Challenge Client
Des tests menés chez un de nos clients industriels ont révélé que de nombreux couples de serrage appliqués en production étaient inadaptés, entraînant de fréquentes non-conformités dans l’assemblage des composants. Cette étude a donc visé à définir le couple de serrage optimal pour chaque assemblage, en intégrant les contraintes industrielles, la simplification des opérations, ainsi que les exigences en matière de qualité.
Pour répondre à la demande de ce client, 18 études représentatives des diverses configurations d’assemblage en ligne de production ont été effectuées. Nous présentons ici la démarche suivie ainsi que les résultats obtenus pour l’une de ces études représentatives.
Etude réalisée
Pour déterminer le couple de serrage optimal, Ci, pour chaque assemblage, nous avons réalisé des essais destructifs instrumentés afin de mesurer les paramètres suivants :
- Couple de taraudage Ct : le couple maximal permettant de réaliser l’opération de taraudage.
- Couple de rupture Cr : le couple maximal entraînant la rupture de l’assemblage (destruction de la vis ou de la pièce assemblée).
Figure 1 : Evolution du couple sur un assemblage avec vis auto-taraudeuse
La zone admissible du couple, définie entre Ci min et Ci max, correspond à une plage relativement large autour du couple idéal Ci. Cette marge permet d’harmoniser les recommandations de couple en fonction des contraintes industrielles.
La zone de couple idéal Ci est calculée en appliquant les conditions suivantes :
- Ci min=Ct×150/100
- Ci max=1.1×Cr×100/150
Pour chaque assemblage, dix essais de serrage destructif ont été opérés afin de vérifier la répétabilité des opérations. Voici les tests effectués sur un assemblage de deux plaques d’épaisseur 1.5mm et 2.5mm avec une vis autotaraudeuse M8 :
Figure 2 : Tests de serrage à la rupture avec de vis auto-taraudeuses
Avant l’étude, le couple de serrage utilisé en production était de 18 Nm, entraînant systématiquement la destruction de l’assemblage. Suite aux tests, nous avons recommandé un couple de serrage de 10 Nm.
Pour valider le couple précédent et le bon comportement de l’assemblage, nous avons réalisé une série de dix serrages au couple cible de 10 Nm afin de valider la répétabilité des résultats.
Figure 3 : Vérification expérimentale du couple cible préconisé pour 10 serrages
Les essais réalisés à 10 Nm ont confirmé que le couple était suffisant pour l’opération de taraudage, tout en restant bien en dessous du seuil de rupture. Tous les serrages sont désormais conformes, sans aucun jeu sous tête ni arrachement de matière.
Résultats mesurables
Le couple de serrage utilisé par notre client, fixé à 18 Nm, dépassait le couple de rupture, provoquant de nombreuses destructions d’assemblage et un manque de maintien de la tension. Grâce à une étude rigoureuse, nous avons pu identifier le couple de serrage idéal pour cette application. Ces nouvelles recommandations permettront ainsi de réduire significativement les coûts liés à la non-qualité.
« Nous avons fait appel à MIODEX pour mener une étude approfondie visant à définir le couple de serrage optimal pour l’assemblage de composants dans notre processus de production. Leur approche méthodique et rigoureuse nous a permis de comprendre le processus de serrage au couple ainsi que les impacts sur le dessin de nos pièces. Grâce à leurs analyses détaillées et à leurs essais pratiques, nous avons pu identifier le couple de serrage idéal qui garantit la solidité de l’assemblage. » Florent C. Responsable Méthodes
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