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Perfectionnements aux appareils électriques de forgeage par refoulement.
La présente invention comprend des perfectionnements relatifs aux appareils électriques de forgeage par refoule,. ment.
Dans le forgeage électrique par refoulement il est con- nu de maintenir une pièce à traiter, au moyen d'un étau, de façon qu'une extrémité de la pièce vienne en prise avec une enclume, et de faire passer un courant électrique à travers la partie de la pièce comprise entre l'étau et l'enclume, le courant venant du secondaire d'un transformateur électri- que, de façon que la pièce soit chauffée, après quoi la
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pièce ou l'enclume est déplacée pour comprimer la partie chauffée de la pièce et créer une tête sur celle-ci par re- foulement.
Il est connu qu'en faisant glisser la pièce dans l'étau qui la maintient, dans la direction de l'enclume, on peut créer par refoulement une plus grande tête que si la pièce est maintenue fixe dans l'étau et il est connu en ou- tre que la forme de la tête peut être modifiée par variation de la distance entre les mâchoires de l'étau et la face de l'enclume pendant l'opération de refoulement*
L'un des buts de la présente invention est de fournir une machine pour effectuer des opérations électriques de refoulement dans lesquelles la forme de la tête créée par refoulement peut être modifiée dans de larges limites,
et qui est susceptible d'être employée pour refouler non seu- lement une quantité déterminée de méta d'un plus grand dia- mètre qu'une barre mais également pour façonner ce méral en des formes impossibles à atteindre jusqu'à présent dans les machines électriques de refoulement.
La présente invention comprend, dans un appareil élec- trique de forgeage par refoulement, la combinaison d'une en- clume, d'un moyen de maintenir une pièce de façon qu'une extrémité de celle-ci bute contre l'enclume, d'un moyen de faire passer un courant électrique entre la pièce traitée et l'enclume, d'un moyen de faire avancer la pièce traitée ou l'enclume pour effectuer une opération de refoulement, et d'un montage tel pour l'enclume que la face d'enclume peut être déplacée angulairement autour d'un axe transversal à l'alignement de l'avancement mentionné plus haut; dans le but décrit.
La face d'enclume peut être capable de tourner dans son propre plan ét cette caractéristique permet de pro% duire des formes tordues pendant le refoulement, par la ro- tation de la tête chauffée dé la pièce par rapport à la ti- ; ge, L'enclume est de préférence pourvue d'une plaque de face;
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remplaçât) le, pour constituer la face de travail, et de moyens de serrer la plaque solidement, en bon contact électrique et de conduction de la chaleur avec un bloc d'enclume situé derrière elle. Le bloc d'enclume situé derrière la partie centrale de la plaque de face peut comporter un moyen de conduire un fluide de refroidissement en contact direct avec l'arrière de la plaque de face.
Une autre caractéristique de l'invention comprend l'em- ploi d'organes de pression latéraux actionnés par un fluide sous pression dans le but de modifier la forme de la partie refoulée de la pièce traitée.
Les dessins annexés représentent les parties essentiel. les d'un appareil conforme à la présente invention, à titre d' exemple.
La fig. 1 est une vue en élévation de face,
La fige 2 est une vue en plan.
La fige 5 est une représentation schématique d'un trans- formateur muni d'une bobine mobile, avec ses connexions é- lectriques vers l'appareil représenté aux fig. 1 et 2.
La fige 4 est une vue en élévation de côté, en partie en coupe, d'une forme de réalisation du transformateur avec une bobine mobile.
La fig. 5 est un plan d'une construction modifiée de la machine montrant les éléments latéraux de pression ou de forgeage pour agir sur la tête refoulée.
La fige 6 montre différentes formes possibles de têtes qui peuvent être produites.
Si l'on se reporte aux fige 1 et 2, la machine comprend un châssis 11 présentant le long de sa surface supérieure des guides 12 sur lesquels sont montés un chariot d'enclume 13, à une extrémité, un chariot d'étau 14 voisin de celui-ci, un étau de guidage 15 et à l'autre extrémité ,un cylindre 16 de bélier hydraulique. Toutes ces pièces, sauf le porte.
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enclume 13,,sont mobiles longitudinalement le long des guides.
Dans le corps du porte-enclume se trouve un palier vertical destiné à recevoir une tige verticale qui porte une poupée 20 présentant um palier horizontal pour un mandrin 21. Le mandrin 21 porte à une extrémité une roue de vis sans fin 23 qui est en prise avec une vis sans fin action- née par un volant à main 24monté dans des paliers 25 de la poupée 20. De cette maniéré le mandrin peut être tourné suivant les désirs et l'axe du mandrin peut être mis sous n'importe quel angle par rapport aux guides 12 par rotation de la poupée 20 sur sa monture à tige verticale dans le sup- port 13.
On a prévu des moyens appropriés pour immobiliser la tige de la pompée 20 lorsqu'elle est mise dans n'importe quelle position et ces moyens comprennent un boulon de ser.. rage 26 se mouvant dans une fente 27 de bâti il.
A l'intérieur du mandrin 21, qui est'creux, est montée la tige d'une enclume 28 ayant une face de travail 29 qui est dirigée vers la droite de la fig. 1. L'enclume 28 est creuse et pourvue de connexions de circulation d'eau pour être maintenue froide; ces connexions ne sont pas représen- tées au dessin vu qu'elles sont de construction usuelle.El- les comprennent des tubes flexibles pour le transport de l'eau de refroidissement vers l'enclume mobile et à partir de celle-ci. La. face de travail de l'enclume peut être re- tirée de la partie principale et elle est faite d'un allia- ge cuivre-tungstène de grande conductibilité, d'un genre dur et durable.
Le porte-enclume 13 est isolé des guides 12 par une matière isolante interposée qui peut toutefois, cornme elle n'a pas à résister à un fort potentiel électrique, ne pas être d'une grande épaisseur pôurvu qu'elle soit capable . ; de résister aux forces de serrage intenses nécessaires pour .
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fixer les pièces ensemble.
Le porte-étau 14 est mobile le long des guides 12 sous la commande d'une vis-mère 17 qui est en prise avec une roue de vis sans fin 18. La roue de vis sans fin 18 peut être mi- se en rotation par une vis de l'arbre d'un volant à main 19, de sorte que le porte-étau 14 peut facilement être mis par l'opérateur dans n'importe quelle position désirée sur l'as- sise de la machine par rapport à l'enclume.
Le porte-étau comprend une mâchoire inférieure fixe 30 et une mâchoire supérieure mobile 31 montée sur une tige 32 faisant saillie sur un cylindre à pression hydraulique 33.
Un ressort de rappel 34 est prévu pour attirer normalement vers le haut la mâchoire supérieure 31. Un tuyau d'amenée de pression 35 pour le cylindre 33 est prévu et se trouve sous 1 la commande d'une soupape à deux voies 36 actionnée par la manette de commande 37. De cette manière, la pression hydrau- lique peut être appliquée à partir d'un tuyau d'amenée 38 dans le cylindre 33 ou bien le cylindre peut être relié par la soupape à deux voies à un tuyau d'échappement 39. L'étau et le support de celui-ci sont construits en bronze ou en une autre matière de conductibilité élevée et il en est de même pour la poupée de l'enclume.
Ces deux pièces sont re- liées aux bornes secondaires 40, 41 d'un transformateur d'a- baissement 42 qui n'est pas représenté aux fig, 1 et 2 mais apparait dans le schéma des connexions de la fige 3. Le trans formateur peut avantageusement être placé dans la base de la machine. Un commutateur principal de commande est prévu pour le transformateur et il est relié par des connexions appro- priées à une poignée 45 de commande de commutateurs
Le cylindre 16 de bélier hydraulique est mobile le long des guides 12 au moyen d'une vis-mère 46 et le mouvement longitudinal est commandé par un volant à main 47 analogue au volant à main 19 qui commande le mouvement longitudinal
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du porte-étau 14.
Le cylindre 16 actionne un bélier 48 qui vient en prise avec une crossette 49 montée de façon à cou- lisser le long des guides 12. La crossette 49 porte un poin- çon interchangeable 50 qui est destiné à buter contre l'ex- trémité de la pièce traitée Maintenue dans les machoires 30, 31 de l'étau, de sorte que l'autre extrémité de cette pièce bute contre la face active 29 de l'enclume- La croBette 49 porte des barres de glissement 51 qui sont attachées à des câbles 52 passant sur des poulies 53 et fixés par leurs au- tres extrémités à un contrepoids 54.
Le contrepoids 54 ne sert pas seulement à ramener en arrière le poinçon 50 lors.. que la pression hydraulique est coupée du cylindre 16 mais remplit également une seconde fonction utile en ce sens qu'il donne la certitude qu'il n'y a pas de jeu dans les connexions de fonctionnement entre le volant 47 et le cylindre 16.
Sur le côté supérieur du cylindre 16 se trouve une pièce 55 qui est filetée pour recevoir une vis 56. La vis 56 pas,. se librement à travers la crossette 49 vers une manivelle de commande 57. Une poignée de verrouillage 58 est prévue et peut être vissée contre un méplat ou une rainure taillé dans le côté de la vis 56 pour maintenir cette dernière dans n'im- porte quelle position dans laquelle elle a été amenée par réglage. Le résultat de cette disposition est que lorsque la crossette 49 atteint la poignée 57 au cours de son mouve- ment vers l'avant, elle est positivement empêchée de conti- nuer à se mouvoir par la butée procurée par la tête de la vis 56 à laquelle la poignée 57 est fixée. On peut ainsi ré- gler le bélier 48 pour qu'il exécute une course déterminée d'avance.
La.pression hydraulique est fournie au cylindre 16 par un tuyau d'amenée 59 comportant une section télescopique 60 attachée a une soupape à deux voies .63.. La. soupape à deux voies 61 estcommandée par une poignée 63 et reçoit la près..
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sion hydraulique venant du tuyau 38 tandis qu'elle est munie d'une communication d'échappement 63
Entre le porte-étau 14 et le poinçon 50, on a prévu un étau de guidage 15. L'étau de guidage 15 est actionné à la main et comprend une paire de mâchoires 64, 65 mobiles hori- zontalement, actionnées par une vis à filetage à droite et à gauche créée sur la tige 66 d'un levier à main 67.
L'étau de guidage peut être enlevé de la machine si l'on traite des pièces courtes, mais pour les pièces longues il saisit la piè- ce près du poinçon 50 et la maintient dans une position cen- trale par rapport à l'extrémité de ce poinçon.
Si l'on se reporte à la fig. 3, on y voit un transforma- teur d'abaissement à basse tension 42, comme on l'a déjà in- digué, transformateur dont le secondaire est relié par les cornes 40, 41 à l'étau et à l'enclume respectivement de façon qu'il puisse fournir le courant électrique pour chauffer la pièce entre l'étau et l'enclume. Le primaire du transforma- ,teur 42 est pourvu d'un certain nombre de points de soutirage actionnés par un commutateur à main 68 et il est relié à un enroulement secondaire mobile 69 d'un transformateur de com- mande 70. L'enroulement primaire 71 du transformateur de com- mande est relié à la source fournissant le courant élec- trique.
L'enroulement secondaire 69 est monté de façon a glisser librement sur un noyau magnétique vertical 72 et son poids est partiellement contrebalancé par un contrepoids 73 relié à l'enroulement par l'intermédiaire d'un fléau de balance 74.
La construction du transformateur à bobine mobile est in- diquée schématiquement à la fig. 3 mais est représentée avec plus de détails à la fig. 4. Sur la fig. 4, les pièces sont montées dans une enveloppe 75 contenant de l'huile, et la po- sition des enroulements primaires 71 et des enroulements se- condaires 60 se voit clairement, ces derniers étant montés de
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façon à coulisser sur un noyaumagnétique vertical 72 comme on l'a déjà indiqué. Le fléau de balance 74 est, pour rendre l'appareil plus compact, divisé en deux parties 74,76 qui sont reliées entre elles par des roues droites 77,78. Le poids d'équilibrage 73 est monté de façon à coulisser sur la section supérieure 76 du fléau de balance et il est relié à une chaine de commande 79.
La chaine de commande passe au- tour d'une roue de chaine 80 à une extrémité du fléau et d'u., ne roue de chaine 81 à l'autre extrémité. La roue de 'chaîne 81 tourne autour d'un axe vertical qui coupe l'axe de rota- tion de la roue droite 78 autour de laquelle la section 76 bascule. Un arbre vertical 82 porte . son extrémité inférieu- re des broches transversales 83 et l'extrémité de l'arbre 82 portant les broches transversales pénètre dans un bossa- ge creux 84 qui fait partie de la roue 81. La disposition de pièces est telle que les broches transversales 83 viennent en prise avec le bossage 84 librement au point d'intersec- tion ou près du point d'intersection de l'axe de la roue de chaine 81 et du fléau de balance 76.
En conséquence, l'a r. bre vertical 82 peut faire tourner la roue de chaine malgré l'oscillation du fléau de balance 76 autour de son axe.L'ar- bre 82 est relié télescopiquement à une seconde section d'arbre 85 actionnée par l'intermédiaire d'un joint de Hook 86 au moyen d'un volant à main 87 situé en dehors de l'en- veloppe.
Grâce aux connexions qui viennent d'être décrites, le contrepoids 73 peut être attiré par la chaîne 79 dans n'importe quelle position de réglage le long du fléau de ba- lance 76. Le poids 73 n'est pas capable de surmonter le poids de l'enroulement secondaire 69 mais seulement de l'équili- brer partiellement et de cette manière la répulsion naturels le entre le primaire 71 et le secondaire 69 devient,pour un certain courant déterminé,.dépendant de l'effet du poids d'équilibrage 75, capable de surmonter le pôid non compen..
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sé du secondaire 60 et à refouler ce dernier vers le haut, ce qui augmente la fuite entre le primaire et le secondaire et réduit le voltage secondaire.
Lors du fonctionnement de la machine, une pièce à trai- ter est placée entre le poinçon 50 et l'enclume 29 et elle est saisie par les mâchoires 30,31 de l'étau et, si c'est nécessaire, supportée supplémentairement par les mâchoires d'étau 64,65. En vue d'amener le poinçon 50 en contact avec la pièce, le cylindre 16 peut être déplacé initialement le long des guides au moyen du volant à main 47. Le porte-étau
14 est mis à une distance telle de la face 29 de l'enclume qu'il laisse de la place pour la formation de la tête désirée sur la pièce.
Le courant est alors mis en circuit par la poignée 45 et la pression hydraulique est appliquée au cy- lindre 16 moyennant l'actionnement de la poignée 62.Des que la pièce devient suffisamment chaude sous l'effet du courant électrique, le bélier 50 refoule la pièce à travers les mâ- choires d'étau avec un effet de glissement et produit par re- foulement une tête entre 1'enclume 29 et les mâchoires d'étau Le fonctionnement du transformateur 70 empêc he le surchauffa- ge de la pièce à l'endroit du collet entre les mâchoires d'é- tau et la tête produite par refoulement, comme cela se produi- rait autrement par suite de la réduction de résistance qui se produit lorsque la section du métal est augmentée par l'opé- ration de refoulement.
Le courant peut en outre être réglé à la main par la poignée 68 si on le désire, mais d'une manière générale cette poignée doit simplement être mise dans une position différente pour des dimensions différentes de pièce traitée, un changement correspondant du contrepods 73 étant effectué si on le désire.
Par la rotation de la face active de l'enclume 29 autour d'un axe vertical, eette enclume peut être Placée/sous diffé- rents degrés d'inclinaison par rapport à la ligne d'avancement
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de la pièce et immobilisée dans cette position par le bou- lon 26, Ceci permet la formation de têtes à faces taillées ou inclinées sous un angle. En outre, la face d'enclume peut être mise en rotation dans son propre plan par l'actionne- ment du volant 24 pendant ou après l'opération de refoule- ment. Ceci permet la production de différentes formes tor- dues. La face active de l'enclume peut être pourvue d'une cavité pour façonner la tête de la pièce traitée.
A la fig. 6 le détail a montre une forme aplatie de la tête qui peut être produite par le fait qu'on rapproche les mâchoires d'étau 30,31 de l'enclume lorsque la tête est for- gée par refoulement, par le repoussement de la pièce à tra- vers les mâchoires. Si l'étau est initialement à une plus grande distance de l'enclume que celle représentée au dessin et si l'étau est rapproché de l'enclume à une vitesse appro- priée, la pièce devient de plus grande dimension à l'endroit où elle est près des mâchoires de l'étau qu'à l'endroit où elle bute sur l'enclume comme le montre-la forme c de la fig.
6. Si au contraire l'étau est amené à reculer rapidement en s'écartant de l'enclume après un arrêt initial, avec une ré- duction simultanée de vitesse de la pièce, la forme de la pièce peut se rapprocher de celle représentée en d.La forme représentée en e est obtenue par le fait qu'on oblige l'étai@ à séjourner initialement tout près de l'enclume et à reculer ensuite à une vitesse uniforme.
La forme représen- tée en f est une de celles qui peuvent être obtenues lorsqu' on place l'enclume sous un angle,par rapport à l'alignement d'avancement de la pièce traitée.,
Si l'on se reporte à la fig. 5 qui est une construc tion modifiée, on voit unétau 33 semblable à l'étau 33 de la fig. 1 et une poupée d'enclume 20 portant une tête d'en- clume 28 semblable aux pi@èces portant le même chiffre à la fig. 1. De chaque coté des guides 12 on a dispose dès guides
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auxiliaires 90 sur lesquels se meuvent des supports 91 pour des organes latéraux de pression 92.
Les organes latéraux de pression sont actionnés par des cylindres hydrauliques placés à l'intérieur des supports 91 et alimentés par des tuyaux à fluide sous pression 93,94 par l'intermédiaire de joints té- lescopiques 95,96, sous la commande d'une soupape 97. Des soupapes de réduction de pression 08 sont interposées entre les cylindres et les tuyaux d'amenée 93,94, de sorte que la force latérale exercée par les béliers 92 peut être réglée séparément. En outre, les béliers peuvent être pourvus de n'importe quelle forme désirée de face de travail, forme en creux, concave ou convexe de façon à agir comme blocs de for- geage. Les supports 91 peuvent être mis par réglage dans n'importe quelle position désirée le long des guides 90 au moyen de vis-m'ères 99.
De cette manière, à n'importe quel moment pendant ou après l'opération de refoulement, une pres- sion latérale d'une valeur réglée peut être appliquée d'un côté ou des deux côtés de la tête refoulée pour lui donner par forgeage n'importe quelle forme désirée. Une forme qui peut être produite est représentée en b à la fig. 6, ou la tête refoulée a été pressée latéralement pour prendre une forme à face plate. Des pièces forgées telles que des bou- lons à oeillet peuvent être facilement produites ainsi en une seule opération à partir d'une pièce de matière qui n'est pas plus large que la tige du boulon à oeillet.
Revendications'
EMI11.1
=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+= 1/ Un appareil électrique de gorgeage par refoulement com- portant une enclume, un moyen de maintenir une pièce à trai-
EMI11.2
ter, de telle manière qu'une extrémité de celle,c i bute con-
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