Brevet FR2941653A1 — publié le 20100806

Procédé de fabrication d'une ligne d'échappement La présente invention concerne en général les lignes d'échappement de véhicules automobiles. Plus précisément, l'invention concerne selon un premier aspect un procédé de fabrication d'une ligne d'échappement de véhicules automobiles, le procédé étant du type comprenant les étapes suivantes : - approvisionner un premier tube présentant une première extrémité ayant un première section ; - approvisionner un second tube présentant une seconde extrémité ayant une seconde section plus grande que la première section ; - emmancher la première extrémité dans la seconde extrémité en laissant un interstice entre les premières et secondes extrémités ; - souder les première et seconde extrémités l'une à l'autre. Dans un tel procédé, quand le premier tube est à paroi mince, il peut arriver que la paroi du premier tube soit percée pendant le soudage. Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un procédé de fabrication d'une ligne d'échappement générant moins de rebuts. A cette fin, l'invention porte sur un procédé du type précité, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de formation d'une pluralité de reliefs sur l'une des première et seconde extrémités, lesdits reliefs étant répartis autour de ladite extrémité et faisant saillie dans l'interstice de telle sorte que l'interstice entre les première et seconde extrémités présente une épaisseur non nulle tout autour desdites extrémités. Le procédé peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - les reliefs sont déformables élastiquement ; - les première et seconde extrémités sont circulaires, la première extrémité présente une première tolérance de fabrication pour son diamètre extérieur et la seconde extrémité une seconde tolérance de fabrication pour son diamètre intérieur, les reliefs présentant des hauteurs calculées selon l'équation suivante : hauteur = (première tolérance de fabrication + seconde tolérance de fabrication + jeu d'emmanchement) / 2 ; le jeu d'emmanchement étant compris entre 0,05 mm et 0,5 mm ; la première extrémité présente une épaisseur de matière inférieure à 2mm; - la première extrémité est délimitée vers l'extérieur par une surface externe, la seconde extrémité étant délimitée vers l'intérieur par une surface interne, les reliefs étant en saillie par rapport à la surface interne ou à la surface externe, l'interstice étant délimité par les surfaces interne et externe ; - chaque relief comprend une zone de la première ou de la seconde extrémité déformée par rapport à une seconde zone périphérique s'étendant autour de la zone déformée ; - la première ou la seconde extrémité présente une pluralité d'incisions définissant entre elles des languettes flexibles, chaque relief comprenant une des languettes et une zone en saillie dans l'interstice formée sur ladite languette ; - les reliefs sont chacun obtenus par découpe d'une patte dans la première ou la seconde extrémité et déformation de ladite patte ; - chaque patte est obtenue par une découpe en U de la première ou de la seconde extrémité, non débouchante au niveau d'un bord libre de ladite extrémité. Selon un second aspect, l'invention porte sur une ligne d'échappement obtenue conformément au procédé ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - La Figure 1 est une vue en coupe axiale des premier et second tubes emmanchés l'un dans l'autre, pour un premier mode de réalisation de l'invention ; - La Figure 2 est une vue en perspective d'une extrémité du premier tube, pour un premier mode de réalisation de l'invention ; - La Figure 3 est une vue similaire à celle de la Figure 2, pour un second mode de réalisation de l'invention ; - La Figure 4 est une vue similaire à celle de la Figure 2 pour un troisième mode de réalisation de l'invention ; - La Figure 5 est une vue en coupe dans un plan perpendiculaire à l'axe des premier et second tubes, considérée suivant l'incidence des flèches V de la Figure 1. Le procédé qui va être décrit ci-dessous est destiné à la fabrication d'une ligne d'échappement dont un tronçon est représenté sur les Figures 1 et 5. La ligne d'échappement 1 comprend un grand nombre d'équipements, dont au moins des premier et second tubes 3 et 5 emmanchés l'un dans l'autre et soudés l'un à l'autre. Le procédé concerne plus particulièrement les opérations d'emmanchement et de soudage de ces deux tubes. Plus précisément, le procédé comprend les étapes suivantes : - approvisionner le premier tube 3, ce premier tube présentant une première extrémité 7 ayant une première section ; - approvisionner le second tube 5, ce second tube ayant une seconde extrémité 9 présentant une seconde section plus grande que la première section ; - former une pluralité de reliefs 11 sur la première extrémité, lesdits reliefs 11 étant répartis autour de ladite première extrémité ; - emmancher la première extrémité 7 dans la seconde extrémité 9, en laissant un interstice 13 entre les première et seconde extrémités, les reliefs 11 faisant saillie dans l'interstice 13 de telle sorte que l'interstice entre les première et seconde extrémités 7 et 9 présente une épaisseur non nulle tout autour desdites extrémités ; et - souder les première et seconde extrémités 7 et 9 l'une à l'autre. La première extrémité 7 présente typiquement une première section circulaire et un axe central X visible sur la Figure 1. La première extrémité présente un premier diamètre nominal Dnl, avec une tolérance en plus de t1+ et une tolérance en moins de t1-. Le diamètre réel de la première extrémité varie donc entre un premier diamètre minimum et un premier diamètre maximum valant respectivement Dnl + t1 + et Dn - t1-. De même, la seconde extrémité 9 a typiquement une seconde section circulaire. Elle présente un second diamètre nominal Dn2, avec une tolérance en plus t2+ et une tolérance en moins t2-. Le second diamètre est donc compris entre un second diamètre maximum et un second diamètre minimum, valant respectivement D2n + t2+ et D2n - t2-. La première extrémité 7 présente donc une première tolérance de fabrication valant tl+ + t1-, la seconde extrémité 9 présente une seconde tolérance de fabrication valant t2+ + t2-. Par exemple, les première et seconde tolérances de fabrication sont chacune comprises entre 0, 2 et 0, 6 mm, et valent, typiquement, chacune, 0, 4 mm. Les premier et second tubes présentent des parois minces. Par exemple, la première extrémité présente une épaisseur de paroi inférieure à 2 mm, typiquement égale à 1 mm. Les reliefs 11 sont répartis autour de la première extrémité 7. Par exemple, la première extrémité porte trois reliefs régulièrement répartis autour de l'axe X, et placés à 120° les uns des autres. Alternativement, la première extrémité porte 4 reliefs, placés à 90° les uns des autres autour de l'axe X. De préférence, les reliefs 11 sont tous placés sensiblement à un même niveau le long de l'axe X. Les reliefs sont en saillie vers l'extérieur de la première extrémité. Ainsi, ils sont en saillie dans l'interstice 13 quand la première extrémité est emmanchée dans la seconde extrémité. La première extrémité 7 est délimitée radialement vers l'extérieur par une surface externe sensiblement cylindrique 15. Les reliefs 11 font saillie par rapport à la surface externe 15 sur une hauteur prédéterminée h calculée selon l'équation suivante : h= (première tolérance de fabrication + seconde tolérance de fabrication + jeu d'emmanchement)/2 Le jeu d'emmanchement est généralement compris entre 0, 05 mm et 0,5 mm, et vaut, par exemple, 0,1 mm. Par exemple, si la première tolérance est de 0, 4 mm, la seconde tolérance de 0, 4 mm, et le jeu d'emmanchement de 0, 1 mm, alors la hauteur des reliefs 11 par rapport à la surface externe 15 sera d'environ 0, 45 mm. De préférence, les reliefs 11 présentent tous la même hauteur par rapport à la surface externe 15. Typiquement, la hauteur des reliefs 11 par rapport à la surface externe 15 est comprise entre 0, 2 mm et 0, 7 mm. Dans une première forme de réalisation, représentée sur la Figure 2, chaque relief 11 comporte une zone 17 de la première extrémité 7 déformée par rapport à une seconde zone périphérique 19 de ladite extrémité s'étendant autour de la zone déformée 17. La zone déformée 17 et la zone périphérique 19 sont entièrement continues l'une avec l'autre, sans solution de continuité entre la zone déformée 17 et la zone périphérique 19. La zone déformée 17 se présente sous la forme d'une bosse, obtenue par exemple par estampage de la première extrémité 7. La bosse présente un contour circulaire. Par exemple, elle présente la forme générale d'une calotte sphérique. Par ailleurs, la première extrémité 7 présente une pluralité d'incisions 21 définissant entre elles des languettes 23. Chaque relief 11 comprend une des languettes 23 et une zone déformée 17, formée sur ladite languette 23. Comme le montre la Figure 2, les incisions 21 sont parallèles à l'axe X, et sont débouchantes au niveau du bord libre 25 de la première extrémité. La première extrémité comporte autant de languettes 23 que de reliefs 11, chaque zone déformée 17 étant portée par une languette qui lui est propre. Dans la variante de réalisation représentée sur les Figures 1 et 3, les reliefs 11 sont chacun obtenus par découpe d'une patte dans la première extrémité 7, suivie d'une déformation de ladite patte 27. Chaque patte 27 est obtenue par une découpe en U de la première extrémité. La découpe en U 29 est non débouchante au niveau du bord libre 25. Les pattes 27 sont allongées axialement. Elles sont venues de matière avec le tube 3 par une extrémité 31 et elles sont libres vis-à-vis du tube par une seconde extrémité axiale opposée 33. La première extrémité 31 est tournée vers le bord libre 25. La déformation de la patte 27 conduit à la formation d'une bosse 34 convexe vers l'extérieur du tube 3, la bosse 34 étant située sensiblement à mi-distance des extrémités 31 et 33. Dans la variante de réalisation de la Figure 4, les reliefs 11 comportent chacun une zone déformée 17 du même type que sur la figure 2. En revanche, la première extrémité 7 ne comporte pas d'incision, et les reliefs 11 ne comportent pas de languettes. Les zones déformées 17 sont au contraire placées dans des zones pleines et continues de la première extrémité, ces zones tant dépourvues de solution de continuité. Dans les variantes de réalisation des Figures 2 et 4, le diamètre des zones déformées 17 est typiquement compris entre 10 et 20 mm. Dans la variante de réalisation de la Figure 3, les pattes 27 présentent axialement une longueur valant par exemple 20 mm, et circonférentiellement une largeur valant environ 10 mm. Comme le montre la Figure 5, la première extrémité est emmanchée dans la seconde extrémité, et ce avant l'opération de soudage, sur une longueur suffisante pour que les reliefs 11 soient logés à l'intérieur de la seconde extrémité 9. Les reliefs 11 viennent en contact avec la surface radialement interne 35 de la seconde extrémité. Si la première extrémité présente son diamètre minimum et la seconde extrémité son diamètre maximum, les reliefs 11 seront en contact avec la surface interne 35, pratiquement sans exercer de pression sur cette surface. Au contraire, si la première extrémité présente un diamètre supérieur à son diamètre minimum, et/ou la seconde extrémité présente un diamètre inférieur à son diamètre maximum, les reliefs 11 seront appliqués avec une pression contre la surface interne 35. De ce fait, les reliefs seront déformés élastiquement. Ils seront enfoncés élastiquement vers l'intérieur de la première extrémité. Dans la variante de réalisation de la Figure 2, les languettes 23 sont fléchies vers l'intérieur de la première extrémité 7. Dans la variante de réalisation de la Figure 3, les pattes 27 sont elles aussi fléchies vers l'intérieur de la première extrémité. Dans la variante de réalisation de la Figure 4, la zone déformée 17 est aplatie, par déformation élastique, et/ou la zone périphérique 19 entourant la zone 7 est déformée et enfoncée vers l'intérieur de la première extrémité. Dans tous les cas, comme le montre la Figure 5, la première extrémité 7 n'est en contact avec la seconde extrémité 9 que par les reliefs 11. En dehors des reliefs 11, l'interstice 13 entre la première et la seconde extrémité est d'épaisseur non nulle, tout autour desdites extrémités. Plus précisément, l'interstice 13 présente sensiblement la même épaisseur tout autour de l'axe X, c'est-à-dire tout autour des deux extrémités. On entend ici par � épaisseur � de l'interstice 13 l'écartement suivant une direction sensiblement radiale entre la surface externe 15 de la première extrémité et la surface interne 35 de la seconde extrémité. Cette épaisseur est non nulle tout autour des deux extrémités. Enfin, on réalise une soudure périphérique 39 entre le bord libre 41 de la seconde extrémité et la première extrémité (voir Figure 1). Le cordon de soudure 39 peut être continu ou discontinu selon les besoins. Le procédé de fabrication décrit ci-dessus présente de multiples avantages. Du fait qu'il comprend une étape de formation d'une pluralité de reliefs sur l'une des première et seconde extrémités, lesdits reliefs étant répartis autour de ladite extrémité et faisant saillie dans l'interstice entre les deux extrémités de telle sorte que l'interstice entre les première et seconde extrémités présente une épaisseur non nulle tout autour desdites extrémités, le risque de percer la paroi de la première extrémité à l'étape de soudage est fortement réduit. En effet, les première et seconde extrémités sont bien centrées l'une par rapport à l'autre par les reliefs. L'épaisseur de l'interstice est sensiblement identique tout autour desdites extrémités, ou au minimum varie dans de faibles proportions. Ainsi, au moment du soudage, et notamment si ce soudage est automatique, l'écartement entre la tête de soudage et la première extrémité d'une part et entre la tête de soudage et la seconde extrémité d'autre part sera sensiblement constant tout autour des deux extrémités. Le fait que les reliefs soient déformables élastiquement permet de réaliser la fonction de centrage des deux tubes l'un par rapport à l'autre même si les première et deuxième extrémités présentent des diamètres significativement différents de leurs diamètres nominaux respectifs. En particulier, si les reliefs présentent des hauteurs calculées suivant l'équation indiquée plus haut, il devient possible de centrer les deux tubes l'un par rapport à l'autre dans toute la plage de tolérance de diamètre de la première extrémité et de la seconde extrémité. Le procédé est particulièrement avantageux pour des tubes dont les parois présentent une faible épaisseur de matière, le risque de perçage lors de l'étape de soudage étant particulièrement élevé pour de tels tubes. Les reliefs peuvent être réalisés de manière particulièrement commodes par déformation de la paroi du tube, ou par découpe d'une languette dans le tube. Le procédé permet d'élargir les tolérances de fabrication pour le diamètre des premier et second tubes. Il permet ainsi de diminuer les coûts de fabrication, par la diminution des rebuts de fabrication à l'étape de soudage, et par l'élargissement des tolérances mentionnées ci-dessus. Il permet d'accélérer les cadences de fabrication car le positionnement de la tête de soudage par rapport aux pièces à souder est moins critique. Le procédé décrit ci-dessus peut présenter de multiples variantes. Les première et seconde extrémités n'ont pas nécessairement une section circulaire, mais peuvent présenter toutes sortes de sections, par exemple ovales. Le nombre de reliefs est dans tous les cas supérieur à 2, vaut de préférence 3 ou 4, mais peut être également supérieur à 4. Les reliefs sont de préférence régulièrement espacés les uns des autres, mais pourraient être répartis de manière non uniforme autour des deux extrémités, notamment si la section de ces deux extrémités n'est pas circulaire. Ils pourraient également être décalés axialement les uns par rapport aux autres. Dans les exemples de réalisation ci-dessus, les reliefs ont été décrits comme formés sur la première extrémité. Inversement, il est possible de former les reliefs sur la seconde extrémité, les reliefs dans ce cas étant en saillie vers l'intérieur de la seconde extrémité par rapport à la surface interne 35. Par ailleurs, il est possible de former des reliefs à la fois sur la première extrémité et sur la seconde extrémité. Les reliefs de la première extrémité sont en saillie vers l'extérieur de la première extrémité, et les reliefs formés sur la seconde extrémité sont en saillie vers l'intérieur de la seconde extrémité. Le procédé décrit ci-dessus est particulièrement adapté aux tubes de faibles épaisseurs, mais peut être utilisé également avec des tubes de plus forte épaisseur, par exemple d'épaisseur supérieure à 2 mm. Les reliefs peuvent être obtenus par tout procédé adapté, pas seulement par les procédés décrits ci-dessus relativement aux Figures 2 à 4. Dans les variantes de réalisation des Figures 2 et 4, les reliefs 13 ne présentent pas nécessairement des contours circulaires mais peuvent présenter toutes sortes de contours. Dans l'exemple de la réalisation de la Figure 3, les languettes sont orientées axialement. Elles pourraient également être orientées circonférentiellement, ou en oblique par rapport à la direction axiale. REVENDICATIONS1.- Procédé de fabrication d'une ligne d'échappement de véhicule automobile, le procédé comprenant les étapes suivantes : - approvisionner un premier tube (3) présentant une première extrémité (7) ayant une première section ; - approvisionner un second tube (5) présentant une seconde extrémité (9) ayant une seconde section plus grande que la première section ; - emmancher la première extrémité (7) dans la seconde extrémité (9) en laissant un interstice (13) entre les première et seconde extrémités ; - souder les première et seconde extrémités (7, 9) l'une à l'autre ; caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de formation d'une pluralité de reliefs (11) sur les première et/ou la seconde extrémité (7, 9), lesdits reliefs (11) étant répartis autour de ladite extrémité (7, 9) et faisant saillie dans l'interstice (11) de telle sorte que l'interstice (13) entre les première et seconde extrémités (7, 9) présente une épaisseur non nulle tout autour desdites extrémités (7, 9). 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les reliefs (11) sont déformables élastiquement. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les première et seconde extrémités (7, 9) sont circulaires, la première extrémité (7) présente une première tolérance de fabrication pour son diamètre extérieur et la seconde extrémité (9) une seconde tolérance de fabrication pour son diamètre intérieur, les reliefs (11) présentant des hauteurs calculées selon l'équation suivante : hauteur = (première tolérance de fabrication + seconde tolérance de fabrication + jeu d'emmanchement) / 2 ; le jeu d'emmanchement étant compris entre 0,05 mm et 0,5 mm. 30 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première extrémité (7) présente une épaisseur de matière inférieure à 2 mm. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la première extrémité (7) est délimitée vers l'extérieur par une surface externe (15), la seconde extrémité (9) étant délimitée vers l'intérieur par une surface interne (35), les reliefs (11) étant en saillie par rapport à la surface interne (15) ou à la surface externe (35), l'interstice (13) étant délimité par les surfaces interne (35) et externe (15). 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque relief (11) comprend une zone (17) de la première ou de la seconde extrémité (7, 9) déformée par rapport à une seconde zone périphérique (19) s'étendant autour de la zone déformée (17). 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la première ou la seconde extrémité (7, 9) présente une pluralité d'incisions (21) définissant entre elles des languettes flexibles (23), chaque relief (11) comprenant une des languettes (23) et une zone (17) en saillie dans l'interstice (13) formée sur ladite languette (23). 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les reliefs (11) sont chacun obtenus par découpe d'une patte (27) dans la première ou la seconde extrémité (7, 9) et déformation de ladite patte (27). 9.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque patte (27) est obtenue par une découpe en U (29) de la première ou de la seconde extrémité (7, 9), non débouchante au niveau d'un bord libre (25) de ladite extrémité (7, 9). 10.- Ligne d'échappement (1) obtenue selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 9.