Brevet FR3067622A1 — publié le 20181221

OUTIL DE SERTISSAGE DESTINE A SERTIR LES BORDS DE DEUX PIECES EN TOLE L'invention concerne un dispositif de sertissage par pliage par frottement d'un premier bord d'une première tôle sur un second bord d'une seconde tôle. Le sertissage est un procédé d'assemblage qui consiste à rabattre, ou plier, un bord d'une première tôle appelée peau, sur un bord d'une seconde tôle appelée doublure. Un tel assemblage peut être réalisé par pliage à 900 ou à 1800 . Le sertissage est fréquemment utilisé dans l'industrie automobile, pour relier deux tôles entre elles, dans le but de former des éléments structurels, comme un ouvrant d'un véhicule, ou dans le but de réaliser une ouverture dans la carrosserie d'un véhicule, comme une ouverture pour un toit ouvrant. Un dispositif de sertissage par frottement comporte ainsi au moins un outil de sertissage conçu pour rabattre un premier bord à plier d'une première tôle sur un second bord d'une seconde tôle, et entraîné en déplacement suivant un axe de travail parallèle au premier bord à plier. Cet outil délimite au moins une face de sertissage qui est adaptée pour coopérer par frottement avec le premier bord à plier de la première tôle, et qui s'étend d'amont en aval suivant le sens d'avancement de l'outil, depuis une première portion amont d'attaque conçue pour s'étendre parallèlement au premier bord à plier, jusqu'à une seconde portion aval inclinée angulairement par rapport à la première portion autour de l'axe de travail, la face de sertissage comportant une troisième portion intermédiaire de pliage de la forme d'un hélicoïde adaptée pour plier le premier bord à plier par vrillage. On parle donc de surface de travail ou vrille de sertissage. De plus, le dispositif de sertissage comporte un moyen d'entraînement en déplacement de l'outil de sertissage suivant l'axe de travail, ce moyen d'entraînement est généralement un bras de robot qui est relié sur l'outil de sertissage sur une partie dite support de celui-ci et qui est conçu pour entraîner l'outil de sertissage en déplacement suivant une trajectoire de sertissage prédéterminée. L'outil de sertissage comprend donc, de façon connue, une partie travaillante comprenant une vrille de sertissage qui, entraînée en déplacement, a pour effet de 2 replier un bord tombé de l'une des pièces sur le bord de l'autre pièce. Le sertissage s'effectue par frottement et permet de replier une pièce telle que la peau de porte, par exemple, sur l'autre pièce, la doublure, le tout en une seule passe, ou bien encore pour certains sertis en deux passes. 5 Une vrille de sertissage permet de coucher progressivement le bord à sertir depuis son état non serti dans lequel il s'étend à 900 par rapport à l'autre bord jusqu'à son état serti, dans lequel il s'étend parallèlement à l'autre bord. On connaît ainsi dans FR 2 987 590 un outil de sertissage destiné à sertir les bords de deux pièces en tôle constitué d'un bloc comprenant au moins deux vrilles 10 de sertissage usinées dans le bloc permettant chacune lors du déplacement de l'outil de replier le bord de l'une des deux pièces sur le bord de l'autre pièce, permettant à l'outil d'être utilisé, sans avoir à le remplacer : - soit, en cas de changement du sens de déplacement, - soit, en cas de modification de la géométrie des pièces à sertir. 15 Cependant, l'opération de sertissage par frottement engendre une usure prématurée de la surface de frottement qui ne peut satisfaire les exigences de cycle de sertissage envisagées. De plus, au cours de l'usure de l'outil de sertissage, des particules résultantes de cette usure peuvent s'incruster dans la partie travaillante de l'outil 20 et générer ensuite des défauts du serti. Aussi, l'usure ou l'incrustation de particules dans la partie travaillante de l'outil de sertissage engendre des défauts de qualité conduisant à des rayures formées sur le bord serti de la pièce, ainsi que des copeaux qui seront visibles après peinture. De plus, les coûts de maintenance en remplacement d'un tel outil sont 25 importants, puisque dans ce cas on doit changer l'outil de sertissage ou ré-usiner la surface de frottement. La présente invention a donc pour but de pallier cet inconvénient en proposant un outil de sertissage par frottement conçu pour rabattre un premier bord à plier d'une première tôle sur un second bord d'une seconde tôle, lors d'un 30 déplacement suivant un axe de travail parallèle au premier bord à plier, cet outil présentant une partie support permettant son raccordement à un moyen 3 d'entraînement en déplacement et une partie travaillante présentant une surface de frottement en forme de vrille, dans lequel la vrille ou partie travaillante peut être remplacée en cas d'usure ou lors de la mise au point, sans qu'il soit besoin de procéder au changement complet de l'outil de sertissage. 5 A cet effet, l'invention a pour objet un outil de sertissage par frottement, présentant une partie support permettant son raccordement à un moyen d'entraînement en déplacement et au moins une partie travaillante présentant une surface de frottement en forme de vrille, caractérisé en ce que la partie travaillante et la partie support sont des éléments distincts, ladite partie travaillante étant fixée 10 sur la partie support. Ainsi, de manière avantageuse, l'outil de sertissage est constitué d'éléments distincts, ce qui simplifie la maintenance et le coût de remplacement de l'outil de sertissage, seule la partie travaillante pouvant être remplacée en cas d'usure. Par ailleurs selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, la partie 15 travaillante et la partie support étant deux éléments distincts, la partie travaillante peut être constituée en un matériau dont la dureté est supérieure à la dureté du matériau constituant la partie support. Ainsi, la partie support est réalisée en un matériau ne nécessitant pas de dureté spécifique tel que de l'acier et la partie travaillante fixée sur la partie 20 support est réalisée dans un matériau dont la dureté permet de réaliser le sertissage par frottement tout en limitant l'usure et qui souvent est plus onéreux que l'acier. On peut ainsi améliorer les propriétés anti-usure de l'outil de sertissage tout en limitant les coûts, le matériau de grande dureté plus cher étant utilisé uniquement pour la partie travaillante. 25 Selon un mode préféré de l'invention, la partie travaillante est constituée d'une seule pièce sous forme d'une plaque ou bloc présentant une face en forme de vrille formant la surface de frottement et une partie de fixation sur la partie support de l'outil de sertissage. De manière avantageuse, la fixation de la partie travaillante sur la partie 30 support est réversible. 4 Ainsi, selon un mode de réalisation, la partie travaillante est fixée par brasage sur la partie support. De manière avantageuse, lorsque la partie travaillante fixée par brasage est usée, il est alors possible de débraser la partie travaillante usée pour la remplacer par une nouvelle partie travaillante fixée de nouveau par 5 brasage. Selon un mode de réalisation préféré, la partie travaillante est fixée sur la partie support de manière amovible. De préférence, la partie travaillante est fixée sur la partie support à l'aide de moyens de vissage. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car non seulement il 10 permet de remplacer facilement par dévissage et revissage une partie travaillante usée mais également de mettre en place des parties travaillantes différentes présentant des formes de vrille de sertissage différentes. On peut ainsi limiter les coûts d'usinage et procéder à des réglages rapides lors des mises au point du dispositif de sertissage. 15 De préférence, la partie support est réalisée en acier présentant une dureté de 60 selon l'échelle de dureté de Rockwell C (60 HRC (Hardness Rockwell C)) et la partie travaillante est alors constituée d'un matériau choisi parmi des matériaux ayant une valeur supérieure à 60 HRC, et de manière préférée à 65 HRC. Un tel matériau peut être un carbure tel que le carbure de tungstène. 20 En variante, la partie travaillante peut être réalisée en matériau céramique, choisi parmi les nitrures et/ou les oxydes. Ce bloc présente une partie de fixation sur la partie support de l'outil de sertissage et une partie travaillante usinée sous forme d'une vrille de sertissage. De préférence, le bloc ou la plaque comporte des alésages pour la mise en place 25 de vis de fixation coopérant avec des alésages taraudés dans la partie support. On prévoit de préférence un léger désaxage entre les alésages de la partie travaillante et ceux de la partie support, ce qui permet d'assurer le placage de ladite partie travaillante dans deux directions. De préférence également des butées de placage sur la partie support sont prévues pour garantir ce placage. On 30 évite ainsi d'ajouter des goupilles de positionnement, en garantissant le placage de la partie travaillante contre les deux faces d'appui des butées. 5 L'outil de sertissage selon l'invention offre une meilleure tenue à l'usure, ce qui limite les défauts sur les pièces fabriquées et donc une meilleure fiabilité des pièces serties. De plus, le remplacement rapide de la partie travaillante permet de tester facilement plusieurs formes de vrille jusqu'à trouver celle qui assure le 5 meilleur sertissage. L'invention concerne également un dispositif de sertissage comportant un outil de sertissage selon l'invention monté sur un moyen d'entraînement en déplacement tel que le bras d'un robot. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au 10 long de la description ci-après des dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : - la figure 1 est une vue en perspective, montrant un outil de sertissage en position de travail sur les bords respectifs de deux pièces en tôle, - la figure 2 est une vue en plan schématique, montrant le dessus d'un outil 15 de sertissage selon l'invention en position de travail, - la figure 3 représente une vue en perspective latérale, montrant le dessous d'un outil de sertissage selon une première forme de réalisation de l'invention ; - la figure 4 représente une vue en perspective latérale, montrant le 20 dessous d'un outil de sertissage selon une deuxième forme de réalisation. La figure 1 représente un outil de sertissage 1' de l'état de la technique destiné à sertir les bords 2a, 3a de deux pièces en tôle 2, 3 comprenant une partie support 11' permettant la fixation de l'outil 1' à un bras de robot, par exemple, et une partie travaillante 12' comportant une vrille de sertissage 4' permettant, lors 25 du déplacement de l'outil 1' dans le sens F, de replier le bord 3a de l'une 3 des deux pièces sur le bord 2a de l'autre pièce 2. La partie support 11' et la partie travaillante 12' sont d'une pièce, dans un même bloc de matériau. Cette partie travaillante 12' est usinée sur une face de la partie support 11'. Dans les exemples des figures 3 et 4, l'outil de sertissage 1 selon l'invention 30 comprend une partie support 11 et deux vrilles de sertissage 4 disposées symétriquement par rapport à un plan perpendiculaire à la direction F de 6 déplacement de l'outil 1. Cette disposition symétrique des vrilles 4 permet de sertir selon deux directions opposées F de déplacement de l'outil 1. Dans cet exemple, les deux vrilles de sertissage 4 sont identiques. Chaque vrille de sertissage 4 est réalisée dans un bloc de matériau formant 5 un élément distinct de la partie support 11 et fixé sur ladite partie support 11. Ce bloc ou plaque de matériau constitue la partie travaillante 12 de l'outil de sertissage 1 qui est réalisée dans un matériau de plus grande dureté que le matériau constituant la partie support 11 et qui est fixée dessus. La partie support 11 de l'outil de sertissage 11 comprend des moyens, à 10 savoir des trous 5, pour fixer ledit outil de sertissage 1 de façon amovible à un support (non représenté aux figures 3 et 4). De même la partie support 11 comporte un logement pour la mise en place de la partie travaillante 12. Ces trous de fixation 5 permettent de modifier la position de l'outil de sertissage 1 de façon à pouvoir mettre en position de travail les vrilles de 15 sertissage 4 en fonction des besoins. La partie support 11 comprend également dans l'exemple représenté à la figure 3, des alésages (non visibles sur la figure) taraudés dans lesquels sont fixées des vis de fixation 6 engagées au travers d'alésages traversants ménagés dans la partie travaillante 12 et permettant une fixation amovible de ladite partie 20 travaillante 12 sur la partie support 11. Un désaxage entre les alésages de la partie travaillante 12 et ceux de la partie support 11 permet d'assurer le placage de ladite partie travaillante dans deux directions, et on peut aussi prévoir des butées de placage sur la partie support 11. On évite ainsi d'ajouter des goupilles de positionnement, en plaquant la partie travaillante 12 contre les deux faces 25 d'appui des butées. Ainsi cette partie travaillante 12 est réalisée de préférence dans un bloc de carbure de tungstène dont la dureté est supérieure à celle de l'acier constituant la partie support 11. La partie travaillante 12 présente une partie de fixation complémentaire du 30 logement ménagé sur la partie support 11. 7 En variante, REVENDICATIONS1. Outil de sertissage par frottement, présentant une partie support (11) permettant son raccordement à un moyen d'entraînement en déplacement et au moins une partie travaillante (12, 120) présentant une surface de frottement en forme de vrille (4), caractérisé en ce que la partie travaillante (12, 120) et la partie support (11) sont des éléments distincts, ladite partie travaillante (12, 120) étant fixée sur la partie support (11). 2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie travaillante (12, 120) est constituée d'un matériau dont la dureté est supérieure à la dureté du matériau constituant la partie support (11). 3. Outil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie travaillante (12, 120) est constituée d'une seule pièce sous forme d'une plaque présentant une face en forme de vrille (4) formant la surface de frottement et une partie de fixation sur la partie support (11). 4. Outil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie travaillante (12, 120) est fixée de manière réversible sur la partie support (11). 5. Outil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie travaillante (120) est fixée par brasage sur la partie support (11). 6. Outil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie travaillante (12) est fixée sur la partie support (11) de manière amovible. 7. Outil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la partie travaillante (12) est fixée sur la partie support (11) à l'aide de moyens de vissage (6). 8. Outil selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le matériau constituant la partie travaillante (12, 120) est choisi parmi les carbures tel que le carbure de tungstène, les céramiques telles que les nitrures et/ou oxydes. 9. Dispositif de sertissage comprenant un moyen d'entraînement en déplacement tel que le bras d'un robot caractérisé en ce qu'un outil de 9 sertissage selon l'une des revendications 1 à 8 est monté sur ledit moyen d'entraînement.