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Éléments d'assemblage - Autres

Goupilles

Les goupilles sont des organes de liaison simples et peu coûteux, utilisées soit pour immobiliser (goupilles d'arrêt) soit pour positionner ou centrer (goupilles de positionnement) un composant par rapport à un autre. Elles travaillent le plus souvent au cisaillement.

1. Goupilles élastiques NF EN ISO 8752 et 13337

En acier à ressort (ou inoxydable), elles sont faciles à utiliser. La goupille, dont le diamètre est plus grand que celui du trou, est comprimée dans son logement après montage, ce qui assure son maintien en position. Désignation : goupille élastique ISO 8752-6 x 30-St.

La série épaisse E est celle utilisée normalement. Si les efforts de cisaillement sont importants, on peut mettre deux goupilles l'une dans l'autre. Dureté 420 à 550 HV.

La série M est réservée aux montages " délicats ". Il existe des variantes non enchevêtrables (type N) et spiralées (ISO 8751...). Contrainte admissible du cisaillement 700 MPa.

2. Goupilles de positionnement cylindriques NF EN ISO 8734 et 8735

En acier « St » trempé (type A, ≈ 650 HV30) ou cémenté (type B, ≈ 700 HV1) ; ou en acier inoxydable martensitique « C₁ » trempé et revenu (≈ 560 HV30) ; Ra ≤ 0,8 μm ; variante avec trou taraudé pour extraction ; méplat, petite cannelure et extrémités optionnelles ; désignation : goupille cylindrique 8734-6x30-A-St. Elles sont utilisées pour des positionnements précis.

28. Dimensions des goupilles élastiques et des goupilles de positionnement.

3. Goupilles cylindriques, non traitées NF EN ISO 2338 et 8733

En acier doux « St » trempé (≈ 245HV30) et en acier inoxydable austénitique « A₁ » (≈ 280HV30) ; deux qualités : tolérance m6 sur d avec R_a ≤ 0,8 μm et h8 avec R_a ≤ 1,6 ; avec trou taraudé possible « ISO 8733 » ; extrémités optionnelles ; utilisation : arrêts ou positionnements ;

désignation : goupille cylindrique ISO 2238-6m6x30-St (pour d = 6 ; tolérance m6 ; L = 30).

4. Goupilles coniques d'arrêt

La forme conique simplifie le maintien de la goupille dans son logement (« coincement »). Les trous coniques sont obtenus en finition par un alésoir. Deux qualités : type A (rectifiées, R_a 0,8) ; type B (tournées, R_a 3,2). Désignation : goupille conique ISO 2339-A-6x50-St. Existent avec trou taraudé (ISO 8736) ou avec tige filetée (ISO 8737).

5. Goupilles cannelées NF EN ISO 8739...

Elles permettent des goupillages économiques. Il existe de nombreuses variantes : Gl, G2...

Le plus souvent, trois cannelures, suivant trois génératrices à 120°, débordent du diamètre nominal (d) et assurent par déformation élastique et coincement le maintien en position de la goupille dans son logement.

Désignation : goupille cannelée ISO 8745-6x50-St.

Le diamètre de perçage est égal au diamètre nominal
(tolérance H11 ; δ_{ocisaillement} — 450 MPa).

29. Dimensions des goupilles cylindriques,
coniques (d petit diamètre) et cannelées.

6. Goupilles fendues cylindriques V - NF EN ISO 1234

Ces goupilles d'arrêt ne doivent pas travailler au cisaillement. Dessin figure 30.

Utilisation : arrêts d'axes lisses ; écrous HK à créneaux ; tige filetée derrière des écrous ordinaires...

7. Épingles d'axe

Elles sont logées dans une gorge comme un circlips et ne doivent pas travailler au cisaillement. La déformation élastique assure le maintien en position.

8. Goupilles cavaliers Variante du cas précédent, leur mise en place exige un trou de perçage à la place d'une gorge.

30. Dimensions des goupilles en V, épingles et cavaliers.

Circlips et anneaux élastiques

Ils permettent la fixation axiale ou l'épaulement d'éléments de machines (roulements, bagues, entretoises...) sur des arbres ou dans des alésages.

Ils ont la forme d'anneaux fendus dont l'élasticité permet le montage et le maintien en position après assemblage. Avantages : faible coût ; économie de matière ; usinages standards ; faible encombrement axial.

1.Circlips extérieurs et intérieurs

Très utilisés, de diamètres de 3 à 1 000 mm, ils peuvent supporter des efforts axiaux assez importants et sont bien adaptés aux grandes vitesses de rotation. Leur montage exige une pince spécial à becs avec ergots. Normes : NF E 22-163, NF E 22-165.

Recommandation : avec les roulements ou toute pièce chanfreinée et si les efforts axiaux sont importants, il est recommandé d'interposer une rondelle d'appui (fig. 32).

31. Dimensions des circlips extérieurs et intérieurs.

32. Forces axiales admissibles par les anneaux élastiques.

33. Autres anneaux d'arrêt pour axes et alésages.

Rivetage

Les rivets sont utilisés par toutes les industries pour l'assemblage indémontable de petits ou de grands composants. L'assemblage d'une structure d'avion exige près de 2 500 000 rivets, dont la pose représente 30 % du temps total de montage.

Avantages : sécurité de fixation ; économique ; cadences de production élevées ; assemblage de matières différentes et d'épaisseurs différentes ; assemblages résistants au phénomène de fatigue contrairement au soudage. Nombreuses variantes : usuelles, aérospatiale...

Inconvénients : non démontable ; têtes protubérantes.

1. Rivets usuels

Leur pose exige que l'on puisse intervenir des deux côtés de l'assemblage : côté tête et côté rivure.

Les têtes peuvent être rondes (symbole R), cylindriques plates (C et CF) ou fraisées (90°, 60° ou 120°) si l'on veut noyer les têtes (F/90,FB/90...).

Exemple de désignation :

F/90 10.40, NF E 27-154 (rivet à tête fraisée d = 10, L = 40 mm et norme de référence).

34. Écartements indicatifs des rivets.

35. Dimensions des rivets usuels.

36. Représentation symbolique des rivets. Voir aussi: NF ISO 5845-1.

37. Dispositions usuelles des rivets.

2. Rivets creux ou tabulaires

38. Dimensions des rivets creux et des rivets aveugles
ou POP (corps aluminium A1A ; tige acier St).

En acier (C22, X2CrNil8-10...) ou en métaux non ferreux (2017A, 5356, CuZn36...), ils sont légers et faciles à sertir. Leurs dimensions sont données dans le tableau page précédente.

Utilisations : aéronautique ; électromécanique...

3. Rivets à expansion ou rivets aveugles

Ils sont les seuls utilisables lorsque les pièces à riveter ne sont accessibles que d'un côté ; par exemple, lorsque l'une des pièces est creuse : réservoir, profilé creux. Nombreuses variantes.

Rivets aveugles à corps ouvert :

la rivure s'obtient en tirant sur la tige avec une pince spéciale prenant appui sur la tête. Une fois la rivure formée la tige casse net. Matériaux possibles : aluminium ; inox ; cuivreux... Variantes : corps encoche, corps fendu, tige retenue ou éjectée, têtes...

Rivets aveugles à corps fermé :

variante étanche du précédent sans fuites au niveau de la tige.

Désignation : rivet aveugle ISO 15973 - 4 x 12,5 - AlA/st.

4. Points clinchés (Tox...)

Les points clinchés sont à la frontière entre le sertissage et le rivetage. En grande série ils permettent l'assemblage à froid de tôles sans rivet.

Diamètres usuels des points (en mm) : 3-4-5-6-8-10...

Matériaux divers (Traités et revêtus) : aciers, aluminium, cuivreux...

39. Principe des points TOX.

Supports, butées et articulations élastiques

A base d'élastomère, ces organes, mélanges de ressort et d'amortisseur, possèdent à des degrés divers des propriétés d'élasticité et d'amortissement.

L'amortissement se traduit par un freinage du mouvement réduisant les amplitudes des oscillations ou des vibrations.

Propriétés générales :

- Ils absorbent et corrigent les défauts d'alignement ou de positionnement, les petites différences d'entraxes et les petits déplacements parasites au cours de fonctionnement.

- Ils assurent une bonne répartition des charges dans la liaison.

- Ils isolent et absorbent en partie les chocs et les phénomènes vibratoires.

Remarques : les supports doivent être placés de façon à avoir leur plus grande souplesse dans le sens de la vibration la plus importante.

Les élastomères travaillent en compression, au cisaillement ou selon une combinaison des deux.

1. Butée progressive pour chocs (Paulstra...)

40. Dimensions de butées progressives pour chocs.