Brevet FR3013617A1 — publié le 20150529

La présente invention concerne un procédé d'assemblage démontable de manière non destructive entre une première pièce et une seconde pièce. Elle porte également sur un outil d'assemblage associé à ce procédé. Elle porte donc de manière générale sur le domaine des moyens de fixation ou d'assemblage mécanique démontables. Elle s'applique au domaine de la construction mécanique, et est avantageusement appliquée au domaine de la construction aéronautique. Dans le domaine de la construction mécanique, une liaison rigide entre deux pièces peut être obtenue par divers procédés tels que la soudure, le collage, le vissage, le rivetage. Parmi ces procédés, un certain nombre est fondé sur le principe général consistant à immobiliser les pièces par la mise en tension d'une tige traversant les pièces au travers d'orifices disposés en regard. C'est notamment le cas du rivetage, dans lequel un rivet est mis en position au travers des pièces à fixer, puis déformé lors de sa mise en tension afin d'être immobilisé et d'immobiliser les deux pièces entre elles. C'est également le cas lorsqu'un boulon (système vis-écrou) est employé pour fixer deux pièces entre elles. Certains procédés et moyens de fixation permettent le démontage non destructif, et éventuellement le remontage, de la fixation. Il s'agit typiquement des moyens de fixation vissés, tel un système vis-écrou, ou un goujon mis en tension par vissage d'un écrou. Néanmoins, la tension obtenue dans la tige filetée (de la vis, du goujon, ...) après montage est généralement assez peu précise, car elle dépend de plusieurs paramètres mal contrôlés, tels que : l'éventuelle présence de dépôts dans les filetages, la qualité du matériau constituant la tige filetée, la précision de serrage de l'outil de serrage, typiquement une visseuse. On estime que dans une fixation vissée la tension obtenue après montage peut varier d'environ trente pourcent autour de la valeur nominale que l'on cherche à obtenir. D'autres procédés et moyens de fixation sont dits définitifs, en ce qu'ils ne permettent pas le démontage non-destructif de la fixation. Cela est notamment le cas des liaisons serties. Dans un tel assemblage, un axe fileté ou une goupille traverse les pièces à assembler. La goupille peut être dotée d'une tête afin de prendre appui sur une première des deux pièces à assembler entre elles. La goupille présente par ailleurs des gorges périphériques, dites gorges de sertissage. Une bague déformable est positionnée sur la goupille, et, la goupille étant mise en tension à l'aide d'un outil adapté, la bague est écrasée de sorte qu'elle vient remplir les gorges périphériques de la goupille tout en étant en appui contre la deuxième pièce à assembler. La tension de goupille après montage est bien mieux maîtrisée avec ce type de fixation qu'avec une fixation vissée. On estime ainsi que dans une fixation sertie la tension obtenue après montage peut varier d'environ quinze pourcent autour de la valeur nominale. L'invention développée a pour objectif de proposer une fixation du type présentant une tige traversant les pièces à assembler, offrant un démontage non-destructif et une bonne précision de tension dans la tige après montage. Il est ainsi proposé un procédé d'assemblage entre une première pièce et une seconde pièce, la première pièce étant en appui sur la seconde pièce, la première pièce comportant un premier orifice et la seconde pièce comportant un second orifice. Le procédé comporte les étapes de : - mise en place d'une tige comportant une portion filetée au travers desdits premier et second orifices ; - immobilisation de la tige vis-à-vis de la première pièce ; - mise en position d'une bague déformable sur la tige, au niveau de sa portion filetée ; - mise en tension de la tige par traction ; - déformation de la bague d'une part sur une partie interne de ladite bague remplissant des filets de la portion filetée de la tige de sorte à immobiliser la bague vis-à-vis de la tige, et d'autre part sur une partie externe de ladite bague présentant après déformation une forme adaptée à la préhension et au dévissage de la bague par un outil de dévissage de forme complémentaire. Avantageusement, la forme adaptée au dévissage est un prisme droit de base polygonale. Il peut notamment s'agir d'un prisme droit de base hexagonale. La bague peut ainsi être dévissée à l'aide d'outils standards, telle qu'une clé hexagonale. Le prisme droit peut dans d'autres variantes de l'invention être de base carrée, ou triangulaire, ou octogonale. Dans encore une autre variante, la forme adaptée au dévissage est un cylindre dont la surface externe présente des cannelures. Dans un mode de réalisation d'un procédé selon l'invention, la bague déformable est mise en position contre une surface de la seconde pièce. Dans un autre mode de réalisation, un corps traversé par la tige, est interposé entre la bague et la seconde pièce. L'immobilisation de la tige vis-à-vis de la première pièce peut être obtenue par la mise en appui d'une tête de la tige contre une surface de la première pièce. Par exemple, la tête peut être une tête fixe. La tête de la tige peut alternativement être de type écartable, et écartée radialement lors de la traction exercée sur la tige, sous l'effet d'un dispositif d'écartement. Typiquement, la tige étant creuse, l'écartement radial de la tête de la tige fileté peut être provoqué par la translation de ladite tige sur un écarteur interne à ladite tige. L'immobilisation de la tige vis-à-vis de la première pièce peut être obtenue par vissage de la tige dans la première pièce. L'invention porte également sur un outil d'assemblage pour la mise en oeuvre d'un procédé tel que précédemment décrit, comportant un mandrin de traction, configuré pour être fixé à une tige filetée et mobile dans une direction de sorte à mettre en tension ladite tige par traction longitudinale, un nez de sertissage configuré pour reprendre l'effort de traction sur une bague déformable de sertissage de sorte à la déformer, dans lequel le nez de sertissage comporte une empreinte configurée pour déformer la bague en une forme adaptée à la préhension et au dévissage. L'empreinte peut être de forme hexagonale, carrée, triangulaire, ou octogonale. Elle peut être de forme présentant des cannelures. Elle permet la déformation d'une partie de la bague en une forme correspondante, de sorte que la bague présente après déformation une forme extérieure correspondante. L'invention porte enfin sur un ensemble comportant une première pièce et une seconde pièce en appui sur la première pièce, et un moyen d'assemblage comportant une tige comportant une portion filetée traversant respectivement un premier orifice de la première pièce et un second orifice de la seconde pièce, ladite tige étant immobilisée par rapport à la première pièce, dans lequel le moyen d'assemblage comporte une bague immobilisée vis-à-vis de la tige par sertissage sur des filets de la portion filetée de la tige, ladite bague présentant une forme adaptée à sa préhension et son dévissage par un outil de dévissage de forme complémentaire. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs : - la figure 1 présente schématiquement en coupe un ensemble lors de son assemblage selon un procédé conforme à une première variante de l'invention ; - la figure 2 présente schématiquement en coupe un ensemble après son assemblage selon un procédé conforme à la première variante de l'invention ; - la figure 3 présente schématiquement en coupe un ensemble lors de son assemblage selon un procédé conforme à une deuxième variante de l'invention ; - la figure 4 présente schématiquement en coupe un ensemble après son assemblage selon un procédé conforme à la deuxième variante de l'invention ; - la figure 5 présente schématiquement selon une vue en trois 30 dimensions un ensemble après son assemblage selon un procédé conforme à une variante de l'invention ; - la figure 6 présente schématiquement selon une vue en trois dimensions un exemple de nez d'un outil d'assemblage pouvant être mis en jeu dans un procédé selon une variante de l'invention. Un procédé selon l'invention permet l'assemblage d'une première pièce 1 et d'une seconde pièce 2, la première pièce 1 et la seconde pièce 2 étant en appui. A cette fin, on met en position au travers des première et seconde pièces 1, 2, une tige 3 qui servira de goupille entre la première 1 pièce et la seconde pièce 2. La tige 3 est au moins en partie filetée, et présente donc une portion filetée représentant tout ou partie de sa longueur. Une fois la tige 3 en position, on positionne une bague 4 déformable de sertissage sur la portion de tige 3 dépassant de la seconde pièce 2. Dans la variante de l'invention représentée, un corps 5 est interposé entre la seconde pièce 2 et la bague 4. Un outil d'assemblage 6 est mis en position sur la portion de tige 3 dépassant de la bague 4. L'outil d'assemblage 6, comporte un mandrin 61. Le mandrin 61 est adapté à la préhension de la tige 3. Le mandrin est mobile de sorte qu'il permet d'exercer une traction longitudinale sur la tige 3. L'effort de traction est repris sur la bague 4, sur laquelle appuie un nez de sertissage 62 de l'outil d'assemblage 6. La tige 3 est immobilisée vis-à-vis de la première pièce 1 lors de la traction ou préalablement à celle-ci. Dans la variante de l'invention représentée aux figures 1 et 2, la tige 3 est dotée d'une tête 31, qui s'écarte lors de la traction de la tige 3 sous l'effet d'un écarteur 7, qui est interne à la tige 3 qui est ici creuse. La tête 31, une fois écartée, prend appui sur une face 11 de la première pièce 1, ce qui l'immobilise lors de la traction exercée sur la tige 3. Dans d'autres variantes de l'invention, d'autres moyens peuvent être mis en oeuvre pour immobiliser la tige 3 vis-à-vis de la première pièce 1. Par exemple, la tige 3 peut être vissée dans un filetage de la première pièce 1, ou un écrou (et éventuellement une rondelle) peut être mis en place sur la tige 3 pour prendre appui sur la face 11 de la première pièce 1. La tige peut également présenter une tête fixe pour prendre appui sur la pièce 1. C'est le cas dans la variante de l'invention présentée aux figures 2 et 3, dans laquelle la tige 3 présente une tête 31 fixe. L'outil d'assemblage 6, et plus particulièrement le nez de sertissage 62 de l'outil d'assemblage 6, comporte une empreinte 63 qui déforme la bague déformable lors de son sertissage. Ainsi, lors de la traction de la tige 3 par l'outil d'assemblage 6, le nez de sertissage 62 tend à se rapprocher de la seconde pièce 2. Se faisant, la bague 4 déformable pénètre en partie dans l'empreinte 63. La bague est comprimée radialement contre la tige 3, de sorte qu'elle remplit par déformation des filets de la portion filetée de la bague 4. Plus précisément, une partie interne de la bague comprimée contre les filets de la tige 3 adopte une forme complémentaire desdits filets. Cela forme un filetage complémentaire à l'intérieur de la bague 4. La bague 4 est dite sertie sur des filets de la tige 3. La forme extérieure de la bague adopte la forme de l'empreinte 63, par déformation d'une partie extérieure ou externe de la bague 4. Typiquement, le nez de sertissage 62 de l'outil d'assemblage 6 peut présenter une empreinte hexagonale. Un tel nez de sertissage 62 présentant une empreinte 63 hexagonale est représenté schématiquement à la figure 6. Il permet de donner à la bague 4 une forme extérieure hexagonale (ou plus précisément une forme de portion de prisme droit du base hexagonale) permettant son dévissage ultérieur par une clé standard, par exemple une clé à douille hexagonale. La tige 3 peut en outre comporter une zone de faiblesse 32 permettant la rupture de la tige après sertissage de la bague 4. Un ensemble assemblé selon le procédé conforme à l'invention est représenté, selon diverses variantes, respectivement en coupe aux figures 2 et 4, et en trois dimensions à la figure 5. Un tel ensemble comporte la première pièce 1 liée à la seconde pièce 2 par la tige 3 qui traverse lesdites première et seconde pièces 1, 2. La tige 3 est en tension. Dans les exemples ici représentés, la tige 3 est immobilisée vis-à-vis de la première pièce 1 par une tête 31 en appui sur une surface la première pièce 1. La bague 4 est sertie sur une portion filetée de la tige 3, et en appui contre un corps 5. La bague 4 présente, une fois déformée et tel que représenté à la figure 5, une forme hexagonale permettant son dévissage afin de démonter le dispositif d'assemblage comportant la tige 3 et la bague 4. De nombreuses autres formes, conférées par l'empreinte 63 lors du sertissage de la bague 4, et permettant la préhension pour le dévissage à l'aide d'un outil de dévissage adapté peuvent être envisagées dans le cadre de l'invention : forme de base carrée, triangulaire, octogonale, forme présentant des cannelures (on peut également parler de rainures ou de striations pour désigner des cannelures de faible dimensions). Le corps 5 peut présenter une forme permettant également sa préhension par un outil adapté, afin de permettre un dévissage plus aisé de la bague 4, sans transmettre de couple à la seconde pièce 2 lors du dévissage. L'invention ainsi développée permet une liaison entre deux pièces par sertissage, offrant à la fois une bonne précision dans la tension obtenue après montage dans la tige ou goupille de liaison et la possibilité de démonter la liaison de manière non destructive, voire de remonter par vissage la liaison 15 après démontage. 20 REVENDICATIONS1. Procédé d'assemblage entre une première pièce (1) et une seconde pièce (2), la première pièce (1) étant en appui sur la seconde pièce (2), la première pièce (1) comportant un premier orifice et la seconde pièce comportant un second orifice, le procédé comportant les étapes de : - mise en place d'une tige (3) comportant une portion filetée au travers desdits premier et second orifices ; - immobilisation de la tige (3) vis-à-vis de la première pièce ; caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes de : - mise en position d'une bague (4) déformable sur la tige (3), au niveau de sa portion filetée; - mise en tension de la tige (3) par traction; - déformation de la bague (4) d'une part sur une partie interne de ladite bague (4) remplissant des filets de la portion filetée de la tige (3) de sorte à immobiliser la bague (4) vis-à-vis de la tige (3), et d'autre part sur une partie externe de ladite bague (4) présentant après déformation une forme adaptée à la préhension et au dévissage de la bague (4) par un outil de dévissage de forme complémentaire. 2. Procédé d'assemblage selon la revendication 1, dans lequel la bague (4) déformable est mise en position contre une surface de la seconde pièce (2). 3. Procédé d'assemblage selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel un corps, traversé par la tige (3), est interposé entre la bague (4) et la seconde pièce (2). 4. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'immobilisation de la tige (3) vis-à-vis de la première pièce est obtenue par la mise en appui d'une tête (31) la tige (3) contre une surface (11) de la première pièce (1). 5. Procédé d'assemblage selon la revendication 4, dans lequel, lors de la traction sur la tige (3), la tête de la tige (3) est écartée radialement, sous l'effet d'un dispositif d'écartement. 6. Procédé d'assemblage selon la revendication 5, dans lequel, la tige (3) étant creuse, l'écartement radial de la tête de la tige (3) filetée est provoqué par la translation de ladite tige (3) sur un écarteur interne à ladite tige (3). 7. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'immobilisation de la tige (3) vis-à-vis de la première pièce est obtenue par vissage de la tige (3) dans la première pièce (1). 8. Outil pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un mandrin de traction (61), configuré pour être fixé à une tige (3) et mobile dans une direction de sorte à mettre en tension ladite tige (3) par traction longitudinale, un nez de sertissage (62) configuré pour reprendre l'effort de traction sur une bague (4) déformable de sertissage de sorte à la déformer, caractérisé en ce que le nez de sertissage (62) comporte une empreinte (63) configurée pour déformer la bague (4) en une forme adaptée à la préhension et au dévissage. 9. Outil selon la revendication 8, dans lequel l'empreinte est de forme hexagonale, carrée, triangulaire, ou octogonale ou de forme présentant des cannelures 10. Ensemble comportant une première pièce et une seconde pièce en appui sur la première pièce, et un moyen d'assemblage comportant une tige (3) comportant une portion filetée traversant respectivement un premier orifice de la première pièce et un second orifice de la seconde pièce, ladite tige (3) étant immobilisée par rapport à la première pièce (1), caractérisé en ce que le moyen d'assemblage comporte une bague (4) immobilisée vis-à-vis de la tige (3) par sertissage sur des filets de la portion filetée de la tige (3), ladite bague (4) présentant une forme adaptée à sa préhension et son dévissage par un outil de dévissage de forme complémentaire.