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Procédé de filetage de tarauds ou outils analogues en métal dur ou très dur.
Les tarauds et outils analogues devant présenter une très grande dureté, qui correspond par exemple à une résistance de 160-180 Kg/mm2, le seul procédé pratiquement réalisable pour fileter les ébauches trempées consiste à tailler le filet à la meule. Actuellement, on produit fréquemment les filets sur des ébauches de moindre dureté par laminage, l'ébauche étant laminée entre plusieurs cylindres filetés trempés qui tournent dans le même sens et qui sont rapprochés, au cours du laminage, transver- salement à leur direction axiale. Jusqu'à présent il n'a pas été possible d'appliquer ce procédé avantageux au filetage des tarauds.
Si on lamine le filet sur l'ébauche avant la trempe de celle-ci, on obtient,-après la trempe, un filet dont les dimensions diffèrent @ -- -
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de celles du filet primitivement produit, par suite du changement de longueur de l'ébauche. Ce changement de longueur, ou déforma- tion, peut être positif ou négatif. Il a pour effet une modifica- tion de l'angle au sommet du filet et une modification du pas.
Par conséquent, si l'on produit le filet sur l'ébauche non encore trempée, il convient de tenir compte du degré de déformation.
L'invention procure un procédé permettant d'appliquer le procédé de laminage mentionné au filetage de tarauds ou d'au- tres outils très durs. Elle consiste en ce qu'on lamine sur l'é- bauche non trempée, présentant donc une résistance de l'ordre de 80-90 kg/mm2, un filet dont l'angle au sommet et le pas diffèrent, pour tenir compte de la déformation à la trempe ultérieure, de l'angle au sommet et du pas de la pièce trempée, dans une mesure telle qu'on obtienne, par la trempe, l'angle au sommet et le pas voulus.
Ce nouveau procédé de fabrication se distingue des pro- cédés antérieurs de fabrication de tarauds et d'outils analogues, par sa grande économie. De plus, la matière subit, au cours du laminage, une compression et, par conséquent, une amélioration très notables, surtout aux endroits les plus sollicités, à savoir dans la matière constituant le filet.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on donne à l'ébauche, pendant le laminage du filet, la conicité requise (d'environ 1 : 300), et cette conicité est répartie sur toute la longueur du filet avec une précisionqui n'a pu être atteinte jusqu' à présent. A cet effet, on incline, au cours du laminage, les cy- lindres lamineurs l'un par rapport à l'autre, dans la mesure cor- respondant à la conicité voulue.
Le dessin représente schématiquement, à titre d'exemple, une installation servant à réaliser le procédé suivant l'invention.
Les Figs. 1 et 2 montrent, respectivement en élévation et en plan, les cylindres lamineurs fonctionnant selon l'invention,
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Figs. 5 et 4 représentent, à une échelle fortement agran- die, une partie du profil des cylindres et de celui que le taraud laminé présente après la trempe.
Sur les Figs. 1 et 2, A désigne deux cylindres servant à laminer des filets, qui, portant des filets identiques, tournent dans le même sens pour laminer, entre eux, l'ébauche non représen- tée. Au cours du laminage, les cylindres se rapprochent l'un de l'autre et, par conséquent de l'ébauche, suivant la direction de la flèche I, jusqu'à ce que la profondeur voulue du filet soit atteinte. L'ébauche repose sur un porte-ouvrage d.
Le filet de tarauds ou d'autres outils analogues ne peut être produit simplement par laminage, en raison de la grande du- reté de la matière qui correspond à une résistance de 160-180 Kg/ mm2, par exemple. Si l'on produit le filet sur l'ébauche non trem- pée, la trempe ultérieure provoque des changements de volume qui se traduisent par des variations de dimensions qui, suivant la matière de l'ébauche, peuvent être des dilatations ou des retraits.
Pour obtenir le filet requis sur la pièce trempée, on donne au filet A' des cylindres A un angle au sommet c qui diffère de l'angle ss que doit présenter, au sommet, le filet B' du taraud fini B, de façon à compenser les dites variations de dimensions.
L'angle ss peut être plus grand ou plus petit que l'angle ss voulu.
Si, au cours de la trempe, la pièce subit une dilatation, l'angle Ó doit être plus petit que l'angle ss, et il doit être plus grand si la pièce se rétrécit.
La profondeur du filet des cylindres lamineurs est égale à celle du filet de la pièce trempée. De ce fait, le pas de vis se trouve corrigé dans la mesure qui correspond à la variation des dimensions, de sorte que le filet de la pièce trempée présente le pas requis.
Avant le laminage, on détermine, pour la matière ser- vant à la fabrication des tarauds ou autres outils, le degré de déformation que la matière subit à la trempe, et l'on monte dans @
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le laminoir des cylindres qui laminent un filet tenant compte du degré de déformation déterminé.
Ainsi, quand des essais appropriés, exécutés avec une matière déterminée et une éprouvette de forme déterminée ont con- duit à la constatation que la trempe s'accompagne d'une dilata- tion, il faut que l'angle o( au sommet du filet des cylindres (Fig. 3) soit plus petit que l'angle /? (Fig. 4) que doit présen- ter, au sommet, le filet de la pièce trempée B'.
Si, par contre, la trempe provoque une diminution de lon- gueur, il faut procéder de façon inverse, c'est-à-dire choisir des cylindres lamineurs présentant un angle plus grand que l'angle ss,
L'invention permet donc de fabriquer, par laminage, des pièces filetées faites d'une matière relativement peu dure (d'une résistance d'environ 80-90 Kg/mm et de leur conférer, par une trempe ultérieure, la grande dureté requise correspondant à une résistance d'environ 160-180 Kg/mm2.
Au cours du laminage du filet on donne aux ébauches la légère conicité voulue, de l'ordre de 1 : 300. A cet effet, on donne aux cylindres une inclinaison qui leur fait faire, entre eux, le petit angle voulu. Suivant la Fig. 2, on monte par exemple le cylindre A de gauche, de telle façon que la distance x entre les axes, mesurée dans un plan horizontal, soit inférieure, dans la mesure voulue, à la distance y.
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A process for threading taps or similar tools made of hard or very hard metal.
The taps and similar tools having to present a very great hardness, which corresponds for example to a resistance of 160-180 Kg / mm2, the only practically feasible process for threading the hardened blanks consists in cutting the thread with a grinding wheel. At present, the threads are frequently produced on blanks of lesser hardness by rolling, the blank being rolled between a number of hardened threaded rolls which rotate in the same direction and which are brought together, during rolling, transversely to their axial direction. Until now it has not been possible to apply this advantageous method to the threading of taps.
If the thread is rolled on the blank before it is quenched, -after quenching, a thread is obtained with different dimensions @ - -
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those of the fillet originally produced, as a result of the change in length of the blank. This change in length, or deformation, can be positive or negative. It has the effect of modifying the angle at the top of the thread and modifying the pitch.
Therefore, if the thread is produced on the not yet hardened blank, the degree of deformation should be taken into account.
The invention provides a method for applying the mentioned rolling method to the threads of taps or other very hard tools. It consists of rolling on the unhardened blank, thus presenting a resistance of the order of 80-90 kg / mm2, a thread whose apex angle and pitch differ, to take account of the deformation at subsequent quenching, of the apex angle and of the pitch of the quenched part, to such an extent that the desired apex angle and pitch are obtained by quenching.
This new manufacturing process differs from previous processes for manufacturing taps and similar tools by its great economy. In addition, the material undergoes, during rolling, a compression and, consequently, a very noticeable improvement, especially at the most stressed places, namely in the material constituting the thread.
According to another characteristic of the invention, the blank is given, during the rolling of the thread, the required taper (of approximately 1: 300), and this taper is distributed over the entire length of the thread with a precision which is not has been achieved so far. For this purpose, during rolling, the rolling rollers are inclined relative to each other, to the extent corresponding to the desired taper.
The drawing shows schematically, by way of example, an installation serving to carry out the process according to the invention.
Figs. 1 and 2 show, respectively in elevation and in plan, the rolling rolls operating according to the invention,
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Figs. 5 and 4 show, on a greatly enlarged scale, part of the profile of the rolls and of that which the rolled tap presents after quenching.
In Figs. 1 and 2, A denotes two cylinders used to roll threads, which, bearing identical threads, turn in the same direction to roll, between them, the blank (not shown). During rolling, the rolls move closer to each other and therefore to the blank in the direction of arrow I, until the desired depth of the thread is reached. The blank rests on a work holder d.
The thread of taps or other similar tools cannot be produced simply by rolling, due to the great hardness of the material which corresponds to a resistance of 160-180 Kg / mm2, for example. If the thread is produced on the unhardened blank, subsequent quenching causes changes in volume which result in dimensional variations which, depending on the material of the blank, can be expansions or shrinkages.
To obtain the required thread on the hardened part, the thread A 'of the cylinders A is given an angle at the apex c which differs from the angle ss which must present, at the apex, the thread B' of the finished tap B, so as to compensate for said variations in dimensions.
The angle ss can be larger or smaller than the desired angle ss.
If, during quenching, the part expands, the angle Ó must be smaller than the angle ss, and it must be greater if the part is narrowing.
The depth of the thread of the rolling rolls is equal to that of the thread of the hardened part. As a result, the screw pitch is corrected to the extent that corresponds to the variation in dimensions, so that the thread of the hardened part has the required pitch.
Before rolling, the degree of deformation that the material undergoes in quenching is determined for the material used in the manufacture of taps or other tools, and it is mounted in @
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the rolling mill rolls which roll a net taking into account the determined degree of deformation.
Thus, when suitable tests, carried out with a determined material and a specimen of determined shape have led to the finding that quenching is accompanied by expansion, the angle o (at the top of the thread of the cylinders (Fig. 3) is smaller than the angle /? (Fig. 4) that the thread of the hardened part B 'must present at the top.
If, on the other hand, the quenching causes a reduction in length, it is necessary to proceed in reverse, that is to say to choose rolling rolls having an angle greater than the angle ss,
The invention therefore makes it possible to manufacture, by rolling, threaded parts made of a relatively soft material (with a resistance of about 80-90 kg / mm and to give them, by subsequent quenching, the required high hardness. corresponding to a resistance of approximately 160-180 Kg / mm2.
During the rolling of the thread, the blanks are given the desired slight taper, of the order of 1: 300. For this purpose, the rolls are given an inclination which causes them to form the desired small angle between them. According to FIG. 2, for example, the left-hand cylinder A is mounted in such a way that the distance x between the axes, measured in a horizontal plane, is less, to the desired extent, than the distance y.
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