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outil, en particulier pour le tréfilage ou le boudinage, à filiè- re en métal dur et monture métallique entourant cette filière.
Les outils en métal dur pour le tréfilage, le boudinage et d'autres opérations analogues, sont en général établis de façon que la filière en métal dur de l'outil soit noyée dans une monture en un autre métal, de préférence l'acier ou le fer, On a oonstaté maintenant, en particulier dans les filières de tréfilerie, que les filières proprement dites, en métal dur, se déchirent ou éclatent très facilement, et on a déjà fait les propositions les plus diverses pour écarter cet inconvénient. Parmi ces propositions, on connaît, pa,r exemple, celle de refroidir la monture par un liquide réfrigérant pour empêcher un échauffement trop accentué de la filière proprement dite en métal dur ; en outre, on connaît déjà remploi d'un métal mou, qui cède, par exemple du laiton ou du bronze pour la monture.
On a aussi exécuté des façons les plus
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diverses l'assemblage de la filière avec sa monture, à savoir : par frettage, par soudure directe ou par alliage interposé. On a proposé également de fritter la matière de la monture autour de la filière, de couler autour de celle-ci la matière de la monture ou de fondre autour de la filière, dans un moule, le métal de la monture disposé autour de cette filière.
Bien que tous les procédés proposés aient apporté des améliorations dans un sens ou dans un autre, ils n'ont pas pu écarter l'inconvénient de l'éclatement de la filière. La raison est vraisemblablement que les filières n'ont pas toujours pu être exécutées cylindriquement à l'extérieur jusqu'à présent. La pression qui se produit lors du tréfilage se dirigeait essentiellement contre le bord inférieur extérieur et annulaire de la filière, de sorte qu'en cet endroit, la filière s'appuyait avec une pression élevée sur la monture et que, par conséquent, particulièrement lorsqu'une couche de soudure était encore interposée, la monture cédait un peu et que,par suite des tensions internes provoquées par le frittage à l'intérieur de la filière, il se produisait une déchirure.
Pour les motifs qui viennent d'être indiqués, la monture ne pouvait constituer une assise suffisamment résistante pour la filière.
La présente invention écarte cet inconvénient grâce au fait que la surface extérieure de la filière a une forme telle qu'il y a, entre la filière et sa monture, une surface de contact suffisamment grande, sensiblement perpendiculaire aux forces de pression qui se manifestent. Dans le cas où la partie supérieure du trou de la filière est conique, on donne de préférence une forme conique également à la surface de contact, et on a constaté qu'on tient le mieux compte des conditions pratiques et de la répartition des forces lorsque l'angle au sommet du cône extérieur est égal à un angle droit, moins la moitié de l'angle au sommet du
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cône intérieur.
Lorsque l'on donne une forme bombée à la partie supérieure du trou de filière, la surface de contact extérieure de la monture doit présenter également une forme bombée correspondante qui, théoriquement, peut être dirigée vers l'extérieur ou vers l'intérieur, On a consta,té qu'il y avait avantage à donner à la surface de contact de la monture, dans tous les ca,s, par conséquent même lorsque l'entrée du trou de la filière est strictement conique, une forme bombée dirigée vers l'extérieur qui se rapproche le plus possible de la forme théoriquement correcte. La filière prend alors appui par une calotte de sphère sur la surface de contact, de sorte qu'on peut bien l'ajuster et que non seulement une surface de contact amplement suffisante, mais aussi un contact intime sur la monture est assuré.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemples, plusieurs modes d'exécution de la présente invention.
Sur ce dessin :
Fig. 1 est une coupe à travers une filière de tréfilerie selon l'invention, encastrée dans une monture.
Fig. 2 est analogue à la Fig. 1, mais la filière a ici une forme différente.
Fig. 3 représente la monture avant le montage de la filière proprement dite et
Fig. 4 est une filière de boudineuse selon l'invention.
La filière de tréfilerie proprement dite 1 est exécutée à la façon usuelle par frittage, en métal dur. On emploie de préférence comme métal dur les carbures, les borures, les nitrures des métaux du groupe du tungstène, c'est-à-dire le tungstène, le molybdène, le titane, le vanadium, le chrome, etc.. Dans le mode d'exécution selon la Fig. 1, la partie supérieure du trou de la filière a une forme conique. L'angle au sommet du cône est, se- lon le dessin de 2 Ó . Lorsqu'on tire le fil à travers la
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filière, des forces s'exercent sur la surface en cône creux de la filière, dans le sens axial du trou de la filière et perpendiculairement à la surface conique. L'action de ces forces est indiquée par les deux flèches 2 et 3.
Ces forces donnent lieu à une résultante dans la direction de la flèche 4. Afin que la pression exercée par la filière sur la monture 5 puisse s'appliquer convenablement, on a donné à la filière une surface de contact extérieure 6 de forme conique, dont la génératrice est perpendiculaire à la direction de la résultante 4.
Cette forme donnée à la surface de contact extérieure diminue fortement la pression d'application, par unité de surface, de la filière sur sa monture, et les forces qui se manifestent sont réparties uniformément sur une surface plus grande, de sorte que l'éclatement de la filière ne peut plus se produire. La répartition des forces est telle que l'angle ss, c'est-à-dire l'angle entre les génératrices du cône intérieur et du cône extérieur égale R - Ó
2
Par conséquent, sur la Fig. 1, l'angle serait égal à l'angle ; en d'autres termes l'angle au sommet entier du cône extérieur est égal à un angle droit moins la moitié de l'angle au sommet du cône intérieur.
Il arrive aussi que l'on ne donne pas la forme conique à l'entrée du trou de la filière, mais qu'on lui donne la forme d'une surface de révolution dont la génératrice est courbée vers l'intérieur ou vers l'extérieur, Il en résulte, aux différents points, des génératrices de directions différentes, et il s'ensuit que la surface extérieure doit, au lieu d'une surface purement conique, être théoriquement une surface de révolution formée par une génératrice concave ou convexe.
On a constaté maintenant que, dans tous les cas semblables et même lorsque, théoriquement, la Surface
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extérieure de contact doit, comme sur la Fig. 1, être une surfa- ce absolument conique, il y a avantage à remplacer cette surface conique ou tout autre corps de révolution par une calotte sphérique se rapprochant autant que possible de la surface théorique, ainsi qu'on l'a représenté sur la Fig. 2. La surface de contact sphérique 7, entre la filière 1 et la monture 5, présente l'avantage que, même lorsque la direction de l'étirage dévie un peu, la pression est bien répartie sur cette surface de contact.
De plus, la forme en calotte sphérique permet un ajustage précis; elle assure toujours un contact intime entre la filière et la. monture, De préférence, on choisit la calotte sphérique de faqon que le centre de la sphère se trouve au-dessus de l'axe du canal d'étirage.
On a constaté que la meilleure façon d'adapter de semblables filières de tréfilage dans leur monture consiste à donner à cette dernière la forme représentée par la Fig. 3, où cette monture présente un évidement 8, dont la surface inférieure correspond exac- tement à la surface extérieure de la calotte sphérique ou du cône de la filière. Apres le montage de la filière dans cette monture, on chauffe celle-ci et on la comprime ensuite dans une presse de manière que la partie supérieure de la paroi latérale, qui dépasse la filière, soit rabattue sur la surface supérieure de la filière.
Enfin, on donne par usinage à l'ouverture d'entrée et à l'ouverture de sortie de la monture la forme représentée par la Fig. 1.
Il est évident qu'on peut aussi relier d'une autre façon la filière à sa monture, par exemple par soudure, mais le montage à pression s'est montré particulièrement avantageux.
L'invention n'est pas applicable seulement aux filières de boudineuses. La Fig. 4 représente par exemple une filière de boudineuse qui peut être employée pour presser des pédales de bicyclette. Ici également, la filière proprement dite 9, formée de
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métal dur, est exécutée à sa surface extérieure selon les mêmes points de vue que ceux indiqués plus haut pour la filière représentée par les Figs. 1 et 2.
On peut employer un métal approprié quelconque pour la mon- ture. Les meilleurs résultats sont obtenus avec un acier qui acquiert une résistance égale au moins à 110 kg, par cm2 après un traitement thermique à 1050 au maximum et un refroidissement sub- séquent.
Il n'est évidemment pas nécessaire que la surface de contact extérieure soit exactement une calotte sphérique; on peut aussi, particulièrement dans les cas d'une ouverture de filière bombée, choisir un corps de révolution intermédiaire entre le corps de révolution théoriquement correct et une calotte sphérique.
Résumé.
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