Brevet FR3075098A1 — publié le 20190621

PROCEDE DE REALISATION D'UNE ROUE DE VEHICULE AUTOMOBILE AVEC JANTE EN ALLIAGE D'ALUMINIUM La presente invention concerne un procede de realisation d'une roue de vehicule automobile comportant une jante en aluminium, ainsi qu'une roue obtenue avec un tel procede, et un vehicule automobile comportant ces roues. Les roues de vehicules automobiles realisees en tole, comportent generalement un voile sensiblement transversal comprenant au milieu des pergages de fixation sur un moyeu, dont le contour est fixe a l'interieur d'une jante circulaire. Un procede de fabrication d'une jante, presente notamment par le document FR-Al -2300639, realise le roulage d'une bande de tole pour former un cercle, les deux faces d'extremit6 de cette bande etant soudees en appui l'une sur l'autre pour obtenir une rigidite et une resistance au choc importantes. D'une maniere generale le proc6d6 habituellement utilise consiste a couper les extremites de la bande avec une cisaille, puis a realiser une soudure electrique en saisissant les deux extremites serrees dans des mors, en alignant et en pressant les deux faces coupees l'une sur l'autre. On fait passer ensuite un courant de forte intensite pour realiser une fusion du metal au niveau du contact de ces faces. Apres des operations de finition sur la soudure, on realise un profilage continu du cercle pour former les rebords maintenant le pneumatique. Le voile forme par une tole emboutie, est assemble en dernier a l'interieur de la jante par soudure ou rivetage. Afin d'alleger les roues pour reduire la masse totale du vehicule, et en particulier les masses non suspendues afin d'ameliorer le confort et la tenue de route, it est connu de realiser une jante en tole d'alliage d'aluminium, qui peut etre fixee sur un voile en tole d'acier ou d'alliage d'aluminium. Un type de roue connu, presente notamment par le document FR-A1- 2994668, comporte un voile realise en tole d'acier et une jante en tole 2 d'aluminium qui sont d'abord assembles par frettage pour realiser un positionnement, puis rigidement fixes ensemble par un cordon de soudure. On obtient une roue presentant un poids reduit d'environ 1 ,3kg par rapport a une roue entierement en tole d'acier. 5 En variante on peut assembler la jante sur le voile par des rivets, ou des operations comprenant un refoulement du metal du type clinchage. Toutefois des essais de resistance et d'endurance realises sur des roues avec jantes en alliage d'aluminium, produites par cisaillage d'une bande, roulage pour former le cercle, puis soudure electrique avec un accostage des 10 deux bords de coupe ainsi obtenus l'un contre l'autre, montrent que les ruptures de la jante patent le plus souvent de la zone de soudure. La presente invention a notamment pour but d'eviter ces inconvenients de la technique anterieure. Elle propose a cet effet un procede de realisation d'une roue de vehicule 15 automobile comportant une jante produite a partir d'une bande formee dans une tole en alliage d'aluminium, ce procede comportant la coupe a longueur de la bande avec une cisaille, puis un roulage de cette bande, et enfin une soudure electrique des deux bords de coupe l'un contre l'autre, ce procede etant remarquable en ce qu'il comporte avant la soudure une operation 20 mecanique de preparation des deux bords de coupe comprenant un nettoyage de ces bords par brossage ou par usinage. Un avantage de cette roue est que ('operation mecanique de preparation des bords permet d'eliminer des pollutions sur ces bords, notamment des particules metalliques deposees par la cisaille lors de la coupe de ces bords, 25 en particulier des particules d'acier si cette cisaille travaille par ailleurs sur des bandes d'aciers, ou des pollutions exterieures comme de l'huile de coupe regues lors de differentes operations precedentes. La soudure entre les bords presentant un alliage d'aluminium exempte de pollution permet d'obtenir une resistance maximum du metal, qui peut etre 30 equivalente a celle du reste de la bande. 3 La roue selon l'invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caracteristiques suivantes, qui peuvent etre combinees entre elles. Selon un mode de realisation, le procede comporte un nettoyage des bords avec une brosse presentant des fils de brossage en acier inoxydable. 5 Selon un autre procede de realisation, le procede comporte un usinage des bords avec une fraise. Dans ce cas, la fraise peut comporter une premiere face de taille cylindrique. Avantageusement, la fraise comporte une deuxieme face de taille. 10 Dans ce cas, avantageusement le procede comporte un usinage d'un dessous de la tole par la deuxieme face de taille de la fraise, formant une couronne plate en dessous du contour cylindrique de la premiere face de taille. Avantageusement, le procede realise avec un merle passage d'un outil le brossage ou ('usinage des deux bords de la bande disposes l'un en face de 15 l'autre. L'invention a aussi pour objet une roue realisee avec un procede comprenant l'une quelconque des caracteristiques precedentes, remarquable en ce que la tole comporte au niveau de chaque cote de la soudure une epaisseur calibree de cette tole par une operation d'usinage. 20 L'invention a de plus pour objet un vehicule automobile equipe de roues recevant des pneumatiques, remarquable en ce que ces roues comportent la caracteristique precedente. L'invention sera mieux comprise et d'autres caracteristiques et avantages apparaitront plus clairement a la lecture de la description ci-apres donnee a 25 titre d'exemple, en reference aux dessins annexes dans lesquels : - la figure 1 presente successivement une roue assemblee suivant l'invention, puis le detail de la jante et du voile de cette roue ; - la figure 2 est une vue de detail de l'accostage des bords apres le roulage de la bande ; 30 - la figure 3 presente la soudure de ces bords ; 4 - la figure 4 est une vue en coupe passant par l'axe d'une fraise, presentant la preparation des bords par fraisage ; et - les figures 5 et 6 presentent en vue de cote un bord successivement apres le cisaillage et apres le fraisage. 5 La figure 1 presente une roue comportant une jante 2 formee dans une tole en aluminium, formant un contour circulaire presentant transversalement un profile comprenant deux rebords lateraux prevus pour encadrer un pneumatique. Un voile 4 forme dans une tole en acier comporte un pergage central de 10 centrage 6, entoure par quatre pergages 8 prevus pour recevoir des goujons de fixation de la roue sur le moyeu du vehicule. Le voile 4 peut presenter tous types de forme, notamment une forme en etoile avec des branches comportant une fixation de chaque branche sur la jante 2. 15 La figure 2 presente la jante 2 formee par une bande d'alliage d'aluminium mise a longueur avec une coupe par cisaillage, qui est ensuite roulee sur 360° pour presenter les deux bords 10 kin en face de l'autre. La figure 3 presente ('operation de soudure des bords 10, comprenant le serrage de chaque cote de la bande par un mors 20 relie chacun a un pole 20 d'un generateur electrique, puis le positionnement et le serrage des deux bords l'un contre l'autre pour appliquer une pression sur ces bords. On a ensuite un cycle de soudage faisant passer un courant controle afin d'obtenir une fusion des bords et une soudure. Toutefois la presence d'impuretes sur les bords 10, comme des residus 25 de copeaux d'acier venant d'operations precedentes de cisaillage de toles d'acier, ou des depots de fluides comme de l'huile, ou d'autres polluants repandus dans des ateliers mecaniques, entrainent des points de faiblesse dans la soudure a partir desquels partent des fissures lors d'un travail en fatigue de la roue. 30 On obtient des defaillances des roues au cours de cycles d'endurance representant leurs durees de vie. 5 La figure 4 presente une fraise 22 comportant une tige entrainee en rotation, supportant une fraise a double face de taille comprenant une grande partie cylindrique 26 disposee en dessous d'une petite partie cylindrique 24. Une premiere face de taille est formee par le contour circulaire de la petite 5 partie cylindrique 24, usinant directement les bords 10 de la coupe de la jante 2 pour retirer une faible epaisseur, de l'ordre de quelques dixiemes de millimetre, pouvant contenir des inclusions venant du cisaillage. Une deuxieme face de taille 28 est formee par le plan superieur de la grande partie cylindrique 26, depassant autour de la petite partie cylindrique 10 24, constituant une couronne qui vient en dessous de la tole. La figure 5 presente ('operation de cisaillage de la tole avec un couteau 30 descendant pour couper la tole, formant sur le dessous de cette tole au niveau de cette coupe un petit bourrelet 32 venant d'un repoussement de la matiere. 15 La figure 6 presente apres le passage de la deuxieme face de taille de la fraise 28, ajustee sur le dessous de la tole de la jante 2, la suppression du bourrelet 32 afin de former un dessous entierement plat. On obtient apres le passage de la fraise un bord 10 prepare pour la soudure, presentant a la fois une surface tres propre, et une geometrie 20 rigoureuse formant un plan qui va s'ajuster parfaitement sur le bord en face, avec une absence de bourrelets sur le dessous. On peut avec la deuxieme face de taille 28 calibrer l'epaisseur du bord de tole 10. Avantageusement on realise comme presente figure 4 simultanement un fraisage des deux bords 10 de la bande de tole, en ajustant leur ecartement 25 suivant la largeur de la fraise pour permettre avec un unique passage l'usinage en merle temps de ces deux bords. La soudure realisee ensuite presente un meilleur controle de sa geometrie, et une absence d'inclusion a l'interieur formant les conditions optimales de resistance. 30 En variante a la place du fraisage on peut realiser un brossage mecanique des deux bords 10 de la tole, avec une brosse rotative comportant 6 de preference des fils en acier inoxydable afin de limiter tout risque de pollution, REVENDICATIONS1 - Procede de realisation d'une roue de vehicule automobile comportant une jante (2) produite a partir d'une bande formee dans une tole en alliage 5 d'aluminium, ce procede comportant la coupe a longueur de la bande avec une cisaille (30), puis un roulage de cette bande, et enfin une soudure electrique des deux bords de coupe (10) I'un contre I'autre, caracterise en ce qu'il comporte avant la soudure une operation mecanique de preparation des deux bords de coupe (10) comprenant un nettoyage de ces bords (10) par 10 brossage ou par usinage. 2 - Procede de realisation selon la revendication 1, caracterise en ce qu'il comporte un nettoyage des bords (10) avec une brosse presentant des fils de brossage en acier inoxydable. 3 - Procede de realisation selon la revendication 1, caracterise en ce qu'il 15 comporte un usinage des bords (10) avec une fraise (22). 4 - Procede de realisation selon la revendication 3, caracterise en ce que la fraise (22) comporte une premiere face de taille cylindrique (24). - Procede de realisation selon la revendication 4, caracterise en ce que la fraise (22) comporte une deuxieme face de taille (28). 20 6 - Procede de realisation selon la revendication 5, caracterise en ce qu'il comporte un usinage d'un dessous de la tole par la deuxieme face de taille (28) de la fraise (22), formant une couronne plate en dessous du contour cylindrique (24) de la premiere face de taille. 7 - Procede de realisation selon I'une quelconque des revendications 25 precedentes, caracterise en ce qu'il realise avec un merle passage d'un outil le brossage ou ('usinage des deux bords (10) de la bande disposes I'un en face de I'autre. 8 - Roue realisee avec un proc6d6 selon ('une quelconque des revendications precedentes, caracterisee en ce que la tole comporte au niveau 30 de chaque cote de la soudure une epaisseur calibree de cette tole par une operation d'usinage. 8 9 - Vehicule automobile equipe de roues recevant des pneumatiques, caracterise en ce que ces roues sont selon a la revendication 8.