Brevet FR3098557A1 — publié le 20210115

Description Titre de l'invention : Bouterolle de rivetage à revêtement de surface antifriction [0001] La présente invention concerne le domaine de l'assemblage par rivetage et notamment les bouterolles de rivetage. [0002] Une bouterolle de rivetage et un outil portant une empreinte concave utilisée pour arrondir l'extrémité martelée d'un rivet en vue de l'assemblage de deux pièces. [0003] Lors de la réalisation d'un point de rivetage, la bouterolle de rivetage met en fol te le point d'assemblage et constitue de ce fait un élément essentiel pour réaliser un assemblage efficace, de par son volume, sa géométrie et sa rugosité de surface. [0004] Le diamètre extérieur des bouterolles connues si situe autour de 18mm et permet d'absorber les contraintes lors des efforts d'assemblage. Toutefois, un tel diamètre extérieur impose des dimensions de recouvrement minimales d'environ 21 mm. [0005] Ainsi, le diamètre extérieur des bouterolles de rivetage est une contrainte pour réaliser des points de rivetage sur des petites zones, comme par exemple les feuillures de porte de véhicules automobiles. [0006] L'état de surface des bouterolles de rivetage est également important et est ac- tuellement spécifié par des valeurs de rugosité de l'ordre de 0.4 pour la zone de formation du point et de 0.8 pour la zone d'appui de la bouterolle. Cet état de surface est généralement réalisé par usinage et/ou polissage. [0007] On connait par exemple le document EP 2 606 993 qui décrit une matrice à géométrie spécifique utilisée pour fixer des éléments par un rivet auto-perforant. [0008] Toutefois, le diamètre extérieur d'une telle matrice ou bouterolle reste important. [0009] 11 existe un besoin pour améliorer les bouterolles de rivetage afin de réduire considé- rablement leurs dimensions et ainsi permettre le rivetage de pièces sur des zones de faible dimension. [0010] La présente invention a pour objet une bouterolle de rivetage, notamment pour l'assemblage par rivetage d'au moins deux pièces à l'aide d'un rivet, notamment auto-poinçonneur. [0011] La bouterolle de rivetage comprend une tige dont une extrémité est reliée à une tête comprenant une surface dite active formée par un bourrelet annulaire entourant une zone destinée à l'appui du rivet. [0012] La surface de la zone active est recouverte d'un revêtement de surface antifriction. [0013] Grace au revêtement antifriction sur la surface active de la bouterolle de rivetage, l'effort de rivetage, les contraintes dans la bouterolle, ainsi que le diamètre extérieur de la tête de bouterolle sont réduites. 2 [0014] Par exemple, le revêtement de surface est de type carbone, par exemple, de type carbone diamant ou diamondlikc carbon d'acronyme « DLC » en termes anglo-saxons. [0015] La tête de la bouterolle présente un diamètre extérieur avantageusement compris entre 12mm et 14mm, par exemple égal à 12mm. [0016] La tête peut être de forme arrondie. [0017] Le bourrelet annulaire est par exemple en saillie de la zone d'appui d'une hauteur dé- finissant la profondeur de la zone active de la bouterolle. Cette profondeur détermine la longueur du rivet à utiliser. [0018] D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : [0019] [fig.1] représente très schématiquement l'assemblage de deux pièces par rivetage à l'aide d'une bouterolle de rivetage selon l'invention ; et [0020] [fig.2] illustre en détails la bouterolle de rivetage selon la figure 1. [0021] Tel qu'illustré à la figure 1, deux pièces 1, 2 sont assemblées par rivetage à l'aide d'un rivet 3 dit auto-perforant et d'une bouterolle de rivetage 10. Le rivet 3 comprend une embase (non référencée) et deux pattes de rivetage (non référencées) destinées à perforer les pièces 1, 2 à assembler et à venir en appui sur la bouterolle de rivetage 10 pour venir se plier. [0022] Le rivet 3 est manipulé par un outil 4. [0023] La bouterolle de rivetage 10, illustrée en détails sur la figure 2, comprend une tige 11 dont une extrémité est reliée à une tête 12 de diamètre extérieur D supérieur au diamètre extérieur de la tige 11. [0024] La tête 12 est de forme arrondie et comprend une surface dite active 13 formée par un bourrelet annulaire 14 entourant une zone 15 destinée à l'appui du rivet. Le bourrelet annulaire 14 est en saillie de la zone d'appui 15 d'une hauteur définissant la profondeur P de la zone active 13 de la bouterolle. Cette profondeur détermine la longueur du rivet à utiliser. [0025] La surface active 13 est revêtue d'un revêtement de surface antifriction, par exemple du type revêtement carbone, tel que du type diamant ou diamond like carbon d'acronyme « DLC » en termes anglo-saxons. [0026] Grace au revêtement antifriction sur la surface active de la bouterolle de rivetage, l'effort de rivetage et les contraintes dans la bouterolle sont réduites. En effet, l'effort de rivetage est diminué de 10%, tandis que les contraintes dans la bouterolle sont diminuées de 40%. De plus, le diamètre extérieur D de la tête 12 de la bouterolle est également diminué entre environ 12mm et 14mm. La zone minimale de recouvrement est ainsi comprise entre 15mm et 17mm. 3 [0027] Un tel revêtement permet également de riveter des matériaux peu ductiles, par exemple l'aluminium extrudé, qui ont tendance à fissurer avec des bouterolles standards. [0028] L'amélioration des frottements grâce au revêtement permet de limiter l'endommagement des matériaux pendant le rivetage et ainsi évite ou du moins retarde la fissuration des matériaux. Il est ainsi possible de riveter avec des rivets plus longs et des bouterolles ayant une zone active plus profonde. REVENDICATIONS[Revendication 1] Bouterolle dc rivetage (10), notamment pour l'assemblage par rivetage d'au moins deux pièces (1,2) à l'aide d'un rivet (3), notamment auto-poinçonneur, comprenant une tige (11) dont une extrémité est reliée à une tête (12) comprenant une surface dite active (13) formée par un bourrelet annulaire (14) entourant une zone (15) destinée à l'appui du rivet (3), caractérisée en cc que la surface de la zone active (13) est recouverte d'un revêtement dc surface antifriction. [Revendication 2] Bouterolle dc rivetage selon la revendication 1, dans laquelle le re- vêtement de surface est de type carbone. [Revendication 3] Bouterolle de rivetage selon la revendication 1, dans laquelle le re- vêtement de surface est de type carbone diamant. [Revendication 4] Bouterolle de rivetage selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, dans laquelle la tête (12) de la bouterolle présente un diamètre extérieur (D) compris entre 12nun et 14inm, par exemple égal à 12mm. [Revendication 5] Bouterolle de rivetage selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, dans lequel la tête (12) est de forme arrondie. [Revendication 6] Bouterolle de rivetage selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, dans laquelle le bourrelet annulaire (14) est en saillie de la zone d'appui (15) d'une hauteur définissant la profondeur (P) de la zone active (13) de la bouterolle.