Brevet FR3155869A1 — publié le 20250530

Procédé d’assemblage par emboîtement de deux pièces, à savoir une première pièce (10) et une deuxième pièce (20) respectivement dans un premier matériau et un deuxième matériau, comprenant l’étape de rapporter sur la première pièce (10) au moins un élément d’interface (30) en un troisième matériau ayant une dureté inférieure à une dureté du premier matériau et du deuxième matériau et faisant au moins partiellement saillie de la première pièce (10) de telle manière que l’élément d’interface (30) se déforme plastiquement contre une partie (23) de la deuxième pièce (20), lors de l’emboîtement, en épousant une forme de cette partie de la deuxième pièce (20). FIGURE DE L’ABREGE : Fig. 1 Procédé de montage de deux pièces l’une sur l’autre par matage sacrificiel et assemblage ainsi réalisé La présente invention concerne le domaine des assemblages mécaniques. ARRIERE PLAN DE L’INVENTION Dans certaines applications, il est nécessaire d’assembler une pièce mâle avec une pièce femelle avec un jeu le plus réduit possible. Par exemple, lorsque les pièces font partie d’un système rotatif, un jeu trop important peut occasionner un balourd préjudiciable au fonctionnement correct du système. La manière la plus courante de procéder pour limiter ce jeu est d’emboîter à force la pièce mâle dans la pièce femelle pour obtenir un ajustement serré des deux pièces (on parle alors d’un jeu négatif entre les pièces). Ceci est relativement aisé avec des pièces élastiquement déformables. Les efforts à déployer tant pour le montage que pour le démontage peuvent cependant être importants et nécessiter l’utilisation d’un outillage adapté. Pour les autres pièces, il est nécessaire de chauffer la pièce femelle pour dilater celle-ci et/ou de refroidir la pièce mâle pour contracter celle-ci préalablement à l’engagement de la pièce mâle dans la pièce femelle. Toutefois, la nature des matériaux utilisés, la dimension des pièces, et/ou les conditions de montage/démontage peuvent rendre difficile ce changement de température. Il est alors connu de réaliser non plus un ajustement serré mais un ajustement glissant avec un jeu (positif) très faible. Ceci requiert un usinage de précision, avec des tolérances très faibles pour assurer que l’ajustement n’est pas serré ou au contraire trop libre. OBJET DE L’INVENTION L’invention a notamment pour but de faciliter l’assemblage de pièce sans jeu. A cet effet, on prévoit, selon l’invention un procédé d’assemblage par emboîtement de deux pièces, à savoir une première pièce et une deuxième pièce respectivement dans un premier matériau et un deuxième matériau, comprenant l’étape de rapporter sur la première pièce au moins un élément d’interface en un troisième matériau ayant une dureté inférieure à une dureté du premier matériau et du deuxième matériau, et faisant au moins partiellement saillie de la première pièce de telle manière que l’élément d’interface se déforme plastiquement contre une partie de la deuxième pièce, lors de l’emboîtement, en épousant une forme de cette partie de la deuxième pièce. Ainsi, l’élément d’interface vient épouser la forme de la partie de la pièce mâle avec laquelle il est en contact de sorte qu’il y a un jeu nul ou quasi nul entre ladite partie et l’élément d’interface sans qu’il y ait besoin d’un usinage de grande précision. Le premier emboîtement demande un effort de déformation plastique qui peut être adapté par le choix du matériau de l’élément d’interface. Si l’élément d’interface est fixé à demeure, l’effort d’emboîtement sera moindre puisqu’il n’y aura pas de déformation plastique de l’élément d’interface. De préférence, on conservera la même orientation de la pièce mâle par rapport à la pièce femelle pour l’emboîtement suivant le premier emboîtement. Selon des caractéristiques optionnelles, utilisées individuellement ou tout ou partie en combinaison : le premier matériau et le deuxième matériau peuvent être identiques l’un à l’autre ou différents l’un de l’autre ; la première pièce comprend un logement pour accueillir ladite partie de la deuxième pièce selon une direction d’emboîtement correspondant à un axe central du logement et l’élément d’interface s’étend en saillie d’une paroi intérieure dudit logement ; l’élément d’interface comprend un premier rebord s’étendant à cheval sur un premier bord du logement pour former une première butée axiale de l’élément d’interface contre la première pièce ; l’élément d’interface comprend un deuxième rebord s’étendant à cheval sur un deuxième bord du logement pour former une deuxième butée axiale de l’élément d’interface contre la première pièce ; le procédé comprend l’étape de disposer symétriquement plusieurs éléments d’interface sur la première pièce ; le procédé comprend l’étape de prévoir un organe de positionnement relatif de la première pièce et de la deuxième pièce de telle manière que, après un déboîtement de la première pièce et de la deuxième pièce, la première pièce et la deuxième pièce puissent être remboîtées avec l’élément d’interface en appui contre ladite partie de la deuxième pièce ; l’organe de positionnement comprend un pion en saillie d’une des pièces pour pénétrer dans un renfoncement de l’autre des pièces avant que l’élément d’interface ne vienne en contact de ladite partie de la deuxième pièce ; le troisième matériau est l’un des métaux suivants : bronze, cuivre… l’élément d’interface est fixé à demeure sur la première pièce ; ladite partie de la deuxième pièce est agencée pour résister au frottement de l’élément d’interface lors de l’emboîtement ; les pièces sont respectivement pourvues de premiers trous et de premiers taraudages pour y visser des vis chargées de rapprocher les pièces l’une de l’autre lors de l’emboîtement ; l’une des pièces est pourvue de deuxièmes taraudages pour y visser des vis chargées d’écarter les pièces l’une de l’autre de manière à déboîter les pièces. L’invention concerne également un assemblage comprenant une première pièce, une deuxième pièce et au moins un élément d’interface qui sont agencés pour la mise en œuvre de ce procédé. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d’un mode de réalisation particulier et non limitatif de l’invention. Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : FIG. 1 la FIG. 1 est une vue d’ensemble d’une structure de moteur aéronautique comprenant un assemblage, selon l’invention, de deux brides ; FIG. 2 la FIG. 2 est une vue partielle en coupe de la zone II de la FIG. 1 montrant plus particulièrement une partie de la zone assemblée ; FIG. 3 la FIG. 3 est une vue de face d’une des deux brides assemblées ; FIG. 4 la FIG. 4 est une vue partielle en perspective de l’assemblage des deux brides ; FIG. 5 la FIG. 5 est une vue partielle de face de la partie arrière de cet assemblage ; FIG. 6 la FIG. 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de cet assemblage ; FIG. 7 la FIG. 7 est une vue partielle en perspective de la partie avant de l’assemblage des deux brides ; FIG. 8 la FIG. 8 est une vue partielle en perspective de la partie arrière de l’assemblage des deux brides. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION En référence aux figures, l’invention est ici décrite en application à l’assemblage de deux pièces, comme des brides, appartenant à la structure tournante, généralement désignée en 1, d’un moteur aéronautique. L’assemblage met ici en jeu une première bride 10, de forme annulaire, et une deuxième bride 20, également de forme annulaire. Les deux brides 10, 20 sont ici en aluminium mais pourraient être réalisées dans des matériaux différents, comme deux nuances d’un même métal ou deux métaux différents (aluminium et titane par exemple). La première bride 10 a un pourtour intérieur délimité par une paroi intérieure 11 de forme cylindrique circulaire. La deuxième bride 20 comprend une collerette 21 de forme annulaire s’étendant axialement en saillie depuis une face 22 de la deuxième bride 20. La collerette 21 a une paroi extérieure 23, sensiblement cylindrique circulaire, et prolongée à l’opposé de la face 21 par une paroi tronconique 24. La paroi intérieure 11 forme un logement ayant un diamètre légèrement supérieur à un diamètre de la paroi extérieure 23 de la collerette 21 pour pouvoir accueillir ladite paroi extérieure 23 par emboîtement selon une direction alignée sur un axe central dudit logement. La première bride 10 forme ainsi une pièce femelle et la deuxième bride 20 forme une pièce mâle susceptible d’être emboîtée dans la première bride 10. Le jeu autorisé par cette différence de diamètres est par exemple de type H8e8 ou E8h8, voire H7g6 selon la norme ISO 286-1. Pour réduire ce jeu lors de l’emboîtement mutuel des brides 10 et 20, des éléments d’interface 30 sont rapportés sur la première bride 10. Les éléments d’interface 30 sont réalisés en un matériau ayant une dureté inférieure à une dureté des matériaux de la première bride 10 et de la deuxième bride 20. Ce matériau est ici par exemple l’un des métaux suivants : bronze, cuivre… Chaque élément d’interface 30 a la forme d’un cavalier chevauchant le pourtour interne 11 de la première bride en ayant : un corps 31 s’étendant en regard de la paroi 11 en faisant saillie radialement de ladite paroi intérieure 11 par une surface 31’ ; un premier rebord 32 s’étendant depuis le corps 31 à cheval sur un premier bord de la paroi intérieure 11 pour s’étendre sur une première face de la première bride 10 et former une première butée axiale de l’élément d’interface 30 contre la première bride 10 ; un deuxième rebord 33 s’étendant depuis le corps 31 à cheval sur un deuxième bord de la paroi intérieure 11 pour s’étendre sur une deuxième face de la première bride 10 et former une deuxième butée axiale de l’élément d’interface 30 contre la première bride 10. Les éléments d’interface 30 sont ici au nombre de trois fixés symétriquement (ici à 120° les uns des autres) à demeure sur le pourtour intérieur de la première bride 10. Les éléments d’interface 30 sont par exemple collés ou brasés sur la première bride 10. Pour faciliter l’intégration de chaque élément d’interface 30 à la première bride 10, une encoche 12 est réalisée localement et radialement dans la paroi intérieure 11 afin d’y loger en partie l’élément d’interface 30 dont le corps 31 reste en saillie par sa surface 31’ de la paroi intérieure 11. L’épaisseur de la première bride 10 est également localement réduite au niveau de chaque encoche 12. Lors de l’emboîtement de la collerette 21 de la deuxième bride 20 dans le logement de la première bride 10, la paroi tronconique 24 vient au contact de la surface 31’ du corps 31 des éléments d’interface 30 et permet un guidage de la collerette 21 dans le logement de la première bride 10. Le mouvement d’emboîtement se poursuivant, les surfaces 31’ arrivent progressivement en appui contre la paroi extérieure 23 qui va provoquer une déformation plastique du corps 31 permettant à la surface 31’ d’épouser la forme de la paroi extérieure 23 de la collerette 21 de la deuxième bride 20. De préférence, on prévoit la forme et le dimensionnement de la surface 31’ pour qu’après emboîtement la surface 31’ soit par exemple enfoncée d’un à quelques dixièmes de millimètres selon une direction radiale sur une longueur (mesurée parallèlement à l’axe central du logement) d’un à quelques millimètres. Comme le frottement peut être important au moment de la déformation plastique du corps 31, la paroi extérieure 23 est agencée, au moins localement, pour résister au frottement de l’élément d’interface 30 lors de l’emboîtement. Il est par exemple possible de prévoir un traitement thermique de ladite paroi ou de recouvrir celle-ci d’une couche de protection telle qu’un revêtement antifriction à base de polytétrafluoroéthylène ou d’une fine couche de lubrifiant. On note que la surface 31’ du corps 31 est chanfreinée pour faciliter l’introduction de la collerette 21 dans le logement défini par la paroi intérieure 11 et le corps des éléments d’interface 30. On comprend que les rebords 32, 33 s’opposent à une extraction radiale de l’élément d’interface 30 sous un effort axial lors de l’emboîtement et du déboîtement des brides 10, 20. La première bride 10 et la deuxième bride 20 sont pourvues respectivement de premiers trous 13 et de premiers taraudages 25 pour y visser des premières vis 40 chargées de rapprocher les brides 10, 20 l’une de l’autre lors de l’emboîtement et de les maintenir plaquées l’une contre l’autre à la fin de l’emboîtement. La première bride 10 est pourvue de deuxièmes taraudages 14 pour y visser, lors du déboîtement, les premières vis 40 préalablement ôtées des premiers taraudages 25. Lorsque la deuxième bride 20 est emboîtée dans la première bride 10, les deuxièmes taraudages 14 se trouvent en regard d’une partie pleine de la surface 22 de la deuxième bride 20. Ainsi, lorsque les vis 40 sont vissées dans les deuxièmes taraudages 14, elles prennent appui sur la surface 22 et la repoussent progressivement, écartant les brides 10, 20 l’une de l’autre et provoquant le déboîtement de la deuxième bride 20 par rapport à la première bride 10. De préférence, on prévoit un organe de positionnement relatif de la première bride 10 et de la deuxième bride 20 de telle manière que, après un déboîtement de la première bride 10 et de la deuxième bride 20, la première bride 10 et la deuxième bride 20 puissent être remboîtées en mettant en regard chaque élément d’interface 30 et la même partie de la paroi 23 contre laquelle ledit élément d’interface 30 était appliqué lors du précédent emboîtement. Dit autrement, lors du premier emboîtement, chaque élément d’interface 30 a épousé la forme de la partie de la paroi extérieure 23 contre laquelle il était appliqué. Après un déboîtement, lorsque les brides 10 et 20 doivent être remboîtées, on veut que chaque élément d’interface 30 se trouve en regard de la partie de paroi extérieure 23 dont il a épousé la forme lors du premier emboîtement. L’organe de positionnement comprend ici deux pions 26 en saillie de la surface 22 de la deuxième bride 20 pour pénétrer chacun dans un trou 15 de la première bride 10 avant que les éléments d’interface 30 ne viennent en contact de la paroi extérieure 23 de la deuxième bride 20. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée au mode de réalisation décrit mais englobe toute variante entrant dans le champ de l’invention telle que définie par les revendications. En particulier, l’élément d’interface peut avoir une autre forme que celle indiquée et par exemple comporter un unique rebord ou être dépourvu de rebord, s’étendre en arc de cercle sur 10°, 20°, 30° ou autre… L’élément d’interface peut être indifféremment rapporté sur la pièce mâle ou la pièce femelle. Le mode de fixation de l’élément d’interface peut être différent de celui mentionné et par exemple être temporaire, l’élément d’interface étant changé après chaque déboîtement. L’organe de positionnement relatif est dans ce cas inutile. L’organe de positionnement relatif peut avoir une autre forme et comprendre par exemple un relief solidaire d’une des pièces pour coopérer avec une encoche de l’autre pièce, ou être simplement un marquage… Le nombre d’éléments d’interface et leur positionnement peut être différent de trois. L’invention est applicable à tout type d’assemblage, même si elle est plus particulièrement intéressante dans le cas des assemblages de pièces tournantes. Procédé d’assemblage par emboîtement de deux pièces, à savoir une première pièce (10) et une deuxième pièce (20) respectivement dans un premier matériau et un deuxième matériau, comprenant l’étape de rapporter sur la première pièce (10) au moins un élément d’interface (30) en un troisième matériau ayant une dureté inférieure à une dureté du premier matériau et du deuxième matériau et faisant au moins partiellement saillie de la première pièce (10) de telle manière que l’élément d’interface (30) se déforme plastiquement contre une partie (23) de la deuxième pièce (20), lors de l’emboîtement, en épousant une forme de cette partie de la deuxième pièce (20). Procédé selon la revendication 1, dans lequel la première pièce (10) comprend un logement pour accueillir ladite partie de la deuxième pièce (20) selon une direction d’emboîtement correspondant à un axe central du logement et l’élément d’interface (30) s’étend en saillie d’une paroi intérieure (11) dudit logement. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l’élément d’interface (30) comprend un premier rebord (32) s’étendant à cheval sur un premier bord du logement pour former une première butée axiale de l’élément d’interface (30) contre la première pièce (10). Procédé selon la revendication 3, dans lequel l’élément d’interface (30) comprend un deuxième rebord (33) s’étendant à cheval sur un deuxième bord du logement pour former une deuxième butée axiale de l’élément d’interface (30) contre la première pièce (10). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant l’étape de disposer symétriquement plusieurs éléments d’interface (30) sur la première pièce (10). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant l’étape de prévoir un organe de positionnement relatif de la première pièce (10) et de la deuxième pièce (20) de telle manière que, après un déboîtement de la première pièce (10) et de la deuxième pièce (20), la première pièce (10) et la deuxième pièce (20) puissent être remboîtées avec l’élément d’interface (30) en appui contre ladite partie (23) de la deuxième pièce (20). Procédé selon la revendication 6, dans lequel l’organe de positionnement comprend un pion (26) en saillie d’une des pièces (20) pour pénétrer dans un renfoncement (15) de l’autre des pièces (10) avant que l’élément d’interface (30) ne vienne en contact de ladite partie (23) de la deuxième pièce (23). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le troisième matériau est l’un des métaux suivants : bronze, cuivre… Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément d’interface (30) est fixé à demeure sur la première pièce (10). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite partie (23) de la deuxième pièce (20) est agencée pour résister au frottement de l’élément d’interface (30) lors de l’emboîtement. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les pièces (10, 20) sont respectivement pourvues de premiers trous (13) et de premiers taraudages (25) pour y visser des vis (40) chargées de rapprocher les pièces (10, 20) l’une de l’autre lors de l’emboîtement. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’une des pièces (10) est pourvue de deuxièmes taraudages (14) pour y visser des vis (40) chargées d’écarter les pièces (10, 20) l’une de l’autre de manière à déboîter les pièces. Assemblage comprenant une première pièce (10), une deuxième pièce (20) et au moins un élément d’interface (30), qui sont agencés pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes.