goupille à ressort
Une goupille à ressort est une fixation mécanique utilisée pour fixer la position relative entre deux ou plusieurs composants d’une machine. Le diamètre du corps principal de la goupille à ressort est plus grand que l’ouverture, et l’une ou les deux extrémités ont des chanfreins pour une insertion facile de la goupille dans le trou. L’action du ressort de la goupille lui permet de se comprimer lorsqu’elle atteint l’ouverture. La force appliquée par la goupille à la paroi du trou la fixe dans le trou, de sorte que la goupille à ressort est considérée comme une fixation auto-retenue. Il existe deux types de goupilles à ressort : les goupilles à ressort fendues et les goupilles à ressort en spirale.

Principe de fonctionnement de la goupille à ressort
Lorsque la goupille à ressort est insérée dans le trou, elle se comprime. En raison de ses caractéristiques de ressort, le diamètre diminuera lorsqu’il sera inséré dans le trou. Après l’installation, l’élasticité rétablit l’état stationnaire de la goupille, forçant la surface extérieure à appuyer contre la paroi intérieure du trou d’accouplement. Le frottement entre les deux surfaces fixe la goupille en place, l’empêchant de tomber ou de se déplacer accidentellement.

Goupille à ressort de rouleau
Goupille à ressort en spirale.
L’axe à ressort laminé, également connu sous le nom d’axe en spirale, est une fixation d’ingénierie auto-rétentrice fabriquée en enroulant une bande métallique dans une section transversale en spirale de 2 et en formant +1 ⁄ 4 tours. Le diamètre principal de la goupille à ressort roulée est plus grand que l’ouverture recommandée, et les deux extrémités sont chanfreinées pour faciliter l’insertion de la goupille dans le trou. L’action du ressort de la goupille lui permet de se comprimer lorsqu’elle atteint l’ouverture.
Lors de l’installation de la goupille à ressort roulée, la compression commence par le bord extérieur, puis se déplace vers le centre à travers la bobine. Lorsqu’une charge est appliquée à la goupille, la goupille à ressort roulée continue de se plier après l’insertion, offrant d’excellentes performances pour résister à la fatigue dans les applications dynamiques. La goupille à ressort roulé a été inventée par Herman Koehl vers 1948.
Il existe trois types différents de produits en rouleau sur le marché : standard (ISO 8750), robuste (ISO 8748) et léger (ISO 8751), qui peuvent offrir diverses combinaisons de résistance, de flexibilité et de diamètre pour répondre à différentes exigences en matière de matériaux et de performances du corps principal. Les matériaux typiques des goupilles à ressort laminées comprennent l’acier à haute teneur en carbone, l’acier inoxydable et l’alliage 6150.
Les goupilles enroulables sont largement utilisées dans les boîtes à cosmétiques, les poignées et serrures de porte de voiture, et les loquets, comme goupilles de charnière. Ils sont également utilisés comme pivot et arbre, pour l’alignement et l’arrêt, pour fixer plusieurs composants ensemble (tels que des engrenages et des arbres), et même comme broches d’éjection pour retirer les cartes mères des PC. Les industries automobile et électrique utilisent des goupilles roulées dans des produits tels que les boîtiers et les colonnes de direction, les pompes, les moteurs électriques et les disjoncteurs.
Norme internationale
Goupille à ressort fendue : ISO 8752
Charge standard : UNE–EN-ISO 8750、NASM10971、NASM51923、NAS1407、ASME B18.8.2、ASME B18.8.3M
lourd : UNE–EN-ISO 8748, NASM10971, NASM39086, NAS561, ASME B18.8.2, ASME B18.8.3M
Poids léger : UNE–EN-ISO 8751、NASM10971、NASM51987、NAS1407、ASME B18.8.2、ASME B18.8.3M
L’axe à ressort hélicoïdal standard atteint le meilleur équilibre entre flexibilité et résistance, ce qui le rend adapté à la plupart des applications.
Les goupilles à ressort spiralée à usage intensif sont généralement utilisées pour les applications à haute résistance au cisaillement et les matériaux matriciels durcis.
Les chevilles légères sont utilisées dans les applications avec des trous en métal mou et en plastique, où l’utilisation de chevilles solides traditionnelles à ajustement serré comporte un risque élevé d’agrandissement ou d’endommagement de l’hôte.
Goupille à ressort d’enroulement comme goupille de positionnement dans les pièces moulées en aluminium
L’axe à ressort en spirale fixe la tige de levage par rapport à la tige de la soupape

Goupille à ressort fendue.
La goupille à ressort fendue est une goupille cylindrique fabriquée en enroulant une bande de matériau avec des rainures, ce qui donne à la goupille un certain degré de flexibilité lorsqu’elle est insérée. Les goupilles à ressort fendues sont également connues sous le nom de goupilles à pâtisserie, goupilles Seelock ou goupilles en « C ». Celles-ci sont aussi souvent appelées ventes en spirale - prononcées comme « spiril » dans la région de Birmingham.
Voir aussi
Ressort de carte - type de fixation ou de bague de retenue
Goupille à gueule ouverte - une attache métallique avec deux fourches qui peuvent se plier lors de l’installation
Piston à ressort, un dispositif à ressort utilisé pour positionner, localiser ou verrouiller des composants sur des goupilles ou des billes grâce à la force du ressort

Lors de l’installation, la goupille à ressort se comprimera et s’adaptera au trou principal plus petit. La goupille comprimée exercera une force radiale vers l’extérieur sur la paroi du trou. La force de maintien est fournie par la compression et le frottement entre la goupille et la paroi du trou. Par conséquent, le contact de surface entre la goupille et le trou est crucial.
L’augmentation de la contrainte radiale et/ou de la surface de contact peut optimiser la force de rétention. Les goupilles plus grandes et plus lourdes présenteront une flexibilité plus faible, ce qui entraînera des charges de ressort plus élevées ou des contraintes radiales lors de l’installation. Les goupilles à ressort hélicoïdal sont une exception à cette règle car elles peuvent être utilisées à des fins multiples (légères, standard et lourdes) pour fournir une plus grande gamme de résistance et de flexibilité dans un diamètre donné.
Comment le diamètre de l’extrémité saillante de la goupille peut-il être plus grand que le trou lorsque la longueur est retenue à moins de 60 % dans le trou principal. L’exemple de droite montre que le diamètre de l’extrémité saillante de la goupille est approximativement égal au diamètre du trou.
Il existe une relation linéaire entre la force de frottement/maintien et la longueur d’engagement de la goupille à ressort à l’intérieur du trou. Par conséquent, l’augmentation de la longueur de la goupille et de la surface de contact résultante entre la goupille et le trou principal entraînera une force de rétention plus élevée. En raison de la présence de chanfreins, il n’y a pas de force de maintien à l’extrémité de la goupille, il est donc très important de prendre en compte la longueur du chanfrein lors du calcul de la longueur d’engagement. Le chanfrein de la goupille ne doit jamais être situé dans le plan de cisaillement entre les trous d’accouplement, car cela peut entraîner la conversion de la force tangentielle en force axiale, entraînant un « mouvement » ou le déplacement de la goupille du plan de cisaillement jusqu’à ce que la force soit contrecarrée. Pour éviter cette situation, il est recommandé que la distance entre l’extrémité de la goupille et le plan de coupe soit d’un diamètre de goupille ou plus. Cette situation peut également être causée par des trous coniques, qui peuvent également convertir des forces tangentielles en mouvement vers l’extérieur. Par conséquent, il est recommandé d’utiliser des trous non coniques et, si un cône est nécessaire, il doit être maintenu en dessous de 1 °.
Le chanfrein de la goupille ne doit pas être situé à l’intérieur du plan de cisaillement. Dans ce cas, la goupille se déplacera dans la direction indiquée jusqu’à ce que le chanfrein ne soit plus à l’intérieur du plan de cisaillement.
La goupille à ressort restaurera une partie de son diamètre préinstallé dans les zones non soutenues par le matériau principal. Dans les applications d’alignement, 60 % de la longueur totale de la goupille à ressort doit être insérée dans le trou initial pour fixer de manière permanente sa position et contrôler le diamètre de l’extrémité saillante. Lors de l’application de charnières à ajustement libre, les goupilles doivent être laissées dans les composants externes, à condition que la largeur de ces positions soit supérieure ou égale à 1,5 fois le diamètre des goupilles. Si ce critère n’est pas rempli, il peut être judicieux de laisser les ventes dans le volet central. Les charnières à ajustement par friction exigent que tous les composants de la charnière soient équipés de trous correspondants, et chaque composant (quel que soit le nombre de segments de charnière) doit être engagé au maximum avec la goupille.