Brevet FR2946562A1 — publié le 20101217

La présente invention a pour objet un procédé de positionnement et d'assemblage de deux pièces. Une première de ces pièces est réalisée en un matériau sensible au fluage tel qu'à titre d'exemple une matière thermoplastique, ther- modurcissable ou un élastomère, ce par un procédé de moulage, notamment de moulage par injection de matière plastique. La seconde pièce peut quant à elle être réalisée en un matériau quelconque, matière plastique, composite, métal... Dans de nombreux domaines de la technique (industrie automobile, électroménager, matériel informatique...), des pièces, en particulier des pièces moulées par injection en matière plastique doivent être positionnées très précisément les unes par rapport aux autres avant leur assemblage au moyen de vis ou de goujons d'assemblage. Un tel positionnement préalable est à titre d'exemple sou- 15 vent nécessaire dans l'industrie automobile, notamment pour le montage de plaques de fermeture, de collecteurs d'admission d'air, de couvre-culasses ou d'autres pièces sous capot de véhicules automobiles. Un tel positionnement est classiquement effectué au moyen de picots de centrage moulés sur l'une des pièces à assembler et intro- 20 duits dans des trous de centrage correspondants, traversants ou non, formés dans l'autre pièce. L'assemblage des deux pièces est ensuite effectué au moyen de vis ou de goujons introduits dans des perçages associés. Dans le cas fréquent de pièces réalisées dans des matériaux 25 sensibles au fluage, ces perçages sont classiquement équipés d'entretoises faisant office de limiteurs de compression pour diminuer la déformation par fluage sous l'action de la température et garantir le serrage des pièces assemblées dans le temps. Un tel système de positionnement présente l'inconvénient 30 de créer des zones fragiles sur les pièces à assembler (picots) et de nécessiter d'adjonction d'éléments supplémentaires tels que des trous de centrage, augmentant ainsi la complexité et le coût des pièces. Pour remédier à cet inconvénient, il a déjà été proposé de remplacer le système de centrage au moyen de picots par des vis de posi- 35 tionnement introduites dans des trous correspondants de l'une des pièces à positionner et à assembler. La mise en oeuvre de telles vis faisant office de picots de centrage ne s'est toutefois pas avérée satisfaisante à l'usage, dans la me- 2 sure où elles ne permettent pas d'obtenir un positionnement suffisamment précis. Il a également été proposé d'utiliser des vis de fixation coopérant avec des limiteurs de compression oblongs mais cela engendre des surcoûts importants tout en augmentant la complexité de réalisation. La présente invention a pour objet de proposer un procédé de positionnement et d'assemblage de deux pièces dont l'une au moins est moulée en un matériau sensible au fluage, de nature à remédier à ces inconvénients, en particulier à permettre d'obtenir un positionnement préalable très précis des pièces à assembler en évitant toute déformation du matériau constitutif de celles-ci sous l'action de la chaleur ou encore des contraintes de serrage. Selon l'invention, la première étape de ce procédé consiste à équiper le moule destiné au moulage de l'une des pièces ou première pièce 15 en un matériau sensible au fluage d'au moins une broche de façon à obtenir, après démoulage, au moins un trou de centrage de section correspondante. La seconde étape du procédé conforme à l'invention consiste à emmancher sur la broche un insert annulaire réalisé en un maté- 20 riau essentiellement insensible au fluage, en particulier en métal et ayant un diamètre interne différent de la section de la broche et suffisant pour définir un volume intermédiaire autour de cette broche. Cet insert est fixé au moule de façon à pouvoir être surmoulé dans la première pièce lors du processus de moulage de celle-ci. 25 Selon l'invention, l'insert annulaire est en outre équipé d'au moins un orifice traversant qui débouche dans le volume intermédiaire situé autour de la broche. L'étape suivante du procédé conforme à l'invention correspond au moulage de la première pièce dans le moule ainsi équipé. 30 Au cours de ce moulage, le matériau sensible au fluage, notamment la matière plastique s'infiltre dans l'orifice traversant et remplit le volume intermédiaire compris entre la broche et l'insert annulaire. L'étape suivante du procédé conforme à l'invention correspond au démoulage de la première pièce qui est ainsi équipée d'au moins 35 un trou de centrage entouré par l'insert annulaire inséré dans le matériau sensible au fluage, notamment dans la matière plastique. 3 Cet insert constitue un limiteur de compression de nature à éviter les phénomènes de fluage du matériau entourant le trou de centrage. L'étape suivante du procédé conforme à l'invention corres- pond au positionnement de cette première pièce par rapport à la seconde pièce par l'intermédiaire d'éléments de fixation (vis, goujon, ...) dont l'un au moins est associé au trou de centrage de la première pièce . Selon l'invention, ce positionnement est effectué en introduisant dans le(s) trou(s) de montage de la seconde pièce et dans le trou de centrage de la première pièce une vis ou un goujon faisant office de picot de centrage. Les deux pièces ainsi positionnées l'une par rapport à l'autre peuvent ensuite être assemblées de façon connue en elle-même au moyen de vis introduites dans des trous d'assemblage associés. Compte tenu de ce qui précède, le procédé conforme à l'invention permet d'utiliser avantageusement des inserts annulaires faisant office de limiteurs de compression et des vis ou goujons d'assemblage pour positionner les pièces à assembler de manière très précise l'une par rapport à l'autre. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la broche permettant l'obtention du trou de centrage présente une section non circulaire, de préférence une section oblongue, auquel cas le volume intermédiaire situé entre cette broche et l'insert annulaire est subdivisé en deux parties diamétralement opposées. Conformément à cette caractéristique, l'insert annulaire est équipé d'au moins deux orifices traversants, de préférence diamétralement opposés débouchant respectivement dans l'une des parties du volume intermédiaire. Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, 30 on équipe le moule destiné au moulage de la première pièce d'au moins trois broches oblongues réparties sur celui-ci. Cette caractéristique permet d'optimiser le positionnement des deux pièces l'une par rapport à l'autre dans toutes les directions. Dans le cas optimum dans lequel les broches présentent 35 une section oblongue, les plus grands diamètres de deux de ces broches peuvent avantageusement être alignés sur un premier axe, tandis que le plus grand diamètre de la troisième broche est perpendiculaire à ce premier axe et centré au mieux sur la pièce. 4 Une telle configuration permet d'obtenir un positionnement optimum des deux pièces l'une par rapport à l'autre préalablement à leur assemblage. Il est à noter que selon une caractéristique non limitative de l'invention, l'insert annulaire peut avantageusement être constitué par une bande, en particulier une bande métallique roulée fendue. Les caractéristiques du procédé qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels : les figures la et lb sont respectivement des vues de dessus et de côté d'un insert annulaire, la figure 2 représente un trou de centrage entouré par un insert annulaire, inséré dans le matériau constitutif d'une pièce réalisée par la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, la figure 3 représente une partie d'une telle pièce. Il est à noter que les figures se réfèrent à une première pièce réalisée en matière plastique et équipée de trous de centrage de forme oblongue. Il ne s'agit là bien entendu que d'un exemple de réalisation 20 qui n'est nullement limitatif de l'invention. Selon les figures, l'étape essentielle du procédé conforme à l'invention consiste à emmancher un insert annulaire 1 autour d'une broche de section oblongue 10 représentée en pointillés sur la figure la équipant le moule de moulage par injection d'une pièce en matière plastique P 25 devant être ensuite positionnée et assemblée à une autre pièce puis à fixer cet insert annulaire 1 à ce moule. Le diamètre de l'insert annulaire 1 correspond au plus grand diamètre de la section de la broche oblongue 10. Par suite, la broche oblongue 10 et l'insert annulaire 1 dé-30 limitent entre eux un volume intermédiaire qui est subdivisé en deux parties 11, 11' diamétralement opposées. Selon les figures la et lb, l'insert annulaire 1 est constitué par une bande métallique roulée comportant une fente 2 qui est équipée de deux orifices traversants 3 débouchant chacun dans l'une des parties 35 11, 11' du volume annulaire délimité autour de la broche oblongue 10. Lors du moulage par injection de la pièce P, la matière plastique s'infiltre dans les orifices traversants 3 pour remplir les parties 11, 11' du volume intermédiaire séparant la broche 10 et l'insert 1. Selon la figure 2, après démoulage, la pièce P est ainsi équipée d'un trou de centrage oblong 4 ayant une géométrie similaire à celle de la broche 10 qui est entouré par deux tronçons de matière plastique 5, 5' en forme de croissants qui correspondent aux parties 11, 11' du 5 volume intermédiaire délimité dans le moule par la broche 10 et l'insert annulaire 1. Ces tronçons 5, 5' en forme de croissants sont eux-mêmes entourés par l'insert annulaire 1 qui est inséré dans la matière plastique et constitue ainsi un limiteur de pression. Selon la figure 3, la pièce P est équipée de trois trous de centrage oblongs 4 uniformément répartis. Les plus grands diamètres de deux de ces trous de centrage 41, 42 sont alignés sur un premier axe x, x' tandis que le plus grand dia-mètre du troisième trou de centrage 43 coïncide avec un axe y, y' perpen- diculaire au premier axe x, x'. Selon la figure 3, des vis 6 permettant le positionnement de la pièce P par rapport à une autre pièce non représentée sont introduites dans les trous de centrage 4. L'assemblage de ces deux pièces est obtenu par les vis 6 et par des vis 9 introduites dans des trous d'assemblage 7 de section circulaire entourés par des inserts annulaires 8 faisant là encore office de limiteurs de compression. Il est à noter que les vis 6 et 9 sont du même type et servent toutes à l'assemblage des deux pièces. Les vis 6 cumulent les fonctions d'assemblage et de positionnement.30 NOMENCLATURE 1 Insert annulaire 2 Fente 3 Orifices traversants 4 Trou de centrage 41, 42, 43 Trous de centrage oblongs 5, 5' Tronçons de matière plastique en forme de croissants 6 Vis 7 Trous d'assemblage 8 Inserts annulaires 9 Vis calibrées 10 Broche oblongue 11, 11' Volume intermédiaire P Pièce x x' Premier axe Y Y' Autre axe 30 35 REVENDICATIONS1 °) Procédé de positionnement et d'assemblage de deux pièces, à savoir d'une part une première pièce moulée en un matériau sensible au fluage, notamment en matière plastique et d'autre part une seconde pièce caractérisé par les étapes suivantes : on équipe le moule destiné au moulage de la première pièce (P) d'au moins une broche (10) de façon à obtenir, après démoulage, au moins un trou de centrage (4) de section correspondante, on emmanche sur la broche (10) un insert annulaire (1) réalisé en un matériau essentiellement insensible au fluage, en particulier en métal, et ayant un diamètre interne suffisant pour définir un volume intermédiaire (11, 11') autour de cette broche (10), cet insert annulaire (1) étant équipé d'au moins un orifice traversant (3) débouchant dans ce volume intermédiaire (11, 11'), on effectue le moulage de la première pièce (P) de sorte que le matériau sensible au fluage s'infiltre dans l'orifice traversant (3) et remplisse le volume intermédiaire (11, 11'), on démoule la première pièce (P) ainsi équipée d'au moins un trou de centrage (4) entouré par l'insert annulaire (1) faisant office de limiteur 20 de compression, et on positionne la première pièce (P) par rapport à la seconde pièce en introduisant dans le trou de centrage (4) une vis (6) faisant office de picot de centrage et on assemble les deux pièces au moyen de vis d'une façon connue en elle-même. 25 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la broche (10) présente une section non circulaire, de préférence une section oblongue. 3°) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on équipe le moule destiné au moulage de la première pièce (P) d'au moins trois broches réparties sur celui-ci. 4°) Procédé selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les plus grands diamètres de deux des broches sont alignés sur un premier axe tandis que le plus grand diamètre de la troisième broche est perpendiculaire à ce premier axe. 5°) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'insert annulaire (1) est constitué par une bande roulée fendue. lo