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 :
- Amorçage
- Soudage
- 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