Brevet FR3025446A1 — publié le 20160311

Pièce en tôle comprenant une zone d'appui local et procédé d'assemblage d'une telle pièce sur une deuxième pièce en tôle L'invention concerne le domaine des assemblages de pièces en tôle et des procédés d'assemblage associés, et plus particulièrement des assemblages par accostage. On connaît, par exemple dans le domaine automobile, des procédés d'assemblage d'au moins deux pièces en tôle par accostage. Pour permettre un tel assemblage, chaque pièce en tôle comporte une zone plane, dite zone d'accostage. Les deux zones d'accostage sont destinées à venir en contact l'une avec l'autre afin d'être soudées. On a représenté sur la figure 1 un exemple d'assemblage de deux pièces en tôle par accostage connu de l'état de la technique. Dans l'exemple représenté, une première pièce en tôle 2 est assemblée par accostage avec une deuxième pièce en tôle 4. La première pièce en tôle 2 comprend une zone d'accostage 6 et une zone d'angle 3 mitoyenne entre la zone d'accostage 6 et le reste de la pièce. La deuxième pièce en tôle 4 comprend une zone correspondante 8, destinée à venir en regard par rapport à la zone d'accostage 6. On note que la zone correspondante 8 est cachée sur la figure 1 par la zone d'accostage 6 de la première pièce 2. Lorsque les deux surfaces 6 et 8 sont en contact, il est possible de souder les pièces 2 et 4 afin de réaliser l'assemblage. Lors de la réalisation d'un véhicule automobile, les pièces en tôle constituant la carrosserie du véhicule automobile sont traitées par cataphorèse. La cataphorèse est un traitement visant à éviter la corrosion des pièces en tôle pendant la durée de vie du véhicule automobile. Au cours d'un procédé de cataphorèse, le véhicule est plongé dans plusieurs bacs contenant un produit chimique 3025446 2 anticorrosion. Le produit chimique est ionisé, la carrosserie du véhicule automobile étant chargée électriquement. De cette manière, le produit chimique anticorrosion est attiré par les surfaces chargées électriquement des pièces en tôle de la carrosserie, puis se dépose et 5 se fixe sur les surfaces. Un tel procédé permet de mettre en oeuvre la cataphorèse sur l'ensemble des pièces en tôle de la carrosserie du véhicule. Toutefois, un tel procédé nécessite de générer un champ électrique uniforme dans toutes les pièces en tôle constituant la 10 carrosserie du véhicule. Dans certaines zones, et en particulier dans les zones d'accostage et les zones correspondantes de pièces en tôle assemblées par accostage, il peut arriver que le champ électrique soit trop faible pour entraîner le dépôt du produit chimique anticorrosion sur toute la surface extérieure de la pièce en tôle. Il en résulte une 15 protection imparfaite de la carrosserie du véhicule contre la rouille. Pour pallier cet inconvénient, on ajoute de façon classique un revêtement en zinc sur la pièce en tôle au niveau de la zone d'accostage avant l'assemblage. Ce revêtement freine la corrosion de la pièce en tôle. Toutefois, un tel revêtement ne constitue pas une 20 protection efficace pendant toute la durée de vie du véhicule. D'autres solutions connues pour pallier cet inconvénient visent à assurer l'étanchéité de l'assemblage entre les deux pièces. Par exemple, en référence à la figure 1, il est possible d'injecter de la cire entre la zone d'accostage 6 et la zone correspondante 8 une fois 25 l'assemblage réalisé. Une solution alternative produisant le même effet consiste à plaquer un produit connu sous le nom de mastic tôlerie sur la zone d'accostage 6 ou sur la zone correspondante 8 avant l'assemblage. La cire ou le mastic tôlerie ont pour fonction, d'une part, de protéger la surface des pièces en tôle 2 et 4 au niveau des 30 zones 6 et 8, et d'autre part, de freiner la progression de l'eau responsable du phénomène de rouille. En outre, afin d'assurer une meilleure étanchéité, on peut ajouter un produit connu sous le nom de mastic peinture au niveau de l'extrémité 10 de la zone d'accostage 6. On réalise aussi généralement des obturations sur les trous des autres 3025446 3 pièces en tôle constituant la carrosserie afin de freiner la progression de l'eau à l'intérieur de celle-ci. Cependant, même combinées, de telles solutions présentent toujours des défauts d'étanchéité et l'application de cire ou de mastic 5 au niveau de la zone d'accostage est très coûteuse. On a représenté sur la figure 1 une autre solution connue de l'état de la technique. Cette solution vise à permettre l'apparition d'un champ électrique dans une partie de la zone d'accostage 6 ou de la zone correspondante 8 rendant possible le dépôt du produit chimique 10 anticorrosion. La surface d'accostage 6 de la première pièce 2 comprend une zone d'appui local 12 avec deux portions en relief 14 et 16. La zone d'appui local 12 s'étend depuis la zone d'angle 3 jusqu'à l'extrémité 10 de la pièce en tôle 2. Les parties en relief 14 et 16 de la zone d'appui local 12 créent 15 un jour entre les pièces 2 et 4, ce qui permet l'apparition d'un champ électrique sur une partie de la zone d'accostage 6 et sur une partie de la zone correspondante 8. Le champ électrique apparu par la réalisation de la zone d'appui-local 12 est généré sur la surface et au voisinage des parties en relief 14 et 16, concernant la pièce 2, et sur 20 les surfaces en regard, concernant la pièce 4. De cette manière, le produit chimique anticorrosion est attiré vers ces parties des pièces en tôle 2 et 4 lors de la cataphorèse. Toutefois, l'apparition du champ électrique se limite aux zones adjacentes aux parties en relief 14 et 16, la protection contre la rouille 25 sur le reste de la zone d'accostage 6 et de la zone correspondante 8 devant être assurée par un autre moyen. Pour ce faire, on peut utiliser un procédé visant à assurer l'étanchéité de l'assemblage tel que ceux qui ont été présentés précédemment. Il est toutefois impossible d'injecter de la cire entre la pièce 2 30 et la pièce 4, les parties en relief 14 et 16 laissant un espace suffisant pour permettre à la cire de s'écouler et de sortir de la zone d'accostage. La solution généralement mise en oeuvre est donc l'application de mastic tôlerie sur les parties de la zone d'accostage 6 qui sont en contact avec la zone correspondante 8. Plus précisément, la 3025446 4 solution consiste à appliquer le mastic tôlerie avant l'assemblage sur la zone d'accostage 6, puis d'appliquer la pièce 2 contre la pièce 4. De cette manière, les parties de la pièce 2 et de la pièce 4 n'ayant pas pu être traitées par cataphorèse, sont protégées par le mastic tôlerie. 5 Toutefois, il est presque impossible d'éviter qu'une partie du mastic tôlerie ne s'évacue par les parties en relief 14 et 16, ce qui entraîne un important gaspillage de mastic. De plus, l'application de mastic demande davantage de précision et est donc plus coûteuse. Par ailleurs, il est impossible d'appliquer du mastic peinture au 10 niveau de l'extrémité 10 de la zone d'accostage 6. L'étanchéité de l'assemblage n'est donc pas assurée. Au vu de ce qui précède, le but de l'invention est de proposer une pièce en tôle comprenant une zone d'accostage conçue de manière à permettre, d'une part, l'apparition d'un champ électrique dans une 15 partie de la zone d'accostage, et d'autre part, l'étanchéité de l'assemblage et la protection des parties de la zone d'accostage non traitées par cataphorèse. A cet effet, il est proposé une pièce en tôle comprenant une zone d' accostage destinée à venir en appui sur une zone 20 correspondante d'une deuxième pièce en tôle. La pièce en tôle comprend en outre une zone d'angle délimitant la zone d'accostage et une zone d'appui local comprenant des portions en relief destinées à espacer localement la zone d'appui local et la deuxième pièce. Selon une caractéristique générale de cette pièce en tôle, la zone d'appui 25 local s'étend sur la zone d'angle et sur une partie de la zone d' accostage. Un tel arrangement sur la première pièce permet la pose de mastic peinture et de cire, et améliore l'efficacité de la pose de mastic tôlerie. De plus, la zone d'appui local avec les parties en relief 30 améliore l'efficacité de la cataphorèse. Cela renforce la protection des pièces contre la corrosion. Selon un mode de réalisation, la partie de la zone d'accostage sur laquelle s'étend la zone d'appui local est située à une distance de 3025446 5 l'extrémité de la zone d'accostage comprise dans une gamme allant de 4 mm à 6 mm. Par exemple, la zone d'appui local comprend une rainure pratiquée sur la surface de la pièce, dont l'épaisseur maximale est 5 comprise dans une gamme allant de 0.5 mm à 2 mm. Selon un autre aspect, il est proposé l'utilisation d'une pièce en tôle telle que définie précédemment dans une partie d'une structure de véhicule automobile. Selon encore un autre aspect, l'invention concerne un procédé 10 d'assemblage d'une première pièce en tôle et d'une deuxième pièce en tôle, la première pièce en tôle comprenant une zone d'angle et une zone d'accostage délimitée par la zone d'angle. Le procédé comprend : - une première phase de réalisation sur la première pièce en tôle d'au moins une zone d'appui local comprenant des portions en 15 relief destinées à espacer localement la zone d'appui et la deuxième pièce ; - une deuxième phase d'assemblage des deux pièces en tôle. Selon une caractéristique générale de ce procédé, la zone d'appui local réalisée lors de la première phase est pratiquée sur la 20 zone d'angle et sur une partie de la zone d'accostage. Un tel procédé permet, d'une part, de protéger une partie des pièces en tôle au niveau de la zone d'accostage par cataphorèse, et d'autre part, de protéger la partie restante des pièces en tôle en assurant l'étanchéité de l'assemblage 25 Par exemple, la première phase comprend une étape d' emboutissage. Selon un mode de mise en oeuvre, la deuxième phase comprend une étape de soudage des deux pièces en tôle. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention 30 apparaîtront à l'examen de la description détaillée du mode de réalisation de l'invention, nullement limitatif, et des dessins annexés, sur lesquels : 3025446 6 la figure 1, à laquelle il a déjà été fait allusion dans la partie introductive, représente un assemblage de deux pièces en tôle connu de l'état de la technique, la figure 2 représente une vue isométrique d'une pièce 5 en tôle selon un mode de réalisation de l'invention assemblée à une pièce en tôle plane, la figure 3 représente un procédé d'assemblage d'une première pièce en tôle et d'une deuxième pièce en tôle selon un premier mode de mise en oeuvre de 10 l'invention, et la figure 4 représente un procédé d'assemblage d'une première pièce en tôle et d'une deuxième pièce en tôle selon un second mode de mise en oeuvre de l'invention. 15 On a représenté sur la figure 2, une vue isométrique d'une pièce en tôle 20 selon un mode de réalisation de l'invention. La première pièce en tôle 20 est représentée assemblée par accostage avec une deuxième pièce en tôle 22. Dans cet exemple, les pièces en tôle 20 et 22 sont des constituants de la structure d'un 20 véhicule automobile, par exemple deux panneaux de carrosserie. La première pièce en tôle 20 comprend une zone d'accostage 24 délimitée par une zone d'angle 26. Dans ce mode de réalisation, la zone d'angle 26 est en réalité un arrondi. La deuxième pièce 22 est plane. 25 La zone d'accostage 24 est destinée à venir en appui sur une zone correspondante 28 de la deuxième pièce en tôle 22. Sur la figure 2, la zone correspondante 28 est cachée par la première pièce 20. La première pièce 20 comprend une extrémité 30 de la zone d'accostage 24. 30 Grâce à cette surface d'accostage 24, la première pièce 20 est destinée à être rendue solidaire de la deuxième pièce 22, par un procédé d'assemblage quelconque. La pièce en tôle 20 comprend en outre une zone d'appui local 32. La zone d'appui local 32 a été schématiquement représentée sur la 3025446 7 figure 2 par deux lignes en pointillés 34 et 36. La zone d'appui local 32 s'étend ainsi sur une partie de la zone d'angle 26 et sur une partie de la zone d'accostage 24. Dans ce mode de réalisation, la ligne en pointillés 36 5 délimitant l'extrémité de la zone d'appui local 32 la plus proche de l'extrémité 30 est située à une distance de 4 mm de l'extrémité 30 de la zone d'accostage 24. De manière générale, dans la plupart des modes de réalisation de l'invention, la ligne en pointillés d'extrémité 36 de la zone d'appui 10 local 32 est située à une distance d'au moins 4 mm de l'extrémité 30 de la zone d'accostage 24. La zone d'appui local 32 comprend des portions en relief 38 et 40. Les portions en relief 38 et 40 ont pour fonction d'espacer localement la zone d'appui local 32 de la première pièce 20 et la zone 15 correspondante 28 de la deuxième pièce 22. En conséquence, il devient possible de générer localement un champ électrique, au niveau des parties en relief 38 et 40. Sous certaines conditions, il est même possible que ce champ électrique s'étende au-delà des parties 38 et 40, sur la zone d'appui 20 local 32. Dans ce mode de réalisation, les parties en relief 38 et 40 ont deux rainures sensiblement identiques, d'épaisseur supérieure ou égale à 0.5 mm. On peut aussi, sans sortir du cadre de l'invention, envisager un autre mode de réalisation comprenant des parties en relief 25 d'épaisseur différente. L'épaisseur des parties en relief est un paramètre important concernant la conception de la pièce 20. En effet, si cette épaisseur est trop faible, l'espacement entre la zone d'accostage 24 et la zone correspondante 28 peut être trop faible pour générer un champ électrique dans les deux pièces en tôle. 30 D'un autre côté, si cette épaisseur est trop importante, la pièce 20 est constituée de davantage de matière, ce qui peut entraîner un poids trop important, un coût de fabrication augmenté ou un encombrement accru. 3025446 8 En conséquence du fait que la zone d'appui local 32 s'étende sur une partie de la zone d'accostage 24, les parties en relief 38 et 40 ont respectivement une extrémité 42 et 44. En conséquence également, la zone d'accostage 24 comprend une surface d'extrémité 46 plane. 5 Ces caractéristiques facilitent ainsi la pose de mastic tôlerie entre la zone d'accostage 24 de la première pièce 20 et la zone correspondante 28 de la deuxième pièce 22. Elles rendent également possible la pose de mastic peinture au niveau de l'extrémité 30 de la zone d'accostage 24 et l'injection de cire entre la surface d'extrémité 10 46 et la partie en regard de la zone correspondante 28, lorsque l'on ne pose pas de mastic tôlerie. En conséquence, il devient possible d'améliorer l'étanchéité de l'assemblage avec moins de gaspillages, et ce en dépit du fait que la zone d'accostage 24 comporte une zone d'appui local 32. 15 Dans ce mode de réalisation, une partie des pièces 20 et 22 est donc protégée par cataphorèse, le reste étant protégé par de la cire, du mastic tôlerie, ou du mastic peinture. On a représenté sur la figure 3, un procédé d'assemblage par accostage permettant d'obtenir un assemblage tel que celui des pièces 20 20 et 22 représenté sur la figure 2. Ce procédé comprend une première phase P01 de réalisation des pièces en tôle 20 et 22, une deuxième phase P02 d'assemblage de celles-ci, une troisième phase P03 de cataphorèse et une quatrième phase PO4 d'étanchéisation. 25 La première phase P01 comprend une première étape E01 de réalisation de la pièce en tôle 20. Au cours de cette étape, on met en oeuvre des procédés classiques de pliage ou d'emboutissage afin de réaliser sur la pièce 20 la zone d'accostage 24 plane et la zone d'angle 26. 30 La première phase P01 comprend également une seconde étape E02 de réalisation de portions en relief de la zone d'appui local. Au cours de cette étape, on réalise sur la zone d'appui local 32 deux rainures en relief 38 et 40. Pour ce faire, on pourra utiliser un procédé classique d'emboutissage. 3025446 9 La zone d'appui local 32 est située sur la zone d'angle 26 et sur une partie de la zone d'accostage 24. Pour cette raison, les parties en relief 38 et 40 sont des rainures comprenant une extrémité 42 et 44. La deuxième phase P02 d'assemblage comprend une première 5 étape E03 de mise en regard des pièces 20 et 22. Au cours de cette étape, on dispose les pièces 20 et 22 de telle sorte que la zone d'accostage 24 soit en appui sur la zone correspondante 28. La deuxième phase P02 comprend une deuxième étape E04 de soudage des pièces 20 et 22. Au cours de cette étape, on soude la zone 10 d'accostage 24 sur la zone correspondante 28. La troisième phase P03 de cataphorèse comprend une première étape E05 de création d'un champ électrique. Au cours de cette étape, on branche le véhicule à une source de courant de telle sorte que les pièces métalliques constituant la structure et la carrosserie du véhicule 15 soient chargées électriquement. Concernant la pièce 20, celle-ci est chargée électriquement en dehors de la zone d'accostage 24 ainsi que sur la surface et au voisinage des parties en relief 38 et 40. La pièce 22 est chargée en dehors de la zone correspondante 28 et sur les surfaces de la zone 20 correspondante 28 qui sont situées en regard des surfaces chargées de la zone d'accostage 24, c'est-à-dire en regard des parties en relief 38 et 40. La phase P03 comprend une deuxième étape E06 de dépôt du produit chimique anticorrosion. Au cours de cette étape, on plonge le 25 véhicule dans un bain de produit chimique anticorrosion. Le produit chimique anticorrosion est ionisé, de telle sorte qu'il est attiré par les surfaces chargées électriquement des pièces en tôle constituant la structure du véhicule. Ainsi, le produit chimique anticorrosion se dépose sur la pièce 30 20, en dehors de la zone d'accostage 24, ainsi que sur la surface des parties en relief 38 et 40. Le produit chimique anticorrosion se dépose sur la pièce en tôle 22 en dehors de la zone correspondante 28, ainsi que sur les surfaces de la partie correspondante 28 située en regard des parties en relief 38 et 40 de la pièce 20. 3025446 10 La phase PO4 d'étanchéisation comprend une première étape E07 d'injection de cire entre les pièces 20 et 22. Au cours de cette étape, on injecte de la cire à l'état liquide entre les pièces 20 et 22, respectivement au niveau de la zone d'accostage 24 et de la zone 5 correspondante 28. La cire à l'état liquide se solidifie ensuite, de manière à protéger les surfaces respectives de la zone d'accostage 24 et de la zone correspondante 28. La phase PO4 comprend une deuxième étape E08 de dépôt de mastic peinture. Au cours de cette étape, on applique du mastic 10 peinture au niveau de la zone d'extrémité 30 de la première pièce 20. Le mastic peinture permet d'obtenir une étanchéité renforcée au niveau de l'extrémité de la zone d'accostage 24. Ainsi, ce procédé permet de protéger les pièces 20 et 22 contre la rouille, sur une partie de la zone d'accostage 24 et de la zone 15 correspondante 28. Une telle protection est rendue possible grâce à l'étape E02 de réalisation d'une zone d'appui local. En outre, ce procédé permet une étanchéité renforcée au niveau de la zone d'accostage 24, en particulier au niveau de sa surface d'extrémité 46. Cet avantage provient de la caractéristique selon 20 laquelle la zone d'appui local réalisée lors de l'étape E02 est réalisée sur une partie de la zone d'angle 26 et une partie de la zone d'accostage 24. On a représenté en figure 4, une variante du procédé de la figure 3. 25 Les phases et étapes du procédé de la figure 4 identiques ou similaires aux phases et étapes du procédé de la figure 3 comportent les mêmes références. La phase P01 de ce procédé comprend une troisième étape E12 d'application de mastic tôlerie sur la pièce 20. Au cours de cette 30 étape, on applique le mastic tôlerie sur la zone d'accostage 24 de la pièce 20. Plus précisément, le mastic tôlerie est appliqué entre les rainures en relief 38 et 40 et sur la surface d'extrémité 46. 3025446 11 Dans le procédé de la figure 4, au cours de l'étape E03 de la deuxième phase P02, on presse la pièce 20 contre la pièce 22, de manière à déformer le mastic tôlerie appliqué lors de l'étape E12. De cette manière, on renforce l'étanchéité de l'assemblage 5 entre les pièces 20 et 22. Le procédé de la figure 4 diffère également du procédé de la figure 3 par l'absence de l'étape E07 d'injection de cire dans la phase PO4 d'étanchéisation, la fonction de la cire étant assurée par le mastic tôlerie. 10 De manière analogue au procédé de la figure 3, ce procédé permet d'améliorer l'efficacité du traitement des pièces en tôle 20 et 22 par cataphorèse, tout en améliorant l'étanchéité de l'assemblage. Il en résulte une meilleure protection contre la rouille, impliquant une meilleure tenue mécanique des pièces en tôle 15 constituant la structure du véhicule au cours de la vie de celui-ci. En outre, une zone d'appui local ainsi réalisée permet l'assemblage d'une troisième pièce en tôle, par exemple identique à la première pièce en tôle, sur le côté libre de la deuxième pièce en tôle. Un tel assemblage est rendu possible seulement par le fait que la zone 20 d'appui local est réalisée sur la pièce comportant une zone d'angle et non sur la pièce plane. Dans le cas contraire, les parties en relief ne permettraient pas le soudage de la troisième pièce sur la deuxième pièce. REVENDICATIONS1. Pièce en tôle (20), comprenant une zone d'accostage (24) destinée à venir en appui sur une zone correspondante (28) d'une deuxième pièce en tôle (22), une zone d'angle (26) délimitant la zone d'accostage (24) et une zone d'appui local (32) comprenant des portions en relief (38, 40) destinées à espacer localement la zone d'appui local (32) et la deuxième pièce (22), caractérisée en ce que la zone d'appui local (32 s'étend sur la zone d'angle (26) et sur une partie de la zone d'accostage (24). 2. Pièce en tôle (20) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie de la zone d'accostage (24) sur laquelle s'étend la zone d'appui local (32) est située à une distance de l'extrémité (30) de la zone d'accostage (24) comprise dans une gamme allant de 4 mm à 6 mm. 3. Pièce en tôle (20) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la zone d'appui local (32) comprend une rainure (38, 40) pratiquée sur la surface (24, 26) de la pièce (20), dont l'épaisseur maximale est comprise dans une gamme allant de 0.5 mm à 2mm. 4. Utilisation d'une pièce en tôle (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans une partie d'une structure de véhicule automobile. 5. Procédé d'assemblage d'une première pièce en tôle (20) et d'une deuxième pièce en tôle (22), la première pièce en tôle (20) comprenant une zone d'angle (26) et une zone d'accostage (24) délimitée par la zone d'angle (26), comprenant : - une première phase (P01) de réalisation sur la première pièce en tôle (20) d'au moins une zone d'appui local (32) comprenant des portions en relief (38, 40) destinées à espacer localement la zone d'appui local (32) et la deuxième pièce (22), - une deuxième phase (P02) d'assemblage des deux pièces en tôle (20, 22), 3025446 13 caractérisé en ce que la zone d'appui local (32) réalisée lors de la première phase (P01) est pratiquée sur la zone d'angle (26) et sur une partie de la zone d'accostage (24). 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel la première 5 phase (P01) comprend une étape d'emboutissage (E02). 7. Procédé selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la deuxième phase (P02) comprend une étape de soudage (E04) des deux pièces en tôle (20, 22).