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Procédé de fabrication de roues-disques ondulées, en une seule pièce, ébauche et matrice ou presse d'estampage destinées à l'exécution de ce procédé.
Des roues-disques dont la partie située entre le moyeu et la jante est ondulée, c'est-à-dire est pressée ou refoulée en direction axiale alternativement d'un coté et de l'autre à partir de la position médiane,, ont été jusqu'à présent fabriquées, le plus souvent, en acier moulé, cest-à-dire portées par moulage à leur forme dé- finitive. Comme d'une manière tout-à-fait générale la ma- tière forgée est supérieure à la matière moulée dans des pièces de ce genre, par suite de sa meilleure élaboration, on a cherché à fabriquer des disques de roues en acier con- @ --
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formés de cette façon en portant à leur forme finale, par pressage ou forgeage, des ébauches ayant subi un laminage préalable.
Ce procédé peut être utilisé sans difficulté dans les cas où seule la partie du disque située entre le moyeu et la jante est refoulée en direction axiale, alter- nativement d'un côté et de l'autre, par le pressage ou l'estampage en matrice, tandis que le raccordement du disque à la jante et au moyeu conserve, dans cette méthode, à peu près sa position et sa forme initiales de laminage.
On connait également des roues à disques dans lesquelles l'ondulation axiale s'étend aussi au raccorde- ment du disque au moyeu. Dans ce cas' la fabrication est effectuée de telle manière que - vus en coupe - les points auxquels les raccords ou les bords du disque rejoignent le moyeu ou la jante, restent au même endroit lors de l'ondulation.
Dans tous ces cas il s'agit de roues auxquelles on doit conférer une épaisseur et une rigidité aussi grandes que possible grâce à l'ondulation du disque et aussi, s'il y a lieu, de son raccordement au moyeu.
A l'opposé de ceci la présente invention concerne la fabrication des roues à disques repoussés ou ondulés en direction axiale, alternativement d'un côté et de l'autre, dans lesquelles les ondulations s'étendent au moyeu et à la jante, et où l'on doit éviter une grande rigidité, pour rechercher au contraire un maximum d'élasticité. La conformation des roues créée par l'ondulation doit être telle que les disques jouent le rôle de ressorts plats ou ressorts à lame, tandis que le moyeu et la jante jouent le rôle de ressorts circulaires.
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Des roues de ce genre ne pouvaient être obtenues jusqu'à présent que par moulage et leur fabrication par pressage en matrice était par contre impossible, du fait des grandes difficultés auxquelles on se heurtait, diffi- cultés résultant d'une part, de la nécessité d'éviter des entassements de matière, nuisibles à l'effet élastique re- cherché et d'autre part, des fatigues énormes auxquelles était soumise la matière lors de sa conformation.
L'invention permet de surmonter ces difficultés. A cet effet, lors du repoussage ou du pressage en matrice du raccordement du disque à la jante, repoussage effectué alternativement d'un côté et de l'autre à partir de la posi- tion médiane, on produit un déplacement relatif du raccorde- ment par rapport à la jante dans la direction de l'ondulation correspondante, la matière additionnelle nécessaire étant prévue dans l'ébauche.
Les points de l'ébauche où l'on placera la matière additionnelle peuvent être choisis de différentes façons.
Par exemple, cette matière peut être disposée sur les rayons du raccordement du disque à la jante. Ce raccordement est alors laminé au préalable avec de grands rayons qui sont transformés en rayons plus petits lors du pressage et du déplacement alterné du raccordement en direction axiale.
Grâce à cette mesure, le pressage produit seulement une conformation de la matière, lors du déplacement du raccorde- ment du disque à la jante, tandis au'une fatigue exagérée des fibres et par conséquent une déchirure de celles-ci aux points correspondants sont évitées.
Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que le rayon du raccord à la jante éprouve, lors du @
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pressage, sa plus grande diminution sur le côté dans la direction duquel ce raccord se trouve déplacé, tandis que le rayon du raccordement ne doit être diminué de l'autre côté que d'une façon insignifiante.
Comme on cherche toujours à maintenir aussi faibles que possible, lors du pressage, les forces qui s'exercent sur le raccord du disque, il est avantageux d'exécuter l'ébauche laminée de telle sorte que la partie du raccordement qui s'é- tend vers la jante sous de grands rayons ne soit pas tangente à la jante, mais fasse un certain angle avec elle.
La matière additionnelle qui est nécessaire pour le déplacement relatif,du raccord du disque à la jante peut aussi, conformément à l'invention, être disposée sur la jante proprement dite, par exemple en donnant par laminage à la jante une largeur plus grande que sur la roue définitive ayant subi le pressage. Lors du pressage, la jante est repous- sée ou refoulée et les dépressions produites par le déplace- ment relatif du raccordement sont compensées. La jante peut, à cet effet, être laminée droite ou en forme de double cône sur ses surfaces extérieures. Dans ce dernier cas, la quantité de matière additionnelle placée dans la largeur de la jante, peut être plus petite.
Lors du pressage pour obtenir l'ondulation des disques, il se manifeste des forces radiales relativement grandes qui ont tendance à produire une déformation de la jante vers l'ex- térieur. Pour obvier à une telle déformation, les moitiés de la matrice sont, conformément à l'invention, fermées du côté de la jante, c'est-à-dire que lors du pressage elles entourent la surface cylindrique de la jante par des surfaces tronconiques, dont les bases coïncident avec la ligne de joint des moitiés de la matrice. De cette façon la matière addition- nelle peut en outre être.incorporée d'une manière favorable.
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Les pièces pressées et terminées peuvent être ex- pulsées de la matrice par un dispositif éjecteur quelconque connu. L'enlèvement des pièces peut aussi être facilité en prévoyant lors du laminage préalable des disques un boudin annulaire sur la surface cylindrique externe de la jante. Ce boudin se place, lors du pressage dans les joints de la matrice de telle sorte qu'il peut être saisi facilement par un levier ou un autre outil de pesée similaire introduit entre ledit boudin et le bord supérieur de la partie de la matrice placée en-dessous.
Le nouveau procédé convient particulièrement à la fabrication des disques de roues pour véhicules sur rails, automobiles et autres véhicules, mais il peut aussi être appliqué parfaitement dans tous les cas où il s'agit de réaliser sur des corps de révolution de configuration analo- gue, un déplacement axial alterné du raccordement de la partie en forme de disque du corps de révolution au moyeu ou à une pièce pouvant être assimilée à une jante.
En outre, le nouveau procédé ne concerne pas seule- ment la fabrication de corps de révolution en forme de dis- ques conformés de cette façon, mais aussi celle de corps de révolution comportant uniquement des rayons ou rais entre le moyeu et la jante et dans lesquels le raccordement des rais à la jante ou au moyeu est déplacé alternativement d'un c6té ou de l'autre à partir de la position médiane.
Le dessin donné à titre d'exemple représente deux mode d'exécution de l'invention.
La ligne pointillée tracée sur la fig. 1 montre la forme de l'ébauche 1 laminée au préalable à plat. Le raccor- dement de la partie en forme de disque à la jante présente
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de grands rayons R1 et R2, la jonction à la jante aux points 2 et 3 n'étant cependant pas tangentielle, mais angulaire.
Au moyen de la matrice supérieure 4 et de la matrice inférieure 5 conformées de façon appropriée, le disque 1 préalablement laminé reçoit, en direction axiale, des ondu- lations telles qu'une coupe concentrique de la partie en forme de disque présente l'aspect représenté sur la fig. 2.
La partie en forme de disque est déplacée de la position qu'elle occupait après le laminage préalable, alternative- ment d'un côté et de l'autre, comme le montrent les sections 6 et 7 de la fig. 1.
Outre ce déplacement alterné de la partie en forme de disque, le raccordement de cette partie à la jante et au moyeu, reçoit un déplacement par rapport à la jante ou au moyeu alternativement d'un côté et de l'autre. De ce fait, les grands rayons R1 et R de l'ébauche prélaminée à plat sont transformés en les rayons plus petits r1 et r2 ou r3 et r .
Le dessin montre clairement que la diminution des rayons est chaque fois maxima sur le côté vers lequel le raccordement est . déplacé (r2 r3).
Dans le mode d'exécution des figs. 3 et 4 la jante est laminée de façon telle qu'elle reçoive une largeur plus grande, par exemple d'environ 10 à 15 %, que celle qu'elle présente sur les roues terminées. Dans ce cas il n'est pas nécessaire que les gorges soient laminées plus grandes. Lors du déplacement relatif du raccordement du disque à la jante, de la matière additionnelle est nécessaire, qui peut être re- tirée de la largeur de la jante, comme indiqué en traits pointillés sur la fig. 4, si les gorges n'ont pas été laminées plus grandes. Si au laminage la jante reçoit une surépaisseur @
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convenable, elle est repoussée ou refoulée et les dépres- sions 11 produites par l'étirage de la matière sont compensées.
La matrice supérieure 4 et la matrice inférieure 5 forment, par leurs rebords annulaires 8 et 9, une matrice fer- mée, de sorte que, lors du pressage, un gauchissement axial et radial de la jante est impossible. Les rebords 8 et 9 sont coniques, afin que la matière soit plus facilement guidée dans les matrices lors du pressage et que les disques termi- nés puissent être sans difficulté extraits des matrices.
Pour faciliter l'enlèvement des disques pressés, il est en outre prévu sur l'ébauche, par laminage, un boudin an- nulaire 10.
L'invention n'est pas limitée uniquement au déplace- ment relatif du raccordement du disque à la jante, mais elle comprend le même mode de traitement pour le raccordement du disque au moyeu.