Procédés d'assemblage

Classification des assemblages
DIN 8593-0

Assemblage
DIN 8593-1

Encastrement

Remplissage
DIN 8593-2

Remplissage

Mise en position sous pression
DIN 8593-3

Vissage

Assemblage par moulage
DIN 8593-4

Assemblage par formage
DIN 8593-5

Assemblage par soudage
DIN 8593-6

Assemblage par brasage
DIN 8593-7

Collage DIN 8593-8

Assemblage textile

Rivetage

Couture

Scellement

Directives de conception générales

Pas d'étape d'assemblage inutile ❗ Coûts de fab. et d'ass. ❗

Contrôler les conditions

Choisir des pièces finies ou normalisées disponibles dans le commerce

Choisir des cotes normalisées (p. ex. long. de vis)

Adapter les cotes d'ass. aux cotes normales

Possibilités de serrage de manière à ne pas interrompre l'opération d'assemblage

Vérifier si des techniques d'ass. mécanique, thermique ou chimique répondent aux exigences

Pour l'ass., disposer les pièces les plus grandes et/ou lourdes en dessous

Mettre en oeuvre de manière optimale les possibilités offertes par le moulage ou formage pour créer des pièces multifonctionnelles

Utiliser des outils standards

Prévoir des biseaux, guides etc. pour faciliter l'assemblage ultérieur

Tolérances aussi grandes que possible

Résistance à la corrosion ou à la chaleur

Fabrication en série

Soumission à de fortes contraintes

Assemblages à vis

Procédé d'assemblage amovible

⚠assurage contre le desserrage ⚠

‼Si l'assemblage subit des chocs, contraintes alternées en plus des vibrations et mouvements présents ‼

Bons résultats avec les sécurités chimiques et l'utilisation d'écrous avec bague en acier ou polyamide

Les forces de précontrainte et les couples de serrage sont des paramètres importants pour éviter le désserrage

Desserrage

Dévissage

Il survient lorsque la force de précontrainte est définitivement réduite suite à un phénomène de tassement ou une déformation plastique causé par des forces importantes (avec contrainte dans le sens de l'axe)

Le prévenir

Avec des surfaces de contact lisses → réduction du tassement

En évitant les éléments de serrage tendre, déformable plastiquement

En utilisant des boulons de dilatation → perte de précontrainte minimale par tassement

Les assemblages soumis à une contrainte dynamique par des forces transversales se dévissent spontanément lorsqu'une précontrainte insuffisante permet des mouvements de glissement

Le prévenir

Avec l'utilisation de boulons de dilatation

Avec un dimensionnement correct des assemblages à vis

Avec un assurage par obstacle au moyen de fils, plaque d'arrêt

Assemblage par goupille

Assemblage boulonnés

3 familles

Les inserts filetés (Heli-Coil) sont utilisés pour les pièces de faible résistance (p. ex. alu) → peu encombrant, constructions plus légères

Goupilles de fixation

Goupilles de cisaillement

Goupilles d'ajustage

Définir la position entre deux pièces - Facilite le montage et démontage dans la bonne position - bloque le glissement latéral sous l'effet de forces transversales

Transmission de couple et de forces peu importants - élément de sécurisation contre le desserrage

"Fusible de rupture" des ass. → Se brise sous contrainte trop élevée et protège les pièces adjacentes

Fonction

Relier les pièces entre elles

Immobiliser les pièces dans une position déterminée

Protéger des contraintes trop fortes

Formes

Cylindriques

Coniques

Fendues

Demandent un alésage précis - ⚠ Rapport qualité/prix ⚠

Coûtent cher à la fabrication

Bonne alternative → Les sept formes normalisées couvrent une large plage d'applications

Goujons à souder

Les boulons sont généralement utilisés pour les fixations articulées de tringles, bielles, brides ou bine comme axes de galet, leviers ...

Ils sont également utilisés comme éléments de fixation ou comme entretoises. Les formes sont très diverses, et on oublie bine souvent de choisir des pièces normalisées ou courantes du commerce

Procédé utilisée pour souder les boulons filetés, les goupilles, les douilles filetées et les pièces profilées à cadence rapide et avec un degré d'automatisation élevé

Procédé :

  1. Amorçage
  2. Soudage
  3. Immersion

Rivets

Le rivetage est basé sur la déformation des éléments de fixation pour un assemblage indémontable de pièces

Types de rivures

Matériaux

Les ass. par rivets présentent un travail important
→ remplacés par le brasage, le collage ou soudage

Assemblage de pratiquement tous les matériaux

La qualité du rivet doit correspondre aux matériaux à riveter

Pour les matériaux ne résistant pas à la corrosion ou de types différents, la corrosion par contact doit être prise en compte

Rivure à recouvrement

Rivure couvre-joint

Rivure à double couvre- joint

Les rivets sont formés à chaud ou à froid / les trous de rivets doivent être ébarbés des deux côtés

Assemblages par serrage, par frettage

Il y a une surépaisseur avant l'assemblage

La pression exercée sur les surfaces grâce à ces procédés permet de transmettre des couples importants

Ils ne sont pas démontables ou seulement sous conditions (engrenages,...)

Trois types d'assemblages

Assemblage forcé par insertion longitudinale (pression)

Assemblage par pression hydraulique (huile injectée à haute pression)

Matériaux

Tolérances dimensionnelles : dans la plage ISO 2768-f ou -c

Domaines d'application

Construction mécanique générale, automobile

matériaux possédant une résistance suffisante à la traction, une limite élastique élevée et un allongement à la rupture adapté

Les matériaux tels que la fonte grise résistent mieux aux contraintes de compression que de traction

Assemblage par frettage (jouer avec la chaleur)

Liaisons à arbre cannelé

Sont utilisés pour les applications d'entrainement

Normalisés en 3 séries

DIN 5463 : série moyenne, couples importants, arbre totalement utilisé en torsion (long. moyeu = 1.5..2.5 x Ø arbre)

DIN 5462 : série légère, pour faibles couples, arbres pas entièrement en torsion (long. moyeu < 1.5 x Ø arbre)

DIN 5464 : série lourde, arbre en torsion, poss. de déplacement axial en charge (long. moyeu = 1.5...2.5 x Ø arbre)

Avantages

Utilisation

Adapté pour les couples importants

Avec un faible jeu entre les dents, elles conviennent pour les charges alternées

Comme liaison arbre-moyeu résistant à la torsion

Comme liaison permettant un déplacement axial

Pour les couples importants, variables et par à-coups

concentricité parfaite → choisir un centrage intérieur

fonctionnement par à-coups → choisir un centrage sur flancs

Liaisons par arbres dentelés

Avantages

Liaisons chimiques : collage

Utilisation

Une denture plus fine que pour le clavetage fragilise moins l'arbre et le moyeu. Pour un Ø équivalent, de couples plus importants peuvent être transmis

Transmission de couples importants

Fragilisation inférieure en section à assemblage par clavetage

Capacité de charge supérieur à un assemblage par clavetage

Le plus grand nombre de dents permet un réglage angulaire plus fin qu'un assemblage par clavetage

Comme liaison arbre- moyeu résistante à la torsion

Comme liaison permettant un déplacement axial

Pour des couples importants, variables et par à-coups

Choisir un profil de dents à développante pour des assemblages facilement démontables et amovibles

Choisir un profil dentelé pour des assemblages avec serrage

En utilisant une colle monocomposant liquide à durcissement "anaérobie" avec une composition chimique adaptée, il est possible d'obtenir un assemblage amovible, amovible sous conditions, étanche ou encore non amovible

Les matériaux à coller doivent être choisis de manière à permettre un recyclage sélectif (matières similaires)

Suivre les directives du fabricant pour un bon résultat

Prévoir de grandes surfaces d'assemblages

3 types de liaisons

Amovibles

Amovibles sous certaines conditions

Inamovibles

Éviter les contraintes en pelage

Liaisons arbres-moyeux

Moyeu expansible type BAR

Permet la transmission de forces entre l'arbre et le moyeu grâce à un assemblage par adhérence

Moyeu expansible type TAPER-LOCK

Permet la transm. de couples importants

Ajustement facile grâce aux vis

Moyen simple de fixer une poulie sur un arbre

Avantages

Arbre et moyeu jusqu'à qualité h9/H9

Montage et démontage facile

Pas de blocage automatique

Pas d'outils spéciaux nécéssaires

Grande plage de serrage

Transmission de couples importants

Économique

Très bonne capacité de centrage et concentricité

Arbre et moyeu sans tolérance spécifique de battement radial

Répartition idéale des contraintes entre l'arbre et le moyeu

Utilisation

Montage sur des arbres de position longitudinale et angulaire quelconque

Utilisation pour les poulies à courroies dentées ou trapézoïdales

Adaptés à des Ø d'arbre entre 12 et 125mm

couples importants, variables par à-coups