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pour l'invention intitulée : OUTIL AVEC UNE SURFACE DE TRAVAIL CANNELEEDETACHANT DES COPEAUX ET PROCEDE DE FABRICATION DE CETTE SURFACE DE
TRAVAIL,
La présente invention a pour objet un outil en métal dur d'un nouveau genre et sa fabrication.
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Jusqu'à présent, les métaux durs se composant essentiellement d'alliages de carbure de tungstène et de carbure de titane avec du cobalt n'étaient employés qu'en rapportant des petits morceaux de ce métal sur les tranchants des outils (par exemple: burins, mèches, fraises) par soudure. Par suite de la difficulté de fabrication de tels morceaux, on ne pouvait obtenir qu'un seul tranchant a angle vif pouvant être aiguisé de nouveau par un affûtage ultérieur. Il était ainsi impossible de fabriquer des outils en métal dur qui présentent une large surface de travail, par exemple, genre lime ou fraise.
La présente invention qui doit obvier à ces difficultés, se rapporte à un outil détachant des copeaux au moyen d'une surface de travail cannelée, composée de multiples tranchants juxtaposés, par exemple, en forme de fraise ou de lime respectivement, dont les tranchants en métal dur sont formés ensemble ou par groupes par des cannelures appropriées d'une pièce commune moulée en métal dur. Plusieurs pièces moulées en métal dur, plates et cannelées de cette sorte sont avantageusement assujetties de façon h former une plus grande surface de travail, sur un support commun plat ou courbe, par exemple, par soudure.
La fabrication de pièces moulées en métal dur de cette sorte a lieu, suivant l'invention, de façon que la poudre de métal dur est amenée dans un moule
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correspondant , la forme que la pièce finie doit avoir, et pressée en sens perpendiculaire au plan de la pièce.
A cet effet, on peut prévoir la cannelure en forme négative dans le poinçon supérieur ou inférieur ou dans les deux. Apres le façonnage, l'ébauche est encore soumise, cas échéant, un finissage mécanique et finalement un procédé de concrétion. Il est ainsi possible de fabriquer les surfaces de travail en métal dur canmelées d'âpres l'invention d'une manière économique et pratique, ce qui était impossible d'après les procédés connus jusqu'à présent, qui consistaient essentiellement à former de grands corps en métal dur et les soumettre à une concrétion préliminaire, de les couper ensuite en plus petites parties auxquelles on donnait la forme désirée et enfin de les soumettre à une concrétion finale.
Dans le nouveau procédé par pression, il est essentiel que la poudre soit répartie très uniformément dans le moule avant de la soumettre à la pression, et que la pression soit effectuée de façon que l'ébauche terminée possède également une densité très uniforme.
Il est relativement facile de réaliser cette condition pour des corps de forme plane suivant l'invention.
Pour obtenir les tranchants vifs sans nécessité d'un finissage substantiel, le poinçon présentant des cannelures est avantageusement formé de petites plaques individuelles, dont l'épaisseur correspond h l'intervalle de tranchant et qui sont biseautées sur la surface
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du poinçon pour former la surface cannelée. La surface non cannelée du contre-poinçon est de préférence munie d'un support en matière élastique,comme par exemple du caoutchouc, qui, gràce à son action compensatrice de pression, provoque qu'à tous les endroits de l'ébauche il résulte une densité uniforme.
Dans le même but, la pression peut être exercée des deux côtés, en ce que le poinçon inférieur et le poinçon supérieur sont mobiles ou en ce que la forme soit disposée de façon à pouvoir céder de sorte qu'elle soit emportée partiellement dans la direction du poinçon mobile. Pour la fabrication de l'ébauche, on peut employer de préférence des presses de tablettes automatiques de construction connue.
Le dessin montre, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 montre une vue en perspective d'une pièce à tranchants en métal dur cannelée,
La fig. 2 montre une lime composée de plusieurs pièces du genre représenté à la fig. 1, la fig. 3 montre la surface de travail d'une fraise à deux faces munie de plusieurs surfaces cannelées en métal dur de ce genre, la fig. 4a montre une vue latérale d'une fraise axiale à surfaces de travail en métal dur, la fig. 4b une vue en plan de la même fraise, la fig. 5 montre une coupe transversale du moule à presser, la fig. 6a montre une vue latérale d'un autre
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moule à presser des fraises cylindriques, la fig. 6b montre une coupe médiane travers la disposition du moule de la forme 6a, la fig. 6c montre une coupe médiane à travers la fraise fabriquée dans le moule des fig. 6a et Bb.
Les figures du dessin sont maintenant décrites plus en détail.
Dans la fig. 1 la petite plaque 53 en métal dur est munie de cannelures 54. Plusieurs plaques b surfaces cannelées 11,12, 13, 14, 15 de ce genre, qui peuvent avoir avantageusement une forme oblique appropriée, sont assujetties et préférablement soudées sur un support en acier 10 en forme de lime suivant la fig. 2, de façon à former ensemble une grande surface de travail commune. La fabrication a lieu avantageusement en ce que, entre le joint intermédiaire d'une feuille de soudure, les plaques en métal dur 11, 12, 13, 14,15 soient juxtaposées et que par pression respectivement compression avec un corps de presse, elles soient soudées de la façon ordinaire. Le métal dur consistant en petites plaques peut aussi bien être rapporté d'un côté, que des deux côtés.
Apres soudage et refroidissement, il est recommandé de rectifier quelque peu la surface afin d'éliminer des saillies éventuelles. Il en résulte ainsi un outil qui est manié exactement de la même façon que les limes b main usuelles, mais avec l'avantage qu'il peut être employé pour toutes les matières, spécialement aussi pour les matières h travailler très
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dures, comme la croûte de fonte, le verre et les matires analogues en s'émoussant à peine. Des limes circulaires, des fraises à deux bouts, des têtes coniques et des objets analogues peuvent être fabriqués de la même manière, comme le montre la fig. 3. Dans ce cas, les petites plaques cannelées 21, 22, 23 représentent des secteurs en métal dur, qui sont soudées sur un support en fer 20.
Pour la fabrication de fraises axiales, comme représentées aux fig. 4a et 4b, dans le procédé de pressage, les anneaux sont également munis sur leur face extérieure de dents de fraises pressées; ou, au cas oh cela occasionne des difficultés pour des outils de plus grande dimension, on fabrique des surfaces partielles en forme de secteur 31, 32, 33, qui après la concrétion sont soudées sur un mandrin de fer 30 et la, après le soudage peuvent être rectifiées respectivement raffûtées.
La fig. 5 montre en coupe transversale la table de fixation d'une presse tablettes automatique, où 1 est le moule extérieur, dans lequel le poinçon d'expulsion à surface plane 2, ainsi que le poinçon supérieur 3 sont animés d'un mouvement vertical de va-et-vient dans le sens des flèches. La partie 4 est un dispositif de remplissage en forme de gobelet dans lequel se trouve la poudre de métal dur à presser. Lorsque le poinçon supérieur 3 se trouve à quelques centimètres au-dessus
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du moule, le mécanisme de remplissage 4 actionné par un mécanisme ne figurant pas au dessin, coulisse transversalement sur la cavité 5 formée par le moule extérieur 1 et le poinçon 2, et la remplit uniformément de poudre.
Apres le remplissage, le poinçon 3 s'abaisse et produit par pression l'ébauche désirée. Pour obtenir une cannelure, la surface du poinçon est munie d'entailles 5, dont la forme, profondeur et nombre sont établis de façon à présenter le négatif d'une surface de lime.
Pour ce poinçon, il est important qu'il produise une ébauche avec des arêtes absolument tranchantes. Avec les outils ordinaires (fraises, etc.) il n'est pas sans autre possible d'établir le poinçon supérieur de façon que les arêtes intérieures ne soient pas arrondies, mais complètement vives. Cela est rendu possible, suivant l'invention, en ce que le poinçon est composé de petites plaques d'acier individuelles 7, 8,9 qui sont biseautées sur leur face intérieure et pressées et soudées ensemble. Il en résulte alors une ébauche avec des tranchants absolument vifs. Le cas échéant, les tranchants peuvent être encore améliorés en insérant encore entre les petites plaques individuelles une mince feuille de métal dont le bord se trouve quelque peu en retrait de l'arête.
Entre la matière poudreuse et le poinçon inférieur 2 se trouve une couche élastique intermédiaire 6, par exemple de caoutchouc souple, qui présente une épaisseur de quelques milli-
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mitres et qui est fixée sur la surface du poinçon inférieur 2. Cette couche élastique intermédiaire est prévue, afin d'obtenir des ébauches avec une densité entièrement uniforme. Lors de la fabrication de telles ébauches en métal dur à parois minces, il se produit facilement des fissures de concrétion. Celles-ci sont évitées, suivant l'invention en ce que, avant le pressage, on prend des mesures pour que la poudre soit uniformément entassée.
Comme pour desraisons économiques, l'épaisseur des petites plaques en métal dur doit être très petite et, en outre, l'une des surfaces présente encore des cannelures ou des entailles, respectivement, l'emploi d'un moyen de support élastique est ici d'une importance toute particulière. Après le pressage, le poinçon supérieur monte de nouveau, le poinçon inférieur s'élève de quelques millimètres jusqu'à ce que la surface du caoutchouc se trouve à fleur de la surface du moule.
Alors, le moule de remplissage 4 se déplace dans le sens de la flèche sur le moule 1 et pousse l'ébauche terminée sur le support plat du moule 1, d'où elle est enlevée avec soin pour être conduite h la concrétion.
Pendant le mouvement rétrograde, le poinçon 2 est de nouveau redescendu, le moule se remplit à nouveau de poudre et l'opération recommence à nouveau.
La fabrication d'une fraise en disque se composant entièrement de métal dur est représentée dans les fig. 6a, 6b et 6c.
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Les secteurs 41,42, 43 en acier trempé qui produisent les tranchants individuels sur l'outil en métal dur se trouvent serrés dans une bague en acier 45 emmanchée à chaud et qui les maintient ensemble. A l'intérieur de l'outil se trouvent deux poinçons 46, 47 mobiles dans les deux sens, qui sont munis à leurs surfaces se trouvant à l'intérieur du moule, de tranchants respectivement de dents qui s'ajustent à peu près dans le moule extérieur. Par contre, on a prévu deux feuilles en acier élastique 48, 49 qui s'ajustent exactement dans les dents 41,42. Entre les poinçons 46, 47 et ces feuilles en acier élastiques 48, 49 sont insérées les couches intermédiaires élastiques 50, 51.
L'épaisseur de cette couche intermédiaire en caoutchouc et l'épaisseur du disque en acier élastique sont combinées ensemble de façon que l'ébauche regoive partout la même pression, ce qui évite des fêlures. En outre, les disques en acier élastiques 48,49 sont quelque peu biseautés sur leur périphérie extérieure pour donner h la fraise en métal dur une plus grande largeur extérieure. Les poinçons de pressage sont en outre profilés 'de sorte qu'il en résulte un moyeu. A l'intérieur de l'outil de pressage se trouve le poinçon 52, par lequel l'outil en métal dur reçoit le trou central nécessaire déjà lors du procédé de pressage.
La fig. 6c montre en coupe une fraise en métal dur fabriquée de cette façon. Il va de soi que l'in-
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vention n'est pas limitée aux outils représentés.
D'autres outils peuvent être fabriqués dans ce sens, munis de tranchants multiples, comme des mèches, des alésoirs, des fraises de toutes formes, des fraises de profil, des fraises coniques, etc., où suivant le genre et la grandeur de l'ébauche, l'outil peut se composer, cas échéant, d'une seule ébauche en métal dur assujettie sur un support ou de plusieurs ébauches en métal dur réunies par un support approprié.
Revendications s
1. Outil détachant des copeaux au moyen d'une surface de travail possédant de multiples tranchants juxtaposés, par exemple, en forme de fraise ou de lime, respectivement, caractérisé en ce que les tranchants en métal dur sont formés tous ensemble ou par groupes par des cannelures appropriées d'une pièce moulée commune en métal dur.
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