Brevet FR3011493A1 — publié le 20150410

PROCEDE D'ASSEMBLAGE DE PIECES D'UN GENERATEUR DE GAZ La présente invention concerne de manière générale un procédé d'assemblage de pièces d'un module de sécurité monté sur un véhicule automobile et en particulier de pièces d'un générateur de gaz utilisé dans ces modules de sécurité. Il est connu dans l'art antérieur des assemblages de pièces par déformation d'une partie mâle d'une première pièce dépassant d'une partie femelle d'une deuxième pièce, pour créer une déformation de retenue de la deuxième pièce sur la première pièce. En général, un procédé de rivetage est utilisé, mais un tel procédé est effectué en appliquant des efforts importants sur la première pièce. Lorsque cette première pièce est fragile ou si l'assemblage doit être précis, les efforts peuvent déformer la première pièce ou même l'assemblage complet et les rendre impropre à l'utilisation. Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients de l'art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de proposer un procédé d'assemblage d'une première pièce avec une deuxième pièce, par déformation d'une partie mâle de la première pièce dépassant d'une partie femelle de la deuxième pièce, le procédé étant prévu pour limiter les risques de déformation de la première pièce ou de l'assemblage. Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un procédé d'assemblage d'une première pièce sur une deuxième pièce, la première pièce étant métallique avec au moins une partie mâle agencée pour s'insérer dans une partie femelle de la deuxième pièce et traverser cette dernière, la partie mâle dépassant d'une hauteur prédéterminée de la deuxième pièce, le procédé comprenant au moins une étape consistant à exercer un effort sur la partie mâle et à simultanément chauffer cette dernière pour que l'effort soit suffisant pour déformer plastiquement la partie dépassante de la partie mâle, de sorte à former une déformation de retenue de la deuxième pièce sur la première pièce. Le procédé selon la présente mise en oeuvre comporte, au moins en partie simultanément à l'étape d'application de l'effort, une étape de chauffage pour diminuer la résistance de la partie mâle de la première pièce, et limiter ainsi les efforts à appliquer pour former la déformation de retenue, telle qu'un bourrelet ou un pliage de retenue, par rapport à une déformation effectuée à température ambiante. Les risques de déformation du reste de la première pièce sont ainsi limités. L'effort suffisant pour déformer plastiquement la partie dépassante de la partie mâle, de sorte à former une déformation de retenue de la deuxième pièce sur la première pièce est inférieur à un effort de déformation du reste de la première pièce. On peut envisager de concevoir la première pièce de sorte à ce que la partie mâle présente une section ou un volume bien inférieur au reste de la structure de la première pièce, pour limiter l'échauffement dans la partie mâle, de sorte que le reste de la première pièce ne chauffe pas et conserve une résistance mécanique importante et ne se déforme pas ou peu. Selon un mode de réalisation, une section de ladite au moins une partie mâle est inférieure ou égale à 45% d'une section immédiatement adjacente du reste de la première pièce. Plus particulièrement, la section de ladite au moins une partie mâle est inférieure ou égale à 40% de la section immédiatement adjacente. Selon un mode de réalisation, l'étape d'application de l'effort et de chauffe simultanée est une étape pendant laquelle la partie mâle est chauffée 25 de sorte à réduire la résistance mécanique de 60% ou plus de la partie mâle lorsqu'elle est à température ambiante. Selon un mode de réalisation, l'étape de chauffage est une étape pendant laquelle la partie mâle est chauffée à au moins 50% de la température de fusion du matériau de la première pièce. -3 Selon un mode de réalisation, la première pièce comprend plusieurs parties mâles, chacune agencée pour s'insérer dans une partie femelle de la deuxième pièce et traverser cette dernière, et l'étape d'application d'un effort et de chauffage est simultanée sur toutes les parties dépassantes des parties mâles. Le procédé, avec cette étape simultanée de chauffage-déformation, permet d'assembler rapidement les deux pièces. Selon un mode de réalisation, l'étape d'application de l'effort est réalisée avec un seul outil monolithique pour toutes les parties mâles. Selon un mode de réalisation, l'étape de chauffage est une étape de chauffage indépendant et simultané de chaque partie dépassante de chaque partie mâle. L'indépendance des circuits de chauffage garantit une bonne maîtrise du procédé et permet l'identification rapide d'un problème de production. Selon un mode de réalisation, l'étape de formation de la déformation 15 de retenue conduit à un encastrement sans jeu de la deuxième pièce dans la première pièce. Un second aspect de l'invention est un dispositif comprenant : - une première pièce, - une deuxième pièce à assembler sur la première pièce, la première pièce 20 étant métallique avec au moins une partie mâle agencée pour s'insérer dans une partie femelle de la deuxième pièce et traverser cette dernière, la partie mâle dépassant d'une hauteur prédéterminée de la deuxième pièce, - un outil agencé pour exercer un effort sur la partie mâle dépassant de la deuxième pièce et pour simultanément chauffer la partie dépassante de la 25 partie mâle, de sorte à former une déformation de retenue de la deuxième pièce sur la première pièce. Selon un mode de réalisation, la première pièce comprend plusieurs parties mâles, chacune agencée pour s'insérer dans une partie femelle de la deuxième pièce et traverser cette dernière, et dans lequel l'outil est agencé pour appliquer simultanément un effort et un chauffage sur toutes les parties mâles. Selon un mode de réalisation, l'outil est agencé pour chauffer indépendant et simultané chaque partie mâle. Selon un mode de réalisation, le système comprend une troisième pièce montée en liaison glissière entre la première et la deuxième pièce et agencée pour coulisser entre ces dernières. Un troisième aspect de l'invention est un générateur de gaz comprenant un assemblage d'une première pièce avec une deuxième pièce, réalisé selon le procédé selon le premier aspect de l'invention. Il est capital, pour un générateur de gaz, de garantir que l'assemblage en cause est conforme et pourra fournir sa fonction correctement lors de son fonctionnement pour gonfler le coussin de sécurité. Un quatrième aspect de l'invention est un module de sécurité 15 automobile comprenant un générateur de gaz selon le troisième aspect de l'invention. Un cinquième aspect de l'invention est un véhicule automobile comprenant un module de sécurité selon le quatrième aspect de l'invention. Un dernier aspect de l'invention est un procédé d'assemblage d'une 20 première pièce sur une deuxième pièce, la première pièce étant métallique avec une résistance mécanique prédéterminée à température ambiante, et comportant au moins une partie mâle agencée pour s'insérer dans une partie femelle de la deuxième pièce et traverser cette dernière, la partie mâle dépassant d'une hauteur prédéterminée de la deuxième pièce, le procédé 25 comprenant : - une étape consistant à exercer un effort sur la partie mâle et à simultanément chauffer cette dernière pour réduire une résistance mécanique de la partie dépassante de la partie mâle, - une étape consistant à déformer plastiquement la partie dépassante de la partie mâle en lui appliquant une contrainte inférieure à la résistance mécanique prédéterminée à température ambiante, de sorte à former une déformation de retenue de la deuxième pièce sur la première pièce. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention 5 apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective d'un assemblage d'une première, d'une deuxième et d'une troisième pièce, avant la création d'une 10 déformation de retenue de la deuxième pièce sur la première pièce avec le procédé selon l'invention ; - la figure 2 représente deux vues de côté de l'assemblage de la figure 1, avant et après la création de la déformation de retenue de la deuxième pièce sur la première pièce. 15 Dans la présente demande, on entend par résistance mécanique la résistance à la rupture Rm. Pour les matériaux métalliques comme le fer, l'acier, le cuivre ou l'aluminium, il est bien connu que cette résistance mécanique chute lorsqu'ils sont chauffés. La figure 1 représente une vue en perspective d'une première pièce 10 20 en forme de U, qui supporte une deuxième pièce 20 qui a la forme générale d'une plaque. Une troisième pièce 30 est montée entre la première pièce 10 et la deuxième pièce 20. La première pièce 10 comprend une pluralité de parties mâles 11 qui s'engagent dans des parties femelles de la deuxième pièce 20, afin de 25 positionner cette dernière sur la première pièce 10. Ainsi, la troisième pièce 30 peut être montée en liaison glissière par rapport à la première pièce 10 et par rapport à la deuxième pièce 20, et se trouvera parfaitement positionnée et guidée par l'assemblage formé par la première pièce 10 et la deuxième pièce 20. Afin de rendre l'assemblage représenté figure 1 solidaire, les parties mâles 11 dépassent de la deuxième pièce 20, pour pouvoir être déformées afin de former une déformation de retenue de la deuxième pièce 20 sur la première pièce 10. Du fait de la forme en U de la première pièce 10 et de son épaisseur, l'application d'un effort vertical sur les parties mâles 11 peut déformer la première pièce 10 ou provoquer un décalage entre cette dernière et la deuxième pièce 20, ce qui peut conduire à une remise en cause de la liaison glissière de la troisième pièce 30. Afin d'éviter ces risques de non-conformité (déformation de la première pièce 10 et/ou coincement de la troisième pièce 30), le procédé selon l'invention propose de chauffer les parties mâles 11 afin de diminuer localement la résistance mécanique de la première pièce 10. La figure 2 représente deux vues de côté de l'assemblage de la figure 15 1, avant et après la formation de la déformation de retenue de la deuxième pièce 20 sur la première pièce 10. Le procédé selon l'invention propose donc d'appliquer un effort sur les parties mâles 11 et de les chauffer simultanément avec un outil 40. L'outil 40 est agencé pour faire passer un courant électrique dans chaque partie mâle 20 11, lorsque l'effort est appliqué sur ces dernières. Le passage du courant va donc provoquer un échauffement du métal par effet joule, jusqu'à obtenir une diminution sensible de la résistance mécanique des parties mâles 11. Afin de limiter les risques de dérive du procédé, l'outil comprend une partie 40a en contact avec une des parties mâles 11, indépendante d'une 25 partie 40b en contact avec une autre des parties mâles 11. Ainsi, le courant qui passe dans chaque partie mâle 11 est contrôlable et mesurable, afin de vérifier que chaque partie mâle 11 est bien traversée par un courant de chauffage adéquat. Lors de l'étape de chauffage, les paramètres de courant et de temps de chauffe sont déterminés de sorte à chauffer chaque partie mâle pour que leur résistance mécanique chute d'au moins 60%. Par exemple, pour une première pièce en acier en U de longueur 37mm et d'épaisseur 2.5mm comme représentée, ayant six parties mâles 11 ayant chacune une section de 5x2.5 mm, dépassant de 5.3mm, on peut appliquer un courant de 18000 ampères pendant 400 millisecondes et obtenir aisément une déformation avec une force d'appui de 9000N. La vue de gauche de la figure 2 représente l'outil 40 en contact avec la première pièce 10, lors de l'étape d'application de l'effort et de chauffage, avant que la température des parties mâles 11 ne permette la formation avec un effort réduit de la déformation de retenue de la deuxième pièce 20 sur la première pièce 10. La vue de droite de la figure 2 représente l'outil 40 qui a formé la déformation de retenue de la deuxième pièce 20 sur la première pièce 10, par une descente représentée par les flèches de chaque côté de l'outil 40. Comme les parties mâles 11 ont été chauffées, l'effort de déformation a été faible, et aucune déformation parasite n'a déformé le reste de la première pièce 10, ni l'assemblage de la première pièce 10 avec la deuxième pièce 20. Il est également à noter que le chauffage des parties mâles 11 limite le risque de création de fissure dans les parties déformées. Il est à noter que l'étape de chauffage simultané avec l'application d'un effort améliore le contact entre l'outil 40 et la première pièce 10, ce qui réduit les résistances de contact. Comme on le voit sur la figure 1, les parties mâles 11 ont une section et une masse bien inférieures au reste de la première pièce 10, si bien que le passage du courant de chauffage dans les parties mâles 11 ne provoque qu'un échauffement localisé dans ces dernières. Le reste de la première pièce 10 n'est pas suffisamment chauffé pour réduire sa résistance mécanique de plus de 10% par exemple. On peut envisager également de localiser les électrodes de masse au plus près des parties mâles 11 pour limiter le passage du courant de chauffage dans le reste de la première pièce 10. Un avantage du procédé selon l'invention est qu'il peut aisément être 5 mis en oeuvre avec une machine de soudure par résistance, ce qui limite les investissements. On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans 10 sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS1. Procédé d'assemblage d'une première pièce (10) sur une deuxième pièce (20), la première pièce (10) étant métallique avec au moins une partie mâle (11) agencée pour s'insérer dans une partie femelle de la 5 deuxième pièce (20) et traverser cette dernière, la partie mâle (11) dépassant d'une hauteur prédéterminée de la deuxième pièce (20), le procédé comprenant au moins une étape consistant à exercer un effort sur la partie mâle (11) et à simultanément chauffer cette dernière pour que l'effort soit suffisant pour déformer plastiquement la partie dépassante de la partie mâle 10 (11), de sorte à former une déformation de retenue de la deuxième pièce (20) sur la première pièce (10). 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape d'application de l'effort et de chauffe simultanée est une étape pendant laquelle la partie mâle (11) est chauffée de sorte à réduire la résistance 15 mécanique de 60% ou plus de la partie mâle (11) lorsqu'elle est à température ambiante. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la première pièce (10) comprend plusieurs parties mâles (11), chacune agencée pour s'insérer dans une partie femelle de la deuxième pièce (20) et 20 traverser cette dernière, et dans lequel l'étape d'application d'un effort et de chauffage est simultanée sur toutes les parties dépassantes des parties mâles (11). 4. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape d'application de l'effort est réalisée avec un seul outil (40) monolithique pour 25 toutes les parties mâles (11). 5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, dans lequel l'étape de chauffage est une étape de chauffage indépendant et simultané de chaque partie dépassante de chaque partie mâle (11).-10- 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape de formation de la déformation de retenue conduit à un encastrement sans jeu de la deuxième pièce (20) dans la première pièce (10). 7. Dispositif comprenant : - une première pièce (10), - une deuxième pièce (20) à assembler sur la première pièce (10), la première pièce (10) étant métallique avec au moins une partie mâle (11) agencée pour s'insérer dans une partie femelle de la deuxième pièce (20) et traverser cette dernière, la partie mâle (11) dépassant d'une hauteur prédéterminée de la deuxième pièce (20), - un outil (40) agencé pour exercer un effort sur la partie mâle (11) dépassant de la deuxième pièce (20) et pour simultanément chauffer la partie dépassante de la partie mâle (11), de sorte à former une déformation de 15 retenue de la deuxième pièce (20) sur la première pièce (10). 8. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la première pièce (10) comprend plusieurs parties mâles (11), chacune agencée pour s'insérer dans une partie femelle de la deuxième pièce (20) et traverser cette dernière, et dans lequel l'outil (40) est agencé pour appliquer 20 simultanément un effort et un chauffage sur toutes les parties mâles (11). 9. Dispositif la revendication précédente, dans lequel l'outil (40) est agencé pour chauffer indépendamment et simultanément chaque partie mâle (11). 10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, comprenant en 25 outre une troisième pièce (30) montée en liaison glissière entre la première et la deuxième pièce (10,20) et agencée pour coulisser entre ces dernières après assemblage. 11. Générateur de gaz comprenant un assemblage d'une première pièce (10) avec une deuxième pièce (20), réalisé selon le procédé de l'une 30 des revendications 1 à 6.. Module de sécurité automobile comprenant un générateur de gaz selon la revendication précédente. 13. Véhicule automobile comprenant un module de sécurité selon la revendication précédente.5