bourrelet de sertissage 11 et combler les vides entre l'épaulement 4 et l'ouverture 7 du support 6 lors de l'introduction de l'insert. L'enclume peut comporter un alésage correspondant au gabarit de la tête 2 de l'insert, l'excroissance 10 étant formée sur le fond de cet alésage. Un tel alésage forme une matrice permettant d'éviter que la matière soit chassée parallèlement à l'enclume lors du rapprochement de l'enclume 8 et de la bouterolle 9 pendant le sertissage, la matière étant chassée uniquement perpendiculairement à l'enclume 8 en direction de l'épaulement 4. Les différents procédés de sertissage tels que décris ci-dessus peuvent être utilisés pour assembler par sertissage trois écrous et une entretoise servant de douille de vidange sur une cuve de filtre à gazole. Revendications 1. Procédé de sertissage d'un support (6) métallique muni d'une ouverture (7), avec un insert ayant un corps allongé (1) prolongé à une extrémité par une tête (2) en forme de collerette, ladite tête (2) comportant une surface d'appui (3) orientée vers le corps allongé (1), ledit insert comportant un épaulement (4) faisant saillie d'une surface d'appui de la tête (3) au niveau de la jonction entre la tête (2) et le corps allongé (1), caractérisé en ce que l'ouverture ayant une forme polygonale et l'épaulement (4) étant de hauteur supérieure à l'épaisseur du support métallique (6) au niveau de l'ouverture (7), le procédé comporte les étapes suivantes: on introduit l'insert dans l'ouverture (7) du support métallique (6) jusqu'à obtenir un contact entre le support (6) et la surface d'appui (3), l'épaulement (4) étant sur une portion en saillie du support (6), on rapporte sur le corps allongé (1) une bouterolle (9) jusqu'à obtenir un contact entre l'épaulement (4) et une extrémité libre de la bouterolle (9), ladite bouterolle (9) comportant un alésage correspondant au gabarit du corps allongé (1), on rapporte, sur une surface de la tête (2) opposée à sa surface d'appui (3), une excroissance (10) en saillie d'une enclume, on rapproche l'enclume (8) et la bouterolle (9) déformant simultanément la tête (2) et l'épaulement (4) de l'insert pour combler des vides entre l'épaulement (4) et l'ouverture (7), et pour constituer un bourrelet de sertissage (11) entre l'extrémité libre de la bouterolle (9) et le support métallique (6). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'insert comporte un alésage s'étendant coaxialement dans le corps allongé (1) par une extrémité opposée à la tête (2) de l'insert, ledit alésage étant taraudé sur une portion. 8 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'insert est un goujon. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'insert comporte un alésage débouchant s'étendant coaxialement dans le corps allongé (1), et que l'excroissance de l'enclume rapportée sur l'insert comporte un tenon (13) et un renfort (14), ledit renfort étant situé à la base du tenon (13) formée par la jonction du tenon (13) avec l'enclume (8). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'enclume 8 comporte un alésage correspondant au gabarit de la tête 2 de l'insert pour former une matrice contenant la matière lors du sertissage.15