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' ' t PROCEDE FOUR LE FORGEAGE D'ESSIEUX OU ARBRES COUDES , ET ORGANES
MECANIQUES ANALOGUES
La présente invention a pour objet un prooédé de forgeage par refoulement et cambrage simultanés, en vue de l'obtention de pièces de forge telles que essieux ou arbres ooudés à manivelles,les dites manivelles pouvant avoir une forme quelconque par exemple circulaire ou elliptique*
Conformément à l'invention, pour obtenir un arbre manivelle, on part d'une ébauche comportant, pour chaque coude, deux renflements séparés par un étranglement destiné à former le maneton.Cette ébauche est placée entre deux étampes comportant des alésages dans lesquels pénètrent les extrémités de l'ébauche,
cette dernière étant en même temps refoulée longitudinalement par rapproohement des étampes et refoulée latéralement au moyen d'un
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poinçon en contact avec l'étranglement de l'ébauche. Ce poinçon provoquant le refoulement latéral peut etre actionné par des rampes solidaires des étampes, de façon à obtenir le mouvement Latéral voulu de la dite pièce lorsque les étampes se rapprochent pour refouler longitudinalement 1'ébauche.Ce poinçon peut égalemer être lié aux étampes par tout moyen mécanique approprié pour obte. nir son actionnement.
On a décrit ci-après, simplement à titre d'exemple quel. ques formes d'exécution de l'objet de l'invention,en référence au dessin annexé qui montre :
Fig.l et 2 : des vues schématiques d'une ébauche en coût de traitement suivant le procédé, et de l'arbre manivelle obtenu fig.3,4 et 5 : des vues en élévation et en coupe du dispositif pour l'obtention d'un arbre à deux coudes ; fig.6,7 et 8 : des vues d'une variante pour un arbre à plusieurs coudes.
Comme représenté fig.l, on part d'une ébauche a com- portant en principe deux renflements al et a2 séparés par un étranglement a3 destiné à former le maneton.Les extrémités ter- minales a4 de cette ébauche sont introduites dans les alésages prévus dans des étampes b et .Les faces de ces étampes ont une forme appropriée à celle du coude brut de forge à obtenir ; elles sont généralement planes.Le refoulement longitudinal de l'ébauche s'effectue en rapprochant les deux étampes dont la course est limitée pour obtenir l'épaisseur totale voulue de la pièce.
Pendant ce refoulement, un poinçon plat.!.. s'appuyant sur l'étranglement a3 de l'ébauche, refoule cette dernière laté- ralement afin de donner au maneton le désaxement convenable.Le métal des deux renflements, pressé entre les étampes et le poinçon s'élargit pour former les manivelles ; le dégagement du poinçon en fin d'opération laisse ainsi entre les manivelles un espace vide correspondant à l'évid@@ent du coude pour lequel il ne reste que peu de métal à enlever.
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Le mouvement transversal du poinçon d peut être produit soit par une force motrioe auxiliaire indépendante de la presse de refoulement, soit par cette presse elle-même par l'intermédiaire d'un mécanisme de transformation de mouvement.
La presse de refoulement peut être verticale ou horizontale ; les deux étampes b et o peuvent être animées de déplacements solidaires à la rencontre l'un de l'autre, de façon que le poinçon d puisse se mouvoir dans un plan fixe, ou l'une des étampes peut être fixe,et le plan du poinçon d doit se déplacer parallèlement à, lui-même avec une vitesse moitié de celle de l'étampe mobile ( pour des manivelles de même épaisseur) ,ou plus généralement de manière à conserver un rapport constant entre les distances de son plan moyen aux faces de travail des étampes.
Le procédé suivant l'invention permet d'obtenir entre autres les avantages principaux suivants sur les procédés habi- tuels dans lesquels le coude est obtenu d'un seul bloc débourré ensuite à l'outil :
1 - Une économie considérable de métal,le coude pouvant être forgé à des cotes très voisines des ootes d'usinage ;
2 - Une meilleure orientation des fibres du métal qui se suivent sans discontinuité d'une extrémité à l'autre en passant dans les manivelles et dans le maneton ; cette répartition est montrée schématiquement sur la fig.2,qui est une coupe longitudinale du coude forgé ;
l'usinage final coupe très peu de fibres et il en résulte une plus grande résistance de la pièce en service,
A titre d'exemple particulier,les fig.3,4 et 5 illustrent une application du procédé sur une presse verticale, pour le forgeage d'un arbre à deux coudes,le refoulement latéral étant obtenu par une pièce en forme de coin glissant entre deux rampes inclinées portées par les étampes.
L'étampe supérieure b, fixée au plateau mobile de
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la presse, est pleine et porte seulement un logement cylindrique central, b pour la portée extrême a4 de l'ébauohe a et deux rampes inclinées e.
L'étampe inférieure c, reposant sur le sommier de la presse, est munie de deux rampes !...symétriques des rampes e; Elle est fortement évidée en son centre e1 pour reoevoir le deuxième coude de l'ébauche, soit avant forgeage comme dans la fig.3,soit déjà forgé comme fig.4.Des remplissages appropriés peuvent d'ailleurs être placés dans cet évidement,soit pour buter la pièce et éviter ses déformations soit pour soutenir le collier ±-dont il va être qu est ion.
Le oollier de serrage g,en deux parties assemblées sui- vant un joint diamétral, entoure la portée intermédiaire a5 de l'ébauche entre les deux coudes,portée qui ne doit pas être déformée pendant le forgeage il s'encastre dans le logement à la partie - supérieure de l'étampe .2. et sert d'appui pour l'écrasement de la partie inférieure du coude.
La pièce intermédiaire ou étrier d correspondant au poinçon de la fig.1, est formé de deuxiflasques latérales de forme triangulaire ou trapézoïdale dont les faces i et ¯il ont même sont inclinaison que les rampes e et 1. des étampes.Ces flasques réunies par une entretoise ayant à l'avant l'épaisseur finale du coude à obtenir, aminci dans sa partie oentrale et évidée pour former le maneton, comme le montre la fig.5 en plan ; la partie amincie présente une légère dépuille d, pour permettre l'extraction après forgeage.
L'opération a lieu de la façon suivante :
L'ébauche portant les quatre renflements est munie du collier de serrage g, introduite dans l'étampe inférieure @, et amenée sous la presse,aveo l'étrier .!..dont l'évidement prend appui sur l'étranglement supérieur a3 ; l'appareillage est réglé de telle façon que l'étampe supérieure dans sa course d'approche prend. simultanément appui par sa partie centrale sur le renflement extra-
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me de l'ébauche, et par ses rampes e sur les faoes i de l'étrier.
Le coup de presse a pour effet de refouler longitudinalement le métal entre l'étampe b et le collier g, en même temps que l'étrier, par l'effet des rampes i et il vient occuper en fin de forgeage la position représentée fig4.
Les rampes étant symétriques,la eleison de l'étrier se maintient constamment à égale distance des étampes.Si les manivelles devaient avoir des épaisseurs différentes , on donnerait des inclinaisons différentes aux rampes 1 et i1.
Après remontée de la presse et extraction de 1' étrier d, la pièce est retournée bout sur bout, et la même/opération a lieu pour le deuxième coude.
La fig.4 représente la fin du forgeage du second coude de l'arbre.
L'évidement c1 de l'étampe c permet, dans la deuxième opération, de placer le coude déjà forgé dans toute position déterminée, et notamment suivent oelle voulue pour que les deux coudes,après forgeage,soient orientés convenablement l'un par rapport à l'autre sans nécessité de maillage.
Dans l'exemple illustré par les fig.6,7 et 8,la presse actionne directement le poinçon d destiné à, produire l'évidement du coude, le mouvement des étampes b et o de refoulement longitudinal étant provoqué par des rampes conjuguées.
L'arbre étant pose perpendiculairement à l'axe de la presse,on n'est pas limité par l'intervalle entre les plateaux,et l'appareil peut convenir à la fabrication d'un arbre à plus de deux coudes,chacun d'eux étant forgé séparément, et dans son orientation définitive.
L'étampe supérieure h ( fig,6 et 7 ) porte au centre la cloison amincie d, correspondant à celle de l'étrier des fig.3 à 5 , et latéralement quatre joues 1 formant rampes inclinées m.
Sur le sommier fixe de la presse peuvent coulisser les deux étampes de refoulement b et 0 dans les guidages 0 ; les portées
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de l'ébauche sont maintenues par les plaques rapportées p, encas- trées à queue d'aronde, complétant l'appui de forgeage ( comme le collier en deux pièoes des fig.3 à 5.).
Les étampes b et c portent des rampes inclinées q qui, dans l'opération, prennent appui sur les rampes m de l'étampe su- périeure et les forcent à se rapprocher pour effectuer le refoule- ment du coude.
La présente invention prévoit dans l'un ou l'autre cas envisagé ci-dessus, que la liaison des mouvements des étampes et de la pièce intermédiaire soit obtenue non seulement par des rampes, mais par des tiges articulées on tout autre méoanisme de transfer- mation. De même, cette liaison peut exister autrement que de fait, par l'utilisation. d'une force motrice auxiliaire ( pousseuseti- reuse, releveuse) permettant d'obtenir un déplacement simultané dans un sens penpendiculaire ou non à l'axe de travail de la presse à forger.
De même,l'invention peut servir à l'obtention de pièces mécaniques autres que des essieux ou arbres coudés.Le procédé suivant l'invention peut également être mis en oeuvre pnur tous les outils de forgeage ( presse.marteau-pilon, mouton à chute libre,eto....)
REVENDICATIONS
1 Un procédé pour le forgeage d'essieux ou arbres coudés à manivelles, et organes mécaniques ou analogues , qui oonsiste à partir d'une ébauohe comportant des renflements séparés par des étranglements destinés à former les manetons des manivelles, et à placer cette ébauche entr e deux étampes qui, par leur rappro- chement, assurent le refoulement longitudinal, un poinçon, en oontaot avec l'étranglement séparant les deux renflements en cours de forgeage, assurant le refoulement latéral de la dite ébauche.
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