Qu’est-ce qu’une goupille à ressort ?
Une goupille à ressort (anglais : Spring Pin, Roll Pin) est une goupille creuse fabriquée en pliant une plaque mince en forme cylindrique et en lui appliquant un processus de mortaisage (refente), ce qui lui donne une section transversale en forme de C.
Du fait qu’elle soit creuse, elle est plus légère qu’une goupille pleine et est insérée dans un trou usiné d’un diamètre légèrement inférieur au diamètre extérieur de la goupille. On s’en sert pour fixer ou contraindre la rotation par la force du ressort de la goupille lorsqu’elle s’écarte vers l’extérieur.
Ce terme est également couramment utilisé comme synonyme de goupille cylindrique, goupille de tension, etc.
Utilisations des goupilles à ressort
Les goupilles à ressort sont utilisées pour localiser, empêcher la rotation et retenir des pièces. En particulier, comme la force du ressort de la goupille agit pour fixer, une grande précision du diamètre du trou n’est pas nécessaire et la goupille peut être fixée de manière adéquate sans alésage et sans perçage. Elles sont donc plus faciles et plus simples à utiliser que les goupilles solides parallèles ou coniques. Elles se caractérisent également par leur résistance à la chute en cas de vibration due à la force du ressort.
Il existe deux principaux types de ressorts, l’un à usage général (droit) et l’autre pour les charges légères (ondulé).
Les ressorts à usage général sont utilisés pour des fixations et des positionnements simples. Les fentes sont disponibles en version droite ou ondulée, avec des extrémités coniques ou traitées en R pour faciliter l’insertion dans le trou.
La version à charge légère est une fixation plus simple avec une charge d’insertion plus faible que la version générale. Elle est utilisée pour les matériaux légers tels que l’aluminium et la résine, lorsqu’une résistance élevée n’est pas nécessaire. Les fentes sont ondulées et moins susceptibles de s’emmêler, elles conviennent ainsi à l’insertion automatique.
Le schéma ci-dessous présente un exemple d’utilisation des goupilles à ressort (fixation d’un arrêt de rotation de l’arbre et du pignon).
Pour des exemples de sélection de goupilles à ressort, voir ci-dessous :
- Diamètre extérieur de la goupille : choisir parmi la combinaison des diamètres de trous figurant dans les tableaux de dimensions du fabricant concerné.
- Résistance de la goupille : s’assurer que la goupille est adaptée à la charge de cisaillement spécifiée dans les tableaux de dimensions du fabricant.
Les goupilles à ressort sont fabriquées en acier à ressort ou en acier inoxydable.
Principe des goupilles à ressort
La principale caractéristique des goupilles à ressort est son insertion dans un trou usiné dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre extérieur de la goupille. Ainsi, elles peuvent être fixées ou retenues en rotation par la force du ressort de la goupille lorsqu’elle se déploie vers l’extérieur. Par conséquent, des diamètres de trou de haute précision ne sont pas nécessaires et les opérations de finition telles que l’alésage peuvent être omises, et les goupilles peuvent être utilisées comme des trous percés, ce qui réduit le nombre de processus et les coûts de production.
Cependant, leur résistance au cisaillement est inférieure à celle des goupilles parallèles moyennement solides et des goupilles coniques. Elles ne conviennent pas aux fixations de haute précision soumises à des charges élevées. Si une plus grande résistance est nécessaire, il est possible d’empiler deux goupilles de diamètres extérieurs différents.
Les goupilles doivent être utilisées avec précaution si les vibrations se produisent dans une direction parallèle à la direction axiale de la goupille, car elles sont plus susceptibles de se détacher. Il faut également être prudent lorsque la fixation est soumise à des rotations répétées, car la goupille est plus susceptible de se détacher.
Pour insérer la goupille à ressort, tapez légèrement sur la face d’extrémité de la goupille à l’aide d’un marteau. Si la goupille à ressort est difficile à insérer, augmentez légèrement le diamètre du trou pour un réglage fin. Pour extraire la goupille à ressort, appliquez un chasse-goupille ou un outil similaire sur l’extrémité de la goupille et tapez doucement dessus avec un marteau pour l’extraire.