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Procédé de fabrication d'arbres à manivelles ou de manivelles.
On a fabriqué jusqu'à présent les arbres à manivelles coudés ou vilebrequins à partir de pièces d'ébauche forgées directement en brames plates à partir des blocs bruts.
Ces pièces d'ébauche sont ensuite cintrées, et coudées le cas échéant pour disposer les différentes manivelles dans des positions opposées.
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On a procédé jusqu'à, présent de la même façon pour la fabrication de chacune des manivelles coudées qui sont forgées en une seule pièce à partir des bloos bruts.
En plus de l'inconvénient que,par suite de l'utilisation de blocs d'une seule pièce comme pièces d'é- bauche, on ne peut obtenir qu'un faible travail des métaux pear le forgeage et la déviation des fibres forgées dans oes pièces est partiellement. - très 'défavorable . Ce procédé de fabrication des arbres à manivelles et des manivelles présenta anssi l'inconvénient important que la zone des soufflures et de ressuage se trouve à l'intérieur du produit fini forgé, et la plupart du temps juste aux emplacements des manivelles les plus soumis à des efforts.
Ces emplacements des soufflures et du ressu- age condensent souvent déjà lors de l'affinage des pièces de grande valeur à la formation de crevasses et de pièces manquées ou bien n'apparaissent souvent que lors du travail de finissage ou de demi-finissage des pièces et augmentent ainsi de façon tout à fait importante les frais de fabrication des produits sans défauts qui peuvent être livrés,puisque des pièces présentent ces défauts ne peuvent être utilisées et ont déjà nécessité des frais de manipulation élevés.
Nais l'existence de ces points de soufflures et de ressuage se fait sentir encore de façon beaucoup plus im- portante dans des produits finis exempts de défauts exté- rieure, car ils peuvent conduire à des ruptures néfastes dues aux efforts très élevés et variables entrant en jeu pendant un fonctionnement continu.
Jusque présent, on était obligé d'accepter ces défauts et leurs conséquences nuisibles puisquton ne oon-
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naissait pas .de procédé permettant de f&biqu dao arbroo à manivelles ou des manivelles se présentant pas glooea a.9 la fonte du bloc,des endroits inévitables âeggfo.Xfl'M'es coe
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de ressuage.
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La présente invention a.
peuT ebjet un prooéa-é
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au moyen duquel ces inconvénients sont évitée de façon par-
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faite et qui rend possible la fabrication &asb8 à manivlles 9vileb equins ou manivelles complètement exempta de soufflures et pratiquement exempts de @ aS6oConform'ment à l'invention ,on obtient ce résultat en utilisant comme produits d'ébauche pour la fabri@at1G d&rbr66 manivelles vilebrequins ou manivelles des blocs buts quio la cas éobdant sont d'abord forges, et dans lesquels avant la transfrm&tion en arbres à manivelles, la zone de ao.Ifl'Mes et de Masuage est snpprimée à la manière eoan@,OoL@. fabsieatiem d'un arbre à manivelles ou d'une manivelle comporte dGn6 conformément au procédé, objet de 1 invent1@DQ la.
ña.ppsos8ion & la manière connue par alésage ou perçage de la zone de Bonfflurea et de ressuage du bloc brut le oas 6hSJ1!t forgê pl'lfalablemen1 la pièce brute cylindrique ainsi fO:ï:m6() 'tant lapinée,fo%6ée ou roulée, de manière que par pilonnage et division consieutifs, ou par division et elntrage consdmtîfs b, partir &0 ces pièces intermédiaires ammiaices eu 1dr1queston ob%1@zn3o la forme finale de l'arbre à manivelles ou ilea masivollowo a7Lêsae ou le perçage du blee bya.t après suppression de la masselotte offre une rt1e otwe quU11 n a plus de zones de soufflures on do ?ass.&g9 dans la pièce
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brute cylindrique ainsi form@o
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En outre,
le nouveau procédé présente encore pour la fabrication des arbres à manivelles ou des manivelles les avantages essentiels que l'élaboration de la matière de ces pièces brutes cylindriques est notablement meilleure que l'élaboration des produits forgés par le procédé adopté jusque présent,à partir de blocs en un seul morceau et que l'on obtient pour les fibres le tracé ou la courbure la plue favorable.
Pour la fabrication de manivelles séparées on procède avantageusement en comprimant ensemble les pièces intermédiaires passées par exemple aux rouleaux avec utili- sation d'un coin en forme de selle, en un corps annulaire aplati,dans lequel les parties plates forment les flasques de la manivelle. après quoi, cet anneau aplati est transformé soit par emboutissage ou par un autre travail ,en une ma- nivelle unique, ou, par division , en deux ou plusieurs ma- nvelles.Une autre possibilité consiste à diviser d'abord les produits intermédiaires laminée,forgée ou roulés et à fabriquer les manivelles par cintrage des extrémités des seg- mente d'anneaux ainsi formés.
Il est possible par ce dernier procédé .suivant la grandeur des manivelles, de fabriquer une, deux ou plu- sieurs manivelles à partir d'une pièce intermédiaire unique annulaire.Le nouveau procédé a une importance particulière- ment.grande,pour la fabrication de lourdes manivelles à grande course,que l'on ne pouvait pas jusqu'à présent fa- briquer. sans défaut, à partir d'un seul morceau,par suite de la grande masse des blocs bruts.
On peut fabriquer aussi avantageusement de la même façon des flasques de manivelle et des pièces de forme analogue.
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La description qui va suivre on regard du dessin
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annexé donné à titre d'oxomple fesa, bi# eempx'enâfe as quelle manière l'invention peut %%wo ral1Q Les figures 1 à 4 rop9émontent &es vues différentes de la. fabrication dvune manivelleoD11 bloc brut abc tenu de fonderie et le cas douant laar forgeage proalable, on supprime à la manière connue la zone de soufflures et de ressuage 1 par alésage on perçagQprè6 quel la pièee brute de forme maintenant cylindrique 2 est forgée en une pièce cylindrique intermédiaire 3.
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Après aplatlssagsQet fendage an 4,cintrage et le cas échéant allongement suppldmentaîro à lUe,1de dvun coin en forme de selle, on obtient la manivelle 5, indiquée en traits pointillés.
Diaprés les figures 5 et 6, après insertion d'un
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coin de forme correspondants) en foxm's' de ell91 pîboo inter.méd1aire 3 est pressée en un aanesa. plat,oomme 1Ddiqu suivant la ligne pointillé e/Ap ras un traitement 'lilJ.t't':$.eur on obtient deux manivelles 6 par division de cet anneau aplati suivant la ligne A-B,
Comme on le voit d'après la déviation des fibres forgées le procédé présenta encore l'avantage essentiel que, dans les points de passage dem boutons de manivelle aux flas-
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ques. 11 nvy a pas de flexion6w4m*;
à angle aigoe de la fibre forgée ,puisque la fibre forgée suit déjà un tracé annulaire dans la pièce tandis que les manivelles sintrées obtenues
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à partir de brames rectilisaes suivait le Q$00±dés aotuelae présentent à ces emplacements,quî sont justement ceux de la section dan(5:rCf\lliie une fi@xion à angle aip de la ;
fibre forgée et que les panivellas faîtes à partît de ces pîêoes
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en un seul morceau possèdent des fibres coupées à ces emplace- monte,*
Au lieu de comprimer dt abord la pièce brute cylindrique au moyen d'un coin en forme de selle en un corps annulaire aplati, et de la diviser ensuite, on peut d'abord diviser aussi la pièce brute cylindrique ,puis transformer ensuite les segments annulaires en manivelles par cintrage de leurs extrémités.
Les figures7 et 8 représentent en coupe et en vue de face un autre mode de réalisation de l'invention.
La pièce brute percée en forme de cylindre est roulée et 'tendue sur un mandrin de manière à obtenir une pièce in- termédiaire cylindrique 8,pourvue en son milieu d'un bour- relet annulaire 7. Cette pièce intermédiaire est divisée par des coupée radiales 9 en brames qui sont ensuite trans- formées en manivelles par cintrage de leurs extrémités (comme représente sur la figure 7 par des flèches).
Les figures 9 à la représentent la fabrication d'un vilebrequin d'autompbile à quatre boutons de manivelles d'après le procédé de la présente invention .Le bloc brut représenté figure 9 est refoulé puis percé ou alésé de la manière connue de manière à obtenir une pièce brute de forme cylindrique, comme on le voit figure 10,Par laminage ultérieur, on obtient la pièce intermédiaire de la figure 11. Après dé- coupage oônnu en soi de l'anneau et étirage en ligne droite, on fabrique à partir de la brame de la figure 12, le vilebre- quin montré figure 13, par cintrage et autre traitement.
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Process for manufacturing crank shafts or cranks.
Hitherto, crankshafts or crankshafts have been manufactured from blanks forged directly into flat slabs from the raw blocks.
These blank pieces are then bent, and bent if necessary to place the various cranks in opposite positions.
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The procedure has hitherto been the same for the manufacture of each of the elbow cranks which are forged in one piece from the raw bloos.
In addition to the disadvantage that, owing to the use of one-piece blocks as blanking pieces, only low metalworking can be achieved by forging and deflection of forged fibers in these parts are partially. - very 'unfavorable. This method of manufacturing crank shafts and cranks therefore had the significant disadvantage that the area of the blowholes and bleeding is inside the finished forged product, and most of the time just at the locations of the cranks most subjected to some efforts.
These blowhole and bleed locations often already condense during refining of high value parts to form crevices and missed parts or often only appear during finishing or semi-finishing work. and thus increase quite significantly the cost of manufacturing the defective products which can be delivered, since parts exhibiting these defects cannot be used and have already required high handling costs.
However, the existence of these blowing and bleeding points is felt even more strongly in finished products free from external defects, because they can lead to harmful ruptures due to the very high and variable forces entering in play during continuous operation.
Until now, we had to accept these faults and their harmful consequences since we did not
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was not born. of process allowing f & biqu dao arbroo with cranks or cranks not presenting glooea a.9 the melting of the block, inevitable places âeggfo.Xfl'M'es coe
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penetrant.
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The present invention a.
can submit a prooea-e
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by means of which these drawbacks are avoided by-
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made and which makes possible the manufacture & asb8 with cranks 9vileb equines or cranks completely free of blisters and practically free of @ aS6o According to the invention, this result is obtained by using as roughing products for the manufacture of @ at1G of & rbr66 cranks crankshafts or cranks of the goal blocks which in this case are first forged, and in which before the transfrm & tion into crank shafts, the area of ao.Ifl'Mes and Masuage is snapped in the eoan @, OoL @ manner. fabsieatiem of a crankshaft or a crank comprises dGn6 according to the method, object of 1 invent1 @ DQ la.
ña.ppsos8ion & in the known manner by boring or drilling the Bonfflurea zone and penetrant penetrant testing of the raw block on oas 6hSJ1! t forge pl'lfalablemen1 the cylindrical blank thus fO: ï: m6 () 'both rabbit, fo% 6ée or rolled, so that by pounding and dividing consieutives, or by dividing and elntrage consdmtîfs b, from & 0 these intermediate pieces ammiaices had 1dr1queston ob% 1 @ zn3o the final shape of the crankshaft or ilea masivollowo a7Lêsae or the drilling of the blee bya.t after removing the flyweight offers a rt1e otwe that no longer has any blister zones we do? ass. & g9 in the room
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cylindrical blank thus form @ o
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In addition,
the new process still has for the manufacture of crank shafts or cranks the essential advantages that the production of the material of these cylindrical blanks is notably better than the production of products forged by the process adopted until now, from blocks in one piece and that the most favorable layout or curvature is obtained for the fibers.
For the manufacture of separate cranks, the procedure is advantageously carried out by compressing together the intermediate pieces passed, for example through the rollers with the use of a wedge in the form of a saddle, into a flattened annular body, in which the flat parts form the flanges of the crank . after which this flattened ring is transformed either by stamping or by other work, into a single handle, or, by division, into two or more handles. Another possibility is to first divide the rolled intermediate products , forged or rolled and to manufacture the cranks by bending the ends of the segments of rings thus formed.
It is possible by the latter process, depending on the size of the cranks, to manufacture one, two or more cranks from a single annular intermediate piece. The new process is of particular importance for the manufacture of cranks. heavy cranks with long stroke, which we could not hitherto manufacture. flawless, from a single piece, due to the large mass of the rough blocks.
It is also advantageously possible to manufacture crank flanges and parts of similar shape in the same way.
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The description which will follow looking at the drawing
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appended given as an oxomple fesa, bi # eempx'enâfe as how the invention can %% wo ral1Q Figures 1 to 4 rop9émontent & es different views of the. manufacture of a crank oD11 raw block abc held by foundry and the case endowing the proalable forging laar, one removes in the known manner the zone of blowholes and bleeding 1 by boring one pierces which the now cylindrical rough part 2 is forged into a cylindrical part intermediate 3.
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After flattening and splitting in year 4, bending and, if necessary, additional elongation at the lUe, 1de dvun wedge in the form of a saddle, we obtain the crank 5, indicated in dotted lines.
Diaprés figures 5 and 6, after insertion of a
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corresponding shaped wedge) in foxm's' of ell91 pîboo inter.méd1aire 3 is pressed into an aanesa. flat, like 1Ddiqu following the dotted line e / Ap ras a treatment 'lilJ.t't': $. eur we obtain two cranks 6 by dividing this flattened ring along line A-B,
As can be seen from the deflection of the forged fibers the process still had the essential advantage that, in the passage points of the crank knobs to the flanges
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ques. There is no flexion 6w4m *;
at an acute angle to the forged fiber, since the forged fiber already follows an annular path in the part while the curved cranks obtained
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from rectilized slabs followed the Q $ 00 ± from aotuelae present at these locations, which are precisely those of the section dan (5: rCf \ lliie a fi @ xion at an angle of the;
forged fiber and that the panivellas made from these pîêoes
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in one piece have fibers cut at these places, *
Instead of first compressing the cylindrical blank by means of a saddle-shaped wedge into a flattened ring body, and then dividing it, one can first also divide the cylindrical blank, and then transform the ring segments afterwards. in cranks by bending their ends.
FIGS. 7 and 8 show in section and in front view another embodiment of the invention.
The drilled blank part in the shape of a cylinder is rolled and stretched over a mandrel so as to obtain a cylindrical intermediate part 8, provided in its middle with an annular bead 7. This intermediate part is divided by radial cuts. 9 into slabs which are then transformed into cranks by bending their ends (as shown in FIG. 7 by arrows).
Figures 9 to 1a show the manufacture of an autompbile crankshaft with four crank knobs according to the method of the present invention. The raw block shown in figure 9 is driven back then drilled or bored in the known manner so as to obtain a blank piece of cylindrical shape, as can be seen in FIG. 10, By subsequent rolling, the intermediate piece of FIG. 11 is obtained. After cutting out the ring itself, or drawing it in a straight line, it is produced from the slab of figure 12, the crankshaft shown in figure 13, by bending and other treatment.
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