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procédé de fabrication de cylindres pour moteur.? à combustion, par @ déformation sans enlèvement de matière..
La présenta invention se rapporte à un procédé de fabrication de cylindres de moteurs à combustion par déformation sans snlève- ment de matière. les cylindres pour moteurs à combustion, ont été fa- briqués en général juequ'ici en donnant à un bloc forgé en forme de cylindre creux à paroi d'épaisseur uniforme ou à peu près uniflr- me, la forme cylindrique définitive par une déformation par enlè- vement de matière, par exemple par tournage et alésage, par suite de ce mode de fabrication, une grande quantité de magière généralement de grande valeur est perdue, car les blocs cylindriques oraux en acier sont faits complètement en acier trempable et le plus sou- vent allié.
Les déchets sous forme de copeaux de tournage, à peu près sans valeur, sont tout particulièrement importants, quand la cylindre comporte des parties en saillie, telles que par exemple des flasques et des nervures de refroidissement. Avec la procédé actuel de fabrication, on doit dans un tel cas donner au bloc cy- lindrique creux forgé,une épaisseur de paroi telle que las parties saillantes puissent en 'être tirées par tournage.
Des difficultés toutes spéciales se présentent dans la fabri=-
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cation de cylindres refroidis à l'air pour moteur,: à combustion
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équipés de nervures 6e refroidissement. Dans ce cas, Le bloc cylin- driqua creux fOl'Lé doi.i'être d'abord préaleblenent travaille au tour et alésé, Comme ainsi que - le montre la pratiqua, les nervures
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de refroidissement ,se courberaient lors de leur tournera hors du
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bloc, Ct; ,,11 :::o;Jll:'2it un3 épaisseur non uniforme de paroi, avec CO¯1- ü12 conséquence un3 évacuation, non Ltl2ïi Or u1? da cnalaur et par suite
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des tensions inadmissibles dans le cylindre, il faut qu'avant son
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achèvement, li bloc soit amané par trempe à la résistanca défini- tive requise.
Les narvurss de refroidissement sont donc Lournéas dans le bloc cylindrique crsux déjà tr3ú.pé. Ceci ne peut se faire cyu'avec les outils (les aciers à outils) les >nailleuLrs.
Le Liode de fabrication actuellement courant pour les cylindres de moteurs à combustion constitue donc un procédé extr,J1eùe::1t peu écenoniqùe, tant au point de vue de la matière de valeur ucilisée qu'au point de vue de la r2ndG usure d'aciers spéciaux pour ou- tils, .iàne quand on ni considère que le déchet au tourn8;i8 qui, en
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poids, est un multiple du poids du cylindre de moteur définitif.
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Afin d'éviter, C24,:,5 la fabrication de cylindres da lúoteu:cs à combustion, les rC;,2d8t pièces 211 matière de valeur et la c:r3n ..e usure on scie-rs spéciaux à outils, les cylindres de moteur.? 6. col bustion sont, CO:i.l:G1'ulu3r1't ; la préssnto invention, forcés en para- tant de sections dO' tbio, tubes ou sections de barres ou analogues COfw:L8 ryül'-'JrOdu.1 t, qu'i l'on déforme sans enl,ve,,8Llt de matière, par étirage, lamin8dG, refoulement, 'J.ú.bou'l;iss8fi6, cas opérations pouvant Étra ?fèci=éEs Lsoîé.,iei:t oa ea smccession oa plasiemrs om tomtes G r3 :':L..18C1:.U,2,s isolément ou 3D. succession ou plusieurs ou toutes e#is9u=blt <,à,ù+ Psr l, t. àLv.?rs aroe?sJ.às ensemble <3 .-,. ?.". ..13.112 temps.
Par la coopération de divers processus de déforma tien, on obt.i3:-.t m=. résultat étonnant, considéré JUsc,.u' ici COC1118 impossible.
Au S:<i's=1.: r-,-8:(-3, l' 0bJt de l'invention est l',r... n c .a W:.t., sché- ma ti\.i 11-3 .u>3 nt.
3i l'on )8rt p:"r 31;w.:ple d'une s3ctioü d.z iôl.a, suivant la i'.i.';o 1, 0:, 0r. tire d'abord an plusieurs pneses, da la ,.,z#Làr,e connur en soi, un cylindre'brut extri6ureillElnt lisaa, da la longueur voulue.
Le fond a, fig.2, est alors enlevé complèt9u:..ent ou.partiellemant
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Dans le cas. où on n'enlève que partiellement ce fond, la bord b (fig.3) concentrique'restait est amené dans la position représantée dn pointillés, ce qui donne d'une part, un allongement désiré du cy- lindre, et d'autre part, assure une plus grande économie de matière.
Les processus de travail décrits jusqu'ici sont superflus, dès qu'on part comme demi-produit, d'un tuba tiré d'une, pièce au lieu. d'un disque de tôle, La déformation en cylindre en partant d'une barre nécessite évidemment un travail en paliers, et nécessite éga- lememnt l'enlèvement, du fond.
Quand le cylindre lisse est formé, on procède à la mise on forme da la surface externe du cylindre, par déformation sans elè- vament de matière. Des parties de la paroi, telles que par exemple c,e,f,figure 4, sont amincies par étirage Q)U laminage, afin de rè- duire l'épaisseur de paroi, c'est-à-dire d'économiser encore plus de matière, tandis que d'autres parties du cylindre creux, telles que d, figuras 3 et 4, sont refoulées en forme de flasque annulaire en une ou plusieurs passes.
Si le cylindre doit être équipé de nervures de refroidissement callas-ci sont obtenues également par déformation sans enlèvement, de matière, par exemple par le moyen d'un outil complètement nouveau, tel que le cylindre lamineur représenté pour moitié en coupe à la fig.
5 ou par l'emploi simultané de plusieurs de ces cylindres de laaii- nage que l'on déroule sur la surface externe du cylindre creux.
Le fig.6 montre les nervures de refroidissement ainsi obtenues ..
Le cylindre lamineur peut être d'une pièce et comporter le nombre de rainures correspondant au nombre, et à la forme des nervures à former. Il peut cependant, comme à la fig.5, êtr constitué de dsi- ques élémentaires profilés de -tell,3 sorte qu'entre les disques suc- cessifs, il reste au bord un espace creux dont. la ssctio transver- sale correspond à la forme d'une nervure à former.
Il est étonnant qu'avec un outil aussi simple,et sans perte de matière, on puisse obtenir, de la paroi lisse et pleine du cylindre creux, des nervu res de refroidissement qui, pour une hauteur d'environ 20 mm, ne doi- vent avoir qu'une épaisseur d'environ 0,9 à 0,5 mm. par cette manière d'opérer, une quantité de matière de la paroi se transforme en ner-
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vures et en ..18111(" tomps, de ce fait, on obtiant une nouvelle réduc- tion d.38ir88 de la section transversale de lé paroi du. cylindre.
Par rapport aux procédés connus et appliqués jusqu'ici, OJ a- formation par enlèvement Q2 matière, il y surgit déjà un projrès technique rl'1..:2.1"':.L..2b18 d?ns 18 seul fait ÇU8 le cylindre brut oit fabriqué sn3 .".nlèv.).llnt u" '¯1?t2r? ovoc flas'-..l1o rafouléo ?t \J.a- tièra Oi.? 'J*s> pour î;i ia?:7vuras, 11' A 't b 1- tièra ci? ,? 0cE-' Jour 1 D?11VUrn3, celles-ci (..16u...8s étant 0 'i.J'.U.6S par tüLlI';:-lPIJ de lr a.r 01 éi'é)2iss'2'J.r voulue.
Co'u? la <.5 éfor,,18.tiocl sii.;s e, nlèvocD.3 ::t de ùiaiiéri ne perlât tas ainsi qu'il est connu, d'oblanir de siè8 rapporter, les cylindras - et pvaut tout les sièges à rspportor - subissent évid%l.úp.1J.t :'.tlCUr2 un finissage soigi,>à ultérieur par c:nlèv8lilsnt àiz ,ilô.tl.èY'8,
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La figure 7 fait ressortir d'une maniera frappante l' avantage
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effectivei:,e:1t obtenu par la fabrication de cylindres d3 moteurs à combustion par dé.for,ú8tio1 sens onléva.4e:t de (tiatièra.
Cette fiure r8;?rés.snt'3 sn traits pleins une moitié d'un cylindre fini, An coupe at en pointillés, un cylindre fabriçué coni'0r,üé..,'3ut à l'invention, ,"vont le finiss;:8 par enlèvement de ',l8.tière, las traits mixtes rprés^z:tazt le bloc cylindrique creux forgé duquel le cylindre moteur est tiré unique,.lwnt par enlèvement de niatière. par un?, comparaison il:? la section transversale de paroi représ'3ntéo par les traits mixtes et de la section de paroi obtenue sans E:nlèvi3- Ilwnt do ttiatière et représentée par les traits pointillés, on se rend
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compte de l'importante économie de matière atteinte par l'emploi de
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la déformation sans enlèvement de l!18tièr9.
Ceci est d'ailleurs
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corroboré par les chiffres suivants.
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Par le mode connu at employé jusqu'ici de fabrication, le poids
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du bloc cylindrique creux brut forgé, pour un moteur d'avion, était de 42 kgs, tandis que, pour le procédé conforma à l'invention, il
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m faut plus que 12 lc, d'aciar ou même moins. Comme le poids final du cylindre est de 6 kg, la perte d'acier (déchets) dans le procédé connu est de 36 k.crs alors qu'elle n'est que de 6 kgs pour le pro-
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cédé de l'invention.
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Dans la fabrication da cylindres da moteurs à combustion par déformation sans enlèvament de matière, principalement ou exclusive-
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ment à froid, la matière emplyée doit posséder de bonnes proprié- tés d'étirage profond. Si la matière utilisée pour la cylindre est par exemple de l'acier, cet acier peut 'être un acier étirable fortement et bien trempable, ou en acier nitruré susceptible d'un bon étirage profond. un acier contenant d'avance très peu de carbone, et qui ne reçoit sans grande résistance.
- par un procédé connu - qu'après avoir reçu sa forme définitive, fait apperaitre, en une coopération particulièrement avantageuse, et précisément dans la fabrication de cylindres pour moteurs à combustion, outra l'avantage d'une dé- formabillité optima, l'avantage d'une trempe pratiquement libre de déformations par nitruration et en même temps de l'obtention d' una surface extrêmement résistante à l'usure.