<Desc/Clms Page number 1>
Procédé et dispositif pour la fabrication de pas de vis. -------------------------------------------------------
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour la création d'un pas de vis à froid par forgeage au moyen de mâchoires de martelage mobiles radialement vers la pièce et qui sont pourvues de filetages d'éorou correspondant au pas de vis à créer. Dans un semblable procédé de travail, le pas de vis n'est pas produit par formation de copeaux mais par refoulement d'une partie de la matière de la tige.
Dans les machines de martelage de pas de vis, connues jusqu'à présent, les mâchoires de martelage possèdent un certain nombre de spires de pas de vis se succédant; les mâchoires forment à l'état fermé en quelque sorte un écrou et martèlent simultanément avec toute la longueur de pas de vis sur la pièce, dans laquelle elles refoulent le même nombre de spires de pas de vis. La matière de la tige refoulée ainsi ne peut alors s'échapper que radialement et augmente par conséquent le diamètre de la pièce. Le diamètre du pas de vis de la vis ainsi fabriquée est en tous cas plus grand que le diamètre de la pièce de départ.
Lors de la fabrication de fil fileté ou de vis à pas de vis s'étendant de part en part, ceci est sans importance; par contre, c'est un dé-
<Desc/Clms Page number 2>
sagrément dans le cas de vis à tige partiellement exempte de filetage, lorsque le diamètre du pas de vis est plus grand que le diamètre de la tige; dans beaucoup de cas, en particulier dans le cas de vis à bois ceci est inadmissible. Le procédé de martelage connu convient donc seulement pour la fabrication de pas de vis s'étendant de part en part sur des pièces; pour la création de pas de vis sur des vis à tête ou d'un pas de vis ne s'étendant pas de part en part sur la tige de vis ou de pas de vis pour des vis à bois, ce procédé ne convient pas. Le procédé suivant la présente invention est destiné spécialement à de semblables via.
Le forgaage de pas de vis extérieur au moyen de poinçons mobiles radialement à partir du milieu de la tige sans augmentation du diamètre de la tige, moyennant allongement de la pièce traitée dans la direction de l'extrémité de la vis .est également .connu il est vrai, mais la pièce reçoit alors un guidage extérieur forcé correspondant au pas de vis; on peut fabriquer seulement un filetage cylindrique et ce procédé est également impropre à la fabrication dé vis à pointe, en particulier de vis à bois.
La présente invention se distingue des procédés connus par le fait que le martelage du pas de vis commence à l'ex- trémité de la tige de la vis et : qu'une mâchoire à pas de vins non mobile radialement pendant L'opéra%ion de martelage, provoque aussi bien le guidage que l'avancement de la pièce traitée. Par le fait que le martelage du pas de vis oommen- ce à l'extrémité de la tige, il est possible de faire s'etfeotuer le refoulement de la matière en un allongement de la tige dans la direction de la tête de la vie et de produire ainsi un filetage qui, en diamètre, ne diffère pas de la tige exempte de pas de vis.
11 a été proposé, il est vrai, de marteler dans des é-
<Desc/Clms Page number 3>
bauches de mèches hélicoldales, en commençant par l'extrémi- té, des rainures en hélice à grand pas; l'avancement se fait toutefois alors par un mandrin guide de force en aorrespon- dance avec la rayure hélicoldale à former, mandrin qui ne permet pas un allongement de la tige, lors du martelage de la vis, en sens inverse du sens d'avanoement. La pièce traitée doit, au contraire, s'allonger dans le sens de l'avancement, ce qui est impossible en cas d'emploi de mâchoires de martelage pourvues de pas de vis. Le dispositif connu ne convient, par conséquent, pas pour la création de pas de vis.
L'invention est décrite ci-après à l'aide du dessin.
Le nouveau procédé convient de la même manière pour la création du pas de vis sur des vis pour pièces métalliques et les vis à bois. Comme dans ce dernier genre de vis, les conditions de travail sont particulièrement difficiles mais qu'elles sont remplies complètement par la présente inventions on a décrit ci-après la fabrication de vis à bois.
La fabrication de la tige de vis peut se faire d'une manière quelconque connue, par exemple dans une machine à pointes en fil métallique ou une presse à battage, par refoulement de la tête et découpage de la tige à la longueur désirée. Par une conformation appropriée des couteaux de sectionnement, on peut donner à l'extrémité de la tige une forme qui se rapproche plus ou moins de celle de la pointe de la vis terminée et représente déjà le début du pas de vis, comme on peut le voir aux figs. 1 et 4. A la fig. 1, la pointe de la tige est, par exemple, réduite en gradin pour une pointe de pas de vis suivant la fig. 2, la pointe de tige pressée suivant la fig. 4 donne une pointe de vis s'élevant en cône suivant la fig. 6.
On peut compléter également le façonnage préalable de la pointe de vis par le fait qu'on donne aux surfaces =,produisant ultérieurement le fond du pas de vis, une inclinaison vers la tête de la vis, comme on l'a repré-
<Desc/Clms Page number 4>
sente à la fig. 1 pour la forme de pointe suivant la fig. 2.
On obtient, par ce façonnage préalable, d'abord une création plus parfaite de la pointe de la tige par les couteaux de sectionnement de la presse, par le fait qu'une traction axiale sur la tige empêche la sortie de l'ébauche hors des couteaux non encore fermés complètement. Cette même traction axiale se fait sentir d'une manière favorable lors du com- mencement de l'opération de formation, du pas de vis, décrite ci-dessous, par le fait que le flanc de pas de vis préparé sur l'ébauche est maintenu aussi près que possible du flanc de la mâchoire à pas de vis a.
Le façonnage de la pointe de tige peut naturellement se faire aussi d'une autre manière quelconque en une opération spéciale, indépendamment de la fabrication de la tige de vis, par exemple dans une matrice; il est seulement essentiel que l'ébauche soit façonnée au préalable à son extrémité de tige avant la formation proprement dite du pas de vis conformément à la pointe du pas de vis, et au début du pas de via.
L'ébauohe pourvue d'une pointe façonnée au préalable est pourvue d'un pas de vis dans l'opération suivante.
Le dispositif prévu, à cet effet, consiste en plusieurs mâ- choires mobiles radialement ou marteaux, au nombre de quatrs dans l'exemple représenté, a, b, c, d qui sont taillés obliquement à l'extrémité tournée vers le milieu et sont conformés en une matrice partielle produisant une partie du pas de vis. Toutes les matrices partielles ensemble se complètent pour former une matrice qui, à l'état fermé, représente le filetage d'écrou correspondant au pas de vis à fabriquer.
Une partie des mâchoires, dans l'exemple la mâchoire a, est immobilisée dans son mouvement radial pendant l'opération de travail et est, par conséquent, immobile pendant ce temps; les autres mâchoires sont déplacées redialement d'une'manière quelconque en donnant des coups contre la pièce introduite
<Desc/Clms Page number 5>
entre les mâchoires et produisent un martelage de celle-ci.
La pièce traitée est maintenue centralement à la matrice, de façon à pouvoir coulisser dans un guidage! disposé devant la matrice a, b, c, d, et est placée sous une pression é- lastique dirigée contre la matrice. Lors de l'introduction de la pièce dans la matrice, la pointe de pas de vis formée au préalable se place avec son flanc correspondant au pas du filetage contre la première spire du pas de vis de la mâchoire fixe a. La première spire de pas de vis dans la matrice pour l'état fermé est conformée de telle façon qu'elle. commence dans la partie fixe a comme un point, croit en section transversale dans les mâchoires b, c,d en forme de coin et en spirale jusqu'au profil plein et se raccorde dans la mâchoire a à la seconde spire.
Cette première spire de pas de vis sert à la production du pas de vis par le fait que lors de la rotation de la pièce elle s'imprime de façon continue dans la pièce pleine et forme ainsi la spire de pas de vis dans la tige pleine. Comme le diamètre exté- . rieur du pas de vis femelle dans la matrice correspond au diamètre de la tige, la matière refoulée, lors du martelage, ne peut pas gonfler vers l'extérieur, elle est, au contraire, refoulée dans le sens axial de la pièce avec formation progressive du noyau du pas de vis, et cela dans la direction de la tâte de la vis. De cette manière, la tige de la pièce est allongée pendant le martelage du pas de vis et il faut tenir compte de ceci lors du choix de la longueur de l'ébauche.
La partie de matrioe a qui est fixe réalise, depuis le commencement Jusqu'à la fin de l'opération, le guidage de la vis se formant par le fait que lors de l'introduction de l'ébauche de vis dans la matrice, par la pression de ressort dirigée axialement la surface traitée en hélice à la pointe de la tige se pose contre le flanc de la première partie de la spire de pas de vis dans la matrice fixe a et se visse
<Desc/Clms Page number 6>
le long de oelle-oi lors de la rotation dans la matrice en fonctionnement, de telle façon que le pas de vis se formant reçoit immédiatement la position correcte se raccordant à l'inclinaison de la pointe existante.
Le pas dè via se formant se visse, lors de la suite de la rotation de l'ébauche, par suite du guidage centré de la tige le long de la partie de matrice fixe, plus profondément dans la matrice (fig. 6) jusqu'à ce que la pointe de tige traitée au préalable atteigne la pointe de la matrice dans laquelle son façonnage dé- finitif se fait alors en concordance avec le façonnage préalable, par l'action radiale croissant progressivement du moule de matrice s'amincissant à la pointe, sans quril puisse se produire une sollicitation excessive nuisible de la matière.
Pour que même en cas de pièce moins bien traitée au préalable, on puisse donner à la pointe extrême une forme exempte de barbes, ou pour qu'on puisse produire une autre forme, difficile à obtenir seulement par l'action radiale des marteaux, on peut disposer à l'extrémité des mâchoires de martelage une matrice réceptrice E non divisée dans la direction de l'axe de l'àme de la vis, matrice contre laquelle la pointe avançant se heurte et dans laquelle, lors de la fermeture des mâchoires de martelage voisines, la matière de pointe extrême se déplace axialement tandis qu'elle prend dans la matrice une forme correspondante.
Le joint de séparation ou la transition entre les mâchoires travaillant radialement et la matrice réceptrice peut être adapté sous une forme appropriée à la conformation de la pointe et être conformé.comme un plan radial ou bien en suivant l'hélice de la spire extérieure. La matrice réceptrice contribue ainsi efficacement à l'achèvement de l'opération de travail.
La matrice réceptrice g peut être employée aussi bien en cas de mâchoires de martelage npn divisées, comme on l'a représenté à la tige 4, qu'en cas de mâchoires de mar-
<Desc/Clms Page number 7>
telage divisées telles qu'elles sont décrites ci-après et représentées à la fig. 6.
Comme on l'a déjà mentionné, la formation du pas de vis se fait par la première spire de pas de vis de la matrice, les spires suivantes de pas de vis de la matrice s'engagent dans le pas de vis déjà formé et ont seulement pour fonction de lisser le pas de vis. Le guidage forcé de la via dans 1a mâchoire fixe a a pour effet que les marteaux rencontrent toujours le pas de vis formé au préalable et que ce dernier reçoit donc une surface lisse continue, dans les flancs et dans le fond.
Comme le travail proprement dit de formation du pas de vis se fait seulement par la première spire de pas de vis dans les mâchoires de martelage, et que les autres spires du pas de vis ne doivent effectuer qu'un travail de lissage, il n'est pas nécessaire que les mâchoires de martelage soient pourvues sur toute leur longueur d'un pas de vis, il suffit de prévoir à l'extrémité antérieure des mâchoires de martelage quelques spires de pas de vis pour battre pleinement le pas de vis, et à l'extrémité postérieure le nombre de spires nécessaire pour le martelage du pas de vis dans la pointe de vis. La partie intermédiaire des mâchoires de martelage peut être exempte de pas de vis dans le cas de largeur libre suffisamment grande.
On subdivise avantageusement les mâchoires de martelage dans le sens de leur longueur comme on le voit à la fig. 6, en trois parties, a1j' a, e3 resp. b1' b2' b3 resp. ci$ cas, o3 et d1' d2' d3' les parties de mâchoires pourvues de l'indice "2" étant exemptes de pas de vis.
Cette subdivision des mâchoires offre déjà des avantages lors de leur fabrication, mais des avantages particuliers s'obtiennent lors du travail avec de semblables mâ- ohoires subdivisées, vu qu'on peut employer le même groupe de mâchoires de pas de vis pour des pas de vis de longueurs
<Desc/Clms Page number 8>
différentes, de même diamètre et de même forme de pointe, par le fait qu'on peut approprier la longueur totale des màchoires de martelage par l'intercalation de pièces intermédiaires de longueur voulue, exemptes de pas de vis suivant la longueur de pas de vis à fabriquer dans chaque cas.
Les pièces intermédiaires exemptes de pas de vis des mâchoires de martelage peuvent être reliées aux parties de mâchoires pourvues de pas de vis et se mouvoir par conséquent avec celles-ci, elles peuvent toutefois aussi être immobiles radialement et former un guidage pour les parties mobiles des mâchoires. La subdivision des mâchoires offre davantage que lors de la fabrication de vis à formes différentes de pointe mais de même dimension de pas de via, il ne faut remplacer que la partie des mâchoires de martelage qui forme la pointe de vis. On peut même, avec le même groupe de mâchoires de martelage, fabriquer également des vis sans pointe lorsqu'on supprime la partie des mâchoires formant la peinte.
Lorsque la longueur de pas devin désirée a été martelée et que la matrice est donc remplie par la vie, toutes les mâchoires de martelage, c'est à dire également la mâchoire a qui est fixe autrement, sont déplacées vers l'extérieur radialement et automatiquement, d'une manière quelconque jusqu'à ce qu'elles libèrent la vis terminée et que celle-ci ' puisse être expulsée automatiquement. L'ouverture automatique de la matrice peut être mise sous la dépendance du remplissage de la forme de matrice par la vis à fabriquer, par exemple de telle manière que par la pointe de vis s'avencant, on fait agir un dispositif de déclenchement actionné mécaniquement ou électriquement.
On a ainsi la certitude que la pointe de via est battue complètement. Le pas de vis terminé a le diamètre extérieur de la tige et la partie de la tige façonnée en vis s'est allongée dans le sens de l'axe
<Desc/Clms Page number 9>
de l'âme.
Le nouveau procédé permet aussi bien la formation de vis purement cylindriques à genre de pas de vis quelconque, avec ou sans pointe, c'est à dire outre des vis à bois que des vis à filetage pour fer, et également la fabrication de vis à tige légèrement conique. Le nouveau procédé permet, en outre, le traitement d'ébauches de vis dont l'extrémité est seulement façonnée au préalable en une pointe de forme conique ou analogue, lorsqu'on fait agir sur l'ébauche, lors du commencement de l'opération de martelage, pour l'amorçage sûr de l'opération de formation de pas de vis, avantageusement en dehors de la matrice, un vissage forcé jusqu'à ce que la mâchoire fixe a effectue le guidage et l'avancement.